蒸腾拉力与根压
广东省江门市新会第二中学高中物理 第一章 身边的力学 树木生长中的力学行为素材
树木生长中的力学行为树木——人类的朋友远在恐龙漫游大地之前，地球上的树木已经是千姿百态，郁郁葱葱，花果芬芳，一派生机了。
树木是木质多年生植物，通常把它分为乔木和灌木两种。
乔木是l．3米以上，只有一个直立主干的树木；灌木是直立的、具有丛生茎的树木。
我国现有木本植物约 7000多种，属乔木者约占1/3以上，但是作为工业用材而供应市场的只不过1000种，常见的约300种。
球上拥有充足的空气、水和阳光，这些是树木存活、生长和繁衍的必要条件。
树木为生活在地球上的人类营造出了天然的乐园：树木的枝叶翻动摇曳，借助太阳光能蒸腾水分，增加地球表层空气湿度，缓解盛夏的炎热，是天然的“加湿器〞和“空调器〞；树木叶面能吸附和过滤灰尘、粉尘和烟尘，净化空气，是天然的“过滤器〞。
此外，树木还能吸收人们排放出的二氧化碳，放出氧气，调节空气的正常成分比含量，是“绿色工厂〞；树木的集合，能够减弱风力和风速，保护土壤、建筑物等免受风蚀，是天然“风障〞；树木能降低城市和街道噪声，是天然“隔音板〞和“消声器〞；树木能减弱降雨对地面的冲刷，减少水土流失.还有，树木为人类提供了丰盛的果实、药材和衣、食、住、行的原材料。
因此，可以说，树木是人类不可多得的朋友，没有树木和森林，就没有人类的生活，更没有人类的生存与发展。
树木——人类真正的朋友。
伴随流体输送现象的树木生长树木在生长发育过程中，形成了高度发达的营养体。
水分及营养液等流体的输运现象始终伴随着树木营养生长的生理过程。
这里仅简要地加以说明，树木由树梢沿主轴向上生长〔高生长〕，也在土壤深处向下生长〔根生长〕，中间的树干部分沿着径向生长〔加粗〕。
前一年形成的树干部分到了次年不会再进行高生长。
有人曾做过这样一个小实验：在距离地面1--2米处的树干上钉入一根铁钉，几年后树木长高长粗了，但那颗铁钉距离地面的高度却没有发生变化。
树木从天上接受阳光的沐浴，到地下去寻觅水分，把原料从树根输送到叶片。
由叶子制造养分，将养分向下输送，供给树木生长需要。
最新2第二章 植物的水分代谢复习题参考答案
第二章植物的水分代谢复习题参考答案1一、名词解释21、水分代谢( water metabolism)：植物对水分的吸收、运输、利用和散3失的过程。
42、水势(water potential )：每偏摩尔体积水的化学势差。
符号：ψw 53、渗透势(osmotic potential )：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的6水势降低值，符号ψπ。
用负值表示。
亦称溶质势（ψs）。
74、压力势(water potential )：由于细胞壁压力的存在而增大的水势值。
8一般为正值。
符号：ψp 。
初始质壁分离时，ψp为0；剧烈蒸腾时，ψp会呈负值。
95、衬质势(water potential): 由于细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由10水的束缚而引起的水势降低值，以负值表示。
符号：ψm116、重力势(water potential )：由于重力的存在而使体系水势增加的数12值。
符号：ψg 。
137、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
148、束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚，不易自由流动的水分。
159、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。
1610、吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。
1711、代谢性吸水：利用细胞呼吸释放出的能量，使水分经过质膜进入细胞的18过程。
1912、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20体系中加入1摩尔水时，对体系体积的增量。
符号V-21w2213、化学势：一种物质每mol的自由能就是该物质的化学势。
2314、水通道蛋白：存在于生物膜上的一类具有选择性、高效转运水分功能24的内在蛋白，亦称水孔蛋白。
2515、吐水：从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。
2616、伤流：从受伤或折断的植物器官、组织伤口处溢出液体的现27象。
2817、根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
18、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2930量。
植物生理学简答题整理
1. 简述水分在植物生命活动中的作用。
(1)水是植物细胞的主要组成成分；(2)水分是植物体内代谢过程的反应物质。
水是光合作用的直接原料, 水参与呼吸作用、有机物质的合成与分解过程。
(3)细胞分裂和伸长都需要水分。
(4)水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂。
