Chapter 1 Water Relationship in Plant
一、Term definition：
1、Water potential (Ψw):
Water potential is defined as the difference in free energy per unit volume, between matrically -bound, pressurized, or osmotically- constrained water and pure water.水势就是每偏摩尔体积水的化学势差。
2、Apoplast (质外体)是指原生质以外的包括细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等无生活物质互相连结成的一个连续的整体
3、ansymplast是指活细胞内的原生质体通过胞间连丝及质膜本身互相连结成的一个连续的整体.
4、Free water (自由水)
It does not tightly bind to components of cell and it moves freely in plant.距离细胞质胶体微粒远而可以自由流动的水分。
5、bound water（结合水）：
It tightly binds to components of cell and cannot move freely in plant. 靠近细胞质胶体微粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。
6、Bleeding伤流
汁液从伤口（残茎）的切口溢出的现象
7、Guttation吐水
土壤水分充足、大气温暖、湿润的环境中或清晨，未受伤叶尖或叶缘向外溢出液滴的现象8、Root pressure
由于根系的生理活动使液流从根部沿木质部导管上升的压力。
9、Soil available water(土壤有效水或土壤可利用水）
是指能被植物直接吸收利用，其含水量高于萎蔫系数(wilting coefficient)以上的水
10、Temporary wilting 暂时萎焉
当蒸腾作用大于根系吸水及转运水分的速度时，植物会产生萎蔫现象称暂时萎蔫。
当蒸腾速率降低时，能消除萎蔫状态。如晚间、遮阴等and
11、permanent wilting 永久萎焉
土壤中缺少有效水，根系吸不到水而造成的萎蔫叫做永久萎蔫。
12、Transpiration pull蒸腾拉力
由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使水分沿着导管上升的力
13、Transpiration coefficient (water requirement)(蒸腾系数又名需水量）
植物制造1 g干物质所需水分的克数。
14、Transpiration efficiency (ratio)
植物每消耗1kg的水所形成的干物质的g数。
15、Transpiration rate
植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量(g/m2 s)
16、Critical period of water(水分临界期)
是指需水量不一定多，但植物对水分不足最敏感，最易受害的时期
17、Transpiration-cohesion-tension theory(蒸腾－内聚力－张力学说)
——用水分子由于蒸腾作用和分子间内聚力大于张力，来解释水分在导管内连续不断向上输送的学说
18、Osmosis absorption
19、imbibition absorption
20、metabolism absorption
21、Semipermeable membrane半透膜水分子能通过而大分子物质不能通过的膜
22、Plasmolysis 高浓度溶液中，植物细胞液泡失水，原生质体与细胞壁分离的现象
23、Deplasmolysis 质壁分离复原
低浓度溶液中，植物细胞液泡吸水，原生质体与细胞壁重新接触的现象
?Ψs——solute potential:渗透势是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水水势的水势下降值。
?Ψp——pressure potential:由于细胞膨压的存在而提高的水势。
?Ψm——matric potential:细胞内胶体物质（如蛋白质、淀粉、细胞壁物质等）对水分吸附而引起水势降低的值
?Water channel proteins or aquaporins指细胞膜或液泡膜上，可减少水分跨膜运输阻力，加快水分进出生物膜的一类蛋白质
?Stomatal transpiration植物通过气孔将水蒸气从体内排到体外的蒸腾过程，气孔蒸腾是作物蒸腾的主要途径。
?Law of micro-pore diffusion→perimeter diffusion小孔条件下面积、周长与水分扩散的关系
?Stomatal complex（气孔复合体）——保卫细胞与邻近细胞或副卫细胞共同组成
二、 key points
1.Understand water relationship between plant tissue and the surrounding water status.
回答：当外界环境浓度高于细胞液浓度时，细胞失水；
当外界环境浓度低于细胞液浓度时，细胞吸水；
当外界环境浓度等于细胞液浓度时，细胞不吸水也不失水。
2.Distingush two kinds of wilting.
回答：
暂时萎焉：是由于蒸腾作用过强引起的萎焉。遮阴、增加空气湿度可以消除。
永久萎焉：是因为缺乏土壤有效水引起的的萎焉。浇水可以消除。
三、Questions:
1. Why do we often see that some plants wilt at noon but recover to normal at night in the sunny summer day? And what should you do to avoid this wilting?
回答：：
夏天中午气温很高，植物蒸腾作用十分强烈，吸水的速度没有蒸腾来得快，植物出现暂时萎蔫。
遮阴，增加空气湿度。
2. Why should we not apply a large number of fertilizers to plant
in one time?
回答：
一方面：在外界溶液浓度较低的情况下，随着浓度的增高，根部吸收离子的数量也增多，两者几乎成正比。而当一次性施肥过多时，造成土壤浓度增高，根系吸收例子的速率与外界溶液浓度无紧密联系，原因是离子载体和通道数量有限。所以一次性施肥过多，造成了肥料的浪费。
另一方面：土壤溶液浓度增加，渗透势低，水势低，而植物细胞内的水势就相对高，水分交换是从水势高处流向水势低处，导致植物细胞失水即根系吸水困难，从而产生“烧苗”现象
Because the application of a large number of fertilizer to plant in one time may result in the rapid increase of soil solute concentration. Since the root absorbs water from the soil only when the water potential of the root cell is lower than that of the soil solution, the high soil solute concentration means very low water potential of soil solution, which prevent the absorption of water by the root. It can bring about the deficiency of water and wilting of plant, which damages the plant.
3.How to improve water utilization efficiency in production.
回答：根据作物的需水规律，制定合理的灌溉指标。
喷灌
滴灌
调亏灌溉
控制性分根交替灌溉
第二章
1.Essential elements （必须元素）and all element names 所有元素的名称
Essential elements, in brief, is necessary for plants to grow and develop, and a deficiency of the element makes it impossible for the plant to complete a normal life cycle.
必需元素就是植物生长所必不可少的元素。三个特性：不可缺失性、不可替代性、直接性。
C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mm、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni
Iron/copper/zinc/manganese/molybdenum/chlorine/nickel/boron
2. Macroelements (Major elements)大量元素
是指植物需要量较大的元素，在植物体内含量较高，占干重的0.1%以上。它们是C、H、O、N、P、K、Ca、Mg
The elements are in large quantity required by plants and are higher contents(higher than 0.1% of the dry weight) in plant body, including…
3. Microelements (Trace elements)微量元素
是指植物需要量较少，在植物体中含量较低，常占干重的0.01%一下。它们是Fe、Mm、B、
Zn、Cu、Mo、Cl、Ni
The elements are in small quantity required by plants and are lower contents(lower than 0.01% of dry weight)in plant body, including…
4.Beneficial elements 有益元素
有益元素是指能促进植物生长发育，但不为植物普遍所需的，或在一定条件下为植物所必须，或只有某些植物生长所必须的元素。例如Si、Al、Na等
A group of elements to enhance plant growth and development, but they are not necessary for plants. It can become necessary for special plants or conditions, like Si required by rice, Al by tea, and Na by beet.
