【高分復(fù)習(xí)筆記】潘瑞熾《植物生理學(xué)》（第7版）筆記和課后習(xí)題（含考研真題）詳解

目錄

內(nèi)容簡(jiǎn)介

目錄

緒論

。1復(fù)習(xí)筆記

0.2課后習(xí)題詳解

0.3考研真題詳解

第一篇水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)

第一章植物的水分生理

1.1復(fù)習(xí)筆記

1.2課后習(xí)題詳解

1.3考研真題詳解

第二章植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)

2.1復(fù)習(xí)筆記

2.2課后習(xí)題詳解

2.3考研真題詳解

第二篇物質(zhì)代謝和能用轉(zhuǎn)換

第三章植物的光合作用

3.1復(fù)習(xí)筆記

3.2課后習(xí)題詳解

3.3考研真題詳解

第四章植物的呼吸作用

4.1復(fù)習(xí)筆記

4.2課后習(xí)題詳解

4.3考研真題詳解

第五章植物同化物的運(yùn)輸

5.1復(fù)習(xí)筆記

5.2課后習(xí)題詳解

5.3考研真題詳解

第六章植物的次級(jí)代謝產(chǎn)物

6.1復(fù)習(xí)筆記

6.2課后習(xí)題詳解

6.3考研真題詳解

第三篇植物的生長(zhǎng)和發(fā)育

第七章細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

71復(fù)習(xí)筆記

7.2課后習(xí)題詳解

73考研真題詳解

第八章植物生長(zhǎng)物質(zhì)

8.1復(fù)習(xí)筆記

8.2課后習(xí)題詳解

8.3考研真題詳解

第九章植物的生長(zhǎng)生理

9.1復(fù)習(xí)筆記

9.2課后習(xí)題詳解

9.3考研真題詳解

第十章植物的生.殖生.理

10.1復(fù)習(xí)筆記

10.2課后習(xí)題詳解

10.3考研真題詳解

第卜一章植物的成熟和衰老生理

11.1復(fù)習(xí)筆記

11.2課后習(xí)題詳解

11.3考研真題詳解

第十二章植物的抗性生理

12.1復(fù)習(xí)筆記

12.2課后習(xí)題詳解

12.3考研直題詳解

緒論

0.1復(fù)習(xí)筆記

一、植物生理學(xué)的定義、內(nèi)容和任務(wù)

植物生理學(xué)的定義和內(nèi)容

(1)定義

植物生理學(xué)是指研究植物生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。

(2)內(nèi)容

①生長(zhǎng)發(fā)育與形態(tài)建成

②物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化

③信息傳遞和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(植物適應(yīng)環(huán)境的關(guān)鍵環(huán)節(jié))

a.信息傳遞(message

transportation)是指信息感受部位將信息傳遞到發(fā)生反應(yīng)部位的過(guò)程。

b.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(signal

transduction)是指單個(gè)細(xì)胞水平上，信號(hào)與受體結(jié)合后，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，產(chǎn)生生理反

應(yīng)。

2植物生理學(xué)的任務(wù)

植物生理學(xué)的任務(wù)是研究和了解植物在各種環(huán)境條件下進(jìn)行生命活動(dòng)的規(guī)律和機(jī)制，并將

研究成果應(yīng)用于植物生產(chǎn)實(shí)踐中。

二、植物生理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展

表0-1植物生理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展

①荷蘭的vanHelmont進(jìn)行柳樹枝條實(shí)蛉，探索植物長(zhǎng)大的物質(zhì)來(lái)

源，是最早進(jìn)行植物生理學(xué)實(shí)蛉的學(xué)者；

②英國(guó)的S.Hales研究蒸騰，從理論上解釋水分吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)的道理；

植物生理學(xué)的孕肓?xí)r期

③英國(guó)的IPriestley發(fā)現(xiàn)小晶在密封鐘罩內(nèi)不久即死，小鼠與綠色

16世紀(jì)至17世紀(jì)

植物一起放在鐘置內(nèi)則不死；

④荷蘭的工Ingenhousz了解到綠色植物在日光下才能清潔空氣,初

步建立起空氣營(yíng)養(yǎng)的觀念

①Sachs被稱為植物生理學(xué)的奠基人，Sachs和Pfeffar被稱為植物

植物生理學(xué)的奠基與成長(zhǎng)時(shí)期

生理學(xué)的兩大先驅(qū)；

13世紀(jì)至19世紀(jì)

②自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)一細(xì)胞學(xué)說(shuō)、進(jìn)化論和能量守恒學(xué)說(shuō)

植物生理學(xué)發(fā)展的時(shí)期分析結(jié)果更加精細(xì)和準(zhǔn)確；多種學(xué)科的交叉滲透，植物生理學(xué)的各

20世紀(jì)至今個(gè)方面都有突破性的進(jìn)展

三、植物生理學(xué)的展望

。植物生理學(xué)的發(fā)展特點(diǎn)

（1）研究層次越來(lái)越寬廣；（2）學(xué)科之間相互滲透；（3）理論聯(lián)系實(shí)際；（4）研究手

段現(xiàn)代化。

當(dāng)前我國(guó)植物生理學(xué)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的主要任務(wù)

（1）深入基礎(chǔ)理論研究：（2）大力開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。

0.2課后習(xí)題詳解

一、漢譯英并解釋名詞

植物生理學(xué)生長(zhǎng)發(fā)育代謝

答：（1）植物生理學(xué)的英文名稱是plant

physiology,是指研究植物生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。植物生理學(xué)其目的在于認(rèn)識(shí)植物的物質(zhì)

代謝、能量轉(zhuǎn)化和生長(zhǎng)發(fā)育等的規(guī)律與機(jī)理、調(diào)節(jié)與控制以及植物體內(nèi)外環(huán)境條件對(duì)其生

命活動(dòng)的影響。包括光合作用、植物代謝、植物呼吸、植物水分生理、植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、植

物體內(nèi)運(yùn)輸、生長(zhǎng)與發(fā)育、抗逆性和植物運(yùn)動(dòng)等研究?jī)?nèi)容。

（2）生長(zhǎng)的英文名稱是growth,在植物學(xué)中是指增加細(xì)胞數(shù)目和擴(kuò)大細(xì)胞體積而導(dǎo)致植

物體積和質(zhì)量的增加的現(xiàn)象。

（3）發(fā)育的英文名稱是development,是指細(xì)胞不斷分化，形成新組織、新器官，即形態(tài)

建成，具體表現(xiàn)為種子萌發(fā)，根、莖、葉生長(zhǎng)，開花，結(jié)實(shí)，衰老死亡等過(guò)程。

（4）代謝的英文名稱是metabolism,是指物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量轉(zhuǎn)化緊密聯(lián)系，構(gòu)成的統(tǒng)一整

體，是生物體內(nèi)所發(fā)生的用于維持生命的一系列有序的化學(xué)反應(yīng)的總稱。這些反應(yīng)進(jìn)程

使得生物體能夠生長(zhǎng)和繁殖、保持它們的結(jié)構(gòu)以及對(duì)外界環(huán)境做出反應(yīng)。

二、思考題

植物生理學(xué)的定義是什么？根據(jù)你所知的事實(shí)，舉例分析討論。

答：（1）植物生物學(xué)是指研究植物生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。植物生理學(xué)其目的在于認(rèn)識(shí)植

物的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化和生長(zhǎng)發(fā)育等的規(guī)律與機(jī)理、調(diào)節(jié)與控制以及植物體內(nèi)外環(huán)境條

件對(duì)其生命活動(dòng)的影響。包括光合作用、植物代謝、植物呼吸、植物水分生理、植物礦質(zhì)

營(yíng)養(yǎng)、植物體內(nèi)運(yùn)輸、生長(zhǎng)與發(fā)育、抗逆性和植物運(yùn)動(dòng)等研究?jī)?nèi)容。

（2）植物生理學(xué)的內(nèi)容大致可分為生長(zhǎng)發(fā)育與形態(tài)建成、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞和

信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等3個(gè)方面。以植物的信息傳遞為例：

信息傳遞是指信息感受部位將信息傳遞到發(fā)生反應(yīng)部位的過(guò)程。土壤干旱（物理信號(hào)）時(shí)

，根系迅速合成脫落酸，運(yùn)送到葉片，使氣孔關(guān)閉，以適應(yīng)干旱，完成信息傳遞妁過(guò)程，

其中的反應(yīng)原理和機(jī)制屬于植物生理學(xué)的范疇。

為什么說(shuō)“植物生理學(xué)是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科”？

答：之所以說(shuō)“植物生理學(xué)是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科”，是因?yàn)橹参锏纳L(zhǎng)發(fā)育是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和林業(yè)

生產(chǎn)的中心過(guò)程，主要表現(xiàn)在：

（1）植物通過(guò)光合作用，利用光能同化CO?和其他無(wú)機(jī)物，形成有機(jī)物，作為動(dòng)物（包

括人類）和微生物的食物和能量來(lái)源。

（2）植物體內(nèi)的光合產(chǎn)物，通過(guò)轉(zhuǎn)變形成各式各樣的有機(jī)化合物（其中有些是次生物質(zhì)

