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，避免失水过多导致萎蔫。

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，在细胞初始质壁分离时（相对体积=1.0）,压力势为零，细胞水势导于－。

当细胞吸水达到饱和时（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，双从哪部分离开植物，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。

在导管、管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主导地位。

在活细胞间的水分运输主要靠渗透。

2、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？植物受涝后，叶子反而表现出缺水现象，如萎蔫或变黄，是由于土壤中充满着水，短时期内可使细胞呼吸减弱，根压的产生受到影响，因而阻碍吸水；长时间受涝，就会导致根部形成无氧呼吸，产生和累积较多的乙醇，致使根系中毒受害，吸水更少，叶片萎蔫变质，甚至引起植株死亡。

3、低温抑制根系吸水的主要原因是什么？低温降低根系吸水速度的原因是（1）水分本身的粘度增大，扩散速度降低；原生质粘度增大。

（2）水分不易透过原生质；呼吸作用减弱，影响根压；根系生长缓慢，有碍吸收表面积的增加。

（3）另一方面的重要原因，是低温降低了主动吸水机制中所依赖的活力。

6、简述气孔开闭的主要机理。

气孔开闭取决于保卫细胞及其相邻细胞的水势变化以及引起这些变化的内、外部因素，与昼夜交替有关。

在适温、供水充足的条件下，把植物从黑暗移向光照，保卫细胞的渗透势显著下降而吸水膨胀，导致气孔开放。

反之，当日间蒸腾过多，供水不足或夜幕布降临时，保卫细胞因渗透势上升，失水而缩小，导致气孔关闭。

气孔开闭的机理复杂，至少有以下三种假说：（1）淀粉——糖转化学说，光照时，保卫细胞内的叶绿体进行光合作用，消耗 CO2，使细胞内 PH 值升高，促使淀粉在磷酸化酶催化下转变为 1－磷酸葡萄糖，细胞内的葡萄糖浓度高，水势下降，副卫细胞的水进入保卫细胞，气孔便张开。

在黑暗中，则变化相反。

（2）无机离子吸收学说，保卫细胞的渗透系统亦可由钾离子（K＋）所调节。

光合磷酸化产生ATP。

ATP 使细胞质膜上的钾－氢离子泵作功，保卫细胞便可逆着与其周围表皮细胞之间的离子浓度差而吸收钾离子，降低保卫细胞水势，气孔张开。

（3）有机酸代谢学说，淀粉与苹果酸存在着相互消长的关系。

气孔开放时，葡萄糖增加，再经过糖酵解等一系列步骤，产生苹果酸，苹果酸解离的 H+可与表皮细胞的 K＋交换，苹果酸根可平衡保卫细胞所吸入的 K＋。

气孔关闭时，此过程可逆转。

总之，苹果酸与 K＋在气孔开闭中起着互相配合的作用。

8、简述蒸腾作用的生理意义。

（1）是植物水分吸收和运输的主要动力。

（2）促进植物对矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的运输。

（3）能够降低叶片的温度，防止植物灼伤。

9、解释“烧苗”现象的原因。

一般土壤溶液的水势都高于根细胞水势，根系顺利吸水。

若施肥太多或过于集中，会造成土壤溶液水势低于根细胞水势，根系不但不能吸水还会丧失水分，故引起“烧苗”现象。

第二章植物的矿质营养一、名词解释1.大量元素2.微量元素3. .生理酸性盐4.生理碱性盐5.生理中性盐6. 单盐毒害7. 平衡溶液8.离子载体9.胞饮作用 10. 离子的主动吸收11. 离子的被动吸收12. 固氮酶 13. 根外营养 14、离子拮抗 15.养分临界期16.再利用元素 17.诱导酶18.生物固氮 19. 质外体 20.共质体二、填空1、确定某种元素是否为植物必需元素时，常用溶液培养法。

2、植物对养分缺乏最敏感的时期称为营养临界期。

3、大量元素包括C、H、O、N、P、K、Ca、Mg 和 S共 9 种，微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo 和 Cl共 7 种。

CH、O、4、N、P、K之所以被称为肥料三要素，这是因为植物对其需量较大，而土壤中往往又供应不足。

5、在 16 种植物面必需元素中，只有 C、H、O、N 4 种不存在于灰分中。

6、根吸收矿质元素最活跃的区域是根毛区。

对于难于再利用的必需元素，其缺乏症状最先出现在幼嫩组织。

7、根外追肥时，喷在叶面的物质进入叶细胞后，是通过韧皮部通道运输到植物多部分的。

8、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，以主动吸收为主。

9、水稻等植物叶片中天冬酰胺的含量可作为诊断氮（N）的生理指标。

10、矿质元素主动吸收过程中有载体参加，可从下列两方面得到证实：饱和效应和离子竞争。

11、小麦的分檗期和抽穗结实期的生长中心分别是腋芽和种子。

12、离子扩散的方向取决于化学势梯度和电势梯度的相对数值的大小。

13、说明离子主动吸收的三种学说是阴离子呼吸学说；载体学说和离子泵学说。

14、豆科植物的共生固氮作用需要三种元素参与，它们是Fe、Mo 和 Co。

一、名词解释1、大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干重达万分之一的元素，称为大量元素。

植物必需的大量元素是：钾、钙、镁、硫、磷、氮、碳、氢、氧等九种元素。

2、微量元素：植物体内含量甚微，约占植物体干重的、600.001—0.00001%的元素，植物必需的微量元素是铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯等七种元素，植物对这些元素的需要量极微，稍多既发生毒害，故称为微量元素。

