植物生理学2

第2章植物的水分代谢

通过本章学习，主要了解:

·植物对水分吸收、运输及蒸腾的基本原理，认识维持植物水分平衡

的重要性，为合理灌溉提供理论基础。

·植物的水分代谢(Watermetabolism)

·植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。

一、基本内容

·植物对水分的吸收、运输和散失过程。

二、重点和难点

·植物细胞的水分关系

·植物水分吸收和散失的调控机理

第一节水在植物生命活动中的重要性

一、植物的含水量

水是植物的主要构成成分，其含水量一般约占组织鲜重的70%~90%。

它随植物种类、植物组织以及外界环境条件而变化。

生命力旺盛，代谢活动强烈，其含水量亦高。

二、水对植物的生理生态作用 （自学）

(一)水对植物的生理作用

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. 水是许多生化反应的良好介质

4. 水能使植物保持固有的姿态

5. 细胞的分裂和延伸生长都需要足够的水

(二)水的生态作用

所谓生态作用就是通过水分子的特殊理化性质，给植物生命活动创建一个有益的环境条件。

1. 水是植物体温调节器

2. 水对可见光的通透性

3. 水对植物生存环境的调节

三、植物体内水分存在的状态

束缚水(bound water)

被植物细胞的胶体颗粒或渗透物质所吸引，且紧紧被束缚不能自由移动的水分，当温度升高时不能挥发，温度降低

到冰点以下也不结冰。

自由水(free water)

不被胶体颗粒或渗透物质所吸引或吸引力很小，可以自由移动的水分，当温度升高时可以挥发，温度降低到冰点以

下可结冰。

自由水/束缚水比值

较高时，植物代谢活跃，生长较快；

反之，代谢活性低、生长缓慢，但抗逆性较强。

第二节植物细胞对水分的吸收

植物的生命活动是以细胞为基础的。植物对水分的吸收最终决定于细胞的水分关系。

细胞吸水有三种方式：

①吸胀吸水——未形成液泡的细胞靠吸胀作用吸水；

②渗透性吸水——具中心液泡的成熟细胞以渗透性吸水为主；

③代谢性吸水——直接消耗能量，使水分子经过原生质膜进入细胞的过程。

以渗透性吸水最为重要。

一、植物细胞的渗透吸水

水分进出细胞和在细胞间运动也必然伴随着能量的变化，受能量转化规律的制约。

如何衡量植物不同细胞和细胞不同邻位及环境中水分的能量的变化呢？

·一个具有普遍意义的判断标准是：自由能的变化，常以ΔG代表。

（一)自由能和水势

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(bound energy)：是不能用于做有用功的能量；

自由能(free energy )：是在恒温、恒压下用于做有用功的能量。

自由能的绝对值无法测定，只知道在变化前后两个不同系统的自由能变化(自由能差)ΔG。ΔG=G2-G1

若ΔG<0，说明系统变化过程中自由能减少，这种情况属自动变化或自发变化；

若ΔG>0，说明自由能增加，系统不可自动进行，必须从外界获得能量才能进行；

若ΔG=0，说明自由能不增不减，表示系统处于动态平衡。

可见，自由能的变化是判断系统能否自动进行反应的标准。

2.化学势

化学势(chemical potential)用来衡量物质反应或转移所用的能量。

化学势：1 偏摩尔的该物质所具有的自由能，用μ表示。

即在一个多组分的混合体系内，组分j 的化学势，是指在等温、等压下，保持其它各组分浓度不变

时，加入1 mol j 物质所引起体系自由能的增加量。

3.水势

水分移动(和任何物质移动)的能量基础或基本动力，就是不同部位的水的自由能差，它造成水分移动的趋势。

重要的不在于水中所含自由能的绝对数量本身，而在不同部分的自由能的相对水平。

水势(Water potential)(差)：

就是每偏摩尔体积水的化学势(差)。

即水液的化学势(μW)与同温同压同系统中纯水的化学势(μ·W)之差(ΔμW)除以水的偏摩尔体积(VW)所得的

商。

水势ΨW可以用公式表示为：ΨW = μW －μ0W/VW = ΔμW / VW

ΨW代表水势，μW－μ0W为化学势差，VW为偏摩尔体积。

偏摩尔体积(Partial molar volume)：

是指恒温恒压下，在多组分体系中加入1mol该物质所占据的体积。

在稀的水溶液中，水的偏摩尔体积与纯水的摩尔体积(18.00cm3·mol－1)相差不大，实际应用时往往用纯水

的摩尔体积代替偏摩尔体积。

水势单位：

帕( Pascle, Pa )

兆帕( MPa, 1MPa = 10 6Pa )

1 bar = 0.1 MPa = 0.987 atm,

1 标准atm = 1.013×10 5 Pa= 1.013 bar

(二)渗透现象

半透膜：

只允许水分子通过，而不能使任何溶质分子或离子透过的膜，如火棉胶、膀胱、羊皮纸等. 渗透系统：

半透膜包闭的蔗糖或其它溶液置于另一溶液(或水)中构成的系统。

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。

(三)植物细胞构成的渗透系统

在一个成熟的细胞中，具有一个大液泡。

质壁分离(plasmolysis)：

如果把具有液泡的细胞，置其水势低于细胞液的水势中，植物细胞因液泡失水，而使原生质体和细胞壁分离的现

象。

质壁分离复原(deplasmolysis)：

如果把发生了质壁分离的细胞，浸在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，这种现象叫质壁分离复原，或去质壁分离。

