植物生理

植物学复习提纲答案

1.根毛的形成及利于吸收水分和矿物质的特征。

1)根毛是由表皮细胞外壁延伸而成，是根的特有结构，一般呈管状，角质层极薄，不分枝，长约

0.08~1.5mm，数目多少不等，因植物种类而异

2)（生理学）a.增大了吸收面积；b.细胞壁外部由果胶组成，黏性强，亲水性也强，有利于土

壤颗粒黏着和吸水；c.根毛区输导组织发达，对水分移动的阻力小

2.典型的细胞水势包括哪四个部分？

典型的细胞水势是由4个势组成的：ψw（细胞水势）=ψs（溶质势）+ψp（压力势）+ψg（重力势）+ψm（衬质势）

3.植物的吐水现象是由什么引起的？

没有受伤的植物如处于土壤水分充足，天气潮湿的环境中，叶片尖端或边缘的水孔也有液体外泌的现象，这种从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象，称为吐水。吐水是由根压引起的，在自然条件下，当植物吸水大于蒸腾时（如早晨、傍晚），往往可以看到吐水现象。在生产上，吐水现象可作为判断根系生理活动的指标。

4.光反应和碳反应的部位？

光反应：类囊体薄膜（光合膜）碳反应：叶绿体基质

5. 聚光色素和反应中心色素的区别？

1)聚光色素：没有光化学活性，只起吸收和传递光能作用，不能进行光化学反应的光合色素

2)反应中心色素：吸收光或由聚光色素传递而来的激发能后，发生光化学反应，引起电荷分离的光

合色素，具有光化学活性，既是光能的“捕捉器”，又是光能的“转化器”（光能转化为电动势）6.高等植物固定CO2 的生化途径？

高等植物固定CO2的生化途径有3条：C3途径、C4途径和景天酸代谢途径。其中以C3途径为最基本的途径，同时，也只有这条途径才具备合成淀粉等产物的能力，其他两条途径不普遍（特别是第三条），而且只能起固定、运转CO2的作用，不能形成淀粉等产物。

7. 当把蚕豆叶表皮细胞自K+浓度高的溶液移至低的溶液中，气孔将发生什么变化？

张开变为闭合。在K+进入细胞同时，还伴随着少量Cl-的进入，以保持保卫细胞的电中性。外界溶液中钾离子浓度高时，保卫细胞中会积累较多的K+和Cl-，水势降低，水分进入保卫细胞，气孔张开。反之，水势降低，水分流出保卫细胞，气孔闭合。

8. C3 植物和C4 植物叶维管束鞘的区别？

C4植物如玉米、甘蔗、高梁，其维管束鞘发达，是单层薄壁细胞，细胞较大，排列整齐，含多数较大叶绿体。维管束鞘外侧紧密毗连着一圈叶肉细胞，组成“花环形”结构。这种“花环”结构是C4植物的特征。

C3植物包括水稻、小麦等，其维管束鞘有两层，外层细胞是薄壁的，较大，含叶绿体较叶肉细胞中为少；内层是厚壁的，细胞较小，几乎不含叶绿体。C3植物中无“花环”结构，且维管束鞘细胞中叶绿体很少，这是C3植物在叶片结构上的特点。

