第一章水分生理
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第一章水分生理习题一、名词解释1.自由水2.束缚水3.水势4.压力势5.渗透势6.衬质势7.渗透作用8.水通道蛋白9.根压 10.吐水现象二、填空题1. 植物散失水分的方式有种,即和。
2. 植物细胞吸水的三种方式是、和。
3. 植物根系吸水的两种方式是和。
前者的动力是,后者的动力是。
4. 设甲乙两个相邻细胞,甲细胞的渗透势为- 16 × 10 5 Pa ,压力势为9 × 10 5 Pa ,乙细胞的渗透势为- 13 × 10 5 Pa ,压力势为9 × 10 5 Pa ,水应从细胞流向细胞,因为甲细胞的水势是,乙细胞的水势是。
5. 某种植物每制造10 克干物质需消耗水分5000 克,其蒸腾系数为,蒸腾效率为。
6. 把成熟的植物生活细胞放在高水势溶液中细胞表现,放在低水势溶液中细胞表现,放在等水势溶液中细胞表现。
7. 写出下列吸水过程中水势的组分吸胀吸水,Ψ w = ;渗透吸水,Ψ w = ;干燥种子吸水,Ψ w = ;分生组织细胞吸水,Ψ w =;一个典型细胞水势组分,Ψ w = ;成长植株吸水,Ψ w = 。
8. 当细胞处于初始质壁分离时,Ψ P = ,Ψ w = ;当细胞充分吸水完全膨胀时,Ψ p = ,Ψ w =;在初始质壁分离与细胞充分吸水膨胀之间,随着细胞吸水,Ψ S ,Ψ P ,Ψ w 。
9. 蒸腾作用的途径有、和。
10. 细胞内水分存在状态有和。
三、选择题1. 有一充分饱和细胞,将其放入比细胞浓度低10 倍的溶液中,则细胞体积A.不变B.变小C.变大D.不一定2. 将一个生活细胞放入与其渗透势相等的糖溶液中,则会发生A.细胞吸水B.细胞失水C.细胞既不吸水也不失水D.既可能失水也可能保持动态平衡3. 已形成液泡的成熟细胞,其衬质势通常忽略不计,原因是A.衬质势不存在B.衬质势等于压力势C.衬质势绝对值很大D.衬质势绝对值很小4. 在萌发条件下、苍耳的不休眠种子开始4 小时的吸水是属于A.吸胀吸水B.代谢性吸水C.渗透性吸水D.上述三种吸水都存在5. 水分在根及叶的活细胞间传导的方向决定于A.细胞液的浓度B.相邻活细胞的渗透势大小C.相邻活细胞的水势梯度D.活细胞压力势的高低7. 一般说来,越冬作物细胞中自由水与束缚水的比值A.大于1B.小于1C.等于1D.等于零9. 植物的水分临界期是指A.植物需水量多的时期B.植物对水分利用率最高的时期C.植物对水分缺乏最敏感的时期D.植物对水分的需求由低到高的转折时期10. 用小液流法测定植物组织水势时,观察到小液滴下降观象,这说明A.植物组织水势等于外界溶液水势。
植物生理学复习资料植物生理学复习资料第一章植物的水分生理一、名词解释1、水势:指在同温度同压强下每偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势的差值。
单位Pa。
2、渗透势Ψs:由于细胞液中溶质的存在引起细胞水势降低的数值,为负值。
3、压力势Ψp:由于细胞壁的压力的存在引起细胞水势变化的数值。
4、衬质势Ψm:有图细胞胶体物质的亲水性和毛细管作用对自由水的束缚而引起水势降低的值,为负值。
5、蒸腾作用:植物体内的水分以气态方式通过植物体表面散失到外界坏境的过程称为蒸腾作用。
6、蒸腾拉力:由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度而使水分沿导管上升的力量称蒸腾拉力。
作用力>>根压。
7、永久萎蔫系数:当植物刚好发生永久萎蔫时土壤尚存留的含水量。
(占土壤干重的百分数)。
二、简答、填空、判断等(一)2、水在植物生命中的作用(1)水是原生质的主要组分(2)一切代谢物质的吸收运输都必须在水中才能进行(3)水可以保持植物的固有姿态(4)水作为原料参与代谢:水是光合作用、呼吸作用、有机物合成与分解的底物(5)水可以调节植物的体温、调节植物的生存环境3、水势:指在同温度同压强下每偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势的差值。
单位Pa。
(1)在任何情况下。
水分流动的方向总是由水势高的地方流向水势低的地方。
(2)典型细胞水势(Ψw)包含三部分:Ψw = Ψs(渗透势)+ Ψp(压力势)+ Ψm(衬质势)成熟细胞则Ψw = Ψs(渗透势)+ Ψp(压力势)(3)当细胞处于质壁分离时:水势= 渗透势;细胞吸水饱和时:水势 = 0.4、植物细胞吸水的方式(1)渗透式吸水(具液泡细胞)(2)吸胀式吸水(无液泡的细胞及干种子、依赖衬质势(3)代谢性吸水(直接耗能)发生频率(1)>(2)>(3)(二)植物根系对水分的吸收1、根系是植物吸水的主要器官,,其中根毛区为主要的吸水区域。
