《植物生理学》习题及问题详解解析汇报

《植物生理学》习题及解答

第一章植物的水分代谢

1、在干旱条件下，植物为了维持体的水分平衡，一方面要求，另一方面要尽量。

根系发达，使之具有强大的吸水能力；减少蒸腾，避免失水过多导致萎蔫。

2、水分沿着导管或管胞上升的下端动力是，上端动力是。由于的存在，保证水柱的连续性而使水分不断上升。这一学说在植物生理学上被称为。

根压，工蒸腾拉力，水分子聚力大于水柱力，聚力学说（或蒸腾——聚力——力学说）。

3、植物调节蒸腾的方式有、、和。气孔关闭，初干、暂时萎蔫。

4、气孔在叶面所占的面积一般为，但气孔蒸腾失去了植物体的大量水分，这是因为气孔蒸腾符合原理，这个原理的基本容是。

1%以下；小孔扩散；水分经过小孔扩散的速率与小孔的周长成正比，而不与小孔面积成正比。

5、依据K＋泵学说，从能量的角度考察，气孔开是一个过程；其H＋/K＋泵的开启需要提供能量来源。主动（或耗能）；光合磷酸化

6、水在植物体整个运输递径中，一部分是通过或的长距离运输；另一部分是在细胞间的短距离径向运输，包括水分由根毛到根部导管要经过，及由叶脉到气室要经过。管胞、导管、皮层、叶肉细胞

7、一般认为，植物细胞吸水时起到半透膜作用的是：、、和三个部分。细胞质膜、细胞质（中质）、液泡膜

8、某种植物每制造1克于物质需要消耗水分500克，其蒸腾系数为，蒸腾效率为。500g H2O/Gdw , 2gKg H2O

9、设有甲、乙二相邻的植物活细胞，甲细胞的4s =-10巴，4p=＋6巴；乙细胞的4s=-9巴，4p=+6巴，水分应从细胞流向细胞，因为甲细胞的水势是，乙细胞的水势是。乙、甲、-4巴，-3巴

10、在一个含有水分的体系中，水参与化学反应的本领或者转移的方向和限度也可以用系统中水的化学势来反映。√

11、有一充分饱和的细胞，将其放入此细胞液浓度低50倍的溶液中，则体积不变。×

12、1md/L蔗糖溶液和1md/LnaCL溶液的渗透势是相同的。×

13、氢键的存在是水的比热和气化热都高的重要因素。√

14、已液溶化的植物活细胞，因其原生质体被水分所饱和，所以衬质势的变化所占比例很小。√

15、植物被动吸水的动力来自叶片的蒸腾作用所产生的蒸腾拉力，而与相邻细胞间的水势梯度无关。×

16、等渗溶液就是摩尔浓度相同的溶液。×

17、植物的水势低于空气的水势，所以水分才能蒸发到空气中。×

18、植物细胞的水势永远是负值，而植物细胞的压力势却永远是正值。×

19、一个细胞放入某浓度的溶液中时，若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等，则细腻水势不变。×

