第一章 植物的水分生理作業(yè)及答案

1、第一章 植物的水分生理一、 名詞解釋： 1自由水：距離膠粒較遠而可以自由流動的水分。 2. 束縛水：靠近膠粒而被膠粒所束縛不易自由流動的水分。3滲透作用: 水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)移動的現(xiàn)象。 4水勢（yw）：每偏摩爾體積水的化學(xué)勢差。符號：yw。 5滲透勢（yp）：由于溶液中溶質(zhì)顆粒的存在而引起的水勢降低值，符號yp。用負值表示。亦稱溶質(zhì)勢（ys）。 6壓力勢（yp）：由于細胞壁壓力的存在而增加的水勢值。一般為正值。符號yp。初始質(zhì)壁分離時，yp為0，劇烈蒸騰時，yp會呈負值。 7襯質(zhì)勢（ym）：細胞膠體物質(zhì)親水性和毛細管對自由水束縛而引起的水勢降低值，以負值表示。符號ym

2、 。 8吸漲作用：親水膠體吸水膨脹的現(xiàn)象。 9代謝性吸水：利用細胞呼吸釋放出的能量，使水分經(jīng)過質(zhì)膜進入細胞的過程。 10蒸騰作用：水分以氣體狀態(tài)通過植物體表面從體內(nèi)散失到體外的現(xiàn)象。 11根壓：植物根部的生理活動使液流從根部上升的壓力。 12蒸騰拉力：由于蒸騰作用產(chǎn)主的一系列水勢梯度使導(dǎo)管中水分上升的力量。13蒸騰速率：又稱蒸騰強度，指植物在單位時間內(nèi)，單位面積通過蒸騰作用而散失的水分量。（gdm2·h） 14蒸騰比率：植物每消耗l公斤水時所形成的干物質(zhì)重量（克）。 15蒸騰系數(shù)：植物制造 1克干物質(zhì)所需的水分量（克），又稱為需水量。它是蒸騰比率的倒數(shù)。 16內(nèi)聚力學(xué)說：又稱蒸騰流-

3、內(nèi)聚力-張力學(xué)說。即以水分的內(nèi)聚力解釋水分沿導(dǎo)管上升原因的學(xué)說。 二、 填空題1. 植物細胞內(nèi)水分存在的狀態(tài)有 和 。自由水 束縛水2. 植物細胞原生質(zhì)的膠體狀態(tài)有兩種，即 和 。凝膠 溶膠3. 水在植物體內(nèi)整個運輸途徑中，一部分是通過 和 的長距離運輸；另一部分是在活細胞間的短距離徑向運輸， 包括水分由根毛到根部導(dǎo)管要經(jīng)過 及由葉脈到氣室要經(jīng)過 。導(dǎo)管、管胞；內(nèi)皮層、葉肉細胞4. 某種植物制造1克干物質(zhì)需要消耗水分500克，其蒸騰系數(shù)為 ，蒸騰比率為 。500克水 / 每克干物質(zhì)、2克 / 每公斤水 5. 設(shè)有甲、乙二相鄰的植物活細胞，它們的及p，甲細胞分別為 - 8及 + 2巴；乙細胞分別

4、為 6及 + 1巴，則水應(yīng)從 流向 。因為甲細胞的w 是 巴，乙細胞的w 是 巴。乙細胞、甲細胞、 4、 36. 寫出下列吸水過程中的水勢組分：（1） 吸漲吸水：w = m（2） 干燥種子吸水：w = m（3） 滲透吸水：w = + p（4） 一個典型細胞水勢組合：w = + p +m（5） 成長植株吸水：w = + p7. 寫出下列情況下，土壤溶液水勢（w土）與根細胞水勢（w細）之間的狀況（采用符號、 表示）p = -（1） 水分進入根毛細胞：w細 w土 （2） 水分外滲至土壤溶液：w細 w土 （3） 植物不吸水，也不外滲水：w細 w土 （4） 施肥不當(dāng)產(chǎn)生“燒苗” ：w細 w土 8. 影響

5、氣孔開閉最主要的環(huán)境因素有四個：它們是： 、 、 、 。 水分狀況 、 葉片溫度 、 光照 、 CO2濃度 9. 植物細胞吸水有 、 和 三種方式。滲透性吸水 吸漲吸水 代謝性吸水10. 植物散失水分的方式有 和 。蒸騰作用 吐水11. 植物根系吸水方式有： 和 。主動吸水 被動吸水12. 根系吸收水的動力有兩種： 和 。根壓 蒸騰拉力 13. 證明根壓存在的證據(jù)有 和 。吐水 傷流 14. 葉片的蒸騰作用有兩種方式： 和 。角質(zhì)蒸騰 氣孔蒸騰15. 影響蒸騰作用的環(huán)境因子主要是 、 、 和 。水分、光、溫度、CO216. C3植物的蒸騰系數(shù)比C4植物 。大17. 可以比較靈敏地反映出植物的水

