植物生理学复习题及答案

植物生理学复习题及答案

植物的水分代谢复习题

一、名词解释

1、水分代谢；2、水势；3、渗透势；4、压力势；5、衬质势；6、重力势；7、

自由水；8、束缚水；9、渗透作用；10、吸胀作用；11、代谢性吸水；12、水的

偏摩尔体积；13、化学势；14、水通道蛋白；15、吐水；16、伤流；17、根压；

18、蒸腾拉力；19、蒸腾作用；20、蒸腾速率；21、蒸腾比率；22、蒸腾系数；

23、小孔扩散律；24、永久萎嘉25、临界水势；26、水分临界期；27、生理干

旱；28、内聚力学说；29、初干；30、节水农业。

二、缩写符号翻译

1、atm；2、bar；3>Mpa；4、Pa；5、PMA；6^RH；7、RWC；8、uw；9^Vw；

10、Wact；11、Ws；12、WUE；13、Ww；14、Wp；15、Ws；16^Wm；17、wm；

18、AQP；19、RDI；20、SPACo

三、填空题

1、植物细胞吸水方式有渗透性吸水、吸胀吸水和代

谢性吸水

2、植物调节蒸腾的方式有气孔关闭、初干和暂时萎

3、植物散失水分的方式有蒸腾作用和吐水

4、植物细胞内水分存在的状态有自由水和束缚水

5、水孔蛋白存在于细胞的液泡膜和质膜上。水孔蛋白活化依

靠磷酸化/脱磷酸化作用调节。

6、细胞质壁分离现象可以解决下列问题:判断膜的半透性、判断

细胞死活

和测定细胞渗透势。

7、自由水/束缚水比值越大，则代谢越旺盛；其比值越小，则植物的抗逆

性越强。

8、一个典型细胞的水势等于wn+wp+wm;具有液泡的细胞的水势等

于WJi+Wp；干种子细胞的水势等于Wm

9、形成液泡后，细胞主要靠渗透性吸水。

10、风干种子的萌发吸水主要靠吸胀作用

11、溶液的水势就是溶液的渗透势。

12、溶液的渗透势决定于溶液中溶质颗粒总数。

13、在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于Vn,压力势等

于零。

14、当细胞吸水达到饱和口寸，细胞的水势等于零，渗透势与压力势绝对

值相等。

15、将一个Wp=-Ws的细胞放入纯水中，则细胞的体积不变。

16、相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的水势差异。

17、植物可利用水的土壤水势范围为-0.05MPa-0.30MPa。

18、植物根系吸水方式有：主动吸水和被动吸水。

前者的动力是—根压后者的动力是蒸腾拉力。

19、证明根压存在的证据有吐水和伤流。

20、对于大多数植物，当土壤含水量达到永久萎需系数时，其水势约

为T.5MPa

MPa,该水势称为永久萎蕉点。

21、口卜片的蒸腾作用有两种方式：角质蒸腾和气孔蒸

腾。

22、某植物制造10克干物质需消耗5公斤水，其蒸腾系数5000

23、水分在茎、叶细胞内的运输有两种途径1.经死细胞，2.经

活细胞。

24、小麦的第一个水分临界期是孕穗期，第二个水分临界期是灌

浆始期一乳熟末期

25、常用的蒸腾作用的指标有蒸腾速率蒸腾比率和蒸

腾系数。

26、影响气孔开闭的因子主要有光温度

和C02浓度。

27、影响蒸腾作用的环境因子主要是光、空气相对湿度、温

度和C02浓度。

28、C3植物的蒸腾系数比C4植物大。

29、可以较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标有叶片相对含水

量、叶片渗透势

、水势和气孔阻力或开度。

30、近年来出现的新型的灌溉方式有精确灌溉、调亏灌

溉和控制性分根区交替灌溉。

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（）o

A、水具有高比热；B、水具有高气化热；C、水具有表面张力；D、水分子具有内

聚力。

2、一般而言，进入冬季越冬作物组织内自由水/束缚水的比值：（）0

A、升高；B、降低；C、不变；D、无规律。

3、有一个充分为水饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低10倍的溶液中，则细

胞体积：（）

A、变大;B、变小；C、不变；D、可能变小,也可能不变。

4、已形成液泡的植物细胞吸水靠（）。

A、吸涨作用；B、渗透作用；C、代谢作用；D、扩散作用。

5、已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是：（）□

A、初质势很低；B、衬质势不存在；C、衬质势很高，绝对值很小；D、衬质势很

低，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、吸涨作用；D、扩散作用。

7、将一个细胞放入与其渗透势相等的外界溶液中，则细胞（）o

A、吸水；B、失水；C、既不吸水也不失水；D、既可能失水也可能保持平衡。

8、在土壤水分充足的条件下，一般植物的叶片的水势为（）。

A、-0.2--0.8Mpa；B、-2--8Mpa；C>-0.02-0.08Mpa；D、0.2-0.8Mpao

9、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；D、与

气孔面积成反比。

10、蒸腾作用快慢，主要决定于（）。

A、叶内外蒸汽压差大小；B、气孔长度；C、叶面积大小；D、叶片形状。

11、保卫细胞的水势变化与下列无机离子有关（）。

A、Ca2+；B、K+；C、Cl-；D、Mg2+。

12、保卫细胞的水势变化与下列有机物质有关（）。

A、丙酮酸；B、脂肪酸；C、苹果酸；D、草酸乙酸。

13、调节植物叶片气孔运动的主要因素是（）»

