植物生理学主要内容
绪论
一、植物生理学的定义和任务
（一）定义植物生理学是研究植物生命活动规律的科学。从定义知，它的研究对象是植物，但和人类关系最密切的植物多是高等植物（农作物、林木、果蔬、花卉等），所以植物生理学研究的对象主要是高等植物。
生命活动规律：是指植物体内各种生理过程以及作为这些生理过程基础的生物物理和生物化学过程，包括“水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用、有机物的转化和运输、生长和发育”等，以及这些过程与外界环境条件之间的联系。
它研究植物“从种子→幼苗→营养体生长→开花、合子→结实、衰老死亡”整个生活周期中，植物体在自身的遗传因子控制和外界环境影响下，如何通过“物质代谢、能量转化和信息传递”而在一定的时间、空间有序生长发育的规律和机理。
物质代谢：光合作用利用太阳能把CO2，水和无机物转化成有机物，光合作用合成的有机物作为呼吸作用的底物，通过呼吸代谢途径，分解成CO2、H2O及其他中间产物。合成分解的物质形式有：糖、脂肪、蛋白质、核酸以及其他次生物质等。
能量的转化：是伴随着物质代谢过程进行，ATP作为能量转化的“通货”。在水分和矿质的吸收和运输基础上，进行大分子物质的合成、转化、信息传递与转化以及植物的生长和运动等。
信息传递：植物生活周期在时间和空间上有条不紊地进行与信息传递分不开的，以核酸为载体的遗传信息世代传递，它是植物个体发育沿确定方向进行的基础，并不断进化、发展。
综上所述，物质和能量代谢过程是植物生长发育的基础，而包括遗传信息在内的信息传递是控制生长发育的“开关”，三者有机结合组成了植物生理学的基本内容。
（二）任务
研究植物在各种环境条件下生命活动的规律和机理，并将这些研究成果应用于植物生产中。
蔬菜、果树、花卉、园林等栽培都是以植物生理学为理论基础的，认识了植物的生理生化本
质和过程可合理利用光、气、水、土资源发展农，林业，保护和改造自然环境，维持生态平衡等。
二、植物生理学的产生和发展
（一）产生、发展
产生于生产实践中，发展：包括三个阶段。
奠基阶段：16-17世纪科学植物生理学开始时期，“柳枝试验、J. Priestiey的钟罩老鼠试验、李比西的矿质营养”等。
发展阶段：萨克斯、布森戈、李比西等人对“植物生长、光合作用、矿质营养”方面的重要实验、理论分析。萨克斯（1882年写植物生理学讲义）、费弗尔（1904年写植物生理学）。
现代阶段：20世纪50年代后现代分析技术应用，研究水平从群体、整体水平、器官组织水平、深入到细胞水平、亚显微结构水平以到分子水平。
（二）我国植物生理发展概况
我国第一位发表植物生理方面科学论文的是钱崇澍（1917年在国外杂志上发表了有关离子吸收的论文）。20世纪20年代末，罗宗洛、李继侗、汤佩松分别从日本和美国留学归来，在中山大学、南开大学、武汉大学建立教学和研究中心（罗-矿质营养方面，汤-细胞呼吸方面）。新中国成立后，植物生理学有了很大发展（上海、北京建立起专业科研中心；各省建立了植物生理专业的研究室；综合性大学“农、林、师”学校开设了植物生理学课程）。
（三）植物生理学发的展特点
1．研究层次越来越广：朝着宏观和微观两个方向发展。从个体水平深入到器官、细胞、细胞器、分子水平（“物质、能量、信息”）；从个体水平到群体、群落水平。
2．学科之间相互渗透：生物化学-酶、生物物理学-光合膜、分子生物学-光合蛋白的基因。各学科的相互渗透、相互交叉推动着植物生理学研究不断深入。
3．理论联系实际：理论--生产实践（农业、林业、海洋业）。提供理论依据和有效的手段。
4．研究手段现代化：分光光度计、电镜、层析、电泳、分级离心、放射性同位素示踪等。
三、现代植物生理学与生产实际的关系
植物生理学研究进一步向宏观和微观两个方向发展（细胞向分子，个体向群体），通过对植物生长发育机理的研究，可有效解决现代农业生产中的问题。对未来农的发展业植物生长肩负不
可替代的使命（高产、优质、高效、节能的现代农业生产模式探索等）。
从学科的研究内容、方法及相互渗透、交叉和配合的研究和推动学科发展的情况，反映出“植物生理学”和“分子生物学”的相互促进作用。
四、植物生理学的学习方法
1．辩证观点
2．实践观点
3．进化发展观点
第一篇植物的物质生产和光能利用
本篇分为三章，包括“植物的水分代谢、植物的矿质营养和植物的光合作用”。前两章叙述植物对水肥的吸收和利用，属于土壤营养，后1章讨论绿色植物利用外界的ＣＯ２和Ｈ２Ｏ，合成淀粉等有机物，同时将光能转变为化学能贮藏于光合产物中，属于空气营养。
第一章植物的水分代谢
代谢是维持生命各种活动（如生长，繁殖和运动等）过程中化学变化（包括物质合成，转化和分解）的总称。
植物代谢的特点在于它能把环境中简单的无机物直接合成为复杂的有机物。植物从环境中吸收简单的无机物，经过各种变化，形成各种复杂的有机物，综合成为自身的一部分，同时把太阳能转变为化学能，贮藏于有机物中，同时植物将体内复杂的有机物分解为简单的无机物，把贮藏在有机物中的能量释放出去，供生命活动用。
代谢——从性质上分为物质代谢和能量代谢，从方向上分为同化（合成）和异化（分解）。
植物的水分代谢即是水在植物体内的新陈代谢，它有两种形式：一种是植物对水分的吸收和排出，即根系的吸水和地上部分的蒸腾，以及水在植物体内的运输与分配。这是水分代谢的一种较简单的形式。是本章要讨论的主要范围。
另一种水作为反应物参与植物体内的各种生理生化反应，这是水分代谢中较复杂的形式，将结合到有关章节一起讨论。
陆生植物是由水生植物进化而来的，水是生命之源，没有水，就没有生命，农谚说“有收无收在于水，多收少收于肥“，水是命，肥是劲”“水是农业的命脉”。植物不断从环境中吸收水分，以满足正常生命活动的需要，同时又丢失大量水分到环境中去，这样就形成了植物的水分代谢过程：水分的吸收，水分在植物体内的运输和水分的排出。因此，学习和了解植物水分代谢的规律，对提高农业生产水平有十分重要的意义。
第一节植物对水分的需要
一、植物的含水量
水是植物体的重要组成部分，植物的含水量与植物种类，生长环境，器官和组织的特性有关。
不同植物的含水量不同
水生植物（金鱼藻、褐藻、水浮莲）可达90--98％；旱生植物（地衣、苔藓）还魂草（蕨）可低达６％左右；草本植物为70--80％；木本植物稍低于草本植物；肉质植物95--98％。
同一种植物生长在不同环境中，含水量不同阴生植物大于阳生植物；潮湿（沼泽）大于干燥环境中生长的植物。
同一植株不同器官和不同组织含水量不同根尖、嫩梢、幼苗和绿叶的含水量为６０-９０％、树干为４０-５０％、风干种子为１０-１４％总之，生命活动旺盛的部分，水分含量较多。
同一器官不同生理时期含水量不同一天内，早晨与中午不同；生长的不同期籽粒的不同成熟期（如小麦、玉米籽粒）。
二、植物体内水分存在的状态
水分在植物体内可分为两种状态：束缚水与自由水。
束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。不参与代谢作用
自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。它存在于原生质胶粒间，液泡内．细胞间隙．导管和管胞内以及植物体的其它组织间隙中。其含量随着植物生理状态和外界条件的变化而有较大的变化，参与各种代谢作用。它的数量制约着植物新陈代谢强度。性与植物的抗有密切关系。事实上两种状态水分的划分是相对的，无明显界限。
自由水／束缚水大：代谢活动加强，抗性减小
小：代谢活动减弱，抗性增大
水在生命活动中的作用（生命之源）
水是细胞原生质的主要成分。原生质的含水量一般为70%——90%，使原生质保持溶胶状态，保证了代谢过程旺盛进行，如果含水量降低，原生质便可能从溶胶状态变为凝胶状态，生命活动大大减弱。
植物体内绝大多数代谢过程都是在水介质中进行的。一般来说植物不能直接吸收固态物质，它们只有溶解在水中才能被植物吸收，许多生化反应都是在水介质中进行的。
水是一些代谢过程的反应物质。水是光合作用的主要原料，呼吸作用，有机物质的合成和分解都有水分子参与。
水分含量是植物生长的基础。细胞只有在保持大量水分而处于充分膨胀状态下才能扩大，分裂，而细胞的分裂和扩大正是植物生长的基础。
水分使植物保持固有的姿态。植物各器官中虽有一定的机械组织起支持作用，但这种支持是不够的，特别是在幼嫩组织中，只有细胞中含有足够的水分，保持膨胀状态，才能使植物枝叶挺立。
水的理化性质给植物的生命活动带来了各种有利条件
水分子由一个氧原子与二个氢原子以共价键结合而成。H2O中二个O—H键间的平均夹角约为105度，由于H原子不对称地位于O原子的一侧，所以正负电荷的中心不重合，水分子有极性。由于H2O分子中的O有两对孤对电子，相邻水分子间能形成氢键。水分子的极性和氢键使水分子成为多种物质的良好溶剂。决定了许多化合物所特有的水合状态，使原生质的亲水胶体保持稳定。
水的比热：使单位质量的物质温度升高1摄氏度所需的热量。除液态NH3外，所有的固态和液态物质中，水的比热最大（4.187KJ/KG/K）所以水能吸收或放出很多的热量又不致使自身温度变化太大，这样，含有大量水分的生物体就可以抵抗外界温度变化可能造成的伤害。
水的气化热：一定温度下，单位质量的物质由液态到气态所需热量。25摄氏度时，2，45KJ/KG，是所知液体中最大的，水的高气化热使植物通过蒸腾作用降低体温，避免日光辐射造成的热伤害。
水可透过可见光和紫外光，对光合作用和植物的生长发育很重要。
水分在植物体内的作用不但与水的含量，水的结构和性质有关，还与水分的存在状态有关。
四、植物含水量的测定
方法：将一定鲜重的植物材料。在105℃条件下杀青，然后在75—80℃下烘干，求得恒重、鲜重与干重之差，再以鲜重除之化成百分数，即为
含水量（％）＝（鲜重－干重）／鲜＊１００%
第二节植物细胞对水分的吸收
植物吸收水分主要是靠根系来完成、而根系的吸水则主要是靠根尖，特别是根毛细胞从土壤中吸收的，所以了解植物对水分的吸收（水的迁移过程），首先了解细胞是如何吸水的。细胞吸水有三种方式：未形成液泡的细胞，靠吸胀作用吸水；液泡形成后，细胞主要靠渗透性吸水，另外还靠与渗透作用无关的代谢性吸水，渗透性吸水是植物细胞吸水的主要方式。
一、细胞的渗透性吸水
（一）自由能和水势
渗透作用是水分迁移的基本过程，水分迁移需要能量作功，根据热力学原理，系统中物质的总能量分为束缚能；自由能
束缚能：是不能转化为用于作功的能量。
自由能是在温度恒定的条件下用于作功的能量。
化学势：我们把一种物质每mol的自由能叫该物质的化学势（可衡量物质反应或转移所用的能量。那么如何衡量水分反应或转移所用能量的高低呢。我们引入水势这一概念。
水势：每偏摩尔体积水的化学势，体系或体系的一部分中的水的化学势与处于同温同压同一系统中的纯水的化学势（Ｕw）之差（ΔＵw）除以偏摩尔体积（Vw）所得的商称为水势φｗ＝Ｕｗ－Ｕ０W/ＶW=ΔＵW/ＶW