6、分狀況的生理指標主要有： 、 、 和 。 葉片相對合水量 葉片滲透勢 水勢 氣孔阻力或開度 18. 目前認為氣孔開啟的機理主要有 、 、 和 。淀粉糖轉(zhuǎn)化學(xué)說、無機離子吸收學(xué)說、蘋果酸生成學(xué)說19. 目前認為水分沿導(dǎo)管或管胞上升的動力是 和 。根壓 蒸騰拉力三、 選擇題1. 成熟的植物細胞可與外界液體環(huán)境構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)，是因為：BA. 植物細胞液泡內(nèi)溶液濃度與外界溶液濃度相等。B. 細胞內(nèi)有一定濃度的胞液，其外圍的原生質(zhì)具有相對半透性，與外界液體接觸時，可以發(fā)生內(nèi)外的水分交換。C. 液泡溶液濃度大于外界溶液濃度，因此水分可以從外界流向細胞內(nèi)部。2. 有一充分飽和的細胞，將其放入比細胞液濃度低

7、10倍的溶液中，則細胞體積：BA. 不變 B. 變小 C. 變大 D. 難以判斷3. 已形成液泡的細胞，其襯質(zhì)勢通常省略不計，其原因是：BA. 襯質(zhì)勢很低 B. 襯質(zhì)勢很高 C. 襯質(zhì)勢不存在4. 在萌芽條件下，蒼耳的不休眠種子開始4小時的吸水屬于：AA. 吸漲吸水 B. 代謝性吸水 C. 滲透性吸水5. 水分在根及葉的活細胞間傳導(dǎo)的方向決定于：CA. 細胞液的濃度 B. 相鄰活細胞的滲透勢梯度C. 相鄰活細胞的水勢梯度 D. 活細胞水勢的高低 6. mol / L蔗糖溶液中吸水達動態(tài)平衡時，將該細胞置于純水中，將會：AA. 吸水 B. 不吸水也不失水 C. 失水7. 植物在烈日照射下，通過蒸

8、騰作用散失水分降低體溫，是因為： B A水具有高比熱 B水具有高汽化熱 C水具有表面張力 8. 一般而言，冬季越冬作物組織內(nèi)自由水/束縛水的比值：B A升高 B降低 C變化不大 9. 風(fēng)和日麗的情況下,植物葉片在早上、中午和傍晚的水勢變化趨勢是 B A低à高à低 B高à低à高 C低à低à高 10. 植物分生組織的細胞吸水靠 C A滲透作用 B代謝作用 C吸漲作用 11. 在同溫同壓條件下，溶液中水的自由能與純水相比 B A要高一些 B要低一些 C二者相等 12. 在氣孔張開時，水蒸汽分子通過氣孔的擴散速度 B A與氣孔的面積成正比 B

9、與氣孔周長成正比 C與氣孔周長成反比 13. 蒸騰作用快慢，主要決定于 B、C A葉內(nèi)外蒸汽壓差大小 B葉片的氣孔大小 C葉面積大小 14. 植物的保衛(wèi)細胞中的水勢變化與下列有機物質(zhì)有關(guān)： C A糖 B脂肪酸 C蘋果酸 15. 根部吸水主要在根尖進行，吸水能力最大的是 A、C A分生區(qū) B伸長區(qū) C根毛區(qū) 16. 土壤通氣不良使根系吸水量減少的原因是 A A缺乏氧氣 B水分不足 CC02濃度過高四、 判斷題1. 蒸騰效率高的植物，一定是蒸騰量小的植物。 ´2. 種子吸漲吸水和蒸騰作用都是無需呼吸作用直接供能的生理過程。 Ö3. 一個細胞能否從外液中吸水，主要決定于細胞水勢與

10、外液水勢的差值。 Ö4. 具有液泡的細胞，其襯質(zhì)勢很小，通常忽略不計。 ´5. 具有較高胞液濃度的細胞，與外液接觸時便會發(fā)生吸水過程。 ´6. 植物被動吸水的動力來自葉子的蒸騰作用所產(chǎn)生的蒸騰拉力，而與相鄰細胞間的水勢梯度無關(guān)。 ´7. 一個細胞放入某一濃度的溶液中時，若細胞液濃度與外界溶液的濃度相等，則體積不變。 ´8. 若細胞的p = - ，將其放入某一溶液中時，則體積不變。 ´9. 若細胞的w = ，將其放入純水中時，則體積不變。 ´10. 有一充分飽和的細胞，將其放入比細胞液濃度低50倍的溶液中，則體積不變。

11、0;11. 影響植物正常生理活動的不僅是含水量的多少，而且還與水分存在的狀態(tài)有密切關(guān)系。 Ö12. 在植物生理學(xué)中被普遍采用的水勢定義是水的化學(xué)勢差。´每偏摩爾體積水的 13. 種子吸漲吸水和蒸騰作用都是需要呼吸作用直接供能的生理過程。´不需 14. 根系要從土壤中吸水，根部細胞水勢必須高于土壤溶液的水勢。´低于 15. 相鄰兩細胞間水分的移動方向，決定于兩細胞間的水勢差。Ö16. 蒸騰作用與物理學(xué)上的蒸發(fā)不同，因為蒸騰過程還受植物結(jié)構(gòu)和氣孔行為的調(diào)節(jié)。´與小孔的邊緣（周長）成正比 17. 通過氣孔擴散的水蒸氣分子的擴散速率與氣孔的面

