植物生理学考研复习资料第一章 植物的水分生理教学文案
植物生理学复习资料
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。
第一章 植物的水分生理-植物生理学(潘瑞炽第7版)
低渗溶液(低 浓度） 纯水中
V>1
ΨP增大 Ψp= -Ψs
Ψw= Ψs +Ψp Ψw = 0
饱和状态，充分膨胀
V=1.5
高渗溶液(高 浓度） 剧烈蒸腾
失水，质壁分离
V<1
Ψp =0 Ψp ＜0
Ψw = Ψs Ψw ＜ Ψs
无质壁分离
V<1
（五）植物细胞间水分的移动
移动方向：高水势处流向低水势,直至两处水势差为零
Ψπ= -iCRT
C-溶液浓度；T-绝对温度；R-气体常数；i-解离系数 注：Ψπ大小决定于溶液中溶质颗粒（分子或离子）总数。
压力势（ΨP ）：由于压力的存在而使体系水势改变的值。 一般情况：正值 质壁分离：零 剧烈蒸腾：负值
重力势（Ψg ）：指水分因重力下移与相反力量相等时的力量。 正值 忽略不计
5. 将洋葱表皮浸泡在7%的尿素溶液中，表皮细胞发生质壁分离，随后又自发地 发生质壁分离复原。出现这种现象的原因可能是（ B） A、细胞液浓度下降 B、尿素分子进入液泡 C、细胞壁受到破坏 D、细胞膜受到破坏 6. 口腔炎发炎，大夫常叫病人用盐水漱口，主要原因（D ）？ A.盐水清洁，可把口腔内细菌冲走 B.盐水温度低，细胞不易成活 C.Na+在盐水中有消炎作用 D.细菌在较高浓度的盐水中体内失水而难以生存
（2）若细胞的Ψp＝－ Ψs，将其放入某一溶液中时，则体积不变。
（3）若细胞的Ψw＝Ψs，将其放入纯水中，则体积不变。
（1）不完全正确
（ 2）不正确
（ 3）不正确
3．下列情况会发生渗透作用吸水的是 （C ）。
A．干种子萌发时的吸水 B．水从气孔进入外界环境 C．萎蔫的青菜放进清水中 D.玫瑰枝条插入盛有清水的花瓶中 4．能发生质壁分离的细胞是（B ）。 A．干种子细胞 C．红细胞 B．根毛细胞 D．腌萝卜干的细胞
植物生理学整理资料考研资料
植物⽣理学整理资料考研资料第⼀章植物的⽔分⽣理第⼀节植物对⽔分的需要⼀、植物的含⽔量1. 不同植物含⽔量不同⽔⽣＞中⽣＞旱⽣2. 同⼀植株不同器官、组织含⽔量不同新⽣旺盛＞衰⽼成熟3. 同⼀器官不同⽣长期，含⽔量也不同前期＞后期⼆、植物体内⽔分存在的状态1.⾃由⽔:植物体内不被亲⽔胶粒吸附，可以⾃由移动，可起溶剂作⽤的⽔分。
2.束缚⽔:植物体内吸附在亲⽔胶粒周围或被困于⼤分⼦空间中，不能⾃由移动的⽔分。
(⾃由⽔/束缚⽔低抗旱)三、⽔分对植物的作⽤1. 是细胞质的主要成分。
70－90%2. 是代谢过程中的重要反应物质。
如⽔解、脱氢反应，光合作⽤。
3. ⽔分是各种⽣化反应的基本介质（溶剂）。
4. ⽔分能保持植物的固有姿态。
（就像吹⽓⽓球）第⼆节植物细胞对⽔分的吸收植物对⽔分的吸收主要分三种⽅式: 扩散、集流、渗透作⽤⼀、扩散（以浓度为动⼒）是⼀种⾃发过程，是由于分⼦的随机热运动所造成的，物质从浓度⾼的区域向浓度低的区域移动的现象。
－－细胞间⽔分的迁移（⾃发、浓度差、短距离）⼆、集流（以压⼒为动⼒）指液体中成群的原⼦或分⼦在压⼒梯度下共同移动（压⼒指根压和蒸腾作⽤）是⽔分长距离运输的重要⽅式－－导管（主动、压⼒差、长距离）三、渗透作⽤（以压⼒为动⼒）1. 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。
（主动、⽔势差、偏短距离）2. ⽔势：溶液中每偏摩尔体积⽔的化学势差。
实质是压⼒单位。
3. 植物细胞是⼀个渗透系统：质膜和液泡膜都是半透膜，同细胞质和胞外环境组成了渗透系统。
－－烧苗4.细胞⽔势的组成：Ψw=ψs+ψp(+ψm) (+ψg)ψp —压⼒势：细胞壁对原⽣质体产⽣压⼒引起的⽔势变化值。
多数情况下压⼒势为正值，因为壁压增⼤⽔势（⼤于纯⽔，>0）。
⽔势有时为零，有时为负。
ψm —衬质势：由于原⽣质中的亲⽔物质束缚⽔使细胞⽔势降低的值。
(<0)规定纯⽔的⽔势为0ψs—渗透势或溶质势:由于溶质的作⽤使细胞⽔势降低的值。
植物生理学 1水分生理
观察质壁分离和去质壁分离现象：
1、说明原生质层具半透膜性质，植物成熟细胞是 一个渗透系统，主要以渗透作用吸水；
2、可判断细胞死活（死细胞的膜丧失半透性）； 3、测定细胞的渗透势； 4、通过质壁分离复原速度测定物质进入细胞的速
率。
细胞的水势构成※
Ψw = Ψs+ Ψp + Ψm + Ψg Ψs（溶质势）：也称渗透势（Ψπ），是由于溶质
第一章 植物的水分生理 Plant Water Physiology
4 学时
第一章 植物的水分生理
第一章 植物的水分生理(4h)
内容提要
第一节 水在植物生活中的重要性 第二节 植物细胞对水分的吸收※ 第三节 植物根系对水分的吸收※ 第四节 蒸腾作用※ 第五节 植物体内的水分运输 第六节 合理灌溉的生理基础 作业2、3
植物成熟细胞就是一个渗透系统
• 质壁分离（plasmolysis）：把具有液泡的细胞 置于高浓度的蔗糖溶液中，细胞内的水向外扩 散，整个原生质体收缩，最后原生质体与细胞 壁完全分离。
• 质壁分离复原或去质壁分离 （deplasmolysis）：把已发生了质壁分离的 细胞再浸入水势较高溶液或蒸馏水中，外界的 水分子便进入细胞，液泡变大，整个原生质体 慢慢地恢复原状。又称去质壁分离。
颗粒的存在而引起的水势降低值。恒为负值。 Ψs = -iCRT
i：溶质的解离系数；C:溶质的质量摩尔浓度；R： 气体常数；T:系统（细胞）绝对温度.
