一。水分代谢--作业内容。
1.试说明在科研**中一般测定的水分指标有哪些？测定指标的生物学意义是什么？其测定方法是什么？
答：一般测定的水分指标：水势、根压、蒸腾系数、土壤含水量。
1.1水势：
1)生物学意义：水势是衡量植物水分状况和受胁迫程度最好的指标，与正常情况下的植物组织相比，水势的大小反应了一个植物组织细胞的失水和吸水状况，例如，在干旱条件下如果植物组织的水势低于-1.5mpa时，植物将发生萎蔫，这将直接影响植物的生长发育，所以测定植物组织水势可以判定这个植物组织水分状况和受胁迫程，从而人为的给植物增加或减少水和其他物质的补给，以便让植物更好的生长。
(2)测定方法：①压力室法 、②小液流法、 ③热电偶干湿球湿度计法或**湿度计法。
1.2根压：
(1)生物学意义：根压是植物体除蒸腾作用外第二个为水分逆重力流动提供动力的过程 ，根压的大小决定了水分所能上升的高度，从根压的大小也就可以看出植物顶端的水分状况。一切影响植物根系生理活动的因素都会影响植物根系根压作用的吸水，所以从这个角度来说，根压的大小可以反映植物根系的一些生理活动。
(2)测定方法：
1.3蒸腾系数。
1)生物学意义：蒸腾系数可以反映植物对水分的利用效率 ，蒸腾系数越大说明植物需水量越多，水分的利用率就越低；而需水量的大小对农业灌溉有着重要的作用。
(2)测定方法：在一定时间内，测得单位叶面积上散失的水量即可。
1.4土壤含水量。
（1）生物学意义：测定土壤的含水量就可以掌握土壤可用水状况，制定灌溉措施，适时灌水。
2）测定方法：
称重法(gr**imetric)也称烘干法，这是唯一可以直接测量土壤水分法，也是目前国际上的标准方法。
土壤含水量=（烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质量）/（烘干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量）*100%
张力计法(tensiometer)也称负压计法。
电阻法(electrical resistance)
中子法(neutron scattering)
γ-射线法(gamma-ray attenuation)
驻波比法(standing w**e ratio)
光学测量法(optical)
时域反射法。
2.矿质代谢--作业内容。
1.证明植物吸收矿质元素与水分吸收有关又无关？
由于矿质元素首先要溶解在水中呈离子状态才能被植物吸收，并随水流在植物体内运输，但是矿质却不完全是在水分的作用下被带入植物体内的，因为有大量的研究表明植物吸水和吸收盐分的数量因植物和环境条件二有很大变化。列如，实验证明遮阴植物蒸腾强度减弱，矿质元素的吸收不但未减少，反而增多。离体根在无蒸腾的情况下，同样能吸收矿质元素。
植物对水分和矿质的吸收是既相互关联，又相互对立。前者，表现为盐分一定要溶于水中，才能被根系吸收，并随水流进入根部的质外体。而矿质的吸收，降低了细胞的渗透勢，促进了植物的吸水。
后者，表现在两者的吸收比例不同，吸收机理不同：水分吸收主要是以蒸腾作用引起的被动吸水为主，而矿质吸收则是以消耗代谢能的主动吸收为主。另外两者的分配方向不同，水分主要分配到叶片，而矿质主要分配到当时的生长中心。
可见植物吸收矿质元素与吸收水分之间也有其相对的独立性。
2.试述根系吸收矿质离子的特点。
1）区域性：根毛区，主动吸收为主。
2）相对性：水分和盐分的吸收是相对的。
3）选择性：根部吸收离子数量不与溶液中离子成正比。
4）单盐毒害和离子对抗作用：溶液中只有一种离子对植物起毒害作用的现象称单盐毒害。在发生单盐毒害的溶液中如加入其它少量金属离子，即可减弱或消除这种单盐毒害，离子之间这种作用称离子对抗作用。
三。c4植物比c3植物的光和效率高的生理原因是什么？？
答：原因有以下几点：
植物和c3植物的叶绿体结构和功能有所不同。c3植物的叶肉细胞具有正常叶绿体，维管束鞘薄壁细胞较小，不含或含很少叶绿体。 c4植物叶肉细胞内的叶绿体数目少，个体小，有基粒。
维管束鞘薄壁细胞比较大，内含没有基粒的叶绿体，这种叶绿体不仅数量比较多，而且个体比较大，在功能上特化为专职进行暗反应。同时c4植物叶脉的密度比c3植物大，维管束鞘细胞的数量相对较多。
植物补偿点比c3植物低。c4植物能够利用低浓度的 ，而c3植物不能。也就是说，在有极少的co2存在时，植物就能较好地生长，而c3植物则需要co2达到较高浓度才能维持收支平衡。
植物可以利用“浓缩的co2”提高光合效率。虽然c3植物产生有机物的细胞比c4植物数量多，但是由于受到co2浓度的限制，始终处于低效率状态。而c4植物由于磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶与co2有极高的亲和力，使细胞内的co2浓度提高20倍左右，源源不断地向维管束鞘细胞输送，维管束鞘细胞快速高效地进行光合作用。
尤其是在co2浓度低的情况下两者相差更悬殊。
植物固定co2只有c3途径，而c4植物固定co2既有c3途径，还有c4途径。
植物没有光饱和点的限制。
植物的光呼吸比c3植物低很多。
植物细胞中完成光合作用各阶段的结构分工合理，节约能量。
植物具有“花环形”结构。紧挨维管束鞘细胞外侧的一圈叶肉细胞非常紧凑，并且有大量的胞间连丝与维管束鞘细胞相连。内侧与运输大动脉———维管束相邻，物质运输极为便捷，不会因光合产物的过多积累而阻碍光合作用，节省更多的时间。
四。试说明呼吸作用在植物生理中的重要性。
答：植物呼吸作用的生理意义主要有三点：
l)呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量。呼吸作用吧贮藏在有机物中的一部分化学能，转化为适于生命活动利用的活跃的化学能，如atp中的化学能，在atp分解时就把贮存的能量释放出来，供植株代谢和生理活动的需要，如植物对矿质营养的吸收和运输、有机物的分解和合成、细胞的**和伸长生长、植物的生长和发育等等。
2)呼吸代谢为其他化合物合成提供原料。呼吸过程中产生一系列中间产物，这些产物很不稳定，是进一步合成植物体内各种重要化合物的原料。列如，丙酮酸、a-酮戊二酸是合成氨基酸的原料，乙酰辅酶a是合成脂肪酸的原料。
总之，蛋白质、核酸、脂肪以及很多次生物质的合成都以呼吸作用过程的中间产物为原料，所以呼吸代谢在植物体内有机物转化过程中起着枢纽作用。
3)呼吸作用在植物抗病免疫方面也有重要的意义。在植物和病原微生物的相互作用中，植物依靠呼吸作用氧化分解病原菌分泌的毒素，以消除毒素或增强免疫能力。植物组织受伤害时，其受伤部位呼吸作用增强，有利于伤口愈合，使伤口木质化以阻止病原菌侵染。
4)提供还原力。
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