质壁分离现象是生活细胞的典型特征，可以根据质壁分离现象解决如下几个问题：

(1) 确定细胞是否存活

(2) 测定细胞的渗透势

(3) 观察物质透过原生质层的难易程度

(四)植物细胞的水势构成

渗透势(osmotic potential)或溶质势(solute potential)：

由于溶质的存在而使水势降低的值。

以ψs表示，按此式计算：ψs = - icRT （c 溶液的摩尔浓度，T 绝对温度，R 气体常数，i 等渗系数）

压力势(pressure potential)(以ψp表示)：

由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的值，其为正值。

衬质势(matrix potential)( ψm )：

是细胞胶体物质亲水性和毛细管对水束缚(吸引)而引起的水势降低值。

对已形成中心大液泡的细胞，由于原生质仅为一薄层，液泡内的大分子物质又很少，一般忽略不计。

对具有液泡的成熟细胞，其水势(ψw)的高低，决定于渗透势(ψs)与压力势(ψp)之和：ψs始终为负值

ψp一般为正值

ψw通常为负值

ψw=ψp+ψs

典型的植物细胞的水势构成：ψw = ψs + ψp + ψm

以上表明：

细胞ψw及其组分ψp、ψs与细胞相对体积间的关系密切，细胞的水势不是固定不变的，ψs、ψp、ψw随含水量的增

加而增高，植物细胞颇似一个自动调节的渗透系统。

(五)细胞之间的水分移动

水分进出细胞由细胞与周围环境之间的水势差决定，水总是从高水势区域向低水势区域移动。

若环境水势高于细胞水势，细胞吸水；反之，水从细胞流出。

对两个相邻的细胞来说，它们之间的水分移动方向也是由二者的水势差决定。

水势差不仅决定水流的方向，而且影响水分移动的速度。

细胞间水势梯度(water potential gradient)越大，水分移动越快；反之则慢。

当有多个细胞连在一起时，例如一排薄壁细胞间的水分转运方向，也完全由它们之间的水势差决定。

影响植物细胞水势变化的因素：

一方面：不同器官或同一器官不同部位的细胞水势大小不同；

一方面：环境条件对水势的影响也很大。

二、植物细胞的吸胀吸水

·干燥种子的细胞中，壁的成分纤维素和原生质成分蛋白等生物大分子都是亲水性的，而且都处于凝胶状态，这些凝胶分

对水分子的吸引力称为吸胀力。

·因吸胀力的存在而吸收水分子的作用称为吸胀作用。

吸张力实际上是水势的衬质势，系由吸胀力的存在而降低的水势值。

干燥种子的ψm总是很小：

例如：豆类种子中胶体的衬质势可低于-100MPa，细胞吸水饱和时，ψm= 0。

一般地说，细胞形成中央液泡之前主要靠吸胀作用吸水。

例如：干燥种子的萌发吸水、果实、种子形成过程中的吸水、分生区细胞的吸水等等。

吸胀过程中的水分移动方向，也是从水势高的区域流向水势低的区域。

细胞内亲水物质通过吸胀力而结合水称为吸胀水，它是束缚水的一部分。

三、细胞的代谢性吸水(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。

代谢性吸水的机制尚不清楚，吸收占总细胞吸水比例有多大还有争议。

四、细胞水分的跨膜运动

早在40年前提出了水通道或水孔介导的水跨膜快速移动。

·1970年Macey等首先发现氯汞苯磺酸盐对水通透性具有强烈的抑制作用，而对尿素通透性无影响，表明水通道与溶质通

道明显不同。

·1988年Saboori发现了28KD的水通道蛋白(Water channal Proteins,CHIP28)，为膜内在蛋白，其后被定名为水孔蛋白

（aquaporir），将CHIP28改称为AQP1。

水孔蛋白现已鉴定出6种，分别用AQP0、AQP1、…、AQP5表示。

·水孔蛋白的存在便于水分在细胞内的运输，也参与细胞的渗透调节。

·植物中水孔蛋白的发现为水分跨膜运输提供了分子基础。

第三节植物根系对水分的吸收

植物吸水的途径有：

(1)叶面吸水：现代叶面喷施液体肥的的生理基础。

叶片吸水量相对植物的需水量而言，是很微小的，在水分供应上不具有重要意义。(2)根系吸水：是陆生植物吸水的主要途径。

一、根部吸水的区域

根的吸水主要在根尖进行：

根尖中，以根毛区的吸水能力最强，伸长区、分生区和根冠吸水能力较小。

根毛区吸水能力最大：

1. 根毛区有许多根毛，增大了吸收面积；

2. 根毛细胞壁的外部由于果胶物质覆盖，粘性强，亲水性好，有利于与土壤颗粒粘着和吸水；

3. 根毛区输导组织发达，对水分的移动阻力小。

根毛区随着根的生长不断前进，老的不断死亡，新的不断产生。

二、根系吸水方式及其动力

植物根系吸水主要依靠两种方式：

1. 被动吸水

2. 主动吸水

无论哪种方式，吸水的基本依据仍然是细胞的渗透吸水。

(1) 被动吸水：因蒸腾作用所产生的吸水力量，叫做“蒸腾牵引力”。

在整株植物中，这种力量可经过茎部导管传递到根系，使根系再从土壤中吸收水分。

由于吸水的动力发源于叶的蒸腾作用，故把这种吸水称为根的被动吸水。

是蒸腾旺盛季节植物吸水的主要动力。

(2) 主动吸水：可由“伤流”和“吐水”现象说明。

“吐水”(guttation)：完整的植物在土壤水分充足，土温较高，空气湿度大的早晨，从叶尖或叶

边缘排水孔吐出水珠，此现象称为“吐水”(guttation)。

如秋天的早晨，常常可以看到田间小麦有这种吐水现象。

“伤流”(bleeding)：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象称为伤流(bleeding)。

流出的汁液叫伤流液(bleeding sap) .。

这种靠根系的生理活动，使液流由根部上升的压力称为根压。

·伤流是由根压引起的。

·伤流中含有各种无机离子、氨基酸类。近年来证明伤流液中含有植物激

素(细胞分裂素，脱落酸等)。

·无机离子是根系从土壤中吸收的，有机物则主要是由根系合成或转化而来。

·根系伤流量和成分，可以反映根系生理活性的强弱。

·吐水现象亦可作为植物根系生理活动的指标。

·根压是如何产生的？

根的内部空间，可以分为：共质体(symplast) 和质外体(apop last)

共质体：包括所有细胞的原生质，即所有细胞生活的部分。

原生质体之间有胞间连丝将它们联系在一起，整个根系中的共质体部分

是连续的体系，它对水传导的阻力很大。

质外体：包括细胞壁、细胞间隙以及中柱内的木质导管，它不包含细胞质。

质外体对水分运输的阻力很小。

·在根中内皮层细胞的横向壁上有一栓质化加厚带，叫凯氏带(Casparian strip )，水不能透过, 把根中的质

外体分成两个不连续的部分。

·根中水分运转途径：

通过质外体空间→内皮层细胞原生质层(共质体)→质外体空间(导管) 。

·把根系看成一个渗透计(osmeter)，内皮层细胞就是一个具有选择透性的膜，它对根中的水分运转起控制作

用。土壤溶液在根内沿质外体向内扩散，其中的离子则通过主动吸收进入共质体中，通

过连续的共质体系

到达中柱内的活细胞释放到导管(vessel)中，引起离子积累。

其结果是：

内皮层以内的质外体渗透势降低

内皮层以外的质外体水势较高

·水分通过渗透作用透过内皮层细胞，到达中柱的导管内。

这样造成的水分向中柱的扩散作用，在中柱内就产生了一种静水压力，这就是根压。

一般植物的根压不超过0.1MPa。

对幼小植物体水分转运，可能起到一定的动力作用;

对高大的植物(树木)体，仅靠根压显然是不够的。

在早春树木未吐芽和蒸腾很弱时则起重要作用。

三、影响根系吸水的因素

1. 根系自身因素

2. 土壤因素

3. 影响蒸腾的大气因素

(一)根系自身因素

·根系的有效性决定于根系的范围和总表面积以及表面积的透性

·而透性又随根龄和发育阶段而变化

(二)土壤水分状况

·土壤中的可用水(available water)就是土壤永久萎蔫系数(permanent wilting coefficient)以外的土壤水分。

·土壤永久萎蔫系数，即植物发生永久萎蔫时，土壤中尚存留的水分含量(以土壤干重的百分率表示)。

达到永久萎蔫时土壤所含的水分，当然就是植物所不能利用的水。

·植物可利用水的土壤水势范围为-0.05~ -0.3 MPa；

相当于土壤萎蔫系数的土壤含水量，其水势约为-1.5 MPa

(三)土壤通气状况

·通气不良根系吸水困难的原因是：

(1)根系环境内O2缺乏，CO2积累，呼吸作用受到抑制，影响根系吸水；

(2)长时期缺氧下根进行无氧呼吸，产生并积累较多的乙醇，根系中毒受害，吸水更少;

(3)土壤处于还原状态，加之土壤微生物的活动，产生一些有毒物质，这对根系生长和吸收都是不利的。

·作物受涝，反而表现出缺水症状，其主要原因也是土壤通气不良，抑制根部吸水。·土壤水分饱和或土壤板结会造成通气不良；

·水田长期保持水层，会降低土壤中的氧分压，产生各种有毒物质，引起“黑根”或“烂根”。

(四)土壤温度

·影响根系的生理生化活性，影响土壤水的移动性。

·在一定的温度范围内，随土温提高，根系吸水加快，反之则减弱。

·温度过高或过低，对根系吸水均不利。

低温影响根系吸水的原因是：

(1)原生质粘性增大，对水的阻力增大，水不易透过生活组织，植物吸水减弱。

(2)水分子运动减慢，渗透作用降低。

(3)根系生长受抑，吸收面积减少。

(4)根系呼吸速率降低，离子吸收减弱，影响根系吸水。

高温：

加速根的老化过程，使根的木质化部位几乎到达根尖端，根吸收面积减少，吸收速率也下降。

(五)土壤溶液浓度

·土壤溶液浓度过高，其水势降低。

·若土壤溶液水势低于根系水势，植物不能吸水，反而要丧失水分。

·一般情况下，土壤溶液浓度较低，水势较高。

·“烧苗”盐碱地：

土壤溶液浓度太高，植物吸水困难，形成一种生理干旱。

第四节蒸腾作用

一、蒸腾作用及其生理意义

蒸腾作用(transpiration)是植物体内的水分，以气态方式从植物的表面向外界散失的过程。陆生植物吸收的水分，只有约1%用来作为植物体的构成部分，绝大部分都是通过地上部分散失到大气中去了.

1.蒸腾失水所造成的水势梯度，是植物吸收和运输水分的主要驱动力。

2.蒸腾能够降低植物体和叶片温度。

蒸发1g水需要的能量，在20℃时是2449.3J，30℃时是1590.1J。

3.蒸腾引起的上升液流，有助于根部吸收的无机离子，以及根中合成的有机物转运和分配。

·在其他条件适宜的情况下，蒸腾作用可以促进植物生长发育。

·因其不可避免地引起植物体内水分大量散失，所以在水分不足时，便给植物造成伤害。

二、植物蒸腾作用的部位及度量

(一)蒸腾部位

·当植物幼小的时候，暴露在地面上的全部表面都能蒸腾；

·植物长大以后，茎枝形成木栓质，茎枝上的皮孔可以蒸腾(皮孔蒸腾lenticular transpiration)

皮孔蒸腾的量非常小，约占全部蒸腾量的0.1% 。

叶片的蒸腾有两种方式：

(1)角质蒸腾(cuticular transpiration)通过角质层的蒸腾；

对一般植物的成熟叶片，角质蒸腾仅占总蒸腾量的5%～10%

(2)气孔蒸腾(stomatal transpiration)通过气孔的蒸腾。是植物叶片蒸腾的主要形式。

(二)蒸腾作用的度量

1.蒸腾速率(transpiration rate)：

植物在一定时间内，单位叶面积上散失的水量。

2.蒸腾效率(transpiration ratio)或蒸腾比率：

植物每消耗1kg水所生产干物质的克数.