(5)水分能使植物保持固有姿态。
(6)可以通过水的理化特性以调节植物周围的大气温度、湿度等。
对维持植物体温稳定和降低体温也有重要作用。
2.简述影响根系吸水的土壤条件1.土壤中可用水量: 当土壤中可用水分含量降低时, 土壤溶液与根部细胞间的水势差减小, 根系吸水缓慢2.土壤通气状况: 土壤通气状况不好, 土壤缺氧和二氧化碳浓度过高, 使根系细胞呼吸速率下降, 引起根系吸水困难。
3.土壤温度：低温不利于根系吸水, 因为低温下细胞原生质黏度增加, 水分扩散阻力加大；同时根呼吸速率下降, 影响根压产生, 主动吸水减弱。
高温也不利于根系吸水, 土温过高加速根的老化进程, 根细胞中的各种酶蛋白高温变形失活。
4.土壤溶液浓度: 土壤溶液浓度过高引起水势降低, 当土壤溶液水势与根部细胞的水势时, 还会造成根系失水。
3、导管中水分的运输何以能连续不断？由于植物体叶片的蒸腾失水产生很大的负净水压, 将导管中的水柱向上拉动, 形成水分的向上运输；水分子间有相互吸引的内聚力, 该力很大, 可达20 MPa以上；同时, 水柱本身有重量, 受向下的重力影响, 这样, 上拉的力量与下拖的力量共同作用于导管水柱, 水柱上就会产生张力, 但水分子内聚力远大于水柱张力。
此外, 水分子与导管或管胞细胞壁纤维素分子间还具有很大的附着力, 因而维持了导管中水柱的连续性, 使得导管水柱连续不断, 这就是内聚力-张力学说。
4. 试述蒸腾作用的生理意义。
答: (1)是植物对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转运。
(3)能够降低叶片的温度, 以免灼伤。
任务02 植物生产的水分调控
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任务二 植物生产的水分调控
1.水分与植物生长 2.植物的蒸腾作用 3.植物的需水规律 4.植物水分环境的调控技术
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1.水分与植物生长
（1）水分对植物生长的作用 （2）植物细胞吸水 （3）植物根系吸水
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（1）水分对植物生长的作用
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（1）植物的需水量与需水关键时期
②植物需水临界期
植物一生中对水分亏缺最敏感、最易受害的时期。
小麦水分临界期：孕穗期、灌浆开始乳熟末期。
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（1）植物的需水量与需水关键时期
③植物最大需水期
植物在生命周期中对水分需要最多的时期。 一般在植物旺盛生长期，即生活中期。
125～1000 草本>木本植物 C3植物>C4植物
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（3）影响蒸腾作用的因素
①光照 ②空气湿度 ③温度 ④风速 ⑤土壤条件
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（3）影响蒸腾作用的因素
①光照 一定范围内，光照强度越大蒸腾强度越大。但光照强度过
大会引起气孔关闭，蒸腾作用反而会下降。
②空气湿度 空气越干燥，植物叶片与空气之间的水势差越大，蒸腾强
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（2）合理灌溉的指标
③生理指标
叶片的细胞液的浓度、渗透势、水势、气孔开度等。
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4.植物水分环境的调控技术
（1）集水蓄水技术 （2）节水灌溉技术 （3）少耕免耕技术 （4）地面覆盖技术 （5）保墒技术 （6）水土保持技术
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（1）集水蓄水技术
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植物生理学名词解释
植物生理学名词解释：1、吸涨吸水：由衬质势所决定的吸水过程称为吸涨吸水。
2、渗透吸水：由溶质势所决定的吸水过程称为渗透吸水。
3、根压：由植物根系生理活动所产生的可使水进入根内部的根系内外压力差。
4、吐水：从未受伤叶片的尖端或边缘向外溢出液滴的现象称为吐水。
5、伤流：从植物体受伤或折断处的组织中溢出液体的现象称为伤流。
6、蒸腾拉力：由植物蒸腾失水而形成的吸水动力称为蒸腾拉力。
7、主动吸水：由根压产生的吸水过程称为主动吸水。
8、被动吸水：植物依靠蒸腾拉力所进行的吸水过程称为被动吸水。
9、蒸腾作用：是指水分以气体状态通过植物体表面（主要是叶片）从体内散发到体外的现象。
10、内聚学说：由于水具有很高的内聚力，它足以抵抗张力，保证了导管中水柱的连续性而使水分不断上升。
11、共质体途径：指水分从一个细胞的细胞质通过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。
