第一章植物的水分代谢复习题参考答案
名词解释
1、水分代谢( water metabolism)：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
2、水势(water potential )：每偏摩尔体积水的化学势差。符号：ψw
3、渗透势(osmotic potential )：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值，符号ψπ。用负值表示。亦称溶质势（ψs）。
4、压力势(water potential )：由于细胞壁压力的存在而增大的水势值。一般为正值。符号：ψp。初始质壁分离时，ψp为0；剧烈蒸腾时，ψp会呈负值。
5、衬质势(water potential): 由于细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值，以负值表示。符号：ψm
6、重力势(water potential )：由于重力的存在而使体系水势增加的数值。符号：ψg 。
7、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
8、束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚，不易自由流动的水分。
9、渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
10、吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。
11、代谢性吸水：利用细胞呼吸释放出的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。
12、水的偏摩尔体积：在温度、压强及其他组分不变的条件下，在无限大的体系中加入1摩尔水时，对体系体积的增量。符号V-w
13、化学势：一种物质每mol的自由能就是该物质的化学势。
14、水通道蛋白：存在于生物膜上的一类具有选择性、高效转运水分功能的内在蛋白，亦称水孔蛋白。
15、吐水：从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。
16、伤流：从受伤或折断的植物器官、组织伤口处溢出液体的现象。
17、根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
18、蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
19、蒸腾作用：水分以气体状态通过植物体表面从体内散失到体外的现象。
20、蒸腾速率：又称蒸腾强度，指植物在单位时间内，单位叶面积通过蒸腾作用而散失的水分量。（g/dm2?h）
21、蒸腾比率：植物每消耗1kg水时所形成的干物质重量（g）。
22、蒸腾系数：植物制造1g干物质所需消耗的水分量（g）。又称为需水量。它是蒸腾比率的倒数。
23、小孔扩散律：指气孔通过多孔表面的扩散速率不与其面积成正比，而与小孔的周长成正比的规律。
24、永久萎蔫：萎蔫植物若在蒸腾速率降低以后仍不能恢复正常，这样的萎蔫就称为永久萎蔫。
25、临界水势：气孔开始关闭的水势。
26、水分临界期：植物对水分缺乏最敏感的时期。一般为花粉母细胞四分体形成期。
27、生理干旱：盐土中栽培的作物，由于土壤溶液的水势低，吸收水分较为困难或者是原产热带的作物遇低于10℃的温度时而出现的萎蔫现象。
28、内聚力学说：又称蒸腾流一内聚力—张力学说。即以水分的内聚力来解释水分沿导管上升的原因的学说。
29、初干：在蒸腾失水过多或水分供应不足的条件下，细胞间隙及气孔下腔不再为水蒸气所饱和，这时即使气孔张开，蒸腾作用也受到抑制的现象。
30、节水农业：是充分利用水资源、采取水利和农业措施提高水分利用率和生产效率，并创造出有利于农业可持续发展的生态环境的农业。
简答题
1、植物水分代谢包括哪些过程？
答：植物从环境中不断地吸收水分，并通过茎导管运到叶片及其他器官，以满足正常的生命活动的需要。但是，植物又不可避免地要丢失大量水分到环境中去。具体而言，植物水分代谢可包括三个过程：（1）水分的吸收；（2）水分在植物体内的运输；（3）水分的排出。
2、植物体内水分的存在状态与代谢关系如何？
答：植物体中水分的存在状态与代谢关系极为密切，并且与抗性有关。一般来说，束缚水不参与植物的代谢反应，在植物某些细胞和器官主要含束缚水时，则其代谢活动非常微弱，如越冬植物的休眠芽和干燥种子，仅以极弱的代谢维持生命活动，但其抗性却明显增强，能渡过不良的逆境条件。而自由水主要参与植物体内的各种代谢反应，含量多少还影响代谢强度，含量越高，代谢越旺盛。因此常以自由水/束缚水比值作为衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。
3、植物细胞吸水有哪几种方式？
答：植物细胞吸水有三种方式：（1）未形成液泡的细胞，靠吸胀作用去吸水；（2）液泡形成
之后，细胞主要靠渗透性吸水；（3）与渗透作用无关，而与代谢过程密切相关的代谢性吸水。
4、利用细胞质壁分离现象可以解决哪几个问题？
答：（1）说明原生质层是半透膜。（2）判断细胞死活。只有活细胞的原生质层才是半透膜，才有质壁分离现象；如细胞死亡，则不能产生质壁分离现象。（3）测定细胞的渗透势。
5、水分是如何通过膜系统进出细胞的呢？
答：水分进出细胞有两种途径：一种是单个水分子通过膜脂间隙扩散进出细胞；另一种是以水集流方式通过质膜上水孔蛋白组成的水通道进出细胞。
6、蒸腾作用有什么生理意义？
答：（1）是植物对水分吸收和运输的主要动力。（2）促进植物对矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的运输。（3）能够降低叶片的温度，以免灼伤。
7、水分从被植物吸收至蒸腾到体外，需要经过哪些途径？动力如何？
答：水分自根毛→根的皮层→根中柱→根的导管→茎的导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙与气孔下腔→气孔→大气。在导管中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主要地位，在活细胞间的水分运输主要为渗透作用。
8、简述根系吸收水分的方式与动力。
答：根系吸收水分的方式有2种：主动吸水与被动吸水。主动吸水的动力为根压，消耗生物能。而被动吸水的动力为蒸腾拉力，不消耗生物能。
9、为什么通过气孔蒸腾的水量为同等面积自由水面蒸发量的几十至一百倍？
答：因为气体分子通过气孔扩散时，孔中央水蒸汽分子彼此碰撞，扩散速率很慢；在孔边缘，水分子相互碰撞机会少，扩散速率快。而对于大孔，其边缘周长所占的比例小，故水分子扩散速率与大孔的面积成正比。气孔很小，数目很多，边缘效应显著，故蒸腾速率很高。10、内聚力学说的主要内容是什么？
答：此学说又叫蒸腾－内聚力－张力学说。是解释水分在导管内连续不断上运的学说。其内容主要是水分子间有很大的内聚力，可达30MPa，它远远大于水柱的张力（约0.5～3.0Mpa）。同时水分子与导管纤维素分子间还有很强的附着力，故导管或管胞中的水流可成为连续的水柱。
11、土壤温度过低为什么对根系吸水不利？
答：（1）原生质粘度增大，水不易透过生活组织，植物吸水减弱。（2）水分运动减慢，渗透作用降低。（3）根系生长受抑，吸收面积减少。（4）根系呼吸速率降低，主动吸水减弱。12、与表皮细胞相比，保卫细胞有什么特点？
答：（1）细胞体积很小，并有特殊结构，有利于膨压迅速而显著的改变。而表皮细胞大，又无特别形状；（2）胞壁中有径向排列的辐射状微纤束与内壁相连，便于对内壁施加作用；（3）细胞质中有一整套细胞器，且数目多；（4）叶绿体有明显的基粒构造，而表皮细胞无叶绿体。
13、根据性质和作用方式，抗蒸腾剂可分为哪三类？举例说明。
答：（1）代谢型抗蒸腾剂：如阿特拉津，可使气孔开度减小，苯汞乙酸可改变膜透性，使水分不易向外界扩散。
（2）薄膜型抗蒸腾剂：如硅酮，可在叶面形成单分子薄层，阻碍水分散失。
（3）反射型抗蒸腾剂：如高岭土，可反射光，降低叶温，从而减少蒸腾量。
14、若施肥不当，会产生“烧苗”现象，原因是什么？
答：一般土壤溶液的水势都高于根细胞水势，根系顺利吸水。若施肥太多或过于集中，会造成土壤溶液水势低于根细胞水势，根系不但不能吸水还会丧失水分，故引起“烧苗”现象。
15、用小液流法测得某细胞在0.3mol/L蔗糖溶液中体积不变。已知细胞的渗透势为－0.93MPa，求该细胞的水势及压力势（t=27℃）。
答：根据公式：ψw=CRTi 溶液水势：ψw =-0.3×0.008314×300≈-0.75(MPa)因为细胞水势与溶液水势等，所以：细胞水势为-0.75MPa,细胞压力势0.18MPa。
论述题
1、水分子的理化性质与植物生理活动有何关系？
答：水分子是一个极性分子，可与纤维素、蛋白质分子相结合。水分子具有高比热，可在环境温度变化较大的条件下，植物体温仍相当稳定。水分子还有较高的气化热，使植物在烈日照射下，通过蒸腾作用散失水分就可降低体温，不易受高温危害。水分子是植物体内很好的溶剂，可与含有亲水基团的物质结合形成亲水胶体，水还具有很大的表面张力，使水与细胞胶体物质产生吸附作用，并借毛细管力进行运动。
2、试述水分的生理生态作用。
答：（1）水是细胞原生质的主要组成成分；（2）水分是重要代谢过程的反应物质和产物；（3）细胞分裂及伸长都需要水分；（4）水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的一种良好溶剂；（5）水分能使植物保持固有的姿态，有利于光合和传粉;（6）可以通过水的理化特性以调节植物周围的大气湿度、温度等。对维持植物体温稳定也有重要作用。
3、气孔开关机理假说有哪些？并加以说明。
答：（1）淀粉－糖变化学说：在光照下保卫细胞进行光合作用合成可溶性糖。另外由于光合作用消耗CO2使保卫细胞pH值升高，淀粉磷酸化酶水解细胞中淀粉形成可溶性糖，细
胞水势下降。当保卫细胞水势低于周围的细胞水势时，便吸水迫使气孔张开，在暗中光合作用停止，情况与上述相反，气孔关闭。
（2）K+积累学说：在光照下，保卫细胞质膜上具有光活化H+泵ATP酶，分解光合磷酸化产生的ATP并将H+分泌到细胞壁，同时将外面的K+通过膜上的内流钾通道吸收到细胞中来，Cl-也伴随着K+进入，Cl-与苹果酸负离子平衡K+电性。保卫细胞中积累较多的K+、Cl-和苹果酸，降低水势而吸水，气孔就张开，反之，则气孔关闭。
（3）苹果酸代谢学说：在光下保卫细胞内的CO2被利用，pH值就上升（8.0～8.5），从而活化PEPC，剩余的CO2就转变成重碳酸盐（HCO-3），PEP与HCO3-作用形成草酰乙酸，然后还原成苹果酸，苹果酸解离为2H+和苹果酸根，在H+／K+泵驱使下，K+与H+交换，K+进入保卫细胞，Cl－也伴随进入与苹果酸负离子一起平衡K+电性。同时苹果酸也可作为渗透调节物与K+、Cl－共同降低保卫细胞的水势。保卫细胞吸水，气孔打开。反之，气孔关闭。
4、试述外部因子对气孔运动的影响。
答：许多因子都能调节气孔运动，可归纳为以下几方面：
（1）CO2 叶片内低CO2分压，可使气孔打开，高CO2分压，使气孔关闭。
（2）光一般情况下，光照使气孔打开，黑暗使气孔关闭，但CAM植物则相反。另外，光质对气孔运动的影响与对光合作用的影响相似，即蓝光和红光最有效。
（3）温度气孔开度一般随温度上升而增大，25℃以上气孔开度最大，但30－35℃会引起气孔开度减小，低温下气孔关闭。
（4）水分叶水势下降时气孔开度减小或关闭。但久雨天气叶表皮细胞含水量高，体积增大，挤压保卫细胞引起气孔关闭。
（5）风微风有利气孔打开，大风可使气孔关闭。
（6）植物激素CTK促使气孔张开，ABA可促进气孔关闭。