A、光照；B、温度；C、氧气；D、二氧化碳。

14、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；C、根毛区；D、根冠。

15、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、水分太多；D、C02浓度过高。

16、植物体内水分长距离运输的途径是（）。

A、筛管和伴胞；B、导管和管胞；C、通道细胞；D、胞间连丝。

17、植物体内水分向上运输的动力有（）。

A、大气温度；B、蒸腾拉力；C、水柱张力；D、根压。

18、土壤温度过高对根系吸水不利，因为高温会（）o

A、加强根的老化；B、使酶钝化；C、使生长素减少；D、原生质粘度增加。

19、植物的水分临界期是指植物（）。

A、对水分缺乏最敏感的时期；B、需水量最多的时期；C、需水终止期；D、生

长最快的时期。

20、作为确定灌溉时期的灌溉生理指标有：（）。

A、叶片水势；B、细胞汁液浓度；C、渗透势；D、气孔开度。

五、是非判断题

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。（V）

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。（X）

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。（X）

4、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的水势差异的大

小有无。（V）

5、植物细胞吸水方式有主动吸收和被动吸水。（X）

6、植物的临界水势越高，则耐旱性越强。（X）

7、在细胞初始质壁分离时，细胞水势等于压力势。（X）

8、在细胞为水充分饱和时，细胞的渗透势为零。（X）

9、把一个细胞放入某溶液中体积不变，说明该细胞液的浓度与此溶液的浓度相

等（X）。

10、蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。（X）

11、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。（V）

12、空气相对湿度增大，空气蒸汽压增大，蒸腾加强。（X）

13、低浓度CO2促进气孔关闭，高浓度CO2促进气孔迅速张开。（X）

14、糖、苹果酸和K+、C1-进入液泡，使保卫细胞压力势下降，吸水膨胀，气孔

张开。（X）

15、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。

（X）

16、干旱时细胞内磷酸酯酶活性减弱；硝酸还原酶活性增强。（X）

17、植物轻度缺水时，光合作用尚未受影响，但生长已受抑制。（V）

18、灌溉的形态指标易于观察，它比生理指标更及时和灵敏。（X）

19、植物体内的水分平衡是有条件的、短暂的。（V）

20、作物一定时期缺水并不一定会降低产量，还可能对作物增产更为有利。

（V）

六、简答题

1、植物水分代谢包括哪些过程？

2、植物体内水分的存在状态与代谢活动的关系如何？

3、植物细胞吸水有哪儿种方式？

4、利用细胞质壁分离现象可以解决哪些问题？

5、水分是如何通过膜系统进出细胞的呢？

6、蒸腾作用有什么生理意义？

7、水分从被植物吸收到蒸腾到体外，需要经过哪些途径？动力如何？

8、简述植物根系吸收水分的方式与动力。

9、为什么通过气孔蒸腾的水量是同等面积自由水面蒸发量的几十至一百倍？

10、内聚力学说的主要内容是什么？

11、土壤温度过低为什么对根系吸水不利？

12、与表皮细胞相比，保卫细胞有什么特点？

13、根据性质和作用方式，抗蒸腾剂分为哪三类？举例说明。

14、若施肥不当，会产生“烧苗”现象，原因是什么？

15、用小液流法测得某细胞在0.3mol・LT蔗糖溶液中体积不变，已知该细胞的

渗透势为-0.93Mpa。求该细胞的水势和压力势(t=27℃).

七、论述题

1、水分子的理化性质与植物生理活动有何关系？

2、试述水分的生理生态作用。

3、气孔开关机理假说有哪些？并加以说明。

4、试述外部因子对气孔运动的影响。

5、禾谷类作物的水分临界期在什么时期？为什么？

6、蒸腾作用的强弱与哪些因素有关？为什么？

7、合理灌溉增产的原因是什么？

8、试述高等植物体内水分上运的动力及其产生原因。

9、土壤通气不良造成根系吸水困难的原因是什么？

10、以下论点是否正确？为什么？

(1)将一个细胞放入某•浓度的溶液中，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Wp=-W”,将其放入0.001mol/L的溶液中，则体积不变。

(3)若细胞的将其放入纯水中，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。

11、设一个细胞的W"为-0.8Mpa,将其放入Vn为-0.3Mpa的溶液中，试问

细胞的压力势为何值时，才发生如下三种变化？(1)细胞体积减小；(2)细胞

体积增大；(3)细胞体积不变。

第四章植物的水分代谢复习题参考答案

一、名词解释

1、水分代谢(watermetabolism)：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过

程。

2、水势(waterpotential)：每偏摩尔体积水的化学势差。符号：Vw

3、渗透势(osmoticpotential)：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降

低值，符号W"o用负值表示。亦称溶质势(Ws)。

4、压力势(waterpotential)：由于细胞壁压力的存在而增大的水势值。一般

为正值。符号：vpo初始质壁分离时，Wp为0；剧烈蒸腾时，Wp会呈负值。

5、衬质势(waterpotential):由于细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束

缚而引起的水势降低值，以负值表示。符号：Wm

6、重力势(waterpotential)：由于重力的存在而使体系水势增加的数值。符

号：Vg0

7、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。

8、束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚，不易自由流动的水分。

9、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。

10、吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。

11、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。

12、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V-w

13、化学势：一种物质每mol的自由能就是该物质的化学势。

14、水通道蛋白：存在于生物膜上的一类具有选择性、高效转运水分功能的内

在蛋白，亦称水孔蛋白。

15、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。

16、伤流：从受伤或折断的植物器官、组织伤口处溢出液体的现象。

17、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量。

19、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。

20、蒸腾速率：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)