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1mol水时，对体系体积的增量。
水势的单位：J/MOL：M3/MOL=J/M3=N/M2=PA 1巴=1*105PA=0。1MPA 百万帕
水势的绝对值是无法测定的，通常把１个大气压下的纯水的水势规定为零作为比较的标准，
其他任何体系的水势都是和纯水的的水势相比较而得来的，因此都是相对值。
因此，一个体系水势的高低会受能改变水的自由能的因素的影响；例如压力、温度、溶质、衬质（能吸附水分子的物质）等。当增加压力或提高温度时会提高水势；当降低压力或温度，加入溶质或衬质时，会降低水势。
（二）渗透作用：是扩散作用的特种形式，溶质在溶剂中的溶解均衡的过程叫扩散作用，如果把某种物质的溶质（或溶液）和纯溶剂用半透膜（是一类具有选择透性的膜，允许水或某些分子通过）（蚕豆种皮、猪膀胱）隔开，水分（溶剂）从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象叫渗透作用。
植物细胞是一个渗透系统（植物细胞结构）：植物细胞最外层主要由纤维素和果胶物质组成的细胞壁，在成熟的植物细胞中有一个大的液泡，在细胞壁与液泡之间为原生质，细胞壁是一个完全的透性膜，水和溶质都可以自由透过，而原生质膜与液泡膜都是半透性膜，因此，我们把原生质层（质膜，细胞质，液泡膜）当作半透膜，液泡中的细胞液含有溶于水中的无机盐和糖，有机酸等各种有机化合物，具有水势，便会与环境中的溶液之间发生渗透作用，构成一个渗透系统。这一渗透系统可用质壁分离实验等到证明：
质壁分离：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。
质壁分离复原：发生了质壁分离的细胞重新吸水，液泡变大，整个原生质体恢复原来状态。
质壁分离的意义
1.证明原生质层是半透膜,
2.判断细胞死活,
3.测定细胞液的渗透势,
4.了解原生质的粘性程度，判断植物抗寒性和抗旱性的强弱,
5.测定物质进入细胞的速度。
（三）细胞水势的组成φｗ=φS+φP+φM
溶质势（渗透势φS）：溶液中由于溶质的存在而使水的自由能降低，从而降低水势（指与纯水水势相差的值）为负值，溶液浓度越大，φＳ越小。原因：当水中溶有任何物质成为溶液时，由于溶质分子与水分子之间引力和碰撞作用，消耗了一部分能量。水的自由能便会降低，因此和纯水相比，溶液的φＷ总是低于纯水的水势而成为负值。
细胞吸水与细胞液的渗透势有关，但并不完全决定于渗透势，因为原生质体外围还有细胞壁限制原生质体膨胀，细胞亲水胶体的吸水能力也影响水势。
压力势：由于细胞壁压力的存在而使水势发生改变的值称为压力势φＰ。一般为正值，即一般起提高水势的作用，只有当受到负压力（剧烈蒸腾时，不但不压，反而吸引）时，才为负，一个大气压，２５度时初始质壁分离时才为零。
衬质势：由于细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引起的水势发生改变的值（φＭ）为负值。原因：由于衬质分子吸附水分子而使水的自由能降低。
由于温度一般是在等温（加压、加溶质、衬质前后）条件下，故其影响可略去，这样，一个体系的水势就由φＷ＝φＳ＋φＰ＋φＭ表示，所以一个体系的水势就等于各种影响值的代数和。水总是由水势高的区域向水势低的区域移动，直至两边水势相等。
φＰ＝０时初始质壁分离；＞０时正常状态；＜０时空气中过度失水（蒸腾作用）
φＭ生活细胞＝０；干燥种子很大，吸水的主要动力。φＳ＝０φＰ＝０φＷ＝φＭ细胞吸水情形不同，三者在细胞不同体积中的变化如图１－４
（四）细胞间的水分移动
相邻两细胞的水分移动方向，决定于两细胞间的水势差异，水分从水势高的细胞流向水势低的细胞。
水势高低不仅影响水分移动方向，而且影响水分移动速度，两细胞之间水势差异越大，水分移动越快，反之则慢。
不同的细胞或组织的水势变化很大，在同一植株中，地上器官的细胞水势比根部低，即使地上部分距地面高度越大，水势越小。
在一般情况下，植物细胞的水势总是低于土壤溶液的水势，所以根能从土壤中吸收水分，但当施用过多而使土壤溶液浓度过大，其水势低于根细胞的水势时，水分便会倒流到土壤中，使根细胞脱水，严重时，产生烧根现象而死亡。
(五）水势的测定
1、组织体积法：把植物的组织放入一系列的已知不同浓度的溶液中（蔗糖、或聚乙二醇
这些物质不易透过细胞的质膜，且不损害组织）经一段时间，其中组织体积不变的溶液中，组织与溶液间无水分的净交换，即二者的水势相等，P=0，φＷ＝φＳ＋φＰ=φＳ=-TiRC。
2、小液流法：配制一系列已知浓度的蔗糖溶液，分二份，在其中一份中放入组织块，如果
组织的水势比溶液的水势高则水从组织进入溶液，使溶液的密度减小，经一定时间，向浸有组织块的溶液中加入少许亚甲蓝染料，用细头滴管吸取有色液体，小心向对应的蔗糖溶液中挤入一滴，小液滴下沉说明液滴密度大，即从溶液中吸收了水分，组织的水势低于溶液的水势，反之亦然。小液滴不动的溶液，则此溶液的溶质势=组织的水势。
二、细胞的吸胀作用
一般来说，细胞在形成液泡之前的吸水主要靠吸涨作用。如风干种子的萌发吸水，分生细胞生长的吸水等。
吸胀作用是亲水胶体吸水膨胀的现象。细胞壁、原生质、蛋白质和淀粉都是凝胶状态，都具有吸胀作用。
通过毛细管的虹引现象，水分子通过细胞壁缝隙跑到凝胶内部。通过以氢键方式与胶体的吸附作用，这样水分被吸收到细胞里，吸收能力大小为,蛋白质＞淀粉＞纤维素所以含蛋白质较多的豆类种子吸胀现象非常显著，
三、细胞的代谢性吸水
利用细胞呼吸释放出的能量，使水分经过质膜而进入细胞的过程，叫细胞的代谢性吸水,关于它的机理不清楚，是否存在尚在争论中。
第三节根系对水分的吸收
植物主要通过根系从土壤中吸收水分，但是并不是土壤中所有的水都能被植物根系吸收的。
一、土壤中的水分
（一）土壤中水分的性质
1、土壤中的水按物理状态分三种
1）重力水：指在重力作用下通过土壤颗粒间的空隙下降的水，在降过大雨或充分灌溉后，土壤中存在重力水，几小时后，如果土壤下层没有不透水层，重力水就会排掉。
对植物有害的原因：它占据土壤中的大孔隙，排除了其中原有的空气，严重影响植物生长（花盆下的孔）农业上要求土壤通气良好以使重力水流失。
2）毛细管水；指存在于土壤颗粒间的毛细管内的水分。植物所吸收的水主要是毛细管水。
3）束缚水（吸湿水）：是土壤颗粒或土壤胶体的亲水表面所吸附的水合层中的水分。水合层只有几个水分子厚，水势低，植物一般不能利用。
田间持水量：当土壤中重力水全部排除而保留全部毛细管水和束缚水时，土壤的含水量叫田间持水量,当土壤含水量为田间持水量的70%时最宜耕作。
按植物是否能利用的生物分类法分为可利用水和不可利用水。植物只能利用土壤中可用水分，可用水分多少和土粒粗细以及土壤胶体数量有密切关系，粗砂，细砂，砂壤，壤土和粘土的可用水分数量依次递减。土壤中的水分不足就要造成植物萎蔫。
萎蔫：植物在水分亏缺严重时，细胞失去膨胀状态，叶子和幼茎部分下垂的现象叫萎蔫。
分为暂时萎蔫和永久萎蔫。暂时萎蔫：当蒸腾作用强烈，根部吸水及转运水分的速度较慢，不足以弥补蒸腾失水时，会产生萎蔫，当蒸腾速率降低时，召唤晚间，吸收的水分足以弥补失水，消除了水分亏缺，此时，即使不浇水植物也能恢复原状，[这种靠降低蒸腾就能消除的——叫暂时萎蔫。
永久萎蔫：土壤中已无可利用的水分，即使降低蒸腾仍不能消除水分亏缺，植物不能恢复原状。
永久萎蔫系数：指当植物发生永久萎蔫时，土壤中存留的水分含量，以百分数表示（占土壤干重）反映土壤中不可利用水的指标。
（二）土壤水势
表土壤状况与田间持水量、永久萎蔫系数、可利用水
不同土壤的田间持水量和永久萎蔫系数的值相差很大，但不同土壤在达到田间持水量或永久萎蔫系数的水分含量时，其水势却是相同的，；图中给出了三种质地土壤的水势与水分含量的关系。从图中可看出：
对于多数植物，当土壤含水量达到永久萎蔫系数时，其水势约为 -1.5MPA
永久萎蔫点：含水量为永久萎蔫系数时土壤溶液的水势叫永久萎蔫点.此时土壤水势=植物根系水势.
二、植物根系对水的吸收
根毛区有许多根毛，增大吸收面积（一株栽培在一个大木箱里的冬黑麦，生长四个月，其根和根毛的总长度超过一万公里，总面积约为枝和叶总表面的１３０倍，每天生出的新根约为十一
万五千条，每天根毛约为一亿一千九百万，根毛连接起来的总长度为８８公里）玉米420条/MM2 苹果300条/MM2 根毛生存时间短，几天便枯萎。
根毛细胞壁的外部是由果胶质组成、粘性强、亲水性也强，有利于与土壤颗粒粘着和吸水。
根毛区的输导组织发达，水分移动的阻力小。
另外，土壤环境也影响根的形态，一般根向着土壤阻力小，含水和矿质营养丰富的区域生长，水肥充足，根增殖旺盛，根的圆柱形有助于根生长时挤过土壤颗粒而不受损伤。丝状的根可与较
大体积的土壤接触，利于吸收。
三、根系吸水的途径
土壤中的水移动到根的表面后，会以渗透和扩散方式进入根。在从表皮向内皮层的径向移动过程中，可以通过三条途径。
非质体途径：水分完全通过细胞壁和细胞间隙移动，不越过任何膜。非质体又叫质外体，是指没有原生质的部分，主要包括细胞壁，细胞间隙和木质部导管分子等，它是植物体中死的部分，水分在非质体中移动受到的阻力小，所以移动速度慢。
共质体途径：水分依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一个细胞。共质体：包括所有细胞的细胞质，由于胞间连丝将相邻细胞的原生质体连在一起，一个植物体的共质体是一个连续的整体。非质体和共质体由德国人E。MUNCH 于1930年提出的，液泡除外。
越膜途径：水分从一个细胞的一端进入，从另一端流出，并进入第二个细胞，两次越过膜，与共质体途径合称为细胞途径。凯氏带
根系吸水并使水分沿导管（输导组织）上升的动力
细胞吸水的动力是水势差距无论是渗透、吸水、吸胀、代谢吸水）据测定：水分经活细胞每
移动１mm，就要受到10万帕的阻力，那么又如何将水送上几米甚至几十米高的植物顶端呢？
根系吸水并使水分沿导管（输导组织）上升的动力有两种
根压：由根系生理活动，而使根系吸水并使水沿输导组织上升的力量，称为根压。
这种吸水是由根系的代谢活动产生的，是主动吸水过程，大多数植物的根压为1—2个巴，某些木本植物和葡萄的根压可达几个ＢＡＲ，１ＢＡＲ可使水上升１０米，但若加上导管阻力，则实际达不到这个高度。
根压的存在可由伤流和吐水两种现象来证明：
伤流：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。伤流液：（流出的汁液）各种植物不同，葫芦科植物较多，成分主要是水，还有无机盐、有机物和激素，作用:
１.可以证明根压的存在；
２.伤流液的数量和成分，可作为根系活动能力强弱的指标。
吐水：从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。原因是吸水大于蒸腾时产生的(早晚).