12、積成正比。Ö18. 空氣相對濕度增大，空氣蒸汽壓增大，蒸騰加強。´蒸騰減弱 19. 低濃度的C02促進氣孔關(guān)閉，高濃度C02促進氣孔迅速張開。´促進氣孔張開 促進氣孔迅速關(guān)閉 20. 糖、蘋果酸和K+ 、Cl-進入液泡，使保衛(wèi)細胞壓力勢下降，吸水膨脹，氣孔就張開。´水勢下降五、 問答題1水分子的物理化學(xué)性質(zhì)與植物生理活動有何關(guān)系？ 水分子是極性分子，可與纖維素、蛋白質(zhì)分子相結(jié)合。水分子具有高比熱，可在環(huán)境溫度變化較大的條件下，植物體溫仍相當(dāng)穩(wěn)定。水分子還有較高的氣化熱，使植物在烈日照射下，通過蒸騰作用散失水分就可降低體溫，不易受高溫為害。水分子是植物體內(nèi)

13、很好的溶劑，可與含有親水基團的物質(zhì)結(jié)合形成親水膠體，水還具有很大的表面張力，產(chǎn)主吸附作用，并借毛細管力進行 運動。 2簡述水分的植物生理生態(tài)作用。 （1）水是細胞原生質(zhì)的主要組成成分； （2）水分是重要代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)和產(chǎn)物； （3）細胞分裂及伸長都需要水分； （4）水分是植物對物質(zhì)吸收和運輸及生化反應(yīng)的一種良好溶劑； （5）水分能便植物保持固有的姿態(tài)； （6）可以通過水的理化特性以調(diào)節(jié)植物周圍的大氣濕度、溫度等。對維持植物體溫穩(wěn)定和降低體溫也有重要作用。 3植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)與代謝關(guān)系如何？ 植物體中水分的存在狀態(tài)與代謝關(guān)系極為密切，并且與抗往有關(guān)，一般來說，束縛水不參與植物的代謝反應(yīng)

14、，在植物某些細胞和器官主要含束縛水時，則其代謝活動非常微弱，如越冬植物的休眠和干燥種子，僅以極弱的代謝維持生命活動，但其抗性卻明顯增強，能渡過不良的逆境條件，而自由水主要參與植物體內(nèi)的各種代謝反應(yīng)，含量多少還影響代謝強度，含量越高，代謝越旺盛，因此常以自由水束縛水的比值作為衡量植物代謝強弱和抗性的生理指標之一。 4水分代謝包括哪些過程？ 植物從環(huán)境中不斷地吸收水分，以滿足正常的生命活動的需要。但是，植物又不可避免地要丟失大量水分到環(huán)境中去。具體而言，植物水分代謝可包括三個過程：（1）水分的吸收；（2）水分在植物體內(nèi)的運輸；（3）水分的排出。 5利用質(zhì)壁分離現(xiàn)象可以解決哪些問題？ （1）說明原生

15、質(zhì)層是半透膜。（2）判斷細胞死活。只有活細胞的原生質(zhì)層才是半透膜，才有質(zhì)壁分離現(xiàn)象，如細胞死亡，則不能產(chǎn)主質(zhì)壁分窩現(xiàn)象。（3）測定細胞液的滲透勢。 6土壤溫度過高對根系吸水有什么不利影響？ 高溫加強根的老化過程，使根的木質(zhì)化部位幾乎到達尖端，吸收面識減少，吸收速率下降；同時，溫度過高，使酶鈍化：細胞質(zhì)流動緩慢甚至停止。 7蒸騰作用有什么生理意義？ （1）是植物對水分吸收和運輸?shù)闹饕獎恿?，?）促進植物時礦物質(zhì)和有機物的吸收及其在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運。（3）能夠降低葉片的溫度，以免灼傷。 8氣孔開閉機理的假說有哪些？請簡述之。 （1）淀粉-糖轉(zhuǎn)化學(xué)說：在光照下保衛(wèi)細胞進行光合作用合成可溶性糖。另外由于光合作用消耗C02，使保衛(wèi)細胞pH值升高，淀粉磷酸化酶水解細胞中淀粉形成可溶性糖，細胞水勢下降，當(dāng)保衛(wèi)細胞水勢低于周圍的細胞水勢時，便吸水迫使氣孔張開，在暗中光合作用停止，情況與上述相反，氣孔關(guān)閉。 （2）無機離子吸收學(xué)說：在光照下，保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上具有光活化H+泵ATP酶，分解光合磷酸化產(chǎn)生的ATP并將H+分泌到細胞壁，同時將外面的K+吸收到細胞中來，Cl-也伴隨著K+進入，以保證保衛(wèi)細胞的電中性，保衛(wèi)細胞中積累較多的K+和，降低水勢，氣孔就張開，反之，則氣孔關(guān)閉。 （3）蘋果酸生成學(xué)說。在光下保衛(wèi)細