【習(xí)題精粹】植物生理學(xué)習(xí)題集

植物生理學(xué)習(xí)題集

第一章植物的水分代謝

一、名詞解釋

1.水分代謝2.水勢(shì)3.壓力勢(shì)4.滲透勢(shì)5.根壓6.自由水7.滲透作用8.束縛

水9.襯質(zhì)勢(shì)10.吐水11.傷流12.蒸騰拉力13.蒸騰作用14.蒸騰效率15.蒸騰系

數(shù)16.生態(tài)需水17.吸脹作用18.永久萎篇系數(shù)19.水分臨界期20.內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)21.植

物的最大需水期22.小孔擴(kuò)散律23.重力勢(shì)24.水通道蛋白25.節(jié)水農(nóng)業(yè)

二、寫(xiě)出下列符號(hào)的中文名稱

1.RWC2.Tw3.Ts4.Tm5.Vw6.Tp7.SPAC8.RH9.Mpa10.AQP

三、填空題

1.水分在植物體內(nèi)以利兩種形式存在。

2.將一個(gè)充分飽和的細(xì)胞放入比其細(xì)胞液低10倍的溶液中，其體枳。

3.植物細(xì)胞的水勢(shì)是由、、等組成的。

4.細(xì)胞間水分子移動(dòng)的方向決定于,即水分從水勢(shì)的細(xì)胞流向的細(xì)胞。

5.水分通過(guò)葉片的蒸騰方式有兩種，即和。

6.和現(xiàn)象可以證明根壓的存在。

7.無(wú)機(jī)離子泵學(xué)說(shuō)認(rèn)為，氣孔在光照下張開(kāi)時(shí)，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)離子濃度升高，這是因?yàn)?/p>

保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)含,在光照下可以產(chǎn)生，供給質(zhì)膜上的作功而主動(dòng)吸收

離子，降低保衛(wèi)細(xì)胞的水勢(shì)而使氣孔。

8.影響蒸騰作用最主要的外界條件是0

9.細(xì)胞中自由水越多，原生質(zhì)粘性,代謝,抗性o

10.灌溉的生理指標(biāo)有,細(xì)胞汁液濃度，滲透勢(shì)和O

11.植物細(xì)胞吸水有三種方式，未形成液泡的細(xì)胞靠吸水，液泡形成以后，主要靠

吸水，另外還有吸水，這三種方式中以吸水為主。

12.相鄰的兩個(gè)植物細(xì)胞，水分移動(dòng)方向決定于兩端細(xì)胞的。

13.干燥種子吸收水分的動(dòng)力是。

14.植物對(duì)蒸騰的調(diào)節(jié)方式有、和。

15.某種植物每制造一克干物質(zhì)需要消耗水分500克，其蒸騰系數(shù)為,蒸騰效率為

O

16.水滴呈球形，水在毛細(xì)管中自發(fā)上升。這兩種現(xiàn)象的原因是由于水有。

17.影響氣孔開(kāi)閉的最主要環(huán)境因素有四個(gè)，它們是,,和。

18.植物被動(dòng)吸水的能量來(lái)自于，主動(dòng)吸水的能量來(lái)自于。

19.影響植物氣孔開(kāi)閉的激素是、。

20.將已發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水中，細(xì)胞的水勢(shì)變化趨勢(shì)是,細(xì)胞的滲透勢(shì)

,壓力勢(shì)o

四、問(wèn)答題

1.溫度過(guò)高或過(guò)低為什么不利于根系吸水？

2.試述氣孔運(yùn)動(dòng)的機(jī)理。

3.試述水對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響。

4.蒸騰拉力能將水分提升至植物體的各個(gè)部位，其途徑和機(jī)理是什么？

5.解釋“燒苗”現(xiàn)象的原因。

6.土壤通氣不良造成根系吸水困難的原因是什么？

7.蒸騰作用的強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)，為什么？

8.禾谷類(lèi)作物的水分臨界期在什么時(shí)期，為什么？

9.合理灌溉在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的意義，如何做到合理灌溉。

10.簡(jiǎn)述植物體內(nèi)水分的存在的狀態(tài)與代謝的關(guān)系。

11.簡(jiǎn)述蒸騰作用的生理意義。

12.簡(jiǎn)述保衛(wèi)細(xì)胞的特點(diǎn)。

13.簡(jiǎn)述外部因素對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)的影響。

參考答案

一、名詞解釋

1.水分代謝：植物對(duì)水分的吸收、運(yùn)輸、利用和散失的過(guò)程。

2.水勢(shì)(waterpotential)：每偏摩爾體積的水的化學(xué)勢(shì)差稱為水勢(shì)，用Ww表示。甲w=(u

w-uow)/Vw,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

3.壓力勢(shì)(pressurepotential,Wp)：由于壓力的存在而使體系水勢(shì)改變的數(shù)值。若加正壓力，

使體系水勢(shì)增加，加負(fù)壓力，使體系水勢(shì)下降。

4.滲透勢(shì)(osmoticpotential,W")：由于溶質(zhì)顆粒的存在而引起體系水勢(shì)降低的數(shù)值。溶質(zhì)

勢(shì)表示溶液中水分潛在的滲透能力的大小，滲透勢(shì)又可稱為溶質(zhì)勢(shì)Ws(solutepotential,Ws)。

5.根壓(rootpressure)由于植物根系生理活動(dòng)而促使液流從根部上升的壓力。它是根系與外

液水勢(shì)差的表現(xiàn)和量度。根系活力強(qiáng)、土壤供水力高、葉的蒸騰量低時(shí)，根壓較大。傷流和

吐水現(xiàn)象是根壓存在證據(jù)。

6.自山水(freewater)：與細(xì)胞組分之間吸附力較弱，可以自由移動(dòng)的水。

7.滲透作用(osmosis)：溶液中的溶劑分子通過(guò)半透膜擴(kuò)散的現(xiàn)象。對(duì)于水溶液而言，是指

水分子從水勢(shì)高處通過(guò)半透膜向水勢(shì)低處擴(kuò)散的現(xiàn)象。

8.束縛水(boundwater)：與細(xì)胞組分緊密結(jié)合不能自由移動(dòng)、不易蒸發(fā)散失的水。

9.襯質(zhì)勢(shì)(matrixpotential,Vm)：由于襯質(zhì)(表面能吸附水分的物質(zhì)，如纖維素、蛋白質(zhì)、

淀粉等)的存在而使體系水勢(shì)降低的數(shù)值。

10.吐水(guttation)：從未受傷的葉片尖端或邊緣的水孔向外溢出液滴的現(xiàn)象。吐水也是由

根壓引起的。作物生長(zhǎng)健壯，根系活動(dòng)較強(qiáng)，吐水量也較多，所以，吐水現(xiàn)象可以作為根系

生理活動(dòng)的指標(biāo)，并能用以判斷苗長(zhǎng)勢(shì)的好壞。

11.傷流(bleeding)：從受傷或折斷的植物組織傷口處溢出液體的現(xiàn)象。傷流是山根壓引起

的，是從傷口的輸導(dǎo)組織中溢出的。傷流液的數(shù)量和成分可作為根系生理活性高低的指標(biāo)。

12.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)管中水分上升的力量。

13.蒸騰作用：水分通過(guò)植物體表面(主要是葉片)以氣體狀態(tài)從體內(nèi)散失到體外的現(xiàn)象。

14.蒸騰效率：植物在一定生育期內(nèi)所積累干物質(zhì)量與蒸騰失水量之比，常用g?kg-l表示。

15.蒸騰系數(shù)(transpirationcoefficient)植物每制造1g干物質(zhì)所消耗水分的g數(shù)，它是蒸騰效

率的倒數(shù)，又稱需水量(waterrequirement)。

16.生態(tài)需水：通過(guò)改變?cè)耘喹h(huán)境，特別是土壤條件，從而間接地對(duì)植物發(fā)生影響的水分。

17.吸脹作用(imbibition)：親水膠體物質(zhì)吸水膨脹的現(xiàn)象稱為吸脹作用。膠體物質(zhì)吸引水

分子的力量稱為吸脹力。蛋白質(zhì)類(lèi)物質(zhì)吸脹力最大，淀粉次之，纖維素較小。

18.永久萎蕉系數(shù)：將葉片剛剛顯示萎麓的植物，轉(zhuǎn)移至陰濕處仍不能恢復(fù)原狀，此時(shí)土壤

中水分重量與土壤干重的百分比叫做永久萎麴系數(shù)。

19.水分臨界期(criticalperiodofwater)：植物在生命周期中，對(duì)缺水最敏感、最易受害的時(shí)