12、质外体途径：指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动方式快。
13、蒸腾速率：单位叶面积单位时间内蒸腾失水量。
H2O g / h•dm214、蒸腾系数：（或称需水量）每形成1g 干物质所需水分的克数。
15、蒸腾比率：每消耗1Kg H2O所形成干物质的克数。
16、皮孔蒸腾：通过皮孔的蒸腾17、气孔蒸腾：通过气孔的蒸腾。
18、角质层蒸腾：通过角质层的蒸腾。
19、水势：每水的化学势称为水势。
即水溶液的化学势与同温、同压、同一系统中的纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得的商。
20、水分临界期：植物对缺水特别敏感时期。
21、气穴现象：纹孔阻挡气泡扩大；水分从相邻导管分子绕过气泡；不同木质部分子形成交叉网络；蒸腾降低、根压可使气体重新溶解；木质部更新。
22、田间持水量：指在地下水较深和排水良好的土地上充分灌水或降水后，允许水分充分下渗并防止蒸发，经过一定时间土壤剖面所能维持的较稳定的土壤水含量（土水势或土壤水吸力达到一定数值）23、永久萎蔫系数：植物开始发生永久萎蔫现象时的土壤含水量。
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。
植物生理学习题集及参考答案
第一章植物的水分生理一、名词解释1.半透膜:亦称选择透性膜。
为一类具有选择透性的薄膜,其允许一些分子通过,限制另一些分子通过。
理想的半透膜是水分子可自由通过,而溶质分子不能通过。
2.衬质势: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。
3.压力势:指细胞吸收水膨胀,因膨压和壁压相互作用的结果,使细胞液的水势增加的值。
符号:ψp。
4.水势:每偏摩尔体积水的化学势差。
符号:ψw。
5.渗透势:指由于溶质的存在,而使水势降低的值,用ψπ表示。
溶液中的ψπ=-CiRT。
6.自由水:距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
7.束缚水:靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水。
8.质外体途径:指水分不经过任何生物膜,而通过细胞壁和细胞间隙的移动过程。
9.渗透作用:指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。
10.根压:指植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
11.共质体途径:指水分经胞间连丝从一个细胞进入另一个细胞的移动途径。
12.吸涨作用:指亲水胶体吸水膨胀的现象。
13.跨膜途径:指水分从一个细胞移动到另一个细胞,要两次经过质膜的运输方式。
14.水的偏摩尔体积:指在一定温度和压力下,1mol水中加入1mol某溶液后,该1mol水所占的有效体积。
15.化学势:每摩尔物质所具有的自由能就是该物质的化学势。
16.内聚力学说:亦称蒸腾-内聚力-张力学说。
是根据水分的内聚力来解释水分在木质部中向上运输的学说,为H·H·Dixon与O·Rener在20世纪初提出的。
17.皮孔蒸腾:指水分通过树干皮孔进行的蒸腾,占植物的水分蒸腾量之比例很小。
18.气孔蒸腾:是水分通过叶片气孔进行的蒸腾,它在植物的水分蒸腾中占主导地位。
19.气孔频度:指1cm2叶片上的气孔数。
20.水分代谢:指水分被植物体吸收、运输和排出这三个过程。
21.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。
植物的根系吸水
植物的根系吸水根系是植物吸水的重要器官。
各种植物的根系在土壤中分布的深度和广度是不同的。
一般说来，直根系入土较深，须根系入士较浅。
如棉花植株(直根系)的主根约3米左右，而洋葱(须根系)的根入土仅约0.5 m，水稻的为0.6～0.9 m，小麦的较深也只有2米左右(主要分布在耕作层内)。
木本植物根系很深，一般可达10～12 m。
生长在干旱沙漠的骆驼刺的根系竟达20 m！使这种植物能从很深的底土层中吸收水分。
根系分布的深浅除决定于植物的种类外，还与根系生长的环境条件有关。
例如生长在水分比较充足地方的柳树，其主根生长较慢，侧根则向宽处扩展，形成明显的浅根系统。
但如果把柳树移置于较干燥的环境中，侧根就向深处发展。
由此可见，在不同的生长条件下，根能产生一定的适应性以保持植物体的正常生长。
此外，人为条件的影响如深耕、灌溉、施肥等也同样能引起根系的变化。
栽培作物(玉米、高梁、棉花等)苗期的土壤干燥(下层水分多)可使根系下扎，后期再灌水，植物获得壮大的根系而产量高。
农谚道“掏金难买五月旱，六月连阴吃饱饭”其道理就在于此。
一、根系吸水的部位根系从每条根的根尖吸收水分。
根尖是指从根的尖端到着生根毛的部位(根毛区)。
根毛区以上的部分其根毛已不复存在。
当根毛长到一定时间后就枯死，表皮毁坏、脱落，这时皮层的外层细胞(外皮层)的细胞壁发生栓质化代替表皮产生保护作用。
外皮层是单层细胞，它排列整齐，没有细胞间隙，由于细胞壁中又加入了栓质(脂类物质)，使细胞壁不能透水。
因此，根毛区以上的根系没有吸水功能。