21、蒸腾比率：植物每消耗1kg水时所形成的干物质重量(g)0

22、蒸腾系数：植物制造1g干物质所需消耗的水分量(g)o又称为需水量。它

是蒸腾比率的倒数。

23、小孔扩散律：指气孔通过多孔表面的扩散速率不与其面积成正比，而与小孔

的周长成正比的规律。

24、永久萎篇：萎菁植物若在蒸腾速率降低以后仍不能恢复正常，这样的萎蕉就

称为永久萎蕉。

25、临界水势：气孔开始关闭的水势。

26、水分临界期：植物对水分缺乏最敏感的时期。一般为花粉母细胞四分体形成

期。

27、生理干旱：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

或者是原产热带的作物遇低于10℃的温度时而出现的萎蕉现象。

28、内聚力学说：又称蒸腾流一内聚力一张力学说。即以水分的内聚力来解释水

分沿导管上升的原因的学说。

29、初干：在蒸腾失水过多或水分供应不足的条件下，细胞间隙及气孔下腔不再

为水蒸气所饱和，这时即使气孔张开，蒸腾作用也受到抑制的现象。

30、节水农业：是充分利用水资源、采取水利和农业措施提高水分利用率和生产

效率，并创造出有利于农业可持续发展的生态环境的农业。

二、写出下列符号的中文名称

1、atm—大气压；2、bar—巴；3、MPa一兆帕；4、Pa一帕(斯卡)；5、PMA一苯

汞乙酸；6、RH一空气相对湿度；7、RWC一相对含水量；8、uw—化学势；9、V-w—

偏摩尔体积；10、Wact—实际含水量；11、Ws一水分饱和时的含水量；12、WUE-

蒸腾效率；13、wW—水势；14、Wp—压力势；15、ws—溶质势；16、Wm一衬

质势；17、Wn一渗透势；18、AQP一水孔蛋白；19、RDI一调亏灌溉；20、SPAC-

土壤-植物-大气连续体。

三、填空题

1、渗透性吸水，吸胀吸水，代谢性吸水；2、气孔关闭，初干，暂时萎篇；3、

蒸腾作用，吐水；4、自由水，束缚水；5、液泡膜，质膜，磷酸化/脱磷酸化；6、

判断膜的半透性，判断细胞死活，测定细胞渗透势；7、越旺盛，越强；8、

Ww+Wp+Wm,w“+Wp,Wm；9、渗透性；10、吸胀作用；11、渗透势；12、

溶质颗粒总数；13、W口,零；14、零，相等；15、不变；16、水势差异；17、

-0.05MPa---0.30MPa18.主动吸水被动吸水19.吐水伤

流20.-l.5MPa永久萎蕉点；21、角质蒸腾，气孔蒸腾；22、500；23、经死,

经活；24、孕穗期，灌浆始期一乳熟末期；25、蒸腾速率，蒸腾比率，蒸腾系数；

26、光,温度，CO2浓度；27、光，空气相对湿度，温度，CO2浓度；28、大；

29、叶片相对含水量，叶片渗透势，水势，气孔阻力或开度；30、精确灌溉，调

亏灌溉，控制性分根区交替灌溉。

四、选择题

1、B；2、B；3、B；4、B；5、C；6、C；7、D；8、A；9、B；10、A；IkB,C；

12、C；13、A,B,D；14、C；15、A,D；16、B；17、B,D；18、A,B；19、

A；20、A,B,C,Do

五、是非判断改错题

1、J；2、X（每偏摩尔体积水的化学势差）；3、X（不需）；4、J；5、X（植

物根系）；6、X（越弱）；7、X（等于渗透势）；8、X（水势为零）；9、X（水

势相等）；10、X（不一定）；11、V；12.X（蒸腾减弱）；13、X（促进气孔

张开，……促进气孔迅速关闭）；14、X（水势下降）；15、X（C-4植物比C3

植物要多1一2倍）；16、X（增强减弱）；17、J；18、X（生理指标更灵敏）；

19>V；20、Vo

六、简答题

1、植物水分代谢包括哪些过程？

答：植物从环境中不断地吸收水分，并通过茎导管运到叶片及其他器官，以满足

正常的生命活动的需要。但是，植物乂不可避免地要丢失大量水分到环境中去。

具体而言，植物水分代谢可包括三个过程：（1）水分的吸收；（2）水分在植物体

内的运输；（3）水分的排出。

2、植物体内水分的存在状态与代谢关系如何？

答：植物体中水分的存在状态与代谢关系极为密切，并且与抗性有关。一般来说,

束缚水不参与植物的代谢反应，在植物某些细胞和器官主要含束缚水时，则其代

谢活动非常微弱，如越冬植物的休眠芽和干燥种子，仅以极弱的代谢维持生命活

动，但其抗性却明显增强，能渡过不良的逆境条件。而自由水主要参与植物体内

的各种代谢反应，含量多少还影响代谢强度，含量越高，代谢越旺盛。因此常以

自由水/束缚水比值作为衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。

3、植物细胞吸水有哪几种方式？

答：植物细胞吸水有三种方式：（1）未形成液泡的细胞，靠吸胀作用去吸水；（2）

液泡形成之后，细胞主要靠渗透性吸水；（3）与渗透作用无关，而与代谢过程密

切相关的代谢性吸水。

4、利用细胞质壁分离现象可以解决哪几个问题？

答：（1）说明原生质层是半透膜。（2）判断细胞死活。只有活细胞的原生质层才

是半透膜，才有质壁分离现象；如细胞死亡，则不能产生质壁分离现象。（3）测

定细胞的渗透势。

5、水分是如何通过膜系统进出细胞的呢？

答：水分进出细胞有两种途径：一种是单个水分子通过膜脂间隙扩散进出细胞；

另•种是以水集流方式通过质膜上水孔蛋白组成的水通道进出细胞。

6、蒸腾作用有什么生理意义？

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运输。（3）能够降低口卜片的温度，以免灼伤。

7、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？

答：水分自根毛一根的皮层一根中柱一根的导管一茎的导管一叶脉导管一叶肉细

胞一叶细胞间隙与气孔下腔一气孔一大气。在导管中水分运输的动力是蒸腾拉力

和根压，其中蒸腾拉力占主要地位，在活细胞间的水分运输主要为渗透作用。

8、简述根系吸收水分的方式与动力。

答：根系吸收水分的方式有2种：主动吸水与被动吸水。主动吸水的动力为根压,

消耗生物能。而被动吸水的动力为蒸腾拉力，不消耗生物能。

9、为什么通过气孔蒸腾的水量为同等面积自由水面蒸发量的几十至一百倍？

答：因为气体分子通过气孔扩散时，孔中央水蒸汽分子彼此碰撞，扩散速率很慢;