植物根系可能性以利用呼吸作用释放的能量主动将土壤溶液中的离子吸收转运到根的木质
部导管中，使导管溶液的浓度增高，这样导管溶液的溶质势便降低，使导管的水势低于土壤的水势，土壤中的水分顺水势梯度通过渗透作用进入导管，与此同时，导管内的水分也是向导管外部移动，但进入的水分子多于移出的，于是产生了由外向内的压力差就是根压。
根压产生的机理：
1.渗透理论:根在吸水过程起渗透计的作用，水分从水势较高的土壤溶液，经过由根的内皮层细胞组成的半透膜，进入木质部水势较低的溶液中去，木质部水势低的原因是由于周围的活细胞进行新陈代谢，不断向导管分泌无机盐和简单有机物质所造成的，这样维持着两端的水势差异。
支持这一学说的证据：根系在水势高的溶液中，伤流速度快，如将根系放在水势较低的溶液中，伤流速度慢，当外界溶液的水势更低时，伤流停止甚至已流出的伤流液也也再被吸回。
2.代谢理论：认为呼吸释放的能量参与根系的吸水过程。
支持这一学说的证据：１、当外界环境温度降低，氧分压下降或呼吸抑制剂存在时，根压、伤流、吐水或根系的吸水便会降低或停顿。２、伤流现象具有明显的节奏性，一般夜间伤流量显著较低，这正是代谢的昼夜节奏性引起。
蒸腾拉力：是由于叶片的蒸腾作用而产生的向上拉水的力量，由枝叶形成的力量传到根部而引起的被动吸水。
证据：把剪下的离体枝条插在水中，虽然没有根，照样能吸水，生长繁的植物，以蒸腾拉力为主，只有春季叶片未展开时，蒸腾速率很低的植株，根压才成为主要吸水动力。然而，导管的水分必须形成连续的水柱，如果水柱中断，水分不能被拉上去，这一点可由内聚力学说加以解释。
内聚力学说：认为水有较大的内聚力保证由叶到根水柱不断来解释水分上升原因的学说。爱尔兰植物学家于1914年提出的。
对内聚力学说有不同意见：
认为水分上升是不是也有活细胞参与（有人认为有，有人认为无）；木质部里有气泡，水柱不可能连续，为什么水分还继续上升？
反对：把木质部环割，水分还是向上运输，植物不枯萎
支持：（１）、大水柱虽可被气泡中断，但水流还能通过微孔之间的水柱上升，水分上升不需要全部木质部起作用，只要部分畅通即可。
四、影响根系吸水的因素
内部条件：根的木质部溶液的φＳ，根系发达程度，根系以水分的透性和根系呼吸速率等。
外部条件：大气因子（影响蒸腾速率）土壤因子（直接影响根系吸水）
（一）土壤中可用水分：土壤中的水分过少会降低土壤水势，不利根系吸水。
（二）土壤通气状况：通气不良使根吸水减少，土壤缺乏O2和CO2浓度过高，短期内可使细胞呼吸减弱，影响根压，防碍吸水，时间过久，会形成无氧呼吸，积累洒精，使根系中毒发黑，吸水更少。
措施：对土壤质地粘重的农田掺沙改土，中耕松土，增加土壤空气。
土壤中具有足够的可用水分和良好的通气状况，是植物充分吸收水分的必要条件，但二者的存在相矛盾（水多则空气少，水少气多）团粒土壤具有大小空隙 1、大空隙充满空气，小空隙充满水，同时满足根系。
用二氧化碳处理根部可使小麦、玉米、水稻幼苗的吸水量降低（１４－５０％），如通以空气，则吸水量增加。
（三）土壤温度：是影响根系吸水的一个重要因素。
一般，在适宜的温度范围内，随着温度的提高根系吸水增多，反之，土壤温度降低时，根系吸水减少。
低温降低根系吸水的原因：（１）水分本身粘性增大，扩散速率降低（２）原生质粘性增大，水分不易能过原技质（３）呼吸作用减弱，影响根压（４）根系生长缓慢，有碍吸水表面增加。在炎夏中午，土温较高时，不能冷水（井水或地下水）灌田、浇花。
土壤温度过高对吸水也不利，（１）高温加强根的老化，吸收面积减少（２）使酶钝化，原生质流动缓慢，甚至停止。
土壤溶液浓度：土壤溶液浓度过高，（盐碱地，一次施用大量无机肥）会降低土壤水势，根系吸水困难，甚至使根系水分倒流入土壤，造成烧苗。
第四节蒸腾作用
植物根系水少部分用于代谢，大部分散到体外，植物体内水分散失有两种方式 ,大部分液体状态（吐水现象）,小部分：气体状态（蒸腾作用）
蒸腾作用：是指水分以气体的状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。大部分水以蒸腾作用散到体外，这是不是对水的一种浪费呢？答案是否定的，因为蒸腾作用在植物生命活动中意义重大。
一、蒸腾作用的生理意义
是植物对水分的吸收和运输一个主要动力。蒸腾拉力是植物根和导管吸水的
主要动力,没有蒸腾作用,势必影响吸水.
有利于矿质盐及有机物在植物体内的传导和分布.矿物质只有溶解在水中，随水液一起沿木质部上升分布各外，蒸腾作用可加快植物对水的吸收和运输，这样就加快了物质吸\运。
能够降低叶片的温度,水的气化热
二、植物的蒸腾作用的气孔调节
（一）、部位：幼小植物，暴露在地面上的全部表面都能蒸腾，植物长大后，茎枝形成木栓，那时茎枝上的皮孔可以蒸腾（皮孔蒸腾），木本植物具有这种现象，但非常微小，约占全部蒸腾作
用的０．１％。草本植物的地上部分如：茎、花和果实也可以蒸腾．但数量甚小，所以植物的蒸腾作用绝大部分是在叶片上进行的，有两种方式：角质蒸腾和气孔蒸腾．
角质蒸腾：数量与植物生态条件和叶片老嫩有关，如生长在潮湿的地方角质蒸腾，往往超过气孔蒸腾．水生植物也非常强烈，遮阴叶子占总蒸腾量的１／３，幼稚叶子占总蒸腾量的１／３－１／２，一般成熟叶片角质蒸腾占总蒸腾量的５－１０％，因此气孔蒸腾是植物蒸腾作用的最主要形式．
（二）气孔运动
1、气孔的大小和分布
气孔是叶表皮组织上由成对的保卫细胞及其间的所孔口组成的一种结构，它是植物体与外界气体交换的通道，分布于叶片的上下表皮，100个/MM2
气孔的大小，数目和分布随植物种类和生长环境而不同，一般单子叶植物上下表皮的数相近，双子叶植物主要在下表皮，也有的只分布在叶的某一面上，如苹果叶（上）莲叶（下）.
把火棉胶的已醚，丙酮溶液或者说醋酸纤维素溶液，指甲油等）涂在叶面上，溶剂挥发后会形成透明的薄膜，薄膜上能清晰显示出气孔的形状，大小及分布频率。
2、经过气孔的蒸腾速率：气孔的数目虽然很多，但气孔口的直径很小，所以每个气孔的面积很小，气孔在叶面上所占面积一般不到１％，但蒸腾量要比同面积自由水面的蒸发速快５０倍以上．
为什么会出现这种情况？在任何蒸发面上，气体分子除经过表面向外扩散外，还沿边缘向外扩散。扩散表面的面积大（大孔），扩散速率与孔的面积成正比。小孔：主要从周长上出去。
小孔扩散原理：经过小孔扩散的速率与小孔周长成正比例，而不与小孔面积成比例（亦称周长扩散）（边缘效应）
3、气孔运动(图１８)
气孔一般在白天开放，晚上关闭，气孔的开闭对蒸腾作用起到重要的调节作用，当气孔开度小于完全开放的50—70%时，蒸腾作用受到有效抑制，气孔完全关闭，只有角质蒸腾吸水。保卫细胞吸水膨胀，失水收缩。壁的厚薄不均匀。
肾形：内壁厚，外壁薄，吸水时，外壁易伸长，气孔开;哑铃形：中间胞壁厚，两头薄，吸
水两头膨大.