5、禾谷类作物的水分临界期在什么时期？为什么？
答：禾谷类作物有2个水分临界期，一个在孕穗期，即花粉母细胞四分体到花粉粒形成阶段。因为此阶段小穗正在分化，茎、叶、穗迅速发育，叶面积快速扩大，代谢较旺盛，耗水量最多，若缺水，小穗发育不良、植株矮小、产量低。另一个是在开始灌浆到乳熟末期。此时主要进行光合产物的运输与分配，若缺水，有机物运输受阻，造成灌浆困难，功能叶早衰，籽粒瘦小，产量低。
6、蒸腾作用的强弱与哪些因素有关？为什么？
答：蒸腾速率与扩散力成正比与扩散阻力成反比。因此，凡是影响二因子的内外条件均影响
蒸腾速率。概括如下二方面：
（1）内部因素：气孔和气孔下腔都直接影响蒸腾速率。气孔频度和开度大。气孔下腔容积大等都促进蒸腾作用。
（2）外部因素：
a.光照光照对蒸腾起决定性的促进作用，叶片吸收的辐射能大部分用于蒸腾。光能促使气孔张开，又能提高叶片温度，使内部阻力减小和叶内外蒸汽压差增大，加速蒸腾。
b.大气相对湿度当大气相对湿度大时，大气蒸汽压也增大，叶内外蒸汽压差就变小，蒸腾变慢；反之，加快。
C.大气温度叶温高于气温，尤其在太阳直射下叶温较气温一般高2～10℃，厚叶更显著。气温增高时，叶内外蒸汽压差增大，蒸腾加快。
D.风微风可吹走气孔外的界面层，补充一些蒸汽压低的空气，外部扩散阻力减小，蒸腾加快。但大风引起气孔关闭。使蒸腾减弱;
e.土壤条件凡是影响根系吸水的各种土壤条件，如土温、土壤通气状况、土壤溶液浓度等均可间接影响蒸腾作用。
7、合理灌溉增产的原因是什么？
答：（1）干旱时，灌溉可使植株保持旺盛的生长和光合作用。（2）减缓“午休”现象。（3）促使茎叶输导组织发达，提高同化物的运输速率，改善光合产物的分配利用。（4）改变栽培环境：如早稻秧田在寒潮来临前深灌，起保暖防寒作用；晚稻在寒露风来临前灌深水，有防风保暖作用；盐碱地灌水，有洗盐和压制盐分上升的作用；施肥后灌水，有溶肥作用。
8、试述高等植物体内水分上运的动力及其产生原因。
答：水分上运的动力有二，根压和蒸腾拉力。
关于根压产生的原因目前认为，土壤溶液沿质外体向内扩散，其中的离子则通过依赖于细胞代谢活动的主动吸收进入共质体中，这些离子通过连续的共质体进入中柱活细胞，然后释放导管中，引起离子积累。其结果是，内皮层以内的质外体渗透势低，而内皮层以外的质外体渗透势高，水分通过渗透作用透过内皮层细胞到达导管内，这样在中柱内就产生了一种静水压力，这就是根压。
当植物进行蒸腾时，水便从气孔蒸腾到大气中，失水的细胞便向水势较高的叶肉细胞吸水，如此传递，接近叶脉导管的细胞向叶脉导管、茎导管、根导管和根部吸水。这样便产生了一个由低到高的水势梯度，使根系再向土壤吸水。这种因蒸腾作用所产生的吸水力量，叫做蒸腾拉力。
9、土壤通气不良造成的根系吸水困难的原因是什么？
答：主要原因有：（1）根系环境内O2缺乏，CO2积累，呼吸作用受到抑制，影响根系吸水。（2）长期缺O2 条件下根进行无O2呼吸，产生并积累较多的乙醇，使根系中毒受伤。。（3）土壤处于还原状态，加之土壤微生物的活动，产生一些有毒物质，造成“黑根”或“烂根”。农业生产中的中耕耘田、排水晒田等措施就是为了增加土壤的透气性。
10、以下论点是否正确？为什么？
（1）将一个细胞放入某一浓度的溶液中，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ψp=-ψπ,将其放入0.001mol/L的溶液中，则体积不变。
（3）若细胞的ψW=ψπ，将其放入纯水中，则体积不变。
（4）有一充分为水饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低50倍的溶液中，则体积不变。答：（1）该论点不完全正确。因为除了处于初始质壁分离状态的细胞（ψp=0）之外，当细胞内溶液浓度与外液浓度相等时，由于细胞ψp的存在，因而，细胞水势会高于外液水势而发生失水，体积就会变小。
（2）该论点不正确。因为ψp=-ψπ时，细胞ψw=0,把该细胞放入任一溶液时，都会失水，体积会变小。
（3）该论点不正确。因为当细胞的ψw=ψπ时，将其放入纯水（ψw=0）中，由于该细胞ψp=0，而ψπ为一负值，即其ψw低于0，故细胞吸水，体积会变大。
（4）该论点也不正确。因为为水充分饱和的细胞ψw=0,而任何稀溶液的ψw总是低于0，故该细胞会失水，体积变小。
11、设一个细胞的ψπ为-0.8mpa，将其放入ψπ为-0.3Mpa的溶液中，试问细胞的压力势为何值时，才发生如下三种变化？（1）细胞体积减小；（2）细胞体积增大；（3）细胞体积不变。
答：（1）细胞体积减小：8MPa≥ψp>5MPa。
（2）细胞体积增大：0MPa≤ψp<5MPa。
（3）细胞体积不变：ψp=5MPa。
第二章矿质营养自测试题参考答案
名词解释
1、矿质营养(mineral nutrition )：是指植物对矿质元素的吸收、运输与同化的过程。
2、灰分元素(ash element)：也称矿质元素。将干燥植物材料燃烧后，剩余一些不能挥发的物质，称为灰分元素。
3、必需元素(essential element) ：是指在植物完成生活史中，起着不可替代的直接生理作用的、不可缺少的元素。
4、大量元素(major element)：在植物体内含量较多，占植物体干重达千分之一以上的元素。包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁等9种元素。
5、微量元素(minor element,microelement) ：植物体内含量甚微，占植物体干重达万分之一以下，稍多即会发生毒害的元素。包括铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍等8种元素。
6、有利元素(beneficial element)：也称有益元素。指对植物生长表现有益作用，并能部分代替某一必需元素的作用，减缓缺素症的元素。如钠、硅、硒等。
7、水培法(water culture method)：也称溶液培养法、无土栽培法。是在含有植物所需的全部或部分营养元素、并具有适宜pH的溶液中培养植物的方法。
8、砂培法(sand culture method)：也称砂基培养法。在洗净的石英砂或玻璃球等惰性物质的支持中，加入营养液培养植物的方法。
9、气栽法(aeroponic)：将植物根系置于营养液雾气中培养植物方法。
10、营养膜技术(nutrient film technique)：是一种营养液循环的液体栽培系统，该系统通过让流动的薄层营养液流经栽培槽中的植物根系来栽培植物。
11、离子的被动吸收(ion passive absorption)：是指细胞通过扩散作用或其他物理过程而进行的矿物质吸收，也称非代谢吸收。。
12、离子的主动吸收(ion active absorption)：细胞利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收矿质元素的过程。
13、单盐毒害(toxicity of single salt):植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生,而且在溶液浓度很稀时植物就会受害。
14、离子对抗(ion antagonism):也称离子颉颃,就是在发生单盐毒害的溶液中加入少量价数不同的其它金属离子,即能减轻或消除这种单盐毒害,离子之间的这种作用称为离子对抗。15、平衡溶液(balance solution): 将植物必需的各种元素按一定比例﹑一定浓度配成混合溶液,对植物生长发育有良好作用而无毒害的溶液,叫平衡溶液。
16、生理酸性盐(physiologically acid salt): 植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类。如对于(NH4 )2 SO4,根系对于NH4+吸收多于SO42-,由于NH4+同H+交换吸附,导致溶液变酸,这种盐类叫生理酸性盐。
17、生理碱性盐(physiologically alkaline salt): 植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度减低的盐类。如对于NaNO3,根系对于NO3-吸收多于Na+,由于NO3-同OH- 或HCO3-交换吸附,导致溶液pH升高,这种盐类叫生理碱性盐。
18、生理中性盐(physiologically neutral salt):对于NH4NO3 ,植物吸收其阴离子与阳离子的量几乎相等,不改变周围介质的pH值,故称这类盐为生理中性盐。
19、胞饮作用(pinocytosis)：吸附在质膜上的物质,通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。
20、表观自由空间（apparent free space，AFS）:指植物体自由空间体积占组织总体积的百分数。豌豆、大豆、小麦等植物根的表观自由空间在8％～14％之间。
21、叶片营养（foliar nutrition）:也称根外营养，是指植物地上部分，尤其是叶片对矿质元素的吸收过程。
22、诱导酶（induced enzyme）:又称适应酶，指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下诱导生成的酶。如硝酸还原酶可为NO3-所诱导生成。
23、可再利用元素(repetitious use element): 也称参与循环元素。某些元素进入植物地上部分以后，仍呈离子状态或形成不稳定的化合物，可不断分解，释放出的离子又转移到其他器官中去，可反复被利用，称这些元素为可再利用元素。如：氮、磷、钾。
24、还原氨基化作用(reduced amination):还原氨直接使酮酸氨基化而形成相应氨基酸的过程。
25、生物固氮（biological nitrogen fixation）:某些微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
26、初级共运转（primary cotransport）:质膜H+-ATPase 把细胞质基质的H+ 向膜外泵出的过程。又称为原初主动运转。原初主动运转在能量形式上把化学能转为渗透能。
27、次级共运转（secondary cotransport）:也叫次级主动运输，以△μH+ 作为驱动力的跨膜离子转运。离子的次级共运转使质膜两边的渗透能增减，而这种渗透能是离子或中性分子跨膜运输的动力。
28、易化扩散（facilitated diffusion）: 又称协助扩散。是小分子物质经膜转运蛋白顺化学势梯度或电化学势梯度跨膜运转过程。膜运转蛋白可分为通道蛋白和载体蛋白。
29、通道蛋白（channel protein）:是细胞膜中一类内在蛋白构成的孔道。通道蛋白可由化学方式及电化学方式激活，控制离子通过细胞膜顺电化学势梯度流动。
30、载体蛋白（carrier protein）:又称传递体、透过酶、运输酶。是一种跨膜物质运输蛋白。
载体蛋白属膜整合蛋白，它有选择性地在膜一侧与分子或离子结合，形成载体－物质复合物，通过载体蛋白构象变化，透过膜把物质释放到膜的另一侧。
31、转运蛋白（transport protein）：具有物质转运功能的膜内在蛋白的统称。包括通道蛋白和载体蛋白。
32、膜片-钳技术（patch clamp technique PCT）:指使用微电极从一小片细胞膜上获取电子信息，测量通过膜的离子电流大小的技术。
33、植物营养临界期（critical period of plant nutrition）: 又称需肥临界期。在作物生育期当中对矿质元素缺乏最敏感时期称为植物营养临界期。
34、植物营养最大效率期（maximum efficiency period of plant nutrition）: 又称最高生产效率期。在作物生育期当中施肥的营养效果最佳时期叫营养最大效率期。