3.蒸腾系数(transpiration coefficient)或需水量( water requirement)：

植物制造1g干物质所消耗的水量(g)。它是蒸腾效率的倒数，一般植物的蒸腾系数为125~1000。

三、气孔蒸腾作用

(一)气孔的大小、数目、分布和类型

气孔的数目不少，但直径很小，所以气孔所占的总面积很小，一般不超过叶面积的1%。但是蒸腾量却相当于与叶面积相等的自由水面蒸发量的15%~50% ，甚至达到100%。

也就是说，气孔扩散比同面积的自由水面快几十到一百倍。

(二)经过气孔的扩散——小孔律

小孔律(Small pore diffusion law)：

气体通过多孔表面的扩散速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。

因为气体分子通过气孔扩散，孔中央水蒸汽分子彼此碰撞，扩散速率很慢；

在孔边缘，水分子相互碰撞的机会较少，扩散速率快。

气孔蒸腾分为两步进行：

首先是水分在细胞间隙及气孔下室周围叶肉细胞表面上，蒸发成水蒸汽；

然后水蒸汽分子通过气孔下室及气孔扩散到叶外。

水蒸汽扩散是气孔蒸腾的关键步骤。

扩散的快慢决定于：

通过气孔的阻力，叶表面界面层阻力。

扩散阻力大小的决定：

气孔阻力(气孔开度大小)

叶片表面水蒸气界面层阻力(界面层厚度)

在这两种阻力中，气孔阻力是主要的。

气孔开度量的描述：

气孔导度(stomatic conductance) 单位为μmol·m－2·s－1

气孔阻力(stomatic resistance) 单位为s ·cm－1

(三)气孔运动

由气孔特殊的细胞壁解剖结构决定。

1.构成植物细胞壁的微纤丝，沿伸长的保卫细胞壁横向周围缠绕，放射状分布，好象是从气孔中心区辐射出来。

当保卫细胞吸水膨大时，其直径不能增加多少，而保卫细胞的长度可以增加，特别是沿其外壁增加，同时向外膨胀，

微纤丝牵引内壁向外运动，如此气孔即张开。

2.许多学者认为保卫细胞吸水后内壁分开与其加厚有关。

3.气孔的开关受到保卫细胞膨压的调节。

保卫细胞体积比其它表皮细胞小得多，只要有少量的渗透物质积累，即可使其渗透势明显下降，降低水势，促进吸

水，改变膨压。

(四)环境因子对气孔运动的调节

(1)二氧化碳：叶片内部低CO2分压可使气孔张开，高CO2则使气孔关闭。

(2)光：一般情况下，光照使气孔开放，黑暗使气孔关闭。但对一些肉质植物例外。

(3)温度：气孔开度一般随温度的升高而增大。

可能是通过影响呼吸作用和光合作用，改变叶内CO2浓度而起作用的。

(4)水分：当叶水势下降时，气孔开度减少或关闭。

缺水对气孔开度的影响比光、温度和CO2尤为显著。

(5)风：高速气流(风)可使气孔关闭。

(五)气孔运动的机理

气孔运动与保卫细胞特点密切相关，与其它表皮细胞相比，具有如下特点：

(1) 细胞体积很小，有利于膨压迅速而显著地改变；

(2) 细胞壁上有横向辐射状微纤束与内壁相连，便于对内壁施加作用；

(3) 具叶绿体。

1.淀粉与糖转化学说

·在光下，保卫细胞光合作用消耗了CO2，细胞质pH增高到7，淀粉磷酸化酶催化淀粉水解为糖，保卫细胞渗透势下降

水势降低，从周围细胞吸取水分，保卫细胞膨大气孔张开

2.K+累积学说

·在光下，保卫细胞质膜上的H+-ATPase被激，水解保卫细胞由光合磷酸化和氧化磷酸化生成的ATP，产生的能量将H+从

保卫细胞分泌到周围细胞中，保卫细胞pH值升高，周围细胞的pH值降低，驱动K+从周围细胞经保卫细胞质膜上，内

向K+通道进入保卫细胞，保卫细胞pH值升高，周围细胞的pH值降低，驱动K+从周围细胞经保卫细胞质膜上，内向K+

通道进入保卫细胞，保卫细胞K+浓度增加，水势降低，保卫细胞吸水，气孔张开。·在K+进入保卫细胞的同时，还伴随着等量负电荷的阴离子进入，维持保卫细胞电中性，这也具有降低水势的效果。

·在暗中，光合作用停止，H+-ATPase停止做功，保卫细胞质膜去极化(dep olarisation)。驱使K+经外向K+通(outward

K+ channel)向周围细胞转移，并伴有阴离子的释放，保卫细胞水势升高，保卫细胞失水，气孔关闭。

3.苹果酸代谢学说(malate metabolism theory)

·在光照下，保卫细胞内的部分CO2被利用，pH值上升至8.0~8.5，活化了PEP羧化酶，由淀粉降解产生的PEP，与HCO-3

结合形成草酰乙酸，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。

(六)气孔运动的调节

前馈式(feed forward manner)：

相当于气孔的预警系统，在植物叶片严重缺水之前，叶水势并未发生变化，气孔已关闭，能够避免水分过量散失。

这对植物有效利用土壤水分具有重要的意义。

反馈式(feed back manner)：

指当叶片水势降到某一临界值以下时，气孔开始关闭，以减少水分的进一步散失，使叶片水势复原。

临界水势(critical water potential)：

·气孔开始关闭时的水势。以ψg表示，可以表示植物对土壤干旱的忍受程度。

·一般而言ψg低则耐旱性强。

·当土壤含水量逐渐减少，部分根系处于脱水状态，地上部叶片水分状况尚未表现出任何可检测性变化之前，脱

水根产生ABA；ABA通过木质部运到地上部，促进保卫细胞膜上外K+通道向外运送K+的量增加，而抑制内向K+通道

活性，减少K+向内流动量，使保卫细胞膨压下降，气孔导度减小。

四、影响蒸腾作用的因素

·蒸腾速率主要由气孔下室内水蒸汽向外扩散的力量和扩散途径中的阻力来决定。

·扩散力就是气孔下室中水蒸汽分压(CL)和大气水蒸汽分压(Ca)之差。

主要包括界面层阻力(叶表皮滞留的一层水蒸汽分子) (rA)

·叶中阻力(rL)----以气孔阻力(rS)为主。

(一)内部因素对蒸腾作用的影响

·气孔的构造特征是影响气孔蒸腾的主要内部因素。

·气孔下室体积，气孔内陷，气孔口有表皮毛。

·叶片内部面积(指内部细胞间隙的面积)

·根系生长分布间接影响蒸腾。

(二)环境因素对蒸腾的影响

1.光照

光照对蒸腾起着决定性的促进作用。

太阳光是供给的主要能源。

光直接影响气孔的开闭。

光照还可通过提高温度而影响蒸腾

2.大气湿度

可用蒸汽压值和相对湿度表示。

蒸汽压值即水蒸汽在大气中的分压，其大小直接反映了水汽分子的活动性，并与水汽分子的活动性成正比关系。

饱和蒸汽压：

在一定温度下，大气所具有的最大蒸汽压值。它随温度的增高而增大。

相对湿度：

为实际蒸汽压占当时温度下饱和蒸汽压的百分比。

它在生理研究中用处不大，是因为同样的相对湿度，在不同温度下，可代表很不相同的实际蒸汽压；而同样的实

际蒸汽压，在不同温度下，却相当于不同的相对湿度。

只要气孔开着，水汽从叶子叶面向外扩散的速率，在很大程度上决定于细胞间隙的蒸汽压与外界大气的蒸汽压之差。

大气的蒸汽压愈大，蒸腾就越弱。

3.大气温度

植物组织内水汽经常接近于饱和，而大气则亏缺很大。

假定细胞间隙中蒸汽压饱和，大气的蒸汽压为当时温度下饱和蒸汽压的一半：

在20℃时，蒸汽压差为23.2-23.2×0.5=11.6 毫巴；

当温度升到30℃时，叶内外蒸汽压差则变为42.0-23.2 ×0.5=30.4 毫巴。

·可见，在30℃时，虽然大气的蒸汽压未变(变化甚微，故忽略之)，但叶内外蒸汽压差几乎达三倍，蒸腾也加速到接

近三倍。

气温和叶温常不会相同，尤其在太阳直射下，叶温较之气温一般高2~10℃，厚叶更显著。如叶温为25℃，湿度为100%；气温为20℃，湿度为50%，则二者蒸汽压差为31.4 - 23.2 ×0.5=19.8毫巴。

