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植物生理学复习提纲

植物生理学复习提纲
植物生理学复习提纲

植物生理学提纲

绪论

一、植物生理学的定义与内容

(一)定义

(二) 植物生理学的内容

1.生长发育与形态建成

2.物质代谢与能量转化

3.信息传递和信号转导

第一篇植物的物质生产和光能利用

第一章植物的水分生理

植物水分代谢的三个过程:植物对水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排除(散失).

第一节植物对水分的需要

一、植物体内水分存在的状态

(一) 束缚水,自由水。

(二)自由水与束缚水的生理意义

自由水直接参与植物的生理过程和生化反应,而束缚水不参与这些过程.

自由水/束缚水比值较高时,植物代谢活跃,生长较快,抗逆性差;反之,代谢活性低、生长缓慢,但抗逆性较强。

二、水分在生命活动中的作用

(一)水对植物的生理作用

1.水是原生质的主要组分

2.水直接参与植物体内重要的代谢过程

3.水是许多生化反应和物质吸收、运输的良好介质

4.水能使植物保持固有的姿态

5.细胞的分裂和延伸生长都需要足够的水

(二)水对植物的生态作用

1.水是植物体温调节器

2.水对可见光的通透性

3.水对植物生存环境的调节

植物对水分的需要,包括生理需水和生态需水两方面。

第二节植物细胞对水分的吸收

植物细胞对水分吸收的方式:1 、扩散;2 、集流; 3 、渗透性吸水(主要). 一、扩散(diffusion)

自发、顺着浓度梯度、适于短距离的(如细胞间)迁徙、速度很慢

二、集流(mass flow)

(一)特点:耗能、与浓度梯度无关、适于木质部中远距离(木质部)运输.

(二)机理:

1 、通过膜上的水孔蛋白(aquaporin)形成的水通道实施

2 、水孔蛋白

(1)种类:

A 、质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic protein);

B 、液泡膜上的液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic protein ).

(2)机理“滴漏”模型,活性受磷酸化和水孔蛋白合成速度调节---依赖Ca离子的蛋白激酶可使特殊丝氨酸残基磷酸化,水孔蛋白的水通道加宽,水集流通过量剧增;水通道变窄,水集流通过量减少。

三、渗透作用(osmosis)

(一)自由能和水势

1.几个概念

自由能 (free energy):在恒温、恒压条件下能够做最大有用功(非膨胀功)的那部分能量。

化学势 (chemical potential):即某1mol物质的自由能。用μ表示.

水势(water potential):每偏摩尔体积水的化学势.即水溶液的化学势与相同温度压力下同一系统中的纯水的化学势之差,除以水的偏摩尔体积所得的商,用ψ表示

(二) 渗透作用

1.概念:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象

(三) 植物细胞是一个渗透系统

1.质壁分离(plasmolysis):植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象。

质壁分离现象可解决如下几个问题:

(1)确定细胞是否存活

(2)测定细胞的渗透势

(3)观察物质透过原生质层的难易程度

2.质壁分离复原(deplasmolysis):把发生了质壁分离的细胞浸在水势较高溶液或蒸馏水中,外界的水分子便进入细胞,液泡变大,整个原生质体慢慢地恢复原状的现象,也叫去质壁分离.

(四) 细胞的水势

1.一般认为,植物细胞水势(Ψw)组成为:ψw=ψπ +ψp+ψg

2. 细胞水势组成成分的生理意义

(1)ψπ:渗透势(osmotic potential,ψπ)或溶质势(solute potential,ψs):恒为负值;细胞未形成液泡时为0.

渗透势值按下式计算:ψπ=-iCRT (式中C为溶液的摩尔浓度,T为绝对温度,R为气体常数,i为解离系数。)

(2) ψp:压力势(pressure potential):一般情况下为正值;细胞质壁分离或未形成中心大液泡时为0,剧烈蒸腾时为负值。

(3)ψg :重力势(gravity potential):为正值,一般忽略不计。

所以--------已形成中心大液泡的细胞: ψw=ψπ +ψp

形成中心大液泡的细胞若质壁分离:ψw=ψπ

(五) 细胞间的水分移动

1.依据:△ψw

2.方向与速度:

水总是从高水势区域向低水势区域移动;细胞间水势梯度(water potential gradient)越大,水分移动越快;反之则慢。

第三节植物根系对水分的吸收

二、根系吸水的动力

(一)根压(root pressure)

1.定义:植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力.

2.外在表现(存在证据)

(1)伤流(bleeding)

(2)吐水(gutation)

3. 根压机理

(1)渗透理论

(2)代谢理论

(二)蒸腾拉力(transpirational pull)

——植物因蒸腾失水而产生的吸水动力.是根系吸水的主要动力.

四、影响根系吸水的土壤条件

1.土壤中可用水分(available water)

2.土壤通气状况

3.土壤温度

4.土壤溶液浓度

第四节蒸腾作用(transpiration)

蒸腾作用—植物散失水分的主要方式.植物体内的水分以气态方式从植物的表面向外界散失的过程。

一、蒸腾作用的生理意义、部位与方式

(一)生理意义

(二)部位与方式

二、气孔蒸腾

(一)气孔的运动(stomatal movement)

(二)气孔运动机理

1.淀粉--糖转化学说(starch-sugar conversion theory)

关键:淀粉磷酸化酶在高PH(7左右)时催化正向反应,使淀粉水解为糖 ; pH下降到5左右,则催化逆向反应,使糖转化成淀粉.从而通过水分关系引起气孔运动.

2.无机离子(K+)吸收学说

在光下……

在黑暗中闭……

3.苹果酸代谢(生成)学说(malate metabolism theory)

保卫细胞内淀粉和苹果酸之间存在一定的数量关系

要点:在光照下……苹果酸根进入液泡和Cl-共同与K+ 在电学上保持平衡。同时,苹果酸也可作为渗透物质降低水势,促使保卫细胞吸水,气孔张开。

当叶片由光下转入暗处时,过程逆转。

4.气孔运动机理的归纳图解

(三)影响气孔运动的困素

1 、光照

2 、温度

3 、CO2

4 、脱落酸(ABA)

三、影响蒸腾作用的外、内条件

(一)外界条件

光照

空气相对湿度

温度

昼夜变化

(二)内部因素

气孔:气孔频度、气孔大小

气孔下腔

细胞间隙的面积 (叶片内部面积 )

(三)减慢蒸腾速率的途径

附:蒸腾作用的指标

1、蒸腾速率(transpiration)

2、蒸腾比率(transpiration ratio)

3、蒸腾系数(transpiration coefficient)或需水量(water requirement)

第五节植物体内水分的运输

一、水分运输的途径

(一)整体途径

土壤溶液的水分根部皮层薄壁细胞木质部的导管和管胞中茎或叶的木质部叶肉细胞气孔下腔附近的叶肉细胞细胞壁的蒸发部位气孔蒸腾空气

可见,土壤一植物一空气三者之间的水分是具有连续性的。

(二) 水分在茎、叶细胞内的运输途径

1.经过死细胞导管和管胞

2.经过活细胞叶脉木质部末端气孔下腔附近的叶肉细胞,距离很短,但阻力很大,不适于长距离运输。

三、水分沿导管或管胞上升的动力

水分如何上升?

根压

蒸腾拉力

水柱如何不断?

内聚力

张力

第六节合理灌溉的生理基础

一、作物的需水规律

因作物种类而异

因不同生长发育时期而异 :水分临界期(critical period of water)

二、合理灌溉的指标

形态指标

生理指标

三、灌溉的方法

通常采用:沟渠排灌法

喷灌(sprinkling irrigation)

滴灌(drip irrigation)

四、合理灌溉增产的原因

满足了“生理需水”

满足了“生态需水”

小结

第二章植物的矿质营养

植物矿质营养(mineral nutrition)的三个过程:植物对矿物质的吸收、矿物质在植物体内转运和同化.

第一节植物必需的矿质元素

(一)检测办法

1.土壤培养法(土培法);

2.无土载培法:

(1)溶液培养法(Solution culture method),也称water culture method.

(2)砂基培养法(砂培法,Sand culture method ):

(二) 植物必需元素

陆生高等植物必需的营养元素(目前已确认19种):

1.大量元素(Macroelement,分别占植物体干重的0.1%以上 ):C、H、O;N、P、K;Ca、Mg、S; Si

2.微量元素(Microelement,分别占植物体干重的0.01%以下 ):Fe、 Mo、B;Zn、Cu、Mn ;Cl、Ni、Na

(三)植物必需矿质元素的生理作用

1.作为碳化合物部分的营养.

2.能量贮存和结构完整性的营养.

3.保留离子状态的营养.

4.参与氧化还原反应营养

三、作物缺乏矿质元素的诊断

第二节植物细胞对矿质元素的吸收

二、细胞吸收溶质的方式和机理

细胞吸收溶质的方式:4种

(一)离子通道运输(ion channel transport)

1.机理:内在蛋白(intrinsic protein)构成圆形孔道,离子扩散进入。

2.特点:①顺浓度梯度、被动吸收;②耗能较少,较快

(二)载体运输(carrier transport)

1.机理:载体蛋白(内在蛋白)与溶质结合→载体—物质复合体→透过质膜→释放进胞内.

单向运输载体(uniport carrier ):顺或逆浓度梯度.

同向运输器(symporter ):逆浓度梯度.

反向运输器(antiporter):逆浓度梯度.

2.特点:①顺或逆浓度梯度,被动或主动;②耗能较多,较慢(10000-100000个/S);③单向、多种离子同向或反向运输

(三)离子泵运输(ion pump transport)

1.机理:ATP→ADP+P+E→离子泵→离子吸收

离子泵主要有:质子泵和Ca泵

(1)质子泵(proton pump ):H—泵ATP酶或H—ATP酶原理:H-ATP酶活动→电化学势(质子浓度、膜电位)梯度→H泵出膜外,A泵入;且B随H扩散入. 注:生电质子泵(electrogenic proton pump)的工作机理.

(2)钙泵(calcium pump ) :Ca-ATP或(Ca,Mg)-ATP酶

原理:Ca-ATP酶→ATP→ADP+P→Ca被泵出膜外

2.特点:均需主动运输

(四)胞饮作用(pinocytosis,最早发现于动物细胞)

吸收对象:分子或离子、H2O

胞饮方式:1.膜内消化;2. 跨膜运输 .

注:细胞吸收中运输蛋白的种类

1.离子通道蛋白

2.载体蛋白

3.质子泵蛋白.

第三节植物对矿质元素的吸收

植物吸收矿质元素的部位:叶片,根系.