9. 掌握一个含有中央大液泡的成熟植物细胞水势组成以及溶液的水势组成？

典型的细胞水势是由4个势组成的：ψw=ψs+ψp+ψg+ψm

Ψw是细胞水势，ψs是溶质势，ψp是压力势，ψg是重力势，ψm是衬质势

考虑到水分在细胞水平移动，与渗透式和压力势相比，重力势组分通常忽略不计。

已形成中心大液泡的细胞含水量很高，ψm只占整个水势的微小部分，通常一般忽略不计。因此一个具有液泡的成熟细胞的水势主要由渗透势和压力势组成,即ψw =ψs +ψp

10. 解释叶绿素溶液透射光下呈绿色，反射光下呈红色的原理。

叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色的现象叫做荧光现象。

1)反射光下，看到的是叶绿素的吸收光谱。由于叶绿素提取液吸收的绿光部分最少，故用肉眼观察

到的为绿色透射光。

2)透射光下，看到的是叶绿素分子受激发后所产生的发射光谱。当叶绿素分子吸收光子后，就由最

稳定的、能量最低的基态上升到一个不稳定的、高能量的激发态。由于激发态极不稳定，停留时间一般不超过几纳秒，以后就迅速向较低能状态转变。叶绿素分子吸收的光能有一部分用于分子内部振动上，辐射出的能量就小。由“光子说”可知，光是以一份一份光子的形式不连续传播的，而且E=hv= hc/λ，即波长与光子能量成反比。因此，反射出的光波波长比入射光波的波长长，叶绿素提取液在反射光下呈红色。

11. 掌握光合作用、光能利用率、光合磷酸化、二氧化碳补偿点的概念。

1)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称为光合作用

2)所谓光能利用率，是指植物光合作用所累积的有机物所含的能量占照射在单位地面上的日光能量

的比率。

3)光合磷酸化是指叶绿体利用光能驱动电子传递建立跨类囊体膜的质子动力势，质子动力势就把

ADP和无机磷酸合成ATP。光合磷酸化可分为三种类型：非环式光合磷酸化、环式光合磷酸化和假环式光合磷酸化。

4)当光合吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2量，这个时间外界的CO2含量就叫做CO2补偿点12. 掌握水势、蒸腾作用的概念。

1)衡量水分反应或做功能量的高低，可用水势表示，在植物生理学上，水势就是每偏摩尔体积水的

化学势差，就是说，水溶液的化学式与纯水的化学式之差，除以水的偏摩尔体积所得的商，称为水势。

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

蒸腾作用虽然基本上是一个蒸发过程，但是与物理学上的蒸发不同，因为蒸腾过程还受植物气孔结构和气孔开度的调节

13. 请从从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。

植物的一切正常生命活动只有在有一定的细胞水分含量状况下才能进行，如果缺少水分，植物的正常的生命活动就会受阻，甚至停止。这是因为: ①水是植物原生质的主要成分，只有在水分饱和条件下植物细胞才能进行正常的分裂、伸长、分化及各种生理生化过程。②水是光合、呼吸、有机物合成及分解等多种代谢过程的反应物质。③水是生化反应和植物对物质吸收运输的溶剂。④水能维持细胞的膨胀状态，使植物枝叶挺立，有利于充分接受阳光和进行气体交换，同时使花开放，便于授粉。⑤植物细胞的分裂和伸长都要在充分吸水的膨胀状态下才能进行。⑥水对可见光的吸收极少，从而使光线能进入叶肉细胞，进行光合作用。因此，水对农业生产是必不可少的。

14. 将一植物细胞放入纯水中，其水势、渗透势、压力势和体积如何变化？

在纯水中由于细胞吸水，其体积增大，水势、渗透势、压力势增高，水势最终增至零；渗透势与压力势绝对值相等，故代数和为零。细胞在吸水过程中，体积、水势、压力势、渗透势是同时增大的，至吸水饱和时，细胞体积达最大，各组分不再变化。

15. 常言道:“水往低处流”,而水分却可以从土壤经根、茎干和叶到达高大树木的顶部, 二者是否矛盾？

不矛盾。通过蒸腾作用（植物蒸腾作用是叶片内细胞失水，渗透势增高，这样水和溶解在水中的无机盐顺着渗透势被运送到植物顶端。）散失水分所产生的拉力，是促使水分在植物体内向上运输的动力。

根部生理活动也能产生推动水分向上运动的压力。

16. 水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？

根系是陆生植物吸水的主要器官，它从土壤中吸收大量水分，以满足植物体的需要。植物根系吸水主要通过质外体途径、跨膜途径和共质体途径相互协调、共同作用，使水分进入根部导管。而水分的