期。一般而言，植物的水分臨界期多處于花粉母細(xì)胞四分體形成期，這個(gè)時(shí)期一旦缺水，就

使性器官發(fā)育不正常。作物的水分臨界期可作為合理灌溉的種依據(jù)。

20.內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)(cohesiontheory)：該學(xué)說(shuō)由狄克遜(H.H.Dixon,)和倫尼爾(O.Renner,)

在20世紀(jì)初提出，是以水分的內(nèi)聚力(相同分子間相互吸引的力量)來(lái)解釋水分在木質(zhì)部中

上升的學(xué)說(shuō)。內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)的基本論點(diǎn)是：①水分子之間有強(qiáng)大的內(nèi)聚力，當(dāng)水分被局限于具

有可濕性內(nèi)壁的細(xì)管(如導(dǎo)管或管胞)中時(shí)，水柱可經(jīng)受很大的張力而不致斷裂；②植物體內(nèi)

的水分是在被水飽和的細(xì)胞壁和木質(zhì)部運(yùn)輸?shù)?，水分子從葉的蒸發(fā)表面到根的吸水表面形成

一個(gè)連續(xù)的體系;③葉肉細(xì)胞蒸騰失水后細(xì)胞壁水勢(shì)下降,使木質(zhì)部的水分向蒸發(fā)表面移動(dòng)，

木質(zhì)部的水分壓力勢(shì)下降而產(chǎn)生張力;④蒸發(fā)表面水勢(shì)的降低，經(jīng)連續(xù)的導(dǎo)水體系傳遞到根,

使土壤水分通過(guò)根部循莖上升，最后到達(dá)葉的蒸騰表面。內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)也稱蒸騰流一內(nèi)聚力一

張力學(xué)說(shuō)(transpirationcohesiontensiontheory)o

21.植物的最大需水期：指植物生活周期中需水最多的時(shí)期。

22.小孔擴(kuò)散律(smallopeningdiffusionlaw):指氣體通過(guò)多孔表面擴(kuò)散的速率,不與小孔的面

積成正比，而與小孔的周長(zhǎng)或直徑成正比的規(guī)律。氣孔蒸騰速率符合小孔擴(kuò)散律。

23.重力勢(shì)(gravitypotential,Wg)：山于重力的存在而使體系水勢(shì)增加的數(shù)值。

24.水孔蛋白(waterchannelprotein)：存在在生物膜上的具有通透水分功能的內(nèi)在蛋白。水

通道蛋白亦稱水通道蛋白(aqu叩orins,AQPs)。

25.節(jié)水農(nóng)業(yè)(economizewateragricultute)：是充分利用水資源，采取水利和農(nóng)業(yè)措施提高

水分利用率和生產(chǎn)效率，并創(chuàng)造出有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境的農(nóng)業(yè)。

二、寫(xiě)出下列符號(hào)的中文名稱

1.RWC：相對(duì)含水量2.Ww:水勢(shì)3.Ws：溶質(zhì)勢(shì)或稱滲透勢(shì)4.Wm：襯質(zhì)勢(shì)

5.Vw：純水的摩爾體積6.Vp：壓力勢(shì)7.SPAC：土壤-植物-大氣連續(xù)體

8.RH：空氣相對(duì)濕度9.Mpa：兆帕10.AQP：水孔蛋白

三、填空題

1.自由水束縛水2.變小3.襯質(zhì)勢(shì)滲透勢(shì)壓力勢(shì)4.水勢(shì)差高低5.氣孔蒸騰

角質(zhì)蒸騰6.傷流吐水7.鉀葉綠體ATP鉀一氫泵鉀張開(kāi)8.光照9.越小越旺

盛

越弱10.葉片水勢(shì)氣孔開(kāi)度11.吸脹作用滲透作用代謝性滲透性12.水勢(shì)差異

13.吸脹作用14.氣孔關(guān)閉初干植物暫時(shí)萎篇15.500克水/克干物質(zhì)

2克干物質(zhì)/公斤水16.表面張力17.光CO2水葉溫18.太陽(yáng)輻射能呼吸作用產(chǎn)

生的ATP19.細(xì)胞分裂素(CTK)脫落酸(ABA)20.增大增大增大

四、問(wèn)答題

1.答：溫度尤其是土壤溫度與根系吸水關(guān)系很大。過(guò)高過(guò)低對(duì)根系吸水均不利。

(1)低溫使根系吸水下降的原因：①水分在低溫下粘度增加，擴(kuò)散速率降低，同時(shí)由于細(xì)胞

原生質(zhì)粘度增加，水分?jǐn)U散阻力加大；②根呼吸速率下降，影響根壓產(chǎn)生，主動(dòng)吸水減弱；

③根系生長(zhǎng)緩慢，不發(fā)達(dá)，有礙吸水面積擴(kuò)大。

(2)高溫使根系吸水下降的原因：①土溫過(guò)高會(huì)提高根的木質(zhì)化程度，加速根的老化進(jìn)程；

②使根細(xì)胞中的各種醐蛋白變性失活。

土溫對(duì)根系吸水的影響還與植物原產(chǎn)地和生長(zhǎng)發(fā)育的狀況有關(guān)。?般喜溫植物和生長(zhǎng)旺盛的

植物的根系吸水易受低溫影響，特別是驟然降溫，例如在夏天烈日下用冷水澆灌，對(duì)根系吸

水很為不利。

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

⑴無(wú)機(jī)離子泵學(xué)說(shuō)又稱K+泵假說(shuō)。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+山保

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?/p>

衛(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,產(chǎn)生的能量將H+從保衛(wèi)細(xì)胞分泌到周?chē)?xì)胞中，使得保衛(wèi)細(xì)胞的pH值

升高，質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的電勢(shì)變低，周?chē)?xì)胞的pH值降低，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?chē)?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)開(kāi)孔。

⑵蘋(píng)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值上升至8.0~8.5,從而

活化了PEP段化酶，PEP竣化前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(píng)果酸。蘋(píng)果酸解離為2H+和蘋(píng)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(píng)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(píng)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)。

3.答：⑴細(xì)胞的重要組成成分一般植物組織含水量占鮮重的75%?90%。

⑵代謝過(guò)程的反應(yīng)物質(zhì)如果沒(méi)有水，許多重要的生化過(guò)程如光合作用放氧反應(yīng)、呼吸作用

中有機(jī)物質(zhì)的水解都不能進(jìn)行。

⑶各種生理生化反應(yīng)和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)如礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸、氣體交換、光合產(chǎn)物的

合成、轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸以及信號(hào)物質(zhì)的傳導(dǎo)等都需以水作為介質(zhì)。

⑷使植物保持固有的姿態(tài)植物細(xì)胞含有大量水分，產(chǎn)生的靜水壓可以維持細(xì)胞的緊張度，

使枝葉挺立，花朵開(kāi)放，根系得以伸展，從而有利于植物捕獲光能、交換氣體、傳粉受精以

及對(duì)水肥的吸收。

⑸具有重要的生態(tài)意義通過(guò)水所具有的特殊的理化性質(zhì)可以調(diào)節(jié)濕度和溫度。例如：植物

通過(guò)蒸騰散熱，調(diào)節(jié)體溫，以減輕烈日的傷害；水溫的變化幅度小，在水稻育秧遇到寒潮時(shí)

可以灌水護(hù)秧；高溫干旱時(shí)，也可通過(guò)灌水來(lái)調(diào)節(jié)植物周?chē)臏囟群蜐穸龋纳铺镩g小氣候；

此外可以水調(diào)肥，用灌水來(lái)促進(jìn)肥料的釋放和利用。因此水在植物的生態(tài)環(huán)境中起著特別重

要的作用。

4.答：蒸騰作用產(chǎn)生的強(qiáng)大拉力把導(dǎo)管中的水往上拉，而導(dǎo)管中的水柱可以克服重力的影

響而不中斷，這通?？捎谜趄v流一內(nèi)聚力一張力學(xué)說(shuō)，也稱"內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)"來(lái)解釋，即水分子的