一、植物吸收矿质元素的特点

(一)对盐分和水分的相对吸收

(二)离子的选择吸收(selective absorption)

1.对同一溶液中不同离子吸收的差异

2.对同一盐的阴、阳离子吸收的差异

(1)生理酸性盐,如(NH4)2S04

(2)生理碱性盐,如Ca(NO3)2

(3)生理中性盐,如NH4NO3

(三)单盐毒害和离子对抗

1.单盐毒害(toxicity of single salt):症状:根停止生长,生长cell

壁粘液化.

2.离子拮抗(ion antagonism)

3.平衡溶液(balanced solution)

二、根部对溶液中矿质元素的吸收过程

(一)离子吸附在根部细胞表面

方式:交换吸附

(二)离子进入根部内部

三、根部对被土粒吸附着的矿质元素的吸收

四、影响根系吸收矿质元素的条件

五、植物地上部分对矿质元素的吸收-根外营养

根外营养的主要方式-叶片营养(foliar nutrition)

1.叶片吸收途径:气孔、角质层、壁中外连丝.

2.根外追肥注意事项

肥液配制

追肥时机

吸收效果

3.根外追肥的优点与缺陷

第四节矿物质在植物体内的运输和分布

一、矿物质运输的形式、途径和速度

1.形式

N:氨基酸、酰胺和硝酸

P:正磷酸

S:硫酸根离子

金属:金属离子

2.途径

(根→叶)上行:木质部为主(根→叶)

(叶→根)下行:韧度部为主

3.速度30-100cm/h

二、矿物质与植物体内的分布

1.分布

植物体内的元素:

(1)可多次利用:

①呈离子状态:K

②形成不稳定、易分解的化合物:N、P、Mg

(2)只能利用一次:

形成难溶的稳定化合物:S、Ca、Fe、Mn、B

2.应用

植物若缺Mg,首先受害的是老叶

植物若缺Ca,首先受害的是嫩叶

第五节植物对氮、硫、磷的同化

一、氮的同化

(一)硝酸盐的代谢还原

1.硝酸盐的还原步骤

硝酸亚硝酸次亚硝酸羟氨氨

2.硝酸还原酶(图2-10)与亚硝酸还原酶(图2-11)的还原反应

辅酶:NADPH、DNDH、FMN、FAD

3.硝酸还原的产物

(1)中间产物亚硝酸

(2)终产物 氨

(三)生物固氮

1.生物固氮定义

2.生物固氮的底物:N2

3.生物固氮的产物:NH3

第六节合理施肥的生理基础

一、作物的需肥规律

不同植物需肥不同

同一植物在不同时期需肥不同

二、合理施肥的指标

(一)形态指标:1.长相;2.叶色

(二)生理指标:1.营养元素(临界浓度);2.酰胺(天冬酰胺);3.酶(硝酸还原酶,谷氨酸脱氢酶)活性

三、发挥肥施的措施

1.适当灌溉

2.适当深耕

3.改善施肥方式深层施肥,叶面喷肥

此外,改善肥料性状,如缓释肥料

小结

第三章光合作用

光合作用(photosynthesis):绿色植物吸收阳光的能量,同化二氧化碳和水,制造有机物质并释放氧气的过程.

第一节光合作用的重要性

1、把无机物变成有机物

2、蓄积太阳能量

2、环境保护

第二节叶绿体及叶绿体色素

二、光合色素的化学特性

高等植物的光合色素:叶绿素和类胡萝卜素,排列在类囊体膜上。

(一)叶绿素(chlorophyll)

1、种类与理化性质

种类叶绿素a 叶绿素b

颜色蓝绿色黄绿色

溶解性均不溶于水,但能溶于酒精、丙酮和石油醚等有机溶剂。

3、叶绿素的结构与功能

(1)叶绿素a的结构

(2)功能:绝大部分叶绿素a和全部叶绿素b分子具有收集和传递光能的作用。少数特殊状态的叶绿素a分子有将光能转换为电能的作用。

(二)类胡萝卜素(carotenoid)

1、种类与理化性质

种类胡萝卜素叶黄素

颜色橙黄色黄色

溶解性均不溶于水,但能溶于有机溶剂

2、结构与功能

(1)功能:

收集和传

递光能,

防护叶绿

素免受多

余光照伤害。

(2)结构:

三、光合色素的光学特性

2 、吸收光谱

区别: 叶绿素a、叶绿素b的吸收光谱

(三)荧光现象和磷光现象

1 荧光现象: 叶绿素溶液在透射光下呈绿色,而在反射光下呈红色(叶绿素a为血红光,叶绿素b为棕红光)

荧光寿命很短(10-8~10-9 s )

2 磷光:上述去掉光源后,还能继续辐射出极微弱的红光(用精密仪器测知),称为磷光

磷光的寿命较长(10-2s)

四、叶绿素的形成

(一)叶绿素的生物合成: 4个阶段(合成的环境条件)

(二) 植物的叶色

1 、高等植物正常叶子的色素比例

叶绿素:类胡萝卜素 3:1

叶绿素a:叶绿素b 3:1

叶黄素:胡萝卜素 2:1

2 、影响叶绿素的生物合成的环境条件

温度最低温度是2~4℃

最适温度是30℃上下

最高温度是40℃

矿质元素氮、镁、铁、锰、铜、锌

第三节光合作用的机理

概述:

两种反应类型:光反应、暗反应

三大反应与能量转变步骤:光能电能活跃化学能稳定化学能四类能量载体贮存物质:量子电子同化力 (CH2O)等

五步代谢过程:光能的吸收与传递;光能的转换(光化学反应);电子传递、光合磷酸化作用;碳同化

一、原初反应

(一)原初反应:光能的吸收、传递和转换的过程

(二)原初反应的过程

1光能的吸收、传递---光合单位 (photosynthetic unit)

聚光色素系统(天线色素):

反应中心:

D(原初电子供体): 如,P700的Pc;P680的Tyr

P(光能转换色素、中心色素):P700、P650

A(原初电子受体):P680的pheo;P700的A0(Chla)

2.光能的转换---光化学反应:P受光激发发生氧化还原反应的过程(完成光能的转换)

二、电子传递和光合磷酸化

(一)光系统

1.(双光)增益效应(Emerson effect)

1957年,Emerson等观察到两种波长(685、650nm)光协同作用而增加光合效率(量子产额)的现象----增益效应。

2.光系统:

PSⅠ(photosystem Ⅰ):属长光波反应,P700、D=PC, A= A0(Chla),颗粒小(直径11nm),在叶绿体膜的非光合部分。

PSⅡ(photosystem Ⅱ):属短光波反应,P680、D=Tyr,A=pheo,颗粒大,在叶绿体膜的叠合部分,受敌草隆抑制

(二)电子传递和质子传递

1 、光合链(photosynthetic chain):光系统间一系列相互衔接的电子传递体.

3 、光合链的类型与组成:

非环式光合链及组成: pheo PC.

环式光合链及组成: PC PC.

注意:非环式和环式光合链共有的核心传递体---- PQ (既传递电子也传递质子).与细胞色素b6f复合体(Cytb6f),它们共同完成PQ穿梭

PSⅡ的水裂解(water splitting)放氧(Hill reaction)

原理: KOK 1970年提出:放氧系统的5种“S”状态(水氧化钟).

※光合作用最终的电子供体与受体分别是:H2O, NADP.

※ PSⅡ与PSⅠ电子传递的特征分别是:形成O2,NADPH

(三)光合磷酸化(photophosphorylation)

概念:叶绿体在光下把无机磷和ADP转化为ATP,形成高能磷酸键的过程。 1光合磷酸化的方式

(1)非环式光合磷酸化(从PSⅡ经光合链到PSⅠ)

2ADP + 2Pi + 2NADP + 2H2O → 2ATP + 2NADPH + O2

注:①途径;②特征产物:O2, NADPH, ATP.

(2)循环光合磷酸化

ADP + Pi → ATP

无:O2, NADPH.

2光合磷酸化的蛋白质----ATP合酶(ATP synthase)

3光合磷酸化机理

化学渗透假说:PMF = △pH + △φ

同化力: ATP + NADPH

四、碳同化(CO2 assimilation)

方式(途径):C3、C4、CAM pathway.

(一)Calvin cycle

2.过程:三个阶段---羧化阶段、还原阶段、更新阶段.

(1)羧化阶段:

特征:固定CO2.

羧化酶:RuBPase(RuBPC, RuBP carboxylase).

CO2原初受体:RuBP.

原初产物:PGA(C3).

反应过程:RuBP + CO2 2 PGA

(2)还原阶段:

特征:消耗同化力的主要阶段,完成贮能.

还原酶:PGA激酶, PGA1d脱氢酶.

还原终产物: PGA1d(3-磷酸甘油醛).

反应过程:

PGA DPGA

DPGA PGA1d

(3)更新阶段

特征:重新形成RuBP.

酶:异构酶,合成酶类,激酶.

终产物: RuBP .

反应过程:PGA1d RuBP

(二)C4 pathway (Hatch-slack pathway)

2.C4 pathway的过程(反应):

(1)羧化阶段:

特征:固定CO2.

羧化酶:PEPase(PEPC, PEP carboxylase.存在于叶肉细胞).

CO2原初受体:PEP.

原初产物:OAA(C4).

反应过程:PEP + HCO3 OAA + Pi

(2) CO2的转移阶段:

特征: OAA转变为C4酸,C4酸转移.

过程:

A.转移: OAA Mal或Asp

B.转移:Mal或Asp:

从叶肉细胞细胞质维管束鞘细胞.

(3)脱羧与还原成CO2.

特征: A. Mal或Asp CO2.

B. CO2 Calvin cycle 糖类等.

(4) PEP的再生阶段:

Pyr + ATP + Pi PEP + AMP + PPi 3.C4 pathway的类型

(1)脱羧类型:

(2)脱羧后CO2的去向: C3 pathway

3种

脱羧类型

反应过程

与部位

5.C3、C4 plant的光合特征

(1)结构差别:C3、C4 plant的解剖特征的比较

①维管束鞘细胞小,无或少叶绿体; 大,有叶绿体

②“花环型”无有

(Kranz type)结构;

③维管束鞘细胞与叶肉细胞间有无大量的胞间连丝相连.

无有叶肉细胞间有无大量的胞间连丝相连.

(2)C4plant的生理特征

C4、plant的PEPcase活性强

C4、plant的光呼吸弱

(三) CAM pathway(景天科酸代谢)

景天科酸代谢植物气孔运动的特殊性:

1.过程:

(1)晚上:

CO2 + PEP OAA(Mal,积累于液泡)

(2)白天:

Mal CO2 + Pyr(在细胞质中,NADP-Mal酶)

Pyr PEP (通过EMP)

※注:从时间、空间上与C3、C4区别

※注:

C3 plant:

C4 plant:

CAM plant:

四、光合作用的直接产物

主要为:糖类(单糖、双糖、多糖),以蔗糖和淀粉最为普遍.