细胞的水势构成※
细胞液渗透是各种溶质势的总和。溶质浓度越高, 渗透势越低。
细胞液泡中的渗透调节物质:主要是无机离子（K+, Na+, Cl-等）、糖类（蔗糖、可溶性糖、甘露醇 Mannitol、山梨醇Soritol等）、有机酸（如苹 果酸Malate 、草酸等）。还有少量悬浮的大分 子（如蛋白质、核酸等）。
植物生理学教案
植物生理学教案绪论一、了解植物生理学的定义、内容和任务二、了解植物生理学的产生和发展三、了解植物生理学的展望第一章植物的水分生理第一节植物对水分的需要一、植物的含水量二、植物体内水分存在状态三、水分在植物生命活动中的作用第二节植物细胞对水分的吸收一、扩散二、集流三、渗透作用第三节植物根系对水分的吸收一、根系吸水的途径二、根系吸水的动力三、影响根系吸水的土壤条件三、教学目的、要求（例如识记、理解、简单应用、综合应用等层次）：1、了解植物生理学的定义、内容和任务；了解植物生理学的产生和发展；了解植物生理学的展望2、了解植物的含水量，植物体内水分存在状态和水分在植物生命活动中的作用3、掌握植物细胞对水分的吸收方式：扩散，集流，渗透作用。
4、掌握植物根系对水分的吸收途径、动力和影响根系吸水的土壤条件教学内容（包括基本内容、重点、难点）：基本内容绪论一、植物生理学的定义、内容和任务(difinition,content and tasks of plant physiology)（一）植物生理学的定义和内容植物生理学（Plant Physiology）是研究植物生命活动规律的科学。
植物的生命活动内容大致可分为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个方面。
生长发育（growth and development）是植物生命活动的外在表现。
生长是指增加细胞数目和扩大细胞体积而导致植物体积和重量的增加。
发育是指细胞不断分化，形成新组织、新器官，即形态建成（morphogenesis）,具体表现为种子萌发，根、茎、叶生长，开花、结实、衰老死亡等过程。
物质与能量转化是生长发育的基础。
而物质转化与能量转化又紧密联系，构成统一的整体，统称为代谢（metabolism）。
植物代谢包括对水分和养分的吸收和利用，碳水化合物的合成和代谢等。
绿色植物的光合作用将无机物CO2和H2O合成碳水化合物的同时，将太阳能转变为化学能，贮存于碳水化合物中，这就完成物质转化（material transformation）和能量转化（energy transformation）步骤。
第一章植物生理学-水分生理
第一章植物生理学-水分生理
32
(三)、相邻细胞间水分运转的方向
X ψS＝－14Pa ψP＝＋ 8 Pa
Y ψS＝－14Pa ψP＝＋ 4 Pa
Z ψS＝－12Pa ψP＝＋7 Pa
ψW＝－6Pa
ψW＝－8Pa
X→Y←Z
ψW＝－5Pa
第一章植物生理学-水分生理
33
第一章植物生理学-水分生理
34
(四)、渗透作用
第一章植物生理学-水分生理
43
洋葱上表皮细胞的质壁分离
刚开始发生质壁分离
明显发生质壁分离
第一章植物生理学-水分生理
44
质壁分离的作用： ①测定细胞渗透势； ②判断细胞死活。（死细胞质膜无选择透 性，因此只有活细胞才有质壁分离现象； ③作为细胞是一个渗透系统的证据。
第一章植物生理学-水分生理
45
三、 吸胀吸水
第一章植物生理学-水分生理
8
三、 水分在植物生命活动中的作用
(四）水能使植物保持固有姿态 (五）细胞分裂及伸长都需要水分 (六）水还可以通过水的理化性质调节植物周
围的环境，这就是水对植物的生态作用。
第一章植物生理学-水分生理
9
四、植物体内水分状态及作用
自由水： 不被原生质胶体吸附的， 能自由移动并起溶剂作用的水。
渗
水柱1小时后的液面
透
装
置
• 由于渗透 作用纯水 通过选择 透性膜向 糖溶液移 动，使糖 溶液液面 上升
第一章植物生理学-水分生理
35
su5r%gae
wPautreer
等压
高渗
Bag 5%surgae su15rg%ae
低渗
第一章植物生理学-水分生理
教案植物的水分生理
亲水基在外部。
外部的亲水基对水分子有很大的亲和力，容易起水合作用，所以细胞质胶体微粒具有显著的亲水性，水分子距离胶粒越近，吸附力越强，距离胶粒越远，吸附力越弱，从而使水分子在细胞内以两种方式存在：一是距离胶粒越近的被吸附着的不易自由流动的水分子叫做束缚水；一种是距离胶粒较远的不被吸附的可以自由流动的水分子称为自由水。
自由水参与各代谢活动，其数量的多少直接影响植物代谢的强度，自由水含量越高，植物的代谢活动越旺盛。
束缚水含量越高，植物的代谢活动越弱，越冬植物的休眠芽和干燥种子里所含的水基本上都是束缚水，这时植物以微弱的代谢活动度过不良的环境条件。
因此植物植物体内的自由水和束缚水的含量与植物的抗逆性大小密切相关。
通常把自由水与束缚水的比值作为衡量植物代谢强弱和植物抗逆性大小的指标之一。
（三）水分在植物生命活动中的作用生理作用：1．水分是细胞质的主要成分2．水分是代谢作用过程的反应物质3．水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4．水分能保持植物的固有姿态生态作用：调节环境温度湿度，调节植物体温，提高光的通透性等。
二、植物细胞对水分的吸收我们知道植物在生命活动中要不断的从外界吸收水分，并运输到各个部位，以满足正常的生命活动需要，那么植物细胞是怎样吸收水分的呢？水分是通过什么方式运输到植物的各个地方去的呢？经过研究发现植物细胞吸水主要有三种方式：扩散、集流和渗透作用，其中渗透吸水占主要地位。