內(nèi)聚力大于張力，從而能保證水分在植物體內(nèi)的向上運(yùn)輸。水分子的內(nèi)聚力很大，可達(dá)幾十

MPa。植物葉片蒸騰失水后，便向?qū)Ч芪?，而水本身有重量，受到向下的重力影響，這樣,

一個(gè)上拉的力量和一個(gè)下拖的力量共同作用于導(dǎo)管水柱上就會(huì)產(chǎn)生張力，其張力可達(dá)

-3.0MPa,但由于水分子內(nèi)聚力遠(yuǎn)大于水柱張力，同時(shí)，水分子與導(dǎo)管或管胞壁的纖維素分

子間還有附著力，因而維持了輸導(dǎo)組織中水柱的連續(xù)性,使得水分不斷上升

5.答：一般土壤溶液的水勢(shì)都高于根細(xì)胞水勢(shì)，根系順利吸水。若施肥太多或過(guò)于集中，會(huì)

造成土壤溶液水勢(shì)低于根細(xì)胞水勢(shì)，根系不但不能吸水還會(huì)喪失水分，故引起“燒苗”現(xiàn)象。

6.答：其主要原因有：①根系環(huán)境內(nèi)氧氣缺乏，二氧化碳積累，呼吸作用受到抑制，影響根

系吸水。②長(zhǎng)期在缺氧氣條件下根進(jìn)行無(wú)氧呼吸，產(chǎn)生并積累較多的乙醇，使根系中毒受傷。

③土壤處于還原狀態(tài)，加之土壤微生物的活動(dòng)，產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)，造成“黑根"或‘‘爛根”。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕耘田、排水曬田等措施是為了增加土壤的透氣性。

7.答：蒸騰速率與擴(kuò)散力成正比，與擴(kuò)散阻力成反比，因此，凡是二因子的內(nèi)外條件均影響

蒸騰速率。主要有如下二方面因素：

(1)內(nèi)部因素：氣孔和氣孔卜.腔都直接影響蒸騰速率。氣孔頻度和開(kāi)度大，氣孔下腔容積大

等都促進(jìn)蒸騰作用。

(2)外部因素：①光照。光照對(duì)蒸騰起決定性的促進(jìn)作用，葉片吸收的輻射能大部分用于蒸

騰。光能促使氣孔張開(kāi)，又能提高葉片溫度，使內(nèi)部阻力減小和葉內(nèi)外蒸汽壓差增大，加

速蒸騰。②大氣相對(duì)濕度。當(dāng)大氣相對(duì)濕度大時(shí)，大氣蒸汽壓也增大，葉內(nèi)外蒸汽壓差就變

小，蒸騰變慢；反之，加快。③大氣溫度。葉溫高于氣溫，尤其在太陽(yáng)直射下葉溫較氣溫一

般高2—10℃,厚葉更顯著。氣溫增高時(shí)，葉內(nèi)外蒸汽壓差增大，蒸騰加快。④風(fēng)。微風(fēng)可

吹走氣孔外的界面層，補(bǔ)充一些蒸汽壓低的空氣，外部擴(kuò)散阻力減小，蒸騰加快。但大風(fēng)引

起氣孔關(guān)閉，使蒸騰減弱。⑤土壤條件。凡是影響根系吸水的各種土壤條件，如土溫、土壤

通氣狀況、土壤溶液濃度等均可間接影響蒸騰作用。

8.答：禾谷類(lèi)作物有兩個(gè)水分臨界期：一個(gè)在孕穗期，即花粉母細(xì)胞四分體到花粉粒形成階

段。因?yàn)榇穗A段小穗正在分化，莖穗迅速發(fā)育，葉面積快速擴(kuò)大，代謝較旺盛，耗水量最多，

若缺水，小穗發(fā)育不良，植株矮小，產(chǎn)量低。另一個(gè)是在開(kāi)始灌到乳熟末期。此時(shí)主要進(jìn)行

光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與分配，若缺水機(jī)物運(yùn)輸受阻，造成灌漿困難，功能葉早衰，籽粒瘦小，產(chǎn)

量低。

9.答：合理灌溉是依據(jù)作物需水規(guī)律和水源情況進(jìn)行灌溉，調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的水分狀況，滿

足作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，用適量的水取得最大的效果。因此合理灌溉在節(jié)水農(nóng)業(yè)中具有重要

的意義。

要做到合理灌溉，就需要掌握作物的需水規(guī)律。反映作物需水規(guī)律的參數(shù)有需水量和水分臨

界期。作物需水量（蒸騰系數(shù)）和水分臨界期又因作物種類(lèi)、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)，參照生理和形態(tài)等指標(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。

10.答：植物體內(nèi)的水分存在兩種形式，一種是與細(xì)胞組分緊密結(jié)合而不能自由移動(dòng)、不易

蒸發(fā)散失的水，稱為束縛水，另一種是與細(xì)胞組分之間吸附力較弱,可以自由移動(dòng)的水，稱為自

由水。自由水可參與各種代謝活動(dòng)，因此，當(dāng)自由水/束縛水比值高時(shí)，細(xì)胞原生質(zhì)呈溶膠

狀態(tài)，植物的代謝旺盛，生長(zhǎng)較快，抗逆性弱；反之，自由水少時(shí)，細(xì)胞原生質(zhì)呈凝膠狀態(tài)，

植物代謝活性低，生長(zhǎng)遲緩，但抗逆性強(qiáng)。

11.答：（1）是植物水分吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?。?）促進(jìn)植物對(duì)礦物質(zhì)和有機(jī)物的吸收及

其在植物體內(nèi)的運(yùn)輸。（3）能夠降低葉片的溫度，防止植物灼傷。

12.答：①保衛(wèi)細(xì)胞體積很小，并有特殊結(jié)構(gòu)，有利于膨壓迅速而顯著的改變；而表皮細(xì)

胞大，又無(wú)特別形狀。②保衛(wèi)細(xì)胞胞壁中有徑向排列的輻射狀微纖束與內(nèi)壁相連，便于對(duì)

內(nèi)壁施加作用。③保衛(wèi)細(xì)胞中有一整套細(xì)胞器，且數(shù)目多。④保衛(wèi)細(xì)胞葉綠體有明顯的

基粒構(gòu)造，而表皮細(xì)胞無(wú)葉綠體。

13.答：許多因子都能調(diào)節(jié)氣孔運(yùn)動(dòng)，可歸納為以下幾方面：

①二氧化碳。乙葉片內(nèi)低二氧化碳分壓，可使氣孔打開(kāi)；高二氧化碳分壓，使氣孔關(guān)閉。②

光。一般情況下，光照使氣孔打開(kāi)，黑暗使氣孔關(guān)閉，但植物則相反。另外，光質(zhì)對(duì)氣孔運(yùn)

動(dòng)的影響與對(duì)光合作用影響相似，即藍(lán)光和紅光最有效。③溫度。氣孔開(kāi)度一般隨溫度上升

而增大，250c以上氣孔開(kāi)度最大。但30-35C會(huì)引起氣孔開(kāi)度減小，低溫下氣孔關(guān)閉。④水

分。葉中水勢(shì)下降時(shí)氣孔開(kāi)度減小或關(guān)閉。但久雨時(shí)葉表皮細(xì)胞含水量高，體積增大，擠壓

保衛(wèi)細(xì)胞引起氣孔關(guān)閉。⑤風(fēng)。微風(fēng)有利氣孔打開(kāi)，大風(fēng)可使氣孔關(guān)閉。⑥植物激素。CTK

促使氣孔張開(kāi)，ABA可促進(jìn)氣孔關(guān)閉。

第二章植物的礦質(zhì)及氮素營(yíng)養(yǎng)

一、名詞解釋

1.礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)2.灰分元素3.大量元素4.微量元素5.必需元素6.有益元素7.水培

法8.沙培法9.生理酸性鹽10.生理堿性鹽11.生理中性鹽12.單鹽毒害13.離子

拮抗14.選擇吸收15.葉片營(yíng)養(yǎng)16.硝化作用17.反硝化作用18.表觀自由空間19.離

子的協(xié)合作用20.離子的競(jìng)爭(zhēng)作用21.再利用元素22.誘導(dǎo)酶23.植物營(yíng)養(yǎng)臨界期24.離

子的被動(dòng)吸收25.離子的主動(dòng)吸收26.胞飲作用27.平衡溶液28.擴(kuò)散作用

二、寫(xiě)出下列符號(hào)的中文名稱

1.AFS2.WFS3.NR4.NiR5.EDTA6.GS7.GOGAT8.GDH

三、填空題

1.在必需元素中能再利用的元素有，不能再利用的元素有，引起缺綠癥的元

素有O

2.硝酸鹽還原速度白天比夜間,這是因?yàn)槿~片在光下形成的和能促進(jìn)

硝酸鹽的還原。

3.供不足，葉脈仍綠而脈間變黃，有時(shí)呈紫紅色，嚴(yán)重時(shí)形成壞死斑點(diǎn)。缺

忖，玉米易得"花白葉病"，果樹(shù)易得"小葉病"。

4.土壤中長(zhǎng)期施用(NH4)2SO4,會(huì)使土壤pH值。

5.根部吸收的無(wú)機(jī)離于是通過(guò)向上運(yùn)輸?shù)?，但也能橫向運(yùn)輸?shù)剑瑖娫谌~面的

有機(jī)與無(wú)機(jī)物質(zhì)是通過(guò)運(yùn)到植株各部分的。衰老器官解體的原生質(zhì)與高分子顆粒還可

通過(guò)向新生器官轉(zhuǎn)移。

6.作物追肥的生理指標(biāo)是：、、、、。

7.植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的三種方式分別是：、和。

8.植物必需的微量元素有、、、、、、

等七種.