3、生理酸性盐：对于（NH4）2SO4 一类盐，植物吸收 NH4＋较 SO4－多而快，这种选择吸收导致溶液变酸，故称这种盐类为生理酸性盐。

4、生理碱性盐：对于 NaNO3 一类盐，植物吸收 NO3－较 Na＋快而多，选择吸收的结果使溶液变碱，因而称为生理碱性盐。

5、生理中性盐：对于 NH4NO3 一类的盐，植物吸收其阴离子 NO3－与阳离子 NH4 ＋的量很相近，不改变周围介质的 pH 值，因而，称之为生理中性盐。

6、单盐毒害：植物被培养在某种单一的盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。

这种现象叫单盐毒害。

7、平衡溶液：在含有适当比例的多种盐溶液中，各种离子的毒害作用被消除，植物可以正常生长发育，这种溶液称为平衡溶液8、离子载体：是一些具有特殊结构的复杂分子，它具有改变膜透性，促进离子过膜运输的作用。

如缬氨霉素、四大环物等。

9、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的过程。

10、离子的主动吸收：又称主动运输，是指细胞利用呼吸释放的能量作功而逆着电化学势梯度吸收离子的过程。

11、离子怕被动吸收：是指由于扩散作用或其它物理过程而进行的吸收，是不消耗代谢能量的吸收过程，故又称为非代谢吸收。

12、固氮酶：固氮微生物中具有还原分子氮为氨态氮功能的酶。

该酶由铁蛋白和钼铁蛋白组成，两种蛋白质同时存在才能起固氮酶的作用。

13、根外营养：植物除了根部吸收矿质元素外，地上部分主要是叶面部分吸收矿质营养的过程叫根外营养。

14、离子拮抗：在单盐溶液中加入少量其它盐类可消除单盐毒害现象，这种离子间相互消除毒害的现象为离子拮抗。

15、养分临界期：作物对养分的缺乏最敏感、最易受伤害的时期叫养分临界期。

16、再利用元素：某些元素进入地上部分后，仍呈离子状态，例如钾，有些则形成不稳定化合物，不断分解，释放出的离子（如氮、磷）又转移到其它需要的器官中去。

这些元素就称为再利用元素或称为对与循环的元素。

17、诱导酶：又叫适应酶。

指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。

如水稻幼苗本来无硝酸还原酶，但如将其在硝酸盐溶液中培养，体内即可生成此酶。

18、生物固氮：微生物自生或与植物（或动物）共生，通过体内固氮酶的作用，将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。

19、质外体：植物体内原生质以外的部分，是离子可自由扩散的区域，主要包括细胞壁、细胞间隙、导管等部分，因此又叫外部空间或自由空间。

20、共质体：指细胞膜以内的原生质部分，各细胞间的原生质通过胞间连丝互相串连着，故称共质体，又称内部空间。

物质在共质体内的运输会受到原生质结构的阻碍，因此又称有阴空间。

三、问答题1、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（1）选择吸收。

不同的离子载体具有各自特殊的空间结构，只有满足其空间要求的离子才能被运载过膜。

由于不同的离子其电荷量和水合半径可能不等，从而表现出选择性吸收。

例如，细胞在 K＋和 Na＋浓度相等的一溶液中时，即使二离子的电荷相等，但它们的水合半径不等，因而细胞对 K＋的吸收远大于对 Na＋的吸收。

（2）竞争抑制。

Na＋的存在不影响细胞对的 K＋吸收，但同样是第一主族的+1价离子 Rb＋的存在，却能降低细胞对 K＋的吸收。

这是因为不仅 Rb＋所携带的电荷与 K＋相等，而且其水合半径也与 K＋的几乎相等，从而使得 Rb＋可满足运载 K＋的载体对空间和电荷的要求，结果表现出竞争抑制。

（3）饱和效应。

由于膜上载体的数目有限，因而具有饱和效应。

2、N 肥过多时，植物表现出哪些失调症状？为什么？叶色墨绿，叶大而厚且易披垂、组织柔嫩、茎叶疯长、易倒伏和易感病虫害等。

这是因为 N 素过多时，光合作用所产生的碳水化合物大量用于合成蛋白质、叶绿素和其它含氮化合物，使原生质含量大增，而用于合成细胞壁物质（纤维素、半纤维素和果胶物质等）的光合产物减少。