第二章 植物的水分生理自测Word文档下载推荐.docx
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引起的，暂时萎蔫则是暂时的
引起的。
相当于土壤永久萎蔫系数的水，其水势约为
MPa。
（土壤缺少有效水，蒸腾＞吸水，－1.5）
9．植物的吐水是以
状态散失水分的过程，而蒸腾作用以
状态散失水分的过程。
（液体，气体）
10．田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称
苗，其原因是土壤溶液水势
于作物体的水势，引起水分外渗。
（烧，低）
11．种子萌发时靠
作用吸水，干木耳吸水靠
作用吸水。
形成液泡的细胞主要靠
作用吸水。
（吸胀，吸胀，渗透）
12．植物细胞处于初始质壁分离时，压力势为
，细胞的水势等于其
。
当吸水达到饱和时，细胞的水势等于
（0，Ψs，0）
13．植物细胞中自由水与束缚水之间的比率增加时，原生质胶体的粘性
，代谢活性
，抗逆性
（降低，上升，下降）
14．气孔开放时，水分通过气孔扩散的速度与小孔的
成正比，不与小孔的
成正比。
（周长，面积）
15．气孔在叶面上所占的面积一般为
%，但通过气孔蒸腾可散失植物体内的大量水分，这是因为气孔蒸腾符合
原理。
（1，小孔律）
16．移栽树木时，常常将叶片剪去一部分，其目的是减少
（蒸腾面积）
17．植物激素中的
促进气孔的张开；
而
则促进气孔的关闭。
（细胞分裂素，脱落酸）
18．常用的蒸腾作用指标是
、
和
（蒸腾速率、蒸腾效率、蒸腾系数或需水量）
19．C4植物的蒸腾系数要
于C3植物。
（小）
20．设甲乙两个相邻细胞，甲细胞的渗透势为-1.6MPa，压力势为0.9MPa，乙细胞的渗透势为-1.3MPa，压力势为0.9MPa，甲细胞的水势是
，乙细胞的水势是
，水应从
细胞流向
细胞。
（-0.7MPa，-0.4MPa，乙，甲）
21．利用细胞质壁分离现象，可以判断细胞
，测定细胞的
（死活，渗透势）
22．蒸腾旺盛时，木质部导管和叶肉细胞的细胞壁都因失水而收缩，使
势下降，从而引起这些细胞水势下降而吸水。
（压力）
23．根系吸水的部位主要在根的尖端，其中以
区的吸水能力为最强。
（根毛）
24．根中的质外体常常是不连续的，它被内皮层的
分隔成为内外两个区域。
（凯氏带）
25．共质体途径是指水分从一个细胞的细胞质经过
进入另一个细胞的细胞质的移动过程，其水分运输阻力较______。
（胞间连丝，大）
26．蒸腾作用的生理意义主要有：
产生_________力、促进________部物质的运输、降低_________和促进CO2的同化等。
（蒸腾拉力、木质部、植物体的温度）
27．保卫细胞的水势变化主要是由
等渗透调节物质进出保卫细胞引起的。
（K＋，苹果酸）
28．通常认为在引起气孔开启的效应中，红光是通过
效应，而蓝光是通过
效应而起作用的。
红光的光受体可能是
，而蓝光的光受体可能是
色素。
（间接，直接，叶绿素，隐花）
29．低浓度CO2促进气孔
，高浓度CO2能使气孔迅速
（张开，关闭）
30．植物叶片的
和等均可作为灌溉的生理指标，其中
是最灵敏的生理指标。
（细胞汁液浓度，渗透势，水势，气孔开度，叶片水势）
31．影响气孔开闭的最主要环境因素有
等。
（光、温、水、CO2）
32．和纯水比较，含有溶质的水溶液的蒸汽压
，沸点
，冰点
，渗透压
，渗透势
（下降，升高，下降，升高，下降）
33．适当降低蒸腾的途径有：
减少
、降低
及使用
等。
（蒸腾面积，蒸腾速率，抗蒸腾剂）
（二）选择题