（一）扩散扩散是一种自发过程，指分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动，是物质顺浓度梯度进行的。
适合短距（如细胞间）离迁徙，不适合长距离的迁徙。
（二）集流集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。
例如水在水管中的流动，河水在河中的流动等。
植物体内也有水分的集流，如水分从土壤溶液流入植物体。
与扩散作用相反，水分集流与溶质浓度梯度无关。
植物体的水分集流要借助于膜上的水孔蛋白形成水通道来完成。
水孔蛋白的活化依靠磷酸化和脱磷酸化作用调节。
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1. 束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分2. 自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分3. 自由水占总含水量的比例越大，则植物代谢越旺盛。
束缚水不参加代谢作用，因此束缚水含量与植物抗性大小有密切关系。
4. 水势：就是每偏摩尔体积水的化学势差。
5. 纯水的水势定为零，溶液的水势成为负值，溶液越浓，水势越低。
解释：溶液中的溶质颗粒降低了水的自由能。
所以溶液中的自由能要比纯水低。
溶液的水势也就成为负值。
6. 溶质势：也称渗透势。
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。
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。
压力势是由于膨胀和细胞壁压力的存在而增加水势的值。
重力势：是水分因重力下移与相反力量相等时的力量，它增加细胞水分自由能，提高水势的值，已正值表示。
衬质势：是指由于细胞脚踢物质如蛋白质，淀粉酶，纤维素等的亲水性和毛细管（凝胶内部的空隙）对自由水束缚而引起水势降低的值，以负值表示。
7. 植物细胞的相对体积变化和水势，渗透势和压力势之间的关系图解 P15 8. 根系吸水的途径有3条：质外体途径跨膜途径共质体途径三种途径的特点 P179. 根系吸水的动力有两种：根压和蒸腾拉力10. 内聚力学说：水分子内聚力比水柱张力大，故可使水柱不断。
11. 气孔之所以会作用的原因：（1）气孔之所以能够运动，与保卫细胞的结构特点有关。
（2）由于保卫细胞壁的厚度不同，加上纤维素微纤丝与胞壁相连，所以导致气孔运动。
12. 气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节，调节物有下列几种：（1）K+在保卫细胞质膜上有ATP质子泵分解由氧化磷酸化或光合磷酸化产生的ATP，将H+分泌到保卫细胞外，使得保卫细胞的PH升高。
同时使保卫细胞的质膜超极化，质膜内侧的电势变得更负，驱动K+从表皮细胞经过保卫细胞质膜上的钾离子通道进去保卫细胞，再进入液泡。
植物生理学第01章 植物的水分代谢
第一章植物的水分代谢本章内容提要水是植物生命的基础。
植物水分代谢包括水的吸收、运输和散失过程。
植物细胞吸水有三种方式：渗透吸水、吸胀吸水和代谢性吸水，以渗透吸水为主。
根系是植物吸水的主要器官，吸水的主要区域为根毛区，吸水的方式有主动吸水和被动吸水，其吸水动力分别为根压和蒸腾拉力。
蒸腾拉力是植物主要的吸水动力。
水分在植物体内连续不断地运输是蒸腾拉力—内聚力克服水柱张力的结果。
植物主要通过叶片蒸腾散失水分，具有重要生理意义。
气孔蒸腾是植物叶片蒸腾的主要形式。
蒸腾速率与气孔的开闭关系很大。
气孔开闭可能是通过保卫细胞内K+的积累学说和苹果酸代谢来调节的。
许多外界因子能调节气孔开闭。
作物需水因作物种类不同而异，一般而论，植物的水分临界期是花粉母细胞四分体形成期，合理灌溉要综合考虑土壤含水量、作物形态指标及生理指标。
灌溉的生理指标能即使反映植物体内的水分状况，是较为科学的。
第一节水分在植物生命活动中的作用一、植物体内的含水量不同植物的含水量不同；同一种植物生长在不同的环境中含水量也有差异；在同一植株中不同器官和不同组织的含水量也不同。
二、水对植物的生理作用1、原生质的主要组分。
原生质一般含水量在70%～90%以上，这样才可使原生质保持溶胶状态，以保证各种生理生化过程的进行。
如果含水量减少，原生质由溶胶变成凝胶状态，细胞生命活动大大减缓（例如休眠种子）。
2、接参与植物体内重要的代谢过程。
在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中均有水的参与。
3、多生化反应和物质吸收、运输的良好介质。
植物体内绝大多数生化过程都是在水介质中进行的。
水分子是极性分子，参与生化过程的反应物都溶于水，控制这些反应的酶类也是亲水性的。
各种物质在细胞内的合成、转化和运输分配，以及无机离子的吸收和运输在水介质中完成的。
4、使植物保持固有的姿态。
细胞含有大量的水分，维持细胞的紧张度，因而使植物枝叶挺立、花朵开放等。
3、分裂和延伸生长都需要足够的水。
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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。