2、根系吸水方式及其动力:根系吸水有主动吸水(根压)和被动吸水(蒸腾拉力)两种形式。
名词解释第一章水分生理1.渗透势:也称溶质势,渗透势是由于溶质颗粒的存在,降低了水的自由能,因而其水势低于纯水的水势。
2.压力势:是指细胞的原生质体吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力,与此同时引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。
3.质外体:是指植物体中的细胞壁、细胞间隙和木质部导管的连续系统。
4.共质体:是指由胞间连丝将细胞的原生质联系起来的连续系统。
5.质外体途径:是指水分或溶质只通过质外体,即细胞壁、细胞间隙和木质部的导管,为被动运输,速度快。
6. 共质体途径:是指水分或溶质从一个细胞的细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞质,形成细胞质的连续体,移动速率较慢。
7.跨膜途径:是指水分或溶质从一个细胞,移动到另一个细胞,要两次通过液泡膜,故称之为跨膜途径。
移动速率较慢。
8.细胞途径:共质体途径和跨膜途径同称为细胞途径。
移动速率较慢。
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。
,称为渗透作用。
渗透作用是水分跨膜运输的动力。
10.蒸腾作用:是指水分以气体状态,通过植物体的表面(主要是叶片),从体内散失到体外的现象。
11.蒸腾速率:植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。
一般以每小时没平方米叶面积蒸腾水量的质量表示。
12.水分临界期:植物对水分不足特别敏感的时期。
一般为孕穗期和灌浆期。
13.水分生理:水分的吸收、水分在质外体内的运输和水分的排出,称为水分生理。
14. 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称为质壁分离。
第二章矿质营养1.矿质营养:植物对矿物质的吸收、转运和同化,称为矿质营养。
2.被动运输:是指离子(或溶质)跨过生物膜不需要能量,是顺电化学势梯度进行运输的方式。
被动运输包括简单扩散和协助扩散。
3. 主动运输:是指离子(或溶质)跨过生物膜需要代谢供给能量,是逆电化学势梯度进行运输的方式。
被动运输包括质子泵和离子泵。
4.离子通道:是细胞膜中有通道蛋白构成的孔道,控制离子通过细胞膜。
植物生理学答案(1)第一章植物的水分生理一、名词解释。
渗透势(solute potential):由于溶液中溶质颗粒的存在,降低了水的自由能而引起的水势低于纯水水势的值,此值为负值.其也称为溶质势.质外体途径(apoplast pathway): 指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动,阻力小,移动方式速度快。
共质体途径(symplast pathway): 指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞质,形成一个细胞质的连续体,移动速度较慢。
渗透作用(osmosis):物质依水势梯度而移动,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,就是指水分子从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象.蒸腾作用(transpiration): 指水分以气体状态,通过植物体的表面,从体内散失到体外的现象。
二、思考题1、将植物细胞分别放在纯水和1mo l/L蔗糖溶液中,细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化?答:在正常情况下,植物细胞的水势为负值,在土壤水分充足的条件下,一般植物的叶片水势为-0.8~-0.2MPa。
将植物细胞放在纯水中时,纯水的水势为0,故植物细胞会吸水,渗透势、压力势及水势均上升,细胞体积变大。
当吸水达到饱和时,细胞体积达最大,水势最终变为0,渗透势和压力势绝对值相等、符号相反,各组分不再变化。
当植物细胞放于1mo l /L蔗糖溶液中时,根据公式计算蔗糖溶液的水势(设温度为27 ℃,已知蔗糖的解离系数i=1)=-icRT=-1mol /L×0.0083L·MPa/(mol·K)×(273+27)K=-2.49MPa,由于细胞的水势大于蔗糖溶液的水势,因此细胞放入溶液后会失水,渗透势、压力势及水势均减少,体积也缩小,严重时还会发生质壁分离现象。
如果细胞处于初始质壁分离状态,其压力势为0,水势等于渗透势。
第一章水分生理
一、选择题
1、每生成1mol 的干物质所需要的水的mol数,称为()。
A. 蒸腾强度