1．一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括：
B．
A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质
C．细胞膜和液泡膜之间的细胞质D．细胞壁和液泡膜和它们之间的细胞质
2．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
3．植物水分亏缺时
A．
A．叶片含水量降低，水势降低，气孔阻力增高B．叶片含水量降低，水势升高
C．叶片含水量降低，水势升高，气孔阻力增高D．气孔阻力不变
4．当植物细胞溶质势与压力势绝对值相等时，这时细胞在纯水中：
C．
A．吸水加快B．吸水减慢C．不再吸水D．开始失水
5．将一个细胞放入与其胞液浓度相等的糖溶液中，则：
D．
A．细胞失水B．既不吸水，也不失水
C．既可能吸水，也可能失水D．是否吸水和失水，视细胞压力势而定
6．已形成液泡的细胞，在计算细胞水势时其衬质势可省略不计，其原因是：
A．衬质势很低B．衬质势很高C．衬质势不存在D．衬质势等于细胞的水势
7．苍耳种子开始萌芽时的吸水属于：
A．吸胀吸水B．代谢性吸水C．渗透性吸水D．降压吸水
8．植物分生组织的吸水依靠：
9．当细胞在0.25mol/L蔗糖溶液中吸水达动态平衡时，将该细胞置纯水中会
A．吸水B．不吸水也不失水C．失水
10．水分在根或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
11．设根毛细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.6MPa，土壤Ψs为-0.2MPa，这时是
A．根毛细胞吸水B．根毛细胞失水C．水分处于动态平衡
12．在保卫细胞内，下列哪一组因素的变化是符合常态并能促使气孔开放的？
A．CO2含量上升，pH值升高，K+含量下降和水势下降
B．CO2含量下降，pH值下降，K+含量上升和水势下降
C．CO2含量上升，pH值下降，K+含量下降和水势提高
D．CO2含量下降，pH值升高，K+含量上升和水势下降
13．在土壤水分充足的条件下，一般植物的叶片的水势为
A．-0.8～-0.2MPaB．-8～-2MPaC．-2～-1MPaD．0.2～0.8MPa
14．在土壤水分充足的条件下，一般一般陆生植物叶片细胞的溶质势为
15．植物细胞吸水后，体积增大，这时其Ψs
A．增大B．减小C．不变D．等于零
16．蒸腾旺盛时，在一张叶片中，距离叶脉越远的部位，其水势
A．越高B．越低C．基本不变D．与距离无关
17．在温暖湿润的天气条件下，植株的根压
A．比较大B．比较小C．变化不明显D．测不出来
18．植物刚发生永久萎蔫时，下列哪种方法有可能克服永久萎蔫？
A．灌水B．增加光照C．施肥D．提高大气湿度
19．蒸腾作用的快慢，主要决定于
A．叶面积的大小B．叶内外蒸汽压差的大小
C．蒸腾系数的大小D．气孔的大小
20．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
21．将Ψp为０的细胞放入等渗溶液中，其体积
A．不变B．增大C．减少
22．大气的水势通常
A．低于－10-7PaB．高于－10-7PaC．等于0PaD．低于10-7Pa
23．风和日丽的情况下，植物叶片在早晨、中午和傍晚的水势变化趋势为
B
A．低-高-低B．高-低-高C．低-低-高D．高-高-低
24．气孔关闭与保卫细胞中下列物质的变化无直接关系：
A．ABAB．苹果酸C．钾离子D．GA