9.植物根內(nèi)表觀自由空間(AFS)由兩部分組成：和。

10.植物吸收硝酸鹽后要經(jīng)過(guò)酶催化，把硝酸鹽還原成才能被利用。

ll.Ca屬于的元素，其缺乏癥首先表現(xiàn)在。

12.多年大量施入NaNO3會(huì)使土壤溶液pH值。

13.促進(jìn)植物授粉、受精作用的礦物質(zhì)因素是o

14.外界溶液的pH值對(duì)根系吸收鹽分的影響一般來(lái)說(shuō)，陽(yáng)離子的吸收隨pH的而

，而陰離子的吸收隨pH的而。

15.所謂的肥料三要素是指、和三種礦質(zhì)元素。

四、問(wèn)答題

1.簡(jiǎn)述根系吸收礦質(zhì)元素的特點(diǎn)。

2,簡(jiǎn)要回答農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上不能一次施用過(guò)多的化肥。

3,溫度過(guò)低為什么會(huì)影響根系吸收礦物質(zhì)。

4.白天和夜晚的硝酸還原速度是否相同，為什么？

5.高等綠色植物是怎樣使硝酸根離子被還原為氨基酸的？

6.簡(jiǎn)述根外營(yíng)養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

7.簡(jiǎn)述施肥增產(chǎn)原因。

8.試分析植物失綠的可能原因。

9.為什么在葉菜類(lèi)植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培馬鈴薯和甘薯則較多地施用鉀肥？

10.為什么水稻秧苗在栽插后有一個(gè)葉色先落黃后返青的過(guò)程？

參考答案

一、詞解釋

1.礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)(mineralnutrition)：植物對(duì)礦質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和同化以及礦質(zhì)在生命活動(dòng)中的作

用。

2.灰分元素(ashelement)：干物質(zhì)充分燃燒后，剩余下一些不能揮發(fā)的灰白色殘?jiān)?，稱為

灰分。構(gòu)成灰分的元素稱為灰分元素?；曳衷刂苯踊蜷g接來(lái)自土壤礦質(zhì)，所以又稱為礦質(zhì)

元素。

3.大量元素(majorelement,macroelement)：植物生命活動(dòng)必需的、且需要量較多的一些

元素。它們約占植物體干重的0.01%?10%,有C、H、0、N、P、K、Ca、Mg、S等。

4.微量元素(minorelement,microelement,traceelement)：植物生命活動(dòng)必需的、而需要量

很少的一類(lèi)元素。它們約占植物體干重的10-5%?10-3%,有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、

Cl等。

5.必需元素(essentialelement)：植物生長(zhǎng)發(fā)育中必不可少的元素。國(guó)際植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)規(guī)定

的植物必需元素的三條標(biāo)準(zhǔn)是：①由于缺乏該元素，植物生長(zhǎng)發(fā)育受阻，不能完成其生活史;

②除去該元素，表現(xiàn)為專一的病癥，這種缺素病癥可用加入該元素的方法預(yù)防或恢復(fù)正常：

③該元素在植物營(yíng)養(yǎng)生理上表現(xiàn)直接的效果，不是由于土壤的物理、化學(xué)、微生物條件的改

善而產(chǎn)生的間接效果。

6.有益元素(beneficialelement)：并非植物生命活動(dòng)必需，但能促進(jìn)某些植物的生長(zhǎng)發(fā)育的

元素。如Na、Si、Co、Se、V等。

7.水培法(waterculturemethod)：亦稱溶液培養(yǎng)法或無(wú)土栽培法，是在含有全部或部分營(yíng)養(yǎng)

元素的溶液中培養(yǎng)植物的方法。

8.砂培法(sandculturemethod)：全稱砂基培養(yǎng)法，在洗凈的石英砂或玻璃球等基質(zhì)中，加

入營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)植物的方法。

9.生理酸性鹽(physiologicallyacidsalt)：植物根系從溶液中有選擇地吸收離子后使溶液酸度

增加的鹽類(lèi)。如供給(NH4)2SO4,植物對(duì)其陽(yáng)離子(NH4+)的吸收大于陰離子(SO42-),

根細(xì)胞釋放的H+與NH4+交換，使介質(zhì)pH值下降，這種鹽類(lèi)被稱為生理酸性鹽，如多種鏤

鹽。

10.生理堿性鹽(physiologicallyalkalinesalt)：植物根系從溶液中有選擇地吸收離子后使溶液

酸度降低的鹽類(lèi)。如供給NaNO3,植物對(duì)其陰離子(NO3-)的吸收大于陽(yáng)離子(Na+),根

細(xì)胞釋放OH-或HCO3-與NO3-交換，從而使介質(zhì)pH值升高,，如多種硝酸鹽。

11.生理中性鹽(physiologicallyneutralsalt)：對(duì)于NH4+NO3-,植物吸收其陰離子和陽(yáng)離子

的量幾乎相等，不改變周?chē)橘|(zhì)的pH值，這類(lèi)鹽被稱為生理中性鹽。

12.單鹽毒害(toxicityofsinglesalt)：植物培養(yǎng)在單種鹽溶液中所引起的毒害現(xiàn)象。單鹽毒

害無(wú)論是營(yíng)養(yǎng)元素或非營(yíng)養(yǎng)元素都可發(fā)生，而且在溶液很稀時(shí)植物就會(huì)受害。

13.離子頡頑(ionantagonism)：離子間相互消除毒害的現(xiàn)象，也稱離子對(duì)抗。

14.選擇吸收：根對(duì)不同鹽與同一鹽的不同離子的吸收具有選擇性，因而稱為選擇吸收。

15.葉片營(yíng)養(yǎng)：植物除了根部吸收礦質(zhì)元素外，地上部分主要是葉面部分吸收礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的過(guò)

程叫葉片營(yíng)養(yǎng)，也稱根外營(yíng)養(yǎng)。

16.硝化作用(nutrification)：亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌使土壤中的氨或鍍鹽氧化成亞硝酸鹽和

硝酸鹽的過(guò)程。

17.反硝化作用(denutrification)：許多微生物，尤其是各種反硝化細(xì)菌，在土壤氧氣不足的

條件下，將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，并進(jìn)一步把亞硝酸鹽還原成氨基游離氮的過(guò)程，結(jié)果使

土壤中可利用氮消失。

18.由空間(apparentfteespace,AFS)：根部的自由空間體積占根的總體積的百分?jǐn)?shù)。豌豆、

大豆、小麥等植物的AFS在8%?14%之間。

19.子的協(xié)合作用：是指一種離子的存在促進(jìn)另一種離子的吸收、利用。這種促進(jìn)作用就稱

為離子協(xié)合(同)作用。

20.離子的競(jìng)爭(zhēng)作用：?種離子的存在卻抑制植物對(duì)另種離子的吸收，稱為離子競(jìng)爭(zhēng)，比

如Br-、I-的存在使C1-的吸收減少。

21.再利用元素：某些元素進(jìn)入地上部分后，仍呈離子狀態(tài)，例如鉀，有些則形成不穩(wěn)定的

化合物，不斷分解釋放出的離子(如氯、磷)又轉(zhuǎn)移到其他需要的器官中去。這些元素就稱

為再利用元素或稱為參與循環(huán)的元素。

22.誘導(dǎo)酶(inducedenzyme)：指植物體內(nèi)木來(lái)不含有，但在特定外來(lái)物質(zhì)的誘導(dǎo)下可以生

成的酶。如硝酸還原酶。水稻幼苗若培養(yǎng)在含硝酸鹽的溶液中就會(huì)誘導(dǎo)幼苗產(chǎn)生硝酸還原酶,

如用不含硝酸鹽的溶液培養(yǎng)，則無(wú)此酶出現(xiàn)。

23.植物營(yíng)養(yǎng)臨界期(criticalperiodofplantnrtrition)：又稱需肥臨界期，即植物生育期中對(duì)