35、反向传递体（antiport）: 将H+ 转移到膜的一侧的同时，将物质转移到另一侧而进行跨膜物质转运的载体蛋白叫反向传递体。
36、同向传递体（symport）: 膜的一侧与H+ 结合的同时又与另一种分子或离子结合并将二者横跨膜,释放到膜的另一侧而进行跨膜物质转运的载体蛋白叫同向传递体。
37、单向传递体(uniport):载体蛋白在膜的一侧与物质有特异性结合并通过载体蛋白的构象变化顺着电化学势梯度将物质转移到膜的另一侧。载体蛋白构象变化依靠膜电位的过极化或ATP分解产生的能量。
38、硝化作用(nitrification): 亚硝酸细菌(Nitrosomonas)和硝酸细菌(Nitrobacter)使土壤中的氨或铵盐氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。
39、反硝化作用(denitrification):许多微生物,尤其是各种反硝化细菌,在土壤氧气不足的条件下,将硝酸盐还原成亚硝酸盐,并进一步把亚硝酸盐还原为氨基游离氮的过程。结果使土壤中可利用氮消失。
40、交换吸附(exchange absorption):植物细胞通过H+ 和HCO3- 分别与溶液中的阳离子和阴离子交换吸附在细胞表面的过程叫交换吸附。
41、外连丝(ectodesmata):是表皮细胞外边细胞壁的通道，它从角质层的内表面延伸到表皮细胞的质膜，可将胞外营养物质传送至细胞内部。
42、缺素症(element deficiency symptom):当植物缺乏某些营养元素时表现出的特征性病症。简答题
1、植物体内灰分含量与植物种类、器官及环境条件关系如何？
答：一般水生植物的灰分含量最低，占干中的1%左右；而盐生植物最高，可达45%以上；
大部分中生植物为5%～15%，不同器官之间，以叶子的灰分含量最高；不同年龄而论，老年的植株或部位的含量大于幼年的的植株或部位。凡在养分含量较高，质地良好的土壤中栽培的作物其灰分含量都较高。
2、植物必需的矿质元素要具备哪些条件？
答：（1）缺乏该元素植物生育发生障碍不能完成生活史。（2）除去该元素则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症是可以预防和恢复的。（3）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间接的。
3、简述植物必需矿质元素在植物体内的生理作用。
答：（1）是细胞结构物质的组成部分。（2）是植物生命活动的调节者，参与酶的活动。（3）起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶体的稳定和电荷中和等。有些大量元素同时具备上述
二、三个作用，大多数微量元素只具有酶促功能。
4、为什么把氮称为生命元素？
答：氮在植物生命活动中占据重要地位，它是植物体内许多重要化合物的成分，如核酸（DNA、RNA）、蛋白质（包括酶）、磷脂、叶绿素、光敏色素、维生素B、IAA、CTK、生物碱等都含有氮。同时，氮也是参与物质代谢和能量代谢的ADP、ATP、CoA、CoQ、FAD、FMN、NAD+、NADP+、铁卟啉等物质的组分。上述物质有些是生物膜、细胞质、细胞核的结构物质，有些是调节生命活动的生理活性物质。因此，氮是建造植物体的结构物质，也是植物体进行能量代谢、物质代谢及各种生理活动所必需的重要元素。
5、植物细胞吸收矿质元素的方式有哪些？
答：（1）被动吸收：包括简单扩散、易化扩散。不消耗代谢能量。
（2）主动吸收：有载体和质子泵参与。需要消耗代谢能量。
（3）胞饮作用：是一种非选择性物质吸收。
6、Levitt提出的植物主动吸收矿质元素的四条标准是什么？
答：(1)转运速度超过根据透性或电化学势梯度所推算出的速度。（2）当转运已达到最终的稳态时，膜两侧的电化学势并不平衡。（3）被转运的离子或分子的量与所消耗的代谢能量之间有一定量的关系。（4）转运机理一定依赖于生活细胞的活动。
7、设计两个实验，证明植物根系吸收矿质元素是主动的生理过程。
答：（1）用放射性同位素（如32P）示踪。用32P饲喂根系，然后用呼吸抑制剂处理根系，在呼吸抑制剂处理前后测定地上部分32P的含量，可知呼吸被抑制后，32P的吸收即减少。（2）测定溶液培养植株根系对矿质吸收量与蒸腾速率之间不成比例，说明根系吸收矿质元
素有选择性，是主动的生理过程。
8、简述植物吸收矿质元素的特点。
答：（1）植物根系吸收盐分与吸收水分之间不成比例。植物对盐分和水分两者的吸收是相对的，既相关，又有相对独立性。（2）植物从环境中吸收营养离子时，还具有选择性，即根部吸收的离子数量不与溶液中的离子浓度成比例。（3）植物根系在任何单一盐分溶液中都会发生单盐毒害，在单盐溶液中，如再加入少量价数不同的其它金属离子，则能消除单盐毒害，即离子对抗。
9、简述根部吸收矿质元素的过程。
答：（1）通过离子吸附交换，把离子吸附在根部细胞表面。这一过程不需要消耗代谢能，吸附速度很快。
（2）离子进入根内部。离子由根部表面进入根内部可通过质外体，也可通过共质体。质外体运输只限与根的内皮层以外；离子和水分只有转入共质体才可进入维管束。共质体运输是离子通过膜系统（内质网等）和胞间连丝，从根表皮细胞经过内皮层进入木质部。
（3）离子进入导管。可能是主动地、有选择性地从导管周围薄壁细胞向导管排入，也可能是离子被动地随水分的流动而进入导管。
10、外界溶液的pH值对矿物质吸收有何影响？
答：（1）直接影响。由于组成细胞质的蛋白质是两性电解质，在弱酸性环境中，氨基酸带正电荷，易于吸附外界溶液中阴离子。在弱减性环境中，氨基酸带负电荷，易于吸附外界溶液中的阳离子。
（2）间接影响。在土壤溶液碱性的反应加强时Fe、Ca、Mg、Zn呈不溶解状态，能被植物利用的量极少。在酸性环境中P、K、Ca、Mg等溶解，但植物来不及吸收易被雨水冲掉，易缺乏。而Fe、Al、Mn的溶解度加大，植物会受害。在酸性环境中，根瘤菌会死亡，固氮菌失去固氮能力。
11、为什么土壤温度过低，植物吸收矿质元素的速率下降？
答：温度低时，代谢弱，能量不足，主动吸收慢；细胞质粘性增大，离子进入困难。其中，对钾和硅酸的吸收影响最大。
12、举出8种元素的任一生理作用。
答：(1) N：叶绿素、细胞色素、膜结构的组成部分。
(2) P：CoⅡ、ATP及光合作用中间产物中含磷。
(3) K；气孔开闭受K+泵的调节，K+也是多种酶的激活剂。
(4) Mg：叶绿素的组成部分，酶激活剂。
(5) Fe：细胞色素、铁硫蛋白等的组成部分。
(6) Ca：细胞壁果胶质的组成成分。
(7) Mn：参与光合放氧反应。
(8) B：促进光合产物的运用。
13、白天和夜晚植物对硝酸盐的还原速度是否相同？为什么？
答：植物对硝酸盐的还原速度白天显著较夜晚快。这是因为白天光合作用产生的还原力及丙糖能促进硝酸盐的还原。
14、为什么土壤通气不良会影响作物对肥料的吸收？
答：根系吸收肥料是一种生理活动，它需要能量的供应。能量来自呼吸作用中产生的ATP（三磷酸腺苷）。没有氧气，根系呼吸作用不能进行，能量也就不能产生，必然影响到肥料的吸收。另外，当土壤通气不良时，由于厌氧微生物的活动，有机物质被分解并放出二氧化碳，这时二氧化碳不能从土壤中扩散出去，大量积累在土壤中，当超过一定量时，也将抑制根系的呼吸。在冷水田和低洼烂泥田中，由于地下水位高，土壤通气不良，还产生硫化氢（H2S）等还原性物质，这些物质可危害根的生长，甚至引起烂根和死根。因此，加强旱地中耕松土和水田落干晒田是增加土壤通气，促进根系发育和吸收肥料的重要措施。
15、喷硼为什么可以促进开花结实？
答：硼是一种微量元素，有多方面的生理功能。如，提高光合作用强度，促进糖分的运输和分配，提高植物对磷的吸收利用等，但最突出的生理功能是对开花结实的促进。我国有些地区，曾出现过大面积的甘蓝型油菜的“花而不结实”；也出现过棉花的“蕾而不花”等问题，在生产上造成很大的损失。经过喷硼后，消除了这些病症，取得了较好的收成。硼促进开花结实的原因，在于促进花粉的发育。缺硼的植株，花药和花丝萎缩，绒毡层组织被破坏，花粉发育不良。硼还能促进受精作用，硼营养好的植株，花粉发育好，花粉管生长快、受精顺利、受精后的子房发育正常，结实率高。
论述题
1、硝态氮(NO3-)进入植物体之后是怎样运输的？如何还原成氨(NH4+)的？
答：植物吸收NO3—后，可以在根部或枝叶内还原。在根内及枝叶内还原所占的比值，因不同植物及环境条件而异。如，苍耳根内无硝酸盐还原。根吸收的NO3—就可通过共质体中径向运输，即根的表皮→皮层→内皮层→中柱薄壁细胞→导管，然后在通过蒸腾流从根转运到枝叶内被还原成为氨，再通过酶的催化作用形成氨基酸、蛋白质。在光合细胞内，硝酸盐还
原为亚硝酸盐是在硝酸还原酶催化下在细胞质内完成的；亚硝酸还原为氨则是在亚硝酸还原酶催化下在叶绿体内完成的。硝酸盐在根内还原的量以下列顺序递减：大麦>向日葵>玉米>燕麦。同一作物在枝叶与根内硝酸盐还原的比值，随着NO3-供应量增加而明显升高。
2、试述植物细胞对矿质元素的被动吸收和主动吸收的机理
答：被动吸收是指细胞不消耗代谢能量，而通过扩散作用或其它物理过程而进行的吸收过程。O2、CO2、NH3 等气体分子可以穿过膜的脂质双分子层，以简单扩散方式进入细胞，扩散动力是膜两侧的这些物质的化学势差。而带电荷的离被动吸收是顺着电化学势梯度进行的，不消耗代谢能量，而通过扩散作用或其它子不能穿过膜的脂质双分子层，其扩散需要转运蛋白质的协助，所以叫协助扩散或易化扩散，扩散动力是这些离子在膜两侧的电化学势差。离子通道运输就是离子顺着电化学势梯度，通过质膜上由通道蛋白构成的圆形孔道，以易化扩散的方式，被动地和单方向地跨膜运输。单向运输载体也可以催化离子顺着电化学势梯度跨膜运输。
主动吸收是指细胞利用代谢能量逆着浓度梯度吸收矿质元素的过程。主动吸收需要转运蛋白的参与。转运蛋白有通道蛋白和载体蛋白之分。载体蛋白又分为单向运输载体、同向运输载体和反向运输载体。单向运输载体催化分子或离子单向跨膜运输。可以是主动的，也可以是被动的。质膜上已知的单向运输载体有Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+等载体。同向运输载体在与H+结合的同时，又与另一个分子或离子（如：Cl-、NO3-、NH4+、H2PO4-、SO42-、氨基酸、肽、蔗糖、己糖等）结合，同一方向运输。反向运输载体是与H+ 结合的同时与其它分子或离子（如：Na+）结合，两者朝相反方向运输。这两种跨膜运输是逆着电化学势梯度进行的主动运输过程。在这种主动运输的过程中能量来自于跨膜H+ 电化学势梯度，即质子动力（△μH+）。而H+电化学势梯度是质子泵利用ATP的能量跨膜转运H+而建立的，这过程叫初级主动运输，也叫初级共运转。利用已经建立的质子动力载体将矿物质跨膜运输的过程叫次级主动运输或叫次级共运转。离子也可以通过离子泵(质子泵和钙泵)跨膜运输。3、钼为什么能提高豆科植物的产量？
答：给豆科植物叶面喷钼，或根部施钼，都能促进植株生长发育和增加产量。根据报道，给大豆施钼肥，开花期和成熟期均提早，结荚数提高21%—28%，三粒荚数增多，占总荚数的25%—46%，千粒重也增加，可增加产量30%—50%左右。花生应用0.1%钼酸钠浸种，可提高出苗率，增加单株结荚数、百果重以及百仁重。降低空瘪率达20%，可增产44.6%左右。钼肥能增产有两方面的原因：（1）钼是植物同化硝态氮素时的必需元素。因为硝态氮还原成氨态氮时，需要硝酸还原酶参加，而钼是硝酸还原酶的组成成分，没有钼的参加，酶不能产
生，所以硝态氮也不能还原。豆科植物的根系吸收硝态氮后，必须将它还原为氨态氮，才能为植株所利用，用它来合成氨基酸和蛋白质。（2）钼是豆科植物固氮作用中的必需元素。豆科植物的根瘤中，产生的固氮酶，是一种复合酶，由两种蛋白组成：一种叫铁蛋白，另一种叫钼铁蛋白。钼铁蛋白中，除含铁外，还含钼。在钼供应充分的情况下，根瘤形成快，酶的活力大，固定的氮素也多，给豆科植物提供了丰富的氮素营养，因而促进了植株的生长发育，提高了产量。