）,是工業(yè)、醫(yī)藥原料或中草藥的有效成分。

（3）植物對(duì)地表、水域和大氣的化學(xué)成分產(chǎn)生著巨大的影響，占大氣體積21%的氧氣就

是植物光合過(guò)程中釋放出來(lái)的。

（4）植物遺體參與土壤形成的過(guò)程。

（5）豆科植物與固氮微生物共生的生物固氮，大大豐富了生物圈中流通和積累的總氮量。

（6）植物根部吸收礦質(zhì)元素，對(duì)巖石和水流中某些無(wú)機(jī)元素也起到了集聚作用。

有些學(xué)生反映：“植物生理學(xué)是一門引人入勝但不易學(xué)好的課程“，你同意這種看法嗎？

為什么？

答：我同意這種說(shuō)法。這是由植物生理學(xué)本身的特點(diǎn)決定的。植物生理學(xué)的發(fā)展有四大特

點(diǎn)：

（1）研究層次越來(lái)越寬廣。由于科學(xué)發(fā)展，植物生理學(xué)研究水平從個(gè)體水平深入到器官

、組織、細(xì)胞、細(xì)胞器一直到分子水平，向微觀方向發(fā)展；此外，根據(jù)生態(tài)平衡，農(nóng)林

生產(chǎn)需要，則從個(gè)體水平于展到群體、群落水平向宏觀方向發(fā)展。防止環(huán)境污染、保持

生態(tài)平衡和提高農(nóng)林生產(chǎn)等問(wèn)題，都需要從宏觀方面研究環(huán)境和植物的相互影響、植物

（作物）成為群體時(shí)的生理生化變化等。

（2）學(xué)科之間相互滲透。隨著科學(xué)發(fā)展，學(xué)科與學(xué)科之間相互滲透、相互借鑒的現(xiàn)象越

來(lái)越多。植物生埋學(xué)不斷引進(jìn)相關(guān)學(xué)科新的概念、新的方法以增強(qiáng)本學(xué)科的活力，解決

理論問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題。從學(xué)科間的相互關(guān)系上看，植物生理學(xué)正是基因水平與性狀表達(dá)

之間的“橋梁”。

（3）理論聯(lián)系實(shí)際。植物生理學(xué)雖是一門基礎(chǔ)學(xué)科，但其任務(wù)是運(yùn)用理論于生產(chǎn)實(shí)踐，

滿足人類的需要。植物生理學(xué)的研究成果對(duì)一切以植物生產(chǎn)為對(duì)象的事業(yè)具有普遍性和

指導(dǎo)性的作用。例如，對(duì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)和海洋業(yè)的植物，植物生理學(xué)不只是為它們的栽培

和育種提供理論依據(jù)，而且不斷提供新的和有效的手段，為進(jìn)一步提高產(chǎn)量和改良品質(zhì)

以及綜合利用作出貢獻(xiàn).

（4）研究手段現(xiàn)代化。由于數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，儀

器設(shè)備越來(lái)越精密和自動(dòng)化。層析、電泳、分級(jí)離心、放射性同位素示蹤、分光光度計(jì)

等已是實(shí)驗(yàn)室的基本設(shè)備或必須掌握的技術(shù)。氣相色譜儀、高效液相色譜儀、質(zhì)譜儀、

電子顯微鏡等儀器的應(yīng)用逐漸普遍；分析儀與計(jì)算機(jī)配合，可以自動(dòng)地分析蛋白質(zhì)中各

種氨基酸的含量和序列，以及其他物質(zhì)等?；蚪M學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等研究手

段的現(xiàn)代化，使研究數(shù)據(jù)精確可靠，而且獲得速度快，大大促進(jìn)了植物生理學(xué)的發(fā)展。

由此可見，植物生理學(xué)在社會(huì)主義建設(shè)中和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化過(guò)程中的任務(wù)非常艱巨，雖引

人入勝但不易學(xué)好。任重道遠(yuǎn)，我們要勇挑重?fù)?dān)。

注：此題為開放題，言之有理即可。

0.3考研真題詳解

選擇題

新中國(guó)成立后，我國(guó)植物生理學(xué)的研究成果眾多，其中比較突出的是（）關(guān)于光合磷

酸化高能態(tài)的研究。［浙江農(nóng)林大學(xué)2012研］

A.湯佩松

B.殷宏章

C.沈允鋼

D.婁成后

【答案】C

【解析】新中國(guó)成立后，我國(guó)植物生理學(xué)取得的比較突出的研究成果有：A項(xiàng)，

湯佩松等首先提出呼吸的多條途徑的論證；B項(xiàng)，殷宏章等的作物群體生理研究；C項(xiàng)，

沈允鋼等證明光合磷酸化中高能態(tài)存在的研究；D項(xiàng)，婁成后等對(duì)細(xì)胞原生質(zhì)的胞間運(yùn)轉(zhuǎn)

的深入研究。

第一篇水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)

第一章植物的水分生理

1.1復(fù)習(xí)筆記

一、植物對(duì)水分的需要

0植物的含水量

（1）不同植物的含水量有很大的不同。

（2）同一種植物生長(zhǎng)在不同環(huán)境中，含水量有差異。

（3）在同一植株中，不同器官和不同組織的含水量的差異很大。

植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)（表1-1）

水分存在狀態(tài)特點(diǎn)和與植物生長(zhǎng)的關(guān)系

自由水自由水是指距禺膠粒較遠(yuǎn)而可以自由流動(dòng)的水分，其含量制約看

(freewater)植物的代謝強(qiáng)度

束縛水束縛水是指靠近膠粒而被膠粒吸附束縛不易自由流動(dòng)的水分，不

(boundwater)參與代謝作用，其含蚩與植物抗性大小有密切關(guān)系

表1-1植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)

水分在植物生命活動(dòng)中的作用

（1）水分是細(xì)胞質(zhì)的主要成分；

（2）水分是代謝作用過(guò)程的反應(yīng)物質(zhì)；

（3）水分是植物對(duì)物質(zhì)吸收和運(yùn)輸?shù)娜軇?

（4）水分能保持植物的固有姿態(tài)。

二、植物細(xì)胞對(duì)水分的吸收

水分跨膜運(yùn)輸?shù)耐緩?/p>

「跨膜脂雙分子層的擴(kuò)散

水分跨膜運(yùn)愉的途徑-

L跨膜水孔蛋白的擴(kuò)散

水分跨膜運(yùn)輸?shù)脑?/p>

(1)自由能和水勢(shì)

①系統(tǒng)中的總能量=束縛能+自由能

其中，束縛能是不能用于做功的能量；自由能是在溫度恒定的條件下可用于做功的能量。

②水勢(shì)(waler

人熱水的化學(xué)勢(shì)N*m?mol"2

水的偏摩小體積m'?mol'1

potential)是每偏摩爾體積水的化學(xué)勢(shì)差。純水的水勢(shì)最高，在25℃下，純水水勢(shì)為0。

(2)滲透作用的定義

滲透作用是指水分從水勢(shì)高的系統(tǒng)通過(guò)半透膜向水勢(shì)低的系統(tǒng)移動(dòng)的現(xiàn)象。

(3)證明植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)的現(xiàn)象

質(zhì)壁分離(plasmolysis)和質(zhì)壁分離復(fù)原(deplasmolysis)。

(4)細(xì)胞的水勢(shì)

①典型細(xì)胞水勢(shì)(網(wǎng))組成：Ww=W、+\|/p+Wg+Wm

式中小為溶質(zhì)勢(shì)，%為壓力勢(shì)，網(wǎng)為重力勢(shì)，甲口為襯質(zhì)勢(shì)。

②在有液泡的細(xì)胞或細(xì)胞群中，典型細(xì)胞水勢(shì)組成公式可簡(jiǎn)化為；\八一\|/、+切

細(xì)胞間的水分移動(dòng)

(1)相鄰兩細(xì)胞，水分從水勢(shì)高的細(xì)胞中向水勢(shì)低的細(xì)胞流動(dòng)。

(2)當(dāng)有多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，水分從水勢(shì)高的一端流向水勢(shì)低的一端。

三、根系吸水和水分向上運(yùn)輸

徑向運(yùn)輸(radial

transport)是指水分從土壤溶液中運(yùn)輸至木質(zhì)部導(dǎo)管的過(guò)程，即根系吸水。

軸向運(yùn)輸(axial

transport)是指水分在木質(zhì)部導(dǎo)管向上運(yùn)輸至植物頂部的過(guò)程，即水分向上運(yùn)輸。

「重力水：指在重力作用下通過(guò)土填顆粒間的孔隙下降的水分

土城中的水分?毛細(xì)管水：指存在于土埸顆粒間毛細(xì)管內(nèi)的水分

I束縛水：指土填顆?；蛲撂钅z體的親水表面所吸附的水合層，植物一般不能利用

土壤中的水分

根系吸水（表1-2）

根的主要吸水部位是根尖根尖中，根毛區(qū)的吸水能力最大，根冠、分生區(qū)和伸

吸水部位J

長(zhǎng)區(qū)較小

①質(zhì)外體途徑：水分通過(guò)細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙等沒(méi)有細(xì)胞后的部分移動(dòng)，阻力小，

移動(dòng)速率快J

②蹲膜途徑：水分從一個(gè)細(xì)胞移動(dòng)到另一個(gè)細(xì)胞，靄兩次經(jīng)過(guò)底膜，還需通過(guò)液

吸水途徑

泡膜的途徑3

③共質(zhì)體途徑：水分從一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過(guò)胞間連絲，移動(dòng)到另一個(gè)細(xì)胞的細(xì)

胞質(zhì)，形成一個(gè)細(xì)胞質(zhì)的連續(xù)體，移動(dòng)速率較慢

①根壓：指靠根部水勢(shì)梯度使水沿導(dǎo)管上升的動(dòng)力；由于根壓作用引起液體外泌

的現(xiàn)象：傷流（從受傷或折斷的植物組織溢出港體）和吐水（從未受傷葉片尖端

或邊緣向外溢出潛滴力

②蒸騰拉力：葉片蒸騰時(shí)，氣孔下腔附近的葉肉細(xì)胞因蒸瞞失水而使水勢(shì)下降，

吸水動(dòng)力

需要從旁邊細(xì)胞取得水分，旁邊細(xì)胞又從另一個(gè)細(xì)胞取得水分，因此靠近氣孔下

腔的細(xì)16需要從相翎的遠(yuǎn)離氣孔下腔的細(xì)胞取得水分，最終從導(dǎo)著要水，導(dǎo)致根

都從環(huán)境吸收水分，這木強(qiáng)及水的能力完全是由蓼幡拉力所引起的，是由枝葉形成

的力量傳到根部而引起的植動(dòng)吸水

影響根系

吸水的土①土鷹中可用水分3②±1S通氣狀況；③土珊溫度；④土集溶液濃度

埴條件

表1-2根系吸水

水分向上運(yùn)輸

（I）速率

水分運(yùn)輸速率由植物輸導(dǎo)組織隔膜大小決定，在木質(zhì)部中運(yùn)輸?shù)乃俾省翟诒”诩?xì)胞中的運(yùn)

輸速率。

（2）動(dòng)力

①水分沿導(dǎo)管上升的動(dòng)力為根壓和蒸騰拉力（一般情況下為主要?jiǎng)恿Γ?/p>

②內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)（cohesioniheory）：又稱蒸騰-內(nèi)聚力?

