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第一章植物的水分生理一、名词解释(Explain the glossary)1．半透膜2．衬质势3．压力势4．水势5．渗透势6．自由水7．束缚水8．质外体途径9．渗透作用10．根压11．共质体途径12．吸涨作用13．跨膜途径14．水的偏摩尔体积15．化学势16．内聚力学说17．皮孔蒸腾18．气孔蒸腾19．气孔频度20．水分代谢21．蒸腾拉力22．蒸腾作用23．蒸腾速率24．蒸腾系数25．水分临界期26. 水分子内聚力27．水孔蛋白28．吐水29．伤流30．生理干旱31．萎蔫32．质壁分离33．质壁分离复原34．喷灌技术35．滴灌技术36．重力势二、是非题（True or False）1．当细胞内的ψw等于0时，该细胞的吸水能力很强。
( )2．细胞的ψg很小，但仍不可忽略。
( )3．将ψp=0的细胞放入等渗溶液中，细胞的体积会发生变化。
( )4．压力势(ψp)与膨压的概念是一样的。
( )5．细胞间水分的流动取决于它的ψπ差。
( )6．土壤中的水分在根内是不可通过质外体进入导管的。
( )7．蒸腾拉力引起被动吸水，这种吸水与水势梯度无关。
( )8．植物根内是因为存在着水势梯度才产生根压。
( )9．保卫细胞进行光合作用时，渗透势增高，水分进入，气孔张开。
( )10．气孔频度大且气孔大时，内部阻力大，蒸腾较弱；反之阻力小，蒸腾较强。
( )11．溶液的浓度越高，ψπ就越高，ψw也越高。
( )12．保卫细胞的k+含量较高时，对气孔张开有促进作用。
( )13．ABA诱导气孔开放，CTK诱导气孔关闭。
( )14．蒸腾作用快慢取决于叶内外的蒸汽压差大小，所以凡是影响叶内外蒸气压差的外界条件，都会影响蒸腾作用。
( )15．植物细胞壁是一个半透膜。
( )16．溶液中由于有溶质颗粒存在，提高了水的自由能，从而使其水势高于纯水的水势。
( ) 17．植物在白天和晚上都有蒸腾作用。
( )18．有叶片的植株比无叶片的植株吸水能力要弱。
植物生理学作业绪论一. 名词解释：植物生理学：是研究植物生命活动规律的科学，包括研究植物的生长发育与形态建成，物质与能量转化、信息传递和信号转导等3方面内容。
第一章植物的水分生理一. 名词解释①质外体途径：是水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动方式，阻力小，水分移动速度快。
②共质体途径：是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。
③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。
④水分临界期：指植物对水分不足特别敏感的时期。
二. 思考题1. 将植物细胞分别放在纯水和1 mol·L-1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：渗透势是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能；而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相互作用的结果，是由于细胞壁压力的存在而增加水势的值；水势是衡量水分反应或做功能量的高低，是每偏摩尔体积水的化学势差。
所以：（1）将植物细胞放入纯水中，由于纯水的浓度比细胞内液的浓度低，因此，纯水会向细胞质移动，引起细胞被动吸水，原生质体吸水膨胀，细胞的渗透势升高，压力势是增大，从而细胞的水势上升。
（2）而将植物细胞放入1 mol·L-1蔗糖溶液时结果则相反，植物细胞失水，发生质壁分离，胞内的离子浓度升高，细胞渗透势下降，压力势减少，即细胞水势明显降低。
4. 水分是如何进入根部导管的水分又是如何运输到叶片的答：根系是陆生植物吸水的主要器官，它从土壤中吸收大量水分，以满足植物体的需要。
植物根系吸水主要通过质外体途径、跨膜途径和共质体途径相互协调、共同作用，使水分进入根部导管。
而水分的向上运输则来自根压和蒸腾拉力。
正常情况下，因根部细胞生理活动的需要，皮层细胞中的离子会不断地通过内皮层细胞进入中柱，于是中柱内细胞的离子浓度升高，渗透势降低，水势也降低，便向皮层吸收水分。
第一章植物的水分生理一、名词解释：1.自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
2.束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水分。
3.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。
4.水势（ψw）：每偏摩尔体积水的化学势差。
符号：ψw。
5.渗透势（ψπ）：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）。
6.压力势（ψp）：由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。
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。