4、根外营养有什么优点？
答：具有许多优点的缘故。植物根外营养的优点，表现在如下几方面：
（1）可以大大节约肥料。少量肥料施在土壤里，往往被土壤吸附固定，作物不能吸收利用。如果喷在植株上，特别是用微量元素作追肥，起的作用则大的多。
（2）追肥及时方便。如果发现某作物缺乏某营养元素时，用喷肥的方法，可以很快补救。特别在作物生长后期，作物群体高大，在土壤内施肥不便时，根外喷肥就方便多了。
（3）对于那些盐渍土、冷土、板结土中的植物根系，生理机能常受到抑制而衰退，吸收能力很差，根外喷肥在一定程度上可以改善其营养不良的状态。
（4）根外营养，也是诊断作物缺素症的重要方法。植物的缺素症，除可用叶子汁液进行化学速测诊断外，还可以用根外喷肥方法诊断。把作物分成若干小区，分别喷施某些元素，如果某个小区内症状消失，就可断定它是由于缺乏什么营养元素引起的。根外营养虽有不少优点，但只能作为一种给作物补充营养的方法，它不能代替作物的基肥和按生育期进行的根部追肥。因为它的喷施量不大，肥效不能维持很长。根外喷肥使用的溶液浓度不能太大，否则容易烧苗和引起器官的脱落。通常使用的浓度是：大量元素（氮、磷、钾）浓度以0.5%为宜，微量元素（硼、锰、铁、铜、锌等）则以0.05%—0.1%比较合适。
5、合理施肥增产的原因是什么？
答：肥料是作物的粮食。合理的施肥，能使作物生长发育正常，产量增加。从植物生理方面分析，施肥增产的原因有如下几方面：
（1）扩大作物的光合面积。合理增施氮、磷肥料，可以迅速扩大光合作用面积。
（2）提高作物的光合能力。在叶面积相同的情况下，光合能力强的作物，产量也相应增加。为了尽可能地提高作物的光合能力，应注意氮（N）、磷（P）、钾（K）三要素的配合施用，同时还要注意适当施用一些微量元素。
（3）延长光合作用时间。叶片寿命长时，进行光合作用的时间也长，积累的干物质也多，单位面积产量必然增加。如果缺乏肥料，特别是氮肥不足，叶片容易早衰凋落，缩短了光合
作用时间。
（4）促进物质的运输和分配。合理施用水肥，可以调节光合产物向生殖器官运输分配，使作物穗大粒多，花、果脱落率降低，经济产量增加。
（5）改良作物的生活环境。利用秸秆还田、或增施有机肥，可以改良土壤结构、防止土壤板结，增进土壤微生物活动。有了良好的土壤环境，作物才能生长得更健壮。
6、固氮酶有哪些特性？简述生物固氮的机理。
答：固氮酶的特性：（1）由Fe蛋白和Mo—Fe蛋白组成，两部分同时存在才有活性。（2）对氧很敏感，氧分压稍高就会抑制固氮酶的固氮作用，只有在很低的氧化还原电位条件下，才能实现固氮过程。（3）具有对多种底物起作用的能力。（4）氨是固氮菌的固氮作用的直接产物。NH3的积累会抑制固氮酶的活性。
生物固氮的机理：（1）固氮是一个还原过程，要有还原剂提供电子。还原1分子N2为2分子的NH3，需6个电子和6个H+。主要电子供体有丙酮酸、NADH、NADPH、H2等，电子载体有铁氧还蛋白（Fd）、黄素氧还蛋白（FId）等。（2）固氮过程需要能量。由于N2具有三价键（N≡N），打开它需很多能量，大约每传递两个电子需4个～5个ATP，整个过程至少要12个～15个ATP。（3）在固氮酶作用下把氮还原成氨。
一叶色深的，单位叶面积内叶绿素含量多，同时内含氮量也高。叶色浅的或发黄的叶片，叶绿素含量和氮含量均低。
7、试述矿质元素在光合作用中的生理作用。
答：矿质营养在光合作用中的功能极为广泛，归纳起来有以下几方面：
（1）叶绿体结构的组成成分。如N、P、S、Mg是叶绿体机构中构成叶绿素、蛋白质以及光合膜不可缺少的元素。
（2）电子传递体的重要成分。如PC（质体兰素）中含Cu，Fe—S中心、Cytb、Cytf和Fd 中都含有Fe，因而缺Fe会影响光合电子传递速率。
（3）磷酸基团在光、暗反应中具有突出地位。如，构成同化力的ATP和NADPH。光合碳还原循环中所有的中间产物，合成淀粉的前体ADPG，合成蔗糖的前体UDPG等，这些化合物中都含有磷酸基团。
（4）光合作用所必须的辅酶或调节因子。如Rubisco，FBPase的活化需要Mg+；放氧复合体不可缺少Mn2+和CI—，而K+、Ca2+调节气孔开闭。另外，Fe3+影响叶绿素的合成；K+促进光合作用的转化与运输等。
8、试分析植物失绿（发黄）的可能原因。
答：植物呈现绿色是因其细胞内含有叶绿体，而叶绿体中含有绿色的叶绿素的缘故。因而凡是影响叶绿素代谢的因素都会引起植物失绿。可能的原因有：
（1）营养元素：氮和镁都是叶绿素的组成成分，铁、锰、铜、锌等则在叶绿素的生物合成过程中有催化功能或其它间接作用。因此，缺少这些元素时都会引起缺绿症，其中尤以氮的影响最大，因此叶色的深浅可作为衡量植株体内氮素水平高低的标志。
（2）光：光是影响叶绿素形成的主要条件。从原叶绿素酸酯转变为叶绿素酸酯需要光，而光过强，叶绿素反而会受光氧化而破坏。
（3）温度：叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响很大。叶绿素形成的最低温度约为2℃，最适温度约30℃，最高温度约40℃。高温和低温都会使叶片失绿。高温下叶绿素分解加快，褪色更快。
（4）氧：缺氧能引起Mg-原卟啉或Ⅸ或Mg-原卟啉甲酯的积累，影响叶绿素的合成。（5）水：缺水不但影响叶绿素的生物合成，而且还促使原有叶绿素加快分解。此外，叶绿素的形成还受遗传因素控制，如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的斑叶不能合成叶绿素。第三章植物的光合作用复习题参考答案
名词解释
1、光反应( light reaction)与暗反应(dark reaction )：光合作用中需要光的反应过程，是一系列光化学反应过程，包括水的光解、电子传递及同化力的形成；暗反应是指光合作用中不需要光的反应过程，是一系列酶促反应过程，包括CO2的固定、还原及碳水化合物的形成。
2、C3途径(C3 pathway )与C4途径(C4 pathway )：以RUBP为CO2受体、CO2固定后的最初产物为PGA的光合途径为C3途径；以PEP为CO2受体、CO2固定后的最初产物为四碳双羧酸的光合途径为C4途径。
3、光系统(photosystem, PS )：由不同的中心色素和一些天线色素、电子供体和电子受体组成的蛋白色素复合体，其中PSI的中心色素为叶绿素a P700，PSII的中心色素为叶绿素a P680.
4、反应中心( reaction center)：由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成的具有电荷分离功能的色素蛋白复合体结构。
5、光合午休现象(midday depression )：光合作用在中午时下降的现象。
6、原初反应(primary reaction )：包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变，即由光所引起的氧化还原过程。
7、磷光现象(phosphorescence phenomenon )：当去掉光源后，叶绿素溶液还能继续辐射出
极微弱的红光，它是由三线态回到基态时所产生的光。这种发光现象称为磷光现象。
8、荧光现象(fluorescence phenomenon )：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色，这种现象称为荧光现象。
9、红降现象(red drop )：当光波大于685nm时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子效率急剧下降，这种现象被称为红降现象。
10、量子效率(quantum efficiency )：又称量子产额或光合效率。指吸收一个光量子后放出的氧分子数目或固定二氧化碳的分子数目。
11、量子需要量(quantum requirement )：同化1分子的CO2或释放1分子的02所需要的光量子数目。
12、爱默生增益效应( Emerson enhancement effect)：如果在长波红光(大于685nm)照射时，再加上波长较短的红光(650nm)，则量子产额大增，比分别单独用两种波长的光照射时的总和还要高。
13、PQ循环(plastoquinone cycle )：伴随PQ的氧化还原，可使2H+从间质移至类囊体膜内空间，即质子横渡类囊体膜，在搬运2H+的同时也传递2e至Fe-S，PQ的这种氧化还原往复变化称PQ循环。
14、光合色素(photosynthetic pigment)：指植物体内含有的具有吸收光能并将其用于光合作用的色素，包括叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等。
15、光合作用(photosynthesis )：绿色植物吸收光能，同化C02和H20，制造有机物质，并释放02 的过程。
16、光合作用单位( photosynthetic unit)：结合在类囊体膜上，能进行光合作用的最小结构单位。
17、反应中心色素(reaction center pigment )：指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a 分子。
18、聚光色素(light harvesting pigment )：指没有光化学活性，只能吸收光能并将其传递给作用中心色素的色素分子。
19、激子传递(exciton transfer )：激子通常是指非金属晶体中由电子激发的量子，在相同分子内部依靠激子传递来转移能量的方式。
20、共振传递(resonance transfer )：在光合色素系统中，依靠高能电子振动在分子内传递能量的方式。
21、解偶联剂(uncoupler )：能消除类囊体膜(或线粒体内膜)内外质子梯度，解除电子传递与
磷酸化反应之间偶联的试剂。
22、水氧化钟( water oxidizing clock)：是Kok等根据一系列瞬间闪光处理叶绿体与放O2 的关系提出的解释水氧化机制的一种模型。每吸收一个光量子推动氧化钟前进一步。
23、希尔反应(Hill reaction )：离体叶绿体在光下加入氢受体所进行的分解水并放出氧气的反应。
24、光合磷酸化(photosynthetic phosphorylation,photophosphorylation )：叶绿体(或载色体)在光下把无机磷和ADP转化为ATP的过程。
25、光呼吸(photorespiration )：植物的绿色细胞在照光下放出CO2和吸收02的过程。
26、光补偿点(light compensation point )：光合过程中吸收的C02和呼吸过程中放出的C02等量时的光照强度。
27、C02补偿点(CO2 compensation point )：当光合吸收的C02量与呼吸释放的C02量相等时，外界的CO2浓度。
28、光饱和点(light saturation point )：增加光照强度，光合速率不再增加时的光照强度。
29、光能利用率(efficiency of solar energy utilization )：单位面积上的植物光合作用所累积的有机物中所含的能量，占照射在相同面积地面上的日光能量的百分比。
30、光合速率(photosynthetic rate )：单位时间单位叶面积吸收CO2的量(或释放O2的量)。
31、C3- C4中间植物(C3-C4intermediate plant )：指形态解剖结构和生理生化特性介于C3植物与C4植物之间的植物。
32、光合滞后期(lag phase of photosynthesis )：置于暗中或弱光中的植物转入合适的的光照条件下，其光合速率上升至稳态值所经历的时间。
