水分生理習(xí)題及答案

1、第一章水分生理習(xí)題一、名詞解釋1.自由水2.束縛水3.水勢4.壓力勢5.滲透勢6.襯質(zhì)勢7.滲透作用8.水通道蛋白9.根壓10.吐水現(xiàn)象二、填空題1 .植物散失水分的方式有 種，即 和。2 .植物細(xì)胞吸水的三種方式是 、和。3 .植物根系吸水的兩種方式是 和。前者的動力是 ,后者的動力是 。4 .設(shè)甲乙兩個相鄰細(xì)胞，甲細(xì)胞的滲透勢為-16 W 5 Pa ,壓力勢為 9 X10 5 Pa ,乙細(xì)胞的滲透勢為-13 M0 5 Pa ,壓力勢為9 X10 5 Pa ,水應(yīng)從 細(xì)胞流向 細(xì)胞，因?yàn)?甲細(xì)胞的水勢是,乙細(xì)胞的水勢是。5 .某種植物每制造10克干物質(zhì)需消耗水分5000克，其蒸騰系數(shù)為 ,蒸

2、騰效率為。6 .把成熟的植物生活細(xì)胞放在高水勢溶液中細(xì)胞表現(xiàn) ,放在低水勢溶液中細(xì)胞表 現(xiàn)，放在等水勢溶液中細(xì)胞表現(xiàn) 。7 .寫出下列吸水過程中水勢的組分吸脹吸水，W w = ;滲透吸水，W w = ;干燥種子吸水， W w = ;分生組織細(xì)胞吸水，W w =;一個典型細(xì)胞水勢組分，W w = ;成長植株吸水， W w = 。8 .當(dāng)細(xì)胞處于初始質(zhì)壁分離時，W P = , W w =;當(dāng)細(xì)胞充分吸水完全膨脹時，W p=,w w =;在初始質(zhì)壁分離與細(xì)胞充分吸水膨脹之間，隨著細(xì)胞吸水， W S , W P , W w 。9 .蒸騰作用的途徑有 、和。10 .細(xì)胞內(nèi)水分存在狀態(tài)有 和。三、選擇題1

3、 .有一充分飽和細(xì)胞，將其放入比細(xì)胞濃度低10倍的溶液中，則細(xì)胞體積A.不變B.變小C.變大D.不一定2 .將一個生活細(xì)胞放入與其滲透勢相等的糖溶液中，則會發(fā)生A.細(xì)胞吸水B.細(xì)胞失水C.細(xì)胞既不吸水也不失水D.既可能失水也可能保持動態(tài)平衡3 .已形成液泡的成熟細(xì)胞，其襯質(zhì)勢通常忽略不計，原因是A.襯質(zhì)勢不存在B.襯質(zhì)勢等于壓力勢C.襯質(zhì)勢絕對值很大D.襯質(zhì)勢絕對值很小4 .在萌發(fā)條件下、蒼耳的不休眠種子開始4小時的吸水是屬于A.吸脹吸水B.代謝性吸水C.滲透性吸水D.上述三種吸水都存在5 .水分在根及葉的活細(xì)胞間傳導(dǎo)的方向決定于A.細(xì)胞液的濃度B.相鄰活細(xì)胞的滲透勢大小C.相鄰活細(xì)胞的水勢梯

4、度 D.活細(xì)胞壓力勢的高低7. 一般說來，越冬作物細(xì)胞中自由水與束縛水的比值A(chǔ).大于1B.小于1C.等于1D.等于零9 .植物的水分臨界期是指A.植物需水量多的日期B.植物對水分利用率最高的時期C.植物對水分缺乏最敏感的時期D.植物對水分的需求由低到高的轉(zhuǎn)折時期10 .用小液流法測定植物組織水勢時，觀察到小液滴下降觀象，這說明A.植物組織水勢等于外界溶液水勢。B.植物組織水勢高于外界溶液水勢。C.植物組織水勢低于外界溶液水勢。D.無法判斷。四、問答題1 .試述氣孔開閉機(jī)理。2 .植物氣孔蒸騰是如何受光、溫度、CO 2濃度調(diào)節(jié)的？3 .植物受澇害后，葉片萎鬻或變黃的原因是什么？4 .化肥施用過多