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植物生理学复习资料绪论1、植物生理学：研究植物生命活动规律，揭植物生命本质的科学。
2、植物生理学的内容包括：生长、发育、形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号转导3、J.von Sachs（萨克斯）1882年编写《植物生理讲义》W．Pfeffer（费弗尔）1904年出版了《植物生理学》第一章植物的水分生理1、植物体内水分存在的状态1)靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分，称为束缚水2)距离胶粒较远而可以自由流动的水分，称为自由水2、水势：每偏摩尔体积水的化学势差水势=溶质势+压力势+衬质势3、水分由高水势流向低水势4、植物水势早中晚：5、根系吸水的途径：质外体途径、跨膜途径、共质体途径（后两种统称细胞途径）1)质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的部分移动，阻力小、速度最快2)跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜3)共质体途径：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，速度最慢6、根系吸水的两种动力：根压（主动吸收）、蒸腾拉力（被动吸收）7、蒸腾作用：水分以气体状态，通过植物的表面，从体内散失到体外的现象生理意义：1）蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力2）蒸腾作用对矿物质和有机物的吸收，以及两类物质在植物体内的运输都是有帮助的3）蒸腾作用能够降低叶片的温度8、影响气孔开放的渗透物质代谢的三条途径：1）伴随着K+的进入，苹果酸和Cl-也不断地进入，以维持电中性；2）淀粉水解或通过卡尔文循环形成的中间产物转变为蔗糖；3）叶肉细胞产生的蔗糖，从质外体进入保卫细胞第二章植物的矿质营养1.大量元素：C H O N K Ca Mg P S（碳氢氧氮钾钙镁磷硫）微量元素：Cl Fe B Mn Zn Cu Ni Mo（氯铁硼猛锌铜镁钼）2.单盐毒害：这种溶液中只有一种金属离子时，对植物起有害作用的现象称为单盐毒害离子颉抗：在发生单盐毒害的溶液中再加入少量其他金属离子，既能减弱或消除这种单盐毒害，离子之间这种作用称为离子颉抗3.离子进入根的内部的途径：质外体途径、共质体途径（离子对植物的生理作用请熟看P35-39）第三章植物的光合作用1、光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的过程光合作用的重要性：1）把有机物变成无机物2）蓄积太阳能量3）环境保护2、光合色素分为：叶绿素和类胡萝卜素3、叶绿素：叶绿素a（蓝绿色）叶绿素b（黄绿色）[两者比例3:1]化学特性：1）叶绿素是叶绿酸的酯2）不参与氢传递，只以电子传递及共振传递的方式参与光反应3）具有亲脂性和亲水性4）具有收集和传递光能的作用，少数叶绿素a将光能转化成化学能光学特性：1）有选择吸收光谱：红光（波长640-660nm）蓝紫光（波长430-450nm）2）有荧光现象：离体叶绿素，透射光下呈绿色，反射光下呈暗红色3）有磷光现象：中断光源后，用光学仪器可观察到微弱的发光现象4、类胡萝卜素：胡萝卜素（橙黄色）叶黄素（黄色）[两者比例2:1]化学特性：1）不溶于水，溶于有机溶剂2）收集和传递光能3）防护叶绿素免收多余光照伤害光学特性：最大吸收带为蓝紫光部分，不吸收红光等长波的光5、光合作用的各种能量转变的概况6、光合电子传递：在原初反应中产生的高能电子经过一系列的电子传递体，传递给NADP+，产生NADPH的过程。
植物生理学 第一章植物的水分生理
扩
集
散
流
水分跨膜移动途径示意图
◇ 水孔蛋白的活化依靠磷酸化和脱磷酸化作用 调节。如依赖Ca2+的蛋白激酶可使其丝氨酸残 基磷酸化，水孔蛋白的水通道加宽， 水集流通 过量增加。如除去此磷酸基团，则水通道变窄，
水集流通过量减少。 ◇水孔蛋白广泛分布于植
物各个组织。
◇ 功能：依存在的部位不同而有所不同。
二、水对植物的生理生态作用 生理作用：
1、水是原生质的主要组分 2、水直接参与植物体内重要的代谢过程 3、水是物质吸收、运输的良好介质 4、水保持植物的固有姿态 5、细胞的分裂和生长需要足够的水
生态作用： 1、调节植物体温 高比热：稳定植物体温 高汽化热：降低体温，避免高温危害 介电常数高：有利于离子的溶解 2、水对可见光有良好的通透性 3、水可调节对植物的生存环境
For example： ➢ 越冬植物组织内自由水／束缚水比例减低，束缚水 的相对量增高，植物生长极慢，但抗逆性很强。 ➢ 在干旱条件下，植物体内的束缚水含量也相对提高， 所以旱生植物生长缓慢，抗旱性强。 ➢ 当自由水降低到很低水平时，原生质由原来的溶胶 状态转变为凝胶状态，例如，风干的种子，代谢活动 几乎观察不到，这时的抗逆性也最强。
第二节 植物细胞对水分的吸收
观察现象
蔗糖溶液
?
H
半透膜
水
一、植物细胞对水分的吸收
吸水方式： 1.扩散
2.集流 3.渗透吸水
渗透作用(osmosis)
Diffusion
direct movement from a region of high concentration to a region of lower concentration
