植物水分代谢
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一、是非题1、将植物细胞放入一定浓度的溶液中,如果这个细胞既不从外界溶液中吸水,也不向外界溶液中排水,则这个细胞的水势等于零。
(×)(难度3)2、当植物细胞处于浓度高的溶液中时,由于溶液的水势大于细胞液的水势,便发生质壁分离现象。
(×)(难度2)3、植物根系要吸收土壤中的水分,土壤溶液浓度必须小于细胞液的浓度。
(√)(难度2)4、成长的叶片水分散失主要是通过气孔。
(√)(难度1)5、蒸腾效率高的植物,一定是蒸腾量小的植物。
(×)(难度2)6、深秋早晨,树木花草叶面上有许多水滴,这种现象叫吐水。
(×)(难度1)7、吐水多说明植物根系代谢活动旺盛。
(√)(难度1)8、苍耳种子开始萌芽时的吸水属于吸胀吸水。
(√)(难度1)9、水分在植物体内的运输要经活细胞和死细胞,其中经活细胞的运输速度快。
(×)(难度1)10、种子吸胀吸水和植物蒸腾作用都是不需要呼吸作用直接供能的生理过程。
(√)(难度2)11、植物在白天和晚上都有蒸腾作用。
(√)(难度1)12、正常条件下,植物地上部分的水势大于地下部分的水势。
(×)(难度1)13、当细胞内的ψw等于0时,该细胞的吸水能力很强。
(×)(难度2)1415、将ψp=0的细胞放入等渗溶液中,细胞的体积会发生变化。
(×)(难度3)16、压力势(ψp)与膨压的概念是一样的。
(×)(难度1)17、细胞间水分的流动取决于它的ψS差。
(×)(难度2)18、土壤中的水分在根内是不可通过质外体进入导管的。
(×)(难度1)19、蒸腾拉力引起被动吸水,这种吸水与水势梯度无关。
(×)(难度1)20、植物根内是因为存在着水势梯度才产生根压。
(√)(难度1)21、保卫细胞进行光合作用时,渗透势增高,水分进入,气孔张开。
(×)(难度1)22、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。
第一章植物的水分代谢二、填空1、在干旱条件下,植物为了维持体内的水分平衡,一方面要求根系发达,使之具有强大的吸水能力,另一方面要尽量减少蒸腾,防止失水过多导致萎蔫。
2、水分沿着导管或管胞上升的下端动力是根压,上端动力蒸腾拉力。
由于水分子内聚力大于水柱张力的存在,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内聚力学说。
3、依据 K+泵学说,从能量的角度考察,气孔张开是一个主动过程;其 H+/K+泵的开启需要光合磷酸化提供能量来源。
4、一般认为,植物细胞吸水时起到半透膜作用的是:细胞质膜、细胞质〔中质〕和液泡膜三个部分。
5、水分经小孔扩散的速度大小与小孔〔周长〕成正比,而不与小孔的〔面积〕成正比;这种现象在植物生理学上被称为〔小孔扩散边缘效应〕。
6、当细胞巴时, =4 巴时,把它置于以下不同溶液中,细胞是吸水或是失水。
〔1〕纯水中〔吸水〕;〔2〕 =-6 巴溶液中〔不吸水也不失水〕;〔3〕=-8 巴溶液中〔排水〕,〔4〕 =-10 巴溶液中〔排水〕;〔5〕=-4 巴溶液中〔吸水〕。
7、伤流和吐水现象可以证明根质的存在。
8、水分在植物细胞内以自由水和束缚水状态存在;自由水、束缚水比值大时,代谢旺盛。
反之,代谢降低。
9、在相同温度和压力条件下,一个系统中一偏摩尔容积的水与一偏摩尔容积纯水之间的自由能差数,叫做水势。
10、已形成液泡的细胞水势是由〔渗透势〕和〔压力势〕组成,在细胞初始质壁别离时〔相对体积=1.0〕,压力势为零,细胞水势导于-。
当细胞吸水到达饱和时〔相对体积=1.5〕,渗透势导于,水势为零,这时细胞不吸水。
11、细胞中自由水越多,原生质粘性越小,代谢越旺盛,抗逆性越弱。
12、未形成液泡的细胞靠〔吸胀作用〕吸水,当液泡形成以后,主要靠〔渗透性〕吸水。
三、问答题1、土壤里的水从植物的哪部分进入植物,双从哪部别离开植物,其间的通道如何?动力如何?水分进入植物主要是从根毛——皮层——中柱——根的导管或管胞——茎的导管或管胞——叶的导管或管胞——叶肉细胞——叶细胞间隙——气孔下腔——气孔,然后到大气中去。
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—NH,—COOH,—OH等)则暴露在分子的表面。
一、名词解释第一章植物的水分代谢1.水势:每偏摩尔体积的水的化学势称为水势。
2.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。
3.蒸腾作用:植物体内的水分以气态从植物体表散失到大气中去的过程。
4.蒸腾速率:又称蒸腾强度或蒸腾率,指植物在单位时间内、单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。