5、為什么會產(chǎn)生燒苗”現(xiàn)象？5 .舉例說明植物存在主動吸水和被動吸水。參考答案一、名詞解釋1 .自由水 指未與細(xì)胞組分相結(jié)合能自由活動的水。2 .束縛水亦稱結(jié)合水，指與細(xì)胞組分緊密結(jié)合而不能自由活動的水。3 .水勢 每偏摩爾體積水的化學(xué)勢差。 用W w表示，單位MPa。3 w =（科w科w o ）/V w , m ,即水勢為體系中水的化學(xué)勢與處于等溫、等壓條件下純水的化學(xué)勢之差，再除以水的 偏摩爾體積的商。用兩地間的水勢差可判別它們間水流的方向和限度，即水分總是從水勢高處流向水勢低處，直到兩處水勢差為O為止。4 .壓力勢 是由細(xì)胞壁的伸縮性對細(xì)胞內(nèi)含物所產(chǎn)生的靜水壓而引起的水勢增加值。一般為正值，

6、用 W P表示。5 .滲透勢 亦稱溶質(zhì)勢，是由于溶液中溶質(zhì)顆粒的存在而引起的水勢降低值。用W s表示,一般為負(fù)值。6 .襯質(zhì)勢 由于細(xì)胞親水性物質(zhì)和毛細(xì)管對自由水束縛而引起的水勢降低值。用W m表示，一般為負(fù)值。7 .滲透作用 水分通過半透膜從水勢高的區(qū)域向水勢低的區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)的作用。8 .水通道蛋白 亦稱為水孔蛋白，是存在于生物膜上的具有專一性通透水分功能的內(nèi)在蛋白。9 .根壓由于根系的生理活動而使液流從根部上升的壓力。10 .吐水現(xiàn)象未受傷的植物如果處于土壤水分充足，空氣濕潤的環(huán)境中，在葉的尖端或者葉 的邊緣向外溢出水滴的現(xiàn)象。二、填空題1 .兩，蒸騰作用，吐水2 .吸脹吸水，滲透性吸水，代謝

7、性吸水3 .主動吸水，被動吸水，根壓，蒸騰拉力4 .乙，甲，7 M0 5 Pa , - 4 M0 5 Pa5 . 500 克，2 克6 .吸水，排水，吸、排水速度相等7 . W mWs + W,陽 m m ,Ws + W P + 出購 s + W P8 . 0,W s , - Ws , 0,升 tWj,升 tWj,升 tWj9 .氣孔蒸騰，角質(zhì)層蒸騰，皮孔蒸騰10 .自由水，束縛水三、選擇題1. B 2. D 3. D 4. A 5. C 6. B 7. C 8. C四、問答題1 .試述氣孔開閉機(jī)理。答：（1 ）無機(jī)離子泵學(xué)說 又稱K +泵假說。在光下，K +由表皮細(xì)胞和副衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，

8、彳衛(wèi)細(xì)胞中K +濃度顯著增加，溶質(zhì)勢降低，引起水分進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，氣孔就張開；暗中，K +由保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)入副衛(wèi)細(xì)胞和表皮細(xì)胞，使保衛(wèi)細(xì)胞水勢升高而失水，造成氣孔關(guān)閉。這是因?yàn)楸Ｐl(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上存在著H + -ATP酶，它被光激活后能水解保衛(wèi)細(xì)胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的ATP，并將H +從保衛(wèi)細(xì)胞分泌到周圍細(xì)胞中，使得保衛(wèi)細(xì)胞的 pH升高，質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的電勢變低，周圍細(xì)胞的 pH降低，質(zhì)膜外側(cè)電勢升 高，膜內(nèi)外的質(zhì)子動力勢驅(qū)動K +從周圍細(xì)胞經(jīng)過位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的內(nèi)向K +通道進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，引發(fā)氣孔開張。（2 ）蘋果酸代謝學(xué)說 在光下，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的部分 CO 2被利用時，pH上升至8.0 8.5，