气孔运动机理
淀粉-糖变化学说：保卫细胞的叶绿体在光照下进行光合作用，消耗ＣＯ２使细胞内的ＰＨ值增高（５－７），淀粉磷酸化酶使水解光合产物淀粉如Ｇ１（该酶在ＰＨ值为６．１－７．３）时促进淀粉水解，细胞Ｇ浓度增高（降低了φＳ－φＷ）水势下降，副卫细胞水进入保卫细胞，气孔便张开．
保卫细胞在黑暗中时，呼吸产生ＣＯ２使保卫细胞的ＰＨ下降（７－５），淀粉磷酸化酶把Ｇ１－７和Ｐ合成淀粉，（该酶在２．９－６．１合成作用占优势）细胞浓度低（增大φＳ－φＷ）水势高，水分从保卫细胞排到副卫细胞，气孔便关闭。
（２）无机离子吸收学说（钾离子泵学说）
认为光合磷酸化形成的ＡＴＰ不断供给保卫细胞质膜上的Ｋ＋／Ｈ＋交换泵作功，使保卫细胞逆着周围表皮细胞或副卫细胞之间的离子浓度差而吸收Ｋ＋降低保卫细胞的水势，气孔张开．支持这一学说的证据：（１）鸭跖草的气孔在光照下张开时，保卫细胞的Ｋ＋浓度高，在黑暗中气孔关闭时低。（２）将烟草叶片表皮撕下，浮在ＫＣl溶液中，气孔在光照下张开，Ｋ＋进入保卫细胞，而当气孔在黑暗中关闭时，Ｋ＋则保卫细胞排出。
前一学说为经典学说，目前这一学说较经典学说更受重视。
苹果酸生成学说：当保卫细胞内的部分ＣＯ２被利用时，ＰＨ值就上升，剩余的ＣＯ２就转变成重碳酸盐，淀粉通过糖酵解作用产生的磷酸烯醇式丙酮酸（ＰＥＰ），在ＰＥＰ羧化酶的作用下，与重碳酸盐作用，形成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸，苹果酸就作为渗透物，降低水势，使气孔张开。
三、影响气孔运动的因素
凡能改变气孔蒸腾动力或阻力的各种因素，就会影响气孔的运动。
（1）光照：主要因素，提高大气温度，提高叶温，使叶内外的蒸汽压差增大，加快蒸腾速率，一般情况下，气孔在光照下张开，黑暗中关闭，景天科植物等的气孔例外，减少气孔阻力，促进蒸腾。
光强：当在光补偿点以下，或超过光饱和点时会自动关闭，在光补偿点＜张开＜光饱和点。
光质：与对光合过程的影响相似，蓝光和红光较好。
（2）空气相对湿度：叶片的含水量影响气孔的运动，只有当保卫细胞的膨压大于其周围表皮细胞时，气孔才能张开。有两种情况可使这种膨压差消失：当蒸腾强烈，保卫细胞失水过多，会失支膨压；当叶片被水饱合时（雨后），表皮细胞与保卫细胞都有同样高的膨压。所以膨压为0，即使在白天气孔也会关闭，前一种情况下会造成植物萎蔫，蒸腾作用降低，在水分协迫时，植物体内会积累ABA，引起气孔关闭，减弱蒸腾，以维持自身水分平衡。
（3）温度：当相对湿度相同时，温度越高，蒸汽压越大，因为温度升高时，气孔下腔蒸汽压的增加大于空气蒸汽压的增加，叶内外蒸汽水压差增大，利于水分从叶内逸出，加快蒸腾。没有光照那么明显，一般随温度上升，气孔开度增大，在30℃左右时达到最大开度，35℃以上的高温会使气孔开度变小，低温（10℃）开度小。
（4）风：微风促进蒸腾，使界面层变薄，减小阻力；强风降低蒸腾，（使叶片过度失水，刺激叶内ABA升高，使降低叶片温度，均可使气孔关闭。
二氧化碳：很显著，低浓度促进气孔张开，高浓度使气孔关闭，有光的条件下，过高也关闭。气孔密度对CO2浓度很敏感，成反比，对植物标本的研究发现，在过去的两个世纪，气孔密度下降了40%，而在此期间CO2浓度从280增加到350umol/mol
（5）植物叶本身结构
1）气孔频度（叶片上每CM2气孔数目）和气孔大小与蒸腾成正相关，气孔频度大且气孔大，则气孔口阻力小，蒸腾较强。
2）气孔下腔容积大，蒸发面大，蒸腾快。
3）叶片内部（细胞间隙）的面积，正相关，如干旱植物，叶片内部面积是外部面积的20—30倍，中生植物12—18倍，阴生植物8—10倍
4）气孔开度：叶片长成后决定于气孔开度，正相关。
在了解了影响气孔蒸腾因素的基础上，可以人为降低蒸腾，以保持作物水分平衡。如：农田周围栽防护林，可以降低风速，提高空气湿度，使用抗蒸腾剂，将一些能与K+螯合的离子载体进行叶面喷施，使气孔关闭。在小麦水分临界期受旱，叶面喷施黄腐酸，降低蒸腾，同时提高光合速率，增强根系活力：提高CO2浓度0.03---0.05%气孔关闭，还可抑制光呼吸。
蒸腾作用的非气孔调节
气孔调节虽是蒸腾作用的主要方式，但不是唯一方式，只有在叶肉细胞壁被水饱合时，水分才能通过气孔开闭蒸发，当蒸腾失水过多或水分供应不足时，叶细胞为水饱合程度降低，水势下降，细胞保水力提高，细胞外层干燥，气室不再为水饱合，蒸发慢，这种现象叫初干。简言之，在蒸腾失水过多或水分供应不足时，细胞间隙及气孔下腔不再为水饱合，此时即使气孔张开，蒸腾也受到抑制。另一种是萎蔫
四、蒸腾作用的测定（蒸腾作用指标）
1.蒸腾比率：植物每消耗１kg水时所形成的干物质克数。意义：在实际中为了正确估计蒸腾的生物学意义和经济意义时使用，一般野生植物１－８g，大部分作物２－１０g
2.蒸腾系数（或需水量）植物制造１g干物质所需水分的克数。意义：反映植物对水分的利用效率，蒸腾系数大，利用率低。一般野生植物１000－１25g，大部分作物100－500，等于1000克／蒸腾比率
3.蒸腾速率：植物在一定时间内单位面积蒸腾的水量，一般用g/dm2 h,蒸腾速率白天0.5－
2.5，晚上＜0.1
五、减慢蒸腾速率的途径
我们尽可能地维持作物体内的水分平衡：一方面使根系健壮，外界环境又满足根系吸水的需要（土壤的含水量\土温\空气）另一方面要减少蒸腾，可采取途径有：
减少蒸腾面积
应用抗蒸腾剂（１）无色塑料（薄膜型），低度粘性蜡等，ＣＯ２可通过，水不能通过（２）阿特拉律（代谢型）ＡＢＡ促进气孔关闭。
（３）提高ＣＯ２浓度（反射型）从０.０３--０.０５％气孔关闭，还可抑制光呼吸。
蒸腾作用的测定
植物离体部分的短期称重法：假定在切割后的几分钟内，蒸腾速率无明显变化，切取
植物体的一部分（枝条或叶片）迅速称重，几分钟后再次称重，两次重量差即为蒸腾失水量。
气体交换法；将完整植株或植物体的一部分臵于密闭的透明容器中，测定一定时间间
隔内部空气湿度的变化，便可计算出蒸腾速率。
稳态气孔计：其透明小室的直径仅1—2CM，将叶片夹在小室间，在微电脑控制下向小室内通入干燥空气，流速恰好能使小室内的湿度保持恒定，然后可根据干空气流量的大小计算蒸腾速率。
3、测定重量法：把植株栽在大容器中，容器口适当密封，使水分的丢失只是通过植株的蒸腾作用，在一定时间间隔用机械或蒸渗仪称容器的重量，可得蒸腾速率。较可靠。
第五节植物体内水分的运输
一、水分运输的途径
空气中（降雨雪）--土壤中的水分（细胞渗透吸水、代谢性吸水）根毛（内外水势梯度）--根的皮层--根的中柱鞘（凯氏带渗透）--根的导管（蒸腾拉力）--茎的导管--叶柄导管--叶脉导管--叶肉细胞--叶肉细胞间隙（水势梯度）--气孔（蒸腾作用）---空气中。
可见,水的吸收、移动、散失是具有连续性的，从而构成了“土壤－植物－大气”水分连续体系，在上述途径中按水分通过组织的性质，又存在两条不同的途径：一条是经过活细胞的运输，即共质体途径：由根毛到根部导管和由叶脉到气室附近的叶肉细胞。水分在共质体内进行渗透性运输，速度较慢，因此它不是水分运输的主要途径，这也是没有真正输导系统的植物（如苔藓和地衣）不能长得很高的原因。另一条是经过维管束中的死细胞，即导管和管胞，它们是中穿梭而无原生质体的长形细胞，细胞和细胞间有孔，特别是导管细胞的横壁几乎消失，对水分运输的阴力小，适于长距离运输。
水分在植物体内不仅经导管由下向上运输。而且流经导管内的水分能经导管的纹孔，进入导管周围的薄壁细胞中再作横向运输，但这种运输较慢。
二、水分运输的速度
不同途径：水流经过原生质的速度0.001ｃｍ／ｈ，而在木质部中运输的速度比在薄壁细胞中快得多。
不同植物：草本，具环孔材的树木导管大而长20-40m/h具散孔材1-6m/h裸子植物0.6m/h. 同一植株：晚上水流速度最低，白天最高。
第六节合理灌溉的生理基础
一、植物体内的水分平衡
在“土壤――植物――大气“水分连续体系中，植物经常进行吸水和失水的代谢过程，当根系的吸水量能够及时补偿蒸腾失水时，植物体内呈现水分的供求的动态平衡状态，称为――。
这时对植物生长最为有利，但实际上这种理想状态较少出现，是暂时的，相对的。植物在许多情况下，都处于不同程度的水分亏缺状态，导致萎蔫，严重时代谢活动受破坏，抑制生长，器官和植株出现早衰，花果脱落，造成减产，为此农业生产就要灌溉来补充水分，但过多过少都有害。如何合理灌溉以达到用最少量的水取得最大的效果？
如移裁也常使植物体内水分平衡破坏，成为降低活率的主要因素。因此，移裁时（一）是应尽量避免损伤根系，适当增加土壤水分，改善土壤温度和空气条件，选用壮苗等以促进根系早发，（二）对大苗要减少蒸腾失水量，选择阴天，早晚栽。适当剪掉一些枝叶，蔗荫挡风。
二、合理灌溉的生理依据
进行灌溉是防止植物体内水分亏缺的有效措施，但灌溉过量，会使土壤中水分，肥料因渗漏而浪费，造成人工和动力的消耗，成本增加，而且不利于根系生长，所以对植物进行灌溉，要注意适量以及经济效益。
1、作物的需水规律
需水量（蒸腾系数）作物制造１克干物质需要水分的克数。
不同植物的需水量不同（各种作物需水量）
作物南瓜西瓜豌豆向日葵棉花水稻小麦玉米高粱谷子
需水量 834 600 788 683 646 716 513 368 322 310
注意；（１）根据各种作物的需水量，再知道作物个体平均干重，便可粗略计算某种作物一生中需要的水量，或一亩地上作物在一个栽培季节里需要的总水量。
（２）各种作物需水量的变化幅度很大，必须根据当地情况，进行各种作物需水量试验，调整。同一作物在不同生育期需水量不同，如小麦：幼苗期、分蘖期、抽穗期、结实期（乳熟期、蜡熟期、完熟期）
2、作物的水分临界期
作物一生中对水分不足特别敏感的时期，称为水分临界期。这一时期对作物影响最大，会使
植物生理学实验考试试题 说明：（试题共15小题，每小题2分，共30分）本试题仅供内部交流使用 1 当植物细胞水势小于外界溶液水势时，植物细胞 A 外液浓度变 D A 吸水 B 失水 C 小 D 大 2 用红菜苔做植物组织原生质透性的观察时，学生20分钟后观察到有红色色素出现，下面那种处理方式不可能出现这种情况 A A 清水浸泡 B 清水煮沸1min C 30％的醋酸 D 70％酒精 3 希尔反应实验常用植物材料为新鲜菠菜，选用菠菜叶出于 B 方面考虑 A 叶绿素含量高 B 易于碾磨 C 营养丰富 D 颜色漂亮 4 植物生理实验时，在碾磨植物材料时经常会用的石英砂，其主要作用为A A 增加粗糙度 B 保护叶绿体或营养物质 C 易于过滤 D 使溶液分层 5 植物组织中的水分主要有自由水和束缚水两种形式存在，有同学通过实验测定某一植物的自由水和束缚水的比值比较大，可推断该植物处于A A 旺盛生长时期 B 衰退状态 C 病虫危害状态 D 干旱状态 6 蛋白质含量的测定常用“考马斯蓝G-250”方法，其主要原理：考马斯蓝G-250燃料在游离状态下称红色，当它与蛋白质结合后呈青色。其结合物在光波 B 下吸光值与蛋白质含量成正比，故用分光光度计比色法测定 A 668nm B 595nm C 250nm D 320nm 7 在绿豆芽蛋白质含量的测定实验时，实验仪器用到了离心机，其作用主要为 B A 使蛋白质与水分离 B 使残渣与浸出液分离 C 使色素与水分离 D 使蛋白质与水混合 8 叶绿素不能溶液以下哪种溶液 B A 乙醇 B 水 C 丙酮 D 氯仿 9 环形层析法分离叶绿体中的各色素，色素种类从里向外的顺序为 B A 叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素 B叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素 C 叶绿素b、叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素 D胡萝卜素、叶黄素、叶绿素b、叶绿素a 10 红外线CO 2分析仪测环境中CO 2 的含量具有易操作、高效率等优点。当用同一台仪器对武 生院不同地点进行CO 2测定时，发现林下与餐厅CO 2 浓度相差不太明显，据推测主要原因