其他:蛋白质、脂肪、有机酸,乙醇酸(C3 plant)等.

(一)叶绿体中淀粉的合成

(二)细胞溶液蔗糖的合成

图:淀粉和蔗糖分别在叶绿体和胞质溶胶中合成(P82)

第四节光呼吸( photorespiration)

定义:植物的绿色细胞依赖光照,吸收O2放出CO2的过程。

(一)光呼吸的生物化学

1.底物:乙醇酸

2.参与的细胞器:叶绿体、过氧化体、线粒体

3.产物:CO2,氨基酸(Gly Ser)

光呼吸代谢途径(图,P86):

(二)光呼吸的生理功能

1、避免产生光抑制

2、避免损失过多的有机碳

(注:C4植物的光呼吸明显低于光呼吸或高光呼吸植物--C3植物)

第五节影响光合作用的因素

一、外界条件对光合速率的影响

(一)光照

(二)CO2

(三)T

(四)矿质元素

(五)H2O

(六)光合速率的变化

二、内部因素对光合作用的影响

(一)不同部位:

(二)不同生育期:

第六节植物对光能的利用

一、植物的光能利用率

还原1分子CO2所需的日光能

能量转化率= X100%

量子需要量X爱因斯坦值

二、提高光能利用率的途径

(一)延长光合作用时间

1.提高复种指数

2.补充人工光照

3.延缓叶片衰老

(二)增加光合面积

1.合理密植

2.改变株型

(三)加强光效率

1.增加CO2的浓度

2.降低光呼吸

光呼吸抑制剂:NaHSO3;HPMS;HBA

第二篇植物体内物质和能量的转变

第四章植物的呼吸作用

第一节呼吸作用的概念和生理意义

一. 概念(respiration) 是指生活细胞内的有机物,在酶的参与下,逐步氧化分解并释放能量的过程。

1. 有氧呼吸(aerobic respiration)

2. 无氧呼吸(anaerobic respiration)

二. 生理意义

1. 为植物生命活动提供能量

2. 中间产物是合成重要有机物质的原料

3. 提供还原力

4.在植物抗病免疫方面有重要作用

第二节植物的呼吸代谢途径

糖类呼吸分解的三条途径:EMP,TCA,PPP

一、呼吸代谢的全貌

二、EMP,TCA,PPP的比较

EMP TCA PPP

部位细胞质线粒体细胞质

辅酶 NAD+ NAD+ 、FAD DADP+

原料淀粉、蔗糖、己糖丙酮酸磷酸己糖(G6P)

产物丙酮酸、H2O、 CO2、 NADH、 CO2、 G6P

NADH、ATP FADH2、 ATP NADPH

意义 TCA、PPP的共同途径代谢枢纽与抗性有关

三、暗呼吸和光呼吸的比较

第三节电子传递与氧化磷酸化

生物氧化(biological oxidation):有机物在生物活细胞中所进行的一系列传递氢和电子的氧化还原过程.

1956-1965,汤佩松:“呼吸代谢多条路线”观。

一、呼吸链

(一)概念:呼吸链(respiratory chain)即呼吸电子传递链(electron transport chain):线粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递总轨道。(二)组成:

氢传递体包括一些脱氢酶的辅助因子,主要有NAD+、FMN、FAD、CoQ等。它们既传递电子,也传递质子;

电子传递体包括细胞色素系统和某些黄素蛋白、铁硫蛋白。

(三)呼吸链的种类(共五类)

1、复合体Ⅰ(complex Ⅰ):又称NADH脱氢酶,由FMN、Fe-S构成

2、复合体Ⅱ(complex Ⅱ):又称琥珀酸脱氢酶,由FAD、Fe-S构成

3、复合体Ⅲ(complex Ⅲ)又称细胞色素bc1复合物,由Cytbc1、Fe-S 构成

4、复合体Ⅳ(complex Ⅳ)又称细胞色素氧化酶,由CuA、CuB及Cyta、Cyta3构成

5、复合体Ⅴ(complex Ⅴ)又称ATP合酶酶,由F0、F1构成

(四)呼吸链传递体传递电子的动力和顺序

动力:电化学势

顺序:代谢物→NAD+→FAD→CoQ→细胞色素系统→O2

二. 氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)

(一)概念:是指电子从NADH或FADH2经电子传递链传递给分子氧生成水,并偶联ADP和Pi生成ATP的过程。

(三)机理

(四)P/O ratio

氧化磷酸化中每消耗1mol氧时所消耗的无机磷酸mol数之比.

三、末端氧化酶类

末端氧化酶(terminal oxidase):将底物所脱下的氢中的电子最后传给O2,并形成H2O或H2O2的酶类。

(一)线粒内末端氧化酶

1、细胞色素氧化酶(cytochrome oxidase):完成胞内80%耗氧量

2、交替氧化酶(alternative oxidase):线粒体中还存在一种对氰化物不敏感的氧化酶,可将电子传递给O2,称为交替氧化酶,又称抗氰氧化酶。

3、其它

(1)外NAD(P)H脱氢酶

(2)内NAD(P)H脱氢酶

(二) 线粒外末端氧化酶

★位于胞质溶胶、微粒体;不藕联形成ATP

1、酚氧化酶(phenol oxidase):含Cu

单酚氧化酶(酪氨酸酶)

多酚氧化酶(儿茶酚氧化酶)

2、抗坏血酸氧化酶ascorbic acid oxidase):含Cu

3、乙醇酸氧化酶体系(glycolate oxidase):不含金属

五、植物呼吸代谢的多样性

(一)内涵(三多)

1、多条底物分解途径

EMP、TCA、PPP etc.

2、多条呼吸链五种复合体

3、多种末端氧化酶类二类多种末端氧化酶类

(二)意义

适应多变的环境

第四节呼吸过程中能量的贮存和利用

三、光合作用与呼吸作用的关系

(一)区别

光合作用呼吸作用

原料CO2、H2O O2、淀粉、己糖等有机物

产物O2、淀粉、己糖、蔗糖等有机物CO2、H2O等

能量转换贮藏能量的过程释放能量的过程

发生部位绿色细胞、叶绿体、细胞质生活细胞、线粒体、细胞质

发生条件光照下才可发生光下、暗处都可发生

(二)联系

1、 ADP和NADP+在光合和呼吸中可共用。

2、光合C3途径与呼吸PPP途径基本上正反反应,中间产物可交替使用。

3、光合、呼吸的产物彼此互为原料

第五节呼吸作用的调节和控制

四、能荷调节

能荷(energy charge):ATP-ADP-AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量第六节呼吸作用的指标及影响因素

一. 呼吸作用的指标

2.呼吸商(respiratory quotient,RQ) :又称呼吸系数,是指植物组织在一定时间内,释放CO2与吸收O2的数量(体积或物质的量)比值。

RQ=释放的CO2量 / 吸收的O2量

呼吸商的影响因素

呼吸底物不同,RQ不同

①葡萄糖: R.Q=1.0

C6H12O6+6O2→6CO2 + 6H2O R.Q=6/6=1.0

②脂肪、蛋白质: RQ<1

C16H32O2+23O2→16CO2+16H2O (棕榈酸) R.Q=16/23=0.70

③有机酸: RQ>1

C4H6O5 + 3O2→ 4CO2 + 3H2O (苹果酸) R.Q=4/3=1.33 二. 呼吸速率的影响因素

(一)内部因素的影响

1、不同植物不同

2、不同器官或组织不同

①生殖器官>营养器官

②生长旺盛、幼嫩器官>生长缓慢、年老器官

③种子内,胚>胚乳

(二)外界条件的影响

1、温度

①最适温度:

②最低温度:

③最高温度:

2、氧气

★把有氧呼吸停止进行的最低氧含量(10%左右)称为有氧呼吸的消失点。

氧浓度过高,对植物有毒害

氧浓度过低, 无氧呼吸增强,产生酒精中毒,消耗体内养料过多。

3、CO2

4、水分

5、机械损伤

呼吸增强,原因有二

第七节呼吸作用与农业生产

一、呼吸作用与作物栽培

①播前浸种,通过控制温度与通气提高种子的呼吸,以便促进种子萌发。

②田间中耕松土和低洼地块开沟排水等均能增加土壤透气性,有效地抑制无氧呼吸。

③在人工气候室栽培作物,降低夜温以减少呼吸消耗,有利于干物质积累。

二、呼吸作用与粮食贮藏

粮食贮藏:

控制进仓种子的含水量,不得超过安全含水量

注意库房的通风,增高CO2含量 ,降低O2含量充N 贮藏

注:“三低”[低湿、低O2、低温]

三、呼吸作用与果蔬贮藏

注:“二低”[低O2、低温]、“一防”[防机械损伤] “巧控水”[因物而异]

1、低温:

2、低O2

3、巧控水

一般防干燥皱缩;柑桔、白菜、菠菜等适当轻度干燥

第五章植物体内有机物的代谢

总论

1.光合作用是形成糖类的基础,呼吸作用中间产物是各种代谢的中心。

2.萜类可分为单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜,合成途径有2条:甲羟戊酸途径和甲基赤藓醇磷酸途径。

3.酚类可分为简单酚类,木质素、类黄酮类、鞣质和其他酚类,酚类生物合成走:莽草酸途径和丙二酸途径。

4.含N次生化合物大多从普通氨基酸合成

第一节各种有机物代谢的相互联系

一、初生代谢及其产物的相互联系

(一)有机物代谢的主干(舞台)

Calvin cycle、 EMP pathway、 TCA cycle、 PPP 是有机物代谢的主干(舞台)

(二)糖、脂肪和核酸、蛋白质之间能够互相转变 (核心环节:EMP-TCA)二、次生代谢及其产物

(一) 次生代谢产物(secondary metabolites):植物体内由糖类等有机物代谢衍生出来的物质。

(二)常见种类

萜类(类萜)

酚类

含氮次级产物

(三)次级产物主要功能

(1)贮存物质。作为代谢终产物,贮存在液泡或胞壁中。大多的secondary metabolites皆如此。

(2)参与细胞结构。如木质素等。

(3)参与代谢,调节生命活动。IAA、GA、chl、花色素等。

(4)吸引昆虫、动物,促进生殖。

(5)防御天敌、伤害(防御功能)

(6)医药、工业原料。

第二节萜类

一、

(一)基本结构

二、Terpene的生物合成

核心中间产物:IPP(异戊烯焦磷酸),结构如下:

1.甲羟戊酸途径

原料:乙酰CoA

2.甲基赤藓醇磷酸途径(PGA1d/丙酮酸途径)

原料: PGA1d、Pyr

第三节酚类

二、Phenol的生物合成

(一)莽草酸途径(shikimic acid pathway)

前体:E-4-P(来自PPP),PEP(来自EMP)

注:本途径只存在于高等植物、真菌、细菌中。动物必须从食物中获取苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸。

(二)丙二酸途径(malonic acid pathway)

前体:酰基CoA,丙二酰CoA

Fig.5-6

第四节含氮次级化合物

第五节植物次生代谢的基因工程

一、花卉育种

二、农作物性状改良

三、药用植物次生代谢的基因工程

第六章植物体内有机物的运输

第一节有机物运输的途径、溶质种类

一、运输途径

1、主要途径:韧皮部;主要运输:筛管、伴胞。

2、证明方法:环割法,示踪法。

3、筛分子—伴胞复合体(sieve element-companion cell complex)

二、运输方向

有机物在植物体内上行和下行运输都通过韧皮部。

韧皮部内的有机物可同时作双向运输。

同化物也可横向运输,但正常状态下其量甚微,只有当纵向运输受阴时,横向运输才加强

三、运输的速率和溶质的种类

(二)溶质种类:(表6—2)

1、种类:主要是碳水化合物(糖类);糖类又以蔗糖为运输的主要形式。此外还有具有一个蔗糖残基的棉子糖(三糖),水苏糖(四糖),毛蕊花糖(五糖)。也有氨基酸和酰胺,磷酸核苷酸和蛋白质,除乙烯以外的其他四大类植物激素,糖醇,钾、磷、氯等无机离子。

2、测定法:用蚜虫的吻刺结合同位素示踪进行(图6—4)

第二节韧皮部装载

韧皮部装载(phloem loading)的定义:指光合产物从叶肉细胞到筛分子——伴胞复合体的整个过程。

一、途径:

A、质外体途径

速度很快

B、共质体途径

二、不同糖分的韧皮部装载

(一)质外体途径中的蔗糖转运

通过:蔗糖-质子同向转运(sucrose-proton symport)(也称共转运co-transport)

(二)共质体途径中的寡糖转运

通过:多聚体—陷阱模型(polymer-trapping model)进行

三、不同装载途径的比较及韧皮部装载的特点

(一)不同装载途径的比较

1、质外体装载:运输蔗糖;伴胞和传递细胞;胞间连丝少

2、共质体装载:运输蔗糖、棉子糖、水苏糖;居间细胞;胞间连丝多(二)韧皮部装载的特点:

1、逆浓度梯度进行

2、需能过程

3、具有选择性

第三节韧皮部卸出

韧皮部卸出:指装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程。

韧皮部卸出的原则:阻止卸出的蔗糖被重新装载。

源:合成与输出同化产物的器官或部位。

库:贮藏与接受同化产物的器官或部位

一、同化产物卸出途径:(图6-8)

(一)共质体途径

(二)质外体途径

第四节韧皮部运输的机理

一、压力流动学说(pressure nflow theory)

要点:该学说主张筛管液流是靠源端和库端的膨压差建立起来的压力梯度来推动的,所以称为压力流动学说。压力流动学说可以解释被子植物同化产物长距离运输,但对裸子植物则不适用.

二、胞质泵动学说(c ytoplasmic pumping theory)

认为筛管分子内腔的细胞质呈几条长丝,形成胞纵连束(transcellular strand),纵跨筛管分子,每束直径为1到几个μm。在束内呈环状的蛋白质丝反复地、有节奏地收缩和张弛,就产生一种蠕动,把细胞质长距离泵走,糖分就随之流动.

三、收缩蛋白学说(contractile protein theory)

有人根据筛管腔内有许多具有收缩能力的韧皮蛋白(p蛋白),认为是它在推动筛管汁液运行,因此称这个学说为收缩蛋白学说。

第五节同化产物的分布

一、同化产物的配置

配置(allocation):指源叶中新形成同化产物的代谢转化.

源叶同化产物配置的3种方向:

1)代谢利用

2)合成暂时贮藏化合物

3)从叶输出到植株其他部分

二、分配

分配(partitioning):指新形成同化物在各种库之间的分布。

植物生理学

硕士研究生入学考试大纲植物生理学 植物生理学是运用物理、化学、数学和生物方法揭示和调控植物生命活动的科学,是现代合理农业的理论基础。作为硕士研究生入学考试主要考察植物生理学的基本理论、基本知识与重要植物生理指标的基本测定方法基本原理及注意事项,学生分析问题、解决问题的能力。 植物生理学的基本内容概括为四部分: (1)细胞结构与功能,它是各种生理活动与代谢过程的组织基础; (2)功能与代谢生理,主要包括光合、呼吸、水分、矿质、运输和细胞信号转导等各种功能、机理与环境条件的影响; (3)生长发育,它是各种功能与代谢活动的综合反应,包括生长、分化、发育与成熟、休眠、衰老(包括器官脱落)及其调控; (4)逆境生理,包括植物在逆境条件下的生理反应、抗逆性等。 这四个部分相互联系构成了植物生理学的整体。 绪论 了解植物生理学的对象、内容、产生和发展及对农业做出的贡献、发展趋势。植物生理学与分子生物学的关系。 第1章植物细胞的结构与功能 重点了解植物细胞(生物膜、叶绿体和线粒体)的亚显微结构与功能的关系。 基本概念 1. 粘性(viscosity) 2. 弹性(elasticity)。 3. 液晶态(liquid crystalline state) 4. 伸展蛋白(extensin)。 5. 胞间连丝(plasmodesma) 6. 生物膜流动镶嵌模型(fluid mosaic model) 2章植物的水分代谢 主要了解植物对水分吸收、运输及蒸腾的基本原理,维持植物水分平衡的重要性。 (一)基本内容 1.水分在植物生命活动中的生理作用

2.植物细胞对水分的吸收 3.植物对水分的吸收、运输和散失过程及其动力 4.植物水分平衡 (二)重点 1.植物细胞的水分关系 2.水分吸收和散失的动力及调控(气孔运动的机理) 3.植物水分平衡 (三)基本概念 1.水势(water potential)2.渗透势(osmotic potential) 3.压力势(pressure potential)4.水分代谢(water metabolism)与水分平衡(water balance)5.自由水(free water)与束缚水(bound water) 6.共质体(symplast)与质外体(apoplast) 7.主动吸水(active absorption of water)与被动吸水(passive absorption of water)8.水孔蛋白(aquaporin)9.蒸腾作用(transpiration)。 10.蒸腾效率(transpiratton ratio)与蒸腾系数(transpiration coefficient) 11.水分临界期(critical period of water) 12.永久萎蔫系数(permanent wilting coefficient)13.根压(root pressure) 14.小孔律(law of small pores)15.SPAC(Soil-plant-atmosphere-continuum) 第3章植物的矿质与氮素营养 主要了解植物生命活动中必需矿质元素的重要生理功能及缺素诊断,植物对矿质元素吸收、利用特点及吸收机理。 (一)基本内容 1.植物生命活动中的必需元素及其研究方法 2.必需元素的生理功能及典型缺素症诊断 3.根系吸收矿质的特点及运输 4.细胞吸收矿质的机理 5.合理施肥的理论依据 (二)重点 1. N、P、K、Ca及Fe、B、Zn的重要生理功能及典型缺素症 2. 根系吸收矿质的特点 3.细胞吸收矿质的机理 (四)基本概念 1. 灰分(ash)和矿质元素(mineral element) 2. 必需元素(essential element) 3. 主动吸收(active absorption) 4. 协助扩散(facilitated diffusion)。 5. 膜转运蛋白(fransport protein) 6. 载体(carrier) 9. ATPase (ATP phosphorhydrolase) 10. 致电泵(eletrogenic pump)。

植物生理学重点

1 含水量 束缚水、自由水及其表现 吸水三种方式:渗透吸水、吸胀吸水、代谢性吸水 水势及其单位,水势组成 渗透作用 渗透势 压力势 衬质势 质壁分离及复原;质壁分离现象实验意义(利用质壁分离现象完成检测) ψw =ψs+ψp+ψm+ψg 植物细胞水势变化、体积变化、吸水失水变化 水通道蛋白(水孔蛋白) 水势的测定 2主动吸水和被动吸水;根压和蒸腾拉力 吐水和伤流 共质体和质外体 根压的产生 蒸腾拉力的产生 影响吸水的土壤因素(水、温、通气、浓度)

永久萎蔫系数 蒸腾作用 蒸腾强度;蒸腾效率;蒸腾系数 小孔律 影响气孔运动的因素(光、温、CO2、水、风) 3.气孔运动的机理(三个学说) 影响蒸腾作用的因素(光、湿度、温度、风) 内聚力张力学说 概念:水分平衡,SPAC,水分临界期 4.概念:矿质元素;必需元素;大量元素;微量元素;缺素症 必需元素三条标准 判定必需元素的方法 N P K Ca Fe B Zn的生理作用及缺素症,N肥过多;其它元素最典型症状 元素的重复利用 概念:被动吸收;主动吸收;简单扩散;协助扩散 5.概念:通道;载体;主动吸收;离子吸收饱和效应;离子吸收竞争现象;初级主动运输;次级主动运输 主动吸收存在的证据

吸水和吸盐的关系 概念:生理酸性盐;生理碱性盐;生理中性盐;单盐毒害;离子拮抗;平衡溶液 自由空间;表观自由空间 根系吸收矿质的过程 概念:根外营养 影响根系吸收矿质的因素(温,通气,溶液浓度,酸度,微生物) 矿质的运输:根系吸收木质部;叶面吸收韧皮部 概念:生长中心;最大生产效率期 Cu 抗坏血酸氧化酶,多酚氧化酶; Mo 硝酸还原酶; Zn 碳酸酐酶,核糖核酸酶; Fe 过氧化物酶,过氧化氢酶。 6. 碳素同化作用 叶绿体结构 叶绿体色素及其比例 叶绿体色素性质 叶绿素荧光现象和磷光现象 影响叶绿素形成的因素