5.Physiologically acid , alkaline and neutral salts 生理酸性盐、生理碱性盐、生理中性盐
由于植物的选择性吸收，引起阳离子吸收量大于阴离子吸收量使溶液变酸的这一类盐，称为生理酸性盐，如氯化铵，硫酸铵等
相反，植物对阴离子的吸收量大于阳离子的吸收量，溶溶液pH上升的这一类盐，称为生理碱性盐。如硝酸钾，硝酸钙
还有一类盐，植物对其阴阳离子的吸收相等，不因植物的吸收引起溶液pH的改变，称为生理中性盐，如硝酸铵。
6. Solution (water) culture (hydroponics) 水培法
It is a kind of method to identify plant essential elements and study for function of the elements and mechanism of its absorption.
是把植物生长所需的各种元素按一定的比例，适宜的pH配制成溶液，用以培养植物的方法。
7.Critical period of nutrition 营养临界期
植物对缺乏矿质元素最敏感，缺乏后最易受害的时期。
8.Nutrition maximum period 营养最大效率期
这个时期对矿质元素需要量最大，吸收能力强，若能满足肥料需求，增产效果十分显著。9.Hydrophyte 水生植物
指那些能够长期在水中正常生活的植物。
10.Ion antagonism 离子拮抗作用
离子键相互消除单盐毒害的现象。
11.Halophyte盐生植物
能在盐含量较高的环境中正常生活的植物。
12.Deficient symptoms缺乏症
植物因缺少某种元素所表现出的症状
13.Chlorosis萎黄病
14.Biomembrane 生物膜
生物膜式细胞内所有膜系统的总称，包括脂膜和所有细胞器膜。
15.Donnan equilibrium 杜南平衡
细胞内可扩散正负离子浓度乘积等于细胞外液可扩散正负离子浓度乘积时的状态
16.Ion active transport
利用呼吸释放的能量才能逆电化学梯度吸收离子。
17.Carrier theory 载体学说
载体蛋白是一类跨膜转运物质的内在蛋白。
18.Ion channel theory 离子通道学说
通过细胞膜中一类具有选择性功能的横跨膜两侧的孔道蛋白进行运输。
19Ion pump theory 离子泵学说
一些膜载体蛋白具有A TP水解功能，能利用A TP的能量将离子逆电化学势梯度进行跨膜运输的膜载体蛋白。
20.Root hair 根毛
21.Ion intereaction 离子间相互作用
22.Antagonism and synergism 拮抗作用和协同作用
离子键相互消除单盐毒害的现象。
一种离子的存在促进另一种离子的吸收，从而提高了后者的有效性称为协同作用。
23..Nitrate reductase 硝酸还原酶
催化硝酸盐还原为亚硝酸盐的酶
24.Nitrite reductase 亚硝酸还原酶
催化亚硝酸盐转化为铵的酶
25.Rhizosphere根区
二、Key points
1. Symptoms of N, P, K ,Fe and Mg deficiency in plant.
回答：
deficient symptoms,
N, 1）Growth stun, roots show thinner and longer, less branches and tillerings
2) Older leaves turn yellow
3) Base of stem appears vinicolor in N-deficient maize（anthocyanin accumulation）
植物细胞分裂及生长受阻，发育停滞，植株矮小，分枝或分蘖少或无，根系老化细长；老叶发黄；
P, Extremely stun，young leaves appear dark-green in color and older leaves and base of stem exhibit vinicolor.
叶色暗绿；叶小，分枝或分蘖少，根系发育不良，植株特别矮小（发僵）；叶色暗绿；
影响开花期和成熟期。
K, Stem weak, lodging easily, less resistance to stresses. Older leaves develop mottling or chlorosis, followed by necrotic lesions at the leaf margins.——“焦边”.
Leaf margin (dicots) or leaf tip (monocots) appeared yellow spots to brown necrotic lesions ——“焦边”.
茎秆柔弱，易倒伏，缺钾前期叶色略深，后期老叶出现坏死黄斑，逐渐×褐色烧焦状。
——与光合产物的运输到块茎块根有关。
Fe, Leaf chlorosis in vein islets. Thereafter, the young leaves become yellowish to white. The leaves are thinner and flaccid (薄而光滑)with less pubescences (表皮毛).
首先幼叶叶脉间失绿，叶脉仍为绿色；严重时整片新叶变为黄白甚至灰白，叶薄而柔软，表面茸毛很少。
Mg, 1.Chlorosis in the vein islet of old leaf appears in netlike veins (网状脉) in dicots) or Striato-reticulate veins (串珠状脉) in monocots.
2.Sometimes the plant exhibits reddish in stem base.
3.It produces large area necrosis in severely Mg-deficient.
老叶脉间失绿，叶脉仍绿而脉间变黄，常可见到明显的绿色网状脉（双子叶植物）和条状脉（单子叶植物），叶脉有时呈紫红色；严重缺镁，形成坏死斑块。
2.How does plant cell take up mineral nutrition?
回答：
被动吸收passive absorption 1.扩散diffusion; 2.杜南平衡Donnan equilibrum;3.离子交换主动吸收active absorption 1.载体Carrier theory;2.离子通道Ion Channel theory ;3离子泵学说Ionic pump theory ;4胞饮作用pinocytosis;5溶质在液泡中的积累。
3.Distingush the different physiologically salts
回答：
1）Physiologically acid salts：the salts can result in solution acidification, as uptake of cation by plant is larger than that of anion. NH4Cl、NH4SO4、KCl、CaCl2 etc.
2）Physiologically alkaline salts：the salts can result in solution alkalinization, as uptake of anion by plant is larger than that of cation. Ca(NO3) 2、KNO3.
3）Physiologically neutral salts: uptake of cations is equal to uptake of anions, pH keeps stable. NH4NO3.
1.生理酸性盐：由于植物的选择吸收，引起阳离子吸收量大于阴离子吸收量使溶液变酸
的这一类盐。NH4Cl、NH4SO4、KCl、CaCl2 etc.
2.生理碱性盐：由于植物的选择吸收，引起阴离子吸收量大于阳离子吸收量使溶液pH
值上升的这一类盐。Ca(NO3) 2、KNO3.
3.生理中性盐：植物对阴阳离子的吸收相等，不因植物吸收引起溶液pH值改变的盐类。
NH4NO3.
三、Questions
1、What are the mineral nutrients with deficient symptoms appearing on older leaves or younger leaves?
回答：
N, older leaves turn yellow;
P, young leaves appear dark-green in color and older leaves and base of stem exhibit vinicolor.
K,Older leaves develop mottling or chlorosis, followed by necrotic lesions at the leaf margins.
——“焦边”.
Ca, Notch in young leaf
Mg, Chlorosis in the vein islet of old leaf appears in netlike veins (网状脉) in dicots) or Striato-reticulate veins (串珠状脉) in monocots.
