《植物生理學(xué)習(xí)題集》

《植物生理學(xué)習(xí)題集》

第一章植物細(xì)胞生理

I教學(xué)大綱基本要求和知識(shí)要點(diǎn)

一、教學(xué)大綱基本要求

了解高等植物細(xì)胞的特點(diǎn)與主要結(jié)構(gòu)；了解植物細(xì)胞原生質(zhì)的主要特性：熟悉植物細(xì)胞壁的

組成、結(jié)構(gòu)和功能以及胞間連絲的結(jié)構(gòu)和功能；了解生物膜的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和主要功能；

了解植物細(xì)胞主要的細(xì)胞器如細(xì)胞核、葉綠體和線粒體、細(xì)胞骨架、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液

泡以及微體、圓球體、核糖體等的結(jié)構(gòu)和功能；了解植物細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的途徑；了解植物

細(xì)胞的基因組和基因表達(dá)的特點(diǎn)。

二、知識(shí)要點(diǎn)

細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，可分為原核細(xì)胞（如細(xì)菌、藍(lán)藻）和真核細(xì)胞（其

他單細(xì)胞和多細(xì)胞生物）兩大類。原核細(xì)胞簡(jiǎn)單，沒(méi)有細(xì)胞核和高度分化的細(xì)胞器。真核

細(xì)胞結(jié)構(gòu)復(fù)雜。植物細(xì)胞的細(xì)胞壁、質(zhì)體（包括葉綠體）和液泡是其區(qū)別于動(dòng)物細(xì)胞的三

大結(jié)構(gòu)特征，細(xì)胞是由多糖、脂類、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子和其他小分子等成分所組成

的。原生質(zhì)的物理特性、膠體性質(zhì)和液晶性質(zhì)與細(xì)胞的生命活動(dòng)密切相關(guān)。

細(xì)胞壁由胞間層、初生壁、次生壁所構(gòu)成，其化學(xué)成分主要是纖維素、半纖維素、果膠、蛋

白質(zhì)等物質(zhì)。細(xì)胞壁不僅是細(xì)胞的骨架與屏障，而且在物質(zhì)運(yùn)輸、抗病抗逆、細(xì)胞識(shí)別等方

面起積極作用。胞間連絲充當(dāng)了細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸與信息傳遞的通道。

磷脂雙分子層是組成生物膜的基本結(jié)構(gòu)，其中鑲嵌的各種膜蛋白決定了膜的大部分功能。

“流動(dòng)鑲嵌模型”是最流行的生物膜結(jié)構(gòu)模型。生物膜是細(xì)胞實(shí)現(xiàn)區(qū)域化的屏障，也是細(xì)胞

同外界、細(xì)胞器間以及細(xì)胞器同細(xì)胞基質(zhì)間進(jìn)行物質(zhì)交換的通道。此外，生物膜還是生化反

應(yīng)的場(chǎng)所，并具有細(xì)胞識(shí)別、傳遞信息等功能。細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳與代謝的調(diào)控中心。染色

體由核酸與蛋白構(gòu)成，它是核內(nèi)最重要的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。葉綠體和線粒體是植物細(xì)胞內(nèi)能量轉(zhuǎn)換

的細(xì)胞器，并有環(huán)狀DNA及自身轉(zhuǎn)錄RNA與翻譯蛋白質(zhì)的體系，被稱為第二遺傳信息系統(tǒng)。

它們與細(xì)胞核都具有雙層被膜。

微管、微絲、中間纖維等構(gòu)成了細(xì)胞骨架，是植物細(xì)胞的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架體系，它們?cè)诰S持

細(xì)胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性、推動(dòng)細(xì)胞器的運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)确矫嫫鹬匾淖饔谩?/p>

內(nèi)膜系統(tǒng)是在結(jié)構(gòu)、功能或發(fā)生上有聯(lián)系的一類亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)接核膜、外連質(zhì)膜，

甚至經(jīng)胞間連絲與相鄰細(xì)胞相連，參與細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸、交換和信息傳遞。高爾基體則與內(nèi)

質(zhì)網(wǎng)密切配合，參與多種生物大分子的合成以及膜結(jié)構(gòu)、壁物質(zhì)與細(xì)胞器的組建。

溶酶體與液泡內(nèi)都富含水解醐，參與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的分解和細(xì)胞的自溶反應(yīng)。此外，液泡還具

有物質(zhì)貯藏、調(diào)控細(xì)胞水分平衡以及參與多種代謝的作用。過(guò)氧化體是光呼吸的場(chǎng)所，而乙

醛酸循環(huán)體則為脂肪酸代謝所不可少，圓球體為油脂積累和代謝所必需。核糖體是蛋白質(zhì)合

成場(chǎng)所。

在看似無(wú)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)里，進(jìn)行著一系列復(fù)雜而有序的生理生化反應(yīng)。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、

細(xì)胞器和生物膜系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合，使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能達(dá)到高度的統(tǒng)一。

植物細(xì)胞還能感應(yīng)外界環(huán)境的刺激，并且形成或產(chǎn)生某種（些）信號(hào)物質(zhì)，這些信號(hào)物質(zhì)

傳遞到達(dá)作用部位，通過(guò)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)最終引起一系列生理生化響應(yīng)。已確認(rèn)的胞間信

號(hào)有脫落酸、I即除乙酸、細(xì)胞分裂素、多胺、乙酰膽堿、水楊酸、寡聚糖等化學(xué)信號(hào)和電波、

水壓等物理信號(hào)，胞內(nèi)信號(hào)有鈣信號(hào)系統(tǒng)、肌醇磷脂信號(hào)系統(tǒng)和環(huán)核甘酸信號(hào)系統(tǒng)等。胞間

與胞內(nèi)信號(hào)的轉(zhuǎn)化則通過(guò)質(zhì)膜上的受體和G蛋白?而引起生理生化反應(yīng)則需通過(guò)蛋白質(zhì)的

磷酸化作用與脫磷酸化作用。蛋白質(zhì)的可逆磷酸化作用在植物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中，有非常重要

的作用（圖LD。

圖L1細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的主要分子途徑

IP3.三磷酸肌醇；DG.二酰甘油；PKA.依賴cAMP的蛋白激酶；PKCa2+.依

賴Ca2+的蛋白激酶；

PKC.依賴Ca2+與磷脂的蛋白激酶；PKCa2+?CaM.依賴Ca2+?CaM的

蛋白激醐

高等植物細(xì)胞具有核、葉綠體、線粒體三個(gè)基因組，后兩組稱為核外基因?；虮磉_(dá)包括轉(zhuǎn)

錄與翻譯兩個(gè)步驟。轉(zhuǎn)錄是RNA的生物合成，翻譯是蛋白質(zhì)的生物合成，這兩個(gè)過(guò)程受到

嚴(yán)格的調(diào)節(jié)控制。

H習(xí)題

-、名詞解釋

原核細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)外體CaM

真核細(xì)胞微管與微絲信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞骨架

生物膜溶膠與凝膠G蛋白化學(xué)信號(hào)

單位膜模型胞間連絲第一信使物理信號(hào)

流動(dòng)鑲嵌模型共質(zhì)體第二信使雙信號(hào)系統(tǒng)

二、寫出下列符號(hào)的中文名稱

PIPIPPIP2IP3DG（DAG）PKCcAMP

三、填空題

1.環(huán)境刺激-細(xì)胞反應(yīng)偶聯(lián)信息系統(tǒng)的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的分子途徑可以分為以

下四個(gè)階段：（）、（）、（）及（）。

2.跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)主要通過(guò)（）和（）。

3.肌醇磷脂信號(hào)系統(tǒng)中，產(chǎn)生（）和（）兩種胞內(nèi)信號(hào)，因此又稱雙信號(hào)系

統(tǒng)。

4.蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化分別山（）酶和（）酶催化。

5.胞內(nèi)信號(hào)系統(tǒng)有多種，主要有三種：（）、（）和（）。

6.按照結(jié)構(gòu)，所有的細(xì)胞基本上可以分為兩種類型：一類是（），另一類是

（）O

7.整個(gè)細(xì)胞壁是由（）、（）和（）三層結(jié)構(gòu)組成。

8.初生細(xì)胞壁的主要組成物質(zhì)是（）、（）、（）和（）四大類。

9.細(xì)胞壁中的蛋白質(zhì)包括（）和（）兩大類。

10.細(xì)胞膜的主要成分是（）和（）。

11.構(gòu)成植物細(xì)胞膜的脂類有（）、（）、（）和（）。

12.在細(xì)胞的膜系統(tǒng)中，不飽和脂肪酸如亞油酸、亞麻酸等含雙鍵的脂肪酸，占

脂肪酸總量的百分?jǐn)?shù)稱為（）。

13.耐寒性強(qiáng)的植物，膜脂中（）比例較大，而且（）亦高，有助于低溫下保

持膜的（）。

14.生物膜流動(dòng)性的大小決定于（）的不飽和程度，不飽和程度愈（），流動(dòng)