第二章植物的矿质营养1.溶液培养:在含有全部或部分营养元素溶液中培养植物的方法2.载体运输学说:质膜上的载体蛋白属于内在蛋白,它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合,形成载体-物质复合物,通过载体蛋白构象的变化,透过质膜,把分子或离子释放到质膜的另一侧。
第三章植物的光合作用5.光合作用:通常是指绿色细胞吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。
从广义上讲,光合作用是光养生物利用光能把二氧化碳合成有机物的过程。
6.双光增益效应或爱默生增益效应:在用远红光照射时补红光(例如650nm的光),则量子产额大增,比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。
这种在长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象被称为双光增益效应,因这一现象最初由爱默生(Emerson)发现的,故又叫爱默生效应。
7.光合磷酸化:光下在叶绿体把ADP与无机磷合成ATP,并形成高能磷酸键的过程。
8.光补偿点:同一叶片在同一时间内,光合过程中吸收的CO2和呼吸过程释放的CO2等量时的光照强度。
9.光呼吸:植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放CO2的过程,由于这种反应仅在光下发生,需叶绿体参与,并与光合作用同时发生,故称作为光呼吸。
因为光呼吸的底物乙醇酸和其氧化产物乙醛酸,以及后者经转氨作用形成的甘氨酸皆为C2化合物,因此光呼吸途径又称为C2循环。
第四章植物的呼吸作用1.呼吸商:简称RQ,指植物在一定时间内,呼吸作用所释放的CO2的量与吸收的O2的量的比值。
2.温度系数:是指在生理温度范围内,温度每升高10 ℃所引起呼吸速率增加的倍数。
第一章植物的水分代谢一、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.渗透势即溶质势(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.小孔扩散律:气体通过多孔表面的扩散速率,不与小孔的面积成正比,而与小孔的周长成正比。
9.水分临界期: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.质壁分离:将植物细胞放到水势较低的浓溶液中,细胞渗透失水,细胞壁弹性有限,原生质体弹性较大,细胞继续失水造成细胞壁和细胞质分离的现象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(效率):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。
它是蒸腾比率的倒致。
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。
第二章植物的矿质营养一、名词解释1. 矿质元素:2.灰分元素:亦称矿质元素,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.大量元素:在植物体内含量较多,占植物体干重达万分之一以上的元素。
包括钙、镁、硫、氮、磷、钾、碳、氢、氧等9种元素(C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S)。
植物生理考研专用第一章植物的水分代谢名词解释:1、水势:每偏摩尔体积水的化学势差。
就是说,水溶液的化学势与纯水化学势之差,除以水的偏摩尔体积所得的商,称为水势。
2、根压:由于植物根系生理活动促使液流从根部上升的压力3、伤流:从受伤或折断的植物组织伤口处溢出液体的现象4、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5、内聚力学说:以水分的内聚力(相同分子间互相吸引的力量)来解释水分在木质部中上升的学说6、小孔扩散规律:指气体通过多孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比,而与小孔的周长或直径成正比的规律。
