第一章植物的水分生理

第一章植物的水分生理一、名词解释1．自由水 2．束缚水 3．渗透作用 4．水势（ψw） 5．渗透势(ψπ) 6．压力势（ψp） 7．衬质势（ψm） 8．吸涨作用 9．蒸腾作用10．根压 11．蒸腾拉力 12．蒸腾速率 13．蒸腾比率 14．蒸腾系数15．内聚力学说 16．质壁分离与质壁分离复原二、填空题1．植物细胞吸水有、和三种方式。

2．植物调节蒸腾的方式有、和。

3．植物散失水分的方式有和。

4．植物细胞内水分存在的状态有和。

5．植物细胞原生质的胶体状态有两种，即和。

6．一个典型的细胞的水势等于；具有液泡的细胞的水势等于；形成液泡后，细胞主要靠吸水；干种子细胞的水势等于。

7．植物根系吸水方式有：和。

8．根系吸收水的动力有两种：和。

9．证明根压存在的证据有和。

10．叶片的蒸腾作用有两种方式：和。

11．某植物制造1克干物质需消耗水400克，则其蒸腾系数为；蒸腾效率为。

12．影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。

13．C3植物的蒸腾系数比C4植物。

14．可以比较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标主要：、、_____________和。

15．目前认为水分沿导管或管胞上升的动力是和。

三．选择题1．一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括：。

A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质C．细胞膜和液泡膜之间的细胞质D．细胞壁和液泡膜和它们之间的细胞质2．在同一枝条上，上部叶片的水势要比下部叶片的水势。

A．高B．低C．差不多D．无一定变化规律3．植物水分亏缺时。

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，水势升高C．叶片含水量降低，水势升高，气孔阻力增高D．气孔阻力不变4．当植物细胞溶质势与压力势绝对值相等时，这时细胞在纯水中：。

A．吸水加快 B．吸水减慢C．不再吸水 D．开始失水5．将一个细胞放入与其胞液浓度相等的糖溶液中，则：。

A．细胞失水 B．既不吸水，也不失水C．既可能吸水，也可能失水D．是否吸水和失水，视细胞压力势而定6．已形成液泡的细胞，在计算细胞水势时其衬质势可省略不计，其原因是：。

第一章植物的水分生理第一节植物对水分的需要一、植物的含水量（几-90以上%）主要影响因素：植物种类：水生植物、肉质植物>90%以上,草本植物为70-85%,在干旱环境中生长的低等植物（地衣、藓类）为6%。

生长环境：生长于阴蔽、潮湿环境中的植物较向阳、干燥环境中的高。

器官、组织种类：幼嫩>衰老。

根尖、茎尖、嫩幼苗、绿叶为60-90%，树干为40%，休眠芽为40%，风干种子为10-14%。

二、植物体内水分的存在状态1、束缚水—植物体内距离亲水物质（蛋白质、核酸等）较近而被之吸咐束缚不易自由移动的水分子。

2、自由水—植物体内距离亲水物质（蛋白质、核酸等）较远而不被吸咐束缚易自由移动的水分子。

自由水/束缚水：高，植物代谢旺，抗逆能力弱；低，植物代谢弱，抗逆能力强。

如：越冬植物和休眠的干燥种子，自由水/束缚水低，仅以极弱的代谢维持生命活动，但抗性却明显增强，能度过不良的逆境条件。

松、竹、梅，被称作“岁寒三友”，抗寒能力极强，也与体内束缚水多有关。

三、水分在植物生命活动中的作用1、水分是细胞质的主要成分2、水分是代谢过程的反应物质3、水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4、水分能保持植物的固有姿态第二节植物细胞对水分的吸收吸水方式：扩散集流渗透性吸水（主要方式）三、渗透性吸水（一）概念1、渗透性吸水：细胞通过渗透作用吸水。

2、渗透作用：（广义）—物质由浓度高处向浓度低处扩散移动的现象。

（狭义）—水分子通过半透膜由水势高处向水势低处移动的现象。

3、半透膜：只能让水分子、葡萄糖分子等小分子物质自由通过，而不能让大分子物质自由通过的膜。

种子的种皮、细胞膜、猪膀胱等。

反之称为透性膜，如细胞壁。

4、水势—每偏摩尔体积水的化学势或水的偏摩尔自由能。

符号：ψ国际单位：兆帕（Mpa=106pa），1atm=1.013×103pa重要用途：衡量一个系统中水分子自由扩散能力的强弱，水势高，水分子自由扩散力强，反之则弱。

植物生理学第一章水分生理（一）名词解释自由水：远离植物细胞原生质胶体颗粒而可以自由移动的水分。

束缚水：又叫结合水，由于植物细胞原生质胶体颗粒紧密吸附而不易流动和流失的水分。

水势：溶液中每偏摩尔体积水的化学势差。

蒸腾速率：又称蒸腾强度或蒸腾率，是指植物在单位时间、单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。