拉力學(xué)說(shuō)，是指以水分具有較大的內(nèi)聚力足以抵抗張力，保證由葉至根水柱不斷來(lái)解釋水

分上升原因的學(xué)說(shuō)。

四、蒸騰作用

蒸騰作用（transpiration）是指水分以氣體狀態(tài)，通過(guò)植物體的表面（主要是葉片），從

體內(nèi)散失到體外的現(xiàn)象。

蒸騰作用的生理意義、部位和指標(biāo)（表1-3）

①幼小植物：暴露在空氣中的全部表面都能蒸騰；

部位

②成熟植物：反孔蒸騰及葉片（絕大部分）上的角質(zhì)膜蒸騰和氣孔蒸騰（最主要形式）

①蒸騰速率：指植物在一定時(shí)間內(nèi)單位葉面積蒸鶻的水量；

②蒸騰比率（艱）：指植物蒸騰作用喪失水分與光合作用同化C6的物質(zhì)的量（mol）比

值：

指標(biāo)蒸騰散失H2O的物質(zhì)的量（mol）

光合同化CO則物質(zhì)的量（mol）

③水分利用效率（WUE）:WUE是IR的倒數(shù)

①蒸騰作用是植物對(duì)水分吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿Γ?/p>

生理意義②礦質(zhì)鹽類要溶于水中才能被植物吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)，而蒸騰作用又是水分吸收和流動(dòng)的動(dòng)力；

③蒸騰作用能夠降低葉片的溫度

表1-3蒸騰作用的部位、指標(biāo)和生理意義

氣孔蒸騰

（I）氣孔運(yùn)動(dòng)

①雙子葉植物：保衛(wèi)細(xì)胞呈腎形，吸水膨脹時(shí)，薄外壁伸長(zhǎng)向外擴(kuò)展，微纖絲難以伸長(zhǎng)，

于是將力量作用于內(nèi)壁，把內(nèi)壁拉過(guò)來(lái)，氣孔張開。

②禾本科植物：保衛(wèi)細(xì)胞呈曬鈴形，吸水膨脹時(shí)，微纖絲限制兩端胞壁縱向伸長(zhǎng)，而橫向

膨大，將兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞的中部推開，氣孔張開。

（2）氣孔運(yùn)動(dòng)的機(jī)理

①氣孔運(yùn)動(dòng)主要由保衛(wèi)細(xì)胞的液泡水勢(shì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

②保衛(wèi)細(xì)胞水勢(shì)的滲透調(diào)節(jié)物及其代謝途徑：

a.K-：K+通過(guò)保衛(wèi)細(xì)胞膜上的鉀通道進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，伴隨著K，的進(jìn)入，蘋果酸和C1-也

不斷地進(jìn)入，以維持電中性。保衛(wèi)細(xì)胞中積累較多K-和C1-,水勢(shì)降低，水分進(jìn)入，氣孔

張開。

b.蘋果酸：淀粉水解或通過(guò)卡爾文循環(huán)形成的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽沁M(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞（同時(shí)

也形成蘋果酸）。

c.蔗糖：葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的蔗糖，從質(zhì)外體進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞。

（3）影響氣孔運(yùn)動(dòng)的因素：光照、水、溫度、CCh等。

影響蒸騰作用的因素

（1）外界條件：光照、空氣相對(duì)濕度、溫度、風(fēng)。

（2）內(nèi)部因素：氣孔、氣孔下腔、葉片內(nèi)部面積。

五、合理灌溉的生理基礎(chǔ)

水分平衡（waterbalance）是指植物吸水量足以補(bǔ)償蒸騰失水量的狀態(tài)。

，作物的需水規(guī)律

（1）作物需水量因作物種類而異。

（2）同一作物在不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)水分的需要量有很大的差別。

艮合理灌溉的指標(biāo)

（I）灌溉形態(tài)指標(biāo)：莖葉顏色、生長(zhǎng)速率等。

（2）灌溉生理指標(biāo)：葉片水勢(shì)、細(xì)胞汁液濃度、滲透勢(shì)和氣孔開度等。

1.2課后習(xí)題詳解

一、漢譯英并解釋名詞

水勢(shì)滲透勢(shì)壓力勢(shì)質(zhì)外體共質(zhì)體滲透作用根壓蒸騰作用蒸騰速率

蒸騰比率水分利用率內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)水分臨界期

答：（1）水勢(shì)的英文名稱是water

potential,是指每偏摩爾體積水的化學(xué)勢(shì)差。水溶液的化學(xué)勢(shì)（即）與純水的化學(xué)勢(shì)（*

）之差（Apw）,除以水的偏摩爾體積（卒，）所得的商，稱為水勢(shì)。細(xì)胞的水勢(shì)可表示

2=2+2+巾+2

Tw「pgm

為：

（2）滲透勢(shì)的英文名稱是osmotic

potential,又稱溶質(zhì)勢(shì)，是指由于溶質(zhì)顆粒的存在，降低了水的自由能，因而其水勢(shì)低于

純水水勢(shì)的水勢(shì)下降值。在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，溶液的滲透勢(shì)等于溶液的水勢(shì)。溶液的滲透勢(shì)

取決于溶液中溶質(zhì)顆粒（分子或離子）總數(shù)。

（3）壓力勢(shì)的英文名稱是pressure

potential,是指細(xì)胞的原生質(zhì)體吸水膨脹，對(duì)細(xì)胞壁產(chǎn)生一種作用力，與此同時(shí)引起富有

彈性的細(xì)胞壁產(chǎn)生一種限制原生質(zhì)體膨脹的反作用力。壓力勢(shì)是由于膨壓和細(xì)胞壁壓力

的存在而增加水勢(shì)的值。壓力勢(shì)往往是正值。

（4）質(zhì)外體的英文名稱是apoplast,又稱非原質(zhì)體，是指植物體原生質(zhì)外的非生命部分，

在解剖學(xué)上包括細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙和木質(zhì)部的導(dǎo)管等部位所構(gòu)成的整體。組成質(zhì)外體的

物質(zhì)主要是纖維素、木質(zhì)素、果膠質(zhì)等，由這些物質(zhì)組成的結(jié)構(gòu)，空隙大、阻力小、水

分和溶質(zhì)分子在其中可自由擴(kuò)散，這一區(qū)域也被稱為自由空間。

（5）共質(zhì)體的英文名稱是symplast,是指組成植物體的各細(xì)胞的原生質(zhì)通過(guò)胞間連絲相

互朕系，組成的一個(gè)相互聯(lián)系、執(zhí)行生理功能的系統(tǒng)。

（6）滲透作用的英文名稱是。smosis,是指兩種不同的溶液用半透膜隔離后，水分子或其

他溶劑分子從水勢(shì)高的系統(tǒng)通過(guò)半透膜向水勢(shì)低的系統(tǒng)移動(dòng)，或水分子從低濃度的溶液

通過(guò)半透膜進(jìn)入高濃度溶液中的現(xiàn)象。滲透作用是水分跨膜運(yùn)輸動(dòng)力。

（7）根壓的英文名稱是root

pressure,是指靠根部水勢(shì)梯度使水沿導(dǎo)管上升的動(dòng)力。在正常情況下，因根部細(xì)胞生理

活動(dòng)的需要，皮層細(xì)胞中的離子會(huì)不斷地通過(guò)內(nèi)皮層細(xì)胞進(jìn)入中柱（內(nèi)皮層細(xì)胞相當(dāng)于

皮層與中柱之間的半透膜），于是中柱內(nèi)細(xì)胞的離子濃度升高，滲透勢(shì)降低，水勢(shì)也降

低，便向皮層吸收水分。

（8）蒸騰作用的英文名稱是transpiration,是指水分以氣體狀態(tài)，通過(guò)植物體的表面（主

要是葉片），從體內(nèi)散失到體外的現(xiàn)象。蒸騰作用是植物吸收和運(yùn)輸水分的主要?jiǎng)恿Γ?/p>

礦物質(zhì)也是隨著水分的吸收而被吸收，蒸騰作用還能夠降低葉片的溫度。

（9）蒸騰速率的英文名稱是transpiration

rate,是指植物在一定時(shí)間內(nèi)單位葉面積蒸騰的水量。蒸騰速率是衡量蒸騰作用常用的指

標(biāo)之一，一般用每小時(shí)每平方米葉面積蒸騰水量的質(zhì)量（g）表示［g/（m'h）|o

（10）蒸騰比率的英文名稱是transpiration

ratio,簡(jiǎn)稱TR,是指植物蒸騰作用喪失水分與光合作用同化CO?的物質(zhì)的量（mol）比值

_蒸騰散失H?O的物質(zhì)的量（mol）

一光合同化CO』勺物質(zhì)的量（mol）

。蒸騰比率的公式表示為：

（11）水分利用率的英文名稱是waleruse

efficiency,簡(jiǎn)稱WUE,是指植物光合作用同化CO2的物質(zhì)的量（mol）與蒸騰作用喪失水

分的物質(zhì)的量（mol）的比值，是蒸騰比率（TR）的倒數(shù)。

（12）內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)的英文名稱是cohesionIheory,又稱蒸騰?內(nèi)聚力-