在孔边缘，水分子相互碰撞机会少，扩散速率快。而对于大孔，其边缘周长所占

的比例小，故水分子扩散速率与大孔的面积成正比。气孔很小，数目很多，边缘

效应显著，故蒸腾速率很高。

10、内聚力学说的主要内容是什么？

答：此学说又叫蒸腾一内聚力一张力学说。是解释水分在导管内连续不断上运的

学说。其内容主要是水分子间有很大的内聚力，可达30MPa,它远远大于水柱

的张力（约0.5~3.0Mpa）。同时水分子与导管纤维素分子间还有很强的附着

力，故导管或管胞中的水流可成为连续的水柱。

11、土壤温度过低为什么对根系吸水不利？

答：（1）原生质粘度增大，水不易透过生活组织，植物吸水减弱。（2）水分运动

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，主动吸水减弱。

12、与表皮细胞相比，保卫细胞有什么特点？

答：（1）细胞体积很小，并有特殊结构，有利于膨压迅速而显著的改变。而表皮

细胞大，又无特别形状；（2）胞壁中有径向排列的辐射状微纤束与内壁相连，便

于对内壁施加作用；（3）细胞质中有一整套细胞器，且数目多；（4）口卜绿体有明

显的基粒构造，而表皮细胞无叶绿体。

13、根据性质和作用方式，抗蒸腾剂可分为哪三类？举例说明。

答：（1）代谢型抗蒸腾剂：如阿特拉津，可使气孔开度减小，苯汞乙酸可改变膜

透性，使水分不易向外界扩散。

（2）薄膜型抗蒸腾剂：如硅酮，可在叶面形成单分子薄层，阻碍水分散失。

（3）反射型抗蒸腾剂：如高岭土，可反射光，降低叶温，从而减少蒸腾量。

14、若施肥不当，会产生“烧苗”现象，原因是什么？

答：一般土壤溶液的水势都高于根细胞水势，根系顺利吸水。若施肥太多或过于

集中，会造成土壤溶液水势低于根细胞水势，根系不但不能吸水还会丧失水分，

故引起“烧苗”现象。

15、用小液流法测得某细胞在0.3mol/L蔗糖溶液中体积不变。已知细胞的渗透

势为-0.93MPa,求该细胞的水势及压力势（t=27℃）。

答：根据公式：Vw=CRTi溶液水势：vw=-0.3X0.008314X300^-0.75（MPa）

因为细胞水势与溶液水势等，所以：细胞水势为-0.75MPa,细胞压力势0.18MPao

七、论述题

1、水分子的理化性质与植物生理活动有何关系？

答：水分子是一个极性分子，可与纤维素、蛋白质分子相结合。水分子具有高比

热，可在环境温度变化较大的条件下，植物体温仍相当稳定。水分子还有较高的

气化热，使植物在烈日照射下，通过蒸腾作用散失水分就可降低体温，不易受高

温危害。水分子是植物体内很好的溶剂，可与含有亲水基团的物质结合形成亲水

胶体，水还具有很大的表面张力，使水与细胞胶体物质产生吸附作用，并借毛细

管力进行运动。

2、试述水分的生理生态作用。

答：（1）水是细胞原生质的主要组成成分；（2）水分是重要代谢过程的反应物质

和产物；（3）细胞分裂及伸长都需要水分；（4）水分是植物对物质吸收和运输及

生化反应的一种良好溶剂；（5）水分能使植物保持固有的姿态，有利于光合和传

粉；（6）可以通过水的理化特性以调节植物周围的大气湿度、温度等。对维持植

物体温稳定也有重要作用。

3、气孔开关机理假说有哪些？并加以说明。

答：（1）淀粉一糖变化学说：在光照下保卫细胞进行光合作用合成可溶性糖。另

外由于光合作用消耗CO2使保卫细胞pH值升高，淀粉磷酸化酶水解细胞中淀粉

形成可溶性糖，细胞水势下降。当保卫细胞水势低于周围的细胞水势时，便吸水

迫使气孔张开，在暗中光合作用停止，情况与上述相反，气孔关闭。（2）K+积累

学说：在光照下，保卫细胞质膜上具有光活化H+泵ATP酶，分解光合磷酸化产

生的ATP并将H+分泌到细胞壁，同时将外面的K+通过膜上的内流钾通道吸收到

细胞中来，C1-也伴随着K+进入，C1-与苹果酸负离子平衡K+电性。保卫细胞中

积累较多的K+、C1-和苹果酸，降低水势而吸水，气孔就张开，反之，则气孔关

闭。（3）苹果酸代谢学说：在光下保卫细胞内的CO2被利用，pH值就上升（8.0〜

8.5),从而活化PEPC,剩余的C02就转变成重碳酸盐(HCO-3),PEP与HC03-作

用形成草酰乙酸，然后还原成苹果酸，苹果酸解离为2H+和苹果酸根，在H+/K+

泵驱使下，K+与H+交换，K+进入保卫细胞，C1一也伴随进入与苹果酸负离子一

起平衡K+电性。同时苹果酸也可作为渗透调节物与K+、C1一共同降低保卫细