气孔蒸腾速率符合小孔扩散律填空:1、水分在植物体内由(自由水)和(束缚水)两种形式存在2、将一个充分饱和的细胞放入比其细胞液还低10倍的溶液中,其体积(变小)3、细胞间水分子移动的方向决定于(水势差),即水分从(水势高)的细胞流向(水势低)的细胞4、(伤流)和(吐水)现象可以证明根压的存在5、细胞中自由水越多,原生质粘性(越小),代谢(越旺盛),抗性(越弱)6、植物细胞吸水有多种方式,未形成细胞液的细胞靠(吸胀作用)吸水,液泡形成后主要靠(渗透作用)吸水7、相邻的两个植物细胞,水分移动方向决定于两端细胞的(水势差异)8、干燥种子吸收水分的动力是(吸胀作用)判断题:(只有对的)1、处于初始质壁分离状态的细胞,若其细胞内液浓度等于外液浓度,则细胞的吸水速度与排水速度相等,出现动态平衡2、水分通过根部内皮层,需经过共质体,因而内皮层对水分运转起调节作用3、将ΨP=0的细胞放入等渗溶液中,其体积不变4、植物体内水在导管和管胞中能形成连续的水柱,主要是由于蒸腾拉力和水分子内聚力的存在问答题:1、温度过高或过低为什么不利于根部吸水?答:温度尤其是土壤温度与根系吸水关系很大。
过高或过低对根系吸水均不利。
(1)低温使根系吸水下降的原因:①水分在低温下粘度增加,扩散效率降低,同时由于细胞原生质粘度增加,水分扩散阻力加大;②根呼吸效率下降,影响根压产生,主动吸水减弱;③根系生长缓慢,不发达,有碍吸水面积扩大。
第八章植物的水分代谢一、内容提要(一)基本知识体系水是地球上所有生命得以生存的一个必不可少的条件。
水分在植物体内主要以束缚水和自由水两种状态存在。
自由水含量越大,代谢越旺盛。
束缚水含量相对较多,植物抵抗不良环境的能力增强,常以束缚水/自由水的比率作为衡量植物抗性强弱的指标之一。
细胞是植物水分代谢的基本单位,植物细胞吸收水分的方式有三种:有液泡的植物细胞主要靠渗透作用吸水;没有液泡或未形成液泡的细胞,靠吸涨作用吸水;此外,细胞还有代谢性吸水。
在这三种吸水方式中,以渗透性吸水为主。
典型的植物细胞水势由三部分组成,即ψW = ψS + ψP + ψm 。
植物细胞水分得失情况决定于细胞与其环境之间的水势梯度,如果细胞水势高于环境水势,细胞失水;反之则细胞吸收水分。
植物细胞之间和组织之间的水分流动同样遵循这样的规律。
根系是陆生植物吸收水分的主要器官。
根的各部分吸水能力并不相同,其中根毛区吸水能力最大。
根系吸水方式主要有主动吸水和被动吸水。
主动吸水是由根代谢活动而引起的吸水过程,根压是植物主动吸收水分的主要动力。
被动吸水是由于植物地上部蒸腾作用而引起的根部吸水,蒸腾拉力是植物被动吸水的主要动力。
植物根系主动吸水和被动吸水所占比重因植物蒸腾强度而不同。
植物根系吸水除了受内部因素(如根系发达程度和根系代谢作用强弱等)影响外,还受周围环境因素的影响,如蒸腾速率、土壤水分、土壤温度、土壤通气状况、土壤溶液浓度等。
植物吸收的水分中,绝大部分水都会通过蒸腾作用排出体外。
植物主要通过叶片进行蒸腾作用。
蒸腾作用有皮孔蒸腾、角质层蒸腾和气孔蒸腾三种,气孔蒸腾是植物蒸腾作用的主要形式。
气孔是由叶表皮组织上的一对保卫细胞构成的一个特殊小孔结构,其扩散完全符合小孔扩散定律。
有关气孔运动的机理主要有:淀粉与糖转化学说、K+泵学说、苹果酸代谢学说、玉米黄素学说。
影响气孔运动的因素有光照、CO2、温度、水分和植物激素。
蒸腾作用的影响因素有气孔频度和大小、气孔下腔体积及叶片内部面积等内部因素及光照、温度、湿度等外部因素。
植物的新陈代谢的知识植物的新陈代谢的知识植物的新陈代谢一、水分代谢植物水分代谢包括水分的吸收、运输和排出三个过程。
?1.水分的吸收?(1)细胞的渗透性吸水水分移动需要能量作功,自由能是可用于作功的能量。
通常用水势来衡量水分所含自由能的高低。
纯水的自由能最大,水势也最高。
由于溶液中的溶质分子吸引水分子,降低了水的自由能,因此,溶液中的自由能要比纯水低。
如果将纯水的水势定为0,溶液的水势就为负值。
溶液越浓,水势越低。
水分由水势高处流到水势低处。
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。
细胞吸水情况决定于细胞水势。
典型植物细胞水势(Ψw)由三部分组成:Ψw=Ψm+Ψs+Ψp(ψm为衬质势,Ψs为渗透势,Ψp为压力势),渗透势,溶质势Ψ是由于溶质颗粒引起的纯水水势的变化,为负值。
压力势是由于细胞壁等压力的存在而增加的水势。
当细胞吸水而膨胀时,对细胞壁产生一种压力,即膨压。
这时细胞壁会对原生质产生反作用力,它正向作用于细胞,使细胞溶掖自由能增加,因此,压力势往往是正值。
但质壁分离时,压力势为零;剧烈蒸腾时,细胞壁表面蒸发水多于原生质体蒸发水,细胞壁随着原生质体的收缩而收缩,压力势会呈负值。
衬质势是细胞胶体物质亲水性和毛细管对水束缚而引起水势降低的值,为负值。
已形成液泡的细胞,其衬质势很小,通常省略不计,上述公式可简化为:Ψ w=Ψ丌+Ψ P。
图1—2-25表明细胞水势、渗透势和压力势在细胞不同体积中的变化。
在细胞初始质壁分离时,Ψp=0,Ψw=Ψ丌。
当细胞完全膨胀时,IΨ丌l=IΨPI,但符号相反,因此,Ψw=0,不吸水。
当叶片在剧烈蒸腾时,由于压力势为负值,水势低于渗透势。
2)细胞的吸胀作用细胞在形成液泡之前的吸水主要靠吸胀作用。