拉力學(xué)說(shuō)，是指以水分具有較大的內(nèi)聚力足以抵抗張力，保證由葉至根水柱不斷來(lái)解釋

水分上升原因的學(xué)說(shuō)。該學(xué)說(shuō)闡述了植物體內(nèi)水分向上輸送的機(jī)理，植物體內(nèi)水分的上

升，是由葉的吸引產(chǎn)生的上部動(dòng)力，使從葉到根一直連續(xù)的水柱被吸引而上升，即水分

上升的動(dòng)力是蒸騰作用引起的吸水力，但向上吸引水柱時(shí)，水必須有相當(dāng)大的內(nèi)聚力，

水柱才不致被拉斷，所以稱為內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)。

（13）水分臨界期的英文名稱是criticalperiodof

water,是指植物對(duì)缺水最敏感的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期。在水分臨界期內(nèi)水分不足，會(huì)對(duì)植物的

生長(zhǎng)發(fā)育造成明顯的影響，產(chǎn)量和品質(zhì)下降。這一時(shí)期一般是生殖器官形成和發(fā)育時(shí)期

,應(yīng)對(duì)植物是否缺少水分應(yīng)引起特別注意。

二、思考題

將植物細(xì)胞分別放在純水和lmol/L蔗糖溶液中，細(xì)胞的滲透勢(shì)、壓力勢(shì)、水勢(shì)及細(xì)胞體

積各會(huì)發(fā)生什么變化？

答：（1）將植物細(xì)胞放在純水中，由于細(xì)胞水勢(shì)低于純水水勢(shì)，細(xì)胞會(huì)吸收水分。具體

變化如下：

①滲透勢(shì)變大；②壓力勢(shì)變大；③水勢(shì)變大；④細(xì)胞體積變大。

（2）將植物細(xì)胞放在lmo"L的蔗糖溶液中，由于細(xì)胞水勢(shì)高于lmol/L的蔗糖溶液水勢(shì)，

細(xì)胞會(huì)失去水分。具體變化如下：

①滲透勢(shì)變小；②壓力勢(shì)變?。虎鬯畡?shì)變??；④細(xì)胞體積變小。

從植物生理學(xué)角度，分析農(nóng)諺”有收無(wú)收在于水”的道理。

答：從植物生理學(xué)的角度，農(nóng)諺”有收無(wú)收在于水”說(shuō)明水分在植物生命活動(dòng)中的作用十分

重要，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）水分是細(xì)胞質(zhì)的主要成分。細(xì)胞質(zhì)的含水量一般在70%?90%,使細(xì)胞質(zhì)呈溶膠狀

態(tài)，保證了旺盛的代謝作用正常進(jìn)行，如根尖、莖尖。如果含水量減少，細(xì)胞質(zhì)便變成

凝膠狀態(tài)，生命活動(dòng)就大大減弱，如休眠種子。

（2）水分是代謝作用過(guò)程的反應(yīng)物質(zhì)。水分在光合作用、呼吸作用、有機(jī)物質(zhì)合成和分

解的過(guò)程中，都有水分子參與。

（3）水分是植物對(duì)物質(zhì)吸收和運(yùn)輸?shù)娜軇?。植物不能直接吸收固態(tài)的無(wú)機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物

質(zhì)，這些物質(zhì)只彳「溶解在水中才能被植物吸收，各種物質(zhì)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸，也要溶解

在水中才能進(jìn)行。

（4）水分能保持植物的固有姿態(tài)。由于細(xì)胞含有大量水分，維持細(xì)胞的緊張度（即膨脹

），而使植物枝葉挺立，便于充分接受光照和交換氣體，也使花朵張開，有利于傳粉。

水分是如何跨膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)以滿足正常的生命活動(dòng)的需要的？

答：水分跨膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)以滿足正常的生命活動(dòng)需要的途徑有兩種：

（1）跨膜脂雙分子層擴(kuò)散

單個(gè)水分子通過(guò)膜脂雙分子層的間隙擴(kuò)散入細(xì)胞內(nèi)，速率較慢。

（2）跨膜水孔蛋白擴(kuò)散

許多水分子通過(guò)膜的水通道呈線形擴(kuò)散，水分流速快。植物的水孔蛋白有三種類型：質(zhì)膜

上的質(zhì)膜內(nèi)在蛋白、液泡膜上的液泡膜內(nèi)在蛋白和根瘤共生膜上的內(nèi)在蛋白，其中液泡膜

的水孔蛋白在植物體中分布最豐富、水分透過(guò)性最大。

水分是如何進(jìn)入根部導(dǎo)管？水分又是如何運(yùn)輸?shù)饺~片？

答：（1）水分進(jìn)入根部導(dǎo)管的三條途徑

①質(zhì)外體途徑

水分通過(guò)細(xì)胞型、細(xì)胞間隙等沒(méi)有細(xì)胞質(zhì)的部分移動(dòng)，阻力小，移動(dòng)速率快。

②跨膜途徑

水分從一個(gè)細(xì)胞移動(dòng)到另一個(gè)細(xì)胞，需兩次通過(guò)質(zhì)膜，還要通過(guò)液泡膜的途徑。

③共質(zhì)體途徑

水分從一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過(guò)胞間連絲，移動(dòng)到另一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，形成一個(gè)細(xì)胞質(zhì)的

連續(xù)體，移動(dòng)速率較慢。

（2）水分運(yùn)輸?shù)饺~片的方式

根系以根壓和蒸騰拉力為動(dòng)力吸水，其中蒸騰拉力是根系吸水的主要?jiǎng)恿?。蒸騰拉力要使

水分在莖內(nèi)上升到達(dá)葉片，導(dǎo)管的水分必須形成連續(xù)的水柱。而水分子具有較大的內(nèi)聚力

,足以抵抗張力，保證由葉至根水柱不斷，從而使水分不斷上升。

植物葉片的氣孔為什么在光照條件下會(huì)張開，在黑暗條件下會(huì)關(guān)閉？

答：植物葉片的氣孔在光照條件下會(huì)張開，在黑暗條件下會(huì)關(guān)閉的原因如下：

（I）在光照條件下，保衛(wèi)細(xì)胞的葉綠體在光合作用下會(huì)形成蔗糖，并累積在液泡中，使

細(xì)胞的滲透勢(shì)降低，保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹，氣孔張開。

（2）在黑暗條件下，保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用，消耗細(xì)胞中的有機(jī)物，使液泡的滲透勢(shì)升

高，于是保衛(wèi)細(xì)胞失水，氣孔關(guān)閉。

G氣孔的張開與保衛(wèi)細(xì)胞的葉么結(jié)構(gòu)有關(guān)？

答：植物葉片的氣孔能夠運(yùn)動(dòng)與保衛(wèi)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)。

（1）保衛(wèi)細(xì)胞的胞壁有伸縮性，細(xì)胞體積能可逆性地增大40%?100%（因植物種類而異

）o由于保衛(wèi)細(xì)胞壁的厚度不同，加上纖維素微纖絲與胞壁相連，所以會(huì)導(dǎo)致氣孔運(yùn)動(dòng)。

（2）雙子葉植物和單子葉植物的保衛(wèi)細(xì)胞結(jié)構(gòu)存在差異，其氣孔的張開與保衛(wèi)細(xì)胞結(jié)構(gòu)

的具體關(guān)系如下：

①雙子葉植物

保衛(wèi)細(xì)胞呈腎形，內(nèi)壁（靠氣孔一側(cè)）厚而外壁薄，微纖絲從氣孔呈扇形輻射排列。當(dāng)保

衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，較薄的外壁易于伸長(zhǎng)，向外擴(kuò)展，但微纖絲難以伸長(zhǎng)，于是將力量作

用于內(nèi)壁，把內(nèi)壁拉過(guò)來(lái)，于是氣孔張開。

②禾本科植物

保衛(wèi)細(xì)胞呈啞鈴形，中間部分的胞壁厚，兩頭薄，微纖絲徑向排列。當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹

時(shí)，微纖絲限制兩端胞壁縱向伸長(zhǎng)，而改為橫向膨大，這樣就將兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞的中部推開

,于是氣孔張開。

節(jié)水農(nóng)業(yè)工程對(duì)我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有什么意義？

答：節(jié)水農(nóng)業(yè)工程對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義如下：

（1）節(jié)約土地

以往傳統(tǒng)的灌溉方法是水通過(guò)干渠、支渠、斗渠、毛渠輸送到田間的，而在田間還要挖大

量的展、畦、溝渠，這樣真正有效的種植面積只有70%?80%,而采用噴、滴灌取消了田

境、溝渠，可增加15%?20%的種植面積，使土地得到節(jié)約。

（2）提高經(jīng)濟(jì)效益，增加產(chǎn)量

①采用節(jié)水灌溉節(jié)約的水能擴(kuò)大可灌溉的農(nóng)田面積，以此來(lái)增加產(chǎn)量；

②采用節(jié)水灌溉有利于運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行灌溉，因?yàn)椴捎霉?jié)水灌溉是可以根據(jù)作物生長(zhǎng)

的需求按時(shí)按量進(jìn)行灌溉，有利于作物的生長(zhǎng)，因此總的說(shuō)來(lái)采用節(jié)水灌溉技術(shù)能顯著增

加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。

（3）減輕工作量，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展

采用傳統(tǒng)的地面溝灌、畦灌、自流漫灌，需要大量平整土地，因此加大了農(nóng)田水利基本建

設(shè)的工作量，采用噴灌后，土地基本不需平整，種地實(shí)現(xiàn)了“三無(wú)”，即無(wú)渠、無(wú)溝、無(wú)填

,大大減輕了水利建設(shè)的，作量，有力促進(jìn)了農(nóng)業(yè)向機(jī)械化、產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化方向的發(fā)展。