蒸腾效率：也称蒸腾比率，是指植物每蒸腾1kg水所形成干物质的克数。

水分临界期：指植物在生命周期中对水分缺乏最敏感，最易受害的时期。

（二）问答题1、植物细胞的水势由哪几部分组成？说明成熟植物细胞从萎蔫到充分膨胀的过程中，各个组分的变化情况。

含水体系的水势主要由四部分组成，即水势(ψw)= 溶质势(ψs)+衬质势(ψm)+压力势(ψp) +重力势(ψg)。

对于一个已形成液泡的成熟细胞来说，其ψw=ψs+ψp。

植物细胞吸水或失水，细胞体积会发生变化，渗透势和压力势因之也会发生改变。

在细胞初始质壁分离时（相对体积＝1.0），压力势为零，细胞的水势等于渗透势，两者都呈最小值（约-2.0MPa）。

当细胞吸水，体积增大时，细胞液稀释，渗透势増大，压力势増大，水势也増大。

当细胞吸水达到饱和时（相对体积＝1.5），渗透势与压力势的绝对值相等（约1.5MPa），但符号相反，水势为零，不吸水。

蒸腾剧烈时，细胞虽然失水，体积缩小，但并不发生质壁分离，压力势就变为负值，水势低于渗透势。

2、简述气孔运动机理的无机离子泵学说。

无机离子泵学说又称K+泵假说。

在光下，K+由表皮细胞和副卫细胞进入保卫细胞，保卫细胞中K+浓度显著增加，溶质势降低，引起水分进入保卫细胞，气孔就张开；暗中，K+由保卫细胞进入副卫细胞和表皮细胞，使保卫细胞水势升高而失水，造成气孔关闭。

这是因为保卫细胞质膜上存在着H+-ATP 酶，它被光激活后能水解保卫细胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的ATP ，并将H+从保卫细胞分泌到周围细胞中，使得保卫细胞的pH 升高，质膜内侧的电势变低，周围细胞的pH 降低，质膜外侧电势升高，膜内外的质子动力势驱动K+从周围细胞经过位于保卫细胞质膜上的内向K+通道进入保卫细胞，引发气孔开张。

第一章植物的水分生理一、名词解释1．水分代2．自由水3．束缚水4．扩散5．集流6．渗透作用7．水势8．渗透势9．压力势10．衬质势11．质外体途径12．共质体途径13．根压14．蒸腾拉力15．聚力学说16．蒸腾作用17．蒸腾速率18．蒸腾系数19．蒸腾比率20．水分临界期21．跨膜途径二、缩写符号翻译1. ψw2. ψp3. ψm4. ψs5. ψπ6. MPa7. WUE三、填空题1．植物细胞吸水方式有、和。

2．简单扩散是物质依而移动，集流是物质依而移动，而渗透作用是物质依而移动。

3．植物散失水分的方式有和。

4．植物细胞水分存在的状态有和。

5．细胞质含水较多呈状态，含水较少呈状态。

6．自由水/束缚水比值越大，则代；其比值越小，则植物的抗逆性。

7．一个典型细胞的水势等于；具有液泡的细胞的水势等于；干种子细胞的水势等于。

8．形成液泡后，细胞主要靠吸水。

9．风干种子的萌发吸水主要靠。

10．溶液的水势就是溶液的。

11．溶液的渗透势决定于溶液中。

12．在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于，压力势等于。

13．当细胞吸水达到饱和时，细胞的水势等于，渗透势与压力势绝对值。

14．相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的。

15．植物根系吸水方式有：和。

16．证明根压存在的证据有和。

17．叶片的蒸腾作用有两种方式：和。

18．某植物制造10克干物质需消耗5公斤水，其蒸腾系数。

19．小麦的第一个水分临界期是，第二个水分临界期是。

20．常用的蒸腾作用的指标有、和。

21．影响气孔开闭的因子主要有、和。

22．影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。

23．田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称，其原因是土壤溶液水势于作物体的水势，引起水分外渗。

24．可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有、、和。

25．近年来出现的新型的灌溉方式有、和。

四、选择题1．植物的根系结构中，共质体是指（）。

A.原生质B.胞间连丝C.细胞壁D.导管和管胞2．一般而言，进入冬季越冬作物组织自由水/束缚水的比值：（）A.升高B.降低C.不变D.无规律3．有一个充分为水饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低10倍的溶液中，则细胞体积：（）A.变大B.变小C.不变D.可能变小，也可能不变4．水势单位用帕(Pa)表示，一般用兆帕(MPa)，两者关系为（）A. 1MPa＝l06PaB. 1MPa＝105PaC. 1Pa＝106MPaD. 1Pa＝105Mpa5．已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是：（）A.初质势很低B.衬质势不存在C.衬质势很高，绝对值很小D.衬质势很低，绝对值很小6．充分浸泡大豆和水稻子粒,结果大豆种子膨胀的体积比水稻的大，原因主要是大豆种子（）。