气温增高时，气孔下室细胞间隙的蒸汽压的增大，多于大气蒸汽压的增大。

所以叶内外的蒸汽压差加大，有利于水分从叶内逸出，蒸腾加强。

4.风

风对蒸腾的影响比较复杂。微风/强风/湿风/干风

5.土壤条件

植物地上蒸腾与根系的吸水有密切的关系。

凡是影响根系吸水的各种土壤条件，如土温、土壤通气、土壤溶液浓度等，均可间接影响蒸腾作用。

影响根系吸水的因素:

1.影响根系生理活动的土壤因素（土壤水分、温度、氧气及土壤溶液浓度等）；

2.影响蒸腾作用的大气因素（大气温度、湿度、光照、空气流动性等）。

第五节植物体内的水分运输

一、水分运输的途径

共质体运输：通过活细胞运输径向运输距离虽短，但运输阻力大，速度慢。

质外体运输：是在维管束的死细胞(导管或管胞)和细胞壁与细胞间隙中运输。

水分在植物体内运输的全过程为：

土壤水分→根毛→根皮层→根中柱鞘→中柱鞘薄壁细胞→根导管→茎导管→叶柄导管→叶

脉导管

→叶肉细胞→细胞间隙→气孔下室→气孔→大气

二、水分沿导管或管胞上升的动力

·植物对水分的吸收、运输和散失

·植物体内水分向上运输的动力：下有根压，上有蒸腾拉力，

在一般情况下（蒸腾作用正常进行时）蒸腾拉力是水分运输的主要动力。

·在导管或管胞中，水分向上转运的动力依然是由导管两端的水势差决定的。

·由于叶片因蒸腾作用不断失水，叶片与根系之间形成一水势梯度。

导管中的水流，一方面受到这一水势梯度的驱动，向上运动；另一方面水流本身具有重力作用。

这两种力方向相反，即使水柱受到一种张力。

·水分向上运输的内聚力学说——蒸腾—内聚力—张力学说。

·当蒸腾旺盛时，水势梯度增大，导管中的水柱能否被拉断？

试验证明，水分子之间彼此吸引力很大，这种同分子之间的相互吸引力称为内聚力。

水分子的内聚力可达30 Mpa 以上，水柱的张力比分子的内聚力为小，约0.5 ~ 3.0 MPa，水分子与导管内纤维素分子

之间还有附着力，所以，导管或管胞中的水流可成为连续的水柱。

根部本身的生理活性，对木质流的上升亦有一定的推动作用。

·在早春植物叶未展开前或空气相对湿度较大，土温较高及土壤供水良好的条件下，根系生理活性相对较高，矿质离子

吸收加快，渗透势降低，导致根系吸水量增大，使根与地上部的水势差增大，即增大了根部水流上升的驱动力。

第六节植物水分平衡与合理灌溉

一、土壤—植物—大气连续体系

二、植物的水分平衡

三、合理灌溉与节水农业的生理基础

一、土壤—植物—大气连续体系

(Soil plant atmosphere continuum,简称SPAC)

·水分经由土壤到达植物根表皮，进入根系后，通过植物茎，到达叶片，再由叶气孔扩散到宁静空气层，最后参与大气湍

流交换，形成了一个统一的，动态的相互反馈连续系统。

·在SPAC中，水分运动的驱动力是水势梯度，即从水势高处向水势低处流动，其流动速率与水势梯度成正比，与水流阻力

成反比。

二、植物的水分平衡

·在正常情况下，植物一方面蒸腾失水，同时不断地从土壤中吸收水分；这样就在植物生命活动中形成了吸水与失水的连

续运动过程。

·一般把植物吸水、用水、失水，三者的动态关系叫做水分平衡。

当失水小于吸水时，可能出现吐水现象。

或在阴雨连绵的情况下，植物体内水分达到饱和状态，对作物生长并不利，容易造成作物的徒长或倒伏，降低产量。

·蒸腾大于吸收时，植物体内出现水分亏缺，叶片萎缩下垂，呈现萎蔫状态，体内各种代谢活动。

如光合、呼吸、有机物质的合成、矿质的吸收与转化等都受到影响，植物的生长受到抑制。·植物水分平衡只有植物吸水与失水维持动态平衡(即失水与吸水相等)时，植物才能进行旺盛的生命活动。

一般情况下，植物体内的水分平衡是有条件的、暂时的和相对的，而不平衡则是经常的和绝对的。

·在正常利于蒸腾的环境中，植物吸水落后于蒸腾的原因：

①蒸腾所产生的吸水动力，由叶面传到根尖时，需要一个相当长的时间。

②水分在根部运输所受到的阻力比在叶片运输所受阻力大。

③有时由于根部缺乏足够的吸收表面(例如苗木移栽时的情况)。

·水分在根部运输，所受到的阻力大的原因：

①根部内皮层具有凯氏带，其细胞壁木栓化加厚，不透水，而叶片没有这样的细胞；

②水分在根部通过活细胞原生质体运输多于叶片，所以输导慢；

③叶片输导系统成网状，分布在叶肉细胞之间，输导系统末端距离气孔下室很近，只有一至几个细胞，水分容易蒸

发到气孔下室。

·维持植物水分平衡的办法，一般从两方面入手：

①保证和增加供水，减少蒸腾

增加供水：蓄水—防止渗漏、径流；

保墒—防止蒸发；

除草—防止无益消耗；

经济用水—适时适量灌溉等，发展节水技术如喷灌、滴灌，既有供水又有减少蒸腾防止蒸发的效果。

②减少蒸腾失水，以维持植物体内水分平衡，保证灌溉是解决植物水分不平衡问题的主要途径。

任何减低蒸腾的办法，都不免降低植物的光合，因而影响植物的生长和产量。

在特殊情况下，减少蒸腾的失水也还是可取的方法。

例如：在干旱缺水危及生命之时，或在育苗移栽时损失了大量根系的情况下。

三、合理灌溉与节水农业的生理基础

(一)作物的需水规律

作物从种子萌发到开花结实，在其不同发育期中的需水量不同。

·植物对水分不足最敏感、最易受害的时期称为作物的水分临界期，该时期的缺水对产量

构成严重的影响。

一般而论，是花粉母细胞四分体形成期和灌浆期。

(二)灌溉的指标

1. 土壤含水量

2. 作物形态指标

3. 灌溉的生理指标

(1) 叶水势

(2) 细胞汁液浓度或渗透势

(3) 气孔状况

(三)合理灌溉增产的原因

(四)节水灌溉的生理基础

·在我国有0.5亿hm2灌溉地，灌水消耗量占总用水量80%，水资源短缺已经严重影响我国工农业生产发展并造成了严重

的生态问题。水资源供需矛盾日益尖锐，水资源浪费问题却仍然十分严重，水分利用率很低，每m3水生产粮食不足

1kg，(世界发达国家大体在2kg以上)。采用大水漫灌的落后灌水方式和粗放的农业用水管理办法。

·节水农业和有限灌溉的依据

农业生产实践表明，作物一定时期缺水并不一定会降低产量，一定时期的有限水分亏缺(如：玉米蹲苗)，还可能对

增产和水分利用有利，不超过适应范围的缺水，往往在复水后，由于产生了生理上、水分利用和生长上的补偿效应，

将对作物增产更为有利。

1.精确灌溉

精确农业是高新技术与有关基础学科相结合的一种信息化现代农业。

精确灌溉是以高新技术为手段，以作物需水规律为依据。

2.调亏灌溉(Regulated deficit irrigation,RDI)

作物水分关系研究表明，亏水不一定使作物的产量降低，充分供水与适当控水交替，即促控相结合，对产量的提高

更为有效。

3.控制性分根区交替灌溉

当植物根系部分处于逐渐变干的土壤中并脱水时，能够在根中形成大量ABA，使木质部汁液中ABA浓度成倍增加，引

起气孔开度减少，实现植物水分利用最优化控制。

植物生理学第六版课后习题答案_(大题目)

植物生理学第六版课后习题答案（大题目） 第一章植物的水分生理 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？ 答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。 答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。可以说，没有水就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。 水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面： ●水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在70~90%，使细胞质呈溶胶状态，保 证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。 ●水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程 中，都有水分子参与。 ●水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和 有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。 ●水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀）， 使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传粉。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？ ●通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。 ●膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型： 质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：进入根部导管有三种途径： ●质外体途径：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，移动速度 快。 ●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。 ●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，移动速度较慢。 这三条途径共同作用，使根部吸收水分。 根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。 运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？