自由水：据离胶体颗粒或渗透调节物质远，不被吸附或受到别的吸附力很小而自由移动的水分。 束缚水：在细胞中被蛋白质等亲水大分子组成的胶体颗粒或渗透物质所吸附的不易自由移动的水分。 水分临界期：植物在生活周期中对水分缺乏最敏感、最易受害的时期。 三羧酸循环：丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，经过三羧酸循环等一系列物质转化，彻底氧化为水和CO2的循环过程。 氧化磷酸化：在生物氧化中，电子经过线粒体的电子传递链传递到氧，伴随ATP合成酶催化，使ADP和磷酸合成A TP的过程。P/O：是指氧化磷酸化中每消耗1mol氧时所消耗的无机磷酸摩尔数之比，是代表线粒体氧化磷酸化活力的重要指标。 末端氧化酶：处于生物氧化一系列反应的最末端，把电子传递给O2的酶。 代谢源：是制造或输出同化物质的组织、器官或部位。 代谢库：是消耗或贮藏同化物质的组织、器官或部位。 植物激素：在植物体内合成，通常从合成部位运往作用部位，对植物的生长发育产生显著调节作用的微量有机物，生长素IAA、赤霉素GA、脱落酸ABA、乙烯ETH、细胞分裂素CTK. 植物生长物质：是调节植物生长发育的微量化学物质。 乙烯的三重反应：是指含微量乙烯的气体中，豌豆黄化幼苗上胚轴伸长生长受到抑制，增粗生长受到促进和上胚轴进行横向生长、抑制伸长生长，促进横向生长，促进增粗生长。 偏向生长：上部生长>下部生长 春化作用：低温诱导植物开花的过程。 光周期现象：植物感受白天和黑夜相对长度的变化，而控制开花的现象。 临界夜长：短日照植物开花所需的最小暗期长度或长日照植物开花所需的最大暗器长度。 呼吸骤变：当呼吸成熟到一定程度时，呼吸速率首先降低，然后突然升高，最后又下降现象。 休眠：成熟种子在合适的萌发条件下仍不萌发的现象。 衰老：细胞器官或整个植物生理功能衰退，最终自然死亡的过程。 脱落：植物细胞组织或器官与植物体分离的过程。 抗逆性：植物的逆境的抵抗和忍耐能力。 避逆性：植物通过物理障碍或生理生化途径完全排除或部分排除逆境对植物体产生直接有害效应。 耐逆性：植物在不良环境中，通过代谢变化来阻止、降低甚至修复由逆境造成的伤害，从而保证生理活动。 逆境：对植物生存和发育不利的各种环境因素的总称。 渗透调节：在胁迫条件下，植物通过积累物质，降低渗透势，而保持细胞压力势的作用。活性氧：化学物质活泼，氧化能力强的氧化代谢产物及含氧衍生物的总称。 交叉适应：植物处于一种逆境下，能提高植物对另外一些逆境的抵抗能力，这种与不良环境反应之间的相互适应作用叫做~ 单性结实：有些植物的胚珠不经受精子房仍能继续发育成没有种子的果实。 幼年期：任何处理都不能诱导开花的植物早期生长阶段。 花熟状态：植物能感受环境条件的刺激而诱导开花的生理状态。 脱春化作用：在春化作用完成前，把植物转移到较高温度下，春化被解除。 临界日长：长日植物开花所需的最短日长或短日植物开花所需的最长日长。 长日植物：日照长度必须长于一定时数才能开花的植物。 日中性植物：在任何日照条件下都可以开花的植物。 花发育ABC模型：典型的花器官从外到内氛围花萼、花瓣、雄蕊和心皮4轮基本结构，控制其发育的同源异型基因划分为A、B、C三大组。 光形态建成：这种依赖光调节和控制的植物生长、分化和发育过程，称为植物的~ 光敏色素：是一种易溶于水的浅蓝色的色素
华南农业大学植物生理学期末考试 一、名词解释(10×2分=20分) 1、光饱和点 2、植物激素 3、衰老 4、乙烯的“三重反应” 5、种子休眠 6、光周期现象 7、春化作用 8、植物细胞全能性 9、光周期现象 10、冻害 二、填空题(60×0.5分=30分) 1、蒸腾作用常用的指标有、、。 2、完整的C3碳循环可分为、、个阶段。 3、植物呼吸过程中的氧化酶，除细胞色素氧化酶外，还有、、和（）等酶。 4、细胞内需能反应越强，ATP/ADP比率越，愈有利于呼吸速率和、ATP的合成。 5、目前，大家公认的植物激素有五大类、、、、。 6、植物体内IAA的合成，可由经氧化脱氨，生成，或经脱羧生成，然后再经脱羧或氧化脱氨过程，形成，后者经作用，最终生成IAA。 7、培养基中，IAA/CTK的比例，决定愈伤组织的分化方向，比例高，形成，低则分化出。 8、1926年，日本科学家黑泽在研究时发现了。 9、起下列生理作用的植物激素为： a、促进抽苔开花； b、促进气孔关闭；
c、解除顶端优势； d、促进插条生根； 10、感受光周期刺激的器官是，感受春化刺激的器官是。 11、11、植物光周期现象与其地理起源有密切关系，植物多起源于高纬度地区；在中纬度地区植物多在春季开花，而多在秋季开花的是植物。 12、12、光敏素包括和两个组成部，有和两种类型。 13、13、引起种子休眠的主要原因有、、、。 影响种子萌发的外界条件主要有、、、。 14、14、组织培养的理论依据是，一般培养基成分包括五大类物质，即、、、和。 15、15、生长抑制剂主要作用于，生长延缓剂主要作用于，其中的作用可通过外施GA而恢复。 16、16、种子萌发过程中酶的来源有二：其一是通过，其二是通过。 三、选择题(10×1分=10分) 四、1、从分子结构看，细胞分裂素都是。 A、腺嘌呤的衍生物 B、四吡咯环衍生物 C、萜类物质 D、吲哚类化合物 2、C4途径CO2受体的是。 A、草酰乙酸 B、磷酸烯醇式丙酮酸 C、磷酸甘油酸 D、核酮糖二磷酸 3、短日植物往北移时，开花期将。 A、提前 B、推迟 C、不开花 D、不变 4、干旱条件下，植物体内的含量显著增加。 A、天冬酰胺 B、谷氨酰胺 C、脯氨酸 D、丙氨酸 5、能提高植物抗性的激素是。 A、IAA B、GA C、ABA D、CTK 6、下列生理过程，无光敏素参与的是。 A、需光种子的萌发 B植物的光合作用 C、植物秋天落叶 D长日植物开花 7、大多数肉质果实的生长曲线呈。
2008年全国硕士研究生人学统一考试 植物生理学与生物化学 植物生理学 一、单项选择题：1一15小题，每小题1分，共15分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。 1．下列元素缺乏时，导致植物幼叶首先出现病症的元素是 A．N B．P． C.Ca D．K 2．能诱导果实发生呼吸跃变的植物激素是 A．ABA B．IAA C．ETH D．CTK 3．植物一生的生长进程中，其生长速率的变化规律是 A．快一慢一快 B．快一慢 C．慢一快一慢 D．慢一快4．植物细胞中质子泵利用ATP水解释放的能量，逆电化学势梯度跨膜转运H+，这一过程称为 A．初级主动运输 B．次级主动运输 C．同向共运输 D．反向共运输5．植物叶片中进行亚硝酸还原的主要部位是 A．线粒体 B．细胞基质 C．液泡 D．叶绿体 6．高等植物光系统Ⅱ的作用中心色素分子是 A．P680 B．P700 C．A0 D．Pheo 7．植物光呼吸过程中，氧气吸收发生的部位是 A．线粒体和叶绿体 B．线粒体和过氧化物酶体 C．叶绿体和乙醛酸循环体 D．叶绿体和过氧化物酶体 8．类胡萝卜素对可见光的吸收范围是 A．680～700nm B．600～680 nm C．500～600 nm D．400～500nm 9．1mol NADH + H+经交替氧化途径将电子传给氧气时，可形成A．4molATP B．3molATP C．2.molATP D．1molATP 10．若某一植物组织呼吸作用释放C02摩尔数和吸收O2摩尔数的比值小于1，则该组织在此阶段的呼吸底物主要是 A．脂肪B．淀粉C．有机酸D．葡萄糖
11．某植物制造100g干物质消耗了75kg水，其蒸腾系数为 A．750 B．75 C．7．5 D．0．75 12．下列蛋白质中，属于植物细胞壁结构蛋白的是 A．钙调蛋白B．伸展蛋白C．G蛋白D．扩张蛋白 13．在植物的光周期诱导过程中，随着暗期的延长 A．Pr含量降低，有利于LDP开花 B．Pfr含量降低，有利于SDP开花C．Pfr含量降低，有利于LDP开花D．Pr含量降低，有利于SDP开花 14．根据花形态建成基因调控的“ABC模型”，控制花器官中雄蕊形成的是A．A组基因B．A组和B组基因 C．B组和C组基因D．C组基因15．未完成后熟的种子在低温层积过程中，ABA和GA含量的变化为 A．ABA升高，GA降低 B．ABA降低，GA升高 C．ABA和GA均降低 D．ABA和GA均升高 二、简答题：16—18小题，每小题8分，共24分。 16．把一发生初始质壁分离的植物细胞放入纯水中，细胞的体积、水势、渗透势、压力势如何变化? 17．简述生长素的主要生理作用。 18．简述韧皮部同化物运输的压力流动学说。 三、实验题：19小题，10分。 19．将A、B两种植物分别放置在密闭的光照生长箱中，定期抽取生长箱中的气体样品，分析其中的C02含量。以C02含量对光照时间作图，得到下列曲线图。据图回答： (1)分析图中曲线变化的原因。 (2)推测两种植物的光合碳同化途径。 (3)请用另一种实验方法验证你的推测。
2、细胞信号转导：是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程 。 3、代谢源（metabolic source ）: 是指能够制造并输出同化物的组织、器官或部位。如绿色植物的功能叶，种子萌发期间的胚乳或子叶，春季萌发时二年生或多年生植物的块根、块茎、种子等。 4、代谢库：接纳消耗或贮藏有机物质的组织或部位。又称代谢池 。 5、光合性能：是指植物光合系统的生产性能或生产能力。光合生产性能与作物产量的关系是：光合产量的多少取决于光合面积、光合性能与光合时间三项因素。农作物经济产量与光合作用的关系可用下式表示： 经济产量=[(光合面积 X 光合能力 X 光合时间）— 消耗] X 经济系数 6、光合速率（photosynthetic rate ）：是指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量。常用单位12--??h m mol μ，1 2--??s m mol μ 7、光和生产率（photosynthetic produce rate ）：又称净同化率（NAR ）,是指植物在较长时间（一昼夜或一周）内，单位叶面积产生的干物质质量。常用单位1 2--??d m g 8、氧化磷酸化：生物化学过程，是物质在体内氧化时释放的能量供给ADP 与无机磷合成ATP 的偶联反应。主要在线粒体中进行。 9、质子泵：能逆浓度梯度转运氢离子通过膜的膜整合糖蛋白。质子泵的驱动依赖于ATP 水解释放的能量，质子泵在泵出氢离子时造成膜两侧的pH 梯度和电位梯度。 10、水分临界期：作物对水分最敏感时期，即水分过多或缺乏对产量影响最大的时期 。 11、呼吸跃变（climacteric ）：当果实成熟到一定时期，其呼吸速率突然增高，最后又突然下降的现象。 12、种子活力：即种子的健壮度，是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和，是种子品质的重要指标。 13、种子生活力（viability ）：是指种子的发芽潜在能力和种胚所具有的生命力，通常是指一批种子中具有生命力（即活的）种子数占种子总数的百分率。 14、光饱和点：在一定的光强范围内，植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照度值。 15、光补偿点：植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值。在光补偿点以上，植物的光合作用超过呼吸作用，可以积累有机物质。 阴生植物的光补偿点低于阳生植物，C3植物低于C4植物。 16、同化力：ATP 和NADPH 是光合作用过程中的重要中间产物，一方面这两者都能暂时将能量贮藏，将来向下传递；另一方面，NADPH 的H+又能进一步还原CO2并形成中间产物。这样就把光反应和碳反应联系起来了。由于ATP 和NADPH 用于碳反应中的CO2同化，所以把这两种物质合成为同化力（assimilatory power ）. 17、极性运输：极性运输就是物质只能从植物形态学的上端往下运输，而不能倒转过来运输。比如生长素的极性运输：茎尖产生的生长素向下运输，再由根基向根尖运输。生长素是唯一具有极性运输特点的植物激素，其他类似物并无此特性 。 18、生理酸性盐：选择性吸收不仅表现在对不同的盐分吸收量不同，而且对同一盐的阳