（4）有利于保護(hù)環(huán)境

渠道防滲，田間實(shí)行節(jié)水灌溉，就能有效地防止由大水漫灌造成的土壤次生鹽堿化，緩解

了由地下水超采和大量引用河水帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題。

在栽培作物時(shí)，如何才能做到合理灌溉？

答：在作物栽培時(shí)，合理灌溉的方法如下：

（1）了解作物的需水規(guī)律，進(jìn)行適時(shí)適量的灌溉。不同作物的需水量不同，而同種作物

在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)水分的需要量也存在很大差異。

（2）根據(jù)作物的灌溉形態(tài)指標(biāo)和灌溉生理指標(biāo)進(jìn)行灌溉。灌溉的形態(tài)指標(biāo)包拈莖葉的顏

色、生長(zhǎng)速率等，灌溉的生理指標(biāo)包括葉片水勢(shì)、細(xì)胞汁液濃度、滲透勢(shì)和氣孔開度等

,可以根據(jù)這些觀察到的形態(tài)指標(biāo)或測(cè)量得到的生理指標(biāo)來(lái)確定灌溉的時(shí)期。

（3）采用節(jié)水的灌溉方法，如噴灌、滴灌、調(diào)虧灌溉、控制性分根交替灌溉。

①噴灌是指利用噴灌設(shè)備將水噴到作物的上空成霧狀，再降落到作物或土壤中。

②滴灌是指在地下或土表裝上管道網(wǎng)絡(luò)，讓水分定時(shí)定量地流出到作物根系的附近。

③調(diào)虧灌溉是在作物的非臨界期減少灌水（虧缺），處于干旱脅迫狀態(tài)，減少蒸騰耗水和

延緩營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，而把有限的水量集中供給作物的水分臨界期，滿足生殖器官形成和生長(zhǎng)的

要求。

④控制性分根交替灌溉技術(shù)：一方面使部分根系處于土壤干燥的區(qū)域（干燥區(qū)）中，作物

受到水分脅迫，根部形成大量ABA,傳送到葉片，氣孔開度減少，降低蒸騰耗水量；另

一方面使部分根系處于灌水的區(qū)域（濕潤(rùn)區(qū)）中，作物從土壤中吸收水分，滿足正常的生

理活動(dòng)的需要。干燥區(qū)和濕潤(rùn)區(qū)交替灌溉。交替脅迫后次生根大量增加，根系吸水吸肥能

力增加，水分利用效率明顯提高。

B設(shè)計(jì)一個(gè)證明植物具有蒸騰作用的實(shí)驗(yàn)裝置。

答：證明植物具有蒸騰作用的實(shí)驗(yàn)裝置（兩種）如下：

（1）選擇一株生長(zhǎng)正常的植物，用塑料袋將植株某一枝條套住，袋口收緊于枝干上，注

意避免植物以外部分（如栽培基質(zhì)）位于袋內(nèi)，將該植物放巴于陽(yáng)光下一段時(shí)間，觀察

塑料袋內(nèi)壁上是否有水珠產(chǎn)生。如果內(nèi)壁有小水珠，則證明該植物具有蒸騰作用。

（2）在（1）裝置中的塑料袋上安裝一個(gè)空氣濕度測(cè)量?jī)x，將植物套住后，測(cè)量袋內(nèi)空氣

相對(duì)濕度，將該植物轉(zhuǎn)移到陽(yáng)光下一段時(shí)間，再次測(cè)量袋內(nèi)空氣相對(duì)濕度。如果空氣相

對(duì)濕度變大，則證明該植物具有蒸騰作用。

設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定水分運(yùn)輸速率的實(shí)驗(yàn)。

答：測(cè)定水分運(yùn)輸速率的實(shí)驗(yàn)及各步驟如下：

（1）準(zhǔn)備一株生長(zhǎng)健康的植株（最好是水培法種植的植物）；

（2）準(zhǔn)備兩個(gè)刻度精準(zhǔn)并能夠測(cè)量微量水分變化的容器（慶和8）；

（3）將準(zhǔn)備好的植物根部清洗干凈，盡量不要損傷植物的根尖區(qū)域；

（4）在A、B兩個(gè)容器中加入相同量的水，并放置在相同的環(huán)境之中；

（5）將植物放入到A容器中，使根部完全浸在水中，記錄此時(shí)水量V。，并計(jì)時(shí)；

（6）經(jīng)過(guò)時(shí)間t之后，分別測(cè)量容器A中水的體積V、和容器B中水的體積VB;

水分運(yùn)輸速率=（乂-\\）"（乂一工）

t

（7）該植物水分運(yùn)輸速率為:

如何將作物水分虧缺的生理變化應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，以達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)雙贏目的？

答：將作物水分虧缺的生理變化應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，以達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)雙贏目的的方法：

作物水分虧缺的生理變化包括葉片的水勢(shì)降低，細(xì)胞汁液濃度增加，滲透勢(shì)降低，氣孔閉

合等?？梢园炎魑锏倪@些生理變化作為客觀反映灌溉需要的、靈敏的生理指標(biāo)，以作為確

定灌溉時(shí)期的依據(jù)。根據(jù)這些灌溉生理指標(biāo)的變化在不影響產(chǎn)量的前提下適時(shí)適量地進(jìn)行

灌溉，以達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)雙贏的目的。

1.3考研真題詳解

一、選擇題

E植物葉片在氣孔張開時(shí)，水蒸氣分子通過(guò)氣孔的擴(kuò)散速度是（）。［華中農(nóng)業(yè)大學(xué)20

15研］

A.與氣孔面積成正比

B.與氣孔周長(zhǎng)成反比

C.與氣孔面積無(wú)關(guān)，與周長(zhǎng)有關(guān)

D.取決于大氣孔的數(shù)量

【答案】C

【解析】氣體擴(kuò)散的小孔定律表明氣體通過(guò)小孔表面的擴(kuò)散速率不是與小孔的面

積成正比，而是與小孔的周長(zhǎng)成正比。

將*=—0.8Mpa的植物細(xì)胞放入川=一0.3Mpa的水溶液中，觀察到細(xì)胞水分外流，由此

可判斷在放入水溶液前該細(xì)胞的％（）o［農(nóng)學(xué)聯(lián)考2015研］

A.等于OMpa

B.大于0.5Mpa

C.等于0.5Mpa

D.小于0.5Mpa

【答案】B

【解析】細(xì)胞的吸水情況決定于細(xì)胞水勢(shì)，隊(duì)=平+5。細(xì)胞間的水分移動(dòng)是由

水勢(shì)高處流向水勢(shì)低處。細(xì)胞水分外流，說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)的水勢(shì)大。即在放入水溶液前該細(xì)胞

的5大于0.5Mpa。

|植物吐水現(xiàn)象說(shuō)明（）。［農(nóng)學(xué)聯(lián)考2014研］

A.水分向上運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力是蒸騰拉力

B.根系水勢(shì)高于土壤溶液水勢(shì)

C.內(nèi)聚力保持了導(dǎo)管水柱的連續(xù)性

D.根系中存在使水分向上運(yùn)輸?shù)膲毫?/p>

【答案】D

【解析】吐水現(xiàn)象是由根壓引起的。由于水勢(shì)梯度引起水分進(jìn)入中柱后產(chǎn)生的壓

力稱為根壓。在自然條件下，當(dāng)植物吸水大于蒸騰時(shí)（如早晨、傍晚），往往發(fā)生吐水現(xiàn)

象。

將一充分吸水飽和的植物細(xì)胞放入比其細(xì)胞液濃度低100倍的溶液中，其體積（）。

［南京林業(yè)大學(xué)2013研］

A.不變

B.變小

C.變大

D.無(wú)法判斷

【答案】A

【解析】在細(xì)胞中，水分會(huì)由水勢(shì)高的細(xì)胞往水勢(shì)低的細(xì)胞流動(dòng)。細(xì)胞液的濃度

高于溶液濃度，細(xì)胞水勢(shì)低于溶液，故細(xì)胞會(huì)吸水膨脹。但是由于該植物細(xì)胞已經(jīng)充分吸

水飽和，受細(xì)胞壁的限制，細(xì)胞體積不會(huì)變大。

6植物體內(nèi)水分長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕緩绞牵ǎ?。［農(nóng)學(xué)聯(lián)考2013研］

A.篩管和伴胞

B.轉(zhuǎn)移細(xì)胞

C.胞間連絲

D.導(dǎo)管和管胞

【答案】D

【解析】植物長(zhǎng)距離運(yùn)輸主要是導(dǎo)管和管胞（被子植物兩者都有，裸子植物只有

管胞）0A項(xiàng)，篩管和伴胞主要是有機(jī)物（如糖類）的運(yùn)輸；B項(xiàng)，轉(zhuǎn)移細(xì)胞的作用是增

加溶質(zhì)內(nèi)外轉(zhuǎn)運(yùn)的面積；加速物質(zhì)的分泌或吸收。C項(xiàng)，胞間連絲主要是細(xì)胞間的物質(zhì)運(yùn)

輸和信息傳遞。

。下列關(guān)于植物水孔蛋白的敘述，錯(cuò)誤的是（）。［農(nóng)學(xué)聯(lián)考2013研］

A.水孔蛋白是一種跨膜蛋白

B.水孔蛋白活性受磷酸化/去磷酸化調(diào)節(jié)

C.水通道由水孔蛋白構(gòu)成

D.水分通過(guò)水孔蛋白的運(yùn)輸是主動(dòng)運(yùn)輸

【答案】D

【解析】水分在植物細(xì)胞內(nèi)外的運(yùn)輸主要依賴的方式是主動(dòng)擴(kuò)散，即被動(dòng)運(yùn)輸。

主動(dòng)擴(kuò)散是一種自發(fā)的，不需要能量的運(yùn)輸方式，根據(jù)內(nèi)外的滲透壓來(lái)確定運(yùn)輸方向。

將一處于質(zhì)壁分離狀態(tài)的薄壁細(xì)胞放入純水中，水分交換達(dá)到平衡時(shí)該細(xì)胞的（）

。［農(nóng)學(xué)聯(lián)考2013研］

A.壓力勢(shì)變大、體積變小

B.壓力勢(shì)變小、體積變大

C.壓力勢(shì)變小、體積變小

D.壓力勢(shì)變大、體積變大

【答案】D

【解析】植物細(xì)胞的水勢(shì)由滲透勢(shì)、壓力勢(shì)和襯質(zhì)勢(shì)組成。滲透勢(shì)又稱溶質(zhì)勢(shì)，

即溶液的水勢(shì)；滲透勢(shì)是指由于溶質(zhì)顆粒的存在，降低了水的自由能，因而其水勢(shì)低于純

水的水勢(shì)；壓力勢(shì)是指由于細(xì)胞壁壓力的存在而增加的水勢(shì)。襯質(zhì)勢(shì)是指細(xì)胞膠體物質(zhì)和

毛細(xì)管對(duì)自由水束縛而引起水勢(shì)降低的值。發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入純水中，將會(huì)發(fā)生質(zhì)