植物生理学试题(含答案)

《植物生理学》试卷（A 卷） 一、 名词解释 20% 1、种子后熟 2、生理钟 3、临界暗期 4、渗透调节 5、呼吸骤变 二、 填空题 3 0%（每空格1分） 1、 光合作用中心至少包括一个 _____________ , _____________ 和 _____________ , 才能 导致电荷分离，将光能转为电能。 2、 为了解决以下各题，应选用哪些植物激素或生长调节剂⑴插枝生根 _____________ , ⑵促 使胡萝卜在当年开花 ___________ , ⑶除去双子叶杂草 _____________ 。 3、 矿质元素对光合作用有直接和间接的影响，因为N 和Mg 是 ____________ 的组成成分； Cl 和Mn 是 _______________ 所必需的， 而电子传递体中的 ___________ 含有Fe, — _____ 含有CUO 4、 将GA 施于正在萌发的去胚大麦粒上， 会诱导 ____________ ,如果此时加入环已酰亚胺， 则会抑制 _________________ O 5、 根据外界因素如何作用于植物， 生长运动可分为 ___________ 和 ________________ , 前者 又可分为 ___________ , ___________ , ___________ 和 ___________ 等。 6、 环境污染按污染物存在的场所可分为 ___________ , ___________ 和 __________ , 其 中以 ___________ 和 ___________ 害面积较广，同时也易于转变为 ________________ O 7、 植物激素的三个基本特征是 _____________ , ________________ , ________________ E 、生长组织里的IAA D 、生长组织里的GA ） E 、根尖分生组织 D 、伸长区 ） E 、叶绿体中的基粒片层 D 、细胞质 ） C 、丙酮酸 D 、甘油酸 ,非用“―”，答错倒扣1分，但不欠分）。 1、 高温损害植物的原因主要是蛋白质变性。但高温对植物的直接伤害是由于酶的 纯化，蛋白质只分解而不再合成， 导致蛋白质损耗；而间接伤害是由于膜蛋白凝聚 而引起膜伤害。 2、 光对植物形态建成的直接作用称为光范型作用，它是一种低能反应。 3、 涝害，顾名思义，它是由于土壤含水量过高而对植物造成的伤害。 4、 外界施加生长素类时，矮生表现型植物对生长素有反应，而高生表现型则无反 5、 土壤 中铁不足引起幼叶叶脉之间 的缺绿， 而氮素不足也会引起幼叶的普遍黄化。 _ O 8、 植物在环境保护的作用有- 对海藻来说，平衡溶液是- 、选择题 10% 1、 在维管植物的较幼嫩部分，哪一种无机盐亏缺时，缺乏症首先表现出来。 A 、缺N E 、缺Ca C 、缺P 禾口 D 、缺K ( ) A 、筛管里的蔗糖 C 、萌发幼苗中贮备的氨基酸 3、 根的最大吸收区域是在（ A 、根冠 C 、根毛区 4、 光合作用中淀粉形成的部位（ A 、叶绿体中的间质 C 、叶绿体中的基质片层 5、 光呼吸被氧化的底物是（ A 、乙醇酸 E 、乙醛酸 四、 是非题1 0%（是用“ + ” （ （ （ 应 。 （ 五） 问答题：30% 1、 据近代研究，光敏素参与植物哪些生理过程的调控？简要说明其调控机理。 2、 植物的冻害主要原因是什么？植物如何产生对低温的抗性？这种抗性增强的可能原因

植物生理学总结

植物生理学总结. 第一章植物的水分生理 1、植物体内的水分存在形式 自由水：参与各种代谢作用，它的含量制约着植物的代谢强度。自由水占总含水量的百分比越大，则植物代谢越旺盛。 束缚水：不参与代谢作用，但植物要求低微的代谢强度去度过不良的外界条件，因此束缚水含量与植物抗性大小有密切关系 2、水势的概念（必考） 水溶液的化学势与纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商 3、渗透作用 水分子通过半透膜，由水势高的系统向水势低的系统移动的现象，称为渗透（osmosis）。 4、根系吸水的部分，途径，动力 部位：根尖，吸水能力依次为根毛区，根冠，分生区，伸长区。 途径：质外体途径：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，所以这种移动方式速度快 跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要通过两次质膜，还要通过液泡膜，故称跨膜途径 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，移动速度较慢 共质体途径和跨膜途径统称为细胞途径，这三条途径共同作用是根部吸收水分 动力：根压、蒸腾拉力。（根内外水势差产生原因） 根压：根系生理活动引起液体从根部上升的压力。 蒸腾拉力：蒸腾作用产生的吸水力。叶片蒸腾时，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降，所以从旁边细胞取得水分。 蒸腾拉力为主要原因。 5、蒸腾作用的概念、指标（蒸腾系数、蒸腾速率） 概念：植物体内的水分以气体状态向外界扩散的生理过程。 指标：蒸腾系数：形成1g干物质所消耗的水分克数。 蒸腾速率：单位时间单位叶面积散失的水量。 蒸腾效率（比率）：形成干物质g / 消耗1Kg水。 6、脱落酸对气孔运动 脱落酸促使气孔关闭，其原因是：脱落酸会增加胞质Ca2+浓度和胞质溶胶pH，一方面抑制保卫细胞质膜上的内向K+通道蛋白活性，抑制外向K+通道蛋白活性。促使细胞内K+浓度减少，与此同时，脱落酸活化外向Cl—通道蛋白，Cl—外流，保卫细胞内Cl—浓度减少，保卫细胞膨压就下降，气孔关闭 7、气孔运动的三个学说 （1）淀粉－糖互变学说 保卫细胞的水势变化是由淀粉糖的变化影响的。 （2）无机离子吸收学说 保卫细胞的水势变化是由无机离子调节的。 （3）苹果酸生成学说 K+是保卫细胞渗透势发生变化的重要因素。

植物生理学试题及答案10及答案教学内容

植物生理学试题及答案10及答案

１、乙烯的三重反应２、光周期３、细胞全能性 ４、生物自由基５、光化学烟雾 １、植物吸水有三种方式：＿＿＿＿，＿＿＿＿和＿＿＿＿，其中＿＿＿＿是主要方式，细胞是否吸水决定于＿＿＿＿。 ２、植物发生光周期反应的部位是＿＿＿＿，而感受光周期的部位是＿＿＿＿。 ３、叶绿体色素按其功能分为＿＿＿＿色素和＿＿＿＿色素。 ４、光合磷酸化有两种类型：＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。 ５、水分在细胞中的存在状态有两种：＿＿＿＿和＿＿＿＿。 ６、绿色植物的光合作用大致可分为三大过程：⑴＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿；⑵＿＿＿＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿＿＿＿＿＿；⑶＿＿＿＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ７、土壤水分稍多时，植物的根/冠比＿＿＿＿＿＿，水分不足时根/冠比＿＿＿＿＿。植物较大整枝修剪后将暂时抑制＿＿＿＿＿＿生长而促进＿＿＿＿＿＿生长。 ８、呼吸作用中的氧化酶＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶对温度不敏＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶对温度却很敏感，对氧的亲和力强，而＿＿＿＿＿＿酶和＿＿＿＿＿＿酶对氧的亲和力较弱。 ９、作物感病后，代谢过程发生的生理生化变化，概括起来 ⑴＿＿＿＿＿＿＿＿＿，⑵＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ , ⑶＿＿＿＿＿＿＿＿＿。１、影响气孔扩散速度的内因是（）。 Ａ、气孔面积Ｂ、气孔周长Ｃ、气孔间距Ｄ、气孔密度

２、五大类植物激素中最早发现的是（），促雌花是（），防衰保绿的是（），催熟的（），催休眠的是（）。 Ａ、ＡＢＡＢ、ＩＡＡＣ、细胞分裂素Ｄ、ＧＡＥ、乙烯 ３、植物筛管中运输的主要物质是（） Ａ、葡萄糖Ｂ、果糖Ｃ、麦芽糖Ｄ、蔗糖 ４、促进需光种子萌发的光是（），抑制生长的光（），影响形态建成的光是（）。 Ａ、兰紫光Ｂ、红光Ｃ、远红光Ｄ、绿光 ５、抗寒性较强的植物，其膜组分中较多（）。 Ａ、蛋白质Ｂ、ＡＢＡＣ、不饱和脂肪酸Ｄ、饱和脂肪酸 四、是非题：（对用“＋”，错用“－”，答错倒扣１分，但不欠分，10分）。（）１、乙烯利促进黄瓜多开雌花是通过ＩＡＡ和ＡＢＡ的协同作用实现的。 （）２、光合作用和光呼吸需光，暗反应和暗呼吸不需光，所以光合作用白天光反应晚上暗反应，呼吸作用则白天进行光呼吸晚间进行暗呼吸的节律变化。 （）３、种子萌发时，体积和重量都增加了，但干物质减少，因此种子萌发过程不能称为生长。 （）４、细胞分裂素防止衰老是在转录水平上起作用的。 （）５、在栽培作物中，若植物矮小，叶小而黄，分枝多，这是缺氮的象征。 五、问答题（每题10分，30分）