S, young leaf exhibits chlorosis to white
Fe, the young leaves become yellowish to white
N，老叶发黄枯死，新叶色淡
P，新叶暗绿，老叶和茎等花色素甘积累，呈（紫）红色；
K，老叶出现缺绿斑点，叶缘（双子叶）或叶尖（单子叶）出现坏死黄斑；
Ca，幼叶先表现症状，叶尖与叶缘变黄，有缺刻状；
Mg，老叶脉间失绿，叶脉仍绿而脉间变黄，常可见到明显的绿色网状脉（双子叶植物）和条状脉（单子叶植物），叶脉有时呈紫红色；严重缺镁，形成坏死斑块。
S，新叶均一失色，直到黄白色；
Fe，幼叶先表现症状，叶脉间失绿，叶脉仍为绿色；严重时整片新叶变为黄白甚至灰白；
老组织先出现症状新组织先出现症状
N P K Mg Zn B Ca Fe S Mo Cu
2、How to improve fertilizer utilization efficiency.
回答：
(1)Key stages for fertilizer application
(2)Nutrients application based on crop types
Leaf vegetables、mulberry、tea、fiber crops——much application of N.
N fertilizer inhibits N fixation.
Potato, sweet potato and beet--- much application P, K, B. And so on.
(3)According to the principles for fertilizer application, Nutrient Return Theory (养分归还说）, Law of Minimum（最小养分律）, Law of diminishing yield increment （报酬递减律）;
(4)Choose the Physiologically acid salts or alkaline salts or Physiologically neutral salts;
一、根据作物一生的需肥特点施肥：营养临界期和营养最大效率期是作物一生中施肥的两个关键时间。在这两个关键时间必须保证有适当的养料供应；
二、根据不同作物收获对象施肥：叶菜类、桑、茶。麻等以生产茎叶类的作物，对N的需求量大，应多施氮肥；豆科植物对P、K、Ca需求较多；甘薯、甜菜、马铃薯等块根，块茎类作物应多施P、K、B以利光合产物向地下器官运输；禾谷类、棉花等需要N、P、K配合使用，适当增磷可以使谷粒籽粒饱满，等等；
三、结合施肥原则、规律进行施肥：养分归还说，最小养分律，报酬递减律；
四、根据土壤酸碱性，选择生理酸性盐或生理碱性盐或生理中性盐。
Chapter3 Photosynthesis in Plant
娜娜葛航巧燕
一、Term definition
1.Greenhouse effects
CO
2及CH
4
会造成温室效应。透过太阳短波辐射，反回地球长波辐射，地球散失能
量减少，地球变暖。
The sun emits short-wave radiation which passes though atmospheric layer, but the earth emits long-wave radiation which difficultly passes though it, making the earth warmer and warmer, which likes in the greenhouse.
2.Reaction center pigments
中心色素又名陷井——少数特殊状态的叶绿素a，吸收集光色素传递而来的激发能后，发生光化学反应引起电荷分离的光合色素。
Reaction center pigment or trap——can absorb light energy (or accept the energy transferred from the antenna pigment) and then convert that into electric energy. Include a few Chla in special conditions..
3.Light harvesting pigments (Antenna pigments)
集光色素或天线色素——只起吸收和传递光能的作用，不进行光化学反应的光合
色素，包括叶绿素b，类胡萝卜素，大部分叶绿素a。
Light-harvesting pigment or antenna pigment——only play roles in light absorption and transfer but does not undertake photochemical reaction.
Include all the Chlb, carotenoids, most Chla.
4.Photosynthetic chain
光合链是类囊体膜上由两个光系统(PSⅠ、PSⅡ)和若干电子传递体，按一定的氧化还原电位依次排列而成的电子传递系统。
Photosynthetic chain:A system consists of two photosystems and some electron (or hydrogen) transporters, which are exactly arranged in thylakoid membrane according to their oxidative-reductive electric potentials.
◇注：
光合链的主要成分：
1.PSⅡ及其集光色素复合体(LHCⅡ)
2.PSI及其集光色素复合体(LHCI)
3.细胞色素复合体(含Cytf、Cytb6和Fe-S蛋白)
4.偶联因子复合体(又名ATP合成酶）
Main complexes consisting of photosynthetic chain:
① PSⅡand its light-harvesting complex (LHCⅡ)
② PSI and its light-harvesting complex (LHCI)
③ Cytochrome complex (Cytf、Cytb6 and Fe-S protein),
④ ATP synthase (Cofactor complex)
5.PQ shutter
PQ穿梭：在光合电子传递过程中PQ使间质中H+不断转入类囊体腔，导致间质pH 上升，形成跨膜的质子梯度。
PQ shutter: H+ is pumped into thylakoid lumen from stromal side, which causes the increase of pH in the stroma, while photosynthetic electron is transported in photosynthetic chain.
◇注：
PQ(质体醌或质醌)：担负着传递氢(H+和e-)的任务。
PQ (plastoquinones):hydrogen (H+ and e-) transporter.
6.Photophosphorylation
光合磷酸化：绿色植物光下催化ADP和Pi形成ATP的过程。Photophosphorylation:A process, in which generation of ATP by using ADP and Pi is accompanied with photosynthetic electron transport, is called photophosphorylation (PSP).
◇注：
包括非环式PSP、环式PSP和假环式PSP.
7.Assimilatory power
光合作用前两阶段结束形成活跃的化学能ATP和NADPH合称为―同化力‖。Both ATP and NADPH.
8.Photorespiration
光呼吸：是指高等植物的绿色细胞在光下吸收O
2放出CO
2
的过程。
A process is carried out for uptake of O2 and release of CO2 under light. ◇注：
光呼吸底物——乙醇酸glycolic acid；条件－－光；
乙醇酸的生物合成及其氧化代谢过程，完成全过程依次涉及到叶绿体、过氧化物体和线粒体三种细胞器。
光呼吸的生理功能：
(1) Protection of photosynthetic apparatus from damage by high intensity of light .
防止高光强对光合器的破坏。同化力的过剩易引发超氧自由基，或单线态氧(1O2)对光合器官有很强的氧化破坏作用。
(2) Avoiding inhibition of O2 to photosynthetic carbon assimilates
防止O2对光合碳同化的抑制作用。维持RuBP羧化酶活化状态（E-CO2-Mg2+）。
(3) Limiting glycolic acid poison and amend partial amino acid (Ser and Gly).
消除乙醇酸毒害和补充部分氨基酸：甘氨酸和丝氨酸。
9.Quantum efficiency
量子效率：每吸收一个光量子所能同化的CO
2(释放的O
2
)的分子数。
Quantum efficiency:The plant assimilates number of CO2 by absorption of 1 molecule of quantum.
◇注：
C3途径——3ATP和2NADPH。量子需要量是8-10，量子效率则是1/8-1/10。蓝紫光——高达15-20%。
1/8 ~ 1/10 for C3 plants.