生长在向阳、干燥环境中的植物含水量高。 一天之中，植物在早晨的含水量大于中午。 所以，植物体内的含水量与植物生命活动有密切
植物生理学-基础复习资料
绪论、第一章植物的水分代谢1、植物生理学是研究植物生命活动的一门学科. 研究植物代谢、代谢与环境的相互关系。
理论基础：光合作用和固氮——能量转化，酶活性调节。
发育调控——成花，衰老（包括果实）。
信号传导——自然及生物等因素。
植物逆境生理机理-抗性基因表达及调节。
2、自由水（free water）：不与细胞的组分紧密结合，易自由移动的水分，称为自由水。
其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。
束缚水（bound water）：与细胞的组分紧密结合不易自由移动的水分，称为束缚水。
其特点是不参与代谢，不能作溶剂，不易结冰。
3、水在植物生命活动中的重要作用：(1)原生质的组成成分，植物细胞原生质含水量一般在70-90%。
(2)植物代谢过程中的重要原料。
(3)植物对物质吸收和运输的溶剂。
(4)能保持植物的固有姿态。
(5) 保持植物体内的正常温度。
4、自由能是指能够作功的能量和参与反应的本领。
水势（Water potential）：水势是指在同温同压的一系统中，一偏摩尔体积（V）水（含溶质的水）的自由能(μw）与一摩尔体积（V）纯水的自由能(μ0w)的差值(Δμw)。
Ψw=(μw / Vw) - （μ0w／Vw) =(μw-μ0w)／Vw=Δμw／Vw。
代表水参与化学反应和移动的本领。
人为地设定在等温等压条件下，纯水的水势为零Ψw0=0。
溶液的水势就小于0，为负值。
溶液越浓，其水势的负值越大。
Ψw的单位是MPa=106Pa=10bar。
5、扩散：任何物质分子都有从某一浓度较高（化学势较高）的区域向其邻近的浓度较低（化学势较低）的区域迁移的趋势，这种现象称为扩散。
6、Osmosis (渗透作用)是指溶剂分子通过半透膜(semipermeable membrane)的扩散作用。
半透性膜：动物膀胱、蚕豆种皮、透析袋。
7、Osmotic potential (渗透势—Ψ ，Solute potential、溶质势—Ψs ) 。
植物生理学复习资料(2016年)
2016—2017第一学期《植物生理学》复习资料一、名词解释第1章植物的水分代谢1.自由水:距离胶粒较远而可以自由流动的水分.2.根压：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力。
3.渗透势：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。
4.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。
5.水分临界期：是指植物在生命周期中，植物对水分不足特别敏感的时期。
6.水势：每偏摩尔体积水的化学势差.7.蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。
8.蒸腾效率:植物在一定生长期内积累的干物质与蒸腾失水量的比值，用克（干物质）/公斤（水）表示，也可以说是植物每消耗1公斤水所形成干物质的克数。
9.蒸腾比率：植物蒸腾作用丧失水分与光合作用同化CO2的物质的量(mol）比值.10.蒸腾作用Transpiration: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.质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体与细胞壁分离的现象第2章植物的矿质营养1.溶液培养法:是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。
2.必需元素:①完成植物整个生长周期不可缺少的；②在植物体内的功能是不能被其他元素代替的，植物缺乏该元素时会表现专一的症状，并且只有补充这种元素症状才会消失；③这种元素对植物体内所起的作用是直接的,而不是通过改变土壤理化性质、微生物生长条件等原因所产生的间接作用。
3.单盐毒害：溶液中只有一种金属离子时,对植物起有害作用的现象.4.载体运输学说5.生物固氮：某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
6.诱导酶（适应酶)：指植物本来不含某种酶，但在特定外来物质的诱导下，可以生成这种酶。
这种现象就是酶的诱导形成(或适应形成），所形成的酶便叫做诱导酶。
第3章植物的光合作用7.CO2饱和点:8.CO2补偿点：。
9.光饱和点：。
10.光补偿点：11.光合磷酸化Photophosphorylation：12.光合作用Photosynthesis：13.光呼吸Photorespiration：14.光能利用率15.红降：16.双光增益效应或爱默生效应：因两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象。
植物生理学—植物水分生理上课版
第三节 根系吸水和水分向上运输
• 水分在植物体内的传输包括：
径向传输：是指水分从土壤溶液中传 输至导管的过程，即根系吸水。
轴向传输：是指水分在木质部导管向 上传输至植物顶部的过程，即水 分向上运输。
一、根系吸水
（一）根系吸水的部位：主要在根尖的根毛区。