(完整版)植物生理学笔记复习重点剖析

绪论 1、植物生理学：研究植物生命活动规律及其机理的科学。 2、植物生命活动：植物体物质转化、能量转换、形态建成及信息传递的综合反应。 3、植物生理学的基本内容：细胞生理、代谢生理、生长发育生理和逆境生理。 4、历程：近代植物生理学始于荷兰van Helmont（1627）的柳条试验，他首次证明了水直接参与植物有机体的形成； 德国von Liebig（1840）提出的植物矿质营养学说，奠定了施肥的理论基础； 植物生理学诞生标志是德国von Sachs和Pfeffer所著的两部植物生理学专著； 我国启业人是钱崇澍，奠基人是李继侗、罗宗洛、汤佩松。 第二章植物的水分关系 1、束缚水：存在于原生质胶体颗粒周围或存在于大分子结构空间中被牢固吸附的水分。 2、自由水：存在于细胞间隙、原生质胶粒间、液泡中、导管和管胞内以及植物体其他间隙的水分。 3、束缚水含量增高，有利于提高植物的抗逆性；自由水含量增加，植物的代谢加强而抗逆性降低。 4、水分在植物体内的生理作用：①水分是原生质的主要成分；②水是植物代谢过程中重要的反应物质；③水是植物体内各种物质代谢的介质；④水分能够保持植物的固有姿态；⑤水分能有效降低植物的体温；⑥水是植物原生质良好的稳定剂；⑦水与植物的生长和运动有关。 5、植物细胞的吸水方式：渗透性吸水和吸胀吸水。 6、渗透作用：溶剂分子通过半透膜扩散的现象。 7、水的偏摩尔体积：指加入1mol水使体系的体积发生的变化。 8、水势：溶液中每偏摩尔体积水的化学势差。 9、水通道蛋白调节水分以集流的方式快速进入细胞的细微孔道。 10、溶质势：由于溶质颗粒与水分子作用而引起细胞水势降低的数值。Ψs = -icRT。 11、衬质势：细胞中的亲水物质对水分子的束缚而引起水势下降的数值，为负值。Ψm 12、压力势：由于细胞吸水膨胀时原生质向外对细胞壁产生膨压，细胞壁产生的反作用力——壁压使细胞水势增加的数值。Ψp 13、Ψw = Ψs + Ψm + Ψp + Ψg + …。 14、吸胀吸水：植物细胞壁中的纤维素以及原生质中的蛋白质、淀粉等大分子亲水性物质与极性的水分子以氢键结合而引起细胞吸水膨胀的现象。蛋白质>淀粉>纤维素 15、植物根系由表皮、皮层、内皮层和中柱组成，吸水途径有共质体途径和质外体途径。 16、主动吸水：仅由植物根系本身的生理活动而引起的吸水。分为伤流和吐水。 17、根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。 18、被动吸水（主要方式）：通过蒸腾拉力进行的吸水。枝叶的蒸腾作用使水分沿导管上升的力量称为蒸腾拉力。 19、植物蒸腾作用是产生蒸腾拉力并促进根系吸水的根本原因 20、影响根系吸水的因素：（1）内部：导管水势、根系大小、根系对水的透性、根系对水吸收速率；（2）外部：土壤水分、土壤温度、土壤通气状况、土壤溶液浓度。

植物生理学的习题集及答案第二章植物矿质营养.doc

第二章植物的矿质营养一、英译中（Translate） 1、mineral element 2、pinocytosis 3、passive absorption 4、essential element 5、macroelement 6、ash element 7、fluid mosaic model 8、phospholipid bilayer 9、extrinsic protein 10、intrinsic protein 11、integral protein 12、ion channel transport 13、membrane potential gradient 14、electrochemical potential gradient 15、passive transport 16、uniport carrier 17、symporter 18、antiporter 19、ion pump 20、proton pump transport 21、active transport 22、calcium pump 23、selective absorption 24、physiologically acid salt 25、physiologically alkaline salt 26、physiologically neutral salt 27、toxicity of single salt 28、ion antagonism 29、balanced solution 30、exchange adorption 31、ectodesma 32、induced enzyme 33、transamination 34、biological nitrogen fixation 35、nitrogenase 36、transport protein 37、nitrate reductase 38、critical concentration 二、中译英（Translate） 1.矿质营养 2.胞饮作用 3.被动吸收 4.必需元素 5.大量元素 6.灰分元素 7.流动镶嵌模型8.磷脂双分子层 9.外在蛋白 10.内在蛋白 11.整合蛋白 12.离子通道运输 13.膜电位差 14.电化学势梯度

植物生理作业答案(09生本)

植物生理学作业 绪论 一. 名词解释： 植物生理学：是研究植物生命活动规律的科学，包括研究植物的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方面内容。 第一章植物的水分生理 一. 名词解释 ①质外体途径：是水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动方式，阻力小，水分移动速度快。 ②共质体途径：是指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，移动速度较慢。 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水分临界期：指植物对水分不足特别敏感的时期。 二. 思考题 1. 将植物细胞分别放在纯水和1 mol·L-1蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化 答：渗透势是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能；而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相互作用的结果，是由于细胞壁压力的存在而增加水势的值；水势是衡量水分反应或做功能量的高低，是每偏摩尔体积水的化学势差。所以： （1）将植物细胞放入纯水中，由于纯水的浓度比细胞内液的浓度低，因此，纯水会向细胞质移动，引起细胞被动吸水，原生质体吸水膨胀，细胞的渗透势升高，压力势是增大，从而细胞的水势上升。 （2）而将植物细胞放入1 mol·L-1蔗糖溶液时结果则相反，植物细胞失水，发生质壁分离，胞内的离子浓度升高，细胞渗透势下降，压力势减少，即细胞水势明显降低。 4. 水分是如何进入根部导管的水分又是如何运输到叶片的 答：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。 而水分的向上运输则来自根压和蒸腾拉力。正常情况下，因根部细胞生理活动的需要，皮层细胞中的离子会不断地通过内皮层细胞进入中柱，于是中柱内细胞的离子浓度升高，渗透势降低，水势也降低，便向皮层吸收水分。根压把根部的水分压到地上部，土壤中的水分便不断补充到根部，形成了根系吸水的动力过程之一。蒸腾作用是水分运输的主要动力。正常生理情况下，叶片发生蒸腾作用，