性愈（）。

15.根據(jù)蛋白質(zhì)在膜中的排列位置及其與膜脂的作用方式，膜蛋白可分為（）

和（）。

16.生物膜的“三夾板”的結(jié)構(gòu)是（）年（）提出的；（）年（）在前人的

基礎(chǔ)上，根據(jù)電鏡觀察的結(jié)果，提出單位膜模型；（）年（）等人又提出

膜的“流動(dòng)鑲嵌模型”。

17.普遍被人們接受的膜結(jié)構(gòu)模型是（）。

18.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有兩種類型：即（）和（）o

19.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能是多方面的，主要有：（）、（）和（）。

20.（）和（）都是微體，其中（）與葉綠體、線粒體一起完成（）作用，

（）能將（）經(jīng)生糖途徑轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷悺?/p>

21.每個(gè)植物細(xì)胞含（）個(gè)線粒體；線粒體的平均長(zhǎng)度為（）Pmo

22.（）被稱為細(xì)胞的自殺性武器，這是因?yàn)樗懈鞣N（）。

23.油料作物種子萌發(fā)時(shí)，脂類轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑倪^(guò)程在（）和（）兩種細(xì)胞器中進(jìn)

行。

24.微管是由（）蛋白所組成，這種蛋白為（）形。

25.微絲的主要作用是（）和（）。

26.微管主要功能有（）；（）；（）。

27.核糖體是細(xì)胞中合成（）的場(chǎng)所，每個(gè)核糖體是由大小不同的（）所組成。

28.胞間連絲可分為（）、（）和（）三種狀態(tài)，三者可隨細(xì)胞發(fā)育時(shí)期的

不同而變化。

29.用中性紅染色洋蔥鱗莖表皮細(xì)胞，在顯微鏡下可觀察到（）被染成紅色，

它占細(xì)胞大部分體積。

四、選擇題

1.原核細(xì)胞不具備的特征是（）

（1）細(xì)胞核外有兩層核膜包裹（2）具有核糖體

（3）進(jìn)行二分體分裂（4）細(xì)胞形態(tài)較小，約riOum

2.在細(xì)胞內(nèi)能起骨架作用，與細(xì)胞分裂和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)，而且在細(xì)胞壁形成中起重要

作用的是（）

（1）細(xì)胞核（2）微管（3）質(zhì)膜（4）液泡

3.植物初生細(xì)胞壁中的多糖包括（）

（1）纖維素、半纖維素和果膠（2）纖維素和膠原

（3）果膠、半纖維素和木質(zhì)素（4）淀粉、纖維素和角質(zhì)

4.細(xì)胞膜中那種物質(zhì)的含量影響膜脂的流動(dòng)性和植物的抗寒能力。（）

（1）蛋白質(zhì)（2）磷脂（3）不飽和脂肪酸（4）糖脂

5.由原生質(zhì)體以外的非生命部分組成的體系稱為（）

（1）外植體（2）共質(zhì)體（3）細(xì)胞壁（4）質(zhì)外體

6.細(xì)胞生長(zhǎng)時(shí)，細(xì)胞壁表現(xiàn)出一定的（）

1）可逆性（2）可塑性（3）彈性（4）剛性

7.（）幾乎不能通過(guò)細(xì)胞的脂雙層膜。

（1）水（2）帶電荷的分子（3）Na+（4）H+

五、是非題

1.伸展蛋白是細(xì)胞壁中一種富含精氨酸的糖蛋白。（）

2.細(xì)胞壁的作用就是保護(hù)原生質(zhì)體。（）

3.DNA存在于細(xì)胞核中，細(xì)胞質(zhì)中不存在DNA。（）

4.生物膜中不飽和脂肪酸指數(shù)越大，膜的流動(dòng)性越強(qiáng)。（）

5.生物膜中固醇可降低膜的流動(dòng)性。（）

6.液泡為植物細(xì)胞所特有。（）

7.微管是由單層膜包裹的管狀的細(xì)胞器。（）

8.高等植物所有的細(xì)胞器都有膜包裹。（）

9.膜的不對(duì)稱性是指生物膜兩側(cè)在脂質(zhì)組成和蛋白質(zhì)分布上的不對(duì)稱性，以及由此帶來(lái)的

膜功能不對(duì)稱性。（）

10.植物激素是植物體內(nèi)主要的胞間化學(xué)信號(hào)。（）

11.植物細(xì)胞的細(xì)胞壁、質(zhì)體（包括葉綠體）和液泡是區(qū)別于動(dòng)物細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)特征。（）

12.電波信號(hào)是植物感受外界刺激的最初反應(yīng)。（）

13.CaM是細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中的Ca2+信號(hào)受體。（）

14.IP3（肌醇三磷酸）的受體位于質(zhì)膜。（）

15.G蛋白與受體結(jié)合而發(fā)揮作用，只需ATP提供能量，與GTP無(wú)關(guān)。（）

六、問(wèn)答題

1.原核細(xì)胞與真核細(xì)胞各有哪些特征？

2.典型的植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞之間的最主要差異是什么？這些差異對(duì)植物細(xì)胞的生理活

動(dòng)有什么影響？

3.什么叫單位膜模型？

4.膜的流動(dòng)鑲嵌模型有哪些基本特征？

5.液泡有哪些生理功能？

6.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有何生理功能？

7.細(xì)胞膜的功能有哪些？

8.簡(jiǎn)述微管的生理功能？

9.植物胞間連絲有哪些功能？

10.扼要說(shuō)明G蛋白的生理功能。

11.簡(jiǎn)要說(shuō)明細(xì)胞如何感受內(nèi)外因子變化的刺激，并最終引發(fā)生理生化反應(yīng)。

12.從細(xì)胞壁中蛋白質(zhì)和醐的發(fā)現(xiàn)，談?wù)剬?duì)細(xì)胞壁功能的認(rèn)識(shí)。

13.植物細(xì)胞的基因表達(dá)有何特點(diǎn)？

III參考答案

一、名詞解釋

原核細(xì)胞是低等生物（細(xì)菌、藍(lán)藻）所具有的，無(wú)明顯的細(xì)胞核，缺少核膜，由幾條DNA構(gòu)

成擬核體，缺少細(xì)胞器，只有核糖體，細(xì)胞進(jìn)行二分體分裂，體積小，直徑PlOlim。

真核細(xì)胞是高等植物和動(dòng)物細(xì)胞所具有的，有明顯的細(xì)胞核，并被兩層核膜包裹，具有各

種細(xì)胞器，進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞體積較大，直徑10-lOOum?