植物生理学简答题

简答题 1、简述氧化酶的生物学特性与适应性。 植物体内含有多种呼吸氧化酶,这些酶各有其生物学特性(如对温度的要求和对氧气的反应,所以就能使植物体在一定范围内适应各种外界条件。 以对温度的要求来说,黄酶对温度变化反应不敏感,温度降低时黄酶活性降低不多,故在低温下生长的植物及其器官以这种酶为主,而细胞色素氧化酶对温度变化的反应最敏感。在果实成熟过程中酶系统的更替正好反映了酶系统对温度的适应。例如,柑橘的果实有细胞色素氧化酶、多酚氧化酶和黄酶,在果实末成熟时,气温尚高,呼吸氧化是以细胞色素氧化酶为主;到果实成熟时,气温渐低,则以黄酶为主.这就保证了成熟后期呼吸活动的水平,同时也反映了植物对低温的适应。 以对氧浓度的要求来说,细胞色素氧化酶对氧的亲和力最强,所以在低氧浓度的情况下,仍能发挥良好的作用;而酚氧化酶和黄酶对氧的亲和力弱,只有在较高氧浓度下才能顺利地发挥作用。苹果果肉中酶的分布也正好反映了酶对氧供应的适应,内层以细胞色素氧化酶为主,表层以黄酶和酚氧化酶为主。水稻幼苗之所以能够适应淹水低氧条件,是因为在低氧时细胞色素氧化酶活性加强而黄酶活性降低之故。 2、长期进行无氧呼吸会导致植株死亡的原因是什么? 长时间的无氧呼吸会使植物受伤死亡的原因:第一,无氧呼吸产生酒精,酒精使细胞质的蛋白质变性;第二,因为无氧呼吸利用每摩尔葡萄糖产生的能量很少,相当于有氧呼吸的百分之几(约8%),植物要维持正常的生理需要,就要消耗更多的有机物,这样,植物体内养料耗损过多;第三,没有丙酮酸氧化过程,许多由这个过程的中间产物形成的物质就无法继续合成。作物受涝死亡,主要原因就在于无氧呼吸时间过久。 3.举出三种测定光合速率的方法,并简述其原理及优缺点。 (1)改良半叶法,选择生长健壮、对称性较好的叶片,在其一半打取小圆片若干,烘干称重,并用三氯醋酸对叶柄进行化学环割,以阻止光合产物外运,到下午用同样方法对另一半叶片的相对称部位取相同数目的小圆片,烘干称重,两者之差,即为这段时间内这些小圆片累积的有机物质量。此法简便易行,不需贵重设备,但精确性较差。 (2)红外线CO2分析法原理是:气体CO2对红外线有吸收作用,不同浓度的CO2对红外线的吸收强度不同,所以当红外线透过一定厚度的含CO2的气层之后,其能量会发生损耗,能量损耗的多少与CO2的浓度紧密相关。红外线透过气体CO2后的能量变化,通过电容器吸收

植物生理学模拟试题

一、名词解释(分/词×10词=15分) 1.生物膜 2.水通道蛋白 3.必需元素 4.希尔反应 5.糖酵解 6.比集转运速率 7.偏上生长 8.脱分化 9.春化作用 10.逆境 二、符号翻译(分/符号×10符号=5分) 1.ER 2.Ψw 3.GOGAT 4.CAM 5.P/O 6.GA 7.LAR 8.LDP 9.SSI 10.SOD 三、填空题(分/空×40空=20分) 1.植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征是、和。 2.由于的存在而引起体系水势降低的数值叫做溶质势。溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小,因此,溶质势又可称为。溶质势也可按范特霍夫公式Ψs=Ψπ=来计算。 3.必需元素在植物体内的生理作用可以概括为三方面:(1) 物质的组成成分,(2) 活动的调节者,(3)起作用。 4.类囊体膜上主要含有四类蛋白复合体,即、、、和。由于光合作用的光反应是在类囊体膜上进行的,所以也称类囊体膜为膜。 5.光合链中的电子传递体按氧化还原电位高低,电子传递链呈侧写的形。在光合链中,电子的最终供体是,电子最终受体是。 6.有氧呼吸是指生活细胞利用,将某些有机物彻底氧化分解,形成和,同时释放能量的过程。呼吸作用中被氧化的有机物称为。 7.物质进出质膜的方式有三种:(1)顺浓度梯度的转运,(2)逆浓度梯度的转运,(3)依赖于膜运动的转运。 8.促进插条生根的植物激素是;促进气孔关闭的是;保持离体叶片绿色的是;促进离层形成及脱落的是;防止器官脱落的是;使木本植物枝条休眠的是;促进无核葡萄果粒增大的是。 9.花粉管朝珠孔方向生长,属于运动;根向下生长,属于运动;含羞草遇外界刺激,小叶合拢,属于运动;合欢小叶的开闭运动属于运动。 10.植物光周期的反应类型主要有3种:植物、植物和植物。 11.花粉的识别物质是,雌蕊的识别感受器是柱头表面的。 四、选择题(1分/题×30题=30分) 1.一个典型的植物成熟细胞包括。 A.细胞膜、细胞质和细胞核 B.细胞质、细胞壁和细胞核 C.细胞壁、原生质体和液泡 D.细胞壁、原生质体和细胞膜

植物生理学重点归纳

植物生理学重点归纳-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一章 1.代谢是维持各种生命活动(如生长、繁殖、运动等)过程中化学变化(包括物质合成、转化和分 解)的总称。 2.水分生理包括:水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出。 3.水分存在的两种状态:束缚水和自由水。束缚水含量与植物抗性大小有密切关系。 4.水分在生命活动中的作用:1,是细胞质的主要成分2,是代谢作用过程的反映物质3是植物对物 质吸收和运输的溶剂4,能保持植物的固有姿态 5.植物细胞吸水主要有三种方式:扩散,集流和渗透作用。 6.扩散是一种自发过程,指分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动,扩 散是物质顺着浓度梯度进行的。适合于短距离迁徙。 7.集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。 8.水孔蛋白包括:质膜内在蛋白和液泡膜内在蛋白。是一类具有选择性、高效转运水分的跨膜通道蛋 白,只允许水通过,不允许离子和代谢物通过。其活性受磷酸化和水孔蛋白合成速度调节。 9.系统中物质的总能量分为;束缚能和自由能。 10.1mol物质的自由能就是该物质的化学势。水势就是每偏摩尔体积水的化学势。纯水的自由能最 大,水势也最高,纯水水势定为零。 11.质壁分离和质壁分离复原现象可证明植物细胞是一个渗透系统。 12.压力势是指原生质体吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果,与引起富有弹性的细胞 壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。 13.重力势是水分因重力下移与相反力量相等时的力量。 14.根吸水的途径有三条:质外体途径、跨膜途径和共质体途径。 15.根压;水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 16.伤流:从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。流出的汁液是伤流液。 17.吐水:从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。由根压引起。 18.根系吸水的两种动力;根压和蒸腾拉力。 19.影响根系吸水的土壤条件:土壤中可用水分,通气状况,温度,溶液浓度。 20.蒸腾作用:水分以气体状态,通过植物体的表面(主要是叶子),从体内散失到体外的现象。 21.蒸腾作用的生理意义:1,是植物对水分吸收和运输的主要动力2,是植物吸收矿质盐类和在体内 运转的动力3,能降低叶片的温度 22.叶片蒸腾作用分为两种方式:角质蒸腾和气孔蒸腾。 23.气孔运动有三种方式:淀粉-糖互变,钾离子吸收和苹果酸生成。 24.影响气孔运动的因素;光照,温度,二氧化碳,脱落酸。 25.影响蒸腾作用的外在条件:光照,空气相对湿度,温度和风。内部因素:气孔和气孔下腔,叶片内 部面积大小。 26.蒸腾速率取决于水蒸气向外的扩散力和扩散途径的阻力。 27.水分在茎叶细胞内的运输有两条途径:经过活细胞和经过死细胞。 28.根压能使水分沿导管上升,高大乔木水分上升的主要动力为蒸腾拉力。 29.这种以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力,保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说, 称为内聚力学说亦称蒸腾-内聚力-张力学说。 第三章 1. 为什么说碳素是植物的生命基础? 第一,植物体的干物质中90%以上是有机物质,而有机化合物都含有碳素(约占有机化合物重量的45%),碳素成为植物体内含量较多的一种元素;第二,碳原子是组成所有有机物的主要骨架。碳原子与其他元素有各种不同形式的结合,由此决定了这些化合物的多样性。 2. 按照碳素营养方式的不同分为自养植物和异养植物 3. 自养植物吸收二氧化碳,将其转变成有机物质的过程称为植物的碳素同化作用。植物碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用。

植物生理学简答题问答题

绪论 1.植物生理学的发展大致经历了哪几个阶段? 2.21世纪植物生理学的发展趋势如何? 3.近年来,由于生物化学和分子生物学的迅速发展,有人担心植物生理学将被其取代,谈谈你的观点。 参考答案 1.答:植物生理学的发展大致经历了以下三个阶段: 第一阶段:植物生理学的奠基阶段。该阶段是指从植物生理学学尚未形成独立的科学体系之前,到矿质营养学说的建立。 第二阶段:植物生理学诞生与成长阶段。该阶段是从1840年Liebig建立营养学说时起,到19世纪末植物生理学逐渐形成独立体系。 第三阶段:植物生理学的发展阶段。从20世纪初到现在,植物生理学逐渐在植物学科中占中心地位,所有各个植物学的分支都离不开植物生理学。 2.答:.①与其他学科交叉渗透,从研究生物大分子到阐明个体生命活动功能、生产应用,并与环境生态相结合等方面。微观方面,植物生命活动本质方面的研究向分子水平深入并不断综合。在宏观方面,植物生理学与环境科学、生态学等密切结合,由植物个体扩大到群体,即人类地球-生物圈的大范围,大大扩展了植物生理学的研究范畴。 ②对植物信号传递和转导的深入研究,将为揭示植物生命活动本质、调控植物生长发育开辟新的途径。在21世纪,对光信号、植物激素信号、重力信号、电波信号及化学信号等所诱导的信号传递和转导机制的深入研究,将会揭开植物生理学崭新的一页。 ③植物生命活动过程中物质代谢和能量转换的分子机制及其基因表达调控仍将是研究的重点。在新世纪里,对植物生命活动过程中物质代谢和能量代谢转换的深入研究占有特别重要的位置。目前,将光和能量转换机制与生理生态联系起来进行研究正在走向高潮,从而将光和能量转换机制研究与解决人类面临的粮食、能源问题紧密联系起来,以便在生产中发挥更大的指导作用。 第一章植物的水分代谢 问答题 1、土壤里的水从植物的哪部分进入植物,双从哪部分离开植物,其间的通道如何?动力如何? 2、植物受涝后,叶片为何会萎蔫或变黄? 3、低温抑制根系吸水的主要原因是什么? 4、简述植物叶片水势的日变化 5、植物代谢旺盛的部位为什么自由水较多? 6、简述气孔开闭的主要机理。 7、什么叫质壁分离现象?研究质壁分离有什么意义? 8、简述蒸腾作用的生理意义。 9、解释“烧苗”现象的原因。 10、在农业生产上对农作物进行合理灌溉的依据有哪些? 参考答案 1、土壤里的水从植物的哪部分进入植物,双从哪部分离开植物,其间的通道如何?动力如何? 水分进入植物主要是从根毛——皮层——中柱——根的导管或管胞——茎的导管或管胞——叶的导管或管胞——叶肉细胞——叶细胞间隙——气孔下腔——气孔,然后到大气中去。 在导管、管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压,其中蒸腾拉力占主导地位。在活细胞间的水分运输主要靠渗透。 2、植物受涝后,叶片为何会萎蔫或变黄? 植物受涝后,叶子反而表现出缺水现象,如萎蔫或变黄,是由于土壤中充满着水,短时期内可使细胞呼吸减弱,根压的产生受到影响,因而阻碍吸水;长时间受涝,就会导致根部形成无氧呼吸,产生和累积较多的乙醇,致使根系中毒受害,吸水更少,叶片萎蔫变质,甚至引起植株死亡。 3、低温抑制根系吸水的主要原因是什么?