10.Quantum requirement
量子需要量：光合作用中每同化一分子CO2(放出一分子O2)所需的光量子数。Quantum requirement:During photosynthesis plant requires number of quantum for assimilating 1 molecule of CO22(or releasing 1 molecule of O2).
8-10 for C3 plants (3ATP and 2NADPH).
11.CO2 compensation and saturation points
CO2补偿点：净光合率等于0时的环境CO2浓度称CO2补偿点。
CO2compensation point:Environmental CO2concentration at which Pn is equal to zero.
CO2饱和点：在一定范围内，光合速率随CO2浓度而增加当CO2浓度达到一定数值，光合速率不再增加，这时环境的CO2浓度称为CO2饱和点。
CO2saturation point:photosynthetic rate rises no longer, even if CO2concentration further increases. This point of CO2 concentration is called CO2 saturation point.
◇注：
C4植物与C3的CO2饱和点和补偿点不同。大气中的CO2浓度对于C4植物来说，光合作用已接近饱和，这是因为C4植物的PEPCase能强烈地固定CO2。CO2饱和点与光照强度有关。
12.Light compensation and saturation points
光饱和点：净光合速率达到最大时的光强叫光饱和点。
光补偿点：净光合速率等于零时的光强，叫做光补偿点。
LSP (Light saturation point):the light intensity at which Pn reaches maximum.
LCP (Light compensation point): the light intensity at which Pn is zero.
13、Noncyclic, cyclic and pseudo-electron transports
是光合电子传递途径（Photosynthetic electron transport pathways）的三种方式。Noncyclic:Photosynthetic electrons are transported in photosynthetic chain (H2O…→
PSII…→PSI…→NADP).
Results: O2 evolving, NADPH2 and ATP formation，>70% of total photosynthetic electron transport。产生O2，NADPH和ATP，占总电子传递的70%以上。Cyclic:PSI …→… PSI ，only generate ATP, 能产生ATP, A TP的补充形式。占总电子传递的30%左右。
Pseudo:形成超氧自由基，对植物体造成危害。在强光下，CO2不足，NADPH过剩下发生。It happens under high irradiation, CO2-deficiency and superfluous NADPH2.
14、Red drop
小球藻能大量吸收波长>690nm的长波红光，但光合作用的效率却很低，这种现象红降现象。
波长大于680nm的光照射植物引起的量子场量急剧下降的现象。
15、Emerson enhancement effect
红降出现，如果加入辅助的短波红光（650nm）则光合效率大增，并且比这两种波长单独照射的总和还要高，这种现象双光增益效应（爱默生效应）。
在远红光照射的基础上再加一个短波红光，使量子产量增加的现象。
15、Hill reaction希尔反应
离体叶绿体(类囊体)加到有适宜氢受体(A)的水溶液中，照光后即有O2放出，并使氢受体(A)还原。
Hill reaction.With the isolated chloroplasts and artificial electron acceptors (ferricyanide), light-driven reduction of the electron acceptors was accompanied by O2 evolution.
水在OEC中被氧化，生成质子，放出氧气的反应。
16、Photosynthetic pathway
C3 photosynthetic pathway (Calvin cycle, RPPP),C4 photosynthetic pathway (C4途径，C4-dicarboxylic acid pathway),Crassulacean acid metabolism (CAM) pathway. C3 pathway is a photosynthetic pathway, in which the initial product of CO2 fixation is C3 compound.
详见后面大题。
17、Carboxylation
CO2与受体结合，固定在植物体内的过程。（待定）
18、dicarboxylic acid C4途径
C4-dicarboxylic acid pathway.固定CO2后的初产物是OAA，——四碳二羧酸,故称该途径为C4途径或C4二羧酸途径。
19、mesophyll cell 叶肉细胞
20、Chloroplast
chloroplasts in higher plants look like flat balls. 高等植物的叶绿体多呈扁平的椭圆形,直径约3～6μ,厚约2～3μ.shade leaves>sun leaves.50～200/cell.
21、Envelope 被膜
包裹叶绿体的生物膜
22、Thylakoid 类囊体
由单层膜围起的扁平小囊，是光反应的场所。
23、Stroma 间质
被膜以内的基础物质，以水为主体，内含多种离子，低分子的有机物以及多种核酸和蛋白质等。
24、 Rubisco
1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶，依CO2/O2比值决定RuBP 进行加氧反应还是羧化反应。
25、Carotenoid 类胡萝卜素类
植物体中的一种色素，主要吸收蓝紫光。可猝灭激发态叶绿素分子或以叶黄素循环耗散能量，减少或避免强光的损害。
26、Xanthophyll 叶黄素
植物体中的一种色素，主要吸收蓝紫光。可猝灭激发态叶绿素分子或以叶黄素循环耗散能量，减少或避免强光的损害。
27、Primary reaction
指光合色素分子被光激发，到引起第一个光化学反应为止的过程，包括光化学反应和光物理反应两部分
28、Glucoprotein 糖蛋白
29、Porpyrin 卟啉
叶绿素类有带极性的头部：镁卟啉——Mg-porpyrin hydrophilic,?head‖ with color .
30、Phytol 叶醇
叶绿素类有无极性的尾部：叶醇——phytol （diterpene ）,hydrophobic―tail‖.
31、Fluorescence and phosphorescence
荧光现象(Fluorescence)：If a sufficiently concentrated solution of either Chl a or Chl b or mixture of chloroplast pigments is illuminated, a red light called fluorescence can be seen. It is light production accompanying rapid decay of electrons in the excited state. 10-9s.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 为血红被膜(envelop)
类囊体
(thylacoid) 叶绿体
(Chloroplast ）
外被膜—permeability
内被膜—selective permeability (H 2O,O 2,CO 2—
Free, Pi,TP,aa--Transporters)
膜—光合色素、光合链——原初反应、电子传递和光合磷酸化（光合膜 photosynthetic membrane ） 腔—光合放O 2 water photolysis and
oxygen evolve
间质 ——光合碳循环酶（Rubisco ）—CO 2固定（同化）
（stroma ） DNA ，RNA ，核糖体70S ——部分遗传自主
色，叶绿素b为棕红色)的现象。荧光的寿命很短,约为10-9s。光照停止，荧光也随之消失。在进行光合作用的叶片很少发出荧光。荧光的产生是由于Chl分子吸收光能后，重新以光的形式释放所产生的。
磷光现象（phosphorescence）：在暗处叶绿素还会发出弱光，磷光的寿命为10-2～103秒，强度仅为荧光的1%。
32、Photochemical reaction光化学反应
Photochemical reaction is defined as the oxidative and reductive reaction of pigments (Chla680 or Chla700) driven by photon.