生物膜細(xì)胞內(nèi)一切膜的總稱，包括質(zhì)膜、核膜、各種細(xì)胞器膜及其它內(nèi)膜。

單位膜模型膜是由蛋白質(zhì)和磷脂組成。磷脂分子成雙層排列，疏水性的尾部向內(nèi)，親水性

的頭部向外，與蛋白質(zhì)分子結(jié)合，呈現(xiàn)出三層結(jié)構(gòu)，將具有這種結(jié)構(gòu)的膜稱為單位膜模型。

流動(dòng)鑲嵌模型與單位膜模型一樣，膜脂也呈雙分子排列，疏水性尾部向內(nèi)，親水性頭部朝

外。但是，膜蛋白并非均勻地排列在膜脂兩側(cè)，而是有的在外邊與膜脂外表面相連，稱為外

在蛋白，有的嵌入膜脂之間甚至穿過(guò)膜的內(nèi)外表面，稱為內(nèi)在蛋白。由于膜脂和膜蛋白分布

的不對(duì)稱，致使膜的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱。膜具有流動(dòng)性，故稱之為流動(dòng)鑲嵌模型。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由單層膜構(gòu)成的管狀、囊狀或泡狀結(jié)構(gòu)，并相互連結(jié)成網(wǎng)狀，貫穿于細(xì)胞質(zhì)之中。

根據(jù)其膜上有無(wú)核糖體，可分為粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和平滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對(duì)內(nèi)與核膜相通，對(duì)

外與質(zhì)膜上的胞間連絲相連。粗糙型內(nèi)質(zhì)肉是合成蛋白質(zhì)的主要場(chǎng)所，平滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可運(yùn)輸

蛋白質(zhì)，二者都能合成脂類和固醇，也與糖代謝有關(guān)。

微管與微絲是組成真核細(xì)胞骨架的基本結(jié)構(gòu)，也是細(xì)胞內(nèi)靈活易變的細(xì)胞器。微管是由球

形的管蛋白組成的管狀結(jié)構(gòu)。其主要功能除起支架作用和與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)有關(guān)外，還與細(xì)胞壁、

紡錘絲等的形成有關(guān)。微絲是由類肌動(dòng)蛋白組成的纖維狀結(jié)構(gòu)，與原生質(zhì)流動(dòng)和質(zhì)體運(yùn)動(dòng)有

關(guān)。

溶膠與凝膠原生質(zhì)親水膠體有兩種存在狀態(tài)：一種是含水較多的細(xì)胞，原生質(zhì)膠粒完全分

散在介質(zhì)中，膠粒之間聯(lián)系減弱，呈溶液狀態(tài)，叫做溶膠；另一種是含水較少的細(xì)胞，膠粒

之間相互結(jié)成網(wǎng)狀，液體分散于網(wǎng)眼之內(nèi)，膠體失去流動(dòng)性而凝結(jié)成近固體狀態(tài)，叫做凝膠。

胞間連絲植物相鄰活細(xì)胞之間穿過(guò)細(xì)胞壁的原生質(zhì)通道。是山質(zhì)膜連續(xù)構(gòu)成的膜管，管腔

內(nèi)是由微管相互連結(jié)而成的連絲微管，其內(nèi)常由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)填充，使相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)相通。胞

間連絲是植物細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸和信息傳遞的重要通道，也是植物病毒傳染的途徑。

共質(zhì)體也叫內(nèi)部空間，是指相鄰活細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)借助胞間連絲聯(lián)成的整體。

質(zhì)外體又叫外部空間或自由空間，是指由原生質(zhì)體以外的非生命部分組成的體系，主要包

括胞間層、細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙和導(dǎo)管等部分。

信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)外的信號(hào)，通過(guò)細(xì)胞的轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，引起細(xì)胞生理反應(yīng)的過(guò)程。

G蛋白全稱為GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白。此類蛋白由于其生理活性有賴于三磷酸鳥(niǎo)苗(GTP)

的結(jié)合以及具有GTP水解酶的活性而得名。在受體接受胞間信號(hào)分子到產(chǎn)生胞內(nèi)信號(hào)分子

之間往往要進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，通常認(rèn)為是通過(guò)G蛋白偶聯(lián)起來(lái)，故G蛋白又被稱為偶聯(lián)蛋白

或信號(hào)轉(zhuǎn)換蛋白。

第一信使指胞間信號(hào)分子，指來(lái)自胞外的各種物理和化學(xué)刺激信號(hào)，為細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程

中的初級(jí)信號(hào)。

第二信使能被胞外刺激信號(hào)激活或抑制的、具有生理調(diào)節(jié)活性的細(xì)胞內(nèi)因子如Ca2+、

cAMP、肌醇磷脂等。第二信使亦稱細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中的次級(jí)信號(hào)。

CaM鈣調(diào)素，是最重要的多功能Ca2+信號(hào)受體，為單鏈的小分子酸性蛋白。當(dāng)外界信號(hào)

刺激引起胞內(nèi)Ca2+濃度上升到一定閾值后，Ca2+與CaM結(jié)合，引起CaM構(gòu)像改變。

而活化的CaM又與靶酶結(jié)合，使其活化而引起生理反應(yīng)。

細(xì)胞骨架指真核細(xì)胞中的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架體系，包括微管、微絲和中間纖維等，它們都由

蛋白質(zhì)組成，沒(méi)有膜的結(jié)構(gòu)，互相連接成立體的網(wǎng)絡(luò)，也稱為細(xì)胞內(nèi)的微梁系統(tǒng)。

化學(xué)信號(hào)細(xì)胞感受刺激后合成并傳遞到作用部位引起生理反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。

物理信號(hào)細(xì)胞感受到刺激后產(chǎn)生的能夠起傳遞信息作用的電信號(hào)和水力學(xué)信號(hào)等物理性因

子。

雙信號(hào)系統(tǒng)是指肌醇磷脂信號(hào)系統(tǒng)，其最大的特點(diǎn)是胞外信號(hào)被膜受體接受后同時(shí)產(chǎn)生兩

個(gè)胞內(nèi)信號(hào)分子(IP3和DAG)，分別激活兩個(gè)信號(hào)傳遞途徑，即IP3/Ca2+和DAG/PKC

途徑，因此把這一信號(hào)系統(tǒng)稱之為“雙信號(hào)系統(tǒng)”。

二、寫出下列符號(hào)的中文名稱

PI：磷脂酰肌醇；PIP：磷脂酰肌醇-4-磷酸：

PIP2：磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸；IP3：肌醇-1,4,5-三磷酸；

DG（DAG）：二酰甘油；PKC：蛋白激酶C；

cAMP：環(huán)腺甘酸

三、填空題

1.胞間信號(hào)傳遞，膜上信號(hào)轉(zhuǎn)換，胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，蛋白質(zhì)可逆磷酸化

2.受體，G蛋白

3.肌醇-1,4,5-三磷酸（IP3）,二酰甘油（DG）

4.蛋白激，蛋白磷酸酯

5.鈣信號(hào)系統(tǒng)，肌醇磷脂信號(hào)系統(tǒng)（肌醇磷酸信號(hào)系統(tǒng)），環(huán)腺甘酸信號(hào)系統(tǒng)

6.原核細(xì)胞，真核細(xì)胞

7.胞間層，初生壁，次生壁

8.纖維素，半纖維素，果膠質(zhì)，蛋白質(zhì)

9.結(jié)構(gòu)蛋白，酶蛋白

10.脂類，蛋白質(zhì)

11.磷脂，糖脂，硫脂，固醇

12.不飽和脂肪酸指數(shù)

13.不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸指數(shù)（或不飽和程度），流動(dòng)性

14.脂肪酸，高，強(qiáng)

15.外在蛋白，內(nèi)在蛋白

16.1935,Danielli,1959,Robertson,1971,Singer

17.流動(dòng)鑲嵌模型

18.粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，平滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

19.蛋白質(zhì)的合成的場(chǎng)所，合成親脂性物質(zhì)的場(chǎng)所，細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間物質(zhì)與信息

進(jìn)行交換或運(yùn)輸?shù)耐ǖ?/p>

20.過(guò)氧化體，乙醛酸體，過(guò)氧化體，光呼吸，乙醛酸體，脂肪酸

21.100?3000,1~5

22.溶髓體，水解酶類

23.乙醛酸體，圓球體

24.微管，球

25.細(xì)胞骨架，利用ATP驅(qū)使細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)

26.控制成壁物質(zhì)向成壁處沉積，有絲分裂時(shí)形成紡錘絲，在細(xì)胞質(zhì)中起著骨骼

的作用

27.蛋白質(zhì)，兩個(gè)亞基

28.封閉態(tài)，可控態(tài)，開(kāi)放態(tài)

29.液泡

四、選擇題

1.(1)2.(2)3.(1)4.(3)5.(4)6.(2)

7.(2)

五、是非題

1.X2.X3.X4.V5.V6.V

7.X8.X9.V10.V11.J12.V

13.V14.X15.X

六、問(wèn)答題

1.原核細(xì)胞低等生物(細(xì)菌、藍(lán)藻)所特有的，無(wú)明顯的細(xì)胞核，無(wú)核膜，由幾條DNA構(gòu)