植物生理学试题及答案

植物生理学试题及答案 一、名词解释(每题3分,18分) 1. 渗透作用 2. 生物固氮 3. 叶面积指数 4. 抗氰呼吸 5. 源与库 6. 钙调素(CaM) 二、填空(每空0.5分,10分) 1. 蒸腾作用的途径有、和。 2. 亚硝酸还原成氨是在细胞的中进行的。对于非光合细胞,是在中进行的;而对于光合细胞,则是在中进行的。 3. 叶绿素与类胡萝卜素的比值一般是,叶绿素a/b比值是:c3植物为,c4植物为,而叶黄素/胡萝卜素为。 4. 无氧呼吸的特征是,底物氧化降解,大部分底物仍是,因释放 。 5. 类萜是植物界中广泛存在的一种,类萜是由组成的,它是由经甲羟戌酸等中间化合物而合成的。 6. 引起种子重量休眠的原因有、和。 三、选择题(每题1分,10分) 1. 用小液流法测定植物组织水势时,观察到小液滴下降观象,这说明 A.植物组织水势等于外界溶液水势 B.植物组织水势高于外界溶液水势 C.植物组织水势低于外界溶液水势 D.无法判断 2. 植物吸收矿质量与吸水量之间的关系是 A.既有关,又不完全一样 B.直线正相关关系 C.两者完全无关 D.两者呈负相关关系 3. C4植物CO2固定的最初产物是。 A.草酰乙酸 B.磷酸甘油酸 C.果糖—6—磷酸 D.核酮糖二磷酸 4. 在线粒体中,对于传递电子给黄素蛋白的那些底物,其P/O比都是。 A.6 B.3 C.4 D.2 5. 实验表明,韧皮部内部具有正压力,这压力流动学说提供发证据。 A.环割 B.蚜虫吻针 C.伤流 D.蒸腾 6. 植物细胞分化的第一步是。 A、细胞分裂 B、合成DNA C、合成细胞分裂素 D、产生极性 7. 曼陀罗的花夜开昼闭,南瓜的花昼开夜闭,这种现象属于。 A、光周期现象 B、感光运动 C、睡眠运动 D、向性运动 8. 在影响植物细胞、组织或器官分化的多种因素中,最根本的因素是。 A.生长素的含量 B.“高能物质”A TP C.水分和光照条件 D.遗传物质DNA 9. 在植物的光周期反应中,光的感受器官是 A. 根 B.茎 C.叶 D.根、茎、叶 10. 除了光周期、温度和营养3个因素外,控制植物开花反应的另一个重要因素是 A.光合磷酸化的反应速率 B.有机物有体内运输速度 C.植物的年龄 D.土壤溶液的酸碱度 四、判断题(每题1分,10分) 1、在一个含有水分的体系中,水参与化学反应的本领或者转移的方向和限度也可以用系统中水的化学势来反映。 2、植物吸收矿质元素最活跃的区域是根尖的分生区。

最新植物生理学研究生考试题及答案

植物生理学2015年研究生考试题及答案 一、填空题(每空1分,共计28分) 1、海芋植物的佛焰花序比一般植物的呼吸放出的热量比一般植物高,是因 为存在抗氧呼吸的缘故。 2、与植物耐旱性有重要相关性的氨基酸是,它能增强细胞 的。 3、植物叶绿体的丙酮提取液透射光下呈,反射光下 呈。 4、根据种子的吸水量,可将种子的萌发分为吸胀吸水阶段、停止吸水阶段,重 新吸水阶段。 5、GA和ABA生物合成的前体是甲瓦龙酸,在短光照下形成ABA。 6、膜脂的组成与膜脂的抗冷性有关,不饱和程度,固化温度 高,不利发生膜变相,植物的抗冷性越小。 7、植物组织培养的理论基础是细胞全能性,用来培养的植物体部分叫外植 体。 8、保卫细胞质的膜上存在着 H+ATP 酶,在光照下,将H+分泌到保卫细胞外, 使保卫细胞 HP升高,驱动 H+ 进入保卫细胞,导致保卫细胞吸水,气孔张开。 9、跨膜信号传导主要是通过和完成。 10、土壤缺氮时,根冠比高,水分过多时,根冠比低。 11、具有远红光和红光逆转效应的是,它的生色团与叶绿体 的 结构相似。 12、成熟的水果变甜,是因为淀粉转化成糖,未成熟的水果有涩味是因为 含有单宁。 13、植物组织培养的理论依据是细胞全能性,用来培养的植物的部分叫外 植体。 二、单项选择(每题1分,共计20分) 略!

三、名词解释(每题3分,共计30分) 1、次级共运转(次级主动运输):以质子动力作为驱动力的跨膜离子运转,使质 膜两边的渗透能增加,该渗透能是离子或者中性分子跨膜转运的动力。 2、细胞信号传导:偶联各种胞外刺激信号与其相应的生理反应之间的一系列分 子反应。 3、希尔反应:离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。 4、渗透调节:植物细胞通过主动增加溶质降低渗透势,增强吸水和保水能力, 以维持正常细胞膨压的作用。 5、交叉适应:植物经历了某种逆境之后,能提高对另一逆境的抵抗能力,对不 同逆境间的相互适应作用。 6、光饱和点:在一定范围内,光合速率随着光照强度的增加而加快,光合速率 不再继续增加是的光照强度称为光饱和点。 7、光的形态建成:依赖光控制细胞分化、结构和功能的改变,最终汇集成组织 和器官的建成,就称为光形态建成。 8、极性运输:生长素只能从植物体形态学上端向下端运输,不能反之。 9、单盐毒害:植物培养在单盐溶液中所引起的毒害作用. 10、水孔蛋白:存在于生物膜上的一类具有选择性、高效转运水分功能的内 在蛋白。 四、简答题(每题7分,共计42分) 1、生物膜结构成分与抗寒性有何关系。 生物膜主要由脂类和蛋白质镶嵌而成,具有一定的流动性,生物膜对低温敏感,其结构成分与抗寒性密切相关。低温下,质膜会发生相变,质膜相变温度随脂肪酸链的加长而增加,随不饱和脂肪酸如油酸、亚油酸、亚麻酸等所占比例的增加而降低,不饱和脂肪酸越多,越耐低温。在缓慢降温时,由于膜脂的固化使得膜结构紧缩,降低了膜对水和溶质的透性;温度突然降低时,由于膜脂的不对称性,膜体紧缩不均而出现断裂,造成膜是破损渗漏,透性加大,胞内溶质外流。生物膜对结冰更为敏感,发生冻害时膜的结构被破坏,与膜结合的酶游离而失去活性。此外,低温也会使膜蛋白质大分子解体为亚基,并在分子间形成二硫键,产生不可逆的凝聚变性,使膜受到伤害。经抗寒锻炼后,由于膜脂中不饱和脂肪酸增多,膜变相的温度降低,膜透性稳定,从而可提高植物的抗寒性。同时,细胞内的NADPH/NADP的比值增高,ATP

植物生理学重点集锦

1、植物生理学的定义和内容 定义:研究植物生命活动规律的科学. 内容:植物的生命活动大致可分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号转导等几个方面。 2、信息传递:植物“感知”环境信息的部位与发生反应的部位可能不完全相同,从信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程。 信号转导:单个细胞水平上,信号与受体结合后,通过信号转导系统产生生理反应 3、植物生理学发展的第一阶段是从探讨植物营养问题开始的。第一个用柳条来探索植物养分来源的是荷兰人凡.海尔蒙。植物生理学发展的第二阶段是以李比希的《化学在农业和生理学上的应用》一书于1840年问世为起始标志。Sachs《植物生理学讲义》(1882年)的问世,Pfeffer巨著《植物生理学》的出版。这两部著作标志着植物生理学成为一门独立的学科。李继侗,罗宗洛,汤佩松. 4、什么是水分代谢 植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 植物体内的水分存在状态 靠近胶粒并被紧密吸附而不易流动的水分,叫做束缚水;距胶粒较远,能自由移动的水分叫自由水。 1.水的生理作用(简答) 1)水是细胞的主要组成成分 2)水是植物代谢过程中的重要原料 3)水是各种生化反应和物质吸收、运输和介质 4)水能使植物保持固有的姿态 5)水分能保持植物体正常的体温 水的生态作用 1)水对可见光的通透性 2)水对植物生存环境的调节 渗透作用—水分通过选择透性膜从高水势向低水势移动的现象。 根系吸水的途径有3条. (1)、质外体途径 (2)、跨膜途径 (3)、共质体途径 根压产生的原因:由于根部细胞生理活动的作用,皮层细胞中的离子会不断通过内皮层细胞进入中柱,中柱内细胞的离子浓度升高,水势降低,便向皮层吸收水分。这种由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力叫根压。 气孔运动的机制 ?淀粉-糖互变、钾离子的吸收和苹果酸生成学说. ?淀粉-糖转化学说: ?认为保卫细胞在光照下进行光下进行光合作用,消耗CO2,细胞质内的PH增高,促 使淀粉磷酸化酶水解淀粉为可溶性糖,保卫细胞水势下降,表皮细胞或副卫细胞的