2018植物生理学考试知识点复习考点归纳总结电子版知识点复习考点归纳总结

蒸腾系数：植物制造1克干物质所需的水分量，又称需水量，它是蒸腾比率的倒数。蒸腾效率：植物在一定生长期内积累的干物质与同时间内蒸腾消失的水量的比例值。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。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。杜南平衡：细胞内可扩散的负离子和正离子浓度的乘积等于细胞外可扩散正负离子浓度乘积时的平衡。它不消耗代谢能，属于离子的被动吸收方式。爱默生效应：如果在长波红光（大于685nm）照射时，再加上波长较短的红光（650nm），则量子产额大增，比分别单独用两种波长的光照射时的总和还要高。红降现象：当光波大于685nm时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子效率急剧下降，这种现象被称为红降现象。双受精现象：在精核与卵细胞互相融合形成合子的同时，另一个精核与胚囊中的极核细胞融合形成具有3N的胚乳核的现象。温周期现象：植物对昼夜温度周期性变化的反应。光周期现象：在一天中，白天和夜晚的相对长度叫光周期。植物对光周期的反应叫光周期现象。光周期诱导：植物只需要一定时间适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期下，仍然可以长期保持刺激的效果的现象。希尔反应：离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。原初反应：包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变，即由光所引起的氧化还原过程。三重反应：乙烯造成的促进茎的加粗生长、抑制伸长生长及横向生长的效应。离子拮抗作用：在发生单盐毒害的溶液中，加入其它离子可以减轻或消除单盐毒害，这种离子之间互相消除单盐毒害的作用。后熟作用：种子在休眠期内发生的生理生化过程。春化作用：低温促进植物开花的作用。去春化作用：春化作用完成之前，将植物置于高温之下，原来的低温处理效果消失。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。吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的过程。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摄取物质及液体的过程。CO2补偿点：当光合作用吸收的CO2量与呼吸释放的CO2量相等时，外界CO2浓度。CO2饱和点：光合速率达到最大时，外界CO2的浓度。光补偿点：植物的光合作用与呼吸作用达到动态平衡，净光和速率为零时的光照强度。光饱和点：增加光照强度，光合速率不再增加时的光照强度。光能利用率：单位面积上的植物光合作用所累积的有机物所含的能量，占照射在相同面积地面上的日光能量的百分比。光形态建成：依靠控制细胞分化、结构功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成。光合作用单位：结合在类囊体膜上，能进行光合作用的最小结构单位。光合磷酸化：叶绿体在光下把无机磷和ADP转化为ATP，并形成高能磷酸键的过程。光呼吸：植物的绿色细胞在光照下吸收氧气，放出CO2的过程。光呼吸的主要代谢途径就是乙醇酸的氧化，乙醇酸来源于RuBP的氧化。光呼吸之所以需要光就是因为RuBP的再生需要光。光敏色素：能吸收红光和远红光并发生可逆装换的光受体。光合色素：指植物体内含有的具有吸收光能并将其用于光合作用的色素，包括叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素。作用中心色素：指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a分子。聚光色素：没有化学活性，只能吸收光能并将其传递给作用中心色素的色素分子。聚光色素又叫天线色素。诱导酶：又称适应酶，指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。末端氧化酶：是指处于生物氧化作用一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或电子传递给氧，并形成H2O或H2O2的氧化酶类。活性氧：植物体内代谢产生的性质活泼、氧化活性很强的含氧物的总称。氧化磷酸化：是指呼吸链上的氧化过程，伴随着ADP 被磷酸化为ATP的作用。有氧呼吸：指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成水同时释放能量的过程。无氧呼吸：指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，并释放能量的过程，亦称发酵作用。无氧呼吸消失点：又称无氧呼吸熄灭点，使无氧呼吸完全停止时环境中的氧浓度。抗氰呼吸：某些植物组织对氰化物不敏感的那部分呼吸，即在有氰化物存在的情况下仍有一定的呼吸作用。呼吸链：呼吸代谢中间产物随电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径，传递到分子氧的总轨道。呼吸峰：果实在成熟过程中，呼吸首先降低，然后突然增高，最后又降低的现象。呼吸商：植物呼吸作用释放CO2量与吸收O2量之比。呼吸速率：单位时间内单位植物组织呼吸作用释放的二氧化碳量或消耗氧量。呼吸跃变：某些果实在成熟到一定阶段时，，呼吸速率最初下降然后突然上升，最后又急剧下降的现象。呼吸作用氧饱和点：当氧气浓度增加到一定程度时对呼吸作用没有促进作用时氧的浓度。程序化细胞死亡：由细胞内已存在的基因编码所控制的细胞自然死亡的过程。细胞信号转导：偶联各种细胞外刺激信号与其相应的生理反应之间的一系列反应机制。细胞全能型：植物体的每个细胞携带一个完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。靶细胞：与激素结合并呈现激素效应部位的细胞。转移细胞：一种特化的转移细胞，其功能是进行短距离的溶质转移。这类细胞的细胞壁凹陷以增加其细胞质膜的表面积，有利于物质的转移。胞间连丝：贯穿胞壁的管状结构物内有连丝微管，其两端与内质网相连。植物生长调节剂：指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。植物激素：指一些在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育起显著作用的微量有机物。激素受体：是能与激素特异结合，并引起特殊生理效应的物质。植保素：是寄主被病原菌侵入后产生的一类对病菌有毒的物质。长（短）日植物：只有在日照长度长于（小于）某一临界值的光周期诱导下才能开花的植物。中日性植物：在任何日照长度下都能开花的植物。生理钟：又称生物钟，指植物内生节奏调节的近似24小时的周期性变化节律。生理酸性盐：如(NH4)2SO4等肥料，由于植物的选择吸收，吸收较多的NH4+，而吸收较少的SO42-，结果导致土壤酸化，故称为生理酸性盐。生理碱性盐：像(NH4)2SO4溶液，由于根系的选择性吸收，吸收较多的NH4+，吸收SO42-较少从而导致土壤酸化的盐。生理平衡溶液：在含有适当比例的多种盐溶液中，各种离子的毒害作用被消除，植物可以正常生长发育，这种溶液称为平衡溶液。生长：细胞、器官或有机体的数目、大小与重量的不可逆增加，即发育过程中量的变化称为生长。生长抑制剂：这类物质主要作用于顶端分生组织区，干扰顶端细胞分裂，引起茎伸长的停顿和顶端优势破坏，其作用不能被赤霉素所恢复。生长延缓剂：抑制节间伸长而不破坏顶芽的化合物。生长大周期：植物在不同生育时期的生长速率表现出慢-快-慢的变化规律，呈现“S”型生长曲线的过程。偏上生长：在乙烯作用下，植物叶柄上端生长较快，下端较慢，叶片逐渐下垂的现象。生物固氮：某些微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物的过程。生物自由基：生物体内代谢产生的具有不配对电子的分子、离子及原子团。临界日长：诱导短日植物开花所需的最长日照时数，或诱导长日植物能够开花所需最短日照时数。临界暗期：昼夜中短日植物能够开花所必须的最短暗期长度，或长日植物能够开花所必须的最长暗期长度。水分临界期：植物对水分不足最敏感、最易受伤害的时期称为作物的水分临界期。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。自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水分。水势：系统中每偏摩尔体积的水与纯水的化学势差。渗透势：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值，用负值表示，亦称溶质势。衬质势：细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚引起的水势降低值，以负值表示。压力势：由于细胞壁压力的存在而增加的水势值，一般为正值。初始质壁分离时为0，剧烈蒸腾时会呈负值。根压：由于根系生理活动而形成的促进水分沿着导管上升的压力。共质体：是通过胞间连丝把无数原生质体联系起来形成一个连续的整体。质外体：是一个开放性的连续自由空间，包括细胞壁、细胞隙及导管等。外植体：进行组织培养时，从母体分离下来被用来培养的组织、器官或细胞。分化：来自同一分子或遗传上同质的细胞转变为形态上、机能上、化学构成上异质的细胞称为分化。脱分化：外植体在人工培养基上经过多次细胞分裂而失去原来的分化状态，形成无结构的愈伤组织或细胞团的过程。再分化：离体培养基中形成的处于脱分化状态的细胞团再度分化形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官甚至最终再形成完整植株的过程。发育：植物生命周期过程中，植物发生大小、形态、结构、功能上的变化，称为发育。衰老：指一个器官或整株植物生命功能逐渐衰退的过程。脱落：植物细胞、组织或器官与植物体分离的过程。萎蔫：植物在水分亏缺严重时，细胞失去紧张，叶片和茎的幼嫩部分下垂的现象。逆境：指对植物生存和生长不

植物生理学课后习题答案

第一章植物的水分生理 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？ 答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。 答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。可以说，没有水就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。 水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面： ●水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在70~90%，使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。 ●水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。 ●水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。 ●水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀），使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传粉。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？ ●通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。 ●膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：进入根部导管有三种途径： ●质外体途径：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，移动速度快。 ●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。 ●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，移动速度较慢。 这三条途径共同作用，使根部吸收水分。 根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。 运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？ ●保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。 ●保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。 保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。 6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？ ●细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。 ●细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸

《植物生理学(第七版)》课后习题答案

第一章植物的水分生理 ●水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。 ●渗透势：亦称溶质势，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水势的水势下降值。 ●压力势：指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果，与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。 ●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，移动速度快。 ●共质体途径：指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，移动速度较慢。 ●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。 ●根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 ●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。 ●蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 ●蒸腾比率：光合作用同化每摩尔CO2所需蒸腾散失的水的摩尔数。 ●水分利用率：指光合作用同化CO2的速率与同时蒸腾丢失水分的速率的比值。 ●内聚力学说：以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。 ●水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L 蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。可以说，没有水就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面：水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在70~90%使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀），使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传粉。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？答：通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？答：进入根部导管有三种途径：质外体途径：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，移动速度快。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。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，移动速度较慢。这三条途径共同作用，使根部吸收水分。根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？答：保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。 6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？答：细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。 第二章植物的矿质营养 ●矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化。