在双子叶植物的根系中，以后又会产生木栓层代替原来的外皮层的作用。
一株植物的根毛的长度可以很大，如一株小麦根毛的总长度可达20公里。
所以根毛区又是根尖吸水的主要部位。
二、根系吸水的机理根系由根尖吸收水分，因此，吸水的机理应从构成根尖的细胞吸水讲起，然后再讲根部的吸水。
1．植物细胞是一个渗透系统水分在植物细胞内的运动，是由各部分水的自由能差引起的。
【强烈推荐】植物生理学习题及答案(1—13章)
第一章植物的水分代谢一、名词解释1．自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
2．束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水分。
3．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。
4．水势（ψw）：每偏摩尔体积水的化学势差。
符号：ψw。
5．渗透势（ψπ）：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值，符号ψπ。
用负值表示。
亦称溶质势（ψs）。
6．压力势（ψp）：由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。
一般为正值。
符号ψp。
初始质壁分离时，ψp为0，剧烈蒸腾时，ψp会呈负值。
7．衬质势（ψm）：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 。
8．吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。
9．代谢性吸水：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．蒸腾作用：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。
11．根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
12．蒸腾拉力：由于蒸腾作用产主的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
13．蒸腾速率：又称蒸腾强度，指植物在单位时间内，单位面积通过蒸腾作用而散失的水分量。
（g／dm2·h）14．蒸腾比率：植物每消耗l公斤水时所形成的干物质重量（克）。
15．蒸腾系数：植物制造 1克干物质所需的水分量（克），又称为需水量。
它是蒸腾比率的倒致。
16．内聚力学说：又称蒸腾流-内聚力-张力学说。
即以水分的内聚力解释水分沿导管上升原因的学说。
二、填空题1．植物细胞吸水有、和三种方式。
渗透性吸水吸涨吸水代谢性吸水2．植物散失水分的方式有和。
蒸腾作用吐水3．植物细胞内水分存在的状态有和。
自由水束缚水4．植物细胞原生质的胶体状态有两种，即和。
凝胶溶胶5．一个典型的细胞的水势等于；具有液泡的细胞的水势等于；形成液泡后，细胞主要靠吸水；干种子细胞的水势等于。
ψπ + ψp + ψm；渗透性ψp + ψm；吸涨作用ψm6．植物根系吸水方式有：和。
植物生理学题库(含答案)第一章 植物的水分生理
含答案第一章植物的水分生理一、名词解释1半透膜亦称选择透性膜。
为一类具有选择透性的薄膜其允许一些分子通过限制另一些分子通过。
理想的半透膜是水分子可自由通过而溶质分子不能通过。
2衬质势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。
3压力势指细胞吸收水膨胀因膨压和壁压相互作用的结果使细胞液的水势增加的值。
符号ψp。
4水势每偏摩尔体积水的化学势差。
符号ψw。
5渗透势指由于溶质的存在而使水势降低的值用ψπ表示。
溶液中的ψπ-CiRT。
6自由水距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
7束缚水靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水。
8质外体途径指水分不经过任何生物膜而通过细胞壁和细胞间隙的移动过程。
9渗透作用指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。
10根压指植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
11共质体途径指水分经胞间连丝从一个细胞进入另一个细胞的移动途径。
12吸涨作用指亲水胶体吸水膨胀的现象。
13跨膜途径指水分从一个细胞移动到另一个细胞要两次经过质膜的运输方式。
14水的偏摩尔体积指在一定温度和压力下1mol水中加入1mol某溶液后该1mol水所占的有效体积。
15化学势每摩尔物质所具有的自由能就是该物质的化学势。
16内聚力学说亦称蒸腾-内聚力-张力学说。
是根据水分的内聚力来解释水分在木质部中向上运输的学说为H·H·Dixon与O·Rener在20世纪初提出的。
17皮孔蒸腾指水分通过树干皮孔进行的蒸腾占植物的水分蒸腾量之比例很小。
18气孔蒸腾是水分通过叶片气孔进行的蒸腾它在植物的水分蒸腾中占主导地位。
19气孔频度指1cm2叶片上的气孔数。