植物生理学试卷参考答案及评分标准

西南师范大学期末考试试卷(B) 课程名称植物生理学任课教师年级 姓名学号成绩时间 一、名词解释(5*4=20分) 1、光饱和点: 2、脱分化: 3、临界夜长: 4、植物细胞全能性: 5、PQ穿梭: 二、填空(20分,每空分) 1、水在植物体内整个运输递径中,一部分是通过或的长距离运输;另一部分是在细胞间的短距离径向运输,包括水分由根毛到根部导管要经过,及由叶脉到气室要经过。 2、影响气孔开闭最主要的四个环境因素是、、和。 3、根吸收矿质元素最活跃的区域是。对于难于再利用的必需元素,其缺乏症状最先出现在。 4、可再利用的元素从老叶向幼嫩部分的运输通道是。 5、叶绿素a吸收的红光比叶绿素b偏向方面,而在兰紫光区域偏向方面。 6、光合磷酸化有下列三种类型,即、和,通常情况下占主要地位。 7、胁变可以分为和。自由基的特征是, 其最大特点是。 8、植物在水分胁迫时,通过渗透调节以适应之,最常见的两种渗透调节物质是 和。 9、在下列生理过程中,哪2种激素相互拮抗?(1)气孔开关;(2)叶片脱落;(3)种子休眠;(4)顶端优势;(5)α-淀粉酶的生物合成。 10、最早发现的植物激素是;化学结构最简单的植物激素是;已知种数最多的植物激素是;具有极性运输的植物激素是。 11、生长素和乙烯的生物合成前体都为。GA和ABA的生物合成前体相同,都为,它在条件下形成GA,在条件下形成ABA。

12、植物激素也影响植物的性别分化,以黄瓜为例,用生长素处理,则促进的增多,用GA 处理,则促进的增多。 13、矿质元素是叶绿素的组成成分,缺乏时不能形成叶绿素,而等元素也是叶绿素形成所必需的,缺乏时也产生缺绿病。 三、选择(20分,每题1分。请将答案填入下表中。) 1.植物组织放在高渗溶液中,植物组织是() A.吸水 B.失水 C.水分动态平衡 D.水分不动 2.当细胞在/L蔗糖溶液中吸水达动态平衡时,将其置于纯水中,将会() A吸水 B.不吸水 C.失水 D.不失水 3.根部吸收的矿质元素,通过什么部位向上运输() A木质部 B.韧皮部 C.木质部同时横向运输至韧皮部 D.韧皮部同时横向运输至木质部 4.缺硫时会产生缺绿症,表现为() A.叶脉间缺绿以至坏死 B.叶缺绿不坏死 C.叶肉缺绿 D.叶脉保持绿色 5.光合产物主要以什么形式运出叶绿体() A.丙酮酸 B.磷酸丙糖 C.蔗糖 D.G-6-P 6.对植物进行暗处理的暗室内,安装的安全灯最好是选用() A.红光灯 B.绿光灯 C.白炽灯 D.黄色灯 7.在光合环运转正常后,突然降低环境中的CO2浓度,则光合环的中间产物含量会发生哪种瞬时变化?() A.RuBP量突然升高而PGA量突然降低 B.PGA量突然升高而RuBP量突然降低 C.RuBP、PGA均突然升高 D.RuBP、PGA的量均突然降低 8.光合作用中蔗糖的形成部位() A.叶绿体间质 B.叶绿体类囊体 C.细胞质 D.叶绿体膜 9.维持植物正常生长所需的最低日光强度()

植物生理学重点归纳

第一章 1.代谢是维持各种生命活动(如生长、繁殖、运动等)过程中化学变化(包括物质合成、转化和分解)的总称。 2.水分生理包括:水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出。 3.水分存在的两种状态:束缚水和自由水。束缚水含量与植物抗性大小有密切关系。 4.水分在生命活动中的作用:1,是细胞质的主要成分2,是代谢作用过程的反映物质3是植物对物质吸收和运输的 溶剂4,能保持植物的固有姿态 5.植物细胞吸水主要有三种方式:扩散,集流和渗透作用。 6.扩散是一种自发过程,指分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动,扩散是物质顺着 浓度梯度进行的。适合于短距离迁徙。 7.集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。 8.水孔蛋白包括:质膜内在蛋白和液泡膜内在蛋白。是一类具有选择性、高效转运水分的跨膜通道蛋白,只允许水 通过,不允许离子和代谢物通过。其活性受磷酸化和水孔蛋白合成速度调节。 9.系统中物质的总能量分为;束缚能和自由能。 10.1mol物质的自由能就是该物质的化学势。水势就是每偏摩尔体积水的化学势。纯水的自由能最大,水势也最高, 纯水水势定为零。 11.质壁分离和质壁分离复原现象可证明植物细胞是一个渗透系统。 12.压力势是指原生质体吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果,与引起富有弹性的细胞壁产生一种限 制原生质体膨胀的反作用力。 13.重力势是水分因重力下移与相反力量相等时的力量。 14.根吸水的途径有三条:质外体途径、跨膜途径和共质体途径。 15.根压;水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 16.伤流:从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。流出的汁液是伤流液。 17.吐水:从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。由根压引起。 18.根系吸水的两种动力;根压和蒸腾拉力。 19.影响根系吸水的土壤条件:土壤中可用水分,通气状况,温度,溶液浓度。 20.蒸腾作用:水分以气体状态,通过植物体的表面(主要是叶子),从体内散失到体外的现象。 21.蒸腾作用的生理意义:1,是植物对水分吸收和运输的主要动力2,是植物吸收矿质盐类和在体内运转的动力3, 能降低叶片的温度 22.叶片蒸腾作用分为两种方式:角质蒸腾和气孔蒸腾。 23.气孔运动有三种方式:淀粉-糖互变,钾离子吸收和苹果酸生成。 24.影响气孔运动的因素;光照,温度,二氧化碳,脱落酸。 25.影响蒸腾作用的外在条件:光照,空气相对湿度,温度和风。内部因素:气孔和气孔下腔,叶片内部面积大小。 26.蒸腾速率取决于水蒸气向外的扩散力和扩散途径的阻力。 27.水分在茎叶细胞内的运输有两条途径:经过活细胞和经过死细胞。 28.根压能使水分沿导管上升,高大乔木水分上升的主要动力为蒸腾拉力。 29.这种以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力,保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说,称为内聚力学 说亦称蒸腾-内聚力-张力学说。 第三章 1. 为什么说碳素是植物的生命基础? 第一,植物体的干物质中90%以上是有机物质,而有机化合物都含有碳素(约占有机化合物重量的45%),碳素成为植物体内含量较多的一种元素;第二,碳原子是组成所有有机物的主要骨架。碳原子与其他元素有各种不同形式的结合,由此决定了这些化合物的多样性。 2. 按照碳素营养方式的不同分为自养植物和异养植物 3. 自养植物吸收二氧化碳,将其转变成有机物质的过程称为植物的碳素同化作用。植物碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用。 4. 光合作用:绿色植物吸收阳光的能量,同化二氧化碳和水,制造有机物质并释放氧气的过程。

植物生理学问答题

《植物生理学》问答题 1、试述植物光呼吸和暗呼吸的区别。 答: 比较项目暗呼吸光呼吸 底物葡萄糖乙醇酸 代谢途径糖酵解、三羧酸循环等途径乙醇酸代谢途径 发生部位胞质溶胶、线粒体叶绿体、过氧化物酶体、线粒体 发生条件光、暗处都可以进行光照下进行 对O2、CO2浓度的反应无反应高O2促进,高CO2抑制 2、光呼吸有什么生理意义 答:(1)光呼吸使叶片在强光、CO2不足的条件下,维持叶片内部一定的CO2水平,避免光合机构在无CO2时被光氧化破坏。 (2)光呼吸过程消耗大量O2,降低了叶绿体周围O2浓度和CO2浓度之间的比值,有利于提高RuBP氧化酶对CO2的亲和力,防止O2对光合碳同化的抑制作用。 综上,可以认为光呼吸是伴随光合作用进行的保护性反应。 3、试述植物细胞吸收溶质的方式和机制。 答:(1)扩散: ①简单扩散:简单扩散是指溶质从高浓度区域跨膜移向临近低浓度区域的过程。不 需要细胞提供能量。 ②易化扩散:又名协助扩散,是指在转运蛋白的协助下溶质顺浓度梯度或电化学梯 度的跨膜转运过程。不需要细胞提供能量。 (2)离子通道:离子通道是指在细胞膜上由通道蛋白构成的孔道,作用是控制离子通过细胞膜。 (3)载体:载体是跨膜转运的内在蛋白,在夸膜区域不形成明显的孔道结构。 ①单向运输载体:单向运输载体能催化分子或离子顺电化学梯度单向跨膜转运。 ②反向运输器:反向运输器与膜外的H+结合时,又与膜内的分子或离子结合,两 者朝相反的方向运输。 ③同向运输器:同向运输器与膜外的H+结合时,又与膜外的分子或离子结合,两 两者朝相同的方向运输。 (4)离子泵:离子泵是膜上的ATP酶,作用是通过活化ATP推动离子逆化学势梯度进行跨膜转运。 (5)胞饮作用:胞饮作用是指细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。 4、试述压力流动学说的基本内容。 答:1930年明希提出了用于解释韧皮部光合同化物运输机制的“压力流动学说”,其基本观点是: (1)光合同化物在筛管内随液流流动,液流的流动是由输导系统两端的膨压差引起的。 (2)膨压差的形成机制: ①源端:光合同化物进入源端筛管分子→源端筛管内水势降低→源端筛管分 子从临近的木质部吸收水分→源端筛管内膨压增加。

植物生理学各年考试试题(真题)