成擬核體，缺少細(xì)胞器，只有核糖體，細(xì)胞進(jìn)行二分體分裂，細(xì)胞體積小，直徑為riOumo

真核細(xì)胞具有明顯的細(xì)胞核，有兩層核膜，有各種細(xì)胞器，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞體積

較大，直徑10-lOOum?高等動(dòng)、植物細(xì)胞屬真核細(xì)胞。

2.典型的植物細(xì)胞中存在大液泡和質(zhì)體，比如葉綠體，細(xì)胞膜外還有細(xì)胞壁。這些結(jié)構(gòu)是

動(dòng)物細(xì)胞所沒(méi)有的。葉綠體使植物能進(jìn)行光合作用，細(xì)胞壁使植物細(xì)胞的剛性增加。

3.膜是由蛋白質(zhì)和磷脂所組成，磷脂分子成兩層排列，疏水性尾部向內(nèi)，親水性頭部朝外,

與蛋白質(zhì)分子相結(jié)合，呈三層結(jié)構(gòu)，將具有這種結(jié)構(gòu)的膜稱之為單位膜模型。

4.膜的流動(dòng)鑲嵌模型有兩個(gè)基本特征：

(1)膜的不對(duì)稱性。這主要表現(xiàn)在膜脂和膜蛋白分布的不對(duì)稱性。

①膜脂在膜脂的雙分子層中外半層以磷脂酰膽堿為主，而內(nèi)半層則以磷脂酰絲氨酸和磷脂

酰乙醇胺為主；同時(shí)不飽和脂肪酸主要存在于外半層。

②膜蛋白膜脂內(nèi)外兩半層所含的內(nèi)在蛋白與膜兩側(cè)的外在蛋白其種類及數(shù)量不同，膜蛋白

分布不對(duì)稱性是膜功能具有方向性的物質(zhì)基礎(chǔ)。

③膜糖糖蛋白與糖脂只存在于膜的外半層，而且糖基暴露于膜外，呈現(xiàn)出分布上的絕對(duì)不

對(duì)稱性。

(2)膜的流動(dòng)性

①膜蛋白可以在膜脂中自由側(cè)向移動(dòng)。

②膜脂膜內(nèi)磷脂的凝固點(diǎn)較低，通常呈液態(tài)，因此具有流動(dòng)性，且比蛋白質(zhì)移動(dòng)速度大得

多。膜脂流動(dòng)性大小決定于脂肪酸不飽和程度，不飽和程度愈高，流動(dòng)性愈強(qiáng)。

5.(1)調(diào)節(jié)功能液泡內(nèi)含有無(wú)機(jī)離子、蔗糖、有機(jī)酸和氨基酸等，再加上液泡膜的選

擇透性，因而具有調(diào)節(jié)功能。通過(guò)水勢(shì)變化調(diào)節(jié)細(xì)胞的吸水能力，通過(guò)緩沖體系調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)

的pH值。

(2)類似溶酶體的作用液泡內(nèi)含有一些水解酶類，一方面可將液泡內(nèi)大分子化合物水解

為小分子化合物，供細(xì)胞代謝之用；另一方面待細(xì)胞衰老或因其它損傷而使液泡膜破壞時(shí)，

這些水解酶進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，使細(xì)胞發(fā)生自溶作用。

(3)代謝庫(kù)的功能由于液泡膜富含各種載體和ATP,因此可選擇性地吸收無(wú)機(jī)物與有

機(jī)物，同時(shí)能貯藏一些次生代謝物質(zhì)。

6.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有兩種：即粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和平滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。其生理功能為：

(1)合成蛋白質(zhì)的主要場(chǎng)所；

(2)合成親脂性物質(zhì)的場(chǎng)所；

(3)細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間物質(zhì)與信息進(jìn)行交換或運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈?/p>

7.細(xì)胞膜的功能：

(1)分室作用細(xì)胞的膜系統(tǒng)不僅把細(xì)胞與外界環(huán)境隔開(kāi)，而且把細(xì)胞內(nèi)的空間分隔成許

多微小的區(qū)域，即形成各種細(xì)胞器，從而使細(xì)胞的生命活動(dòng)有了適當(dāng)分工，并有條不紊的進(jìn)

行。

(2)反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)具有特異性、高效性和連續(xù)性。某些代謝途徑是在膜上

進(jìn)行的，前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物就是下一反應(yīng)的底物。

(3)吸收功能細(xì)胞膜可通過(guò)簡(jiǎn)單擴(kuò)散、離子通道、主動(dòng)吸收(通過(guò)膜中的離子載體、離

子泵等)、胞飲作用與分泌等方式調(diào)控各種物質(zhì)的吸收與轉(zhuǎn)移。

(4)識(shí)別功能膜糖的殘基嚴(yán)格地分布在膜的外表面，如似“觸角”能夠識(shí)別外界的某種

物質(zhì)，并對(duì)外界的某種刺激產(chǎn)生反應(yīng)。

8.微管的生理功能：

(1)控制成壁物質(zhì)向成壁處沉積；

(2)有絲分裂時(shí)形成紡維絲；

(3)在細(xì)胞質(zhì)中起著骨架的作用。

9.植物胞間連絲的生理功能：

(1)電解質(zhì)的運(yùn)輸通道;

（2）運(yùn)輸光合作用的中間產(chǎn)物；

（3）多肽類物質(zhì)的遷移；

（4）細(xì)胞器的穿壁運(yùn)動(dòng)；

（5）傳遞信息；

（6）病毒胞間運(yùn)動(dòng)的通道。

10.G蛋白生理功能，主要是細(xì)胞膜受體與其所調(diào)節(jié)的相應(yīng)生理過(guò)程之間的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)者，即

將胞間信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)。G蛋白的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能主要靠GTP的結(jié)合或水解而產(chǎn)生的變

構(gòu)作用：當(dāng)其與受體結(jié)合而被激活時(shí)，G蛋白同時(shí)結(jié)合上GTP（形成受體-G蛋白-GTP

復(fù)合體），進(jìn)而觸發(fā)效應(yīng)器，把胞間信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)；當(dāng)GTP水解為GDP時(shí)，G蛋

白便回到原初構(gòu)像，失去轉(zhuǎn)換信號(hào)的功能。

11.植物感受內(nèi)外環(huán)境因子變化的刺激并最終引發(fā)生化生理反應(yīng)的過(guò)程大致如下：

（1）胞間信號(hào)的產(chǎn)生植物細(xì)胞感受內(nèi)外環(huán)境因子變化的刺激后，能產(chǎn)生起傳遞信息作用

的胞間信號(hào)，可分為物理信號(hào)（電波信號(hào)與水力學(xué)信號(hào)）和化學(xué)信號(hào)（內(nèi)源激素與生長(zhǎng)調(diào)節(jié)

物質(zhì)）。

（2）胞間信號(hào)的傳遞由于胞間信號(hào)的產(chǎn)生位點(diǎn)與發(fā)揮效應(yīng)的作用位點(diǎn)處在不同部位時(shí)，

需要進(jìn)行長(zhǎng)距離傳遞。主要包括如下四種方式：電波信號(hào)的傳遞、水力學(xué)信號(hào)的傳遞、化學(xué)

信號(hào)的維管束傳遞（如ABA）、化學(xué)信號(hào)的氣相傳遞（如ETH）,最終傳遞至作用部位一

靶細(xì)胞。

（3）在靶細(xì)胞膜中信號(hào)的轉(zhuǎn)換目前認(rèn)為，在靶細(xì)胞膜中存在著信號(hào)受體，這是一種能感

受信號(hào)，與信號(hào)特異結(jié)合，并引發(fā)胞內(nèi)產(chǎn)生刺激信號(hào)（即信號(hào)的轉(zhuǎn)換）的蛋白質(zhì)類活性物質(zhì)，

如鈣調(diào)蛋白（CaM）、蛋白激酶C（PKC）等，在信號(hào)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，起關(guān)鍵作用的是G

蛋白，其過(guò)程是：當(dāng)G蛋白與受體結(jié)合而被激活時(shí)，G蛋白同時(shí)結(jié)合上GTP（形成受體-

G蛋白-GTP復(fù)合體），進(jìn)而觸發(fā)效應(yīng)器，把胞間信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)；當(dāng)GTP水解為GDP