光化学反应是指中心色素分子受光激发引起的氧化还原反应。作用中心包括原初电子供体(D，Donor)、原初电子受体(A，accepter)、和作用中心色素(P，pigment) 组成。
使反应中心色素分子与P与原初电子受体A之间发生电子转移
33、Carbon dioxide assimilation碳同化
光和生物将二氧化碳转化为碳水化合物的过程。二氧化碳固定与还原过程。活跃的化学能转变为稳定的化学能。
34、Accepter电子受体
35、Donor电子供体
36、Excited state激发态
色素分子吸收光能后能量增大,激发到高能状态。
37、Inductive resonance(诱导共振):
Inductive resonance is referred as a neighboring pigment molecule is excited, while an excited-state pigment molecule return to its ground state.
指当某一特定的分子吸收能量达到激发态，在其重新回到基态时，使另一分子变为激发态。
诱导共振传递，能量逐步下降。
能量传递效率：Chla,b几乎100%传给作用中心色素，Carotenoids约20-50%传给作用中心色素。
38、Photosystem Two photosystems(两个光系统)
(1) PhotosystemⅠ(PSI, 光系统Ⅰ)。
?～φ80?——～φ110?，在类囊体垛叠和非垛叠区都有分布。
?PSI‘ reaction center pigment is P700;
?Primary electron donor is PC;
?Primary electron receptor is A0;
?PSI can drive NADPH formation。
?PSI的作用中心色素是P700,，原初电子供体PC, 原初电子受体A0 ，最终推动NADPH形成。
(2) PhotosystemⅡ(PSⅡ，光系统Ⅱ)。
?～φ110?——～φ145?, 在类囊体膜的垛叠部分。
?PSⅡreaction center pigment is P680 ;
?Primary electron donor is YZ;
?Primary electron receptor is Ph 。
?Function is involving O2 evolution。
?The sensitivity to herbicides and photoinhibition is relevant to D1 of PSII
?PSⅡ的作用中心色素是P680。
?原初电子受体Ph，原初电子供体YZ
?PSⅡ的功能常与放O2相联系。
38、Cytochrome complex细胞色素复合体
细胞色素复合体(含Cytf、Cytb6和Fe-S蛋白)，光合链的主要组成部分。
39、ATP synthase
偶联因子复合体(又名ATP合成酶），光合链的主要组成部分。
40、Plastoquinone质醌
PQ (plastoquinones，质体醌或质醌), hydrogen (H+ and e-) transporter.担负着传递氢(H+和e-)的任务。
41、Plastocyanin 质兰素
PC (plastocyanin，质蓝素或质体菁),Cu-protein as primary donor for PSI.含铜蛋白质，PSI的原初电子供体。
42、Ferredoxin 铁氧还蛋白
Fd(Ferredoxin，铁氧还蛋白),把电子传给FNR后还原NADP为NADPH，或把电子传给Cytb6，进行环式光合电子传递。此外，Fd还在亚硝酸还原，酶活化等方面具有多种功能。
43、Photoinhibition
Pn declines when light intensity excesses the requirement of photosynthesis.
光抑制(Photoinhibition): 光合作用的光抑制现象表现为强光下光合速率降低，当光照强度大于植物的光能利用量时引起的光合效率降低的现象。
光抑制是过剩光能对光系统的破坏，以及产生的活性氧对光合膜的损伤。
44、Oxygen evolving complex(OEC)放氧复合物
PSII光系统的组成部分,可以从水中获得电子,将水裂解生成质子,并放出氧气。45、Crassulacean acid metabolism(CAM)
夜间CAM植物气孔开放, C4途径固定CO2，淀粉减少，苹果酸增加，细胞液变酸。白天气孔关闭，利用光能，C3途径同化CO2，苹果酸减少，淀粉增加，细胞液pH上升(pH6.0左右)。
At night stomata open, CAM plant fix CO2 by C4 pathway. Starch↓, malate↑and pH↓.
During daytime stomata close, C3 pathway assimilate CO2，malate↓, Starch , and pH↑.
46、Peroxisome过氧化体
光呼吸需要经过的一个场所。O2的消耗是在叶绿体和过氧化体中进行。
47、Mitochondrion线粒体（在呼吸作用一章中详细解释）
48、Glycolic acid乙醇酸
光呼吸的底物
49、Solar energy utilization
光能利用率 Efficiency for solar energy utilization (SEU)
光能利用率：单位时间、单位土地面积上作物光合产物中贮存的能量占同时间同面积上接受太阳辐射能的百分数。
二、Key points
1. Structure and function of chloroplast in details
高等植物的叶绿体多呈扁平的椭圆形,直径约3～6μ,厚约2～3μ。chloroplasts in higher plants look like flat balls.shade leaves>sun leaves.50～200/cell.
2.How is light energy absorbed, transferred and converted?
Reaction center pigment can absorb light energy (or accept the energy transferred from the antenna pigment).
Light energy transferred by inductive resonance between pigment molecules.(It will result in declination of the energy.)
Then light is converted into electric energy in primary reaction.
Electric energy is converted into actively chemical energy （ATP and NADPH ）in photophosphorylation.
改：光能的吸收、传递和转换过程是通过原初反应（primary reaction ）完成的。首先，聚光色素（Light harvesting pigments ）吸收光量子被激发，吸收聚集光能，光能在色素分子间以诱导共振方式进行传递，将吸收聚集的光能迅速传递到反应中心，反应中心包括反应中心色素分子（P ）、原初电子受体（A ）和原初电子供体（D ），进行氧化还原反应，将光能转换为电能，并且累积起来。
被膜(envelop)
类囊体
(thylacoid)
叶绿体
(Chloroplast ） 外被膜—permeability
内被膜—selective permeability (H 2O,O 2,CO 2—
Free, Pi,TP,aa--Transporters)
膜—光合色素、光合链——原初反应、电子传递和光合磷酸化（光合膜 photosynthetic membrane ）
腔—光合放O 2 water photolysis
and oxygen evolve
间质 ——光合碳循环酶（Rubisco ）—CO 2固定（同化）
（stroma ） DNA ，RNA ，核糖体70S ——部分遗传自主
3.CO2 assimilation pathway, its location and first receptors and enzymes. C3途径、C4途径和CAM途径。其中C3途径是最基本和最普遍的。
Pathway locatio
n
First receptors enzymes
C3 ①RuBP羧化②
PGA 还原③
RuBP再生叶绿体
基质
RuBP Rubisco
3-磷酸甘油酸激酶（PGAK）、NADP -3-
磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）
？磷酸丙糖异构酶
醛缩酶、1，6-二磷酸果糖磷酸酶
（FBPase）转酮酶
1，7-二磷酸景天庚酮糖磷酸酶
（SBPase）
5-磷酸核糖异构酶
5-磷酸核酮糖表异构酶
5-磷酸核酮糖激酶
C4 ①羧化
②还原或转氨
③脱羧
④底物再生叶肉细
胞、维
管束鞘
细胞
PEP PEPC
NADP-苹果酸脱氢酶、天冬氨酸转氨酶
NADP-苹果酸酶、NAD-苹果酸酶、PEP
羧激酶
磷酸丙酮酸二激酶（PPDK）
CAM ①磷酸烯醇式
丙酮酸羧化酶
的羧化
②Rubisco羧化
③Rubisco同化
CO2
④磷酸烯醇式
丙酮酸羧化酶
的羧化叶肉细
胞
光下RuBP
暗中PEP
PEPC、Rubisco
？NAD+脱氢酶
？NADP+苹果酸酶
4.How does plant and environmental factors influence photosynthesis?