25．压力势呈负值时，细胞的Ψw。
A．大于ΨsB．等于ΨsC．小于ΨsD．等于0
26．某植物在蒸腾耗水2kg，形成干物质5g，其需水量是
A．2.5B．0.4C．400D．0.0025
27．植物带土移栽的目的主要是为了
A．保护根毛B．减少水分蒸腾C．增加肥料D．土地适应
28．把植物组织放在高渗溶液中，植物组织
A．吸水B．失水C．水分动态平衡D．水分不动
29．呼吸抑制剂可抑制植物的
A．主动吸水B．被动吸水C．蒸腾拉力加根压D．叶片蒸腾
30．当细胞充分吸水完全膨胀时
A．Ψp＝Ψs，Ψw＝0B．Ψp＞0，Ψw＝Ψs＋Ψp
C．Ψp＝-Ψs，Ψw＝0D．Ψp＜0，Ψw＝Ψs-Ψp
31．当细胞处于质壁分离时
A．Ψp＝0，Ψw＝ΨpB．Ψp＞0，Ψw＝Ψs＋Ψp
C．Ψp＝0，Ψw＝ΨsD．Ψp＜0，Ψw＝-Ψp
32．进行渗透作用的条件是
A．水势差B．细胞结构C．半透膜D．半透膜和膜两侧水势差
33．可克服植物暂时萎蔫。
A．灌水B．遮荫C．施肥D．增加光照
34．水分临界期是指植物的时期。
A．消耗水最多B．水分利用效率最高
C．对缺水最敏感最易受害D．不大需要水分
35．植物的下列器官中，含水量最高的是
A．根尖和茎尖B．木质部和韧皮部C．种子D．叶片
36．影响蒸腾作用的最主要环境因素组合是
A．光，风，O2B．光，温，O2C．光，湿，O2D．光，温，湿
37．生长在岩石上的一片干地衣和生长在地里的一株萎蔫的棉花，一场阵雨后，两者的吸水方式
A．都是吸胀作用B．分别是吸胀作用和渗透作用
C．都是渗透作用D．分别是渗透作用和吸胀作用
38．小液流法测定植物组织的水势，如果小液流向上，表明组织的水势
于外界溶液水势。
A．等于B．大于C．小于
39．植物中水分的长距离运输是通过
A．筛管和伴胞B．导管和管胞C．转移细胞D．胞间连丝
40．植物体内水分经的运输速度，一般为3～45m·
h-1。
A．共质体B．管胞C．导管D．叶肉细胞间
41．施肥不当产生“烧苗”时
A．土壤溶液水势（Ψ土）＜根毛细胞水势（Ψ细）B．ΨW土＞ΨW细C．ΨW细＝ΨW土
（三）问答题
1．简述水分在植物生命活动中的作用。
答：
（1）细胞的重要组成成分一般植物组织含水量占鲜重的75%～90%。
（2）代谢过程的反应物质如果没有水，许多重要的生化过程如光合作用放氧反应、呼吸作用中有机物质的水解都不能进行。
（3）各种生理生化反应和物质运输的介质如矿质元素的吸收、运输、气体交换、光合产物的合成、转化和运输以及信号物质的传导等都需以水作为介质。
（4）使植物保持固有的姿态植物细胞含有大量水分，产生的静水压可以维持细胞的紧张度，使枝叶挺立，花朵开放，根系得以伸展，从而有利于植物捕获光能、交换气体、传粉受精以及对水肥的吸收。
（5）具有重要的生态意义通过水所具有的特殊的理化性质可以调节湿度和温度。
例如：
植物通过蒸腾散热，调节体温，以减轻烈日的伤害；
水温的变化幅度小，在水稻育秧遇到寒潮时可以灌水护秧；
高温干旱时，也可通过灌水来调节植物周围的温度和湿度，改善田间小气候；
此外可以水调肥，用灌水来促进肥料的释放和利用。
因此水在植物的生态环境中起着特别重要的作用。
2．植物体内水分存在的形式与植物的代谢、抗逆性有什么关系？
植物体内的水分存在两种形式，一种是与细胞组分紧密结合而不能自由移动、不易蒸发散失的水，称为束缚水，另一种是与细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水，称为自由水。
自由水可参与各种代谢活动，因此，当自由水/束缚水比值高时，细胞原生质呈溶胶状态，植物的代谢旺盛，生长较快，抗逆性弱；
