第一章 植物的水分生理

的道理。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”

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%作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细，使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢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。

作用、有机物质合成和分解的过程中，在光合作用、都有水分子参呼吸? 与。水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。

物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，一般来说，这些物植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。

活动的需要的？ 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命? 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，流。植物的水孔蛋白有三种类型：造成植物细胞的水分集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。

到叶片的？ 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输

答：进入根部导管有三种途径：? 质外体途径：

? 质部分的移动，阻力小，移动速度快。水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞跨膜途径：

? 次通过质膜，还要通过液泡膜。水分从一个细胞移动到另一个细胞，共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连

要两丝，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。

黑暗条件下会关闭？

5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在? 保卫细胞细胞壁具有伸缩性，

? 增大保卫细胞细胞壁的厚度不同，40~100%。

细胞的体积能可逆性地物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，分布不均匀。外壁易于伸长，双子叶植吸水时向外扩展，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。

? 细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大 6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？

? 40~100%细胞壁的厚度不同，。

胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时分布不均匀。双子叶植物保卫细向外扩展，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

用实验方法证明植物生长需这些元素？ 1.植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素？如何 答：分为大量元素和微量元素两种：? ? 大量元素：微量元素：C H O N P S K Ca Mg Si 实验的方法：使用溶液培养法或砂基培养法证明。Fe Mn Zn Cu Na Mo P Cl Ni

通过加入部分营养元素的溶液，观察植物是否能够正常的生长。如果能正常生长，则证明缺少的元素不是植物生长必须的元素；如果不能正常生长，则证明缺少的元素是植物生长所必须的元素。

现象；若发生，可采用哪些补救措施？ 2.在植物生长过程中，如何鉴别发生缺氮、磷、钾

缺氮：植物矮小，叶小色淡或发红，分枝少，花少，子实不饱满，产量低。

补救措施：施加氮肥。

缺磷：生长缓慢，叶小，分枝或分蘖减少，植株矮小，叶色暗绿，开花期和成熟期都延迟，产量降低，抗性减

弱。

补救措施：施加磷肥。

缺钾：植株茎秆柔弱易倒伏，抗旱性和抗寒性均差，叶色变黄，逐渐坏死，缺绿开始在老叶。 补救措施：施加钾肥。

生命活动的需要？ 4.植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常 (1.一邻近区域的物理过程。简单扩散：溶质从高浓度的区域跨膜移向浓度较低的) 扩散

2.浓度梯度或电化学梯度跨膜转运，易化扩散：又称协助扩散，指膜转运蛋白易让溶质顺不需要细胞提供能量。(二)控制离子通过细胞膜。 离子通道：细胞膜中，由通道蛋白构成的孔道，

(三)明显的孔道结构。 载体：跨膜运输的内在蛋白，在跨膜区域不形成 1.方向地顺着电化学势梯度跨质膜运输。单向运输载体：（uniport carrier）能催化分子或离子单 2.的同时，又与另一分子或离子结合，同一方向运输。同向运输器：（symporter）指运输器与质膜外的H结合 3.合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，两者朝相反向运输器：（antiporter）指运输器与质膜外侧的H结反的方向运输。

(四)活化 离子泵：ATP释放能量推动离子逆化学膜内在蛋白，是质膜上的 ATP酶，通过势梯度进行跨膜转运。

(五)质进入细胞的过程。 胞饮作用：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物

7.?植物细胞通过哪些方式来控制胞质中的钾离子浓度？ 钾离子通道： 两种。内向钾离子通道是控制胞外钾离子进入胞内；分为内向钾离子通道和外向钾离子通道外向钾离子控制胞内钾离子外流。

? 载体中的同向运输器。合的同时，又与另一钾离子结合，运输器与质膜外侧的氢离子结进行同一方向的运输，其结果是让钾离子进入到胞内。 8.?无土栽培技术在农业生产上有哪些应用？ 可以通过无土栽培技术， 和元素的需要量，对于在农业生产中，确定植物生长所必须的元素进行合理的施? 肥有指导的作用。无土栽培技术能够对植物的生长条件进行控制，

生长的速度快，可用于大量的培育幼苗，之后再栽培植物在土壤中。

10.肥才比较合理？在作物栽培时，为什么不能施用过量的化肥，怎样施

过量施肥时，可使植物的水势降低，根系吸水困难，烧伤作物，影响植物的正常生理过程。同时，根部也吸收不了，造成浪费。 合理施肥的依据：? 根据形态指标、 ? 素。通过对叶片营养元素的诊断，

相貌和叶色确定植物所缺少的营养元结合施肥，使营养元素? 的浓度尽量位于临界浓度的周围。测土配方，确定土壤的成分，从而确定缺少的肥料，

按一定的比例施肥。

11.全一致？植物对水分和矿质元素的吸收有什么关系？是否完

关系：矿质元素可以溶解在溶液中，通过溶液的流动来吸收。

两者的吸收不完全一致

相同点：①两者都可以通过质外体途径和共质体途径进入根部。

②温度和通气状况都会影响两者的吸收。 不同点：①矿质元素除了根部吸收后，还可以通过叶片吸收和离子交换的方式吸收矿物质。

②水分还可以通过跨膜途径在根部被吸收。 12.细胞吸收水分和吸收矿质元素有什么关系？有什么异同？

关系：水分在通过集流作用吸收时，会同时运输少量的离子和小溶质调节渗透势。

相同点：①都可以通过扩散的方式来吸收。②都可以经过通道来吸收。

不通电：①水分可以通过集流的方式来吸收。

②水分经过的是水通道，矿质元素经过的是离子通道。 ③矿质元素还可以通过载体、离子泵和胞饮的形式来运输。

13.? 缺少氮元素：自然界或栽种作物过程中，叶子出现红色，为什么？减少，余下的较多的糖类形成了较多的花色素苷，氮元素少时，用于形成氨基酸的糖类也故? 呈红色。缺少磷元素：

素缺少时，阻碍了糖分的运输，磷元素会影响糖类的运输过程，使得叶片积累了大量当磷元? 的糖分，有利于花色素苷的形成。缺少了硫元素：缺少硫元素会有利于花色素苷的积

? 累。自然界中的红叶：

的糖分以适应寒冷，秋季降温时，体内的可溶性糖分增多，植物体内会积累较多形成了较多的花色素苷。

14.?植株矮小，可能是什么原因？

? 缺氮：氮元素是合成多种生命物质所需的必要元素。缺磷：缺少磷元素时，蛋白质的合成受阻，新细胞质和新细胞核形成较少，影响细胞分裂，生长缓慢，植? 株矮小。缺硫：

? 成物质。硫元素是某些蛋白质或生物素、酸类的重要组缺锌：锌元素是叶绿素合成所需，生长素合成所需，

且是酶的活化剂。