7.衬质势（ψm）：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降低值，以负值表示。
符号ψm。
8.吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。
9.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。
10.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。
11.根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
12.蒸腾拉力：由于蒸腾作用产主的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
13.蒸腾速率：又称蒸腾强度，指植物在单位时间内，单位面积通过蒸腾作用而散失的水分量。
（g／dm2·h）14.蒸腾比率：植物每消耗l公斤水时所形成的干物质重量（克）。
15.蒸腾系数：植物制造 1克干物质所需的水分量（克），又称为需水量。
它是蒸腾比率的倒数。
16.内聚力学说：又称蒸腾流-内聚力-张力学说。
即以水分的内聚力解释水分沿导管上升原因的学说。
二、填空题1.植物细胞内水分存在的状态有和。
2.水在植物体内整个运输途径中，一部分是通过和的长距离运输；另一部分是在活细胞间的短距离径向运输，包括水分由根毛到根部导管要经过及由叶脉到气室要经过。
3.某种植物制造1克干物质需要消耗水分500克，其蒸腾系数为，蒸腾比率为。
4.设有甲、乙二相邻的植物活细胞，它们的ψπ及ψp，甲细胞分别为 - 8及 + 2巴；乙细胞分别为– 6及 + 1巴，则水应从流向。
因为甲细胞的ψw 是巴，乙细胞的ψw 是巴。
5.写出下列吸水过程中的水势组分：（1）吸涨吸水：ψw =（2）干燥种子吸水：ψw =（3）渗透吸水：ψw =（4）一个典型细胞水势组合：ψw =（5）成长植株吸水：ψw =6.写出下列情况下，土壤溶液水势（ψw土）与根细胞水势（ψw细）之间的状况（采用符号＜、＞、＝表示）ψp = -ψπ（1）水分进入根毛细胞：ψw细ψw土（2）水分外渗至土壤溶液：ψw细ψw土（3）植物不吸水，也不外渗水：ψw细ψw土（4）施肥不当产生“烧苗”：ψw细ψw土7.影响气孔开闭最主要的环境因素有四个：它们是：、、、。
8.植物细胞吸水有、和三种方式。
9.植物散失水分的方式有和。
10.植物根系吸水方式有：和。
11.根系吸收水的动力有两种：和。
12.证明根压存在的证据有和。
13.叶片的蒸腾作用有两种方式：和。
14.影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。
15.C3植物的蒸腾系数比C4植物。
16.可以比较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标主要有：、、和。
17.目前认为气孔开启的机理主要有、和。
18.目前认为水分沿导管或管胞上升的动力是和。
19.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。
20.某种植物形成 5 g干物质消耗了 2.5 Kg水，其蒸腾效率为，蒸腾系数为。
21.将一植物细胞放人纯水（体积很大）中，达到平衡时测得其ψs为－0.26MPa，那么该细胞的ψp为，ψw 。
22.将一植物细胞放人纯水（体积很大）中，达到平衡时测得其ψp为0.19MPa，那么该细胞的ψφ为，ψw。
23.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。
三、选择题1.成熟的植物细胞可与外界液体环境构成一个渗透系统，是因为：A. 植物细胞液泡内溶液浓度与外界溶液浓度相等。
B. 细胞内有一定浓度的胞液，其外围的原生质具有相对半透性，与外界液体接触时，可以发生内外的水分交换。
C. 液泡溶液浓度大于外界溶液浓度，因此水分可以从外界流向细胞内部。
2.有一充分饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低10倍的溶液中，则细胞体积：A. 不变B. 变小C. 变大D. 难以判断3.已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是：A. 衬质势很低B. 衬质势很高C. 衬质势不存在4.在萌芽条件下，苍耳的不休眠种子开始4小时的吸水属于：A. 吸涨吸水B. 代谢性吸水C. 渗透性吸水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梯度C. 相邻活细胞的水势梯度D. 活细胞水势的高低6.当细胞在0.25 mol / L蔗糖溶液中吸水达动态平衡时，将该细胞置于纯水中，将会：A. 吸水B. 不吸水也不失水C. 失水7.植物在烈日照射下，通过蒸腾作用散失水分降低体温，是因为：A．水具有高比热 B．水具有高汽化热 C．水具有表面张力8.一般而言，冬季越冬作物组织内自由水/束缚水的比值：A．升高 B．降低 C．变化不大9.风和日丽的情况下,植物叶片在早上、中午和傍晚的水势变化趋势是A．低→高→低 B．高→低→高 C．低→低→高10.植物分生组织的细胞吸水靠A．渗透作用 B．代谢作用 C．