礦質(zhì)元素缺乏最敏感的時(shí)期。

24.離子的被動(dòng)吸收(ionicpassiveabsorption)：細(xì)胞不需要由代謝提供能量的順電化學(xué)勢(shì)梯

度吸收礦質(zhì)的過(guò)程。

25.離子的主動(dòng)吸收(ionicactiveabsorption)：細(xì)胞利用呼吸釋放的能量逆電化學(xué)勢(shì)梯度吸

收礦質(zhì)的過(guò)程。

26.胞飲作用(pinocytosis)：吸附在質(zhì)膜上的物質(zhì)，通過(guò)膜的內(nèi)折轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)以攫取物質(zhì)

的過(guò)程。

27.平衡溶液(balancesolution)：將植物必須的各種元素按一?定比例、一定濃度配成混合溶

液，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有良好作用而無(wú)毒害的溶液。

28.擴(kuò)散作用(diffusion)：分子或離子沿著化學(xué)勢(shì)或電化學(xué)勢(shì)梯度轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。電化學(xué)勢(shì)梯

度包括化學(xué)勢(shì)梯度和電勢(shì)梯度兩方面，細(xì)胞內(nèi)外的離子擴(kuò)散決定于這兩種梯度的大?。欢?/p>

子的擴(kuò)散決定于化學(xué)勢(shì)梯度或濃度梯度。

二、下列符號(hào)的中文名稱

1.AFS：表觀自由空間2.WFS：水自山空間3.NR：硝酸還原酶4.NiR：亞硝酸還原酶

5.EDTA：乙二胺四乙酸6.GS：谷氨酰胺合成酶7.GOGAT：谷氨酸合成酶8.GDH：

谷氨酸脫氫酶

三、填空題

1.N、P、K、Mg、Zn；Ca、Mn、S、Fe、B；Fe、Mg、Mn、Cu、S、N2.快還

原力磷酸丙糖3.鎂鋅4.降低(呈酸性)5.木質(zhì)部韌皮部韌皮部胞間連絲

6.葉色酶類(lèi)活性葉綠素含量細(xì)胞汁液濃度酰胺與淀粉含量7.被動(dòng)吸收主動(dòng)吸收胞

飲作用8.Fe、B、Cu、Zn、Cl、Co、Mn9.WFSDFS10.硝酸還原酶和亞硝酸

還原酶錢(qián)11.不能再利用老葉12.上升（呈堿性）13.B14.上升上升上升

下降15NPK

四、問(wèn)答題

1.答：（1）根系吸收礦質(zhì)與吸收水分是既相互關(guān)聯(lián)又相互獨(dú)立的兩個(gè)過(guò)程相互關(guān)聯(lián)表現(xiàn)在:

①鹽分一定要溶于水中，才能被根系吸收，并隨水流進(jìn)入根部的質(zhì)外體，隨水流分布到植株

各部分；②礦質(zhì)的吸收，降低了根系細(xì)胞的滲透勢(shì)，促進(jìn)了植物的吸水。相互獨(dú)立表現(xiàn)在：

①礦質(zhì)的吸收不與水分的吸收成比例：②二者的吸收機(jī)理不同，水分吸收主要是以蒸騰作用

引起的被動(dòng)吸水為主，而礦質(zhì)吸收則是以消耗代謝能的主動(dòng)吸收為主；③二者的分配方向不

同，水分主要分配到葉片用于蒸騰作用，而礦質(zhì)主要分配到當(dāng)時(shí)的生長(zhǎng)中心。

（2）根對(duì)離子吸收具有選擇性植物對(duì)同一溶液中不同離子或同?鹽的陽(yáng)離子和陰離子吸收

的比例不同，從而引起外界溶液pH發(fā)生變化。

（3）根系吸收單鹽會(huì)受毒害任何植物，假若培養(yǎng)在某一單鹽溶液中，不久即呈現(xiàn)不正常狀

態(tài)，最后死亡。這種現(xiàn)象稱為單鹽毒害。單鹽毒害無(wú)論是營(yíng)養(yǎng)元素或非營(yíng)養(yǎng)元素都可發(fā)生，

而且在溶液很稀時(shí)植物就會(huì)受害。若在單鹽溶液中加入少量其它鹽類(lèi)，這種毒害現(xiàn)象就會(huì)清

除，這被稱為離子間的頡頒作用。

2.答：（1）施用過(guò)多化肥使土壤溶液處于高滲狀態(tài)，植物根系直接的吸水困難，導(dǎo)致間接的

吸鹽困難，若土壤溶液的水勢(shì)低于植物細(xì)胞水勢(shì)，則植物大量失水造成永久萎焉，植物不僅

不能吸鹽甚至死亡。（2）植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收主要有被動(dòng)吸收與主動(dòng)吸收二種形式。研究

發(fā)現(xiàn)植物大量地通過(guò)載體逆電化學(xué)勢(shì)梯度主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)礦質(zhì)元素，而載體運(yùn)輸具有飽和效應(yīng)，因

此一次施用過(guò)多化肥，不僅不能加快離子的主動(dòng)吸收過(guò)程，相反肥料易被雨水沖走造成浪費(fèi)

以及"燒苗"現(xiàn)象的發(fā)生。

3.答：溫度低時(shí)，代謝弱，能量不足，主動(dòng)吸收慢；細(xì)胞質(zhì)粘性增大，離子進(jìn)入困難。其

中，土溫過(guò)低對(duì)植物吸收鉀和硅酸的影響最大。

4.答：通常白天硝酸還原速度顯著較夜間為快，這是因?yàn)椋?/p>

（1）光合作用可直接為硝酸、亞硝酸還原和氨的同化提供還原力NAD（P）H、Fdred和ATP。

（2）光合作用制造同化物，促進(jìn)呼吸作用，間接為硝酸鹽的還原提供能量，也為氮代謝提供

碳骨架。

（3）硝酸還原酶與亞硝酸還原酶是誘導(dǎo)酶，其活性不但被硝酸誘導(dǎo)，而且光能促進(jìn)N03-對(duì)

NR、NiR活性的激活作用。

5.答：（1）在細(xì)胞質(zhì)中，硝酸鹽經(jīng)硝酸還原酶還原為亞硝酸鹽。（2）由亞硝酸還原酶催化

將亞硝酸鹽還原為氨，這一過(guò)程在葉片和根內(nèi)均可進(jìn)行。在葉內(nèi)其還原力來(lái)自光合作用，在

根內(nèi)則來(lái)自呼吸作用。（3）植物體內(nèi)氨被同化為氨基酸主要是通過(guò)谷氨酰胺合成酶-谷氨酸

合成酶途徑。

6.答：①可以大大節(jié)約肥料。少量肥料施在土壤里，往往被土壤吸附固定，作物不能吸收

利用。如果噴在植株上，特別是用微量元素作追肥，起的作用則大得多。②追肥及時(shí)方便。

如果發(fā)現(xiàn)某作物缺乏某營(yíng)養(yǎng)元素時(shí)，用噴肥的方法，可以很快補(bǔ)救。特別在作物生長(zhǎng)后期，

作物群體高大，在土壤內(nèi)施肥不便時(shí)，根外噴肥就方便多了。③對(duì)于那些鹽漬土、冷土、板

結(jié)土中的植物根系，生理機(jī)能常受到抑制而衰退，吸收能力很差，根外噴肥在一定程度上可

以改善其營(yíng)養(yǎng)不良的狀態(tài)。④根外營(yíng)養(yǎng)，也是診斷作物缺素癥的重要方法。植物的缺素癥，

除可用葉子汁液進(jìn)行化學(xué)速測(cè)診斷外，還可以用根外噴肥方法診斷。把作物分成若干小區(qū)，

分別噴施某些元素，如果某個(gè)小區(qū)內(nèi)癥狀消失，就可斷定它是由于缺乏什么營(yíng)養(yǎng)元素引起的。

根外營(yíng)養(yǎng)雖有不少優(yōu)點(diǎn)，但只能作為一種給作物補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)的方法，它不能代替作物的基肥和