33、叶面积系数(leaf area index ,LAI )：绿叶面积与土地面积之比(LAI)。
34、共质体(symplast )与质外体(apoplast )：无数细胞的细胞质，通过胞间连丝联成一体，构成共质体。质外体是一个连续的自由空间，包括细胞壁、细胞间隙及导管等。
35、压力流动学说(pressure flow theory )：其基本论点是有机物在筛管中隨着液体的流动而移动，这种液体流动的动力是由于输导系统两端的压力势差引起的。
36、细胞质泵动学说(cytoplasmic pumping theory )：该学说认为，筛管分子内腔的细胞质呈几条长丝，形成胞纵连束，纵贯筛管分子，在束内呈环状的蛋白质反复地、有节奏的收缩与舒张，把细胞质长距离泵走，糖分随之流动。
37、代谢源(metabolic source )与代谢库(metabolic sink )：代谢源是指产生和供应有机物质的部位与器官。代谢库是指贮藏与消耗有机物质的部位与器官。
38、比集转运速率（specific mass transfer rate ,SMTR）：指在单位时间内，通过单位韧皮部横截面积的有机物质的量。
39、运输速度(transport velocity )：单位时间内有机物质运输的距离。
40、溢泌现象(overflow phenomenon )：韧皮部筛管被刺穿后，从伤口处有汁液分泌出来，这种现象称溢泌现象。
41、P-蛋白(P - protein )：亦称韧皮蛋白(phloem - protein)。是在细胞质中存在的构成微管结构的蛋白质，可以利用ATP的能量，推动微管的收缩，从而推动物质的长距离运输。
42、有机物质装载(organic matter loading )：指同化物从筛管周围的叶源细胞装载到筛管中的过程。
43、有机物质卸出(organic matter unloading) ：指同化物从筛管卸出到库细胞的过程。
44、收缩蛋白学说(contractile protein theory )：该学说认为，筛管分子的内腔有一种由微纤丝相连接的网状结构，微纤丝由收缩蛋白的收缩丝组成。收缩蛋白分解ATP，将化学能转化为机械能，通过收缩与舒张进行同化物的长距离运输。
45、协同转移(symport )：指质子促进糖穿过膜进入韧皮细胞的过程，即在同化物的装载过程中，质子与糖一同进入韧皮部细胞。
46、磷酸运转器(phosphate translocator )：位于叶绿体内膜上承担输出磷酸丙糖和输入Pi的运转器。
47、界面扩散( boundary layer diffusion)：指物质在两个互不相容的液体或液体与气体之间的界面上进行的扩散。
48、可运库(available transport sink)与非运库(nonavailable transport sink )：叶内蔗糖的输出率与蔗糖的浓度有关，当蔗糖的浓度低于某一阈值时，对其输出有限制作用，这种低于阈值的糖称为非运库；而高于阈值的糖称为可运库。
49、转移细胞(transfer cells)：在共质体与质外体的交替运输过程中，有一种特化的细胞起运转过渡作用。这种细胞的细胞壁与质膜向内延伸，形成许多皱褶，扩大了物质转移的表面，有利于物质在细胞间的转移。这种细胞称转移细胞。
50、出胞现象(exocytosis)：转移细胞的皱褶有时形成小囊泡，囊泡的运动还可以挤压物质向外分泌到输导系统，这种现象称为出胞现象。
51、生长中心(growth center )：指生长旺盛，代谢强的部位。如茎生长点。
52、库－源单位(source-sink unit )：源的同化产物主要供给相应的库。相应的源与库以及二者之间的输导系统，共同构成一个源－库单位。
第 2 章植物的水分代谢 一、名词解释 1. 水分代谢 2. 自由水 3. 束缚水 5. 化学势 7. 水势 10. 渗透作用 11. 半透膜 12. 溶质势势降低的数值。溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小,因此, 公溶质势又可称为渗透势 (osmosis potential,π) 。溶质势可用ψs=RTlnNw/ V W,m 式计算 , 也可按范特霍夫公式ψs= ψπ=-iCRT 计算。 13. 衬质势 14. 压力势 15. 重力势。 16. 膨压 17. 集流 18. 质壁分离 20. 水通道蛋白 22. 吸胀作用 23. 根压 24. 伤流 25. 吐水 29水分临界期。 30．蒸腾效率 31．蒸腾系数 40、被动吸水 41、等渗溶液 42、主动吸水 二、填空题 1．将一植物细胞放人纯水(体积很大)中,达到平衡时测得其ψw为-0.26Mpa,那么
该细胞的ψp为ψw为。 3．将一植物细胞放入ψw=-0.8 MPa 的溶液(体权相对细胞来说很大)中，吸水达到平衡时测得细胞的ψs=-o.95MPa,则该细胞内的ψp为，ψw为。4．某种植物形成5g干物质消耗了2.5Kg水,其蒸腾效率为蒸腾系数 为。 5．植物体内自由水/束缚水比值降低时，植物的代谢活动，抗逆 性。 8．利用质壁分离现象可以判断细胞、细胞的以及观测物质透过原生质层的难易程度。 9．根系吸水有主动吸水和被动吸水两种方式,前者的动力是，后者的动力是。 10．和纯水相比,含有溶质的水溶液其冰点 ,渗透势。 11.在干旱条件下，植物为了维持体内的水分平衡，一方面要，一方面要尽量。 12.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。 14.气孔在叶面所占的面积一般为，但气孔蒸腾失去了植物体内的大量水分，这是因为气孔蒸腾符合原理，这个原理的基本内容 是。 17.一般认为，植物细胞吸水时起到半透膜作用的是：、和 三个部分。 19.细胞中的自由水越多，原生质粘性________，代谢_____ ，抗性________ 。 21. 植物细胞发生初始质壁分离时，其Ψw =________；当细胞吸水达到饱和时，其Ψw= ________ 。 22. 一般植物细胞Ψw= _________；当细胞刚发生质壁分离时，其Ψ w= __________ 。 23. 液泡化的植物细胞，其水势主要由________和_________组成，而________可以忽略不计。 27.种子萌发时靠________作用吸水，其吸水量与_________有关。 28.分生组织主要依靠________吸水，形成液泡的细胞主要靠_______ 吸水。
植物的水分代谢 陆生植物是由水生植物进化而来的，因此，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下，才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。所以说，没有水，就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一，农谚说：“有收无收在于水”，就是这个道理。 植物从环境中不断地吸收水分，以满足正常生命活动的需要。但是，植物又不可避免地要丢失大量水分到环境中去。这样就形成了植物水分代谢(water metabolism)的3个过程：水分的吸收、水分在植物体内运输和水分的排出。 植物对水分的需要 一、植物的含水量 植物体中都含有水分，但是植物体的含水量并不是均一和恒定不变的，因为含水量与植物种类、器官和组织本身的特性和环境条件有关。 不同植物的含水量有很大的不同。例如，水生植物(水浮莲、满江红、金鱼藻等)的含水量可达鲜重的 90％以上，在干旱环境中生长的低等植物(地衣、藓类)则仅占6％左右。又如草本植物的含水量为70～85％，木本植物的含水量稍低于草本植物。 同一种植物生长在不同环境中，含水量也有差异。凡是生长在荫蔽、潮湿环境中的植物，它的含水量比生长在向阳、干燥的环境中的要高一些。 在同一植株中，不同器官和不同组织的含水量的差异也甚大。例如，根尖、嫩梢、幼苗和绿叶的含水量为60～90％，树干的为40～50％，休眠芽的为40％，风干种子的为10～14％。由此可见，凡是生命活动较旺盛的部分，水分含量都较多。 二、植物体内水分存在的状态 水分在植物体内的作用，不但与其数量有关，也与它的存在状态有关。水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态，而这又与原生质有密切联系。 原生质的化学成分，主要是由蛋白质组成的，它占总干重60％以上。蛋白质的分子很大，其水溶液成为高分子溶液，具有胶体的性质，因此，原生质是一个胶体系统(colloidal system)。蛋白质分子形成空间结构时，疏水基(如烷烃基、苯基等)包在分子内部，而许多亲水基(如—NH2，—COOH，—OH等)则暴露在分子的表面。这些亲水基对水有很大的亲和力，容易起水合作用(hydration)。所以原生质胶体微粒具有显著的亲水性(hydrophilic nature)，其表面吸引着很多水分子，形成一层很厚的水层(图1-1)。水分子距离胶粒越近，吸附力越强；相反，则吸附力越弱。靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分，称为束缚水(bound water)；距离胶粒较远而可以自由流动的水分，称为自由水(free water)。事实上，这两种状态水分的划分是相对的，它们之间并没有明显的界限。 自由水参与各种代谢作用，它的数量制约着植物的代谢强度，如光合速率、呼吸速率、生长速度等。自由水占总含水量百分比越大，则代谢越旺盛。束缚水不参与代谢作用，但植
一、名词解释 1、能量代谢 2、食物的热价 3、食物的氧热价 4、呼吸商 5、食物的特殊动力效应 6、基础代谢 7、基础代谢率 8、体温 9、基础体温 二、填空题 1、机体活动所需的能量，最终来自食物的、和的氧化分解。一般情况下，机体所需的能量70%来源于。 2、体内最重要的贮能物质是。 3、人体主要的产热器官是和。常温时主要依靠产热，而在运动或劳动时产热占极大比例。 4、人体主要的散热器官是，其散热方式有、、、。常温时以散热为主，而在高温时则主要依靠散热。 5、当环境温度在℃范围内变动时，能量代谢水平较低，也较稳定。 6、汗液中NaCl的浓度一般比血浆中的，所以机体因大量发汗而发生的脱水属于脱水。大量出汗时，除补充足够的水分外，还应补充适量的。 7、女子的基础体温随月经周期而变动，表现为排卵前（卵泡期）期体温降低，排卵后（黄体期）期体温升高，因为此期血液中的水平较高。 8、人体体温之所以能维持在37℃左右，生理学中以学说加以解释。 三、选择题
第一节能量代谢 一、能量代谢的来源和去路 （一）能量的来源 1、机体70％的能量来自( A ) A、糖的氧化 B、脂肪的氧化 C、蛋白质的氧化 D、核酸的分解 E、脂蛋白的分解 2、机体能量的主要来源是（ C ） A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、氨基酸 E、甘油三脂 3、机体的直接供能物质是（ E ） A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、氨基酸 E、ATP 4、下列哪种物质即是重要的贮能物质，又是直接供能的物质？ C A、葡萄糖 B、肝糖原 C、三磷酸腺苷 D、脂肪酸 E、磷酸肌酸 （二）能量的去路 二、能量代谢的测定 （一）与能量代谢测定有关的几个概念 5、食物的氧热价是指( B ) A、1克食物氧化时消耗的02量 B、某物质氧化时，消耗1升02所产生的热量 C、1克食物氧化时所产生的热量 D、1克食物氧化时所产生的C02量 E、以上都不是 6、呼吸商是指同一时间内( D ) A、耗02量／混合食物 B、混合食物／耗02量 C、耗02量／C02产生量 D、C02产生量／耗02量 E、C02产生量/非蛋白食物 （二）能量代谢的测定方法 三、影响能量代谢的主要因素 （一）肌肉活动