反之，自由水少时，细胞原生质呈凝胶状态，植物代谢活性低，生长迟缓，但抗逆性强。
3．在植物生理学中引入水势概念有何意义？
（1）可用热力学知识来分析水分的运动状况不论在生物界、非生物界，还是在生物界与非生物界之间，水分总是从水势高处流向水势低处，直到两处水势差为O为止。
2）可用同一单位来判别水分移动水势的单位为压力（Pa），与土壤学、气象学中的压力单位相一致，使在土壤-植物-大气的水分连续系统中，可用同一单位来判别水分移动。
（3）与吸水力联系起来水势概念与传统的吸水力（S）概念有联系，在数值上Ψw＝-S，使原先前人测定的吸水力数值在加上负号后就变成水势值。
4．土壤溶液和植物细胞在水势的组分上有何异同点？
（1）共同点：
土壤溶液和植物细胞水势的组分均由溶质势、衬质势和压力势组成。
（2）不同点：
①土壤中构成溶质势的成分主要是无机离子，而细胞中构成溶质势的成分除无机离子外，还有有机溶质；
②土壤衬质势主要是由土壤胶体对水分的吸附所引起的，而细胞衬质势则主要是由细胞中蛋白质、淀粉、纤维素等亲水胶体物质对水分的吸附而所引起的；
③土壤溶液是个开放体系，土壤的压力势易受外界压力的影响，而细胞是个封闭体系，细胞的压力势主要受细胞壁结构和松驰或紧张状态情况的影响。
5．植物吸水有哪几种方式？
通常认为细胞的水势主要由三部分组成：
Ψ细胞＝Ψs＋Ψm＋Ψp，这三个组成中的任何一个发生变化，都会影响细胞水势的变化，从而影响细胞与外界水分的交换。
所以引起植物吸水主要有三种方式：
（1）渗透吸水指由于Ψs的下降而引起的细胞吸水。
含有液泡的细胞吸水，如根系吸水、气孔开闭时保卫细胞的吸水主要为渗透吸水。
（2）吸胀吸水依赖于低的Ψm而引起的吸水。
无液泡的分生组织和干燥种子中含有较多衬质（亲水物体），它们可以氢键与水分子结合，吸附水分。
（3）降压吸水这里是指因Ψp的降低而引发的细胞吸水。
如蒸腾旺盛时，木质部导管和叶肉细胞（特别是萎蔫组织）的细胞壁都因失水而收缩，使压力势下降，从而引起细胞水势下降而吸水。
失水过多时，还会使细胞壁向内凹陷而产生负压，这时Ψp＜0，细胞水势更低，吸水力更强。
6．温度为什么会影响根系吸水？
温度尤其是土壤温度与根系吸水关系很大。
过高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，扩散速率降低，同时由于细胞原生质粘度增加，水分扩散阻力加大；
②根呼吸速率下降，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。
（2）高温使根系吸水下降的原因：
①土温过高会提高根的木质化程度，加速根的老化进程；
②使根细胞中的各种酶蛋白变性失活。
土温对根系吸水的影响还与植物原产地和生长发育的状况有关。
一般喜温植物和生长旺盛的植物的根系吸水易受低温影响，特别是骤然降温，例如在夏天烈日下用冷水浇灌，对根系吸水很不利。
7．试述将鲜嫩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。
鲜嫩的蒜头浸入溶液中不能进行正常的有氧呼吸。
另外，高浓度蔗糖溶液的渗透势很低，低于蒜头细胞的水势，使蒜头细胞失水发生质壁分离。
同时，食醋的主要成分是醋酸，它是蛋白质的凝固剂，对细胞膜结构有破坏作用，因而当用蔗糖与食醋配制的浓溶液浸渍鲜嫩的新蒜不仅会对蒜细胞有杀伤作用，而且使大蒜细胞死亡，原生质层成为全透性，这样蔗糖和醋酸分子均可进入蒜细胞内，新蒜就被浸渍成糖醋蒜。
8．气孔开闭机理如何？