由于细胞没有液泡,Ψ丌=0,Ψp=0,所以Ψw=Ψm。
吸胀作用的大小就是衬质势的大小。
2.根系吸水的动力根系吸水有两种动力:蒸腾拉力和根压。
由于蒸腾作用使水分沿导管上升,使根吸水的力量称为蒸腾拉力。
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水平的大小,因此, 溶质势乂可称为了渗透势(osmosis potential, 兀).溶质势可用小s=RTlnNw/ V w,m公式计算,也可按范特霍夫公式小s=小TT =-iCRT计算.13. 衬质势14. 压力势15. 重力势.16. 膨压17. 集流18. 质壁别离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,到达平衡时测得其小视-0.26Mpa,那么该细胞的n p为了n必.3. 将一植物细胞放入小w=0.8 MPa的溶液(体权相对细胞来说很大)中,吸水到达平衡时测得细胞的小s=-o.95MPa,那么该细胞内的小p为了,小叫.4. 某种植物形成5g十物质消耗了2.5Kg水,其蒸腾效率为了蒸腾系数为了.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o8 .利用质壁别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010 .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.由丁的存在,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了014. 气孔在叶面所占的面积一般为了 ,但气孔蒸腾失去了植物体内的大量水分,这是由于气孔蒸腾符合原理,这个原理的根本内容17.一般认为了,植物细胞吸水时起到半透膜作用的是:、和三个局部.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别离时,其W w =;当细胞吸水到达饱和时,其W w= o22. 一般植物细胞W w= ;当细胞刚发生质壁别离时,其WW= 023. 液泡化的植物细胞,其水势主要由__________ 和成,而以忽略不计.27. 种子萌发时靠 '乍用吸水,其吸水量与关.28. 分生组织主要依靠水,形成液泡的细胞主要靠吸水.30. 以下吸水过程中水势的组分分别是:吸胀吸水W w=;渗透吸水Ww= ___________ _________ w= ;分生组织细胞吸水W w= ; 一个典型细胞水势组分,W w= ;成长植株的细胞吸水W w=31. 当细胞发生质壁别离时,压力势为了,细胞的水势等于 ,当细胞水势等于零时,细胞的和相等,但方向 .32. 当细胞处于质壁别离时,Wp= , Ww= ;当细胞充分吸水完全膨胀时,W p= , Ww= 在细胞初始质壁别离与充分吸水膨胀之间,随着细胞吸水,W s=, W p=, Ww= o35. 一个细胞的W s=-1.9Mpa, W p=0.9Mpa将其放入装有纯水的烧杯中,当到达平衡时细胞体积增加了30%该时细胞的W s为了, Wp为了, WW为了.36. 植物根部吸水水平最强的部位为了,由于.38. 植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为了 ,其动力是.40. 在暖湿天气条件下,植物吸水动力主要是 ,在十热天气下,植物吸水动力士适旦TE o41. 一般说来,蒸腾强烈的植物,吸水主要是由‘引起的,蒸腾程度很弱的植物, 吸水主要由■引起.45. _____________________ 根系吸水动力有________ 和两种.前者与有关,后者那么与关.48. 植物失水有_______ 和种方式.49. _________________________ 蒸腾可促进植物体内的和■向上运输,乂可防止叶面受到害.51.水分通过气孔扩散的速度与小孔的正比,不与小孔的正比.58. 提升保卫细胞内?_________________ 和可使气孔关闭.59. 气孔开闭的无机离子吸收(K泵)学说认为了气孔在光照下张开时,保卫细胞内子浓度升高,这是由于保卫细胞内含 ,在光照下可以产生,供应质膜上的 ,引起主动吸收子,降低保卫细胞的水势而使气孔开放.60. 在光下由于进行光合作用,保卫细胞内少,导致pH上升, _____________________ 酶在pH降低时把变为了使水势,气孑L .63.常用的蒸腾作用指标是?___________________ 和.69.植物水分代谢的三个过程为了> _______________ 和o73. ___________________________________ 作物灌水的生理指标有?和o74. 当水势作为了植物灌溉的指标时,以为了可靠.