第一章植物的水分代谢 一填空题 1 淀粉磷酸化酶在pH值降低时催化________转变为________，在光下由于光合作用的进行，保卫细胞中的________减少，pH值上升。 2 典型植物细胞的水势是由________组成的，细胞间水分子移动的方向决定于________，即水势________的细胞向水势________的细胞方向流动。 3 植物根系吸水的动力是________和________，其中________较为重要。 4 将已发生质壁分离的细胞放入清水中，细胞的水势变化趋势是________，细胞的渗透势________，压力势________。当________时，细胞停止吸水。 5 水分在植物细胞内以________和________状态存在，________比值大时，代谢旺盛；________比值小时，代谢降低。 6 在相同________下，一个系统中一偏摩尔容积的________与一偏摩尔容积的________之间的________，叫作水势。 7 ________和________现象可以证明根压的存在。 8 当相邻两个植物细胞连在一起时，水分移动方向决定于两端细胞的________。 9 植物对蒸腾的调节方式有________、________和________。 10 植物根部吸水能力最强的部位为________，因为________________。 二是非题 1 Leave is always the source and root is always the sink in the source-sink relationship. （） 2 Osmotic adjustment is an active process in reducing the plant osmotic potential during water deficiency. （） 3 小麦从灌浆期倒乳熟末期是它的第二水分临界期。（） 4 伤流速度主要取决于木质部溶液与外界溶液的水势差。（） 5 深秋的早晨，树木花草叶面上有许多水滴，这种现象称为吐水。（） 6 落叶乔木在春天芽刚萌动时主要依靠根压吸收水分。（） 7 植物的蒸腾比率越大，说明其越抗旱。（） 8 土壤中水分越多，对植物吸收越有利。（） 9 植物蒸腾系数大，说明其利用水效率低。（） 10 蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。（） 11 具液泡的细胞，其衬质势数值很小，通常忽略不计。（） 12 细胞水势在根部距离导管越远，则越高。（） 三选择题 1 The direction of water movement between adjacent cells is determined by the _______ gradient of the cells. A. water potential B. osmotic potential C. pressure potential D. matric potential 2 The loss of water from plants is called ____ and typically occurs through the ____. A. evaporation, leaves B. transpiration, leaves C. transpiration, stem D. osmosis, roots
1.糖原储存量最多的器官组织是：（） A.肝脏 B.腺体 C.脑组织 D.肌肉 2.葡萄糖进行无氧酵解时,最终分解为:( ) A.丙酮酸 B.乙酰乙酸 C.乳酸 D.6-磷酸葡萄糖 3.下列哪种物质既是重要的贮能物质,又是直接的供能物质?( ) A.二磷酸腺苷 B.三磷酸腺苷 C.脂肪酸 D.葡萄糖 4.正常人能量代谢率在下列哪种情况下是最低的?( ) A.完全静息时 B.熟睡时 C.室温为18～25℃ D.进食12小时以后 5.人体单位时间内的基础代谢率:( ) A.与身高成正比 B.与体重成正比 C.与体表面积成正比 D.与上述都无关 6.患下列哪种疾病时,基础代谢率升高最为明显?( ) A.糖尿病 B.红细胞增多症 C.白血病 D.甲状腺机能亢进症 7.长期处于病理性饥饿状态下的病人,呼吸商趋向于:( ) A.0.70 B.1.00 C.0.80 D.0.82 8.机体进行功能活动所消耗的能量,最终不转化为体热的是:( ) A.血液运动 B.胃液分泌 C.神经传导 D.肌肉运动 9.对能量代谢率影响最为显著的是:( ) A.寒冷 B.高温 C.精神活动 D.肌肉运动 10.组织细胞主要通过下列哪种方式获取血液中的葡萄糖?( ) A.扩散 B.易化扩散 C.渗透 D.主动转运
11.糖的氧热价是:( ) A.16.8 kJ/L B.18.0 kJ/L C. 19.1 kJ/L D. 21.0 kJ/L 12.食物的氧热价是指：（） A.1克食物氧化时所释放的能量 B.食物氧化消耗1升氧时所释放的能量 C.1克食物燃烧时所释放的能量 D.氧化1克食物，消耗1升氧时所释放的能量 13.摄取混合食物，呼吸商通常为：（） A.0.70 B.0.75 C.0.80 D.0.82 14.基础代谢率的实测值与正常平均值相比较，正常波动范围为：（） A.±5% B.±5%～10% C.±10%～15% D.±20% 15.临床用简便方法测定能量代谢，必须取得的数据是：（） A.食物的热价 B.食物的氧热价 C.非蛋白呼吸商 D.一定时间内的耗氧量 16.体内能源贮存的主要形式是：（） A.肝糖原 B.肌糖原 C.脂肪 D.蛋白质 17.实验研究中，常以下列哪项的温度作为深部温度的指标？（） A.肝脏 B.小肠 C.血液 D.食道 18.人在寒冷环境中主要依靠下列哪种方式来增加产热量？（） A.温度刺激性肌紧张 B.寒战性产热 C.非寒战性产热 D.肝脏代谢亢进 19.能促进机体产热的最重要的激素是：（） A.肾上腺素 B.肾上腺皮质激素 C.甲状腺激素 D.生长素 20.安静状态下，按单位重量组织进行比较，产热量最多的是：（）
第一章植物的水分代谢 一、名词解释 1．水分代谢2．水势3．压力势4．渗透势5．根压6．自由水7．渗透作用8．束缚水9．衬质势10．吐水11．伤流12．蒸腾拉力13．蒸腾作用14．蒸腾效率15．蒸腾系数16．生态需水17．吸胀作用18．永久萎蔫系数19．水分临界期20．内聚力学说2l．植物的最大需水期22．小孔扩散律23. 重力势24. 水通道蛋白25. 节水农业 二、写出下列符号的中文名称 1. RWC 2.Ψw 3.Ψs 4.Ψm 5. Vw 6.Ψp 7. SPAC 8. RH 9.Mpa 10.AQP 三、填空题 1. 水分在植物体内以______ 和______ 两种形式存在。 2. 将一个充分饱和的细胞放入比其细胞液低10倍的溶液中，其体积______。 3. 植物细胞的水势是由______ 、______ 、______ 等组成的。 4. 细胞间水分子移动的方向决定于______，即水分从水势______的细胞流向______的细胞。 5. 水分通过叶片的蒸腾方式有两种，即______ 和______ 。 6. ______和______现象可以证明根压的存在。 7. 无机离子泵学说认为，气孔在光照下张开时,保卫细胞内______离子浓度升高，这是因为保卫细胞内含______，在光照下可以产生______,供给质膜上的______作功而主动吸收______离子，降低保卫细胞的水势而使气孔______。 8. 影响蒸腾作用最主要的外界条件是______ 。 9. 细胞中自由水越多，原生质粘性______，代谢______，抗性______。 10. 灌溉的生理指标有______ ，细胞汁液浓度，渗透势和______ 。 11. 植物细胞吸水有三种方式，未形成液泡的细胞靠______吸水，液泡形成以后，主要靠______吸水，另外还有______吸水，这三种方式中以______吸水为主。 12. 相邻的两个植物细胞，水分移动方向决定于两端细胞的______。 13. 干燥种子吸收水分的动力是______ 。 14. 植物对蒸腾的调节方式有______、______和______。 15. 某种植物每制造一克干物质需要消耗水分500克，其蒸腾系数为______，蒸腾效率为______。 16. 水滴呈球形，水在毛细管中自发上升。这两种现象的原因是由于水有______。 17. 影响气孔开闭的最主要环境因素有四个，它们是______，______，______和______。 18. 植物被动吸水的能量来自于______，主动吸水的能量来自于______。 19. 影响植物气孔开闭的激素是______、______。 20. 将已发生质壁分离的细胞放入清水中，细胞的水势变化趋势是______，细胞的渗透势______ ，压力势______ 。 四、问答题 1. 温度过高或过低为什么不利于根系吸水？ 2. 试述气孔运动的机理。 3. 试述水对植物生长发育的影响。 4. 蒸腾拉力能将水分提升至植物体的各个部位，其途径和机理是什么？ 5. 解释“烧苗”现象的原因。 6．土壤通气不良造成根系吸水困难的原因是什么？
绿色植物的水分代谢 教学目标 1．使学生了解植物细胞的两种吸水方式；理解细胞渗透吸水原理；了解植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失的大体过程；理解蒸腾作用对植物的作用。 2．通过细胞质壁分离和复原的实验，使学生了解探索细胞渗透吸水的方法，巩固制作临时装片的技能；通过分析细胞的吸水原理和探索细胞吸水的过程，使学生初步学会探索细胞吸水原理的科学方法，训练学生科学的思维。培养学生研究问题的能力。 3．通过联系生产和生活实际，使学生了解研究该课题的实践价值，增强学生关心生产、关心水资源的利用等意识。同时对学生进行结构与功能相适应的生命科学观点的教育。 重点、难点分析 1．渗透吸水原理，是本课题的重点。因为： （1）渗透吸水是植物吸水的主要方式，学生只有理解了渗透吸水的原理，才能理解细胞吸水的条件，理解影响植物细胞吸水的各种因素，理解植物体内细胞间的水分传递和植物整体水分的吸收和散失原理。 （2）渗透吸收不仅是植物细胞同时也是动物细胞的主要吸水方式，因此，学生理解渗透吸水原理，对理解动物细胞与外环境、动物细胞与内环境之间的水分交换等有重要意义。 （3）在渗透吸水的教学中，可以较好地渗透细胞结构与功能相统一的观点；渗透理论分析和实验验证的方法。培养学生研究和解决问题的能力。
2．质壁分离和复原的实验，是本课题的又一重点。因为： （1）质壁分离和复原的实验，是使学生理解植物细胞是一个渗透系统的关键。学生只有通过实验操作和观察质壁分离和复原的现象，获得细胞吸水和失水与环境溶液浓度的关系的感性认识，才能深入理解细胞是一个渗透系统以及影响细胞渗透吸水的内外条件。 （2）通过质壁分离和复原的实验，可以巩固学生制作装片和使用显微镜的技能。技能需要不断重复练习才能掌握，通过该实验，可以巩固第一章学的制作装片和使用显微镜的技能。 （3）该实验是研究细胞吸水的基础实验。它不仅能证明成熟的植物细胞是一个渗透系统，运用该实验的设计思想，可以设计测定细胞水势、验证细胞膜的选择透过性、验证细胞的死活等一系列的生理实验。通过该实验，可以开阔学生解决问题的思路，扩展解决问题的方法。 3．蒸腾作用的生理意义，也是本课题的教学的重点。因为： （1）蒸腾作用是植物体水分的吸收和运输的主要动力，也是植物体水分的利用和散失的主要方式。只有引导学生分析蒸腾途径、蒸腾方式以及与水分吸收和运输的关系，才能使学生深入理解蒸腾作用在水分代谢中的地位，理解它对植物体的重要生理意义。 （2）蒸腾作用的强弱，是植物体水分代谢的一个重要的生理指标。在一定程度上可反映植物水分代谢状况，还可以判断植物对水分的利用效率。不同生态类型的植物，适应环境的形态和结构特征，与影响蒸腾作用有关，在此可以联系。 4．分析渗透原理、成熟的植物细胞是一个渗透系统，是教学的难点。因为： 在渗透作用中，水分从水分子密度高的一侧向密度低的一侧运动，由于在细胞中水是溶液的溶剂，因此从溶液的角度来说，水分是从溶液浓度