20水分代谢指水分被植物体吸收、运输和排出这三个过程。
21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。
22蒸腾作用指水分以气体状态通过植物表面从体内散失到体外的现象。
23蒸腾速率又称蒸腾强度。
植物生理学1水分
共质体途径和跨膜途径移动速度较慢。
（二）根系吸水的方式和动力
※主动吸水——根压 ※被动吸水——蒸腾拉力
1、主动吸水与根压
主动吸水：由根自身的代谢活动所引起的吸水过程， 主动吸水的动力是根压。 根压（Root pressure）：植物根系的生理活动使液 流从根部上升的压力，一般为0.1~0.2Mpa
水势（water potential）:水溶液的化学势与同温 同压下同一系统的纯水的化学势之差，除以 偏摩尔体积所得的商，即为水势。
µ w- μ Ψw = Vw
0 △µ w w =
Vw
偏摩尔体积:指加入1mol 水使体系的体积增加的 数值
. μw ：水溶液的化学势（J/mol=N m/mol ）
μ0w ：同温同压同一系统中纯水的化学势 Vw：水的偏摩尔体积(m3/mol) Ψw: 水势（N/m2=Pa）
测定植物含水量的方法---称重法 称鲜重→杀青（10ห้องสมุดไป่ตู้℃15-20分钟)→80 ℃ 恒温烘干→称干重
鲜重-干重 鲜重
二、 植物体内水分存在的状态※
束缚水（bound water）：靠近蛋白质胶粒而被 胶粒吸附不易自由移动的水。
自由水（free
water）：距离蛋白质胶粒远而
容易自由移动的水。
自由水
蛋白质
束缚水
自由水和束缚水分布示意图
自由水：
1. 能自由移动； 2. 随温度的上升或下降气化或结冰； 3. 可以作为溶剂； 4. 参与代谢（光合、呼吸、物质运输），含量越 高，代谢越旺盛。 束缚水： 1. 不能自由移动； 2. 0℃时不结冰； 3. 不能作为溶剂； 4. 不参与代谢，可降低代谢强度，增强植物抵抗 不良环境的能力。
植物生物学复习题
植物细胞一、名词解释（比较下列二者的区别）1.纹孔和胞间连丝在细胞壁的形成过程中，次生壁在初生壁上不均匀加厚，局部不进行次生增厚，从而形成薄壁的凹陷区域，此区域称为纹孔。
胞间连丝是穿过细胞壁的原生质细丝，它连接相邻细胞间的原生质体。
它是细胞原生质体之间物质和信息直接联系的桥梁，是多细胞植物体成为一个结构和功能上统一的有机体的重要保证。
2.初生壁与次生壁初生壁(primary wall)：在细胞停止生长之前形成的，常较薄而柔软，有韧性，适合细胞生长。
成分为纤维素、半纤维素、果胶多糖和蛋白质。
次生壁(secondary wall)：细胞停止生长时形成，位于初生壁之内，均匀加厚或部分加厚。
主要成分为纤维素，还含有木质素、栓质等成分，常呈现不同层次，质地坚硬，具抗张强度。
二、选择1.光镜下可看到的细胞器是。
A．微丝B．核糖体C．叶绿体D．内质网2.光学显微镜下呈现出的细胞结构称。
A．显微结构B．亚显微结构C．超显微结构D．亚细胞结构3.下列细胞结构中，具单层膜结构的有。
A．叶绿体B．线粒体C．溶酶体D．核膜E．液泡4.下列细胞结构中，具双层膜结构的有，A．叶绿体B．线粒体C．溶酶体G．微管I．高尔基体J．内质网K．核膜5.植物细胞初生壁的主要成分是。
A．纤维素、半纤维素和果胶B．木质、纤维素和半纤维素C．果胶D．角质和纤维素6.初生纹孔场存在于。
A．次生壁B．初生壁C．胞间层D．角质层7.糊粉粒贮藏的养分是。
A．淀粉B．脂肪C．蛋白质D．核酸8.细胞进行呼吸作用的场所是。
A．线粒体B．叶绿体C．核糖体D．高尔基体9.与细胞分泌功能有关的细胞器是。
A．线粒体B．高尔基体C．溶酶体D．白色体10.细胞内有细胞活动的“控制中心”之称的是。
A．细胞器B．细胞核C．细胞质D．叶绿体11.胞间层的主要成份是。
A．纤维素B．果胶质C．蛋白质D．淀粉12.下列哪种细胞器与细胞壁的形成有关。
A．高尔基体B．线粒体C．肉质网D．核糖体三、问答题1.植物细胞壁由哪几层构成?各有何特点?答：植物细胞壁由胞间层、初生壁、次生壁三层构成。
第二章-植物生理学 水分生理2
问题？
气孔开闭机制 气孔保卫细胞的信号转导
2.气孔运动机理 （ mechanisms of stomatal
movement）
渗透调节机理
气孔运动是保卫细胞水势的变化引起的，保卫细胞通过调 节其渗透势的变化来实现水分出入的调节。
（1）淀粉-糖转化学说
（2）无机离子泵学说，又称K＋学说 （inorganic ion pump theory）
一水分在植物体内运输的途径二水分在植物体内运输的方向三水分在植物体内运输的动力土壤根毛皮层内皮层中柱鞘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土壤根导管茎导管叶柄导管气孔植物体内水分向地上部的运输植物体内水分向地上部的运输从高水势区向低水势区水分的迁移是顺水势梯度三水分在植物体内运输的动力水分沿导管上升的机制植物体内水分向地上部的运输动力有两方面
动 力的吸水过程. 的大气中，从而导致叶片细胞水势下降，这样就
吸 水
蒸腾拉力可高达 十几个MPa.
产生了一系列细胞间的水分运输，并造成根冠间 导管中的压力梯度，结果造成根部细胞水分亏缺， 水势降低，从而使根部细胞从周围土壤中吸水。