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植物生理学 一、名词解释 1、水势：每偏摩尔体积水的化学势差。 2、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。 3、束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。 4、蒸腾作用：是指水分以气体状态通过植物体的表面从体内散失到大气 的过程。 5、蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 6、小孔扩散规律：当水分子从大面积上蒸发时，其蒸发速率与蒸发面积 成正比。但通过气孔表面扩散的速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。 7、必需元素：维持正常生命活动不可缺少的元素. 8、单盐毒害：任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正 常状态，最后死亡。 9、平衡溶液：植物只有在含有适当比例的多种盐的溶液中才能正常生长 发育，这种溶液叫平衡溶液。 10、生理酸性盐：植物对各种矿质元素的吸收表现出明显的选择性。若供给（NH4）2SO4，植物对其阳离子的吸收大于阴离子，在吸收NH4的同时，根细胞会向外释放氢离子，使PH下降。 11、生理碱性盐：供给NANO3时，植物吸收,NO3-而环境中会积累,NA+,同时也会积累OH-或HCO3-,从而使介质PH升高。
12、光合作用：绿色植物吸收太阳光能，同化CO2 和H2O，合成有机化合物质，并释放O2的过程。 13、光合磷酸化：叶绿体利用光能将无机磷酸和ADP 合成ATP的过程。 14、光补偿点：随着光强的增加光合速率相应提高，当达到某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即CO2 吸收量等于CO2释放量，表现光合速率为0。 15、co2补偿点：随着CO2的浓度增加，当光合作用吸收的CO2与呼吸释放的CO2相等时环境中的CO2浓度。 16、光能利用率：指单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量,与这块土地所接受的太阳能的比 17、集流运输速率：是指单位截面积筛分子在单位时间内运输物质的量，常用g/或 g/表示。 18、代谢源与代谢库：是产生和提供同化物的器官或组织；是消耗或积累同化物的器官和组织。 19、呼吸作用：是指一切生活在细胞内的有机物，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解为简单物质，并释放能量的过程。 20:、有氧呼吸：是指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放能量的过程。 21、呼吸速率：每消耗1G葡萄糖可合成的生物大分子的克数。 22、呼吸商：植物组织在一定时间内，放出CO2的量与吸收O2的量的比率。
2013年考研农学植物生理学模拟试题及答案 一、单项选择题(20分) 1.光合作用中原初反应发生在( )。 A.叶绿体被膜上 B.类囊体膜上 C.叶绿体间质中 D.类囊体腔中 2.植物组织衰老时，磷酸戊糖支路在呼吸代谢途径中所占比例( )。 A.下降 B.上升 C.维持一定水平 D. 不确定 3.膜脂中( )在总脂肪酸中的相对比值，可作为衡量植物抗冷性的生理指标。 A.脂肪酸链长 B.脂肪酸 C.不饱和脂肪酸 D.不饱和脂肪酸双键 4.造成盐害的主要原因为( )。 A.渗透胁迫 B.膜透性改变 C.代谢紊乱 D.机械损伤 5.苹果和马铃薯等切开后，组织变褐，是由于( )作用的结果。 A.抗坏血酸氧化酶 B.抗氰氧化酶 C.细胞色素氧化酶 D.多酚氧化酶 6.大部分植物筛管内运输的光合产物是( )。 A.山梨糖醇 B.葡萄糖 C.果糖 D.蔗糖 7.气温过高或过低，或植株受到机械损伤时，筛管内会形成( )而阻碍同化物的运输。 A.几丁质 B.角质 C.维纤丝 D.胼胝质 8.油料种子发育过程中，首先积累( )。 A.油脂 B.可溶性糖和淀粉 C.蛋白质 D.淀粉和油脂 9.生长素对根原基发生的主要作用是( )。 A.促进细胞伸长 B.刺激细胞的分裂
C.促进根原基细胞的分化 D.促进细胞扩大 10.利用暗期间断抑制短日植物开花，选择下列哪种光最有效：( )。 A.红光 B.蓝紫光 C.远红光 D.绿光 11.酸雨主要成因是由空气污染物中的( )。 A.乙烯 B.二氧化硫 C.臭氧 D.氟化物 12.以下哪种危害的原因分析得不确切：( )。 A.旱害的核心是原生质脱水 B.涝害的根源是细胞缺氧 C.引起冻害的主要原因是冰晶的伤害 D.造成盐害的主要原因是单盐毒害 13.P蛋白存在于( )中。 A.导管 B.管胞 C.筛管 D.伴胞 14.细胞依靠( )将原生质相互联系起来，形成共质体。 A.纤维丝 B.胞间连丝 C.微管 D.微丝 15.( )两种激素在气孔开放方面是相互颉颃的。 A.赤霉素与脱落酸 B.生长素与脱落酸 C.生长素与乙烯 D.赤霉素与乙烯 16.同一植物不同器官对生长素敏感程度次序为( )。 A.芽>茎>根 B.茎>芽>根 C.根>茎>芽 D.根>芽>茎 17.乙烯生物合成的直接前体为( )。 A.ACC B.AVG C.AOA D.蛋氨酸 18.典型的植物有限生长曲线呈( )。
第一章绪论 第二章水分代谢 1.内聚力 同类分子间的吸引力 2.粘附力 液相与固相间不同类分子间的吸引力 3.表面张力 处于界面的水分子受着垂直向内的拉力，这种作用于单位长度表面上的力，称为表面张力 4.毛细作用 具有细微缝隙的物体或内径很小的细管（≤1mm），称为毛细管。液体沿缝隙或毛细管上升（或下降）的现象，称为毛细作用 5.相对含水量（RWC） 6.水的化学势 当温度、压力及物质数量（除水以外的）一定时，体系中1mol水所具有的自由能，用μw表示 7.水势 在植物生理学中，水势是指每偏摩尔体积水的化学势
8.偏摩尔体积 偏摩尔体积是指在恒温、恒压，其他组分浓度不变情况下，混合体系中加入1摩尔物质（水）使体系的体积发生的变化 9.溶质势（ψs） 由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的值，为溶质势（ψs） 10.衬质势（ψm） 由于衬质的存在而引起体系水势降低的数值，称为衬质势（ψm），为负值 11.压力势（ψp） 由于压力的存在而使体系水势改变是数值，为压力势（ψp） 12.重力势（ψg） 由于重力的存在而使体系水势改变是数值，为重力势（ψg） 13.集流 指液体中成群的原子或分子在压力梯度作用下共同移动的现象 14.扩散 物质分子由高化学势区域向低化学势区域转移，直到均匀分布的现象。扩散的动力均来自物质的化学势差（浓度差） 15.渗透作用 渗透是扩散的特殊形式，即溶液中溶剂分子通过半透膜（选择透性膜）的扩散 16.渗透吸水 由于溶质势ψs下降而引起的细胞吸水，是含有液泡的细胞吸水的主要方式（以渗透作用为动力） 17.吸胀吸水
依赖于低的衬质势ψm而引起的细胞吸水，是无液泡的分生组织和干种子细胞的主要吸水方式。（以吸胀作用为动力） 18.降压吸水 因压力势ψp的降低而引起的细胞吸水。当蒸腾作用过于旺盛时，可能导致的吸水方式 19.主动吸水 由根系的生理活动而引起的吸水过程。动力是内皮层内外的水势差（产生根压） 20.被动吸水 由枝叶蒸腾作用所引起的吸水过程。动力是蒸腾拉力 21.根压 植物根系的生理活动促使液流从根部上升的压力，称为根压 22.伤流 如果从植物的茎基部靠近地面的部位切断，不久可看到有液滴从伤口流出。这种从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象，叫做伤流（bleeding） 23.吐水 没有受伤的植物如处于土壤水分充足、天气潮湿的环境中，从叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象 24.萎蔫(wilting) 植物吸水速度跟不上失水速度，叶片细胞失水，失去紧张度，气孔关闭，叶柄弯曲，叶片下垂，即萎蔫 25.暂时萎蔫（temporary wilting） 是由于蒸腾大于吸水造成的萎蔫。发生萎蔫后，转移到阴湿处或到傍晚，降低蒸腾即可恢复。这种萎蔫称为暂时萎蔫。 26.永久萎蔫（permanent wilting）
植物生理学 一、名词解释 1、水势：每偏摩尔体积水的化学势差。 2、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。 3、束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。 4、蒸腾作用：是指水分以气体状态通过植物体的表面从体内散失到大气的过程。 5、蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 6、小孔扩散规律：当水分子从大面积上蒸发时，其蒸发速率与蒸发面积成正比。但通过气孔表面扩 散的速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。 7、必需元素：维持正常生命活动不可缺少的元素. 8、单盐毒害：任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。 9、平衡溶液：植物只有在含有适当比例的多种盐的溶液中才能正常生长发育，这种溶液叫平衡溶 液。 10、生理酸性盐：植物对各种矿质元素的吸收表现出明显的选择性。若供给( NH4 ) 2SO4，植物对其阳离子的吸收大于阴离子，在吸收NH4的同时，根细胞会向外释放氢离子，使PH 下降。 11、生理碱性盐：供给NANO3时，植物吸收,NO3-而环境中会积累，NA+,同时也会积累OH- 或HCO3-,从而使介质PH升高。 12、光合作用：绿色植物吸收太阳光能，同化CO2和H2O，合成有机化合物质，并释放O2的过程。 13、光合磷酸化：叶绿体利用光能将无机磷酸和ADP合成ATP的过程。 14、光补偿点：随着光强的增加光合速率相应提高，当达到某一光强时，叶片的光合速率等 于呼吸速率，即CO2吸收量等于CO2释放量，表现光合速率为0。 15、co2补偿点：随着CO2的浓度增加，当光合作用吸收的CO2与呼吸释放的CO2相等时环境中的CO2浓度。 16、光能利用率：指单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量 ，与这块土地所接受的太阳能的比 17、集流运输速率：是指单位截面积筛分子在单位时间内运输物质的量，常用g/(m2.h)或g/(mm2.s)表示。 18、代谢源与代谢库：是产生和提供同化物的器官或组织；是消耗或积累同化物的器官和组织。 19、呼吸作用：是指一切生活在细胞内的有机物，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解为简 单物质，并释放能量的过程。 20:、有氧呼吸：是指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放能量的过程。 21、呼吸速率：每消耗1G葡萄糖可合成的生物大分子的克数。 22、呼吸商：植物组织在一定时间内，放出CO2的量与吸收O2的量的比率。 23、EMP途径：细胞质基质中的已糖经过一系列酶促反应步骤分解成丙酮酸的过程。 24、抗氰呼吸：在氰化物质存在下，某些植物呼吸不受抑制，所以把这种呼吸称为。 25、氧化磷酸化：在生物氧化中，电子经过线粒体电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的过程。 26、呼吸跃变：当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先是降低，然后突然升高，然后又降低的现象。