按生育期進(jìn)行的根部追肥。因?yàn)樗膰娛┝坎淮?，肥效不能維持很長(zhǎng)。根外噴肥使用的溶液

濃度不能太大，否則容易燒苗和引起器官的脫落.通常使用的濃度是：大量元素(氮、磷、

鉀)濃度以0.5%為宜，微量元素(硼、錦、鐵、銅、鋅等)則以0.05%-0.1%比較合適。

7.答：肥料是作物的糧食。合理施肥，能使作物生長(zhǎng)發(fā)育正常，產(chǎn)量增加，從植物生理方

而分析，施肥增產(chǎn)的原因有如下幾方面：

①擴(kuò)大作物的光合面積。合理增施氮、磷肥料，可以迅速擴(kuò)大光合作用面積。

②提高作物的光合能力。在葉面積相同的情況下，光合能力強(qiáng)的作物，產(chǎn)量也相應(yīng)增加。為

了盡可能地提高作物的光合能力，應(yīng)注意氮(N)、磷(P)、鉀(K)三要素的配合施用，同時(shí)還要

注意適當(dāng)施用一些微量元素。③延長(zhǎng)光合作用時(shí)間。葉片壽命長(zhǎng)時(shí)I進(jìn)行光合作用的時(shí)間也

長(zhǎng)，積累的干物質(zhì)也多，單位面積產(chǎn)量必然增加。如果缺乏肥料，特別是氮肥不足，葉片容

易早衰凋落，縮短了光合作用時(shí)間。

④促進(jìn)物質(zhì)的運(yùn)輸和分配。合理施用水、肥，可以調(diào)節(jié)光合產(chǎn)物向生殖器官運(yùn)輸分配，使作

物穗大粒多，花、果脫落率降低經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量增加。⑤改良作物的生活環(huán)境。利用秸稈還田或增

施有機(jī)肥，可以改良土壤結(jié)構(gòu)，防止土壤板結(jié)，增進(jìn)土壤微生物活動(dòng)。有了良好的土壤環(huán)境,

作物才能生長(zhǎng)得更健壯。

8.答：植物呈現(xiàn)綠色是因其細(xì)胞內(nèi)含有葉綠體，而葉綠體中含有綠色的葉綠素的緣故。因

而凡是影響葉綠素代謝的因素都會(huì)引起植物失綠。可能的原因有：

(1)光光是影響葉綠素形成的主要條件。從原葉綠素酸酯轉(zhuǎn)變?yōu)槿~綠酸酯需要光，而光過(guò)

強(qiáng)，葉綠素反而會(huì)受光氧化而破壞。

(2)溫度葉綠素的生物合成是一系列酶促反應(yīng)，受溫度影響。葉綠素形成的最低溫度約為

2℃,最適溫度約30℃,最高溫度約40℃。高溫和低溫都會(huì)使葉片失綠。高溫下葉綠素分解

加速，褪色更快。

(3)營(yíng)養(yǎng)元素氮和鎂都是葉綠素的組成成分，鐵、鎰、銅、鋅等則在葉綠素的生物合成過(guò)

程中有催化功能或其它間接作用。因此，缺少這些元素時(shí)都會(huì)引起缺綠癥，其中尤以氮的影

響最大，因此葉色的深淺可作為衡量植株體內(nèi)氮素水平高低的標(biāo)志。

(4)氧缺氧能引起Mg-原嚇琳IX或Mg-原葉咻甲酯的積累，影響葉綠素的合成。

(5)水缺水不但影響葉綠素的生物合成，而且還促使原有葉綠素加速分解。

此外，葉綠素的形成還受遺傳因素控制，如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的花葉不能合成

葉綠素。有些病毒也能引起花葉病。

9,答：葉菜類(lèi)植物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量主要是葉片部分，受氮素的影響較大。氮不僅是蛋白質(zhì)、核

酸、磷脂的主要成分，而且是葉綠素的成分，與光合作用有密切關(guān)系。因此，氮的多寡會(huì)直

接影響細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)，影響葉面積的擴(kuò)大和葉鮮重的增加。且氮素在土壤中易缺乏，因

此在葉菜類(lèi)植物的栽培中要多施氮肥。氮肥充足時(shí)，葉片肥大，產(chǎn)量高，汁多葉嫩，品質(zhì)好。

鉀與糖類(lèi)的合成有關(guān)。鉀肥充足時(shí)，蔗糖、淀粉、纖維素和木質(zhì)素含量較高，葡萄糖積累則

較少。鉀也能促進(jìn)糖類(lèi)運(yùn)輸?shù)劫A藏器官中，所以在富含糖類(lèi)的貯藏器官(馬鈴薯塊莖和甘薯

塊根)中鉀含量較多，種植時(shí)鉀肥需要量也較多。

10.答：植物體內(nèi)的葉綠素在代謝過(guò)程中一方面合成，?方面分解，在不斷地更新。水稻秧

苗根系在栽插過(guò)程中受傷，影響植株對(duì)構(gòu)成葉綠素的重要礦質(zhì)元素N和Mg的吸收，使葉

綠素的更新受到影響，而分解過(guò)程仍然進(jìn)行。另一方面，N和Mg等礦質(zhì)元素是可重復(fù)利

用元素，根系受傷后，新葉生長(zhǎng)所需的N和Mg等礦質(zhì)元素依賴于老葉中葉綠素分解后的

轉(zhuǎn)運(yùn)，即新葉向老葉爭(zhēng)奪N和Mg等礦質(zhì)元素，這就加速了老葉的落黃，因此水稻秧苗在

栽插后有一個(gè)葉色落黃過(guò)程。當(dāng)根系恢復(fù)生長(zhǎng)后，新根能從土壤中吸收N、Mg等礦質(zhì)元素,

使葉綠素合成恢復(fù)正常。隨著新葉的生長(zhǎng)，植株的綠色部分增加，秧苗返青。

第三章植物的呼吸作用

一、名詞解釋

1.呼吸作用2.有氧呼吸3.無(wú)氧呼吸4.呼吸躍變5.氧化磷酸化6.P/07.無(wú)氧呼吸

消失點(diǎn)8.抗鼠呼吸9.糖酵解10.三竣酸循環(huán)11.磷酸戊糖途徑12.巴斯德效應(yīng)13.末

端氧化酶14.溫度系數(shù)15.呼吸鏈16.氧化磷酸化17.傷呼吸18.呼吸效率19.呼吸

商20.呼吸速率.

二、寫(xiě)出下列符號(hào)的中文名稱

1.EMP2.FAD3.DHAP4.GSSC5.FMA6.GAC7.Cyt8.GAS9.HMP

10.FP11.UQ12.PPP13.TCA14.GAP15.DNP

三、填空題

1.呼吸作用的糖酵解是在細(xì)胞的進(jìn)行的，磷酸戊糖途徑是在細(xì)胞的進(jìn)行，三竣

酸循環(huán)是在進(jìn)行。

2.有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的主要區(qū)別是，它們開(kāi)始走的共同途徑是。