Internal factors affecting photosynthetic capacity（影响光合能力的内部因子）：种和品种，叶龄（幼叶，成长叶，老叶）和叶位等的差异，叶位与叶龄和光强有关。(1)Capacity of light absorption, transfer and conversation.光能的吸收、传递和转化能力。①光合色素的含量，尤其是叶绿素总量及叶绿素a/b的比值；②叶绿体片层结构的发达与否。(2)Activities of photosynthetic electron transport and photophosphorylation.电子传递和光合磷酸化活力。
(3)CO2 fixation pathways.CO2固定途径。C4大于C3大于CAM植物。
(4)Activities of enzyme for CO2 fixation——Rubisco, PEPase etc.固定CO2有关酶的活力。
(5) Relationship of photoassimilate between source and sink.光合产物供求关系——源库关系。During flowering and setting (root or stem tuberization)--Pn↑;removing heads, flowers or fruits, Pn↓at once.Removing part of leaves, the left leaves‘ Pn↑.开花结实(块根、块茎、膨大)——叶片光合速率提高。去除穗、花果等——光合速率立即下降。去除部分叶片,剩余叶片的光合速会由于需求的增加而上升。
Environmental factors affecting photosynthetic capacity（影响光合作用的环境因子）：
(1)Light
①光——能量来源；
②光影响叶绿体发育和叶绿素合成；
③光影响调节光合碳循环某些酶的活性；
-Light intensity光强(强光导致光抑制)
-Light quality光质：Red light has highest efficiency,blue light second, green light lowest. 不同波长光对光合速率的影响，红光光合效率最高，蓝紫光次之，绿光最差。
(2)CO2
光合作用的原料。(饱和点和补偿点)
(3)Temperature
光合作用温度三基点：
C4植物：5-10—35-45—50-60℃
C3植物：（中生植物）-2-5—20-35—35-50℃
（寒生植物）-7-3— 5-25—25-35℃
一般C3植物最适温度25－30℃，C4植物（玉米）35－37℃，因为PEPCase 最适温度高于RuBPCase
高温不利：1 破坏叶绿体和细胞质的结构
2 高温失水过多，使气孔关闭或开度减小
3 呼吸最适温高于光合的，温度升高，呼吸速率增加大于光合增加
(4)Water
①气孔因子。这时光合速率的下降与气孔导度和胞间CO2浓度分别呈线性正相关。
②缺水影响叶绿体的生理活性
③缺水影响叶面积的大小
水分亏缺光合下降，幼叶光合降低受缺水影响更大。
(5)O2
O2对光合作用产生抑制作用，这种现象称为瓦布格效应。
(6) Mineral nutrition
①光合器官的组成成分。N、Mg——叶绿素，Fe、Cu——光合链电子递体，Zn——碳酸酐酶。
②参与酶活性的调节。Mg——RuBPCase和PEPCase等，Mn、Cl和Ca与放O2有关。
③参与光合磷酸化。Pi——A TP,Mg2+、K+作为H+的对应离子。
④参与光合碳循环与产物运转。P、K、B
⑤此外，钾离子能调节气孔开闭，对光合作用影响也很大。
5.Enhance light energy utilization efficiency in physiology and production.
植物光能利用率低的原因:(1)漏光损失。(2)叶片反射及透射损失。(3)光饱和现象的存在。So the metod to increase in solar energy utilization efficiency in physiology is to reduce the loss of respiration,leakage,leaf reflection and transmission and enhance the rate of light transformation.（一）延长光合时间：1.提高复种指数；2.补充人工光照。
（二）增加光合面积：1.合理密植；2.改变株型。
（三）提高光合效率：1.增加CO2浓度；2.降低光呼吸。3、施用亚硫酸氢钠。4.高光效育种；5、合适的水肥管理（可防止早衰，延长叶片高光合持续期）。
三、Questions
1.Why can we say that Rubisco is a key enzyme for photosynthesis?
Rubiscos具有双重功能，既能与CO2结合起羧化反应，也可以与氧起加氧反应。当CO2与O2的比值高时，启动C3循环，反之，启动C2循环即光呼吸。只有启动C3循环才能进行C同化，积累有机物。
首先，Rubisco是整个C3途径中唯一的一步把无机CO2变为有机物的酶，即C3途径的羧化阶段，使RuBP和CO2结合形成3-PAG,所以称之为RuBP羧化酶；其次，Rubisco能催化RuBP 与O2结合，生成磷酸乙醇酸，为光呼吸提供原料，光呼吸通过一系列的反应又把有机物变为CO2所以又称之为RuBP加氧酶。
当CO2与O2的比值高时，启动C3循环；反之，启动C2循环即光呼吸。
并且C3途径是光合作用中最根本的途径，所以，Rubisco是光合作用中一个关键的酶。2. How to im prove photosynthetic productivity in physiology and production,
respectively ?
从影响光合作用的阳光、温度、CO2、水、矿质营养五个方面来看。
1.适当提高光照强度，但不宜过高，否则C3植物会形成光抑制；选用能被天线色素
吸收的红蓝光照射。
2.对于C3植物，可以提高CO2的浓度，以增加Rubisco的活性。
3.保持适宜的温度使光合最用各步骤的酶有适宜的反应温度，适当增加昼夜温差增加
光合积累
4.保持适当的水分，水分亏缺使气孔导度下降、光合产物输出变慢、光合机构受损、
光合面积扩展受抑制。水分过多也间接影响光合作用。
5.补充光合作用需要的矿质元素，N、P、S、Mg是叶绿体中构成叶绿素、蛋白质、
核酸以及片层膜不可缺少的部分；Cu、Fe、Mn、Cl等是电子传递链中各复合体不
可缺少的元素；磷酸是磷酸化的原料；Rubisco的活化需要锰。
生产上，通过合理密植、改变株型来增加光合面积；通过提高复种指数（轮作、间作和套作）、延长生育期、补充人工光照来延长光照时间。使用大棚、施肥等措施控制影响管和作用的5个因素。
3.Why may we say that C3 pathway is fundamental pathway for plant kingdom? （1）、植物界是植物进行光合作用来产生有机物维持的，而光合作用合成有机物主要靠的是CO2的同化将CO2转变为糖类。
（2）、植物界固定C02的生化途径有3条：C3途径、C4途径和CAM途径。其中只有C3途径才具备合成淀粉的能力，其它两条途径只能起到固定、转运CO2的作用，不能形成淀粉等产物。
所以C3途径是最基本的途径。
4.What is photosynthetic mechanism divided into, and how does each step carry out ?