胞的水势。保卫细胞吸水，气孔打开。反之，气孔关闭。

4、试述外部因子对气孔运动的影响。

答：许多因子都能调节气孔运动，可归纳为以下几方面：

(1)C02叶片内低C02分压，可使气孔打开，高C02分压，使气孔关闭。

(2)光一般情况下，光照使气孔打开，黑暗使气孔关闭，但CAM植物则相反。另

外，光质对气孔运动的影响与对光合作用的影响相似，即蓝光和红光最有效。

(3)温度气孔开度一般随温度上升而增大，25℃以上气孔开度最大，但BO­

BS。。会引起气孔开度减小，低温下气孔关闭。

(4)水分叶水势下降时气孔开度减小或关闭。但久雨天气叶表皮细胞含水量

高，体积增大，挤压保卫细胞引起气孔关闭。

(5)风微风有利气孔打开，大风可使气孔关闭。

(6)植物激素CTK促使气孔张开，ABA可促进气孔关闭。

5、禾谷类作物的水分临界期在什么时期？为什么？

答：禾谷类作物有2个水分临界期，一个在孕穗期，即花粉母细胞四分体到花粉

粒形成阶段。因为此阶段小穗正在分化，茎、叶、穗迅速发育，叶面积快速扩大,

代谢较旺盛，耗水量最多，若缺水，小穗发育不良、植株矮小、产量低。另一个

是在开始灌浆到乳熟末期。此时主要进行光合产物的运输与分配，若缺水，有机

物运输受阻，造成灌浆困难，功能叶早衰，籽粒瘦小，产量低。

6、蒸腾作用的强弱与哪些因素有关？为什么？

答：蒸腾速率与扩散力成正比与扩散阻力成反比。因此，凡是影响二因子的内外

条件均影响蒸腾速率。概括如下二方面：

(1)内部因素：气孔和气孔下腔都直接影响蒸腾速率。气孔频度和开度大。气

孔下腔容积大等都促进蒸腾作用。

(2)外部因素：a.光照光照对蒸腾起决定性的促进作用，叶片吸收的辐射能

大部分用于蒸腾。光能促使气孔张开，乂能提高叶片温度，使内部阻力减小和叶

内外蒸汽压差增大，加速蒸腾。b.大气相对湿度当大气相对湿度大时，大气蒸

汽压也增大，叶内外蒸汽压差就变小，蒸腾变慢；反之，加快。C.大气温度叶

温高于气温，尤其在太阳直射下叶温较气温一般高2〜10℃,厚叶更显著。气温

增高时，叶内外蒸汽压差增大，蒸腾加快。D.风微风可吹走气孔外的界面层，

补充一些蒸汽压低的空气，外部扩散阻力减小，蒸腾加快。但大风引起气孔关闭。

使蒸腾减弱；e.土壤条件凡是影响根系吸水的各种土壤条件，如土温、土壤通

气状况、土壤溶液浓度等均可间接影响蒸腾作用。

7、合理灌溉增产的原因是什么？

答：（1）干旱时，灌溉可使植株保持旺盛的生长和光合作用。（2）减缓“午休”

现象。（3）促使茎叶输导组织发达，提高同化物的运输速率，改善光合产物的分

配利用。（4）改变栽培环境：如早稻秧田在寒潮来临前深灌，起保暖防寒作用；

晚稻在寒露风来临前灌深水，有防风保暖作用；盐碱地灌水，有洗盐和压制盐分

上升的作用；施肥后灌水，有溶肥作用。

8、试述高等植物体内水分上运的动力及其产生原因。

答：水分上运的动力有二，根压和蒸腾拉力。

关于根压产生的原因目前认为，土壤溶液沿质外体向内扩散，其中的离子则通过

依赖于细胞代谢活动的主动吸收进入共质体中，这些离子通过连续的共质体进入

中柱活细胞，然后释放导管中，引起离子积累。其结果是，内皮层以内的质外体

渗透势低，而内皮层以外的质外体渗透势高，水分通过渗透作用透过内皮层细胞

到达导管内，这样在中柱内就产生了一种静水压力，这就是根压。

当植物进行蒸腾时，水便从气孔蒸腾到大气中，失水的细胞便向水势较高的叶肉

细胞吸水，如此传递，接近叶脉导管的细胞向叶脉导管、茎导管、根导管和根部

吸水。这样便产生了一个由低到高的水势梯度，使根系再向土壤吸水。这种因蒸

腾作用所产生的吸水力量，叫做蒸腾拉力。

9、土壤通气不良造成的根系吸水困难的原因是什么？

答：主要原因有：（1）根系环境内02缺乏，C02积累，呼吸作用受到抑制，影

响根系吸水。（2）长期缺02条件下根进行无02呼吸，产生并积累较多的乙醇,

使根系中毒受伤。。（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，造成“黑根”或“烂根”。农业生产中的中耕耘田、排水晒田等措施

就是为了增加土壤的透气性。

10、以下论点是否正确？为什么？

（1）将一个细胞放入某一浓度的溶液中，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Wp=-Wj将其放入0.001mol/L的溶液中,则体积不变。