主动吸水和被动吸水
主动吸水和被动吸水在植物吸水的过程中所占的比重，因 植物生长状况和蒸腾速率而异。通常正在蒸腾着的植株， 尤其是高大的树木，其吸水的主要方式为被动吸水。只有 春季叶片未展开或树木落叶后，以及蒸腾速率很底的夜晚， 主动吸水才是主要的吸水方式。
根部吸水的共质体途径和质外体途径
凯氏带
木栓化，膜与壁紧贴 在一起。水、溶质不 能自由通过。
外部质外体
内皮层外，包括根毛、 皮层的胞间层、细胞 壁和细胞间隙
内部质外体
植物生理名词解释
01. 根压——植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力。
02. 蒸腾作用——水分通过植物体表面（如叶片等），以气体状态从体内散失到体外的现象。
03. 水分临界期——指在植物生长发育过程中对缺水最为敏感，最易受害的阶段。
04. 内聚力学说——以水分具有较大的内聚力保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。
05. 矿质营养——植物对矿物质的吸收、转运和同化，通称为矿质营养。
06. 必需元素——指在植物营养生理上表现为直接的效果、如果缺乏时则植物生育发生障碍，不能完成生活史、以及去除时植物表现出专一的、可以预防和恢复的症状的一类元素。
07. 单盐毒害——溶液中只有一种金属离子对植物起有害作用的现象。
08. 离子对抗——在发生单盐毒害的溶液中，如加入少量其他金属离子来减弱或消除单盐毒害的作用叫离子对抗。
09. 平衡溶液——对植物生长有良好作用而无毒害作用的溶液10. 还原氨基化——还原氨直接使酮酸氨基化而形成相应氨基酸的过程。
11. 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体的过程。
12. 通道蛋白——在细胞质膜上构成圆形孔道的内在蛋白。
13. 植物营养临界期——植物在生命周期中，对养分缺乏最敏感、最易受害的时期。
14. C3途径——以RUBP为CO2受体，CO2固定后的最初产物为PGA的光合途径为C3途径。
15. 交换吸附——根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附与解吸附的过程，总有一部分离子被其它离子所置换，所以细胞吸附离子具有交换性质16. C4途径——以PEP为CO2受体，CO2固定后最的初产物是四碳双羧酸的光合途径为C4途径。
17. 光系统——由不同的中心色素和一些天线色素、电子供体和电子受体组成的蛋白色素复合体。
18. 反应中心——由中心色素、原初电子供体及原初电子受体组成的具有电荷分离功能的色素蛋白复合体结构。
19. 荧光现象——叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色的现象。
《植物生理学》习题及答案
《植物生理学》习题及解答第一章植物的水分代谢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，另一方面要尽量。
根系发达，使之具有强大的吸水能力；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，上端动力是。
由于的存在，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。
根压，工蒸腾拉力，水分子内聚力大于水柱张力，内聚力学说（或蒸腾——内聚力——张力学说）。
3、植物调节蒸腾的方式有、、和。
气孔关闭，初干、暂时萎蔫。
4、气孔在叶面所占的面积一般为，但气孔蒸腾失去了植物体内的大量水分，这是因为气孔蒸腾符合原理，这个原理的基本内容是。
1%以下；小孔扩散；水分经过小孔扩散的速率与小孔的周长成正比，而不与小孔面积成正比。
5、依据K＋泵学说，从能量的角度考察，气孔张开是一个过程；其H＋/K＋泵的开启需要提供能量来源。
主动（或耗能）；光合磷酸化6、水在植物体内整个运输递径中，一部分是通过或的长距离运输；另一部分是在细胞间的短距离径向运输，包括水分由根毛到根部导管要经过，及由叶脉到气室要经过。
管胞、导管、内皮层、叶肉细胞7、一般认为，植物细胞吸水时起到半透膜作用的是：、、和三个部分。
细胞质膜、细胞质（中质）、液泡膜8、某种植物每制造1克于物质需要消耗水分500克，其蒸腾系数为，蒸腾效率为。
500g H2O/Gdw , 2gKg H2O9、设有甲、乙二相邻的植物活细胞，甲细胞的4s =-10巴，4p=＋6巴；乙细胞的4s=-9巴，4p=+6巴，水分应从细胞流向细胞，因为甲细胞的水势是，乙细胞的水势是。
乙、甲、-4巴，-3巴10、在一个含有水分的体系中，水参与化学反应的本领或者转移的方向和限度也可以用系统中水的化学势来反映。
√11、有一充分饱和的细胞，将其放入此细胞液浓度低50倍的溶液中，则体积不变。
×12、1md/L蔗糖溶液和1md/LnaCL溶液的渗透势是相同的。
蒸腾拉力与根压
植物的蒸腾作用植物的蒸腾作用能够把体内的水分以水蒸气的形式运输到大气当中去是一种泵的原理，为根吸水提供了向上的拉力。
蒸腾作用能够把水蒸气蒸发到大气当中去，增多了空气中的水蒸气，使得大气变得湿润，当地的雨水增多，气温降低。
蒸腾吸水与根压蒸腾拉力和根压是植物吸水的两大动力。