20、吐水是由于高温高湿环境下。B

A、蒸腾拉力引起的

B、根系生理活动的结果

C、土壤水分太多的缘故

D、空气中水分太多的缘故

20、影响气孔蒸腾速率的主要因素是 A 。

A、气孔周长

B、气孔面积

C、气孔密度

D、叶片形状

21、植物的水分临界期是指 A 。

A、植物对水分缺乏最敏感的时期

B、植物需水最多的时期

C、植物对水分利用率最高的时期

D、植物对水分需求由低到高的转折时期

22、成熟的植物可与外界液体环境构成一个渗透系统，这是因为： B 。

A、植物细胞液胞浓度与外界溶液浓度相等

B、液胞有一定浓度的胞液，其外围的原生质具有相对半透性，与外界接触时，可以发生

外的水分交接

C、胞液浓度大于外界溶液浓度，因些水分可以从外界流向细胞部

D、细胞壁是半透性膜，可与外界的水分发生交接

23、水分在根及叶的活细胞间传导的方向决定于 C 。

A、细胞液的浓度

B、相邻活细胞的渗透势梯度

C、相邻活细胞的水势梯度

D、相邻活细胞间的压力势梯度

24、风和日丽的情况下，植物叶片在早晨、中午、傍晚的水势变化趋势为：B

A、低——高——低

B、高——低——高

C、低——低——高

D、高——高——低

26、如果外液的水势低于植物细胞的水势，这种溶液称为 D 。

A、等渗溶液

B、低渗溶液

C、平衡溶液

D、高渗溶液

27、植物水分方缺时，发生 A 。

A、叶片含水量降低，水势降低，气孔阻力增高

B、叶片含水量降低，水势降低，气孔阻力降低

C、叶片含水量降低，水势升高，气孔阻力降低

D、叶片含水量降低，水势升高，气孔阻力增高

28、植物中水分向上运输主要是通过 B 进行的。

A、导管和管胞

B、筛管和伴胞

C、转移细胞

D、胞间连丝

29、当气孔开放时，水蒸气通过气孔的扩散速率 C 。

A、与气孔面积成正比

B、与气孔密度成正比

C、与气孔周长成正比

D、与气孔大小成正比

30、将一细胞放入与其渗透势相导的糖溶液中，则 D 。

A、细胞吸水

B、细胞既不吸水也不失水

C、细胞失水

D、细胞可能失水，也可能保持水分动态平衡

31、液泡化的植物成熟细胞可被看作一渗透系统，这是因这 A 。

A、细胞原生质层可看成为选择透性膜，在与外部溶液接触时，溶液的溶液可与外部溶液

通过原生质层发生渗透作用

B、液泡浓液与外部溶液之间具有一定的渗透势差

C、可将细胞壁看成为全透性膜，植物细胞外构成一渗透体系

D、液泡膜可一半透膜，因而液泡膜两侧可看作一一渗透体系

32、设A、B两细胞相邻，其渗透势和质力势都是A大于B，水势则是A小于B，这时水分在两细胞间的流动取决于它们的 C 。

A、渗透势

B、水势

C、压力势

D、压力势和水势

33、水孔边缘效应

通过边缘扩散的气体约速率大于在中间扩散的分子速率。因为边缘分子间碰撞的机会少，而中间碰撞的机会多，故影响扩散速率。

34、质外体

由细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等非生命物质连接形成的连续整体，称质外体。35、共质体

各细胞的原生质体通过胞间连丝联系在一起形成的连续整体，称为共质体。

36、伤流

从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象，由根质引起。发生伤流现象时溢出的汁液称伤流液。

37、抗蒸腾剂

能降低蒸腾作用的物质，它们具有保持植物体中水分平衡，维持植株正常代谢的作用。抗蒸腾剂的种类很多，如有的可促进气孔关闭。

38、吐水

从未受伤的叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象，由根压引起。吐水是根系生理活动旺盛的反映。