二、判断是非并改正1 .等渗溶液就是摩尔数相等的溶液.()2. 纯水的水势为了零,叶片完全吸水膨胀时水势也为了零,因此此时叶片内水为了纯水. ()3. 蒸腾拉力引起被动吸水,这种吸水与水势梯度无关.()4. 细胞间水分流动的方向取决于它们的水势差. ()5. 植物对水分的吸收、运输和散失过程称为了蒸腾作用. ()6. 将一充分吸水饱和的细胞放入比其细胞液浓度低10倍的溶液中,其体积变小.()7. 溶液的渗透势等于其渗透压的负值,因此可用公式:小s=-icRT来计算.()8. 从植物受伤或折断处溢出液体的现象称为了伤流,通过测定伤流的量分可以了解根系生理活动的强弱.()9. 在正常晴天情况下,植物叶片水势从早晨t中午t黄昏的改变趋势低t高t低.()10. 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.()11. 在一个含有水分的体系中,水参加化学反响的本领或者转移的方向和限度也可以用系统中水的化学势来反映.()12. 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,那么体积不变. ()13.1M蔗糖溶液和1M NaCI溶液的渗透势是相同的.()14、氢键的存在是水的比热和气化热都高的重要因素. ()15、植物被动吸水的动力来自叶片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.()16、已液泡化的植物活细胞,因其原生质体被水分所饱和,所以衬质势所占比例很小. ()17、植物的水势低于空气的水势,所以水分才能蒸发到空气中. ()18、植物细胞的水势永远是负值,而植物细胞的压力势却永远是正值. ()19、一个细胞放入某浓度的溶液中时, 假设细胞液浓度与外界溶液的浓度相等, 那么细胞水势不变.()四、I可答题与计算题2. 植物在纯水中培养一段时间后,如果给水中参加一些盐,植物会发生暂时萎焉,为了什么?3. 十旱时不宜给植物施肥,为了什么?4. 为了什么夏季晴天中午不能用井水浇灌作物?6. 一植物细胞的小w =-0.8MPa,在初始质壁别离时小s = -1.6 MPa,设该细胞在初始质壁别离时比原来体积缩小4%,计算其原来的小s和小p.12. 土壤里的水从植物的哪局部进入植物, 乂从哪局部离开植物,其间的通道如何?动力如何?13. 植物受涝后,叶片为了何会萎^或变黄?14. 植物如何维持其体温的相对恒定?15. 低温抑制根系吸水的主要原因是什么?16. 以下观点是否正确,为了什么?(1) 一个细胞放入某一浓度的溶液中时,假设细胞液浓度与外界溶液的浓度相等,那么体积不变.(2) 假设细胞的W p=—W s,将其放入某一溶液中时,那么体积不变.(3) 细胞的Ww=Ws,将其放入纯水中,那么体积不变.(4) 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,那么体积不变.17. 简述有关气孔开闭的无机离子(<)吸收学说.18. 设一个细胞的中w = — 8巴,初始质壁别离时的W s=- 16巴,假假设该细胞在初始质壁别离时比原来的体积缩小4%计算其原来的W s和W p各为了多少巴?19. 简述植物叶片水势的日改变20. 植物代谢旺盛的部位为了什么自由水较多?21. 简述气孔开闭的主要机理.22 .什么叫质壁别离现象?钻研质壁别离有什么意义?23. 分析产生以下实验结果的机理生长旺盛的麦苗在适温、高温条件下:(1)加水,有吐水现象;(2)加20%Nacl 无明显吐水;(3)冷冻处理,无明显吐水24. 在农业生产上对农作物进行合理灌溉的依据有哪些?26. M季土壤灌水,最好在早晨或黄昏进行较为了合理,为了什么?28.在正常的和十热的天气条件下,气孔开闭的日改变曲线有何不同,为了什么?31. 何谓根压,怎样证明根压的存在?32. 举例说明植物存在主动吸水和被动吸水?34.化肥施用过多为了什么会产生“烧苗〞现象?38. 为了什么在植物移栽时,要剪掉一局部叶子,根部还要带土?39. 夏季中午植物为了什么经常出现萎^现象?41. 光是怎样引起植物的气孔开放的?42. 试述水分对植物的生理生态作用?第3章植物的矿质与氮素营养一、名词解释溶液培养法砂基培养法被动吸收主动吸收.|膜转运蛋白离子通道载体共转运生理酸性盐生理碱性盐生理中性盐单盐蠹害团.离子拮抗平衡溶液叶面营养诱导酶硝酸复原酶单盐蠹害平衡溶液41、离子拮抗42、养分临界期43、再利用元素45. 外连丝46. 植物营养最大效率期47. 协同效应二、填空题1 .确定某种元素是否为了植物必需元素时,常用法.2. 现已确定,植物必需大量元素有;微量元素有.3. 以下各酶含有什么金届离子:碳酸酎酶,多酚氧化酶 ,细胞色素氧化酶 ,过氧化氢酶 , 固氮酶.5. 华北、西北地区果树小叶病是由于缺乏元素的缘故.6. 