9、從而活化了 PEP竣化酶，PEP竣化酶可催化由淀粉降解產(chǎn)生的PEP與HCO 3 -結(jié)合，形成草酰乙酸，并進(jìn)一步被 NADPH還原為蘋果酸。蘋果酸解離為 2H +和蘋果酸根， 在H + /K + 泵的驅(qū)使下， H +與K +交換，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi) K +濃度增加，水勢降低；蘋 果酸根進(jìn)入液泡和 Cl -共同與K +在電學(xué)上保持平衡。 同時，蘋果酸的存在還可降低水 勢，促使保衛(wèi)細(xì)胞吸水，氣孔張開。當(dāng)葉片由光下轉(zhuǎn)入暗處時，該過程逆轉(zhuǎn)。2 .植物氣孔蒸騰是如何受光、溫度、CO 2濃度調(diào)節(jié)的？答：（1）光 光是氣孔運(yùn)動的主要調(diào)節(jié)因素。光促進(jìn)氣孔開啟的效應(yīng)有兩種，一種是通過 光合作用發(fā)生的間接效應(yīng)；另一種是通過

10、光受體感受光信號而發(fā)生的直接效應(yīng)。光對蒸騰作用的影響首先是引起氣孔的開放，減少內(nèi)部阻力，從而增強(qiáng)蒸騰作用； 其次，光可以提高大氣與葉片溫度，增加葉內(nèi)外蒸氣壓差，加快蒸騰速率。（2 ）溫度 氣孔運(yùn)動是與酶促反應(yīng)有關(guān)的生理過程，因而溫度對蒸騰速率影響很大。當(dāng)大氣溫度升高時，葉溫比氣溫高出210 C,因而，氣孔下腔蒸氣壓的增加大于空氣蒸氣壓的增加，這樣葉內(nèi)外蒸氣壓差加大，蒸騰加強(qiáng)。當(dāng)氣溫過高時，葉片過度失水，氣孔就會 關(guān)閉，從而使蒸騰減弱。（3 ） CO 2對氣孔運(yùn)動影響很大， 低濃度CO 2促進(jìn)氣孔張開，高濃度CO 2能使氣孔 迅速關(guān)閉（無論光下或暗中都是如此）。在高濃度CO 2下，氣孔關(guān)閉可能的

11、原因是：高濃度CO 2會使質(zhì)膜透性增加，導(dǎo)致 K +泄漏，消除質(zhì)膜內(nèi)外的溶質(zhì)勢梯度。CO 2使細(xì)胞內(nèi)酸化，影響跨膜質(zhì)子濃度差的建立。因此， CO 2濃度高時，會抑制氣 孔蒸騰。3 .植物受澇害后，葉片萎鬻或變黃的原因是什么？答：植物受澇反而表現(xiàn)出缺水現(xiàn)象，如萎鬻或變黃，是由于土壤中充滿水，缺少氧氣，短時間內(nèi)可使細(xì)胞呼吸減弱，主動吸水受到影響。長時間受澇，會導(dǎo)致根部無氧呼吸，產(chǎn)生和積累較多的酒精，使根系中毒受傷吸水因難，致使葉片萎鬻變黃，甚至引起植株死亡。4 .化肥施用過多為什么會產(chǎn)生燒苗”現(xiàn)象？答：當(dāng)化肥施用過多時，造成土壤溶液水勢降低幅度較大，以致根系細(xì)胞的水勢高于土壤溶液水勢，導(dǎo)致根細(xì)胞不但不能從土壤中吸水，反而細(xì)胞內(nèi)水分還要外滲至土壤中，因此產(chǎn)生燒苗”現(xiàn)象。5 .舉例說明植物存在主動吸水和被動吸水。答：（1 ）可用傷流現(xiàn)象證明植物存在主動吸水。如將生長中的幼嫩向日葵莖，靠地面5cm處切斷，過一定時間可看到有液體從莖切口流出