壁分離的復(fù)原，細(xì)胞吸水，溶質(zhì)濃度降低，因此滲透勢(shì)增大；水進(jìn)入細(xì)胞，使細(xì)胞體積膨

大，增加水分細(xì)胞向外移動(dòng)的潛能，因而壓力勢(shì)也增加。

g自由水/束縛水比值越大，植物（）越弱。［浙江農(nóng)林大學(xué)2012研］

A.抗性

B.代謝

C.能量

D.物質(zhì)

【答案】A

【解析】自由水參與各種代謝作用，其含量制約著植物的代謝強(qiáng)度。自由水占總

含水量的比例越大，則植物代謝越旺盛。束縛水不參與代謝作用，但植物要求低微的代謝

強(qiáng)度去渡過(guò)不良的外界條件，含量與植物抗性大小有密切關(guān)系。

0根系吸水的主要部位是（）。［浙江農(nóng)林大學(xué)2012研］

A.伸長(zhǎng)區(qū)

B.分生區(qū)

C.根冠

D.根毛區(qū)

【答案】D

【解析】根的吸水主要在根尖進(jìn)行，其中根毛區(qū)吸水能力最大，根冠、分生區(qū)和

伸長(zhǎng)區(qū)較小。

下列學(xué)說(shuō)中，不屬于解釋氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)理的是（）。［農(nóng)學(xué)聯(lián)考2010研］

A.K+累積學(xué)說(shuō)

B.壓力流動(dòng)學(xué)說(shuō)

C.淀粉-糖互變學(xué)說(shuō)

D.蘋果酸代謝學(xué)說(shuō)

【答案】B

【解析】氣孔運(yùn)動(dòng)是由于保衛(wèi)細(xì)胞的膨壓變化而引起的，而保衛(wèi)細(xì)胞的膨壓變化

是由于離子和有機(jī)物質(zhì)進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞使細(xì)胞的滲透勢(shì)發(fā)生改變，細(xì)胞水勢(shì)也發(fā)生改變，從

而引起水進(jìn)出保衛(wèi)細(xì)胞，保衛(wèi)細(xì)胞膨壓發(fā)生變化。保衛(wèi)細(xì)胞中，K-、蘋果酸、蔗糖的積

累可調(diào)節(jié)保衛(wèi)細(xì)胞滲透勢(shì)的改變。K+累積學(xué)說(shuō)、蘋果酸代謝學(xué)說(shuō)、淀粉-

糖互變學(xué)說(shuō)是解釋氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)理的主要學(xué)說(shuō)，而壓力流動(dòng)學(xué)說(shuō)則是解釋韌皮部運(yùn)輸機(jī)制的

主要學(xué)說(shuō)。

血干種子的吸水力取決于種子的（）。［農(nóng)學(xué)聯(lián)考2009研］

A.重力勢(shì)

B.壓力勢(shì)

C.襯質(zhì)勢(shì)

D.滲透勢(shì)

【答案】C

【解析】植物細(xì)胞的水勢(shì)是由滲透勢(shì)、壓力勢(shì)、重力勢(shì)和襯質(zhì)勢(shì)（基質(zhì)勢(shì)）組成

0干種子中，細(xì)胞原生質(zhì)處于凝膠態(tài)，大部分水分為束縛水，此時(shí)，壓力勢(shì)、重力勢(shì)為零

,其水勢(shì)即襯質(zhì)勢(shì)。

值某植物制造100g干物質(zhì)消耗了75kg水，其蒸騰系數(shù)為（）。［農(nóng)學(xué)聯(lián)考2008研］

A.750

B.75

C.7.5

D.0.75

【答案】A

【解析】蒸騰系數(shù)是指植物制造1g干物質(zhì)所消耗的水分（g）。因此，某植物制造

100g干物質(zhì)消耗了75kg水，其蒸騰系數(shù)是750。

二、填空題

冬季楊樹吸水的動(dòng)力主要來(lái)自于o［南京林業(yè)大學(xué)2013研］

【答案】根壓

【解析】楊樹冬季葉片脫落，蒸騰作用十分有限，因此根壓成為楊樹吸水的主要

動(dòng)力。

E植物細(xì)胞處于臨界質(zhì)壁分離時(shí)其水勢(shì)5=；當(dāng)吸水達(dá)到飽和時(shí)其水勢(shì)上=o［

浙江農(nóng)林大學(xué)2012研］

【答案】滲透勢(shì)；0

【解析】植物細(xì)胞質(zhì)壁分離臨界期是水勢(shì)等于滲透勢(shì)，吸收飽和后水勢(shì)為0,不再

從外界吸收水分。

，葉片蒸騰方式有二種：和o［浙江農(nóng)林大學(xué)2012研］

【答案】氣孔蒸騰；角質(zhì)蒸騰

【解析】蒸騰作用是水分從活的植物體表面（主要是葉子）以水蒸汽狀態(tài)散失到

大氣中的過(guò)程，葉片蒸騰方式主要有氣孔蒸騰和角質(zhì)蒸騰兩種。

二、名詞解釋題

水通道蛋白【中國(guó)科學(xué)院大學(xué)2013研］

相關(guān)試題：水孔蛋白［華中農(nóng)'上大學(xué)2015研］

答：水通道蛋白又稱水孔蛋白，是指一種位于細(xì)胞膜上的內(nèi)在膜蛋白，在細(xì)胞膜上組成“

孔道”，可控制水在細(xì)胞的進(jìn)出。植物的水孔蛋白有三種類型：質(zhì)膜上的質(zhì)膜內(nèi)在蛋白、

液泡膜上的液泡膜內(nèi)在蛋白和根瘤共生膜上的內(nèi)在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物體

中分布最豐富、水分透過(guò)性最大。

:水勢(shì)I浙江農(nóng)林大學(xué)2012研］

答：水勢(shì)是指每偏摩爾體積水的化學(xué)勢(shì)奉水溶液的化學(xué)勢(shì)（肉）與純水的化學(xué)勢(shì)（艮&

）之差（△%,），除以水的偏摩爾體積（歹的）所得的商，稱為水勢(shì)。細(xì)胞的水勢(shì)可表示

為Ww=W、+WP+5+Wm0

四、簡(jiǎn)答題

試述影響氣孔運(yùn)動(dòng)的外界因素。［江西農(nóng)業(yè)大學(xué)2015研］

答：影響氣孔運(yùn)動(dòng)的外界因素包括：

（I）光照。在溫室栽種的蠶豆，其氣孔運(yùn)動(dòng)與太陽(yáng)輻射到葉面的強(qiáng)度基本一致。藍(lán)光也

會(huì)刺激氣孔張開。

（2）水分。水是影響氣孔運(yùn)動(dòng)最大的外界因素。水分多少直接與水勢(shì)大小有關(guān)，當(dāng)水勢(shì)

下降時(shí)，直接影響氣孔開度。

（3）溫度。氣孔開度一般隨溫度的上升而增大。

（4）CO,濃度。低濃度CCM足進(jìn)氣孔張開，高濃度CO?能使氣孔迅速關(guān)閉。

為什么通過(guò)質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象可以判斷植物細(xì)胞的死活，試述其原理。［南京林業(yè)大學(xué)

2013研］

答：通過(guò)質(zhì)壁分離及復(fù)原現(xiàn)象判斷植物細(xì)胞死活的原理如下：

（I）植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要是由纖維素分子組成，是一個(gè)水和溶質(zhì)都可以通過(guò)的透性膜。

（2）質(zhì)膜和液泡膜是選擇透性膜，允許水和非極性小分子物質(zhì)透過(guò)，而大分子的溶質(zhì)和

極性物質(zhì)較難通過(guò)。可以將原生質(zhì)體（包括質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)和液泡膜）看成一個(gè)選擇透性

膜。

（3）液泡里的細(xì)胞液含有許多物質(zhì)，具有一定的水勢(shì)，細(xì)胞液與環(huán)境中的溶液之間會(huì)發(fā)

生滲透作用。

（4）活的植物細(xì)胞可與周圍溶液構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)，當(dāng)周圍溶液濃度高于細(xì)胞液濃度時(shí)

,細(xì)胞由于水勢(shì)較高而失水，原生質(zhì)體收縮最終與細(xì)胞壁分離，即發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象；

如果質(zhì)壁分離后使周圍溶液的濃度降低到足夠程度，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。

（5）死亡的細(xì)胞由于原生質(zhì)體失去功能，沒(méi)有選擇透過(guò)性，不會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離的現(xiàn)象。

簡(jiǎn)述在生物體內(nèi)水分存在的兩種形式，以及它們的生理意義。［中國(guó)科學(xué)院研究生院2012

研］

答：（1）在生物體內(nèi)水分存在的兩種形式

水分在植物體內(nèi)存在自由水和束縛水兩種形式。束縛水是指靠近膠粒而被膠粒吸附束縛不

易自由流動(dòng)的水分，自由水是指距離膠粒較遠(yuǎn)而可以自由流動(dòng)的水分，兩種狀態(tài)的水分劃

分是相對(duì)的，兩者之間不存在明顯的界限°

（2）自由水和束縛水的生理意義

①自由水參與各種代謝作用，其含量制約著植物的代謝強(qiáng)度。自由水占總含水量的比例越

大，植物代謝越旺盛。

②束縛水不參與代謝作用，但植物要求低微的代謝強(qiáng)度去渡過(guò)不良的外界條件，因此束縛

水含量與植物抗性大小有密切關(guān)系。

有哪些研究證據(jù)表明氣孔運(yùn)動(dòng)的非光合調(diào)節(jié)主要受藍(lán)光控制？［中國(guó)科學(xué)院研究生院2012