二、问答题 生物膜在结构上的特点与其功能有什么联系？逆境会对生物膜造成哪些破坏？植物如何来响应逆境？ 植物细胞的胞间连丝有哪些功能？ 温度为什么会影响根系吸水？ 试述将鲜的蒜头浸入蔗糖与食醋配制的浓溶液中制成糖醋蒜的原理。 试用苹果酸代谢学说解释气孔开闭的机制。 一组织细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.1MPa，在27℃时，将该组织放入0.3mol·L-1的蔗糖溶液中，该组织的重量增加还是减小？（R=0.0083 L·MPa·mol-1·k-1） 若室温为27℃，将洋葱鳞叶表皮放在0.45 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞发生细胞质壁分离；放在0.35 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞有胀大的趋势；放在0.4 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞基本上不发生变化，试计算细胞的水势？（R=0.0083 L·MPa·mol-1·k-1） 有A、B两细胞，A细胞的Ψπ＝-106Pa，Ψp＝4×105Pa，B细胞的Ψπ＝-6×105Pa，Ψp ＝3×105Pa。请问：(1) A、B两细胞接触时，水流方向如何？(2) 在28℃时，将A细胞放入0.12 mol·L -1蔗糖溶液中，B细胞放入0.2 mol·L-1蔗糖溶液中。假设平衡时两个细胞的体积没有发生变化，平衡后A、B两细胞的Ψw、Ψπ和Ψp各为多少？如果这时它们相互接触，其水流方向如何？ 3个相邻细胞A、B、C的Ψs、Ψp如下图，三细胞的水势各为多少？用箭头表示出三细胞之间的水分流动方向。 A Ψs＝-1Mpa Ψp＝0.4Mpa B Ψs＝－0.9Mpa Ψp＝0.6Mpa C Ψs＝－0.8Mpa Ψp＝0.4Mpa 为什么不能大量施用单一肥料？ 选择10种植物必需的矿质元素，说明其在光合作用中的生理作用。 根外施肥主要的优点和不足之处各有哪些？ 试分析植物失绿的可能原因。 为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯和甘薯则较多地施用钾肥？ 为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程？ 植物根系吸收矿质有哪些特点？ 说明光合作用过程中，光反应与暗反应的关系？ 什么是光呼吸？为什么说光呼吸与光合作用总是伴随发生的？ C3途径可分为哪几个阶段？各阶段的作用是什么？C4植物与C3植物在碳代谢途径上有何
植物生理学名词解释 植物生理学是研究植物生命活动规律与细胞环境相互关系的科学，在细胞结构与功能的基础上研究植物环境刺激的信号转导、能量代谢和物质代谢。 水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 水势：相同温度下一个含水的系统中一摩尔体积的水与一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。 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。 渗透势：溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。 根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。伤流和吐水现象是根压存在的证据。 自由水：与细胞组分之间吸附力较弱,可以自由移动的水。 渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。束缚水：与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水。 衬质势：由于衬质(表面能吸附水分的物质，如纤维素、蛋白质、淀粉等)的存在而使体系水势降低的数值。 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。（水，温，湿） 伤流：从受伤或折断的植物组织伤口处溢出液体的现象。 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。蒸腾作用：水分通过植物体表面（主要是叶片）以气体状态从体内散失到体外的现象。 蒸腾效率：植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比，常用g·kg-l表示。蒸腾系数：植物每制造1g干物质所消耗水分的g数，它是蒸腾效率的倒数，又称需水量。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。 吸胀作用：亲水胶体物质吸水膨胀的现象称为吸胀作用。胶体物质吸引水分子的力量称为吸胀。 永久萎蔫：降低蒸腾仍不能消除水分亏缺恢复原状的萎蔫 永久萎蔫系数：将叶片刚刚显示萎蔫的植物，转移至阴湿处仍不能恢复原状，此时土壤中水分重量与土壤干重的百分比叫做永久萎蔫系数。水分临界期：植物在生命周期中，对缺水最敏感、最易受害的时期。一般而言，植物的水分临界期多处于花粉母细胞四分体形成期，这个时期一旦缺水，就使性器官发育不正常。作物的水分临界期可作为合理灌溉的一种依据。内聚力学说：以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。 植物的最大需水期：指植物生活周期中需水最多的时期。 小孔扩散律：指气体通过多孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长或
１、乙烯的三重反应２、光周期３、细胞全能性 ４、生物自由基５、光化学烟雾 １、植物吸水有三种方式：＿＿＿＿，＿＿＿＿和＿＿＿＿，其中＿＿＿＿是主要方式，细胞是否吸水决定于＿＿＿＿。 ２、植物发生光周期反应的部位是＿＿＿＿，而感受光周期的部位是＿＿＿＿。 ３、叶绿体色素按其功能分为＿＿＿＿色素和＿＿＿＿色素。 ４、光合磷酸化有两种类型：＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。 ５、水分在细胞中的存在状态有两种：＿＿＿＿和＿＿＿＿。 ６、绿色植物的光合作用大致可分为三大过程：⑴＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿；⑵＿＿＿＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿＿＿＿＿＿；⑶＿＿＿＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ７、土壤水分稍多时，植物的根/冠比＿＿＿＿＿＿，水分不足时根/冠比＿＿＿＿＿。植物较大整枝修剪后将暂时抑制＿＿＿＿＿＿生长而促进＿＿＿＿＿＿生长。 ８、呼吸作用中的氧化酶＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶对温度不敏＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶对温度却很敏感，对氧的亲和力强，而＿＿＿＿＿＿酶和＿＿＿＿＿＿酶对氧的亲和力较弱。 ９、作物感病后，代谢过程发生的生理生化变化，概括起来 ⑴＿＿＿＿＿＿＿＿＿，⑵＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿, ⑶＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 １、影响气孔扩散速度的内因是（）。 Ａ、气孔面积Ｂ、气孔周长Ｃ、气孔间距Ｄ、气孔密度 ２、五大类植物激素中最早发现的是（），促雌花是（），防衰保绿的是（），催熟的（），催休眠的是（）。 Ａ、ＡＢＡＢ、ＩＡＡＣ、细胞分裂素Ｄ、ＧＡＥ、乙烯 ３、植物筛管中运输的主要物质是（） Ａ、葡萄糖Ｂ、果糖Ｃ、麦芽糖Ｄ、蔗糖 ４、促进需光种子萌发的光是（），抑制生长的光（），影响形态建成的光是（）。 Ａ、兰紫光Ｂ、红光Ｃ、远红光Ｄ、绿光 ５、抗寒性较强的植物，其膜组分中较多（）。 Ａ、蛋白质Ｂ、ＡＢＡＣ、不饱和脂肪酸Ｄ、饱和脂肪酸 四、是非题：（对用“＋”，错用“－”，答错倒扣１分，但不欠分，10分）。 （）１、乙烯利促进黄瓜多开雌花是通过ＩＡＡ和ＡＢＡ的协同作用实现的。 （）２、光合作用和光呼吸需光，暗反应和暗呼吸不需光，所以光合作用白天光反应晚上暗反应，呼吸作用则白天进行光呼吸晚间进行暗呼吸的节律变化。 （）３、种子萌发时，体积和重量都增加了，但干物质减少，因此种子萌发过程不能称为生长。 （）４、细胞分裂素防止衰老是在转录水平上起作用的。 （）５、在栽培作物中，若植物矮小，叶小而黄，分枝多，这是缺氮的象征。 五、问答题（每题10分，30分） １、试述植物光敏素的特点及其在成花过程中的作用。 ２、水稻是短日植物，把原产在东北的水稻品种引种到福建南部可以开花结实吗？如果把原产在福建南部水稻品种引种到东北，是否有稻谷收获，为什么？ ３、植物越冬前，生理生化上作了哪些适应准备？但有的植物为什么会受冻致死？ 参考答案 一、名词解释
植物生理学2015年研究生考试题及答案 一、填空题（每空1分，共计28分） 1、海芋植物的佛焰花序比一般植物的呼吸放出的热量比一般植物高，是因 为存在抗氧呼吸的缘故。 2、与植物耐旱性有重要相关性的氨基酸是，它能增强细胞 的。 3、植物叶绿体的丙酮提取液透射光下呈，反射光下 呈。 4、根据种子的吸水量，可将种子的萌发分为吸胀吸水阶段、停止吸水阶段，重 新吸水阶段。 5、GA和ABA生物合成的前体是甲瓦龙酸，在短光照下形成ABA。 6、膜脂的组成与膜脂的抗冷性有关，不饱和程度，固化温度 高，不利发生膜变相，植物的抗冷性越小。 7、植物组织培养的理论基础是细胞全能性，用来培养的植物体部分叫外植 体。 8、保卫细胞质的膜上存在着 H+ATP 酶，在光照下，将H+分泌到保卫细胞外， 使保卫细胞 HP升高，驱动 H+ 进入保卫细胞，导致保卫细胞吸水，气孔张开。 9、跨膜信号传导主要是通过和完成。 10、土壤缺氮时，根冠比高，水分过多时，根冠比低。 11、具有远红光和红光逆转效应的是，它的生色团与叶绿体 的 结构相似。 12、成熟的水果变甜，是因为淀粉转化成糖，未成熟的水果有涩味是因为 含有单宁。 13、植物组织培养的理论依据是细胞全能性，用来培养的植物的部分叫外 植体。 二、单项选择（每题1分，共计20分） 略！ 三、名词解释（每题3分，共计30分） 1、次级共运转（次级主动运输）：以质子动力作为驱动力的跨膜离子运转，使质 膜两边的渗透能增加，该渗透能是离子或者中性分子跨膜转运的动力。 2、细胞信号传导：偶联各种胞外刺激信号与其相应的生理反应之间的一系列分 子反应。 3、希尔反应：离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。 4、渗透调节：植物细胞通过主动增加溶质降低渗透势，增强吸水和保水能力， 以维持正常细胞膨压的作用。 5、交叉适应：植物经历了某种逆境之后，能提高对另一逆境的抵抗能力，对不 同逆境间的相互适应作用。 6、光饱和点：在一定范围内，光合速率随着光照强度的增加而加快，光合速率 不再继续增加是的光照强度称为光饱和点。 7、光的形态建成：依赖光控制细胞分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织 和器官的建成，就称为光形态建成。 8、极性运输：生长素只能从植物体形态学上端向下端运输，不能反之。