時(shí)，G蛋白回復(fù)到原初構(gòu)象，失去轉(zhuǎn)換信號(hào)的功能。

（4）胞內(nèi)信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)經(jīng)G蛋白介導(dǎo)之后可產(chǎn)生胞內(nèi)信號(hào)（第二信使）有多種，目前研

究較為深入的有：鈣信號(hào)系統(tǒng)（Ca2+-CaM）、肌醇磷脂信號(hào)系統(tǒng)（如IP3和DAG）、

環(huán)腺甘酸信號(hào)系統(tǒng)（cAMP）,這些經(jīng)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的且又放大的次級(jí)信號(hào)系統(tǒng)，即可直接引

發(fā)生化生理反應(yīng)。

（5）引起蛋白質(zhì)磷酸化在上述胞內(nèi)信號(hào)系統(tǒng)的作用下，使某些關(guān)鍵酶（如蛋白激酶C,

PKC）發(fā)生磷酸化，甚至進(jìn)而引起修飾作用或促發(fā)轉(zhuǎn)錄因子，最終引發(fā)生化生理反應(yīng)。

12.長(zhǎng)期以來(lái)細(xì)胞壁被認(rèn)為是界定原生質(zhì)體的僵死的“木頭盒子”，只起被動(dòng)的防御作用。

但隨著研究的深入，大量蛋白質(zhì)尤其是幾卜種酶蛋白在細(xì)胞壁中被發(fā)現(xiàn)，人們改變了傳統(tǒng)觀

念，認(rèn)識(shí)到細(xì)胞壁是植物進(jìn)行生命活動(dòng)不可缺少的部分。它至少具有以下生理功能：

(1)維持細(xì)胞形狀，控制細(xì)胞生長(zhǎng)細(xì)胞壁增加了細(xì)胞的機(jī)械強(qiáng)度，這不僅有保護(hù)原生質(zhì)

體的作用，而且維持了器官與植株的固有形態(tài)。

(2)運(yùn)輸物質(zhì)與傳遞信息細(xì)胞壁涉及了物質(zhì)運(yùn)輸，參與植物水勢(shì)調(diào)節(jié)，另外細(xì)胞壁也是

化學(xué)信號(hào)(激素等)、物理信號(hào)(電波、壓力等)傳遞的介質(zhì)與通路。

(3)代謝功能細(xì)胞壁中的酶類廣泛參與細(xì)胞壁高分子合成、轉(zhuǎn)移與水解等生化反應(yīng)。

(4)防御與抗性細(xì)胞壁中的寡糖素能誘導(dǎo)植物抗毒素的形成；壁中的伸展蛋白除了作為

結(jié)構(gòu)成分外，還有防御和抗病抗逆的功能。

13.(1)植物是真核生物，其細(xì)胞的DNA含量和基因數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于原核生物細(xì)胞，蛋白

質(zhì)或RNA的編碼基因序列往往是不連續(xù)的,大多數(shù)基因都含有內(nèi)含子。DNA與組蛋白結(jié)合,

以核小體為基本單位，形成染色體或染色質(zhì)，遺傳物質(zhì)分散到多個(gè)DNA分子上。

(2)植物細(xì)胞的基因?yàn)閱雾樂(lè)醋?，無(wú)操縱子結(jié)構(gòu)，有各自的調(diào)控序列，而且基因表達(dá)有

明顯的“時(shí)”與“空”的特性。另外，植物基因表達(dá)比動(dòng)物更容易受環(huán)境因子(如光、溫、

水分)的影響，環(huán)境因子會(huì)引起植物基因表達(dá)的改變。

(3)植物細(xì)胞中有三種RNA聚合酶參與基因的表達(dá)，RNA聚合酶I負(fù)責(zé)rRNA的合成,

RNA聚合酶H負(fù)責(zé)形成mRNA,RNA聚合酶m負(fù)責(zé)tRNA和小分子RNA的合成。植物細(xì)胞

中的DNA通過(guò)組蛋白阻遏等機(jī)制，使大部分基因不能表達(dá)，又加上在轉(zhuǎn)錄等水平上的各級(jí)

復(fù)雜調(diào)節(jié)機(jī)制，使得在特定組織和特定發(fā)育階段中有相應(yīng)基因進(jìn)行適度表達(dá)，產(chǎn)生與組織結(jié)

構(gòu)和代謝功能相適應(yīng)的蛋白質(zhì)或酶。

《植物生理學(xué)習(xí)題集》

第二章植物的水分生理

I教學(xué)大綱基本要求和知識(shí)要點(diǎn)

一、教學(xué)大綱基本要求

了解水的物理化學(xué)性質(zhì)和水分在植物生命活動(dòng)中的作用：了解化學(xué)勢(shì)、水勢(shì)的基本概念及植

物生理學(xué)中引入水勢(shì)的意義；了解植物細(xì)胞的水勢(shì)組成，溶質(zhì)勢(shì)、襯質(zhì)勢(shì)、壓力勢(shì)的概念及

其在植物細(xì)胞水勢(shì)組成中的作用；了解并初步學(xué)會(huì)植物組織水勢(shì)的測(cè)定方法：了解植物根系

對(duì)水分吸收的部位、途徑、吸水的機(jī)理以及影響根系吸水的土壤條件；了解植物的蒸騰作用

的生理意義、蒸騰的主要方式、蒸騰作用的指標(biāo)、測(cè)定方法以及適當(dāng)降低蒸騰速率的途徑;

了解植物體內(nèi)水分從地下向地上部分運(yùn)輸?shù)耐緩胶退俣取⑺盅貙?dǎo)管上升的機(jī)制；作物的需

水規(guī)律、合理灌溉指標(biāo)及灌溉方法以及發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)促進(jìn)水資源持續(xù)利用的重要性。

二、知識(shí)要點(diǎn)

水是生命的“先天”環(huán)境，沒(méi)有水就沒(méi)有植物。水是植物體的主要組成成分。水除了直接或

間接地參與生理生化反應(yīng)之外，還調(diào)節(jié)植物的生態(tài)環(huán)境。植物體內(nèi)的水分以自由水和束縛水

兩種形態(tài)存在，兩者的比例與植物的代謝強(qiáng)度和抗逆性強(qiáng)弱有著密切關(guān)系。

每偏摩爾水的自由能就是水的化學(xué)勢(shì)。每偏摩爾體枳水的化學(xué)勢(shì)差就是水勢(shì)。植物細(xì)胞的水

勢(shì)由滲透勢(shì)（溶質(zhì)勢(shì)）、壓力勢(shì)和襯質(zhì)勢(shì)組成，Ww=iPs+Wp+Wm。水勢(shì)單位采

用壓力單位（MPa）。水分從水勢(shì)高處通過(guò)半透膜移向水勢(shì)低處，就是滲透作用。

細(xì)胞吸水有滲透吸水、吸脹吸水以及代謝性吸水之分。具有液泡的植物細(xì)胞以滲透吸水為主。

未形成液泡的嫩細(xì)胞和干燥種子的吸水主要靠吸脹吸水。細(xì)胞與細(xì)胞之間的水分移動(dòng)方向，

決定于兩處的水勢(shì)差，水分總是從水勢(shì)高處流向水勢(shì)低處，直至兩處水勢(shì)差為零。

土壤中只有可利用水才能被植物根系吸收。根系吸收水分最活躍的部位是根毛區(qū)。根系吸水

可分為主動(dòng)吸水和被動(dòng)吸水，通常被動(dòng)吸水是主要的。凡是影響根壓形成和影響蒸騰速率的

內(nèi)外條件，都影響根的吸水。

蒸騰作用在植物生活中具有重要的作用。氣孔蒸騰是蒸騰作用的主要方式。氣孔開(kāi)閉機(jī)理可

以用無(wú)機(jī)離子吸收學(xué)說(shuō)和蘋果酸生成學(xué)說(shuō)來(lái)解釋。氣孔開(kāi)閉的關(guān)鍵問(wèn)題是保衛(wèi)細(xì)胞中的溶質(zhì)

增加和水勢(shì)的下降，當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞水勢(shì)下降后它周圍細(xì)胞吸水，氣孔就張開(kāi)，反之氣孔則關(guān)閉。