39、水分临界期

植物对水分不是特别敏感的时期。作物的水分临界期都是从营养生长转向生殖生长的时期。

40、萎蔫

植物在水分方损达到一定程度时，细胞开始失去膨胀状态，叶片和幼茎部分下垂的现象。

41、蒸腾效率

植物在一定生长期积累的干物质与同时间蒸腾消耗的水量的比值。又称蒸腾比率。

42、代谢性吸水

利用呼吸代谢提供的能量，使环境水分经过细胞质膜耐进入细胞的过程。

43、渗透势

溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。

44、压力势

植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值。

45、衬质势

植物细胞中由于亲水性物质的存在对自由水束缚而引起的水势降低的值。

46、蒸腾系数

植物在一定生长时期的蒸腾失水量与其干物质积累量的比值。一般用植物制造1g干物质所散失的水分的克数表示。又称需水量，与蒸腾效率互为倒数关系。

47、被动吸水

以蒸腾拉力为动力而导致的吸水称之。根在这一过程中作为水分进入植物体的被动收表面，为植物的地上部与土壤之间提供必需的通道。

48、等渗溶液

渗透势相等但成分可能不同的溶液。通常是指某溶液的渗透势与植物细胞或组织的水势相等。

49、蒸腾强度

指一定时间单位叶面积上蒸腾的水量。一般用每小时每平方米蒸腾水量的克数表示。又称蒸腾速率。

50、水势

相同温度下一个含水的系统中一偏摩尔体积的水与一偏摩尔体积纯水之间的化学势差称为水势。把纯水的水势定义为零，溶液的水势值则是负值。

51、主动吸水

依靠代谢提供能量而引起的吸水称之。通常包括代谢性吸水的根压。

52、假定A 、B 两细胞的压力势都是5×10P a ，A 细胞含1001

10.51mo L μ-?葡萄糖，而B 细胞含1111000.5mo L μ-?蔗糖。如果两细胞相互接触，水分如何流动？具有高浓度溶质的细胞中的水能否流向具有低浓度溶质的细胞？

如果A 、B 两细胞均含有理想溶液，则二者接触时水分流动呈动态平衡或者说没有水分的净流动。实际上，由于溶质分子间的相互作用，B 细胞的水势略低于A 细胞的，水分从A 流向B 。决定水的流动方向的最重要因素是水势，因此具有高浓度溶质的细胞中的水能流向

具有低浓度深质的细胞。例如，C 细胞的66510, 1.310,310,w a n P P Pa Pa ψψψ=-=-?=?D

细胞的566710, 1.710,10w P Pa Pa Pa ψψψ=-?=-?=。当C 、D 两细胞接触时，水将从D 细

胞流向C 细胞。

53、土壤里的水从植物的哪部分进入植物，双从哪部分离开植物，其间的通道如何？动力如何？ 水分进入植物主要是从根毛——皮层——中柱——根的导管或管胞——茎的导管或管胞——叶的导管或管胞——叶肉细胞——叶细胞间隙——气孔下腔——气孔，然后到大气中去。

在导管、管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主导地位。在活细胞间的水分运输主要靠渗透。

54、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？

植物受涝后，叶子反而表现出缺水现象，如萎蔫或变黄，是由于土壤中充满着水，短时期可使细胞呼吸减弱，根压的产生受到影响，因而阻碍吸水；长时间受涝，就会导致根部形成无氧呼吸，产生和累积较多的乙醇，致使根系中毒受害，吸水更少，叶片萎蔫变质，甚至引起植株死亡。

55、植物如何维持其体温的相对恒定？

植物在照射下，即使在炎夏，只要水分的吸收与蒸腾作用能正常进行，就可使植物体及叶面保持一定的温度而不受热害。这是因为水具有高比热、高汽化热，通过蒸腾作用可散失大量热量的缘故。

56、下图表示细胞水势w ψ及其组分P ψ、s ψ和细胞相对体体积间的关系。请指出在细胞相对体积分别为1.0和1.3时,细胞所处的状态以及P ψ、s ψ和w ψ各是多少巴？

图中曲线表明，当细胞相对体积为1.0时，P ψ=0，s ψ=w ψ=－16巴，此时细胞处于初始质壁分离状态。当细胞相对体积为1.3时，细胞处于充分饱和状态（紧状态），P ψ=12巴，s ψ=-12巴，w ψ=0。

57、低温抑制根系吸水的主要原因是什么？

低温降低根系吸水速度的原因是（1）水分本身的粘度增大，扩散速度降低；原生质粘度增大。

（2）水分不易透过原生质；呼吸作用减弱，影响根压；根系生长缓慢，有碍吸收表面积的增加。（3）另一方面的重要原因，是低温降低了主动吸水机制中所依赖的活力。

58、以下观点是否正确，为什么？

（1）一个细胞放入某一浓度的溶液中时，若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等，则体积不变。