植物的水分代复习题 一、名词解释 1、水分代； 2、水势； 3、渗透势； 4、压力势； 5、衬质势； 6、重力势； 7、自由水； 8、束缚水； 9、渗透作用；10、吸胀作用；11、代性吸水；12、水的偏摩尔体积；13、化学势；14、水通道蛋白；15、吐水；16、伤流；17、根压； 18、蒸腾拉力；19、蒸腾作用；20、蒸腾速率；21、蒸腾比率；22、蒸腾系数； 23、小孔扩散律；24、永久萎蔫；25、临界水势；26、水分临界期；27、生理干旱；28、聚力学说；29、初干；30、节水农业。 二、缩写符号翻译 1、atm； 2、bar； 3、Mpa； 4、Pa； 5、PMA； 6、RH； 7、RWC； 8、μw； 9、Vw；10、Wact；11、Ws；12、WUE；13、ψw；14、ψp；15、ψs；16、ψm；17、ψπ；18、AQP；19、RDI；20、SPAC。 三、填空题 1、植物细胞吸水方式有渗透性吸水、吸胀吸水和代性吸水。 2、植物调节蒸腾的方式有气孔关闭、初干和暂时萎蔫。 3、植物散失水分的方式有蒸腾作用和吐水。 4、植物细胞水分存在的状态有自由水和束缚水。 5、水孔蛋白存在于细胞的液泡膜和质膜上。水孔蛋白活化依靠磷酸化/脱磷酸化作用调节。 6、细胞质壁分离现象可以解决下列问题：判断膜的半透性、判断细胞死活 和测定细胞渗透势。
7、自由水/束缚水比值越大，则代越旺盛；其比值越小，则植物的抗逆性越强。 8、一个典型细胞的水势等于ψπ+ψp+ψm；具有液泡的细胞的水势等于ψπ+ψp；干种子细胞的水势等于ψm。 9、形成液泡后，细胞主要靠渗透性吸水。 10、风干种子的萌发吸水主要靠吸胀作用。 11、溶液的水势就是溶液的渗透势。 12、溶液的渗透势决定于溶液中溶质颗粒总数。 13、在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于ψπ，压力势等于零。 14、当细胞吸水达到饱和时，细胞的水势等于零，渗透势与压力势绝对值相等。 15、将一个ψp=-ψs的细胞放入纯水中，则细胞的体积不变。 16、相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的水势差异。 17、植物可利用水的土壤水势围为-0.05MPa～-0.30MPa。 18、植物根系吸水方式有：主动吸水和被动吸水。前者的动力是__根压______后者的动力是蒸腾拉力。 19、证明根压存在的证据有吐水和伤流。 20、对于大多数植物，当土壤含水量达到永久萎蔫系数时，其水势约为-1.5MPa MPa，该水势称为永久萎蔫点。 21、叶片的蒸腾作用有两种方式：角质蒸腾和气孔蒸腾。
影响植物新陈代谢的环境因素分析 摘要：植物的新陈代谢受外部环境因素（如光、温度）和内部因素（如激素）的影响，植物所处的环境主要包括有气候(温度、水分、光照、空气)、土壤、地形地势、生物及人类的活动因素。通常将植物所生存环境的简称为“生态环境”。因此，研究植物所处的环境因素对植物生命活动的影响具有重要意义。 关键词：植物；新陈代谢；环境因素 1 温度 植株在整个生长发育过程中，温度起着至关重要的作用，如：①种子的发芽。多数种子在变温条件下可发芽良好，而恒温条件下反而略差。②植物的生长。大多数植物均表现为在昼夜变温条件下比恒温条件下生长良好。其原因可能是适应性及昼夜温差大，有利于营养积累。③植物的开花结实。在变温和一定程度的较大温差下，开花较多且较大，果实也较大，品质也较好。植物的温度周期特性与植物的遗传性和原产地日温变化的特性有关。在园林建设中，必须对当地的气候变化以及植物的物候期有充分的了解，才能发挥植物的园林功能以及进行合理的栽培管理措施。植物在生长期中如遇到温度的突然变化，会打乱植物生理进程的程序而造成伤害，严重的会造成死亡。 2 水分 水是花卉苗木的重要组成部分，水分是植物生理生化反应的溶剂，是物质运输的介质。植物所在基质内，水分同样也影响到植物的呼吸作用，水分过多会占用气体空间而使植物根系缺乏氧气窒息，水分不足则因得不到足够的水分而干渴。所以要根据植株所在环境而适当供水。根据植物对水分的需要分为3类植物，旱生植物，湿生植物和中生植物，同一植株的不同生长阶段对水分的需求不同，一般来讲，种子萌发时期需要水分较多，幼苗时期根系弱，深入基质较浅，需要保持湿润。生长到一定阶段抗旱能力增强，生长旺盛期，需要水分较多，开花结实时则空气湿度较小，果实成熟期则相对要求空气干燥些。 3 养分 养分是植物所不可缺的主要因素之一，同样也需要一个适宜的范围，养分过多会出现中毒现象，养分过少会营养不良，同时植物对养分的吸收具有选择性，并要清楚了解植物生长过程中对矿物元素的种类和吸收量。矿质元素对植物生命活动的影响很大。缺乏某种必需元素，往往会严重影响植物的生长发育。了解植物必需的矿质元素的种类，是合理施肥的基础，同时也是无土栽培时配制营养液的依据。 4 土壤基质 土壤基质的pH值对植物的生理生化性质影响很大，根系对植物所处基质的酸碱性与植物的遗传性有关，有的植物能在酸性介质中生长良好，有的能在碱性介质中生长状态良好，但是实验证明，酸性介质中生长良好的植物嫁接到适应碱性介质的植株上仍然能够茁壮成长，说明植物根系的生理是植株抗性的基础，起着至关重要的调节作用。 5 大气环境 除了根系所处基质环境外，大气环境也是植物生长分化的重要影响因子。对绿色植物来讲，氧、二氧化碳、光、热、水及无机盐类这6个因素，都是绿色植物的生存条件。在植物的影响因子中，有的并不直接影响于植物而是以间接的关系来起作用的。光照度和光照时间直接控制着植物的生长分化，是影响植物光合作用，光控发育的重要因子。我们可以控制光照时间和光照度来控制植物的光合作用强弱。
第七章能量代谢和体温 1 一、名词解释 1、能量代谢 2、食物的热价 3、食物的氧热价 4、呼吸商 5、食物的特殊动力效应 6、基础代谢 7、基础代谢率 8、体温 9、基础体温 二、填空题 1、机体活动所需的能量，最终来自食物的、和的氧化分解。一般情况下， 机体所需的能量70%来源于。 2、体内最重要的贮能物质是。 3、人体主要的产热器官是和。常温时主要依靠产热，而在运动或劳动 时产热占极大比例。 4、人体主要的散热器官是，其散热方式有、、、。常温时以散 热为主，而在高温时则主要依靠散热。 5、当环境温度在℃范围内变动时，能量代谢水平较低，也较稳定。 6、汗液中NaCl的浓度一般比血浆中的，所以机体因大量发汗而发生的脱水属于脱 水。大量出汗时，除补充足够的水分外，还应补充适量的。 7、女子的基础体温随月经周期而变动，表现为排卵前（卵泡期）期体温降低，排卵后（黄体期）期体温升高，因为此期血液中的水平较高。 8、人体体温之所以能维持在37℃左右，生理学中以学说加以解释。 三、选择题
第七章能量代谢和体温 第一节能量代谢 一、能量代谢的来源和去路 （一）能量的来源 1、机体70％的能量来自() A、糖的氧化 B、脂肪的氧化 C、蛋白质的氧化 D、核酸的分解 E、脂蛋白的分解 2、机体能量的主要来源是（） A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、氨基酸 E、甘油三脂 3、机体的直接供能物质是（） A、蛋白质 B、脂肪 C、糖类 D、氨基酸 E、ATP 4、下列哪种物质即是重要的贮能物质，又是直接供能的物质？（） A、葡萄糖 B、肝糖原 C、三磷酸腺苷 D、脂肪酸 E、磷酸肌酸 （二）能量的去路 二、能量代谢的测定 （一）与能量代谢测定有关的几个概念 5、食物的氧热价是指() A、1克食物氧化时消耗的02量 B、某物质氧化时，消耗1升02所产生的热量 C、1克食物氧化时所产生的热量 D、1克食物氧化时所产生的C02量 E、以上都不是 6、呼吸商是指同一时间内() A、耗02量／混合食物 B、混合食物／耗02量 C、耗02量／C02产生量 D、C02产生量／耗02量 E、C02产生量/非蛋白食物 （二）能量代谢的测定方法 三、影响能量代谢的主要因素 （一）肌肉活动
第一章植物的水分代谢 一、教学时数 计划教学时数为8 学时，其中理论课4 学时，实验课4 学时。 二、教学大纲基本要求 1. 了解水的物理化学性质和水分在植物生命活动中的作用； 2. 了解水的化学势、水势的基本概念、植物生理学中引入水势的意义； 3. 了解植物细胞的水势的组成、溶质势、衬质势、压力势等的概念及其在植物细胞水势组成中的作用， 4. 了解并初步学会植物组织水势的测定方法； 5. 了解植物根系对水分吸收的部位、途径、吸水的机理以及影响根系吸水的土壤条件； 6. 了解植物的蒸腾作用的生理意义和气孔蒸腾是蒸腾的主要方式、蒸腾作用的指标、测定方法以及适当降低蒸腾速率的途径； 7. 了解植物体内水分从地下向地上部分运输的途径和速度、水分沿导管上升的机制； 8. 了解作物的需水规律、合理灌溉指标及灌溉方法以及发展节水农业促进水资源持续利用的重要性。 三、教学重点和难点 ( 一) 重点 1 ．水分在植物生命活动中的作用。 2 ．植物细胞水势的组成，水分移动的方向。 3 ．细胞对水分的吸收。 4 ．植物根系对水分的吸收。 5 ．气孔蒸腾的机理和影响因素。 6 ．植物体内水分运输的途径。 7 ．作物需水规律和合理灌溉。 ( 二) 难点 1 ．植物细胞的水势的基本概念。 2 ．组成和有关计算。 3 ．气孔开闭的机理。 1.引言 水是植物维持生存所必需的最重要的物质。植物从水中进化而来。植物的生长发育、新陈代谢和光合作用等一切生命过程都必须在水环境中才能进行，没有了水，植物的生命活动就会停滞，植株则干枯死亡。地球上水分的供应量不仅决定了植物的生态分布，而且显著影响了植物的生理生化特性。对于一株植物来说，一方面，它要不断地从环境中吸收水分，以
第一章 植物代谢调控：运用现代生物技术理论和方法研究植物代谢产物,尤其是次级代谢产物的人为调控生产的一门科学,是一门基于生物学和天然产物化学基础的交叉应用学科，旨在对于重要生物资源的再生和利用。 药用植物活性成分代谢调控的目的？①解决濒临灭绝的药用植物资源问题，对这些药用植物可采用人工驯化和规范化种植等方法生产。②特殊生物资源的代谢调控生产技术，为工业化生产提供技术支持，比如采用组织快速繁殖和细胞培养的技术工业化生产紫草素。③寻找不同于传统意义上的天然产物活性成分的生产方式，例如采用生物转化技术对一些植物活性物质结构修饰，得到理想的药用化合物。 第二章 1.一次代谢：维持植物机体生命活动的代谢过程叫一次代谢。糖类、脂肪、蛋白质在植物体内不可以相互转化。糖类，蛋白质和脂肪是初级代谢产物，是植物维持生命活动的基本物质； 2.二次代谢：以某些一次代谢产物为原料，经一系列特殊生物反应生成一些小分子物质的过生物碱、萜类和黄酮等是次级代谢产物，对生物的生存和适应具有重要的作用。 次生代谢物质结构的多样性决定了其生物活性的多样性，被人们作为寻找药物的源泉，例如人参中的人参皂苷，黄花蒿中的青蒿素以及红豆杉中的紫杉醇都被开发成治疗不同疾病的药物。 同位素跟踪/标记技术是早期的生物合成途径探索中采用的标记技术，现在普遍认为生物碱类物质是以氨基酸为合成前体，醋酸-丙二酸途径可以合成脂肪酸、酚类、蒽酮/蒽醌等物质。 1.氨基酸途径：以一些氨基酸为前体，经过一定的生物合成反应生成生物碱的合成途径。不是所有的氨基酸都可以合成含氮类物质。 4.甲戊二羟酸途径：以甲戊二羟酸为前体，经过一定的生物合成反应生成萜类化合物和甾体类化合物的途径。 甲戊二羟酸是合成萜类化合物的前体，15个碳原子的焦磷酸金合欢酯FPP是合成倍半萜的前体，两分子FPP聚合成的30碳的角鲨烯是合成三萜和甾体物质的直接前体。 5. 桂皮酸—莽草酸途径：以莽草酸途径产生的芳香族氨基酸为前体，进一步合成桂皮酸，在经过不同分支途径合成苯丙素类化合物的途径。 莽草酸途径产生的芳香族氨基酸苯丙氨酸和酪氨酸等除了合成苯丙素类化合物，还可以进一步合成生物碱。 6.醋酸—丙二酸途：以乙酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A为前体经过一定路径合成脂肪酸、酚类、蒽酮、蒽醌类化合物的途径。 复合途径：一些化合物分子中既具有黄酮结构，又具有萜类结构，那么它来源于复合生物合成途径，苯丙氨酸即可以合成生物碱，又可以合成苯丙素类成分，如香豆素、木脂素以及（黄酮等成分。 7. 生物合成前体：处于目的次生代谢产物生物合成途径上游的物质。 了解生物合成的意义有哪些？ 了解生物合成的意义在于： 1.可以利用植物亲缘相关性进行化学分类学研究。因为亲缘越相近，越有可能具有相同或相似的合成途径，产生相同的代谢物质，所以可以根据次生代谢产物相似度进行植物分类；相同的道理，也可以从亲缘关系相近的植物资源中寻找共有的活性成分。 2.人为的调控代谢达到提高代谢产物的目的。 如对代谢途径中的关键酶基因研究，调控生物合成的进行，使其朝着目标代谢产物进行，如