油菜花而不实由丁缺引起.7. 豆科植物的共生固氮作用需要三种元素参加,它们是、和08. 离子扩散的方向取决丁和的相对数值大小.10. 一般来说,外界溶液的pbfi对根系吸收盐分的影响是,阳离子的吸收值随pH 的, 而阴离子的吸收随pH的.11. (NH4) 2SO是届丁生理性盐,NaNG是届丁生理性盐.14. 根部吸收的无机离子是通过向上运输的,但也能横向运输到 <喷在叶面的有机和无机物质是通过运输到植株各局部的.衰老器官解体的原生质与高分子颗粒还可通过向新生器官转移.15. 是表皮细胞外壁的通道,它从角质层的内外表延伸到表皮细胞的质膜, 其中充满表皮细胞原生质体的分泌物.16. 在16种植物面必需元素中,只有 ______ 4 ____ 种不存在丁灰分中.17. 这所以被称为了肥料三要素,这是由于.19. 从无机氮所形成的第一个有机氮化合物主要是 .20. 根吸收矿质元素最活泼的区域是.对丁难丁再利用的必需元素,其缺乏病症最先出现在O21. 可再利用的元素从老叶向幼嫩局部的运输通道是.22. 根外追肥时,喷在叶面的物质进入叶细胞后,是通过通道运输到植物多局部的.23. 业硝酸复原成氨是在细胞的中进行的.对丁非光合细胞,是在中进行的;而对丁光合细胞,那么是在中进行的.24. 根对矿质元素的吸收有主动吸收和被动吸收两种,在实际情况下,以吸收为了主.25. 水稻等植物叶片中天冬酰胺的含量可作为了诊断的生理指标.28.硝酸盐复原速度白天比夜间 ,这是由于叶片在光下形成的和能促进硝酸盐的复原.33. 钻研矿质营养常用的方法有 ______ 和.34. 确定必需元素的三条标准是、和39. ________________________________________ 老叶和茎秆出现红色或紫色常是由于缺__________________________________________ 所致,它使基部茎叶片积累大量合成,所以产生红色.41.缺Ca的显著病症是由于Ca是构成的成分之一.43. 缺Mg能影响成,从而引起状.44. 缺Mg会影响成,从而引起脉间状.45. 缺Fe能影响成,从而引起绿.49. 油菜“花而不实〞与缺元素关;豆科植物根瘤发育不好与缺元素有关.50. 在必需元素中,金届元素生长素合成有关,而___________________和那么与光合作用分解水,释放氧气有关.53. 缺乏必需元素? ?> 等,均可引起植物产生缺绿病.55. 缺N和缺Fe都能引起缺绿病,二者区别在丁缺氮病,缺铁病.56. 植物必需元素中,■元素与生长素有关,■等元素参加光合作用中水的分解.58. 当缺乏> ?■等元素时,其病症先在嫩叶或生长点出现.59. 当缺乏? : 元素时,其病症先在老叶出现.62. 植物细胞吸收矿质元素的三种方式为了?和o63. 离子扩散除取决丁化学势梯度外,还取决丁梯度,二者合起来称为了66. 支持载体学说的实验证据是 ______ 和象的存在.67. 长期施用硝态氮肥,可能导致土壤故称这类化肥为了.68. 土壤中施用NHNO3 土壤pH 因此该化肥届于 .73.根外追肥和喷药等,主要是通过_________ 和入植物体的.78. _________________________________________ 根部吸收矿质元素,其向上运输的动力是__________________________________________ 和.79. 栽培叶菜类应多施 ____ 肥,栽培块根、块茎作物在后期应多施巴.81.植物合理施月巴的指标有 , , _______________ 和等.83.水稻叶鞘中的量过高,常是N营养缺乏的指标.85.白菜十心病、苹果疮痂病与缺元素有关;幼叶先期脉间失绿,后呈灰白色与缺元素有关.四、判断是非并改正1. 植物吸收矿质元素最活泼区域是根尖分生区.()2. 植物从土壤溶液中既吸收硝态氮,乂吸收铉态氮.()3. 植物吸收矿质元素和水分间的关系是正相关.()4. NH4NOH于生理酸性盐,(NH4)2SO届于生理碱’性盐.()5. 植物体内的钾一般不形成稳定的结构物质.()6. 缺N时植物的幼叶首先变黄.()7. 温度越高,细胞膜的透性就越高,也就越有利于矿质元素的吸收.()8. 植物根系通过被动吸收到达杜南平衡时, 细胞内阴阳离子的浓度都相等.()9. 氮不是矿质元素,而是灰分元素.()10. 同族的离子问不会发生拮抗作用.()11. 固氮酶具有对多种底物起作用的功能.()12. 用毛笔蘸一些0.5%硫酸业铁溶液,在幼叶上写一个“ Mg'字,五天后在叶片上出现了一个明显的绿色,“Mg'字,说明该植物缺镁而缺铁.()13. 根部吸收各离子的数量不与溶液中的离子成比例. ()14. 把固氮菌(Azoto bacter)培养在含有15NH的培养基中,固氮水平立刻停止.()15. 