（2）若细胞的P ψ=－s ψ，将其放入某一溶液中时，则体积不变。

（3）或细胞的w ψ=s ψ，将其放入纯水中，则体积不变。

（4）有一充分饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低50倍的溶液中，则体积不变。

（1）除了处于初始质壁分离状态细胞之外（P ψ=0），当细胞液浓度与外液浓度相等时，由于还有细胞的P ψ，因而细胞的w ψ=s ψ＋P ψ，通常细胞水势高于外液水势而发生失水，体积变小。

（2）此时细胞w ψ=0，若把该细胞放入任一溶液时，都会失水，体积变小。

（3）当细胞的w ψ=s ψ时，将其放入水中，由于P ψ=0，而s ψ为一负值，故细胞吸水，体积变大。

（4）充分饱和的细胞，w ψ=0，溶液中的w ψ＜0，所以该细胞会失水，体积变小。

59、简述有关气孔开闭的无机离子（K ＋）吸收学说。

七十年代初期研究证明，保卫细胞中K ＋的积累量与气孔开关有密切的关系。在光照下保卫细胞

叶绿体通过光合磷酸化形成ATP ，ATP 在ATP 酶的作用下水解，释放的能量可以启动位于质膜上的H ＋/K ＋交换主动地把K ＋吸收到保卫细胞中，保卫细胞K ＋浓度增加，水势降低，促进其吸水，气孔就开。

在黑暗中，则K ＋从保卫细胞中移出膜外，使保卫细胞水势增高，因而失水引起气孔关闭。

60假设一个细胞的54810Pa π=-?，将其放入54310Pa π=-?的溶液中，请计算细胞4P 为何值时才能分别发生以下三种情况：（1）细胞失水；（2）细胞吸水；（3）细胞既不吸水又不失水。

（1）8×105Pa ≥4p ＞5×105Pa

（2）Opa ≤4p ＜5×105Pa

（3）4p=5×105Pa

61、有A 、B 两个细胞，A 细胞的4a=－10b Pa ，4p=4×105Pa, B 细胞的4π=－b ×105Pa ，4p=3×105，

请问：（1）A 、B 两细胞接触时，水流方向如何？（2）在28o C 时，将A 细胞放入0.12mol·k g -1（质

量摩尔浓度）蔗糖溶液中，B 细胞放入0.2mol·kg -1蔗糖溶液中。假设平衡时两细胞的体积没有变化，

平衡后A 、B 两细胞的4w 、4a 和4p 各为多少？如果这时它们相互接触，其水流方向如何？

（1）由于B 细胞水势高于A 细胞的，所以水从B 细胞流入A 细胞；

（2）A 细胞：4w =－3×105Pa ，4π=－10b Pa ，4p=7×105Pa ；

B 细胞：4w =－5×105Pa ，4π=－b ×105Pa ，4p=105Pa ，

水从细胞流向B 细胞。

62、假定土壤的渗透势和衬质势之和为－105Pa ，生产在这种土壤中的植物4w 、4s 和4p 各为

多少？如果向土壤中加入盐溶液，其水势变为－5×105Pa ，植物可能会出现什么现象？

达到平衡时，根的4w =－105Pa ，4s=－10b Pa ，4p=9×105Pa 。当土壤水势为－5×105Pa 时，因

为根中的水分流向土壤，植物可能全发生萎蔫。

63、设一个细胞的4w =－8巴，初始质壁分离时的4s=－16巴，假若该细胞在初始质壁分离时比原来的体积缩小4%，计算其原来的4s 和4p 各为多少巴？

设原来细胞的体积为100%,初始质壁分离时则细胞体积为原来的96%，依据公式：P 1V 1=P 2V 2 100%·4s =96%·（16巴）

∴4s=96%(16)15.36100%

?-=巴巴 又∵4p=4w －4s

=0.8－(－15.36)=7.36(巴)