研I

答：表明氣孔運(yùn)動(dòng)的非光合調(diào)節(jié)主要受藍(lán)光控制的研究證據(jù)：

雙光實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以證明氣孔對(duì)光的反應(yīng)是由完全不同的系統(tǒng)推動(dòng)。在雙光實(shí)驗(yàn)中，紅光

被用于使光合反應(yīng)飽和，在紅光的飽和效應(yīng)完成以后再加藍(lán)光。結(jié)果藍(lán)光引起明顯的氣孔

進(jìn)一步開張，而增加紅光并不能引起相同的效應(yīng)。對(duì)這種氣孔開張效應(yīng)的作用光譜的研究

結(jié)果也說(shuō)明這是典型的藍(lán)光效應(yīng)。

試述氣孔運(yùn)動(dòng)的機(jī)理。［浙江農(nóng)林大學(xué)2012研］

答：關(guān)于氣孔運(yùn)動(dòng)的機(jī)理，目前存在三種學(xué)說(shuō)：

（1）淀粉-糖轉(zhuǎn)化學(xué)說(shuō)

該學(xué)說(shuō)認(rèn)為保衛(wèi)細(xì)胞的葉綠體在光照下進(jìn)行光合作用，消耗CO-使細(xì)胞內(nèi)pH值升高，淀

粉磷酸化酶便水解淀粉為葡萄糖-1-

磷酸，細(xì)胞內(nèi)葡萄糖濃度提高，水勢(shì)下降，副衛(wèi)細(xì)胞（或鄰近細(xì)胞）的水分進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞

，使保衛(wèi)細(xì)胞膨脹，氣孔便張開。黑暗則相反，呼吸產(chǎn)生COJ吏保衛(wèi)細(xì)胞pH值下降，淀粉

磷酸化酶把葡糖

磷酸合成為淀粉，細(xì)胞水勢(shì)升高，水分從保衛(wèi)細(xì)胞向副衛(wèi)細(xì)胞（或鄰近細(xì)胞）排放，使保

衛(wèi)細(xì)胞失去膨壓，氣孔關(guān)閉。該學(xué)說(shuō)有一定的局限性：無(wú)法解釋植物保衛(wèi)細(xì)胞中無(wú)葉綠體

氣孔仍可開閉，以及景天科植物的氣孔白天關(guān)閉夜間開放的現(xiàn)象；植物保衛(wèi)細(xì)胞葉綠體中

無(wú)Rubisc。不依賴于通常的CO2的固定光合作用；保衛(wèi)組胞內(nèi)淀粉和糖的轉(zhuǎn)化緩慢，無(wú)法解

釋氣孔的快速啟閉。

（2）無(wú)機(jī)離子吸收學(xué)說(shuō)（K+學(xué)說(shuō)）

保衛(wèi)細(xì)胞的質(zhì)膜上具有光活化的H，泵ATPSS，分解氧化磷酸化或光合磷酸化產(chǎn)生的ATP

,使H+分泌到細(xì)胞壁，同時(shí)驅(qū)動(dòng)K-進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，引起保衛(wèi)細(xì)胞水勢(shì)下降，導(dǎo)致副衛(wèi)細(xì)

胞（或鄰近細(xì)胞）的水分進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，使保衛(wèi)細(xì)胞膨脹氣孔便張開。黑暗則相反。

（3）蘋果酸生成學(xué)說(shuō)

保衛(wèi)細(xì)胞的蘋果酸是在細(xì)胞內(nèi)合成的。當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的部分CCh被利用時(shí)，pH值上升，剩

余的CO?轉(zhuǎn)變成重碳酸鹽（HCOr）。而淀粉則通過(guò)糖醉解作用產(chǎn)生磷酸烯靜式丙酮酸（

PEP）,在PEP酸化酶作用下，PEP與HCO廠作用，產(chǎn)生草酰乙酸，進(jìn)一步還原為蘋果酸

o蘋果酸除在保衛(wèi)細(xì)胞中起著提供H"Ki交換所需的HI及平衡胞內(nèi)K-所需的陰離子外，

還可作為滲透物，降低保衛(wèi)細(xì)胞水勢(shì)，使氣孔開放。

簡(jiǎn)述光促進(jìn)氣孔開放的機(jī)制。|農(nóng)學(xué)聯(lián)考2012研］

答：光促進(jìn)氣孔開放的機(jī)制包括以下內(nèi)容：

（1）氣孔在光下開放是兩個(gè)不同光響應(yīng)系統(tǒng)綜合作用的結(jié)果，一個(gè)是保衛(wèi)細(xì)胞的光合作

用，另一個(gè)是光受體感受藍(lán)光信號(hào)激活H+-ATPase的作用。

（2）上述兩個(gè)系統(tǒng)共同作用促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞中蔗糖、蘋果酸的形成，以及保衛(wèi)細(xì)胞對(duì)K卜、

的吸收，這些滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累使保衛(wèi)細(xì)胞滲透勢(shì)下降，細(xì)胞吸水膨脹，氣孔張開。

①由于保衛(wèi)細(xì)胞中淀粉和蔗糖轉(zhuǎn)化而形成的滲透勢(shì)改變而引起氣孔運(yùn)動(dòng)，淀粉水解轉(zhuǎn)化為

蔗糖會(huì)對(duì)保衛(wèi)細(xì)胞的滲透勢(shì)產(chǎn)生影響，此時(shí)保衛(wèi)細(xì)胞的滲透勢(shì)降低，水進(jìn)入細(xì)胞使細(xì)胞膨

壓增加，氣孔張開；當(dāng)蔗糖合成淀粉時(shí)，保衛(wèi)細(xì)胞的滲透勢(shì)增加，水流出細(xì)胞，使細(xì)胞膨

壓降低，氣孔關(guān)閉。

②在光下，保衛(wèi)細(xì)胞葉綠體通過(guò)光合磷酸化合成ATP,活化了保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H+-

ATPase,在Hk

ATPase作用下，質(zhì)子被保衛(wèi)細(xì)胞排出，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的pH升高，同時(shí)保衛(wèi)細(xì)胞的質(zhì)膜發(fā)生

超極化。在保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜

ATPase質(zhì)子泵建立的質(zhì)子梯度推動(dòng)下，K-從表皮細(xì)胞經(jīng)過(guò)保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的K+通道進(jìn)入

保衛(wèi)細(xì)胞，再進(jìn)入液泡。保衛(wèi)細(xì)胞中積累較多的K+,水勢(shì)降低，水分進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，氣

孔張開。在黑暗中，K+從保衛(wèi)細(xì)胞擴(kuò)散出來(lái)，保衛(wèi)細(xì)胞水勢(shì)增高，失水引起氣孔關(guān)閉。

③此外，在光下，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的CO,被利用，pH升高，使PEP竣化酶活化，PEP經(jīng)錢化結(jié)

合CO2形成草酰乙酸，進(jìn)一步還原為蘋果酸，蘋果酸進(jìn)入液泡，水勢(shì)降低，水分進(jìn)入保衛(wèi)

細(xì)胞，氣孔張開。同時(shí)，進(jìn)入液泡的蘋果酸根和C1-共同與K+在電學(xué)上保持平衡。

（3）通過(guò)以上三個(gè)方面的滲透調(diào)節(jié)，保衛(wèi)細(xì)胞中溶質(zhì)增加，保衛(wèi)細(xì)胞水勢(shì)下降，從周圍

細(xì)胞吸水，氣孔張開。反之，氣孔關(guān)閉。

簡(jiǎn)述環(huán)境因素對(duì)蒸騰作用的影響。［農(nóng)學(xué)聯(lián)考2009研］

答：環(huán)境因素對(duì)蒸騰作用影響，主要有以下四個(gè)方面：

（1）光照：光照能提高大氣和葉片的溫度，光照也促使氣孔張開，從而增強(qiáng)蒸騰作用。

（2）大氣相對(duì)濕度：大氣相對(duì)濕度低，植物的蒸騰作用增強(qiáng)；大氣相對(duì)濕度高，植物的

蒸騰作用減弱。

（3）溫度：在大氣相對(duì)濕度不變時(shí)，溫度增島，蒸騰作用增強(qiáng)。

（4）風(fēng)速：微風(fēng)能降低氣孔外的水蒸氣，從而降低空氣濕度，因此可促進(jìn)蒸騰作用；強(qiáng)

風(fēng)使氣孔張開阻力增大，引起氣孔關(guān)閉，蒸騰作用減弱。

五、論述題

請(qǐng)論述氣孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)、影響氣孔運(yùn)動(dòng)的內(nèi)外在因素及氣孔運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程

。［中國(guó)科學(xué)院大學(xué)2013研］

答：（1）氣孔復(fù)合體的結(jié)溝

氣孔一般由兩個(gè)保衛(wèi)細(xì)胞圍成。保衛(wèi)細(xì)胞通常呈腎形或啞鈴形。雙子葉植物腎形的保衛(wèi)細(xì)

胞中位于氣孔內(nèi)側(cè)的細(xì)胞壁較厚，堅(jiān)韌而有彈性；外側(cè)的細(xì)胞壁較薄，可脹縮；禾本科植

物啞鈴形的保衛(wèi)細(xì)胞其兩端壁薄，中間壁厚。有些植物，在保衛(wèi)細(xì)胞的四周還有一或多個(gè)

副衛(wèi)細(xì)胞。

(2)影響氣孔運(yùn)動(dòng)的內(nèi)外在因素

①外因

a.光照。在溫室栽種的蠶豆，其氣孔運(yùn)動(dòng)與太陽(yáng)輻射到葉面的強(qiáng)度基本一致。藍(lán)光也會(huì)

刺激氣孔張開。

b.水分。水是影響氣孔運(yùn)動(dòng)最大的外界因素。水分多少直接與水勢(shì)大小有關(guān)，當(dāng)水勢(shì)下

降時(shí)，直接影響氣孔開度。

c.溫度。氣孔開度一般隨溫度的上升而增大。

d.CCh濃度。低濃度CO?促進(jìn)氣孔張開，高濃度CCh能使氣孔迅速關(guān)閉。

②內(nèi)因

脫落酸促使氣孔關(guān)閉。

(3)氣孔運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程

氣孔的運(yùn)動(dòng)受保衛(wèi)細(xì)胞的液泡水勢(shì)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)保衛(wèi)細(xì)胞的水勢(shì)的滲透調(diào)節(jié)物有鉀離子、蘋

果酸、蔗糖。當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞水勢(shì)降低時(shí)，保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹，氣孔張開；當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞失水時(shí)

氣孔則關(guān)閉。

六、實(shí)驗(yàn)題

用小流液法測(cè)定某種植物葉片的水勢(shì)，得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

試首賣巨123456

笑理溶液濃堂(mol-L-1)00.200/00.600.801.0

A

小波海移動(dòng)倚沃1VVftt

表1-4

請(qǐng)回答：

(1)已知R=0.0083MPaLmoiKf,t等于27℃。請(qǐng)計(jì)算出被測(cè)定植物葉片的水勢(shì)。如

果要獲得更精確的結(jié)果，為然采用小液流法應(yīng)該怎樣進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)？(寫出簡(jiǎn)要的

實(shí)驗(yàn)思路即可)

(2)小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)的原理是什么？［農(nóng)學(xué)聯(lián)考2011研］

答：(1)被測(cè)定植物葉片的水勢(shì)Ww=L245MPa。

要獲得更精確的結(jié)果，采用小液流法的實(shí)驗(yàn)思路：將溶液濃度的梯度縮小，例如設(shè)置為0.