以蒸腾作用为主，但是当蒸腾作用较弱的时候，以根压为主。
导管细胞和筛管细胞的特点导管是由一连串只有细胞壁的死细胞构成的，而且上下细胞是连通的。
筛管是由许多管状的活细胞上下连接而成，相邻的两个筛管细胞之间的横壁上有许多小孔，称为筛孔，相邻两细胞的原生质体通过筛孔彼此连通。
筛管细胞没有细胞核，但却是活细胞。
蒸腾拉力蒸腾拉力又被称为蒸腾吸引力。
是由于植物的蒸腾作用产生的一系列的水势梯度而导致导管中的水分上升的一种力量。
当水分不断地从叶肉细胞散失出去以后，叶肉细胞因失去水分会从临近的细胞吸收水分，临近的细胞再从其余的细胞吸收水分，一直传递到叶脉导管，向叶脉导管牵引水，这种力量由叶脉导管到茎导管一直传递到根导管，迫使根从土壤中吸收水分。
蒸腾作用比较强烈的时候，可以相当于十几个大气压。
蒸腾拉力吸水不需要消耗细胞代谢的能量，因此又被称为被动吸水。
蒸腾拉力是根系吸水和水分沿着导管和胞管向上运输的动力。
水柱并未发生中断是因为水和导管或胞管内的纤维素分子之间存在附着力。
同时，水分子之间具有很大的内聚力。
水分子之间的内聚力远远大于张力。
这种学说也被称为内聚力学说，或蒸腾—内聚力—张力学说。
植物蒸腾作用的形式除了气孔蒸腾以外，植物还有其他的两种蒸腾发方式，角质层蒸腾和皮孔蒸腾。
木本植物经由枝条的皮孔和木本植物的裂缝的蒸腾，称为皮孔蒸腾，皮孔蒸腾仅占树冠蒸腾总量的0.1%。
通过叶片和草本植物角质层的蒸腾，叫做角质层蒸腾。
角质层蒸腾占植物总蒸腾量的5%~10%。
幼嫩的叶片其角质层蒸腾可以占到蒸腾总量的1/3~1/2，成熟的植物叶片占到植物总蒸腾量的5%~10%。
目前几乎所有的资料都是把根压和蒸腾拉力作为植物的吸水动力
目前几乎所有的资料都是把根压和蒸腾拉力作为植物的吸水动力
建筑材料的水吸收性能分析是建筑领域的一项重要技术。
水吸收过程中，植物利用两种力量进行水吸收，即根压力和蒸腾拉力。
根压力是指植物根系吸收土壤中水分时提供的力量，主要是植物根系物理形态和生物体内分泌的物质所起的作用。
在蒸腾拉力作用下，在根系表面积接触到土壤时产生隔热作用，在空气压力不同的条件下，根系接触到土壤后土壤中的空气温度会高于土壤表面温度，故形成的气体压强梯度会带动土壤中的蒸气分子不断向根系内部转移，从而产生水分吸收作用。
研究发现，在植物的水吸收过程中，根压力和蒸腾拉力有着强互依的关系，其作用是促进植物在吸收少量水分时，依靠根压力不停吸取土壤中的水分，而当吸水量较大时，就利用蒸腾拉力对风对土壤中的水分进行大量吸收。
蒸腾拉力也是促使植物把水分从土壤中转移到植物表面的重要因素，在大部分情况下，蒸腾拉力比根压力给植物带来的水分提供能力更强。
因此，蒸腾拉力是影响植物水分吸收的重要最主要因素之一，但它的作用也会受到植物根系的形态与细胞的生理特性的影响，而且它在吸收量上也受到土壤性质、温度和湿度的影响。
因此，掌握植物根系群多种物理和生理效应，深入了解植物水分吸收过程是建筑材料水吸收性能分析的关键所在。
根系吸水的动力
根系吸水的动力根系吸水有两种动力；根压和蒸腾拉力，后者较为重要。
(一)根压植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力，称为根压(root pressure)。
根压挖根部的水分压到地上部，土壤中的水分便不断补充到根部，这就形成根系吸水过程，这是由根部形成力量引起的主动吸水。
各种植物的根压大小不同，大多数植物的根压不超过0.1～0.2MPa，而有些树木和葡萄也只有几百个kPa。
下面两种现象都证明根压的存在。
从植物茎的基部把茎切断，切口不久即流出液滴。
从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象，称为伤流(bleeding)。
流出的汁液是伤流液(bleeding sap)。
伤流是由根压所引起的。
不同植物的伤流程度也不同，葫芦科植物伤流液较多，稻、麦等的较少。
同一植物在不同季节中根系生理活动强弱、根系有效吸收面积大小等都直接影响伤流液的多少。
伤流液除了含有大量水分外，还含有各种无机盐、有机物和植物激素。
所以，伤流液的数量和成分，可作为根系活动能力强弱的指标。
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(guttation)。
吐水也是由根压所引起的。
水分是通过叶尖或叶缘的水孔排出的。
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，吐水现象可作为根系生理活动的指标，它可以说明水稻秧苗回青等生长状况。
到目前为止，关于根压产生的机理问题，还没有得到彻底解决。
主要有两种解释。
1．渗透论根部导管四周的活细胞进行新陈代谢，不断向导管分泌无机盐和有机物，导管溶液的水势就下降，而附近活细胞的水势较高，所以水分不断流入导管，同样道理，较外层细胞的水分向内移动。
最后，土壤水分沿着根毛、皮层，流到导管，进一步向地上部分运送。
值得注意的是内皮层细胞壁上的凯氏带，它环绕在内皮层径向壁和横向壁上，木栓化和木质化，而细胞质牢牢地附在凯氏带上，所以水分既不能在壁中作径向运动，也不能在壁和质膜之间移动，而只能通过内皮层的原生质体。
植物根系吸水主要有哪两种动力
植物根系吸水主要有哪两种动力
植物根系吸水有两种动力：根压和蒸腾拉力，后者较为重要。