光合反应分为原初反应、电子传递和光合磷酸化、碳同化三个步骤。
①原初反应包括光物理反应和光化学反应两部分。首先聚光色素（绝大部分叶绿素a和全部叶绿素b）吸收光能并通过共振的方式传递到反应中心色素（一部分叶绿素a上），使叶绿素a从基态变为激发态，色素激发态将电子传递给次级电子受体，再从次级电子供体获得电
子。如此反复，推动电子在电子传递体之间传递。
②电子传递链由PSI、Cytb6f、PSII3个复合体组成。当PSII的反应中心色素P680被激发时将电子依次传递到Pheo（去镁叶绿素），QA、QB、PQ，到Cytb6f复合体，再经由PC（质蓝素）传递到PSI的反应中心色素P700上，再经一系列电子传递体传递到NADP+，.形成NADPH。此外，在OEC（放氧复合体）中水被裂解为氧气，和质子；在PQ穿梭中，伴随着电子的传递，将膜外的质子泵入膜内，因此形成了没内外的质子梯度，而ATP合酶利用质子动力将H+的转运和光合磷酸化偶联形成ATP。
③碳同化是指将CO2转化为残水化合物的过程，基本途径为C3途径，分为三步：1.羧化阶段，CO2与受体RuBP结合，形成PAG。2.还原阶段，PAG经ATP、NADPH等还原力的作用被还原为GAP。3。再生阶段，GAP再度转化为RuBP。
Chapter 4 Respiration in plant
巧燕娜娜葛航
一、Term definition
1、Respiratory quotient （呼吸商RQ）：
Referred as the ratio of moles (or volumes) of released CO2 to absorbed O2 by plant tissue at the same time.
是植物组织在一定时间内释放的CO2与吸收的O2的mol（或V）数的比值，表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标。
释放的CO2摩尔（或体积）
R.Q.＝————————————
吸收的O2 摩尔（或体积）
呼吸底物例子
RQ=1 糖类糖类完全氧化，即有氧呼吸
RQ<1 富含氢的物质，如脂肪或蛋白质脂肪转换为糖
RQ>1 比糖类含氧多的物质，如已局部氧化的
有机酸
1、无氧呼吸
2、糖转换为脂肪
2、Temperature coefficient(Q10)温度系数：
由于温度升高100C而引起的反应速率的增加。Q10 = Rate at (t+10℃) / Rate at t℃3、Respiratory climacteric （呼吸跃变）
In some species, fruit respirations begin to decline with maturation of the fruits, but abruptly increase to a peak in the post ripening stage and decrease again. Such as apple, peach, pear, banana, strawberry etc.
部分果实成熟过程呼吸渐渐下降，但在成熟前呼吸又急剧升高，达到一个小高峰后再下降的现象。。
果实可根据有无呼吸跃变分成两大类，一是跃变型果实,如苹果、梨、香蕉等, 称跃变型果实；另一类果实在成熟前，呼吸上升不明显的为非跃变型果实，如西瓜、柑桔、瓜类、菠萝等
4、Oxidative phosphorylation（氧化磷酸化）
A process in which A TP is synthesized with ADP and Pi, while the respiratory electron is
transferred along respiratory chain to O2 当底物脱下的氢经呼吸链（氢和电子传递体）传至氧的过程中,伴随着ADP 和Pi 合成ATP 的过程称氧化磷酸化。 19、P/O ratio P/O is referred to number of ATP formation, while each one of atom of oxygen is consumed during respiration. P/O ：指每消耗1个氧原子所形成的ATP 个数。 NADH2……→ P/O=3（or 2.5），FADH2……→ P/O=2（1.5） 18、Terminal oxidase （末端氧化酶）： Terminal oxidases are enzymes by which the electron derived from substrate is transferred to molecular O2 , and H2O or H2O2 is formed. 处在呼吸作用的最末端，所以叫末端氧化系统，参与其中的酶叫末端氧化酶。酶的作用是把底物的电子传递到分子氧并形成H2O 或H2O2 5、Cytochrome oxidase (细胞色素氧化酶) 是一种含铁和铜的氧化酶，含细胞色素a 及a3，细胞色素氧化酶把细胞色素a 的电子传给O2，使其激活，与质子结合形成水。 6、Alternative oxidase (Cyanide-resistant respiration )——交替氧化酶（抗氰氧化酶) 不受CN —和N3—及CO 等呼吸抑制剂所抑制的呼吸被称为抗氰呼吸。 在抗氰途径中将电子直接交给氧的氧化酶，对氧气的亲和力高，不受抗霉素A ，氰化物、叠氮化物、CO 的抑制。 20、Polyphenol oxidase(PPO)酚氧化酶 在细胞受到轻微破坏时与酚发生反应，将酚氧化为醌。在植物体内普遍存在，如荔枝变褐色 一类含铜的酶，存在于质体、微体中，催化分子氧对多种酚的氧化，使之变成醌。
21、Ascorbic acid oxidase (AAO)抗坏血酸氧化酶
一种含酮的氧化酶，可以催化抗坏血酸的氧化。普遍存在于植物中，与植物的受精过程密切相关，有利于胚珠的发育。
7、Energy charge regulation （EC ）能荷调节：
细胞内通过腺苷酸之间的转化来调节呼吸代谢，代表了细胞的能量水平，细胞内腺苷酸中有多少相当ATP 。
EC reflects the energy levels in cell, and the following formula is often represented:
[A TP]+1/2[ADP]
能荷(EC)= —————————— [A TP]+[ADP]+[AMP]
细胞的腺苷酸 ATP
ADP AMP 能核 1 0.5
8、Pasteur effect (巴斯德效应):
O2 inhibits anaerobic respiration or glucolysis.
氧对发酵作用的抑制现象，或O2对无氧呼吸的抑制。
氧浓度的增加会使酒精发酵作用逐渐减弱以及糖的消耗速率下降。
9、Aerobic respiration （有氧呼吸）
In the presence of molecular oxygen (O2), living cell makes respiratory substrates degrade (oxidize) thoroughly, companied with release of CO2 , formation of H2O and unlocking of 线粒体上的
末端氧化酶
线粒体外的
末端氧化酶
energy.
指生活细胞在O2的参与下，可把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成H2O，同时释放能量的过程。呼吸底物：糖、脂肪和蛋白质。常用的呼吸底物是G。
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+Energy △G'=2870kJ(686kCal)/mol
10、Anaerobic respiration（无氧呼吸）
In the absence of O2, living cell makes respiratory substrates degrade partly, companied with unlocking of less energy.
Fermentation in microbes.