植物生理学试题及答案1 一、名词 1 渗透势：由于溶质作用使细胞水势降低的值。 2 呼吸商：植物在一定时间内放出的CO2与吸收O2的比值。 3 荧光现象：叶绿素吸收的光能从第一单线态以红光的形式散失，回到基态的现象。 4 光补偿点：光饱和点以下，使光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等的光强。 5 代谢库：是能够消耗或贮藏同化物的组织、器官或部位。 6 生长调节剂：人工合成的，与激素功能类似，可调节植物生长发育的活性物质。 7 生长：由于细胞分裂和扩大引起的植物体积和重量的不可逆增加。 8 光周期现象：植物通过感受昼夜长短的变化而控制开花的现象。 9 逆境：对植物生长发育有利的各种环境因素的总称。 10自由水：在植物体内不被吸附，可以自由移动的水。 一、填空（每空0.5分，20分） 1、缺水时，根冠比（上升）N肥施用过多，根冠比（下降）温度降低，根冠比（上升）。 2、肉质果实成熟时，甜味增加是因为（淀粉）水解为（糖）。 3、种子萌发可分为（吸胀）、（萌动）和（发芽）三个阶段。 4、光敏色素由（生色团）和（蛋白团（或脱辅基蛋白））两部分组成，其两种存在形式是（Pr）和（Pfr）。 5、根部吸收的矿质元素主要通过（导管）向上运输。 6、植物细胞吸水有两种方式，即（渗透吸水）和（吸胀吸水）。 7、光电子传递的最初电子供体是（H2O），最终电子受体是（NADP+ ）。 8、呼吸作用可分为（有氧呼吸）和（无氧呼吸）两大类。 9、种子成熟时，累积磷的化合物主要是（植酸或非丁）。 三．选择（每题1分，10分）ABCCB ACBCB １、植物生病时，PPP途径在呼吸代谢途径中所占的比例（）。 A、上升； B、下降； C、维持一定水平 ２、对短日植物大豆来说，北种南引，要引 ( )。 A、早熟品种； B、晚熟品种； C、中熟品种 ３、一般植物光合作用最适温度是（）。A、10℃； B、35℃； C．25℃ ４、属于代谢源的器官是（）。 A、幼叶； B．果实； C、成熟叶 ５、产于新疆的哈密瓜比种植于大连的甜，主要是由于（）。 A、光周期差异； B、温周期差异； C、土质差异 6、交替氧化酶途径的P/O比值为（）。A、1； B、2； C、3 7、IAA在植物体内运输方式是( )。 A、只有极性运输； B、只有非极性运输； C、既有极性运输又有非极性运输 8、（）实验表明，韧皮部内部具有正压力，为压力流动学说提供了证据。 A、环割； B、蚜虫吻针； C、伤流 9、树木的冬季休眠是由（）引起的。A、低温； B、缺水； C、短日照 10、用红光间断暗期，对短日植物的影响是( )。 A、促进开花； B、抑制开花； C、无影响 四、判断正误（每题1分，10分）×√√×√××√×× 1. 对同一植株而言，叶片总是代谢源，花、果实总是代谢库。（）
植物生理学名词解释 名词解释 1. 根压——植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力 2. 蒸腾作用——水分通过植物体表面（如叶片等），以气体状态从体内散失到体外的现象 3. 水分临界期——指在植物生长发育过程中对缺水最为敏感，最易受害的阶段 4. 内聚力学说——以水分具有较大的内聚力保证由叶至根水柱不断，来解释水分上升原因的学说 5. 矿质营养——植物对矿物质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用，通称为矿质营养 6. 必需元素——指在植物营养生理上表现为直接的效果、如果缺乏时则植物生育发生障碍，不能完成生活史、以及去除时植物表现出专一的、可以预防和恢复的症状的一类元素 7. 单盐毒害——溶液中只有一种金属离子对植物起有害作用的现象 8. 离子对抗——在发生单盐毒害的溶液中，如加入少量其他金属离子来减弱或消除单盐毒害的作用叫离子对抗 9. 平衡溶液——含有适当比例的多盐溶液，对植物生长有良好作用的溶液 10. 还原氨基化——还原氨直接使酮酸氨基化而形成相应氨基酸的过程 11. 胞饮作用——物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程 12. 通道蛋白——在细胞质膜上构成圆形孔道的内在蛋白 13. 植物营养临界期——植物在生长发育过程中，对某种养分的需要虽然绝对数量不一定很多；但有很迫切的时期，如供应量不能满足植物的要求，会使生长发育受到很大影响，以后很难弥补损失 14. C3途径——以RUBP为CO2受体，CO2固定后最初产物为PGA三碳化合物的光合途径16. C4途径——以PEP为CO2受体，CO2固定后最的初产物是四碳双羧酸的光合途径15. 交换吸附——根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附与解吸附的过程，总有一部分离子被其它离子所置换，所以细胞吸附离子具有交换性质 17. 光系统——能吸收光能并将吸收的光能转化成电能的机构。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。 18. 反应中心——进行光化学反应的机构。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。 19. 荧光现象——叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色的现象，由第一线态回到基态时所产生的光。 20. 磷光现象——当去掉光源后，叶绿素溶液和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。
《植物生理学》期末总结:植物生理学实验总结 一、名词解释 1.水势（water potential）： 体系中每偏摩尔体积水的自由能与每偏摩尔体积纯水的自由能之差值，用ψw表示。 2.信号转导（signal transduction）： 指细胞耦联各种刺激信号（包括各种内外刺激信号）与其引起特定生理效应之间的一系列分子反应机制。 3.呼吸跃变（respiratory climacteric）： 果实成熟过程中，呼吸速率随着果龄而降低，但在后期会突然增高，呈现“呼吸高峰”，以后再下降的现象。 4.呼吸跃变（respiration climacteric）： 果实成熟过程中，呼吸速率随着果龄而降低，但在后期会突然增高，呈现“呼吸高峰”，以后再下降的现象。 5.渗透作用（osmosis）：
是一种特殊的扩散，指溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。 6.集体效应（group effect）： 在一定面积内，花粉数量越多，花粉萌发和花粉管的生长越好的现象。 7.光补偿点（light pensation point）： 随着光强的增高，光合速率相应提高，当到达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于O2释放量，表观光合速率为零，这时的光强称为光补偿点。 8.矿质营养（mineral nutrition）： 植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。 9.乙烯的“三重反应”（triple response）： 乙烯对植物生长具有的抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗和使茎横向生长（即使茎失去负向地性生长）的三方面效应。 10.春化作用（vernalization）： 低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。
2015年考试题型：total :100分 1、名词解释：20分 2、填空：15分 3、选择：20分 4、判断：10分 5、简答：15分 6、论述：20分 2015年考试范围： 知识点：（名词部分） 1.吸胀吸水：指依靠亲水胶体的吸胀力而引起的吸收水分的方式，它是依赖于低的ψm而引起的吸水，是无液泡的分生组织和干燥种子细胞的主要吸水方式。 2.代谢性吸：植物细胞利用呼吸作用产生的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。 3.伤流：从植物茎的基部将茎切断，切口不久流出液滴，从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象，叫做伤流，流出的液体为伤流液。 4.吐水：没有受伤的植物处在土壤水分充足、天气潮湿的环境中，叶片尖端或边缘有液体分泌的现象。 5.蒸腾拉力：指因叶片蒸腾作用而产生的使导管中水分上升的力量。 7.灰分元素：除C、H、O、N等元素分别以CO2、H2O、N和S的氧化物等形式挥发外，植物体所含的不能挥发的残余物质称为灰分，占干物质的5-10%。灰分中存在的元素称为灰分元素，又称为矿质元素。 8.光呼吸：指绿色细胞在光下吸收O2，释放CO2的过程，它是伴随光合作用而发生的一种正常生理过程。 9.顶端优势：指植物的顶端生长占优势而抑制侧枝或侧根生长的现象。 10.春化作用：低温诱导或促使植物花器官形成的作用叫春化作用。 11.呼吸链：呼吸代谢途径中间产物所形成的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组1.成的电子传递系统，传递到分子氧的总过程。 12.抗氰呼吸：植物体呼吸链存在的一条对氰化物不敏感的支路,这种在氰化物存在条件下仍能运行的呼吸作用称为抗氰呼吸。 13.临界日长：指在昼夜周期中诱导短日植物开花所需的最长日照长度或诱导长日植物开花所必需的最短日照长度。 14.临界暗期：指在昼夜周期中长日植物能够开花的最长暗期长度，或短日植物能够开花的最短暗期长度。 15.长日植物：在日长长于临界日长的条件下能才开花的植物，多在春未和夏天开花。 16.短日植物：在日长短于其临界日长的条件下才能开花的植物，秋天日长变短时开花。 17.日中性植物：可在任何日照条件下开花，如番茄。 18.三重反应：乙烯对植物生长的典型效应是：抑制茎的伸长生长、促进茎或根的横向生长（即茎失去负向重力性），这就是乙烯所特有的“三重反应”。 19.光周期现象：生长在地球上不同地区的植物在长期适应和进化过程中表现出生长发育的周期性变化。植物成花（或发育）对光周期的反应现象，称光周期现象。 20.光合色素：在光合作用的反应中吸收光能的色素称为光合色素。 21.黄化现象：与光形态建成相对应，暗中生长的植物表现出各种黄化特征的现象。 22.原初反应：是光合作用起始的光物理化学过程，包括光能的吸收、传递与电荷分离，即天线色素吸收光能并传递给中心色素分子，使之激发，被激发的中心色素分子将高能电子传递给原初电子受体，使之还原，同时又从原初电子供体获得电子，使之氧化。 23.聚光色素：在光合作用中，真正能发生光化学反应的光合色素仅占很少一部分，其余的色素分子只起捕获光能的作用，这些色素吸收的光能都要传递到反应中心色素分子才能引起光化学反应。所以这些色素分子就称为天线色素，或称聚光色素，又称捕光色素。 24.红降现象：在四十年代，以绿藻和红藻为材料，研究其不同光波的光合效率，发现当光波大于680纳米时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子产额急剧下降，这种现象，称为红降现象。 25.双光增益效应：1957年伊利诺斯大学爱默生（Robcrt Emcrson）及其同事发现，如果在680纳米长波红光之外，再加上一些比它波长较短的光，如650—670纳米的光，则量子效率（即量子产颜）大大增高，比