一、名词解释 自由水束缚水水势溶质势压力势衬质势扩散作用渗透作用半透膜吸胀作用质壁分 离质壁分离复原主动吸水被动吸水伤流吐水根压共质体质外体蒸腾拉力蒸腾作用气孔蒸腾小孔定律蒸腾速率蒸腾效率蒸腾系数（需水量）水分临界期 二、填空题 1、水分在植物细胞内以（）和（）状态存在，细胞中的自由水越多，原生质粘性（），代谢（），抗（）。 2、植物细胞吸水的两种方式是（）、（）。 3、植物细胞内起半透性膜作用的部位有（）、（）、 4、在标准状况下，纯水的水势为（）。加入溶质后其水势（），溶液愈浓，其水势（）。 5、把成熟的植物生活细胞放在高水势溶液中，细胞通常表现（）；放在低水势溶液中，细胞常表 现（）；放在与细胞水势相等的溶液中，细胞表现（）。 6、植物组织的水势由（），（）和（）组成。 7、植物细胞发生初始质壁分离时，其Ψw=（）；当细胞吸水达到饱和时，其Ψw=（）。 8、有液泡的植物细胞，其水势主要由（）和（）组成，而（）可以忽略不计。 9、当叶片失水出现萎蔫状态时，这时细胞的膨压呈（），其水势（）。 10、茎叶的水势比根的水势（）；在同一根部，内侧细胞的水势比外侧细胞的水势（）。 11、分生组织主要依靠（）吸水，形成液泡的细胞主要靠（）吸水。 12、种子萌发时，原生质胶体变（）状态，这时其代谢（），抗逆性（）。 13、写出下列情况下，土壤溶液水势（Ψ w 土）与根细胞水势（Ψ w 细）之间的状况（采用< 、> 或= 符号表示）。水分进入根毛细胞Ψ w 细Ψ w 土; 水分外渗至土壤溶液，Ψ w 细（）Ψ w 土; 细胞不吸水也不外渗水Ψ w 细（）Ψ w 土; 施肥不当产生“烧苗” Ψ w 细（）Ψ w 土。 14、有两个相邻细胞，甲细胞的Ψ s 为-1.6Mpa ，Ψ p 为0.9Mpa ，乙细胞的Ψ s 为-1.3Mpa ，Ψ p 为0.9Mpa 。那么，甲细胞的Ψ w 是（）Mpa ，乙细胞的Ψ w 是（）Mpa 。水分的流向是由（）细胞向（）细胞。 15、植物根部吸水能力最强的部位为（），因为（）。 16、植物以气体状态散失水分的过程叫做（）。
贵州临床执业助理医师生理学：能量代谢和体温模拟试题 一、单项选择题（共27题，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意） 1、用英语材料测验母语是英语的被试，发现词语的加工时间与词语的使用频率负相关，改变语种后该结论依然正确，因此说，该研究结论具有良好的 A．精确度B．信度C．构想效度D．内部效度E．外部效度2、利福平是肝微粒体酶的诱导剂，可加速下列药物的灭活____ A．糖皮质激素B．β-内酰胺类抗生素C．氟喹诺酮类药物D．胰岛素E．氨基糖苷类抗生素 3、治疗慢性特发性血小板减少性紫癜首选 A．糖皮质激素B．脾切除C．细胞毒类免疫抑制剂D．大剂量人体丙种球蛋白E．大剂量甲波尼龙 4、下列哪一项是孕激素的生理作用 A.增强子宫收缩力，增强子宫平滑肌对催产素的敏感性 B.使宫颈口闭合、粘液减少，变稠，拉丝度减少 C.使阴道上皮增生和再化 D.使乳腺管增生，乳头、乳晕着色 E.加强输卵管节律性收缩的振幅 5、心绞痛与急性心肌梗死临床表现的主要鉴别点是疼痛的 A．程度 B．部位 C．持续时间 D．性质 E．放射部位 6、男性，30岁，低热、盗汗、咳嗽、血痰1个月。X线胸片示右上肺小片状浸润影，密度不均。确诊应选择的检查是 A．PPD试验 B．痰TB-DNA C．血清中结核抗体 D．痰检抗酸杆菌 E．红细胞沉降率 7、35岁已婚女性，G1P1L1，查体超声发现单个较大肌壁间肌瘤，月经量较多，贫血，适宜的处理应当是 A．肌瘤切除术B．雄激素治疗C．密切观察D．子宫次全切除术E．全子宫及双附件切除术 8、纤维蛋白(原)降解产物增高最常见于 A．血管性出血疾病 B．血小板疾病 C．血凝固异常 D．血抗凝物质增多 E．纤溶亢进 9、恶劣心境障碍与抑郁发作的区别在于其 A．有睡眠障碍，食欲减退等躯体症状B．兴趣丧失，意志减退C．情绪低落，思维迟缓D．自知力完整，有求治欲望E．精神运动性迟滞
第10讲植物的水分代谢和矿质营养 考试要求 1．渗透作用的原理。识记发生渗透作用必须具备的两个条件；阐明渗透作用的原理。2．植物细胞的吸水和失水。理解成熟的植物细胞是一个渗透系统，解释植物细胞的吸水和失水现象。 3．水分的运输、利用和散失。理解植物吸收和运输水分的动力；描述水分的利用和散失过程。 4．合理灌溉。正确理解合理灌溉的原理、应用和意义。 5．植物必需的矿质元素。识记植物必需的矿质元素，掌握溶液培养法的方法及其应用。6．根对矿质元素的吸收。理解矿质元素的吸收是主动运输的过程。阐述成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。 7．矿质元素的运输和利用。举例说出可再度利用元素和不可再度利用元素的区别。 8．合理施肥。正确理解合理施肥的原理、应用和意义。 知识整理 一、水分代谢 1．概念：水分代谢是指水分的、、和。 主要吸水器官和部位： 细胞壁： 细胞结构特点原生质层： 浓度差构成一个渗透系统 细胞液外界溶液 2．渗透吸水 （主要的 吸水方式）吸水：外界溶液浓度细胞液浓度 原理失水：外界溶液浓度细胞液浓度 验证：实验 举例：细胞 3．运输：根吸收的水分，通过根部的输送到茎，再由茎输送到叶。 1%—5%的水分用于作用和作用等生命活动 4．利用和散失 95%—99%的水分通过作用散失，所产生的拉力，是 的重要动力。 原理：不同植物的不同，同一植物在亦不相同。
5．合理灌溉 应用：根据植物的需水规律， 灌溉。 二、矿质营养 大量元素： 等9种； 1．植物必需的元素 微量元素： 等8种。 2．矿质元素的概念：除 之外，主要是由 从 中吸收的元素。目前，科学 家确定植物必需的矿质元素有 种。 吸收状态： 3．吸收 吸收方式： 呼吸作用提供 影响吸收的因素 细胞膜上 的 4．运输：随着 的运输到达植物的各个部分。 可再度利用 利用形式 5．利用 难溶解的稳定的化合物：如 只能利用一次。 功能： 和 。 原理：不同植物所需的 不同，同一植物在 亦不相同。 6．合理施肥 应用：根据植物的需肥规律， 施肥。 三、水分的吸收和矿质元素离子的吸收是两个相对独立的过程
植物的水分代谢与矿质营养【本章知识框架】 【疑难精讲】 1．理解吸胀吸水和渗透吸水 吸胀吸水是指细胞在形成液泡之前的主要吸水方式，其原理是吸胀作用。当大分子的淀粉粒和蛋白质等处于凝胶状态时，这些大分子之间有大大小小的缝隙。水分子会迅速地以扩散作用或毛细管作用等形式进入凝胶内部，具有极性的水分子与亲水凝胶结合起来，使其膨胀，这种现象叫吸胀作用。原生质凝胶吸胀作用的大小与该物质的亲水性大小有关，蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减。因此大豆种子（含蛋白质多）比玉米种子（含蛋白质相对少）的吸胀作用要大。干燥的种子吸胀作用的力量相当大，人们用大豆等种子填入岩石裂缝中，灌水以后，大豆的吸胀力可使岩石崩裂；将大豆从枕骨大孔装入颅腔内，加水后利用大豆的吸胀作用可将头骨分开。 植物细胞形成液泡以后主要靠渗透作用吸水，这是因为成熟的植物细胞是一个渗透系统：①细胞膜和液泡膜（原生质层）是选择透过性膜；②细胞液和外界的土壤溶液有浓度差，细胞液就通过细胞膜和液泡膜与土壤溶液构成渗透系统，因而成熟的植物细胞主要靠渗透吸水。这二种吸水方式及其变化是考点之一，如小麦根尖四部分结构：根冠（具液泡）、分生区（液泡尚未形成），伸长区（液泡由小变大，由多变少），成熟区（具液泡，具根毛吸收面积大），其主要吸水方式依次为：渗透吸水、吸胀吸水、以吸胀为主—以渗透为主、渗透吸水。 2．正确理解扩散与渗透的区别 物质从高浓度到低浓度的运动叫扩散。如气体从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，溶质分子在溶剂中的运动（如蔗糖放入清水后的运动）等。例如：下图甲、乙两个容器内都盛有清水，若把蔗糖（溶质分子）从甲图的A侧放入，过一段时间后，整个溶液成为一定浓度的蔗糖水溶液，这就是蔗糖在水中的扩散作用。乙装置中，在C处加一半透膜，再从A处放入蔗糖，则由于半透膜不允许蔗糖分子通过，使A、C侧溶液的浓度高，C、B侧溶液的浓度低，产生渗透压，由于水分子可以自由通过半透膜，水分子从C、B侧向A、C 侧扩散得多，故一段时间后，A、C侧的液面上升（丙图），C、B侧的液面下降。水及其他溶剂分子通过半透膜的扩散叫渗透。由此我们可以看出，渗透与扩散的不同在于渗透必须有半透膜。据此，动物细胞的细胞膜亦是选择透过性膜，也可以发生渗透作用。 3．矿质元素与代谢过程 矿质元素也称为灰分元素，把植物体烘干充分燃烧，植物体中的碳、氢、氧、氮等元素以CO2、H2O、分子态氮和氮的氧化物等形式跑掉了，剩下的就是矿质元素。矿质元素以氧化物形式存于灰分中，因氮元素也是
1 医学考研内部测试题 生理学第7、11、12 章 能量代谢和体温、内分泌、生殖 （请大家认真对待平时测试卷，本套题结合最新命题趋势出题，含金量极高）姓名：考试日期：得分： 第7 章能量代谢和体温 A 型题 01.下列哪种物质既是重要的储能物质又是直接供能物质 A．肝糖原B．ATP C．脂肪酸D．磷酸肌酸E．葡萄糖 02.糖在体内转化成脂肪时，其呼吸商将 A．低于0.71 B．由1 变为0.85 C．由1 变为0.71 D．不变，仍为1 E．变大，可超过1 03.下列哪种物质能调节汗液中Na+的重吸收 A.心房钠尿肽 B. 血管升压素 C. 血管紧张素Ⅱ D. 醛固酮 E. 糖皮质激素 04.在寒冷环境中，通常不．会．出现 A．甲状腺激素分泌增加B．皮肤血管舒张，血流量增加C．出现寒战D．组织代谢提高，产热量增加E．肾上腺素和去甲肾上腺素释放增加 05.可促进温热性发汗的物质是（先不要看选项，想一想？） A.去甲肾上腺素 B. 详情配套视频讲解 C. 5-羟色胺 D. 酚妥拉明 E. 阿托品 06.下列关于战栗产热的叙述，正确的是 A．是骨骼肌发生的随意节律性收缩B．诸多屈肌和伸肌纤维非同步化放电C．骨骼肌收缩对外做功D．是寒冷环境中的主要产热方式 E．对新生儿维持体热平衡有重要意义 07.对新生儿在寒冷环境中维持体热平衡具有重要意义的是 A．肌肉组织B．脑组织C．棕色脂肪组织 D．肝组织E．皮下组织 08.食物的热价是指 A.1g 食物氧化时所释放的热量 B.1g 食物在氧化时消耗1L 氧所产生的能量 C.1g 食物在氧中燃烧所释放的热量 D.食物消耗1L 氧所产生的热量