（二）根系吸水的途径
质外体途径：是指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有 细胞质部分的移动过程。移动阻力小，移动快。
3、二氧化碳 低浓度二氧化碳促进气孔张开；高浓度二氧化碳能使气孔迅速关 闭，无论光照或黑暗均是如此。
4、脱落酸
三、影响蒸腾作用的外、内条件
取决于水蒸气向外扩散力和扩散途径阻力
扩散力
蒸腾速率= 扩散阻力
=
气孔下腔蒸气压-大气蒸气压 气孔阻力 + 扩散层阻力
（一）外界条件
1、光照 :最主要的外界条件 光照提高叶温，叶内外蒸气
➢ 成熟细胞的原生质层（原生质 膜、原生质和液泡膜）相当于 半透膜。
➢ 液泡液、原生质层和细胞外溶 液构成了一个渗透系统。
➢ 质壁分离和质壁分离复原可以 证明植物细胞是一个渗透系统
（三）水势和自由能
1、自由能
根据热力学原理，系统中物质的总能量可分为束缚能和自由能。
物质 能量
束缚能：是不能用于做有用功的能量。 自由能：是在恒温、恒压条件下能够作功的那部分能量。
（三）影响气孔运动的因素
1、光照 光促进气孔开启：
红光-间接效应：叶绿体-光合作用-提供能量，形成淀粉，产生苹 果酸；
蓝光-直接效应：隐花色素-活化质膜H+-ATP酶，泵出H+，驱动K+ 进入保卫细胞内。水势降低，气孔张开。 2、温度
气孔开度一般随温度的上升而增大。在30℃左右达到最大气孔开度， 35℃以上的高温会使气孔开度变小。低温（如10℃）下虽长时间光 照，气孔仍不能很好张开。
植物生理学考研复习资料第一章--植物的水分生理【范本模板】
第一章植物的水分生理一、名词解释1．水势 2．渗透势 3．压力势 4．衬质势 5．自由水 6．束缚水 7．渗透作用 8．吸胀作用 9．代谢性吸水 10．水的偏摩尔体积 11．化学势 12．自由能 13．根压 14．蒸腾拉力 15．蒸腾作用 16;蒸腾速率 17．蒸腾比率 18．蒸腾系数 19．水分临界期20．生理干旱 21．内聚力学说 22．初干 23．萎蔫 24．水通道蛋白二、写出下列符号的中文名称1．atm 2．bar 3．MPa 4．Pa 5．PMA 6．RH 7．RWC 8．μw 9．Vw 10．Wact 11．Ws 12．WUE 13．Ψm 14．Ψp 15．Ψs 16．Ψw 17．Ψπ 18．SPAC三、填空题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．植物细胞原生质的胶体状态有两种，即和。
6．细胞质壁分离现象可以解决下列问题、和 .7．自由水／束缚水的比值越大，则代谢 ,其比值越小，则植物的抗逆性 .8．一个典型的细胞的水势等于。
9．具有液泡的细胞的水势等于 .10．形成液泡后，细胞主要靠吸水。
11．干种子细胞的水势等于 .12．风干种子的萌发吸水主要靠。
13．溶液的水势就是溶液的。
14．溶液的渗透势决定于溶液中。
15．在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于，压力势等于 .16．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 .17．将一个Ψp=－Ψs的细胞放入纯水中,则细胞的体积。
18．相邻两细胞间水分的移动方向,决定于两细胞间的 .19．在根尖中，以区的吸水能力最大。
20．植物根系吸水方式有：和 .21．根系吸收水的动力有两种：和 .22．证明根压存在的证据有和 .23．叶片的蒸腾作用有两种方式: 和 .24．水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径：。
和 .25．小麦的第一个水分临界期是。
26．小麦的第二个水分临界期是。
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第一章植物的水分生理一、名词解释1．水势 2．渗透势 3．压力势 4．衬质势 5．自由水 6．束缚水 7．渗透作用 8．吸胀作用 9．代谢性吸水 10．水的偏摩尔体积 11．化学势 12．自由能 13．根压 14．蒸腾拉力 15．蒸腾作用 16；蒸腾速率 17．蒸腾比率 18．蒸腾系数 19．水分临界期20．生理干旱 21．内聚力学说 22．初干 23．萎蔫 24．水通道蛋白二、写出下列符号的中文名称1．atm 2．bar 3．MPa 4．Pa 5．PMA 6．RH 7．RWC 8．μw 9．Vw 10．Wact 11．Ws 12．WUE 13．Ψm 14．Ψp 15．Ψs 16．Ψw 17．Ψπ 18．SPAC三、填空题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．植物细胞原生质的胶体状态有两种，即和。
6．细胞质壁分离现象可以解决下列问题、和。
7．自由水／束缚水的比值越大，则代谢，其比值越小，则植物的抗逆性。
8．一个典型的细胞的水势等于。
9．具有液泡的细胞的水势等于。
10．形成液泡后，细胞主要靠吸水。
11．干种子细胞的水势等于。
12．风干种子的萌发吸水主要靠。
13．溶液的水势就是溶液的。
14．溶液的渗透势决定于溶液中。
15．在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于，压力势等于。
16．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。