（3）若细胞的wW=wn,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。

答：（1）该论点不完全正确。因为除了处于初始质壁分离状态的细胞（Wp=0）

之外，当细胞内溶液浓度与外液浓度相等时，由于细胞WP的存在，因而，细胞

水势会高于外液水势而发生失水，体积就会变小。

（2）该论点不正确。因为vp=-Vn时，细胞Ww=0,把该细胞放入任一溶液时,

都会失水，体积会变小。

（3）该论点不正确。因为当细胞的Vw=Wn时，将其放入纯水（Ww=0）中，

由于该细胞WP=O,而Wn为一负值，即其Ww低于0,故细胞吸水，体积会变

大。

（4）该论点也不正确。因为为水充分饱和的细胞Ww=0,而任何稀溶液的Ww总

是低于0,故该细胞会失水，体积变小。

11、设一个细胞的W"为-0.8mpa,将其放入Vn为-0.3Mpa的溶液中，试问

细胞的压力势为何值时，才发生如下三种变化？（1）细胞体积减小；（2）细胞

体积增大；（3）细胞体积不变。

答:（1）细胞体积减小：8MPa2Wp>5MPa。

（2）细胞体积增大：0MPa<Vp<5MPao

（3）细胞体积不变：Vp=5MPa0

植物的矿质营养复习题

一、名词解释

1、矿质营养；2、灰分元素；3、必需元素；4、大量元素；5、微量元素；6、有

利元素；7、水培法；8、砂培法；9、气栽法；10、营养膜技术；11、离子的被

动吸收；12、离子的主动吸收；13、单盐毒害；14、离子对抗；15、平衡溶液；

16、生理酸性盐；17、生理碱性盐；18、生理中性盐；19、胞饮作用；20、表观

自由空间；21、叶片营养；22、诱导酶；23、可再利用元素；24、还原氨基化作

用；25、生物固氮；26、初级共运转；27、次级共运转；28、易化扩散；29、通

道蛋白；30、载体蛋白；31、转运蛋白；32、膜片-钳技术；33、植物营养临界

期；34、植物营养最大效率期；35、反向传递体；36、同向传递体；37、单向传

递体；38、硝化作用；39、反硝化作用；40、交换吸附；41、外连丝；42、缺素

症。

二、缩写符号翻译

1、AFS；2、Fd；3、Fe-EDTA；4、NiR；5、NR；6、WFP；7、GOGAT；8、GS；9、

GDH；10、NFT；11、PCT；12、FAD。

三、填空题

1、在植物细胞内钙主要分布在细胞壁中。

2、土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显著影响。一般来说，阳离子的吸收

随pH的增大而增大；阴离子的吸收则随pH的增大而下

降。

3、所谓肥料三要素是指N,P,K、和三种营养元素。

4、参与光合作用水的光解反应的矿质元素是Mn、

Cl和Cao

5、参与口引味乙酸代谢的两个矿质元素是Zn和Mn。

6、在植物体内充当氨的解毒形式、运输形式、临时贮藏形式的两种化合物是天

冬酰胺和谷氨酰胺。

7、在植物体内促进糖运输的矿质元素

是K、P和B。

8、亚硝酸还原酶的两个辅基分别是铁-硫藤

(4Fe-4S)和西罗血红素。

9、硝酸还原酶的三个辅基分别

是FAD、Cytb557和Mo。

10、植物体缺铝往往同时还出现缺氮症状。

11、对硝酸还原酶而言N03-既是底物又是诱导

物。

12、应用膜片--钳位技术现已了解到质膜上存在的离子通道有K+离子通道，C1-

离子通道，、

和Ca2+离子通道等离子通道。

13、作为固氮酶结构组成的两个金属元素为Mo和Feo

14、离子跨膜转移是由膜两侧的化学势梯度和电势梯度共同

决定的。

15、促进植物授粉、受精作用的矿质元素是Bo

16、以锲为金属辅基的酶是胭酶（或氢酶）。

17、驱动离子跨膜主动转运的能量形式是ATP和AuH+（H+电化学

梯度）。

18、盐生植物的灰分含量最高，可达植物干重的45%-

19、植物体内的元素种类很多，已发现70多种种,其中植物必需矿质元

素有14种。

20、植物生长发育所必需的元素共有17种。

21、植物生长发育所必需的大量元素有9种、微量元素

有8种。

22、植物必需元素的确定是通过溶液培养法才得以解决的。

23、植物细胞吸收矿质元素的方式有被动吸收、主动吸收和胞

饮作用

24、解释离子主动吸收的有关机理假说有载体学说和离子通道

学说

25、关于离子主动吸收有载体存在的证据有竞争效应和饱和效

应

26、诊断作物缺乏矿质元素的方法有化学分析诊断法、加入诊断

法和病症诊断法。

27、华北地区果树的小叶病是因为缺Zn元素的缘故。

28、缺氮的生理病症首先出现在老叶上。

29、缺钙的生理病症首先出现在嫩叶上。

30、根系从土壤吸收矿质元素的方式有通过土壤溶液获

得，吸附在土壤胶体表面的离子交换而获

得和分泌有机酸溶解土壤难溶盐而获得。

31、（NH4）2S04是属于生理酸性盐；KN03是属于生理碱性

盐；而NH4N03则属于生理中性盐。

32、多年大量施入NaN03会使土壤溶液pH值升高。

33、多年大量施入（NH4）2S04会使土壤溶液pH值下降。

34、植物对水分和盐分的吸收关系是既相互依赖又相互独立过

程。

35、在根系吸收离子最活跃的区域是根尖的根毛区。