影響氣孔蒸騰的外界因素主要有光照、溫度和濕度，而內(nèi)部因素則以氣孔開(kāi)度為主。

水分在植物體內(nèi)可經(jīng)質(zhì)外體和共質(zhì)體途徑運(yùn)輸。運(yùn)輸?shù)耐緩绞牵和寥酪桓黄右粌?nèi)皮層

f中柱鞘一根的導(dǎo)管或管胞一莖的導(dǎo)管f葉柄導(dǎo)管一葉脈導(dǎo)管一葉肉細(xì)胞一葉細(xì)胞間隙一

氣孔下腔一氣孔一大氣。水分在導(dǎo)管或管胞上升的動(dòng)力是根壓與蒸騰拉力，并以蒸騰拉力為

主。由于水分子之間的內(nèi)聚力和水分子與導(dǎo)管壁之間的吸附力遠(yuǎn)大于水柱張力，因而導(dǎo)管中

的水柱連續(xù)不中斷，這是水分源源不斷上升的保證。

灌溉的基本原則是用少量的水取得最大的效果。要進(jìn)一步發(fā)揮灌溉的作用，就需要掌握作物

的需水規(guī)律。作物需水量（蒸騰系數(shù)）因作物種類、生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期不同而有差異。合理灌溉

則要以作物需水量和水分臨界期為依據(jù)，參照生理指標(biāo)制定灌溉方案，采用先進(jìn)的灌溉方法

及時(shí)地進(jìn)行灌溉。合理灌溉可取得良好的生理效應(yīng)和生態(tài)效應(yīng)，增產(chǎn)效果顯著。

H習(xí)題

一、名詞解釋

自由水襯質(zhì)勢(shì)傷流現(xiàn)象蒸騰系數(shù)

束縛水滲透作用蒸騰作用吸脹作用

水勢(shì)水通道蛋白蒸騰拉力水分臨界期

壓力勢(shì)根壓蒸騰速率永久萎德系數(shù)

滲透勢(shì)吐水現(xiàn)象蒸騰效率

二、寫出下列符號(hào)的中文名稱

uwywVwVmVpVsWUETr

三、填空題

1.植物散失水分的方式有（）種，即（）和

2.作物灌水的生理指標(biāo)有（）、（））和（）。

3.植物細(xì)胞吸水的三種方式是（）()和()O

4.植物根系吸水的兩種方式是（）和）。前者的動(dòng)力是（），后者的動(dòng)力是（）。

5.設(shè)甲乙兩個(gè)相鄰細(xì)胞，甲細(xì)胞的滲透勢(shì)為-16X105Pa,壓力勢(shì)為9X105Pa,

乙細(xì)胞的滲透勢(shì)為-13X105Pa,壓力勢(shì)為9X105Pa,水應(yīng)從（）細(xì)胞流向（）

細(xì)胞，因?yàn)榧准?xì)胞的水勢(shì)是（），乙細(xì)胞的水勢(shì)是（）。

6.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（），蒸騰效率為（）。

7.在（）、（）和（）的標(biāo)準(zhǔn)狀況下，純水的水勢(shì)規(guī)定為零。

8.把成熟的植物生活細(xì)胞放在高水勢(shì)溶液中細(xì)胞表現(xiàn)（）,放在低水勢(shì)溶液中細(xì)胞表現(xiàn)（）,

放在等水勢(shì)溶液中細(xì)胞表現(xiàn)（）。

9.寫出下列吸水過(guò)程中水勢(shì)的組分

吸脹吸水，中w=（）；滲透吸水，Vw=（）；

干燥種子吸水，甲w=（）；分生組織細(xì)胞吸水，甲w=（）；

一個(gè)典型細(xì)胞水勢(shì)組分，甲w=（）；成長(zhǎng)植株吸水，甲w=（）。

10.當(dāng)細(xì)胞處于初始質(zhì)壁分離時(shí)，WP=（）,Vw=（）；當(dāng)細(xì)胞充分吸水完全膨脹

時(shí)，Wp=（）,Ww=（）；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，WS（）,甲P（）,甲w（）。

11.蒸騰作用的途徑有（）、（）和（）。

12.細(xì)胞內(nèi)水分存在狀態(tài)有（）和（）。

13.常用的蒸騰作用指標(biāo)有（）、（）和（）。

14.影響蒸騰作用的環(huán)境因子主要有（）、（）、（）和（）。

15.水分在植物體內(nèi)的運(yùn)輸，一部分是通過(guò)（）的長(zhǎng)距離運(yùn)輸，另一部分是通過(guò)活細(xì)胞的

短距離徑向運(yùn)輸，包括水分山根毛到根部導(dǎo)管，主要經(jīng)過(guò)（）和（），山葉脈到氣孔腔要

經(jīng)過(guò)（）。

16.植物水分代謝的三個(gè)過(guò)程為（）、（）和（）。

17.空氣的相對(duì)濕度下降時(shí)，蒸騰速度（）。

18.將甲P=0的細(xì)胞放入等滲透溶液中，其體積（）。

19.當(dāng)把生活細(xì)胞放入含有不同離子的溶液中時(shí)，會(huì)引起不同形式的質(zhì)壁分離。在含有1價(jià)

離子（）的溶液中能引起（）形質(zhì)壁分離，而在含有2價(jià)離子（）的溶液中能引起（）

形質(zhì)壁分離。

四、選擇題

1.有充分飽和細(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（）

（1）不變（2）變小

（3）變大（4）不一定

2.將一個(gè)生活細(xì)胞放入與其滲透勢(shì)相等的糖溶液中，則會(huì)發(fā)生（）

（1）細(xì)胞吸水（2）細(xì)胞失水

（3）細(xì)胞既不吸水也不失水（4）既可能失水也可能保持動(dòng)態(tài)平衡

3.已形成液泡的成熟細(xì)胞，其襯質(zhì)勢(shì)通常忽略不計(jì)，原因是（）

（1）襯質(zhì)勢(shì)不存在（2）襯質(zhì)勢(shì)等于壓力勢(shì)

（3）襯質(zhì)勢(shì)絕對(duì)值很大（4）襯質(zhì)勢(shì)絕對(duì)值很小

4.在萌發(fā)條件下、蒼耳的不休眠種子開(kāi)始4小時(shí)的吸水是屬于（）

（1）吸脹吸水（2）代謝性吸水

（3）滲透性吸水（4）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（）

（1）細(xì)胞液的濃度（2）相鄰活細(xì)胞的滲透勢(shì)大小

（3）相鄰活細(xì)胞的水勢(shì)梯度（4）活細(xì)胞壓力勢(shì)的高低

6.在氣孔張開(kāi)時(shí)，水蒸氣分子通過(guò)氣孔的擴(kuò)散速度（）

（1）與氣孔面積成正比（2）與氣孔周長(zhǎng)成反比

（3）與氣孔周長(zhǎng)成正比（4）不決定于氣孔周長(zhǎng)，而決定于氣孔大小

7.?般說(shuō)來(lái)，越冬作物細(xì)胞中自由水與束待水的比值（）

（1）大于1（2）小于1

（3）等于1（4）等于零

8.植物根系吸水的主要部位是（）

（1）分生區(qū)（2）伸長(zhǎng)區(qū)

（3）成熟區(qū)（4）伸長(zhǎng)區(qū)的一部分和成熟區(qū)的一部分

9.植物的水分臨界期是指（）

（1）植物需水量多的時(shí)期

（2）植物對(duì)水分利用率最高的時(shí)期

（3）植物對(duì)水分缺乏最敏感的時(shí)期

（4）植物對(duì)水分的需求由低到高的轉(zhuǎn)折時(shí)期

10.用小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)時(shí)，觀察到小液滴下降觀象，這說(shuō)明（）