但无论是哪种力量，吸水是细胞水势和外液水势所造成的水势梯度引起的。
1．根压
植物根系的生理活动使液流由根部上升的力量，称作根压。
根压的存在可以从伤流和吐水这两种现象得以证明。
在春天将植物的茎在近地面处切去，就会从切口处流出汁液，称为伤流。
在土壤水分充足、大气湿度较高、蒸腾较弱的温暖湿润的早晨，一些草木或木本植物的叶尖或叶缘处有水珠溢出的现象，称为吐水。
伤流和吐水都由根压引起。
关于根压产生的原因，有人认为是渗透，有人认为是代谢。
但实验证明，用低温、缺氧或呼吸抑制剂（如氰化钾）来处理根系，就会引起伤流、吐水和根系吸水速度的降低或停止。
这说明由根压所引起的吸水是与根系的代谢活动密切相关的。
因此，这种由根压引起的吸水过程，称为主动吸水。
2．蒸腾拉力
当叶片蒸腾失水，叶细胞水势降低，而从叶脉导管中吸收水分；同理，当叶脉导管失水后，水势也降低，就向枝条的导管中吸取水分，如此下去，由于叶脉、枝条、树干和根的导管互相连通，水势的降低很快就传递到根，引起根细胞内的水分向导管输送，因而根细胞的水势降低，最后就从环境中吸收水分，环境中的水分进入根部，就不断上升到叶。
这种吸收完全是由蒸腾失水而产生的蒸腾拉力所引起的，对根系来说就是一个物理性的被动过程，只要蒸腾一停止，根系的这种吸水就停止或减弱下来，因此叫被动吸水。
被动吸水可以从被切除根系的枝条在水中得到证实。
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植物的蒸腾作用
植物的蒸腾作用能够把体内的水分以水蒸气的形式运输到大气当中去是一种泵的原理，为根吸水提供了向上的拉力。
蒸腾作用能够把水蒸气蒸发到大气当中去，增多了空气中的水蒸气，使得大气变得湿润，当地的雨水增多，气温降低。
蒸腾吸水与根压
蒸腾拉力和根压是植物吸水的两大动力。
以蒸腾作用为主，但是当蒸腾作用较弱的时候，以根压为主。
导管细胞和筛管细胞的特点
导管是由一连串只有细胞壁的死细胞构成的，而且上下细胞是连通的。
筛管是由许多管状的活细胞上下连接而成，相邻的两个筛管细胞之间的横壁上有许多小孔，称为筛孔，相邻两细胞的原生质体通过筛孔彼此连通。
筛管细胞没有细胞核，但却是活细胞。
蒸腾拉力
蒸腾拉力又被称为蒸腾吸引力。
是由于植物的蒸腾作用产生的一系列的水势梯度而导致导管中的水分上升的一种力量。
当水分不断地从叶肉细胞散失出去以后，叶肉细胞因失去水分会从临近的细胞吸收水分，临近的细胞再从其余的细胞吸收水分，一直传递到叶脉导管，向叶脉导管牵引水，这种力量由叶脉导管到茎导管一直传递到根导管，迫使根从土壤中吸收水分。
蒸腾作用比较强烈的时候，可以相当于十几个大气压。
蒸腾拉力吸水不需要消耗细胞代谢的能量，因此又被称为被动吸水。
蒸腾拉力是根系吸水和水分沿着导管和胞管向上运输的动力。
水柱并未发生中断是因为水和导管或胞管内的纤维素分子之间存在附着力。
同时，水分子之间具有很大的内聚力。
水分子之间的内聚力远远大于张力。
这种学说也被称为内聚力学说，或蒸腾—内聚力—张力学说。
植物蒸腾作用的形式
除了气孔蒸腾以外，植物还有其他的两种蒸腾发方式，角质层蒸腾和皮孔蒸腾。
木本植物经由枝条的皮孔和木本植物的裂缝的蒸腾，称为皮孔蒸腾，皮孔蒸腾仅占树冠蒸腾总量的0.1%。
通过叶片和草本植物角质层的蒸腾，叫做角质层蒸腾。
角质层蒸腾占植物总蒸腾量的5%~10%。
幼嫩的叶片其角质层蒸腾可以占到蒸腾总量的1/3~1/2，成熟的植物叶片占到植物总蒸腾量的5%~10%。
长期生长在干旱环境下的植物其角质层蒸腾更低，低于5%。
根压
空气湿度大、春季叶片未展开或者冬季落叶之后、以及在夜晚等蒸腾作用弱的情况下，根压会成为植物失水的主要动力。
根压。
根压是由根部活细胞的代谢作用所引起的吸水动力。
植物根系可以利用呼吸作用释放出的能量主动吸收土壤溶液中的离子，并将其主动转运到根的中柱和木质部导管中，使得根的中柱和木质部导管中溶质增加，水势下降。
当导管的水势低于土壤溶液中的水势时，土壤溶液中的水分就会自发地顺着内皮层内外的水势差从外部渗透进入导管。
这时候内皮层起着选择透性膜的作用，土壤溶液中植物不需要的物质不会经由内皮层细胞进入中柱和木质部导管。
又因为导管的上部呈开放状态，不产生压力，于是导管中的水分就会向上移动。
这样由于根系的生理活动而导致导管内外产生水势差，就形成了根压。
由于根压的产生与根细
胞的代谢活动有关，所以，由根压而导致的植物吸水又被称为主动吸水。
植物的吐水和伤流现象充分说明了根压的存在。
吐水是指未受伤的叶片边缘或尖端出现的向外溢出液滴的现象。
在大气湿度较高的早晨，可以看到小麦等植物的叶片出现吐水现象。
植物生长健壮，根系活动旺盛，植物的吐水量越多。
所以，吐水可以作为判断植物根系=生理活动强弱的指标，并以此判断幼苗长势的强弱。
伤流是指从受伤或折断的植物组织茎的基部、受伤的剪口等溢出液体的现象。
流出的液体又被称为伤流液。
在切口处连接一个压力计可以测出压力，即根压。
不同植物的伤流液量不同。
稻麦较少，葫芦科植物较多。
同一植物的根压和伤流液因根系生理活动强弱，根系有效吸收面积的大小而有所不同。
伤流液的成分主要包括水、无机盐、氨基酸、植物激素等物质。
凡是影响根系生理活动的因素都会影响伤流液的数量和成分，所以，可以将伤流液的数量和成分作为检验植物根系生理活动强弱的指标。