36、根系对离子吸收之所以有选择性，与不同载体的数量多少有

关。

37、将硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是由硝酸还原酶酶催化的，在

叶肉细胞中该酶位于细胞质基质。

38、将亚硝酸盐还原成氨的过程是由亚硝酸还原酶酶催化的，在叶

肉细胞中该酶位于叶绿体内

O

39、根部吸收的矿质元素主要通过木质部向上运输的。

40、一般作物的营养最大效率期是生殖生长时期。

41、影响根部吸收矿质元素的因素有土壤通气状况、土壤溶液浓

度、土壤溶液pH、土壤温度和离子间

相互作用。

42、植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是叶片，营养物质

可以从外连丝透入叶片。

43、外连丝是表皮细胞外边细胞壁的通道，它从角质层的

内表面延伸到表皮细胞的质膜。

44、植物体内合成氨基酸的主要方式是还原氨基化作用和氨基

交换作用。

45、植物体内可再利用的元素中以氮和磷最典型；

不可再利用的元素中以Ca最典型。

46、追肥的形态指标有叶色和长相等；追肥

的生理指标有酰胺含量和酶活性。

47、油菜“花而不实”症是土壤当中缺乏硼营养元素引起的。

48、土壤微生物将NH3氧化成硝酸盐的过程叫硝化作用

而将硝酸盐还原成NH3的过程叫反硝化作用

四、选择题

1、植物生长发育所必需的矿质元素有（）种。

A、9种；B、13种；C、14种;D、17种。

2、在下列元素中属于矿质元素的是（

A、铁；B、钙；C、碳；D、磷。

3、在下列元素中属于植物生长发育所必需的微量元素是（）0

A、磷；B、锦；C、铜；D、氯。

4、在下列元素中属于植物生长发育所必需的大量元素是（）。

A、氮；B、铁；C、铜；D、钾。

5、植物缺硫时会产生缺绿症，表现为（）0

A、叶脉缺绿而不坏死；B、叶脉间缺绿以至坏死；C、叶脉缺绿而坏死；D、叶脉

间缺绿而不坏死。

6、植物缺铁时会产生缺绿症，表现为（）0

A、叶脉仍绿;B、叶脉失绿;C、全叶失绿;D、全叶不缺绿。

7、高等植物的嫩叶出现缺绿症，在以下儿种元素中可能是缺乏了（）。

A、镁；B、磷；C、硫；D、铁。

8、高等植物的老叶先出现缺绿症，可能是缺乏（）o

A、镒；B、氮；C、钙；D、硫。

9、植物根部吸收离子较活跃区域是（）。

A、分生区；B、伸长区；C、根毛区；D、根冠。

10、影响植物根细胞主动吸收无机离子最重要的因素是（）o

A、土壤溶液pH值；B、土壤氧气分压；C、土壤盐含量；D、土壤微生物。

11、在（）两种离子之间存在竞争作用。

A、C1-和Br-；B、Cl-和N03-；C、Cl-和Ca2+；D、Cl-和Na+。

12、植物细胞主动吸收矿质元素的主要特点是（）o

A、消耗代谢能量；B、无选择性；C、逆浓度梯度吸收；D、需要转运蛋白参与。

13、植物细胞对离子吸收和运输时，膜上起电致质子泵作用的是（）o

A、NADH脱氢酶；B、过氧化氢酶；C、ATP酶；D、磷酸酶。

14、液泡膜H+-ATP酶可被（）所抑制。

A、钢酸盐；B、硫酸盐；C、硝酸盐；D、磷酸盐。

15、植物吸收矿质元素和水分之间的关系是（）。

A、正相关；B、负相关；C、既相关乂相互独立；D、无相关性。

16、番茄吸收钙和镁的速率比吸水速率快，从而使培养液中的钙和镁浓度

（）o

A、升高；B、下降；C、不变；D、先升后降。

17、水稻培养液中的钙、镁浓度会逐步升高，这说明水稻吸收钙、镁的速率比吸

水（）。

A、慢；B、快;C、一般；D、快或慢。

18、在下列盐类中属于生理酸性盐的是（）。

A、NH4N03；B、（NH4）2S04；C、NaN03；D、Ca（N03）2。

19、硝酸还原酶分子中含有（）。

A、FAD和Mn；B、FMN和Mo；C、FAD和Mo；D、FMN和Mn。

20、植物体内氨基酸合成的主要方式有（）。

A、还原氨基化作用；B、氨基交换作用；C、固氮作用；D、酰胺合成作用。

21、生物固氮主要有下列微生物实现的，它们是（）o

A、非共生微生物；B、共生微生物；C、硝化细菌；D、反硝化细菌。

22、植物根部吸收的无机离子向地上部运输是通过（）。

A、韧皮部；B、质外体；C、胞间连丝；D、木质部。

23、反映植株需肥情况的形态指标中，最敏感的是（）o

A、株高；B、节间长度；C、叶色；D、株型。

24、能反映水稻叶片氮素营养水平的氨基酸是（）。

A、蛋氨酸；B、天冬氨酸；C、丙氨酸；D、甘氨酸。

25、占植物体干重（）以上的元素称为大量元素。

A、百分之一；B、千分之一-；C、万分之一；D、十万分之一。

26、硒.钠.硅等元素一般属于（）。

A、大量元素；B、微量元素；C、有利元素；D、有害元素。

27、除了碳、氢、氧三种元素以外，植物体中含量最高的元素是（）。

A、氮；B、磷；C、钾；D、钙。

28、果树的小口|•症和丛叶症是由缺乏元素（）引起的。

A、硼；B、铜；C、镒；D、锌。

29、（）是豆科植物共生固氮作用中不可缺少的3种元素。

A、镒、铜、铝；B、锌、钛、铁；C、铁、铝、硫；D、氮、锌、硅。

30、植物体中镁元素的（设存在于叶绿素分子中。

A、10；B、20；C、30；D、40。