10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.35,0.40,0.45等系列濃度梯度。

(2)小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)的原理

將植物組織放入一系列已知不同濃度的溶液（如蔗糖、甘露醇等）中，一段時(shí)間后，植物

細(xì)胞或組織放在外界環(huán)境中時(shí)，由于其滲透壓發(fā)生了改變，會(huì)發(fā)生水分交換。通過(guò)測(cè)定溶

液在浸泡植物材料前后的比重的變化，確定與植物組織間水分交換達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的溶液，

通過(guò)溶液的濃度計(jì)算溶液滲透勢(shì)，可得出植物組織的水勢(shì)。

第二章植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)

2.1復(fù)習(xí)筆記

一、植物必需的礦質(zhì)元素

植物體內(nèi)的元素

（I）灰分

將烘干的植物體充分燃燒后余下一些不能揮發(fā)的殘燼稱為灰分。

（2）礦質(zhì)元素

礦質(zhì)元素又稱灰分元素，是指以氧化物形式存在于灰分中的元素。

植物必需礦質(zhì)元素的確定

（1）必需元素的標(biāo)準(zhǔn)

①完不可缺少；②不可替代；③作用直接。

（2）方法

①土培法：根據(jù)灰分分析數(shù)據(jù)而確定植物必需元素的方法。

②水培法：又稱溶液培養(yǎng)法，是指在含有全部或部分營(yíng)養(yǎng)元素的溶液中栽培植物的方法。

（3）分類

①大量元素：②微昂元素。

，植物必需礦質(zhì)元素的生理作用

（I）植物必需礦質(zhì)元素的主要生理作用

①細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分，如N、S、P等。

②植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)者，參與酶的活動(dòng)，如K-、Ca^o

③起電化學(xué)作用，即離子濃度的平衡、氧化還原、電子傳遞和電荷中和，如K+、Fe?+、Cl

o

④作為細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的第二信使，如CML

（2）植物必需礦質(zhì)元素的生理作用及缺乏病征（表2-1）

表2-1植物必需礦質(zhì)元素的生理作用及缺乏病征

元素生理作用和缺乏加

①氮是氨基酸、酰胺、蛋白質(zhì)、核酸等的組成元素，葉綠素、某些植物激素、維生素和生物

氮堿等也含有氮；

②玦氮：植株摟小，葉小色淡或發(fā)紅，分枝少，花少；籽實(shí)不飽滿，產(chǎn)量低

①磷在RP的反應(yīng)中起關(guān)鍵作用，在梗類代謝、蛋白質(zhì)代謝和脂肪代謝中起著重要的作用：

磷②缺磷：新細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核形成較少，生長(zhǎng)緩慢；葉?。环种蚍制獪p少，植株倭?。蝗~色

暗綠，某些植物葉子有時(shí)呈紅色或紫色，開花期和成熟期都延遲，產(chǎn)量降低，抗性減弱

①活化呼吸作用和光合作用的酶活性，是40多種酶姍甫助因子，是形成細(xì)胞膨脹和維持細(xì)

胞內(nèi)電中性的主要陽(yáng)離子,能促進(jìn)糖分轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸，使光合產(chǎn)物迅速運(yùn)到塊莖、塊根成種子，

鉀

促進(jìn)塊莖、塊根膨大，種子飽滿；

②跳鉀：莖稈柔弱易倒伏，抗旱性和抗塞性均差；葉色變黃，逐漸壞死

①硫是福辛酸、輔酶A、硫胺素焦磷酸、谷胱甘肽、生物素、腺苜酰硫酸和腺苜三磷酸等的

硫組成；

②塊硫：跳球、矮化、積累花色素苗

①鈣在生物膜中可作為磷脂的磷酸根和蛋白質(zhì)的短基間聯(lián)系的橋梁，維持膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；細(xì)

胞質(zhì)基質(zhì)中的鈣與可溶性的蛋白質(zhì)鈣調(diào)蛋白（C*D結(jié)合，形成的Ca??CaM復(fù)合體在代

鈣謝調(diào)節(jié)中起“第二信使”的作用；是構(gòu)成細(xì)胞壁的一種元素，細(xì)胞壁的胞間層是由果膠酸鈣

組成的；

②缺鈣：出現(xiàn)多核細(xì)胞，嚴(yán)重時(shí)幼嫩器宮（根尖、莖端）潰爛壞死

①鎂在光合和呼吸過(guò)程中，可活化各種磷酸變位酶和碳酸激酶；可活化DXA和RNA的合

鎂成過(guò)程；是葉球素的組成成分之一；

②塊鎂：不能合成葉綠素，葉脈仍綠而葉脈之間變黃，有時(shí)呈紅紫色，嚴(yán)重時(shí)形成褐斑壞死

?^參與光合作用、生物固氮不睥吸作用中的細(xì)胞色素和非血紅素鐵蛋白的組成，在代謝方

鐵面的氧化還原過(guò)程中起著電子傳遞作用；葉綠體的某些葉球素-蛋白質(zhì)復(fù)合體合成需要鐵；

②玦鐵：嫩葉葉脈間缺綠，缺鐵過(guò)甚或過(guò)久時(shí)，葉脈也缺綠，全葉白化

①鏡是細(xì)胞中許多酶（如脫氫酶、脫狡酶和激酶）的活化劑，能夠影響糖鶻解和三竣酸循環(huán)；

鎰使光合中水裂解為氧5

②抉猛：葉脈間缺綠，產(chǎn)生小壞死點(diǎn)

①硼與甘露醇、甘霰聚糖、多聚甘露糖醛酸和其他細(xì)胞壁成分組成穩(wěn)定復(fù)合體，這些復(fù)合體

是細(xì)胞壁半纖維素的組成成分；影響植物生殖過(guò)程，各器官中硼的含量以花最高；可抑制有

1毒酚類化合物的形成；

②玦硼：花藥和花絲萎縮，花粉發(fā)育不良，形成油菜“花而不實(shí)”、棉花“有蕾無(wú)鈴嫩芽

和頂芽壞死，喪失頂端優(yōu)勢(shì)，分枝多

g鋅是乙醇脫氫酶、谷氨酸脫氫胸和碳酸酎酶等的組成成分之一；是葉綠素生物合成的必需

鋅兀素;

②兼鋅：莖部節(jié)間短，蓬叢狀，葉小且變形，葉缺綠

①銅是某些氧化酶的組成成分，影響氧化還原過(guò)程；存在于葉球體的質(zhì)體藍(lán)素中參與光合作

用電子傳遞；

銅

②塊銅：葉黑球，有壞死點(diǎn)，發(fā)病起于嫩葉葉尖，后沿葉綠擴(kuò)展到葉基部，葉卷皺或畸形，

嚴(yán)重時(shí)葉脫落

①相是硝酸還原酶的金屬成分，起電子傳遞作用；是固氮酶中鋁鐵蛋白的成分，在固氮過(guò)程

鋁中起作用J

②缺粗：老葉葉脈間玦綠，壞死?；ㄒ巳便~時(shí)，葉領(lǐng)卷甚至死亡，不開花或延遲開花

①氧在光合作用水裂解過(guò)程中起著活化劑的作用，促進(jìn)氧的混放;根和葉的細(xì)胞分裂需要氧；

氯

②塊氯：植株葉小，葉尖干枯、黃化，最終壞死；根生長(zhǎng)慢，根尖粗

①銀是厥酶的金屬成分；在生物固氮中產(chǎn)生氫氣起作用；

銀

②玦銀：葉尖積累較多的眼，出現(xiàn)壞死現(xiàn)象

①鈉在a和CAM植物中催化PEP的再生，在a途徑中促使維管束鞘與葉肉細(xì)胞之間丙酮

鈉酸運(yùn)輸；

②玦鈉：葉片黃化和壞死，甚至不能開花

珪珪與多酚類物質(zhì)形成復(fù)合物成為胞壁，避免病菌和害蟲侵襲，防止倒伏

鉆鉆是共生固氮:前的宿主，非共生固氮菌，包括藍(lán)細(xì)菌也需要鉆

作物缺乏必需礦質(zhì)元素的診斷方法

(1)病征診斷法：缺少任何一種必需礦質(zhì)元素都會(huì)引起特有的生理病征。

(2)化學(xué)分析診斷法：通過(guò)化學(xué)分析診斷，常用的對(duì)象是剛成熟的葉片。

一、細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收

植物細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行的一切物質(zhì)交換，都必須通過(guò)各種生物膜，特別是質(zhì)膜，這一過(guò)

程稱為跨膜運(yùn)輸。

生物膜

生物