植物吸收矿质元素最活泼的区域是根尖的分生区. ()16. N、P、K之所以被称为了“肥料三要素〞,是由于它们比其它必需矿质元素更重要. ()17. 所有植物完全只能依靠根吸SO2以提供其生长发育必需的硫元素五、问答题1. 植物必需元素具备哪些条件?2. 根外施肥有哪些优点?3. 试述矿质元素的综合生理作用.4. 植物营养必需的大量元素有哪几种?其中哪些是以阴离子状态被吸收?哪些以阳离子状态被吸收?哪些可以以阴离子或阳离子状态吸收?写出这些离子,并讨论外界溶液pHM阴、阳离子吸收的影响.5. 现配制了4种溶液(表3.1),每种溶液的总浓度都相同.用这些液培养已发育的小麦种子,14d后测得数据如表3.1所示.请分析其结及原因.表3.1 小麦的溶液培养6. 用溶液培养法钻研番茄的氮、磷、钾元素缺乏症时,忘记培养缸上贴标签.培养21d后发现A处理的番茄叶片卷缩.有缺绿斑,叶边枯焦,老叶病症比幼叶的更为了显著.B处理的番班叶干黄脱落,幼叶灰绿,叶柄叶脉呈紫色,根细而长,幼叶较老的缺乏症轻,整株生长缓慢.C处理的番茄叶片紫红色,叶及叶柄上有坏死斑,老叶病症较幼叶病症更明显,根系发育差,整枝生长慢.请你根据这些病症,为了不同处理的培养缸补贴标签.10. 支持矿质元素主动吸收的载体学说有哪些实验证据?并解释之.11. N肥过多时,植物表现出哪些失调病症?为了什么?13. 肥料适当深施有什么好处?14. 为了什么在石灰性土壤上施用NH4 N时,作物的长势较施用N03 N的好?15. 为了什么叶中的天冬酰胺或淀粉含量可作为了某些作物施用N肥的生理指标?22. 在含有Fe、K、P、Ca B、Mg C& S、Mn等营养元素的培养液中培养棉花,当棉苗第四片叶展开时,在第一片叶上出现了缺绿症,问该缺乏症是由丁上述元素中哪种元素含量缺乏而引起的?为了什么?27. 影响植物根部吸收矿质的主要因素有哪些?28. 何为了根外营养?其结构根底是什么?它有何优越性?29. 试述盐分吸收与水分吸收的关系?30. 为了了确切地证实某种元素是植物必需的微量元素,要做哪些实验?32. 试述根部吸收矿质的过程.33. 试述矿物质在植物体内运输的形式与途径,可用什么方法证明?34. 什么是营养临界期及营养最大效率期?它们对作物产量形成有何影响?35. 为了什么说施肥增产的原因是间接的?主要表现在哪些方面?36. 为了使肥效充分发挥,生产上常采取哪些主要举措?37. 必需矿质元素应具备哪几条标准?目前植物必需元素共有多少种?其中大量与微量元素各为了多少种?各是指哪些元素?38. 作物矿质元素是否缺乏,如何诊断?40. 根部吸收离子的数量总与土壤溶液(或培养液)中离子的数量成比例,对吗?为了什么?41. 为了什么在正常情况下植物体内业硝酸盐(NO2 )不会积累?44. 施肥如何才能做到合理?46. 何谓溶液培养?它在管理方面应注意什么?47. 缺氮与缺铁为了什么都能引起缺绿病,二者病症区别在哪里?48. 怎样才能证明某种元素是植物的必需?在进行这一工作时应注意些什么?49. 为了什么说水分和矿质元素的吸收是两个既相对独立,乂有密关系的生理过程.53. 如何理解“麦浇芽〞、“菜浇花〞?54. 浅谈矿质营养在植物体内的运输.56.简述植物NO3与光合作用的关系.61.如何提升植物养分利用效率?。
植物初级代谢是指植物细胞在生长发育和代谢过程中必需的基础代谢,是维持植物生命的基本能量和物质来源。
植物初级代谢包括以下几个方面:
光合作用:植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,合成有机物质(如葡萄糖、淀粉等),并释放氧气。
呼吸作用:植物通过呼吸作用将有机物质转化为能量,以维持细胞代谢活动,同时也释放出二氧化碳。
水分代谢:植物通过吸收土壤中的水分,经过输送和蒸腾等过程,维持细胞内外的水分平衡。
矿质元素代谢:植物通过吸收土壤中的矿质元素,如氮、磷、钾等,合成氨基酸、核苷酸、叶绿素等生命活性物质。
蛋白质合成:植物通过合成蛋白质来维持细胞的生长和代谢过程。
脂质合成:植物通过合成脂质来维持细胞膜的结构和功能,以及储存能量。
碳水化合物代谢:植物通过合成和分解碳水化合物,维持能量的储存和释放,同时也参与细胞壁的构建。
总的来说,植物初级代谢是指植物在生长发育和代谢过程中的基本能量和物质来源,是植物维持生命活动的重要基础。
第二章植物的水分代谢复习题参考答案第二章植物的水分代谢复习题参考答案1、植物细胞吸水方式有、和。
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、水孔蛋白存在于细胞的和上。
水孔蛋白活化依靠作用调节。
6、细胞质壁分离现象可以解决下列问题:、和。
7、自由水/束缚水比值越大,则代谢;其比值越小,则植物的抗逆性。
8、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。