31、用溶液培养的番茄在其幼嫩部分表现出营养缺乏症，这种番茄显然是缺

（）o

As氮；B、磷；C-.钾；D、钙。

32、已经发现，在全部已知的天然元素中，（）元素存在于植物体中。

A、不多于50种；B、约70种；C、80种；D、全部。

33、被称为肥料三要素的植物必要元素是（）0

A、C、H和0；B、Fe、Mg和Cu；C、B、Mo和Zn；D、N、P和K。

34、水稻新叶生长过程中，可以从老叶中获得（）等元素。

A、N、P、K、Ca；B、N、K、Mg、Fe；C、N、P、K、Mg；D、N、P、K、Mn。

35、为了防止水稻、小麦后期贪青晚熟，在生长后期不能偏施（）o

A、氮肥；B、磷肥;C、钾肥;D、微肥。

36.植物体内的生命元素是指（）□

A、N；B、P；C、Fe；D、K□

37、下面四种元素中（）参与了生长素的生物合成代谢。

A^Mg；B、Ca；C、Zn；D>Mno

38、作为细胞壁结构成分的金属元素是（）0

A、K；B、Ca；C、Mn；D>Mg。

39、与植物体内氧化还原反应密切联系的矿质元素是（）。

A、Fe和Mg；B、Mg和Cu；C、Cu和Fe；D、Mg和Zno

40、在下列溶液中对植物发生单盐毒害的是（）o

A、0.Imol/LNH4C1；B、0.Imol/LKC1；C、0.05mol/LCaC12+0.05mol/LKC1；

D、0.lmol/LCaC12。

41、亚硝酸盐在叶肉细胞中被还原部位是（）内。

A、细胞质；B、叶绿体；C、线粒体；D、高尔基体。

42、光合电子传递体质体蓝素所含的金属元素为（）。

A、Cu；B、K；C、Co；D、Mn。

43、在植物体内具有第二信使作用的金属离子是（）o

A、Ca2+；B、Mg2+；C、Mn2+；D、Fe3+。

44、由于（）技术的大量使用使植物细胞吸收矿物质研究有了突破性进展。

A、电镜；B、冰冻蚀刻；C、膜片-钳；D、同位素示踪。

45、质膜H+-ATP酶的专一性抑制剂和激活剂分别是（）。

A、硝酸盐和K+；B、钮酸盐和K+；C、硝酸盐和C1-；D、钮酸盐和C1-。

46、在植物体内液泡属于（）0

A、共质体；B、质外体；C、既不属于共质体也不属于质外体；D、既属于共质体

也属于质外。

47、在糖溶液中加少量（）盐后，单糖容易被叶表面吸收。

A、硫酸盐；B、硝酸盐；C、硼酸盐；D、碳酸盐。

48、在溶液培养过程中，营养液的pH-一般应控制在（）之间。

A^4.5〜5.5；B、5.5〜6.5；C、6.5〜7.5；D、7.5〜8.5。

五、是非判断题

1、在植物体内大量积累的元素必定是植物必需元素。（义）

2、植物必需的矿质元素在植物营养生理上产生的是直接效果。（V）

3、与植物光合作用密切相关的矿质元素是钠、铝、钻等。（X）

4、硅对于水稻有良好的生理效应，是属于植物必需元素。（X）

5、植物必需元素都是灰分元素。（X）

6、缺氮时植物幼叶首先变黄；缺硫时植物老叶叶脉间失绿。（X）

7、在元素周期表中，不同族的金属元素之间存在拮抗作用。（）

8、氮、磷、钾都是灰分元素。（X）

9、植物细胞内ATP酶活性与主动吸收无机离子量呈负相关。（X）?

10、胞饮作用是细胞没有选择性地吸收物质的过程。（V）

11、经测定发现，根尖分生区离子含量最高，表明该区域是植物吸收矿质元素最

活跃区域。（X）

12、植物根部进行离子交换吸附速度很快，是需要消耗代谢能的过程。（义）

13、在外界溶液浓度较低的情况下，根部对离子的吸收速率与溶液浓度呈正相关。

（J）

14、将硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程，是由叶绿体中的硝酸还原酶催化的。

(X)

15、亚硝酸盐还原成氨的过程是由细胞质中的亚硝酸盐还原酶催化的。

(X)

16、根部吸收的氮主要是以有机物的形式向地上部分运输的。（X）

17、叶片吸收的离子是沿木质部向下运输的。（X）

18、水稻和小麦的营养最大效率期是在拔节期。（X）

19、施肥增产原因是间接的，施肥通过增强光合作用来增加干物质积累，提高产

量。（J）

20、亚硝酸还原酶是一种诱导酶。（X）

21、作物的耐肥性与硝酸还原酶活性关系密切。（J）

22、所谓生理碱性盐是指化学上具有碱性的盐。（X）

23、转运蛋白参与的离子跨膜运输都属于主动运输。（X）

24、低浓度的单一盐溶液不会发生单盐毒害。（X）

25、必需元素的单一盐溶液不发生单盐毒害现象。（X）

26、在植物体内必需元素的量越多越有利于植物的生长发育。（X）

27、硝酸还原酶是一种适应酶，它催化N03——*NH3的反应。（X）

28、酰胺是植物体内最常见、最有效的NH3的贮藏形式。（J）

29、植物缺铝时叶片反而会出现缺氮症状。（V）

30、由于根外营养具有短时间内既能发挥肥效，而且用量少的优点，所以生产上

可用其完全替代土壤施肥。（X）

31、在需肥临界期作物对于营养元素缺乏特别敏感，此时缺肥将显著影响作物生

长及最终产量。（J）

32、N、Mg、S、Mn的缺乏都会引起缺绿症。（J）

33、生长在同一培养液中的任何植物，其灰分中各种元素的含量完全相等。

（X）

34、植物体内的钾一般不形成稳定的结构物质。（J