植物生理学重点

一．成花诱导 春化作用（vernalization）：低温诱导促进植物开花的作用。 温度： 相对低温型：低温处理促进植物开花，如冬性一年生植物，种子吸涨后即可感受低温 绝对低温型：若不经低温处理，植物绝对不能开花，如二年生植物，营养体达到一定大小才能感受低温。 低温与条件： 各类植物通过春化时要求低温持续的时间不同，在一定时间内，春化的效应随低温处理时间的延长而增加。 （2）需要充足的氧气、适量的水分和作为呼吸底物的糖分 （3）光照 春化之前，充足的光照可促进二年生和多年生植物通过春化。 时期、部位和刺激传导 （1）时期 大多数一年生植物（冬小麦）在种子吸胀后即可接受低温诱导，在种子萌发和苗期均可进行。而需低温的二年生植物（胡萝卜、月见草等）只有绿苗达到一定大小才能通过春化。 （2）部位 感受低温的部位：茎尖端的生长点 春化过程中的生理生化变化 （1）呼吸速率—春化处理的较高 （2）核酸代谢 在春化过程中核酸（特别是RNA）含量增加，代谢加速，而且RNA性质有所变化。 （3）蛋白质代谢 可溶性Pr及游离AA含量（Pro）增加。 （4）GA含量增加 一些需春化的植物（如天仙子、白菜、胡萝卜等）未经低温处理，若施用GA也能开花。GA 以某种方式部分代替低温的作用。 春化作用的机理 前体物低温中间产物低温最终产物（完成春化） 高温 中间产物分解（解除春化） 春化作用在农业生产中的应用 A、人工春化，加速成花,提早成熟 （1）“闷麦法” —春天补种冬小麦 （2）春小麦低温处理—早熟，躲开干热风，利于后季作物的生长 （3）加速育种过程—冬性作物的育种 B、指导引种 引种时应注意原产地所处的纬度，了解品种对低温的要求。如北种南引，只进行营养生长而不开花结实。

《植物生理学》期末总结-植物生理学实验总结

《植物生理学》期末总结:植物生理学实验总结 一、名词解释 1.水势（water potential）： 体系中每偏摩尔体积水的自由能与每偏摩尔体积纯水的自由能之差值，用ψw表示。 2.信号转导（signal transduction）： 指细胞耦联各种刺激信号（包括各种内外刺激信号）与其引起特定生理效应之间的一系列分子反应机制。 3.呼吸跃变（respiratory climacteric）： 果实成熟过程中，呼吸速率随着果龄而降低，但在后期会突然增高，呈现“呼吸高峰”，以后再下降的现象。 4.呼吸跃变（respiration climacteric）： 果实成熟过程中，呼吸速率随着果龄而降低，但在后期会突然增高，呈现“呼吸高峰”，以后再下降的现象。 5.渗透作用（osmosis）：

是一种特殊的扩散，指溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。 6.集体效应（group effect）： 在一定面积内，花粉数量越多，花粉萌发和花粉管的生长越好的现象。 7.光补偿点（light pensation point）： 随着光强的增高，光合速率相应提高，当到达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于O2释放量，表观光合速率为零，这时的光强称为光补偿点。 8.矿质营养（mineral nutrition）： 植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。 9.乙烯的“三重反应”（triple response）： 乙烯对植物生长具有的抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗和使茎横向生长（即使茎失去负向地性生长）的三方面效应。 10.春化作用（vernalization）： 低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。

植物生理学答案综合

绪论 1．植物生理学的发展大致经历了哪几个阶段？ 2．21世纪植物生理学的发展趋势如何？ 3．近年来，由于生物化学和分子生物学的迅速发展，有人担心植物生理学将被其取 代，谈谈你的观点。 参考答案 1．答：植物生理学的发展大致经历了以下三个阶段： 第一阶段：植物生理学的奠基阶段。该阶段是指从植物生理学学尚未形成独立的科学体系之前，到矿质营养学说的建立。 第二阶段：植物生理学诞生与成长阶段。该阶段是从1840年Liebig建立营养学说时起，到19世纪末植物生理学逐渐形成独立体系。 第三阶段：植物生理学的发展阶段。从20世纪初到现在，植物生理学逐渐在植物学科中占中心地位，所有各个植物学的分支都离不开植物生理学。 2．答：．①与其他学科交叉渗透，从研究生物大分子到阐明个体生命活动功能、生产应用，并与环境生态相结合等方面。微观方面，植物生命活动本质方面的研究向分子水平深入并不断综合。在宏观方面，植物生理学与环境科学、生态学等密切结合，由植物个体扩大到群体，即人类地球-生物圈的大范围，大大扩展了植物生理学的研究范畴。 ②对植物信号传递和转导的深入研究，将为揭示植物生命活动本质、调控植物生长发育开辟新的途径。在21世纪，对光信号、植物激素信号、重力信号、电波信号及化学信号等所诱导的信号传递和转导机制的深入研究，将会揭开植物生理学崭新的一页。 ③植物生命活动过程中物质代谢和能量转换的分子机制及其基因表达调控仍将是研究的重点。在新世纪里，对植物生命活动过程中物质代谢和能量代谢转换的深入研究占有特别重要的位置。目前，将光和能量转换机制与生理生态联系起来进行研究正在走向高潮，从而将光和能量转换机制研究与解决人类面临的粮食、能源问题紧密联系起来，以便在生产中发挥更大的指导作用。 第一章植物的水分代谢 问答题 1、土壤里的水从植物的哪部分进入植物，双从哪部分离开植物，其间的通道如何？动力如何？ 2、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？ 3、低温抑制根系吸水的主要原因是什么？ 4、简述植物叶片水势的日变化 5、植物代谢旺盛的部位为什么自由水较多？ 6、简述气孔开闭的主要机理。 7、什么叫质壁分离现象？研究质壁分离有什么意义？ 8、简述蒸腾作用的生理意义。 9、解释“烧苗”现象的原因。 10、在农业生产上对农作物进行合理灌溉的依据有哪些？ 参考答案 1、土壤里的水从植物的哪部分进入植物，双从哪部分离开植物，其间的通道如何？动力如何？ 水分进入植物主要是从根毛——皮层——中柱——根的导管或管胞——茎的导管或管胞——叶的导管或管胞——叶肉细胞——叶细胞间隙——气孔下腔——气孔，然后到大气中去。 在导管、管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主导地位。在活细胞间的水分运输主要靠渗透。 2、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？ 植物受涝后，叶子反而表现出缺水现象，如萎蔫或变黄，是由于土壤中充满着水，短时期内可使细胞呼吸减弱，根压的产生受到影响，因而阻碍吸水；长时间受涝，就会导致根部形成无氧呼吸，产生和累积较多的乙醇，致使根系中毒受害，吸水更少，叶片萎蔫变质，甚至引起植株死亡。

植物生理学知识总结

植物生理学:研究植物生命活动规律的科学,内容大致分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递与信号转导 水分在植物生命活动中的作用 1) 水分就是细胞质的主要成分2) 水分就是代谢作用过程的反应物质 3) 水分就是植物对物质吸收与运输的溶剂4) 水分能保持植物的固有姿态 水势:就是每偏摩尔体积水的化学势差(水分子从体系中逃逸的能力) 注:纯水的水势定为零,溶液的水势就成负值,溶液越浓,水势越低 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 渗透系统:一个具有液泡的植物细胞,与周围溶液一起,便构成了一个渗透系统 根压:靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力(包括伤流与吐水) 伤流:由于根压作用,从植物伤口或折断的部位流出液体的现象 吐水:由于根压作用,从叶尖或叶边缘的水孔流出液滴的现象 蒸腾拉力:叶片蒸腾时,气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降,所以从旁边细胞取得水分。同理,旁边细胞又从另一个细胞取得水分,如此下去,便从导管要水,最后根部就从环境吸收水分,这种吸水的能力完全就是由蒸腾拉力所引起的 影响根系吸水的土壤条件 1) 土壤中可用水分2) 土壤通气状况3) 土壤温度4) 土壤溶液浓度 蒸腾作用:就是指水分以气体状态,通过植物体的表面(主要就是叶片),从体内散失到体外的现象(分为角质膜蒸腾与气孔蒸腾) 蒸腾作用的生理意义 1) 蒸腾作用就是植物对水分吸收与运输的主要动力2) 蒸腾作用对矿物质与有机物的吸收,以及这两类物质在植物体内的运输都就是有帮助的3) 蒸腾作用能够降低叶片的温度 气孔——蒸腾过程中水蒸气从体内排到体外的主要出口,也就是光合作用与呼吸作用与外界气体交换的大门。气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节,但调节保卫细胞水势的途径比较复杂。 影响蒸腾作用的因素: 1) 外界条件 a) 光照——光照促使气孔开放,蒸腾作用增强b) 空气相对湿度——空气相对湿度增大,蒸腾作用减弱c) 温度——大气温度增高,蒸腾作用增强d) 风——微风促进蒸腾;强风抑