植物气孔蒸腾是如何受光、温度、CO2浓度调节的？
关于气孔开闭机理主要有两种学说:
（1）无机离子泵学说又称K＋泵假说。
光下K+由表皮细胞和副卫细胞进入保卫细胞，保卫细胞中K＋浓度显著增加，溶质势降低，引起水分进入保卫细胞，气孔就张开；
暗中，K+由保卫细胞进入副卫细胞和表皮细胞，使保卫细胞水势升高而失水，造成气孔关闭。
这是因为保卫细胞质膜上存在着H+_ATP酶，它被光激活后，能水解保卫细胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的ATP，产生的能量将H+从保卫细胞分泌到周围细胞中，使得保卫细胞的pH值升高，质膜内侧的电势变低，周围细胞的pH值降低，质膜外侧电势升高，膜内外的质子动力势驱动K+从周围细胞经过位于保卫细胞质膜上的内向K＋通道进入保卫细胞，引发开孔。
（2）苹果酸代谢学说在光下，保卫细胞内的部分CO2被利用时，pH值上升至8.0～8.5，从而活化了PEP羧化酶，PEP羧化酶可催化由淀粉降解产生的PEP与HCO3-结合形成草酰乙酸，并进一步被NADPH还原为苹果酸。
苹果酸解离为2H+和苹果酸根，在H+／K+泵的驱使下，H+与K+交换，保卫细胞内K+浓度增加，水势降低；
苹果酸根进入液泡和Cl-共同与K+在电学上保持平衡。
同时，苹果酸的存在还可降低水势，促使保卫细胞吸水，气孔张开。
当叶片由光下转入暗处时，该过程逆转。
气孔蒸腾显著受光、温度和CO2等因素的调节。
（1）光光是气孔运动的主要调节因素。
光促进气孔开启的效应有两种，一种是通过光合作用发生的间接效应；
另一种是通过光受体感受光信号而发生的直接效应。
光对蒸腾作用的影响首先是引起气孔的开放，减少内部阻力，从而增强蒸腾作用。
其次，光可以提高大气与叶子温度，增加叶内外蒸气压差，加快蒸腾速率。
（2）温度气孔运动是与酶促反应有关的生理过程，因而温度对蒸腾速率影响很大。
当大气温度升高时，叶温比气温高出2～10℃，因而，气孔下腔蒸气压的增加大于空气蒸气压的增加，这样叶内外蒸气压差加大，蒸腾加强。
当气温过高时，叶片过度失水，气孔就会关闭，从而使蒸腾减弱。
3）CO2低浓度CO2促进气孔张开，高浓度CO2能使气孔迅速关闭（无论光下或暗中都是如此）。
在高浓度CO2下，气孔关闭可能的原因是：
①高浓度CO2会使质膜透性增加，导致K+泄漏，消除质膜内外的溶质势梯度，②CO2使细胞内酸化，影响跨膜质子浓度差的建立。
因此CO2浓度高时，会抑制气孔蒸腾。
9．简述水分在植物体内的运输途径和运输速率。
水分在植物体内的运输的途径是：
土壤水分→根毛→根皮层→根内皮层→根中柱鞘→根中柱薄壁细胞→根的导管或管胞→茎的导管→叶柄导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙→气孔下腔→气孔→大气。
水分运输途径中有经质外体的，有经共质体的，如从皮层→根中柱，叶脉→叶肉细胞，是通过共质体活细胞进行的。
共质体运输虽只有几毫米，但阻力大，速度一般只有10-3cm·
从土壤中吸收的水分进入根中柱之后，以集流的方式沿着导管和管胞向地上部运输。
它们占水分运输全部途径（从根表皮到叶表皮）的99.5%以上。
导管是中空而无原生质体的长形死细胞，阻力小，运输速度较快，一般3～45m·
h-1；
而管胞中由于相连的细胞壁未打通，水分须经壁中纹孔移动，阻力较大，运输速度不到0.6m·
通常蒸腾作用旺盛，叶片失水多，根冠水势梯度大，植物体水分运输的速率也就较大。
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