3.植物組織衰老時(shí)，磷酸戊糖支路在呼吸代謝途徑中所占比例。

4.一分子的葡萄糖經(jīng)過(guò)糖酵解凈產(chǎn)生個(gè)ATPo

5.植物呼吸代謝多樣性表現(xiàn)在_______________、和。

6.糖酵解和戊糖磷酸途徑之間有一個(gè)重要區(qū)別，即氧化還原的輔酶不同，糖酵解是,

而戊糖磷酸途徑是o

7.呼吸商為1.0時(shí)，說(shuō)明被氧化為,呼吸商＜1.0時(shí)，被氧化物為—，大于1.0時(shí)，

被氧化物為—o

8.調(diào)節(jié)控制糖酵解過(guò)程的反應(yīng)速度時(shí)，催化三個(gè)主要控制反應(yīng)的酶是、、

。糖酵解的酶系定位于內(nèi)，三按酸循環(huán)前系定位于內(nèi)，呼吸鏈的組分定

位于O

9.酚氧化酶是一種含的氧化酶，存在于，內(nèi)。這種酶在制茶中有重要

作用，在制綠茶時(shí)要立即殺青，防止,避免產(chǎn)生，保持茶氣清香。

10.產(chǎn)生丙酮酸的糖酵解過(guò)程是與的共同途徑。

11.無(wú)氧呼吸的特征是,底物氧化降解,大部分底物仍是,因而釋放

少。

12.天南星科海芋屬在開(kāi)花時(shí)放熱很多，其原因是。

13.需要呼吸作用提供能量的生理過(guò)程有、、等;不需要呼吸作用直接

供能的生理過(guò)程有、、O

14.植物呼吸作用末端氧化酶有、、、。

15.細(xì)胞完成有氧呼吸需經(jīng)歷三個(gè)連續(xù)的過(guò)程，它們是、和。

16.細(xì)胞色素氧化酶是含金屬和的氧化酶。

17.蘋(píng)果削皮后會(huì)出現(xiàn)褐色，這是作用的結(jié)果，此酶中含有金屬。

18.在正常生長(zhǎng)情況下，植物細(xì)胞里葡萄糖降解主要是通過(guò)o

19.植物呼吸作用的最適溫度一般在。

20.影響呼吸作用的外界因素主要是：、、、。

四、問(wèn)答題

1.簡(jiǎn)述磷酸戊糖途徑的生理意義。

2.植物長(zhǎng)期進(jìn)行無(wú)氧呼吸，造成傷害的原因是什么？

3.闡明高等植物呼吸代謝多條途徑的生物學(xué)意義。

4.簡(jiǎn)述植物抗氟呼吸的分布及其生物學(xué)意義。

5.EMP產(chǎn)生的丙酮酸可能進(jìn)入哪些反應(yīng)途徑。

6.呼吸作用和光合作用之間的相互依存關(guān)系表現(xiàn)在哪些方面？

7.制作綠茶時(shí)，為什么要把摘下的茶葉立刻焙火殺青？

8.TCA循環(huán)、PPP、GAC等途徑各發(fā)生在細(xì)胞的什么部位？各有何生理意義？

9.呼吸作用與谷物貯藏的關(guān)系如何？

10.簡(jiǎn)述植物組織受傷時(shí)呼吸速率加快的原因。

參考答案

一、名詞解釋

1.呼吸作用(respiration)：生活細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物，在酶的參與下，逐步氧化分解并釋放能量的

過(guò)程。

2.有氧呼吸(aerobicrespiration)：生活細(xì)胞利用分子氧，將某些有機(jī)物質(zhì)徹底氧化分解，形成

C02和H20,同時(shí)釋放能量的過(guò)程。

3.無(wú)氧呼吸(anaerobicrespiration)：生活細(xì)胞在無(wú)氧條件下，把某些有機(jī)物分解成為不徹底

的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放能量的過(guò)程。微生物的無(wú)氧呼吸通常稱為發(fā)酵(fermentation)。

4.呼吸躍變(respiratoryclimacteric)：果實(shí)成熟過(guò)程中，呼吸速率突然增高，然后又迅速下降

的現(xiàn)象。呼吸躍變的產(chǎn)生與外界溫度和果實(shí)內(nèi)乙烯的釋放密切相關(guān)。呼吸躍變是果實(shí)進(jìn)入完

熟的一種特征，在果實(shí)貯藏和運(yùn)輸中，重要的問(wèn)題是降低溫度，抑制果實(shí)中乙烯的產(chǎn)生，推

遲呼吸躍變的發(fā)生，降低其發(fā)生的強(qiáng)度，延遲果實(shí)的完熟。

5.氧化磷酸化(oxidativephosphorylation)：在線粒體內(nèi)膜上電子經(jīng)電子傳遞鏈傳遞給分子氧

生成水，并偶聯(lián)ADP和Pi生成ATP的過(guò)程。它是需氧生物生物氧化生成ATP的主要方式。

6.P/0：磷氧比，氧化磷酸化的活力指標(biāo)，指每吸收一個(gè)氧原子所能酯化的無(wú)機(jī)磷的數(shù)目,

即有幾個(gè)無(wú)機(jī)磷與ADP形成了ATPo呼吸鏈中兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)電子從NADH+H+開(kāi)始傳至

氧生成水，一般可形成3分子的AIT,其P/O比為3。

7.無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)(anaerobicrespirationextinctionpoint)：無(wú)氧呼吸停止進(jìn)行的最低氧濃度

(10%左右)稱為無(wú)氧呼吸消失點(diǎn)。

8.抗鼠呼吸(cyanideresistantrespiration)：對(duì)氟化物不敏感的那?部分呼吸?？故蠛粑梢?/p>

在某些條件下與電子傳遞主路交替運(yùn)行，因此，這一呼吸支路又稱為交替途徑(alternative

pathway)o

9.糖酵解(glycolysis)：己糖在細(xì)胞質(zhì)中分解成丙酮酸的過(guò)程。為紀(jì)念在研究這途徑中有貢

獻(xiàn)的三位生物化學(xué)家,又稱為Embden-Meyerhof-Pamas途徑，簡(jiǎn)稱EMP途徑(EMPpathway),)

10.三竣酸循環(huán)(tricarboxylicacidcycle,TCAC)：在有氧條件下丙酮酸在線粒體基質(zhì)中徹底

氧化分解的途徑。因檸檬酸是其中一重要中間產(chǎn)物所以也稱為檸檬酸循環(huán)(citricacidcycle),

這個(gè)循環(huán)是英國(guó)生物化學(xué)家克雷布斯(H.Krebs)發(fā)現(xiàn)的，所以又名Krebs循環(huán)(Krebscycle)。

11.戊糖磷酸途徑(pentosephosphatepathway,PPP)：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)直接氧化分解，并以

戊糖磷酸為重要中間產(chǎn)物的有氧呼吸途徑。又稱己糖磷酸途徑(hexosemonophosphate

pathway,HMP)0

12.巴斯德效應(yīng)(Pasteureffect)：法國(guó)的科學(xué)家巴斯德(L.Pasture)最早發(fā)現(xiàn)從有氧條件轉(zhuǎn)入無(wú)

氧條件時(shí)酵毋菌的發(fā)酵作用增強(qiáng)，反之，從無(wú)氧轉(zhuǎn)入有氧時(shí)酵毋菌的發(fā)酵作用受到抑制，這

種氧氣抑制酒精發(fā)酵的現(xiàn)象叫做巴斯德效應(yīng)。

13.末端氧化酶(terminaloxidase):處于生物氧化一系列反應(yīng)的最末端的氧化酶。除了線粒

體內(nèi)膜上的細(xì)胞色素氧化酶和抗氟氧化酶之外，還有存在于細(xì)胞質(zhì)中的酚氧化酶、抗壞血酸

氧化酶和乙醇酸氧化酶等。

14.溫度系數(shù)：由于溫度升高10℃,而引起反應(yīng)速度的增加，通常稱為溫度系數(shù)，簡(jiǎn)寫(xiě)為

QlOo

15.呼吸鏈(respiratorychain)：即呼吸電子傳遞鏈(electrontransportchain),指線粒體內(nèi)膜上一

由呼吸傳遞體組成的電子傳遞的總軌道。

16.氧化磷酸化：氧化磷酸化就是呼吸鏈上的磷酸化作用，也就是當(dāng)NADH+H+上的一對(duì)電

子被傳遞至氧時(shí)，所發(fā)生的ADP被磷酸化為ATP的作用。

17.傷呼吸：植物組織受傷后呼吸往往增強(qiáng)，這部分作用稱為傷呼吸，傷呼吸能把傷口處所

釋放出的酚類(lèi)氧化為醍類(lèi)，而醍類(lèi)往往對(duì)微生物是有毒的，這樣就可以避免感染。

18.呼吸效率(respiratoryratio)：植物每消耗1克葡萄糖可合成生物大分子物質(zhì)的克數(shù)。

19.呼吸商(respiratoryquotient,RQ)：植物組織在一定時(shí)間內(nèi)，放出二氧化碳的量與吸收氧

氣的量的比值叫做呼吸商，又稱呼吸系數(shù)(respiratorycoefficient)()