B. 相对蒸腾量
C. 蒸腾系数
D. 蒸腾比率
2、风干种子的水势为()。
A . ψW =ψs B. ψW =ψm C. ψW =ψp D. ψW=ψs+ψp
3、微风促进蒸腾,主要因为它能()。
A. 使气孔大开
B. 降低空气湿度
C. 吹散叶面水汽
D. 降低叶温
4、植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为()。
A. 吐水
B. 伤流
C. 排水
D. 流水
5、一植物细胞的ψw = - 0.37 MPa,ψp = 0.13 MPa,将其放入ψs = - 0.42 MPa的溶液(体
积很大)中,平衡时该细胞的水势为()。
A. -0.5 MPa
B. -0.24 MPa
C. -0.42 MPa
D. -0.33 MPa
6、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
7、植物细胞吸水后,体积增大,这时其Ψ s()。
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 等于零
8、当细胞内自由水/束缚水比值低时,这时植物细胞()
A 代谢强、抗性弱
B 代谢弱、抗性强C代谢、抗性都强D代谢、抗性都弱
9、用小液流法测定组织水分状况,当小液滴不浮不沉时,其糖液ψs就等于植物组织的()
A .ψw B.ψs C.ψp D.ψm
10、植物的水分临界期是指()。
A. 植物需水最多的时期
B. 植物水分利用率最高的时期
C. 植物对水分缺乏最敏感的时期 D . 植物对水分需求由低到高的转折时期
11、在土壤水分充分的条件下,一般植物的叶片的水势为()。
A. - 0.2~ - 0.8 MPa
B. - 2 ~ - 8 MPa
C. - 0.02 ~ - 0.08 MPa
D. 0.2~0.8 MPa
12、根据()就可以判断植物组织是活的。
A. 组织能吸水
B. 表皮能撕下来
C. 细胞能染色
D. 能质壁分离
二、是非题
1、等渗溶液就是摩尔数相等的溶液。
()
2、细胞间水分流动的方向取决于它们的水势差。
()
3、蒸腾拉力引起被动吸水,这种吸水与水势梯度无关。
()
4、将一充分吸水饱和的细胞放入比其细胞浓度低10倍的溶液中,其体积变小。
()
5、蒸腾效率高的植物,一定是蒸腾量小的植物。
()
6、根系是植物吸收水和矿质元素唯一的器官。
( )
7、空气相对湿度增大,空气蒸汽压增大,蒸腾加强。
()
8、没有半透膜即没有渗透作用。
()
9、植物对水分的吸收、运输和散失过程称为蒸腾作用。
()
10、在正常晴天情况下,植物叶片水势从早晨到中午再到傍晚的变化趋势为由低到高再
到低。
()
11、共质体与质外体各是一个连续的系统。
()
12、在细胞为水充分饱和时,细胞的渗透势为零。
()
三、填空题
1、将一植物细胞放入ψW = -0.8 MPa的溶液(体积相对细胞来说很大)中,吸水达到平
衡时测得细胞的ψs = -0.95 MPa,则该细胞的ψp为(),ψW为()。
2、植物体内自由水/束缚水比值降低时,植物的代谢活动()。
3、植物体内自由水/束缚水比值升高时,抗逆性()。
4、植物气孔保卫细胞膨压增大时气孔(),保卫细胞K+大量积累时气孔()。
5、()两种现象可以证明根压的存在。
6、植物体中的水分以()两种状态存在。
7、当植物细胞处于初始质壁分离时,其Ψ W =();当细胞吸水达到饱和时,其Ψ W 为
()。
形成液泡的细胞主要靠()吸水。
8、将一细胞放入清水中,细胞的水势变化趋势是(),细胞的渗透势(),压力势()。
9、茎叶的水势比根的水势();在同一根部,要根内侧细胞的水势比外侧细胞的水势
()。
10、淀粉磷酸化酶在pH 降低时把()转变为()。
在光下由于光合作用的进行,保卫
细胞中()减少,pH 上升。
11、根系吸水动力有根压和()两种。
前者与()有关,后者则与()有关。
12、水特殊理化性质中的()和()高,为水调节植物体温提供了有利条件。
13、利用质壁分离现象可以判断细胞()、测定植物的(),以及观察物质透过原生质
层的难易程度。
14、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()。
15、和纯水相比含有溶质的水溶液其冰点()。
16、当叶片失水出现萎蔫状态时,细胞的膨压为()。
17、一粒玉米的干种子,把它丢进水中,其主要依靠()吸水。
18、在根部水分运输阻力最大的部位是()。
四、名词解释
1、小孔扩散律
2、根压
3、内聚力学说
4、水势
5、衬质势
6、渗透势
7、渗透作用
8、束缚水
9、水分临界期10、蒸腾拉力11、蒸腾速率12、水孔蛋白
五、问答题
1、试述水分通过植物细胞膜的特点及途径。
2、水有哪些特殊的理化性质,这些特性对植物有怎样的作用?