名词解释 渗透作用 .渗透势 . 蒸腾作用 .气孔蒸腾 . 水分临界期 再度利用元素 . 矿质营养 . 同向运输器 . 反向运输器 . 生物固氮 .硝酸还原作用 平衡溶液单盐毒害 光合作用光合磷酸化原初反应光合反应中心光饱和现象光合速率光呼吸暗呼吸Rubisco:光补偿点光饱和点 PQ穿梭:PQ为质体醌,是光合莲中含量最多的电子递体,既可传递电子也可传递质子,具有亲脂性,能在类囊体膜内移动.它在传递电子时,也将质子从叶绿体间质输入类囊体内腔,PQ在类囊体上的这种氧化还原反复变化称PQ穿梭。 氧化磷酸化有氧呼吸无氧呼吸氧化磷酸化生物氧化末端氧化酶系统末端氧化酶呼吸链细胞色素氧化酶 植物信号受体信号受体植物激素植物生长调节剂 ACC 三重反应植物生长物质 4. 生长素极性运输自由生长素束缚生长素光形态建成 植物细胞全能性脱分化生长大周期生长的温周期性生长最适温度协调最适温度春化作用光周期诱导光周期现象临界暗期短日植物长日植物临界日长临界夜长临界暗期呼吸骤(跃)变跃变型果实非跃变型果实 寒害冻害抗性锻炼交叉适应抗性锻炼 1. 在水分充足的条件下,影响气孔开闭的因子主要有_光照温度 CO2_和激素ABA等。 2. 诊断作物缺乏某种矿质元素的方法有:化学分析__诊断法和病症诊断法。 3. 植物缺氮的生理病症首先出现在老叶叶上,植物缺钙严重时生长点坏死。 6. 常用于研究有机物运输的方法有:同位素示踪法、蚜虫吻刺法和环割法。可证明有机物运输是由韧皮部担任。运输的有机物形式主要为蔗糖。 9. 促进植物茎伸长的植物激素是.赤霉素(GA) 10. 已知植物体内至少存在三种光受体,一是_光敏色素,感受红光和远红光区域的光;二是隐花色素;三是UVB受体。 13.. 植物对逆境的抵抗主要包括避逆性和耐逆性两个方面,前者是指植物对不良环境在时间或空间上躲避开;后者是指植物能够忍受逆境的作用。 ()1.调节植物叶片气孔运动的主要因素是()。 A.光照 B.湿度 C.氧气 D.二氧化碳 ()2、离子通道运输理论认为,离子顺着()梯度跨膜运输。 A.水势 B.化学势 C.电势 D.电化学势 ()3.光合产物主要是糖类,其中以蔗糖和淀粉最为普遍。一般认为()合成。 A.蔗糖和淀粉都在叶绿体中 B. 蔗糖在叶绿体中和淀粉在胞质溶胶中 C. 蔗糖和淀粉都在胞质溶胶中 D. 蔗糖在胞质溶胶中和淀粉在叶绿体中 ()4.植物体内的末端氧化酶是一个具有多样性的系统,最主要的末端氧化酶是()。 A.在胞质溶胶中的抗坏血酸氧化酶 B. 在线粒体膜上的细胞色素C氧化酶 C. 在线粒体膜上的交替氧化酶 D. 在胞质溶胶中的酚氧化酶 ()5. 外界刺激或胞外化学物质被细胞表面受体接受后,主要是通过膜上G蛋白偶联激活膜上的酶或离子通道,产生(),完成跨膜信号转换。 A.细胞信使 B. 胞外信使 C.胞内信使 D. 级联信使 ()6.当土壤水分充足、氮素供应多时,植株的根冠比()。 A.增大 B.减小 C.不变 D.大起大落 ()7. 植物的形态建成受体内外多种因素影响,其中()是最重要的外界因子。 A.光照 B. 水分 C. 温度 D. 植物激素

植物生理学重点知识整理

第一章:植物的水分生理 1.水分的存在状态 束缚水—被原生质胶体吸附不易流动的水 特性:1.不能自由移动,含量变化小,不易散失2.冰点低,不起溶剂作用3.决定原生质胶体稳定性4.与植物抗逆性有关 自由水—距离原生质胶粒较远、可自由流动的水。 特性:1.不被吸附或吸附很松,含量变化大2.冰点为零,起溶剂作用3.与代谢强度有关 自由水/束缚水:比值大,代谢强、抗性弱;比值小,代谢弱、抗性强 2.植物细胞对水的吸收方式:扩散、集流、渗透作用 1)、扩散作用—由分子的热运动所造成的物质从浓度高处向浓度低处移动的过程。 特点: 简单扩散是物质顺浓度梯度进行,适于短距离运输(胞内跨膜或胞间) 2)、集流—指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动的现象。 特点:物质顺压力梯度进行,通过膜上的水孔蛋白形成的水通道 3)、渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 注:渗透作用是物质顺浓度梯度和压力梯度进行 3.水势及组成 1.Ψw =ψs +ψp+ ψm+ψg Ψs:渗透势Ψp:压力势 Ψm:衬质势Ψg:重力势 1)渗透势—在某系统中由于溶质颗粒的存在而使水势降低的值,又叫溶质势(ψπ)。 ψs大小取决于溶质颗粒总数:1M蔗糖ψs> 1M NaClψs (电解质) 测定方法:小液流法 2)压力势—ψp〉0,正常情况压力正向作用细胞,增加ψw;ψp〈0,剧烈蒸腾压力负向作用细胞,降低ψw;ψp =0,质壁分离时,壁对质无压力 3)重力势—当水高1米时,重力势是0.01MP,考虑到水在细胞内的小范围水平移动,通常忽略不计。 4)衬质势—由于亲水性物质和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值,ψm〈0,降低水势. 2.注:亲水物质吸水力:蛋白质〉淀粉〉纤维素 *有液泡细胞,原生质几乎已被水饱和,ψm =--0.01 MPa ,忽略不计; Ψg也忽略,水势公式简化为:ψw=ψs+ ψp *没有液泡的分生细胞、风干种子胚细胞:ψw=ψm *初始质壁分离细胞:ψw = ψs *水饱和细胞: ψw = 0 3.细胞水势与相对体积的关系 ◆细胞吸水,体积增大、ψsψpψw 增大 ◆细胞吸水饱和,体积、ψsψp ψw = 0最大 ◆细胞失水,体积减小,ψsψp ψw减小 ◆细胞失水达初始质壁分离ψp= 0,ψw= ψs ◆细胞继续失水,ψp 可能为负ψw《ψs 4.蒸腾作用(气孔运动) 小孔扩散律(边缘效应)——气体通过小孔表面的扩散速度不与小孔的面积呈正比,而与

植物生理学重点

一.成花诱导 春化作用(vernalization):低温诱导促进植物开花的作用。 温度: 相对低温型:低温处理促进植物开花,如冬性一年生植物,种子吸涨后即可感受低温 绝对低温型:若不经低温处理,植物绝对不能开花,如二年生植物,营养体达到一定大小才能感受低温。 低温与条件: 各类植物通过春化时要求低温持续的时间不同,在一定时间内,春化的效应随低温处理时间的延长而增加。 (2)需要充足的氧气、适量的水分和作为呼吸底物的糖分 (3)光照 春化之前,充足的光照可促进二年生和多年生植物通过春化。 时期、部位和刺激传导 (1)时期 大多数一年生植物(冬小麦)在种子吸胀后即可接受低温诱导,在种子萌发和苗期均可进行。而需低温的二年生植物(胡萝卜、月见草等)只有绿苗达到一定大小才能通过春化。 (2)部位 感受低温的部位:茎尖端的生长点 春化过程中的生理生化变化 (1)呼吸速率—春化处理的较高 (2)核酸代谢 在春化过程中核酸(特别是RNA)含量增加,代谢加速,而且RNA性质有所变化。 (3)蛋白质代谢 可溶性Pr及游离AA含量(Pro)增加。 (4)GA含量增加 一些需春化的植物(如天仙子、白菜、胡萝卜等)未经低温处理,若施用GA也能开花。GA 以某种方式部分代替低温的作用。 春化作用的机理 前体物低温中间产物低温最终产物(完成春化) 高温 中间产物分解(解除春化) 春化作用在农业生产中的应用 A、人工春化,加速成花,提早成熟 (1)“闷麦法” —春天补种冬小麦 (2)春小麦低温处理—早熟,躲开干热风,利于后季作物的生长 (3)加速育种过程—冬性作物的育种 B、指导引种 引种时应注意原产地所处的纬度,了解品种对低温的要求。如北种南引,只进行营养生长而不开花结实。

植物生理学试题及答案完整

植物生理学试题及答案1 一、名词解释(每题2分,20分) 1. 渗透势:由于溶质作用使细胞水势降低的值。 2 呼吸商:植物在一定时间放出的CO2与吸收O2的比值。 3 荧光现象:叶绿素吸收的光能从第一单线态以红光的形式散失,回到基态的现象。 4 光补偿点:光饱和点以下,使光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等的光强。 5 代库:是能够消耗或贮藏同化物的组织、器官或部位。 6 生长调节剂:人工合成的,与激素功能类似,可调节植物生长发育的活性物质。 7 生长:由于细胞分裂和扩大引起的植物体积和重量的不可逆增加。 8 光周期现象:植物通过感受昼夜长短的变化而控制开花的现象。 9 逆境:对植物生长发育有利的各种环境因素的总称。 10自由水:在植物体不被吸附,可以自由移动的水。 二、填空(每空0.5分,20分) 1、缺水时,根冠比(上升);N肥施用过多,根冠比(下降);温度降低,根冠比(上升)。 2、肉质果实成熟时,甜味增加是因为(淀粉)水解为(糖)。 3、种子萌发可分为(吸胀)、(萌动)和(发芽)三个阶段。 4、光敏色素由(生色团)和(蛋白团或脱辅基蛋白)两部分组成,其两种存在形式是( Pr )和( Pfr )。 5、根部吸收的矿质元素主要通过(导管)向上运输。 6、植物细胞吸水有两种方式,即(渗透吸水)和(吸胀吸水)。 7、光电子传递的最初电子供体是( H2O ),最终电子受体是( NADP+ )。 8、呼吸作用可分为(有氧呼吸)和(无氧呼吸)两大类。 9、种子成熟时,累积磷的化合物主要是(植酸或非丁)。 三.选择(每题1分,10分)

1、植物生病时,PPP途径在呼吸代途径中所占的比例( A )。 A、上升; B、下降; C、维持一定水平 2、对短日植物大豆来说,北种南引,要引 ( B )。 A、早熟品种; B、晚熟品种; C、中熟品种 3、一般植物光合作用最适温度是(C)。 A、10℃; B、35℃; C.25℃ 4、属于代源的器官是(C)。 A、幼叶; B.果实; C、成熟叶 5、产于的哈密瓜比种植于的甜,主要是由于(B)。 A、光周期差异; B、温周期差异; C、土质差异 6、交替氧化酶途径的P/O比值为( A)。 A、1; B、2; C、3 7、IAA在植物体运输方式是( C )。 A、只有极性运输; B、只有非极性运输; C、既有极性运输又有非极性运输 8、( B )实验表明,韧皮部部具有正压力,为压力流动学说提供了证据。 A、环割; B、蚜虫吻针; C、伤流 9、树木的冬季休眠是由( C )引起的。 A、低温; B、缺水; C、短日照 10、用红光间断暗期,对短日植物的影响是( B )。 A、促进开花; B、抑制开花; C、无影响 四、判断正误(每题1分,10分) 1. 对同一植株而言,叶片总是代源,花、果实总是代库。(×) 2. 乙烯生物合成的直接前体物质是ACC。(√) 3. 对大多数植物来说,短日照是休眠诱导因子,而休眠的解除需要经历冬季的低温。(√) 4. 长日植物的临界日长一定比短日植物的临界日长长。(×) 5. 对植物开花来说,临界暗期比临界日长更为重要。(√) 6. 当细胞质壁刚刚分离时,细胞的水势等于压力势。(× ) 7. 缺氮时,植物幼叶首先变黄;缺硫时,植物老叶叶脉失绿。(×)

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