20.呼吸速率(respiratoryrate)：指單位時(shí)間單位重量(干重或鮮重)的植物組織(或單位細(xì)胞、

毫克氮)所放出的C02的量或吸收的02的量。呼吸速率是用來(lái)代表呼吸強(qiáng)弱的最常用的

生理指標(biāo)。

二、寫(xiě)出下列符號(hào)的中文名稱

1.EMP：糖酵解途徑2.FAD：黃素腺嗯吟二核甘酸3.DHAP：二羥丙酮磷酸4.GSSC：氧化

態(tài)谷光甘肽5.FMA:黃素單核苜酸6.6人(;：乙醛酸循環(huán)7(如細(xì)胞色素8.6人$：9.HMP：

磷酸己糖支路10.FP：黃素蛋白11.UQ：泛醍12.PPP：戊糖磷酸途徑13.TCAC：三竣酸

循環(huán)14.GAP：甘油醛-3-磷酸15.DNP：2,4-二硝基酚

三、填空題

1.細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)線粒體2.有氧與無(wú)氧參與糖酵解階段3.上升4.25.多條呼

吸途徑呼吸電子傳遞有多條多種末端氧化酶6.NAD+NADP+7.碳水化合物油或

脂肪酸有機(jī)酸8.果糖-6-磷酸激酶丙酮酸激酶已糖激酶細(xì)胞質(zhì)線粒體襯質(zhì)內(nèi)線粒

體內(nèi)膜9.銅質(zhì)體微體多酚酶活化醍類(lèi)物質(zhì)10.有氧呼吸無(wú)氧呼吸H.不利

用氧不徹底有機(jī)物的形式能量12.進(jìn)行抗系呼吸，其P/0值小，電子傳遞釋放的能

量多變成熱能放出13.原生質(zhì)流動(dòng)主動(dòng)吸收水分與離子生物合成與降解(或細(xì)胞分裂

細(xì)胞分生與分化物質(zhì)轉(zhuǎn)化與運(yùn)輸種子萌發(fā)授粉受精以及生物發(fā)光等)光反應(yīng)蒸騰作用

干種子吸脹14.細(xì)胞色素氧化酶酚氧化酶抗壞血酸氧化酶交替氧化酶乙醇酸氧化酶

15.糖酵解三竣酸循環(huán)氧化磷酸化16.銅鐵17.多酚氧化酶銅18.EMP-TCA

19.25-35℃20.水份溫度02C02

四、問(wèn)答題

1.答：①ppp在生物合成中占有十分重要的地位，該途徑中生成的中間產(chǎn)物是多種重要化

合物合成的原料，能溝通多種代謝。例如：Ru5P和R5P是合成核甘酸的原料；E4P是合成

莽草酸的原料，經(jīng)莽草酸途徑可進(jìn)?步合成芳香族氨基酸，還可合成與植物生長(zhǎng)、抗病有關(guān)

的生長(zhǎng)素、木質(zhì)素、綠原酸、咖啡酸等。PPP可生成大量的NADPH,這是脂肪合成所必需

的"還原力"，所以在植物感病、受傷、干旱，或合成脂肪代謝旺盛時(shí)，該途徑在呼吸中的比

重上升。②由于該途徑和EMP-TCA途徑的酶系統(tǒng)不同，因此當(dāng)EMP-TCA途徑受阻時(shí)，PPP

可代行正常的有氧呼吸，并有較高的能量轉(zhuǎn)化效率。

2.答：（1）無(wú)氧呼吸釋放的能量少，要依靠無(wú)氧呼吸釋放的能量來(lái)維持生命活動(dòng)的需要就要消

耗大量的有機(jī)物，以至呼吸基質(zhì)很快耗盡。

⑵無(wú)氧呼吸生成氧化不徹底的產(chǎn)物，如酒精、乳酸等。這些物質(zhì)的積累，對(duì)植物會(huì)產(chǎn)生毒害

作用。

⑶無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的中間產(chǎn)物少，不能為合成多種細(xì)胞組成成分提供足夠的原料。

3.答：植物的呼吸代謝有多條途徑，如表現(xiàn)在呼吸底物的多樣性、呼吸生化歷程的多樣性、

呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng)的多樣性以及末端氧化酶的多樣性等。不同的植物、器官、組織、不同

的條件或生育期，植物體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解可通過(guò)不同的途徑進(jìn)行。呼吸代謝的多樣性是在

長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，植物形成的對(duì)多變環(huán)境的一種適應(yīng)性，具有重要的生物學(xué)意義，使植物在

不良的環(huán)境中，仍能進(jìn)行呼吸作用，維持生命活動(dòng)。例如，氟化物能抑制生物正常呼吸代謝,

使大多數(shù)生物死亡，而某些植物具有抗氟呼吸途徑，能在含有氟化物的環(huán)境下生存。

4.答：抗系呼吸廣泛分布于高等植物中，如天南星科海芋屬，禾本科的玉米、小麥、大麥，

豆科的豌豆、綠豆，還有甘薯、木薯、馬鈴薯、煙草、胡蘿卜等，在低等植物中也存在?？?/p>

氟呼吸的主要生理功能：

①放熱效應(yīng)。與天南星科植物的佛陷花序春天開(kāi)花傳粉、棉花種子發(fā)芽有關(guān)。②促進(jìn)果實(shí)成

熟。果實(shí)成熟過(guò)程中呼吸躍變的產(chǎn)生，主要表現(xiàn)為抗鼠呼吸的增強(qiáng)，而且，果實(shí)成熟中乙烯

的產(chǎn)生與抗暴呼吸呈平行關(guān)系，三者緊密相連。③代謝的協(xié)同調(diào)控。在細(xì)胞色素電子傳遞途

徑的也子呈飽和狀態(tài)時(shí)，抗鼠呼吸就比較活躍，即可以分流電子；而當(dāng)細(xì)胞色素途徑受阻時(shí)，

抗鼠呼吸會(huì)產(chǎn)生或加強(qiáng)，以保證生命活動(dòng)繼續(xù)維持下去。④與抗病力有關(guān)?？购诎卟〉母适?/p>

品種在感病時(shí)抗氟呼吸活性明顯高于感病品種。

5.答：糖酵解的產(chǎn)物丙酮酸的化學(xué)性質(zhì)十分活躍，可以通過(guò)各種代謝途徑，產(chǎn)生不同的反應(yīng)。

若繼續(xù)處在無(wú)氧的情況下，丙酮酸就進(jìn)入無(wú)氧呼吸的途徑，轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖蓟蛉樗岬龋ㄍㄟ^(guò)乙醒

發(fā)酵，丙酮酸先在丙酮酸脫段酶作用下脫酸生成乙醛酸和C02,再在乙醇脫氫酶的作用下，

乙醛被還原為乙醇，或通過(guò)乳酸發(fā)酵，在乳酸脫緞酶的作用下丙酮酸被NADPH還原為乳酸）;

在有氧氣的條件下，丙酮酸進(jìn)入線粒體，通過(guò)三炭酸循環(huán)逐步脫竣脫氫，徹底氧化分解為

C02和水；丙酮酸也可參于氮代謝用于氨基酸的合成等。

6.答：①兩個(gè)代謝過(guò)程互為原料與產(chǎn)物，如光合作用釋放的02可供呼吸作用利用，而呼吸

作用釋放的C02也可被光合作用所同化；光合作用的卡爾文循環(huán)與呼吸作用的戊糖磷酸途

徑基本上是正反對(duì)應(yīng)的關(guān)系，它們有多種相同的中間產(chǎn)物（如GAP、Ru5P、E4P、F6P、G6P

等），催化諸糖之間相互轉(zhuǎn)換的酶也是類(lèi)同的。②在能量代謝方面，光合作用中供光合磷酸

化產(chǎn)生ATP所需的ADP和供產(chǎn)生NADPH所需的NADP+,與呼吸作用所需的ADP和NADP+

是相同的，它們可以通用。

7.答：茶葉中的氧化酶主要是多酚氧化酶，加工過(guò)程中，多酚氧化醐可將酚類(lèi)物質(zhì)氧化成棕

紅色的醒類(lèi)物質(zhì)，使茶葉失去綠色。把采摘的茶葉立即殺青就可以破壞多酚氧化酶的活性，

從而保持茶葉的綠色。

8.答：(DTCA循環(huán)發(fā)生在線粒體的基質(zhì)中，它的生理意義：①在TCA循環(huán)中，丙酮酸徹

底氧化分解為C02和水，同時(shí)生成NADH、FADH和ATP,所以TCA循環(huán)是需氧生物體內(nèi)

有機(jī)物質(zhì)徹底氧化分解的主要途徑，也是需氧生物獲取能量的最有效途徑。②T