<1）植物組織水勢(shì)等于外界溶液水勢(shì)。（2）植物組織水勢(shì)高于外界溶液水勢(shì)。

（3）植物組織水勢(shì)低于外界溶液水勢(shì)。（4）無(wú)法判斷。

11.植物體內(nèi)水分長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹饕朗牵ǎ?/p>

（1）篩管和半胞（2）導(dǎo)管或管胞

（3）轉(zhuǎn)移細(xì)胞（3）胞間聯(lián)絲

五、是非題

1.蒸騰效率高的植物，一定是蒸騰量小的植物。（）

2.種子吸脹吸水和植物蒸騰作用都是不需要呼吸作用直接供能的生理過(guò)程。（）

3.將?個(gè)細(xì)胞放入某一濃度的溶液中時(shí)，若細(xì)胞濃度與外界溶液的濃度相等，則細(xì)胞體積

不變。（）

4.處于初始質(zhì)壁分離狀態(tài)的細(xì)胞，若其細(xì)胞內(nèi)液濃度等于外液濃度，則細(xì)胞的吸水速度與

排水速度相等，出現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。（）

5.植物具有液泡的成熟細(xì)胞的襯質(zhì)勢(shì)很小，通常忽略不計(jì)。（）

6.?個(gè)細(xì)胞能否從外液中吸水，主要決定于細(xì)胞水勢(shì)與外液水勢(shì)的差值。（）

7.水分通過(guò)根部?jī)?nèi)皮層，需經(jīng)過(guò)共質(zhì)體，因而內(nèi)皮層對(duì)水分運(yùn)轉(zhuǎn)起調(diào)節(jié)作用。（）

8.若細(xì)胞的WP=-甲S,將其放入某一溶液中時(shí)，則體積不變。（）

9.若細(xì)胞的Ww=甲S,將其放入純水中，則體積不變。（）

10.將甲p=0的細(xì)胞放入等滲溶液中，其體積不變。（）

11.植物代謝旺盛的部位自由水與束縛水的比值小。（）

12.土壤中的水分在具有內(nèi)皮層的根內(nèi)，可通過(guò)質(zhì)外體進(jìn)入導(dǎo)管。（）

13.蒸騰拉力引起植物被動(dòng)吸水，這種吸水與水勢(shì)梯度無(wú)關(guān)。（）

14.保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用時(shí)，其滲透勢(shì)增高，水分進(jìn)入，氣孔張開(kāi)。（）

15.植物體內(nèi)水在導(dǎo)管和管胞中能形成連續(xù)的水柱，主要是由于蒸騰拉力和水分子內(nèi)聚力的

存在。（）

16.將洋蔥鱗莖表皮細(xì)胞用中性紅染色后，用lmol/LKNO3溶液處理，可觀察到凹型質(zhì)壁

分離。（）

17.不管活細(xì)胞還是死細(xì)胞，只要用中性紅染色，都可觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象。（）

18.Ca2+使洋蔥鱗莖表皮細(xì)胞發(fā)生凹形質(zhì)壁分離，這是由于Ca2+可提高原生質(zhì)粘性。

（）

19.用小液流法測(cè)定植物組織水勢(shì)時(shí)，首先需配制不同濃度的CaCl2或蔗糖溶液。（）

六、問(wèn)答題

1.試述氣孔開(kāi)閉機(jī)理。

2.植物氣孔蒸騰是如何受光、溫度、C02濃度調(diào)節(jié)的？

3.植物如何維持其體溫的相對(duì)恒定？

4.植物受澇害后，葉片萎德或變黃的原因是什么？

5.低溫抑制根系吸水的主要原因是什么？

6.化肥施用過(guò)多為什么會(huì)產(chǎn)生“燒苗”現(xiàn)象？

7.蒸騰作用的生理意義如何？

8.舉例說(shuō)明植物存在主動(dòng)吸水和被動(dòng)吸水。

9.試述水分在植物生命活動(dòng)中的生理生態(tài)作用。

10.植物體內(nèi)水分存在狀態(tài)與代謝關(guān)系如何？

11.細(xì)胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原有何應(yīng)用價(jià)值？

12.高大樹(shù)木導(dǎo)管中的水柱為何可以連續(xù)不中斷？假如某部分導(dǎo)管中水柱中斷了，樹(shù)木頂部

葉片還能不能得到水分？為什么？

13.合理灌溉在節(jié)水農(nóng)業(yè)中的意義如何？如何才能做到合理灌溉？

14.合理灌溉為何可以增產(chǎn)和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)？

15.為什么夏季晴天中午不能用井水澆灌作物？

16.光照如何影響植物根系吸水？

川參考答案

一、名詞解釋

自由水指未與細(xì)胞組分相結(jié)合能自由活動(dòng)的水。

束縛水亦稱結(jié)合水，指與細(xì)胞組分緊密結(jié)合而不能自山活動(dòng)的水。

水勢(shì)每偏摩爾體積水的化學(xué)勢(shì)差。用中w表示，單位MPa。甲w=(uw-ywo)/V

w,m,即水勢(shì)為體系中水的化學(xué)勢(shì)與處于等溫、等壓條件下純水的化學(xué)勢(shì)之差，再除以

水的偏摩爾體積的商。用兩地間的水勢(shì)差可判別它們間水流的方向和限度，即水分總是從水

勢(shì)高處流向水勢(shì)低處，直到兩處水勢(shì)差為0為止。

壓力勢(shì)是由細(xì)胞壁的伸縮性對(duì)細(xì)胞內(nèi)含物所產(chǎn)生的靜水壓而引起的水勢(shì)增加值。一般為正

值，用甲P表示。

滲透勢(shì)亦稱溶質(zhì)勢(shì)，是由于溶液中溶質(zhì)顆粒的存在而引起的水勢(shì)降低值。用Ws表示，

一般為負(fù)值。

襯質(zhì)勢(shì)由于細(xì)胞親水性物質(zhì)和毛細(xì)管對(duì)自由水束縛而引起的水勢(shì)降低值。用甲m表示，

一般為負(fù)值。

滲透作用水分通過(guò)半透膜從水勢(shì)高的區(qū)域向水勢(shì)低的區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)的作用。

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。

根壓由于根系的生理活動(dòng)而使液流從根部上升的壓力。

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(rùn)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。

傷流現(xiàn)象從植物莖的基部切斷植株，則有液體不斷地從切口溢出的現(xiàn)象。

蒸騰作用水分從植物地上部分表面以水蒸汽的形式向外界散失的過(guò)程。

蒸騰拉力由于蒸騰作用產(chǎn)生的一系列水勢(shì)梯度使導(dǎo)管中水分卜一升的力量。

蒸騰速率指植物在單位時(shí)間內(nèi)，單位葉面積通過(guò)蒸騰作用而散失的水分量。

蒸騰效率植物每蒸騰1kg水時(shí)所形成的干物質(zhì)的克數(shù)。

蒸騰系數(shù)植物每制造1g干物質(zhì)所消耗水分的克數(shù)。它是蒸騰效率的倒數(shù)，又稱需水量。

吸脹作用細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞壁組成成分中親水性物質(zhì)吸水膨脹的作用。

水分臨界期植物對(duì)水分不足特別敏感的時(shí)期。如花粉母細(xì)胞四分體形成期。

永久萎蕉系數(shù)使植物發(fā)生永久萎蕉時(shí)土壤中水分重量與土壤F重的百分比。

二、寫出下列符號(hào)的中文名稱

uw：任一體系水的化學(xué)勢(shì)；uw°：純水的化學(xué)勢(shì)；

中W：水勢(shì)；甲m：襯質(zhì)勢(shì)；

中P：壓力勢(shì)；中S：滲透勢(shì)；

WUE：水分利用效率；Tr：蒸騰速率

三、填空題

1.兩，蒸騰作用，吐水

2.葉片水勢(shì)，細(xì)胞汁液濃度，滲透勢(shì)，氣孔開(kāi)度

3.吸脹吸水，滲透性吸水，代謝性吸水

4.主動(dòng)吸水，被動(dòng)吸水，根壓，蒸騰拉力

5.乙，甲，-7X105Pa,-4X105Pa

6.500克，2克

7.1個(gè)大氣壓下，引力場(chǎng)為零，與體系同溫度

8.吸水，排水，吸、排水速度相等

9.Wm,中s+WP,Wm,甲m,Ws+WP+Wm,甲s+WP

10.0,卬s,-Ws,0,升高，升高，升高

11.氣孔蒸騰，角質(zhì)層蒸騰，皮孔蒸騰

12.自由水，束縛水

13.蒸騰速率，蒸騰效率，蒸騰系數(shù)