9、形成液泡后,细胞主要靠吸水。
10、风干种子的萌发吸水主要靠。
11、溶液的水势就是溶液的。
12、溶液的渗透势决定于溶液中。
13、在细胞初始质壁分离时,细胞的水势等于,压力势等于。
14、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。
15、将一个ψp=-ψs的细胞放入纯水中,则细胞的体积。
16、相邻两细胞间水分的移动方向,决定于两细胞间的。
17、植物可利用水的土壤水势范围为。
18、植物根系吸水方式有:和。
前者的动力是________后者的动力是。
19、证明根压存在的证据有和。
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MPa,该水势称为。
21、叶片的蒸腾作用有两种方式:和。
22、某植物制造10克干物质需消耗5公斤水,其蒸腾系数。
23、水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径1. 细胞,2. 细胞。
24、小麦的第一个水分临界期是,第二个水分临界期是。
25、常用的蒸腾作用的指标有、和。
26、影响气孔开闭的因子主要有、和。
27、影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。
28、C3植物的蒸腾系数比C4植物。
29、可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有、、和。
30、近年来出现的新型的灌溉方式有、和。
四、选择题1、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、水具有高气化热;C、水具有表面张力;D、水分子具有内聚力。
2、一般而言,进入冬季越冬作物组织内自由水/束缚水的比值:()。
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;说明渗透作用的原理。
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。
细胞壁:细胞构造特点原生质层: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,同一植物在亦不一样。
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局部。
离子状态:如可再度利用利用形式 不稳定的化合物:如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,同一植物在亦不一样。
6.合理施肥应用:根据植物的需肥规律,施肥。
第二章:植物的水分代谢1.水分代谢:植物对水分的吸收、转运和散失的过程。
2.比热容:使单位质量的物质温度升高1℃所需的热量。
3.沸点:随着温度的升高,水的蒸汽压升高,当液体蒸汽压等于外界压力时的温度。
4.汽化热:在一定的温度下,将单位质量的物质由液态变为气态所需的热量。
5.内聚力:同类分子间具有的分子间引力。
6.表面张力:处于界面的水分子均受到垂直向内的拉力,这种作用于单位长度表面上的力。
7.抗张强度:某种物质抵抗张力或拉力的能力。
8.不可压缩性:自然界中液体体积难以压缩的特性。
可以保持植物的固有姿态。
9.束缚水:又称结合水,是存在于细胞原生质胶体颗粒周围或存在于大分子结构空间中被牢固吸附着的水分。
10.自由水:存在于细胞间隙、原生质胶粒间、液泡中、导管和管胞内以及植物体其他间隙中的水分。
11.水势:指相同温度下,一个系统中1偏摩尔容积的混合溶液体系与1偏摩尔容积纯水之间自由能的差数。
12.溶质势:由于水中溶质颗粒的存在而引起细胞水势下降的数值,这部分降低的数值又名渗透势。
13.压力势:由于细胞吸水膨胀,使原生质向外对细胞壁产生膨压,而细胞壁向内产生的反作用力—壁压的存在使细胞水势升高的数值,一般为正值。
初始质壁分离时压力势为0,植物剧烈蒸腾时,为负值,水势下降。
14.衬质势:由于亲水的衬质与水分子间的相互作用而使水的自由能下降的那部分数值,为负值。
15.重力势:指水分在重力场中由于存在高度差而受重力作用,使水势升高的数值。
16.扩散:物质分子由高化学势向较低化学势运转直到在空间均匀分布的趋势。
(小距离)17.集流:由于压力差的存在而形成的大量分子集体的运动。
(大距离)18.质壁分离:外界浓度大于细胞液浓度,细胞失水,原生质体体积缩小的现象。
19.质壁分离复原:把质壁分离的细胞重新置于比细胞液浓度小的外界溶液中时,细胞吸水,原生质体恢复原状的现象。
20.水孔蛋白(AQP):在原生质膜和液泡膜中存在一些蛋白,这些蛋白起着选择性水通道的作用,这些蛋白就称为水孔蛋白或水通道蛋白。