答：该细胞原来的4s 为－15.36巴，原来的压力势4p 为7.36巴。

64、简述植物叶片水势的日变化

（1）叶片水势随一天中的光照及温度的变化而变化。（2）从黎明到中午，在光强及温度逐渐增加的同时，叶片失水量逐渐增多，水势亦相应降低；（3）从下午至傍晚，随光照减弱和温度逐渐降低，叶片的失水量减少，叶水势逐渐增高；（4）夜间黑暗条件下，温度较低，叶片水势保持较高水平。

65、植物代谢旺盛的部位为什么自由水较多？

（1）因为自由水可使细胞原生质里溶胶状态，参与代谢活动，保证了旺盛代谢的正常进行；（2）水是许多重要代谢过程的反应物质和介质，双是酶催化和物质吸收与运输的溶剂；（3）水能使植物保持固有的姿态，维持生理机能的正常运转。所以，植物体自由水越多，它所点的比重越大，代谢越旺盛。

66、简述气孔开闭的主要机理。

气孔开闭取决于保卫细胞及其相邻细胞的水势变化以及引起这些变化的、外部因素，与昼夜交替有关。在适温、供水充足的条件下，把植物从黑暗移向光照，保卫细胞的渗透势显著下降而吸水膨胀，导致气孔开放。反之，当日间蒸腾过多，供水不足或夜幕布降临时，保卫细胞因渗透势上升，失水而缩小，导致气孔关闭。

气孔开闭的机理复杂，至少有以下三种假说：（1）淀粉——糖转化学说，光照时，保卫细胞的叶绿体进行光合作用，消耗CO2，使细胞P H值升高，促使淀粉在磷酸化酶催化下转变为1－磷酸葡萄糖，细胞的葡萄糖浓度高，水势下降，副卫细胞的水进入保卫细胞，气孔便开。在黑暗中，则变化相反。（2）无机离子吸收学说，保卫细胞的渗透系统亦可由钾离子（K＋）所调节。光合磷酸化产生ATP。ATP使细胞质膜上的钾－氢离子泵作功，保卫细胞便可逆着与其周围表皮细胞之间的离子浓度差而吸收钾离子，降低保卫细胞水势，气孔开。（3）有机酸代谢学说，淀粉与苹果酸存在着相互消长的关系。气孔开放时，葡萄糖增加，再经过糖酵解等一系列步骤，产生苹果酸，苹果酸解离的H+可与表皮细胞的K＋交换，苹果酸根可平衡保卫细胞所吸入的K＋。气孔关闭时，此过程可逆转。总之，苹果酸与K＋在气孔开闭中起着互相配合的作用。

68、什么叫质壁分离现象？研究质壁分离有什么意义？

植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象称为质壁分离。在刚发生质壁分离时，原生质与细胞壁之间若接若离。称为初始质壁分离。把已发生质壁分离的细胞置于水势较高的溶液和纯水中，则细胞外的水分向渗透，使液泡体积逐渐增大因而原生质层与细胞壁相接触，恢复原来的状态，这一现象叫质壁分离复原。

研究质壁分离可以鉴定细胞的死活，活细胞的原生质层才具半透膜性质，产生质壁分离现象，而死细胞无比现象；可测定细胞水势，在初始质壁分离时，此时细胞的渗透势就是水势（因为此时压力势为零）：还可用以测定原生质透性、渗透势及粘滞性等。

69、若某植物细胞的4w =4s ，将其放入纯水中，则体积不变。×

70、分析产生下列实验结果的机理

生长旺盛的麦苗在适温、高温条件下：（1）加水，有吐水现象；（2）加20%Nacl无明显吐水；（3）冷冻处理，无明显吐水

（1）根吸水大于蒸腾，叶水通过水孔排出；

（2）外液水势低，影响根系吸水，故不发生吐水现象；

（3）冷冻低温使根系呼吸降低、根系吸水减少，不发生吐水现象。

71、氧化铝低干燥时为，如遇水气则变成色，据实验可知，一般双子叶植物上，表皮蒸腾温度比下表皮。兰色粉红色弱

72、水分经小孔扩散的速度大小与小孔（）成正比，而不与小孔的（）成正比；