吸涨作用11.在同温同压条件下，溶液中水的自由能与纯水相比A．要高一些 B．要低一些 C．二者相等12.在气孔张开时，水蒸汽分子通过气孔的扩散速度A．与气孔的面积成正比 B．与气孔周长成正比 C．与气孔周长成反比13.蒸腾作用快慢，主要决定于A．叶内外蒸汽压差大小 B．叶片的气孔大小 C．叶面积大小14.植物的保卫细胞中的水势变化与下列有机物质有关：A．糖 B．脂肪酸 C．苹果酸15.根部吸水主要在根尖进行，吸水能力最大的是A．分生区 B．伸长区 C．根毛区16.土壤通气不良使根系吸水量减少的原因是A．缺乏氧气 B．水分不足 C．C02浓度过高17.具有液泡的植物细胞，其水势组成为：（1）ψp+ψm；（2）ψs+ψp；（3）ψs+ψm；（4）ψs+ψp－ψm18.目前关于解释气孔运动机理的学说有：（1）K+累积学说；（2）化学渗透学说；（3）淀粉与糖转化学说；（4）苹果酸代谢学说19.一成熟植物细胞放入纯水中，吸水达到平衡时该细胞的：（1）ψw=ψs；（2）ψw=ψp；（3）ψw=ψm；（4）ψs=－ψp20.植物体内水分长距离运输的主要渠道是：（1）筛管和伴胞；（2）导管或管胞；（3）转移细胞；（4）胞间连丝21.表现根系主动吸水的证据有：A．萎蔫现象；B．吐水现象；C．伤流现象；D．蒸腾作用22.植物的根系结构中，共质体是指：A. 原生质；B. 细胞壁；C．胞间连丝；D．导管或管胞23.植物的根系结构中，质外体是指：A. 胞间连丝；B. 导管或管胞；C．细胞壁；D．细胞间隙24.植物体内水分向上运输的动力有：25.A. 蒸腾拉力；B. 大气压力；C. 水分子的内聚力；D. 根压四、判断题1.蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。
2.种子吸涨吸水和蒸腾作用都是无需呼吸作用直接供能的生理过程。
3.一个细胞能否从外液中吸水，主要决定于细胞水势与外液水势的差值。
4.具有液泡的细胞，其衬质势很小，通常忽略不计。
5.具有较高胞液浓度的细胞，与外液接触时便会发生吸水过程。
6.植物被动吸水的动力来自叶子的蒸腾作用所产生的蒸腾拉力，而与相邻细胞间的水势梯度无关。
7.一个细胞放入某一浓度的溶液中时，若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等，则体积不变。
8.若细胞的ψp = -ψπ，将其放入某一溶液中时，则体积不变。
9.若细胞的ψw =ψπ，将其放入纯水中时，则体积不变。
10.有一充分饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低50倍的溶液中，则体积不变。
11.影响植物正常生理活动的不仅是含水量的多少，而且还与水分存在的状态有密切关系。
12.在植物生理学中被普遍采用的水势定义是水的化学势差。
13.种子吸涨吸水和蒸腾作用都是需要呼吸作用直接供能的生理过程。
14.根系要从土壤中吸水，根部细胞水势必须高于土壤溶液的水势。
15.相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的水势差。
16.蒸腾作用与物理学上的蒸发不同，因为蒸腾过程还受植物结构和气孔行为的调节。
17.通过气孔扩散的水蒸气分子的扩散速率与气孔的面积成正比。
18.空气相对湿度增大，空气蒸汽压增大，蒸腾加强。
19.低浓度的C02促进气孔关闭，高浓度C02促进气孔迅速张开。
20.糖、苹果酸和K+、Cl-进入液泡，使保卫细胞压力势下降，吸水膨胀，气孔就张开。
21.蒸腾拉力引起被动吸水，这种吸水与水势梯度无关。
22.纯水的水势为零，叶片完全吸水膨胀时水势也为零，因此此时叶片内为纯水。
23.将一植物细胞放入与其渗透势相等的糖溶液中，该细胞既不吸水也不失水。
五、问答题1．水分子的物理化学性质与植物生理活动有何关系？水分子是极性分子，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，不易受高温为害。
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，产主吸附作用，并借毛细管力进行运动。
2．简述水分的植物生理生态作用。
（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）水分能便植物保持固有的姿态；（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和降低体温也有重要作用。
3．植物体内水分存在的状态与代谢关系如何？植物体中水分的存在状态与代谢关系极为密切，并且与抗往有关，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／束缚水的比值作为衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。
4．水分代谢包括哪些过程？植物从环境中不断地吸收水分，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。
5．利用质壁分离现象可以解决哪些问题？（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，则不能产主质壁分窝现象。