17．将一个Ψp=－Ψs的细胞放入纯水中，则细胞的体积。
18．相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的。
19．在根尖中，以区的吸水能力最大。
20．植物根系吸水方式有：和。
21．根系吸收水的动力有两种：和。
22．证明根压存在的证据有和。
23．叶片的蒸腾作用有两种方式：和。
24．水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径：。
和。
25．小麦的第一个水分临界期是。
26．小麦的第二个水分临界期是。
27．常用的蒸腾作用的指标有、和。
28．影响气孔开闭的主要因子有、和。
29．影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。
30．C3植物的蒸腾系数比C4植物。
31．可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有：、、及等。
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2．一般而言，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3．有一为水充分饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低10倍的溶液中，则细胞体只( )。
A．变大 B．变小 C．不变4．已形成液泡的植物细胞吸水靠( )。
A．吸胀作用 B．渗透作用 C．代谢作用5．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．衬质势不存在 C．衬质势很高，绝对值很小6．植物分生组织的细胞吸水靠( )。
A．渗透作用 B．代谢作用 C．吸胀作用．7．风干种子的萌发吸水靠( )。
A．代谢作用 B．吸胀作用 C．渗透作用8．在同温同庄条件下，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9．外界溶液水势为-0．5MPa，细胞水势为-0．8MPa，则( )。
A．细胞吸水 B．细胞失水 C．保持平衡状态10．在气孔张开时，水蒸气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11．一般植物成熟叶片的角质蒸腾，占总蒸腾量的( )。
A．1% B．5%～% C．10%~20%12．蒸腾作用快慢，主要决定于( )。
A．叶内外蒸气压差大小 B．叶片的气孔大小 C．叶面积大小13．植物的保卫细胞中的水势变化与( )有关。
A．Ca B ．K C．C114．植物的保卫细胞中的水势变化与( )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 G．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．CO2浓度过高17．土壤温度过高对根系吸水不利，因为高温会( )。
A．加强根的老化 B．使酶钝化 C．使生长素减少18．目前认为水分沿导管或管胞上升的动力是( )。
A．下部的根压 B．张力 C．上部的蒸腾拉力19．水分在木质部中运输的速度比在薄壁细胞中( )。
A．慢得多 B．快得多 C．差不多20．小麦一生中有两个水分临界期，它们是( )。
A．分蘖前期 B．孕穗期 C．开始灌浆到乳熟末期21．植物的水分临界期是指( )。
A．对水分缺乏最敏感时期 B．需水最多的时期 C．需水终止期22．目前可以作为灌溉的生理指标中最受到重视的是( )。
A．叶片渗透势 B．叶片气孔开度 C．叶片水势五、是非判断与改正1．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。
( )2．在植物生理学中被普遍采用的水势定义是水的化学势差。
( )3．种子吸胀吸水和蒸腾作用都是需要呼吸作用直接供能的生理过程。
( )4．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。
( )5．植物根系吸水快慢和有无决定于导管汁液与外界溶液之间伪水势差异的大小有无。
( )6．植物细胞吸水方式有主动吸水和被动吸水。
( )7．植物被动吸水的动力来自于根压。
( )8．在细胞初始质壁分离时(相对体积为1)，细胞水势等于压力势( )9．在细胞为水充分饱和时(相对体积为1．5)，细胞的渗透势为零。
( )10．细胞水势在根部距离导管愈远，则越低。
( )11．细胞水势在叶片中距离叶脉越远，则越高。
( )12．蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。
( )13．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。
( )14．水蒸气通过气孔的蒸腾速率与同面积的自由水面的蒸发速率相差不多。
( ) 15．通过气孔扩散的水蒸气分子的扩散速率与气孔面积成正比。
( )16．空气相对湿度增大，空气蒸气压增大，蒸腾加强。
( )17．低浓度的CO2促进气孔关闭，高浓度CO2促进气孔迅速张开。
( )18．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。
