植物生理学课后练习题及答案 第一章 第二章

◆第一章植物的水分代谢

一、名词解释

水势、渗透作用、水通道蛋白、蒸腾作用、

共质体、质外体、蒸腾系数、水分临界期

二、问答题

1. 简述水分在植物生命活动中的作用。

2. 简述植物细胞水势的构成。

3. 水分在植物体内是如何运输的？

4. 简述蒸腾作用的生理意义。

5. 简述气孔运动机理之“淀粉-糖转化学说”。

◆第二章植物的矿质与氮素营养

一、名词解释

必需元素、被动吸收、主动吸收、质子泵、生理酸性盐、单盐毒害与离子拮抗、根外追肥、生物固氮

二、问答题

1. 植物必需的大量元素、微量元素有哪些？

氮、磷、钾元素有哪些生理功能？

2. 被动吸收有哪几种主要形式？

3. 植物根系吸收矿质元素有何特点？

4. 影响根系吸收矿质元素的因素有哪些？

5. 试述作物需肥规律和合理施肥的指标。

参考答案

第一章植物的水分代谢

一、名词解释

水势：同温同压下，每偏摩尔体积的水在体系中的化学势与纯水的化学势之差。

渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。

水通道蛋白：存在于生物膜上的具有通透水分功能的内在蛋白，又称水孔蛋白。

蒸腾作用：指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。

共质体：指相邻细胞间由胞间连丝把原生质连成一体的体系。

质外体：指相邻细胞间由细胞壁和细胞间隙等空间组成的体系。

蒸腾系数：植物每制造1克干物质所消耗的水分的克数。

水分临界期：指植物生活周期中，对水分缺乏最敏感最易受伤害的时期。

二、问答题

1.答：

（1）水是原生质的主要成分。无论在根尖、茎间等植物代谢作用旺盛的部位，还是在休眠的种子中，都具有一定的水分含量，水分与蛋白质、核酸等其他物质一起，共同构成原生质的成分。

（2）水是代谢过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，水分子都是不可或缺的反应物质，直接参与各项生化反应。

（3）水是生命活动的介质。植物对营养物质的吸收、运输和转化，都要在水溶液中进行，水是各种生理生化反应和物质运输的介质。

（4）水使植物体保持固有的姿态。水维持细胞的紧张状态，使细胞膨胀，枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。

（5）水可以调节植物的温度。水的比热大，汽化热高，植物可以通过蒸腾作用等方式调节体温，避免环境温度剧烈变化带来的伤害。

2.答：植物细胞的水势（ψw）主要由溶质势（ψs）、衬质势（ψm）和压力势（ψp）组成，即ψw＝ψs＋ψm＋ψp 。溶质势是由于细胞液内溶质的存在而引起水的自由能

下降而降低的水势值。衬质势是由于细胞的胶体物质、细胞壁和毛细管吸附水而使水的自由能下降而降低的水势值。压力势是由于细胞壁压力的存在而使水势改变的数值。对于具有中央大液泡的成熟细胞，其衬质势接近于零对水分。进入细胞的作用很小，通常忽略不计，则水势公式简化为：ψw＝ψs＋ψp 。

3.答：水分从被植物吸收至蒸腾到体外，大致经过下列途径：土壤中的水分被根系吸收，

首先进行横向运输进入根的内部，即由表皮经皮层薄壁细胞到中柱，进入木质部的导管和管胞中；然后，水分沿着木质部纵行向上运输到茎和叶的木质部；接着，水分在叶的木质部末端细胞，又进行横向运输，经过叶肉细胞到气孔下腔，经气孔蒸腾，散失到大气中。水分在植物体内的运输有两种途径，一种是经过死细胞的长距离运输，导管、管胞是空管状的死细胞，运输阻力小、速度快；一种是经过活细胞的横向运输，由根毛到根部导管以及由叶部导管到气孔下腔，这一段距离很短，但水分运输受到的阻力较大，速度慢。

4.答：蒸腾作用是植物水分吸收和运输的主要动力；并能促进植物对矿物质和有机物的吸收和运输；还能通过水分蒸发降低叶片的温度，避免烈日灼伤。

5.答：淀粉-糖转化学说认为气孔运动是由于保卫细胞中可溶性糖和淀粉间的相互转化而引起渗透势改变而造成的。

保卫细胞的叶绿体在光照下进行光合作用，消耗二氧化碳，使细胞内PH增高，淀粉磷酸化酶便水解淀粉为葡萄糖-1-磷酸，细胞里的水势下降，副卫细胞（或周围表皮细胞）的水分进入保卫细胞，吸水膨胀，气孔张开。在黑暗里则相反，呼吸产生的二氧化碳使保卫细胞的PH下降，淀粉磷酸化酶便将葡萄糖-1-磷酸合成淀粉，细胞液浓度降低，水势升高，水分从保卫细胞流到副卫细胞（或周围表皮细胞），保卫细胞失水收缩，气孔关闭。

PH增高

淀粉 + 磷酸淀粉磷酸化酶葡萄糖-1-磷酸己糖 + 磷酸

PH降低

第二章植物的矿质与氮素营养

一、名词解释

必需元素：指在植物生长发育中不可缺少、不可替代、作用直接的元素。

被动吸收：细胞顺电化学势梯度吸收矿质的过程，不需要直接消耗代谢能量。

主动吸收：细胞利用代谢提供的能量，逆电化学势梯度吸收矿质的过程。

质子泵：又称H+-ATP酶，是存在于生物膜上的特殊蛋白复合体，它能够催化膜内侧的ATP水解释放能量，驱动膜内侧的质子（H+）向外泵出。

生理酸性盐：根系从溶液中有选择性地吸收离子后，根细胞释放H+与该盐的阳离子进行交换，使溶液pH值下降，酸度增加，这类盐被称为生理酸性盐。

单盐毒害与离子拮抗：植物培养在某种单一的盐溶液中所引起的毒害现象称为单盐毒害。若在单盐溶液中加入少量其他盐类，即可减弱或消除毒害作用，这种离子间能够相互消除毒害的现象，称为离子拮抗。

根外追肥：把速效性肥料直接喷洒在叶片上，供植物吸收利用的施肥方法。

生物固氮：微生物自生或与植（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(氨)的过程。