3、三个相邻细胞A,B,C的ψsψp如下所列,三细胞的水势各为多少?水流的方向如何?
A ψs = - 1 MPa
B ψs = - 0.9 MPa
C ψs = - 0.8 MPa
ψp = 0.4 MPa ψp = 0.6 MPa ψp = 0.4 MPa
4、设一细胞的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。
5、哪些外界因素影响植物吸水和蒸腾作用? 适当降低蒸腾的途径有哪些?
6、有A、B两个细胞,A细胞Ψp= 0.4MPa,Ψs = -1.0MPa;B细胞Ψp= 0.3MPa,Ψs =
-0.6MPa。
在27℃时,将A细胞放入0.12mol/Kg蔗糖溶液中,B细胞放入0.2mol/Kg
蔗糖溶液中。
假设平衡时两细胞的体积不变,平衡后细胞的水势、渗透势、压力势各为多少?两细胞接触时水分流向如何?(气体常数R=0.0083KgMPa/mol.K)
7、高大树木导管中的水柱为何可以连续不中断?假如某部分导管中水柱中断了,树木
顶部叶片还能不能得到水分?为什么?
8、试述水分进出植物体的途径及动力。
9、根压是如何产生的? 其在植物水分代谢中有何作用?
10、假定土壤的渗透势和衬质势之和为-0.2 MPa,生长在这种土壤中的植物根的渗透势
为-1 MPa,压力势为0.7 MPa,在根与土壤水分达到平衡时,根细胞ψWψp各为多少?
如向土壤中施入化肥,其水势变为-0.5 MPa,植物可能会发生什么现象?
11、以下论点是否正确?为什么?
A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。
B若细胞的ψp=-ψπ,将其放入0.001mol/L的溶液中,则体积不变。
C若细胞的ψW=ψπ,将其放入纯水中,则体积不变。
D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。
12、试述气孔运动的机制。
13、假定土壤的渗透势和衬质势之和为-0.2 MPa,生长在这种土壤中的植物根的渗透势
为-1 MPa,压力势为0.7 MPa,在根与土壤水分达到平衡时,根细胞ψWψp各为多少?
如向土壤中施入化肥,其水势变为-0.5 MPa,植物可能会发生什么现象?
14、A,B,C三种土壤的田间持水量分别为38%,22%,9%,其永久萎焉系数分别
为18%,11%,3%,用这三种土分别盆栽大小相同的同一种植物,浇水到盆底刚流出水为止,以后不再浇水,请问哪种土壤中的植物将首先萎焉?说明理由。
15、以下论点是否正确?为什么?
A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。
B若细胞的ψp=-ψπ,将其放入0.001mol/L的溶液中,则体积不变。
C若细胞的ψW=ψπ,将其放入纯水中,则体积不变。
D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。
参考答案
D B C A C B A B A C A D - + - + - - - + - - - -
1、0.15MPa -0.8MPa
2、降低
3、降低
4、张开、张开
5、伤流、吐水
6、自由、束缚
7、Ψw=Ψs、Ψw=0、Ψs
8、升高、升高、升高
9、低、低10、可溶性糖、淀粉、CO2
11、蒸腾拉力、根生理活动、蒸腾作用12、比热、汽化热
13、死活、组织渗透势14、根压、蒸腾拉力15、下降
16、0 17、吸胀作用或衬质势18、内皮层凯氏带。