( )19．由于水分子内聚力远大于水柱张力，可保证导管中的水柱连续性，而使水分不断上升。
( )20．水分在薄壁细胞中运输的速度比在木质部中要快得多。
( )21．就利用同单位的水分所产生的干物质而言，C3植物比C4植物要多1～2倍。
( ) 22．干旱时细胞内磷酸酯酶活性减弱；硝酸还原酶活性增强。
( )23．在导管和管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中根压占主导地位。
( )六、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?2．简述水分在植物生命活动中的作用。
3．植物体内水分存在的状态与代谢关系如何?4．植物水分代谢包括哪些过程?5．植物细胞吸水有哪几种方式?6．利用细胞质壁分离现象可以解决那些问题？7．已知三个相邻细胞甲、乙、丙的Ψs和Ψp，试求出个细胞的Ψw？说明水流方向如何。
(附：甲细胞：Ψs=－0．9MPa、Ψp=0．4MPa；乙细胞：Ψs=－0．8MPa、Ψp=0．5MPa；丙细胞：Ψs=－0．8MPa、Ψp=0．4MPa)8．以下论点是否正确，为什么?(1)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。
(2)若细胞的Ψp=－Ψs，将其放入0．001mol／L的溶液中时，则体积不变。
(3)若细胞的Ψw=Ψs，将其放入纯水中，则体积不变。
(4)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。
9．土壤温度过高为什么对根系吸水不利?10．蒸腾作用有什么生理意义?11．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?12．根据性质和作用方式抗蒸腾剂可分为哪三类?-各举例说明。
13．水分从被植物吸收至蒸腾到体外，需要经过哪些途径?动力如何?14．小麦整个生育期中哪两个时期为水分临界期?15．糖液水势如何计算?(蔗糖液浓度为0．25mol／L)16．空气中水蒸气的水势如何计算?17．实验中测得数据如下表，请计算这些植物的蒸腾系数和蒸腾效率(为简化计算，干物质以CO2量计算)。
参考答案一、名词解释1．水势（water potential）每偏摩尔体积水的化学势差。
符号：Ψw2．渗透势（osmotic potential）由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值。
符号：Ψs用负值表示。
亦称溶质势(Ψπ)。
3．压力势（pressure potential）由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。
符号：Ψp 一般为正值。
初始质壁分离时，Ψp为0；剧烈蒸腾时，Ψp会呈负值。
4．衬质势（matrix potential）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。
5．自由水（free water）距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
6．束缚水（bound water）靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水分。
7．渗透作用（osmosis）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。
8．吸胀作用（imbibition）亲水胶体吸水膨胀的现象。
9．代谢性吸水(metabolic absorption of water) 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．水的偏摩尔体积：在温度、压强及其他组分不变的条件下，在无限大的体系中加入1摩尔水时，对体系体积的增量。
符号：Vw。
11．化学势（chemical potential）一种物质每摩尔的自由能就是该物质的化学势。
12．自由能（free energy）指在温度恒定的条件下，用于做功的能量。
13．根压（root potential）植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
14．蒸腾拉力由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
15．蒸腾作用（transpiration）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。
16．蒸腾速率（transpiration rate）又称蒸腾强度。
指植物在单位时间内，单位叶面积通过蒸腾作用而散失的水分量(g／dm2．h)。
17．蒸腾比率（transpiration ratio）植物每消耗1kg水所形成的干物质重量(g)。
18．蒸腾系数（transpiration coefficient）植物制造1g干物质所需的水分量(g)。
又称为需水量。
它是蒸腾比率的倒数。
19．水分临界期（critical period of water）植物对水分不足特别敏感的时期。
20．生理干旱（physiological drought）盐土中栽培的作物，由于土壤溶液的水势低，吸收水分较为困难，或者是原产于热带的作物遇低于10℃的温度时，出现的萎蔫现象。