14.光照強(qiáng)度，C02濃度，溫度，濕度

15.導(dǎo)管，皮層，內(nèi)皮層，葉肉細(xì)胞

16.水分的吸收，運(yùn)轉(zhuǎn)，排出

17.提高

18.不變

19.K+,凸，Ca2+,凹

四、選擇題

1.(2)2.(4)3.(4)4.(1)5.(3)6.(3)

7.(2)8.(4)9.(3)10.(3)11.(2)

五、是非題

1.X2.V3.X4.V5.X6.V

7.V8.X9.X10.V11.X12.X

13.X14.X15.V16.X17.X18.V

19.V

六、問(wèn)答題

1.關(guān)于氣孔開(kāi)閉機(jī)理主要有兩種學(xué)說(shuō)：

(1)無(wú)機(jī)離子泵學(xué)說(shuō)又稱K+泵假說(shuō)。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，保衛(wèi)細(xì)胞中K+濃度顯著增加，溶質(zhì)勢(shì)降低，引起水分進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，氣孔就張開(kāi);

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(shì)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(shì)變低，周圍細(xì)胞的pH降低，質(zhì)膜外側(cè)電勢(shì)升高，膜內(nèi)外的

質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)驅(qū)動(dòng)K+從周圍細(xì)胞經(jīng)過(guò)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(kāi)張。

(2)蘋果酸代謝學(xué)說(shuō)在光下，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的部分CO2被利用時(shí)，pH上升至8.0?

8.5,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HCO3-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(shì)降低；蘋

果酸根進(jìn)入液泡和C1-共同與K+在電學(xué)上保持平衡。同時(shí)，蘋果酸的存在還可降低水

勢(shì)，促使保衛(wèi)細(xì)胞吸水，氣孔張開(kāi)。當(dāng)葉片由光下轉(zhuǎn)入暗處時(shí)，該過(guò)程逆轉(zhuǎn)。

2.氣孔蒸騰顯著受光、溫度和CO2等因素的調(diào)節(jié)。

(1)光光是氣孔運(yùn)動(dòng)的主要調(diào)節(jié)因素。光促進(jìn)氣孔開(kāi)啟的效應(yīng)有兩種，一種是通過(guò)光合

作用發(fā)生的間接效應(yīng)；另一種是通過(guò)光受體感受光信號(hào)而發(fā)生的直接效應(yīng)。光對(duì)蒸騰作用的

影響首先是引起氣孔的開(kāi)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(dòng)是與酶促反應(yīng)有關(guān)的生理過(guò)程，因而溫度對(duì)蒸騰速率影響很大.當(dāng)大

氣溫度升高時(shí)，葉溫比氣溫高出2?10°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(guò)高時(shí)，葉片過(guò)度失水，氣孔就會(huì)

關(guān)閉，從而使蒸騰減弱。

(3)C02對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)影響很大，低濃度C02促進(jìn)氣孔張開(kāi)，高濃度C02能使氣孔

迅速關(guān)閉(無(wú)論光下或暗中都是如此)。

在高濃度CO2下，氣孔關(guān)閉可能的原因是：

①高濃度CO2會(huì)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(shì)梯度。

②CO2使細(xì)胞內(nèi)酸化，影響跨膜質(zhì)子濃度差的建立。因此，CO2濃度高時(shí)，會(huì)抑制氣孔

蒸騰。

3.植物在陽(yáng)光直射下，即使在炎熱的夏季，只要植物吸水和蒸騰作用能正常進(jìn)行，就可使

植物體和葉片保持一定的溫度而不受熱害。這是因?yàn)樗哂懈弑葻岷透咂療?，通過(guò)蒸騰可

散失大量熱量的緣故。即能維持植物體溫的相對(duì)恒定。

4.植物受澇反而表現(xiàn)出缺水現(xiàn)象，如萎勒或變黃，是由于土壤中充滿水，缺少氧氣，短時(shí)

間內(nèi)可使細(xì)胞呼吸減弱，主動(dòng)吸水受到影響。長(zhǎng)忖間受澇，會(huì)導(dǎo)致根部無(wú)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，致使葉片萎蕉變黃，甚至引起植株死亡。

5.(1)低溫使水的粘滯性增加，擴(kuò)散速度減慢。

(2)低溫使細(xì)胞質(zhì)的粘滯性提高(有時(shí)呈凝膠狀態(tài))，水分子不易透過(guò)。

(3)低溫能降低根系的生理活性，尤其是呼吸減弱，供能量不足，影響主動(dòng)吸水。

(4)低溫能使根系的生長(zhǎng)減慢等。

6.當(dāng)化肥施用過(guò)多時(shí)，造成土壤溶液水勢(shì)降低幅度較大，以致根系細(xì)胞的水勢(shì)高于土壤溶

液水勢(shì)，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。

7.(1)蒸騰作用可引起植物的被動(dòng)吸水，并有利于水分的傳導(dǎo)。

(2)蒸騰作用能降低葉溫，使植物體及葉片保持一定溫度，避免過(guò)熱傷害。

(3)蒸騰作用能促進(jìn)物質(zhì)的吸收和運(yùn)輸。

(4)蒸騰作用有利于氣體交換。

8.(1)可用傷流現(xiàn)象證明植物存在主動(dòng)吸水。如將生長(zhǎng)中的幼嫩向日葵莖，靠地面5cm

處切斷，過(guò)定時(shí)間可看到有液體從莖切口流出。這一現(xiàn)象的發(fā)生，完全是由于根系生理活

動(dòng)所產(chǎn)生的根壓，促使液流上升并溢出而造成，與地上部分無(wú)關(guān)。(亦可用吐水現(xiàn)象證明)。

(2)可用帶有葉片但將根去掉的枝條(或用高溫、毒劑殺死根系)吸水證明植物存在被

動(dòng)吸水。將帶有葉片但將根去掉的枝條插入瓶中，可保持幾天枝葉不萎說(shuō)明靠葉片蒸騰

作用產(chǎn)生的蒸騰拉力，能將水分被動(dòng)吸入枝條并上運(yùn)，是與植物根系無(wú)關(guān)的被動(dòng)吸水過(guò)程。

9.(1)水是植物細(xì)胞質(zhì)的重要部分。細(xì)胞質(zhì)含水量一般在70^90%,只有在水分飽和的

狀態(tài)下，植物細(xì)胞才能有效地進(jìn)行分裂、伸長(zhǎng)、分化和各種生理生化變化。

(2)水是植物體內(nèi)代謝過(guò)程的反應(yīng)物質(zhì)。水不僅是光合作用的直接原料，而且水參與呼

吸作用、有機(jī)物質(zhì)的合成與分解等過(guò)程。

(3)水是良好的溶劑。有機(jī)物和無(wú)機(jī)物只有溶于水中，才容易被植物吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)與分配。

(4)水使植物保持挺立姿態(tài)。山于細(xì)胞和組織含有大量的水分，使細(xì)胞處于膨脹狀態(tài)，

使植物枝葉保持挺立姿態(tài),有利于充分接受陽(yáng)光和氣體交換，同時(shí)也促使花朵張開(kāi)利于授粉。

(5)水的理化性質(zhì)有利于植物的生命活動(dòng)。

①化學(xué)特性由于水分子上電荷不等分布，使水分子具有明顯的極性，這樣使得溶于水中的

生物大分子呈現(xiàn)出水合狀態(tài)，具有穩(wěn)定原生質(zhì)膠體的作用。

②力學(xué)特性水具有很大的內(nèi)聚力和表面張力，有利于物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)與吸收。

③熱力學(xué)特性水具有很高的比熱和汽化熱，有利于調(diào)節(jié)植物體溫度，以適應(yīng)外界環(huán)境。

④光學(xué)特性水能吸收紅外光，對(duì)可見(jiàn)光吸收少，有利于植物尤其是水生植物進(jìn)行光合作用。

10.植物體內(nèi)水分的存在狀態(tài)與代謝關(guān)系極為密切，并且與抗性有關(guān)。

一般說(shuō)來(lái)，束縛水不參與植物的代謝反應(yīng)，若植物某些組織和器官主要含束縛水時(shí)，則其代

謝活動(dòng)非常微弱，如越冬植物的休眠芽和干燥種子，僅以極低