在无氧条件下，生活细胞的呼吸底物降解为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。微生物——发酵。
C6H12O6 →2C2H5OH（乙醇）+2CO2+Energy △G`=100kJ/mol
C6H12O6→2CH3CHOHCOOH（乳酸）+Energy △G`=100kJ/mol
11、Respiratory pathway（呼吸代谢途径）
呼吸作用实际上是细胞内的糖类物质降解氧化的过程。高等植物呼吸代谢途径包括3种：糖酵解（EMP）、三羧酸循环（TCA）、戊糖磷酸途径（PPP）、乙醇酸循环、乙醛酸氧化途径。分别在胞质溶胶（cytosol）、线粒体基质（mitochondrial matrix）、胞质溶胶和质体（cytosol）、乙醛酸循环体、内进行。
EMP pathway can be summed up as following reaction equation:
C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi→2CH3COCOOH+2NADH2+2A TP+2H2O
TCA total equation:
2Pyr+8NAD +2FAD+2ADP+2Pi +4H2O→6 CO2+2ATP+8NADH2+2FADH2
PPP is a process in which G6P is directly decarboxylated and dehydrogenated, and CO2 releases in the cytosol.
最初脱下的CO2中C6/ C1比值。全为PPP时C6/ C1为0；全为EMP-TCA，C6/ C1为1。如比值在0-1之间，说明两条途径都有。
initial ratio, C6/ C1; if only PPP, theC6/ C1 is 0；if only EMP-TCA, C6/ C1 is 1.If the ratio is >0<1，both happen.
12、Glycolysis------ EMP pathway（糖酵解）
A process in which hexose is degraded to pyruvate in cytosol.
糖酵解指在细胞质中己糖降解成丙酮酸过程。
13、Citrate cycle (Tricarboxylic acid cycle )TCA循环：
TCA cycle is a program carried out in mitochondrial matrix under available O2, in which pyruvate is , step by step, degraded by oxidation into H2O and CO2
发生在细胞的线粒体中，丙酮酸在有氧条件下, 逐步氧化分解，最终形成水和CO2的过程。
14、Pentose phosphate pathway（PPP磷酸戊糖途径）
PPP is a process in which G6P is directly decarboxylated and dehydrogenated, and CO2 releases in the cytosol.
PPP是发生在细胞质中的G-6-P直接脱H、脱羧氧化, 放出CO2的过程，是不经过无氧呼吸生成丙酮酸而进行有氧呼吸的途径。
（1）G6P后经两次脱氢，一次脱羧形成Ru5P。
（2）6Ru5P通过分子重排(C3、C4、C5、C7）重新形成G6P（每1循环实际消耗1G）。
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。
第一章水分生理 一、选择题 1、每消耗1 kg 的水所生产的干物质克数，称为（）。 A. 蒸腾强度 B. 蒸腾比率 C. 蒸腾系数 D. 相对蒸腾量 2、风干种子的水势为（）。 A . ψW =ψs B. ψW =ψm C. ψW =ψp D. ψW=ψs+ψp 3、微风促进蒸腾，主要因为它能（）。 A. 使气孔大开 B. 降低空气湿度 C. 吹散叶面水汽 D. 降低叶温 4、植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为（）。 A. 吐水 B. 伤流 C. 排水 D. 流水 5、一植物细胞的ψw = - 0.37 MPa，ψp = 0.13 MPa，将其放入ψs = - 0.42 MPa的溶液(体积很大)中，平 衡时该细胞的水势为（）。 A. -0.5 MPa B. -0.24 MPa C. -0.42 MPa D. -0.33 MPa 6、在同一枝条上，上部叶片的水势要比下部叶片的水势（）。 A. 高 B. 低 C. 差不多 D. 无一定变化规律 7、植物细胞吸水后，体积增大，这时其Ψ s（）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 等于零 8、微风促进蒸腾，主要因为它能（）。 A. 使气孔大开 B. 降低空气湿度 C. 吹散叶面水汽 D. 降低叶温 9、一植物细胞的ψW = - 0.3 MPa，ψp = 0.1 MPa，将该细胞放入ψs = - 0.6 MPa的溶液中，达到平衡时 细胞的（）。 A. ψp变大 B. ψp不变 C. ψp变小 D. ψW = -0.45 Mpa 10、植物的水分临界期是指（）。 A. 植物需水最多的时期 B. 植物水分利用率最高的时期 C. 植物对水分缺乏最敏感的时期 D . 植物对水分需求由低到高的转折时期 11、在土壤水分充分的条件下，一般植物的叶片的水势为（）。 A. - 0.2~ - 0.8 MPa B. - 2 ~ - 8 MPa C. - 0.02 ~ - 0.08 MPa D. 0.2~0.8 MPa 12、根据（）就可以判断植物组织是活的。 A. 组织能吸水 B. 表皮能撕下来 C. 能质壁分离 D. 细胞能染色 二、是非题 1、等渗溶液就是摩尔数相等的溶液。（） 2、细胞间水分流动的方向取决于它们的水势差。（） 3、蒸腾拉力引起被动吸水，这种吸水与水势梯度无关。（） 4、将一充分吸水饱和的细胞放入比其细胞浓度低10倍的溶液中，其体积变小。（） 5、蒸腾效率高的植物，一定是蒸腾量小的植物。（） 6、根系是植物吸收水和矿质元素唯一的器官。() 7、空气相对湿度增大，空气蒸汽压增大，蒸腾加强。（） 8、没有半透膜即没有渗透作用。（） 9、植物对水分的吸收、运输和散失过程称为蒸腾作用。（） 10、在正常晴天情况下，植物叶片水势从早晨到中午再到傍晚的变化趋势为由低到高再到低。 （） 11、共质体与质外体各是一个连续的系统。（） 12、在细胞为水充分饱和时，细胞的渗透势为零。（） 三、填空题 1、将一植物细胞放入ψW = -0.8 MPa的溶液（体积相对细胞来说很大）中，吸水达到平衡时测得细胞的 ψs = -0.95 MPa，则该细胞的ψp为（），ψW为（）。 2、水分通过气孔扩散的速度与气孔的（）成正比。 3、植物体内自由水/束缚水比值降低时，植物的代谢活动（）。 4、利用质壁分离现象可以判断细胞（），测定植物的（）以及观测物质透过原生质层的难易程度。 5、植物体内自由水/束缚水比值升高时，抗逆性（）。 6、根系吸水有主动吸水和被动吸水两种方式，前者的动力是（根压），后者的动力 是（）。
华南农业大学植物生理学期末考试 一、名词解释(10×2分=20分) 1、光饱和点 2、植物激素 3、衰老 4、乙烯的“三重反应” 5、种子休眠 6、光周期现象 7、春化作用 8、植物细胞全能性 9、光周期现象 10、冻害 二、填空题(60×0.5分=30分) 1、蒸腾作用常用的指标有、、。 2、完整的C3碳循环可分为、、个阶段。 3、植物呼吸过程中的氧化酶，除细胞色素氧化酶外，还有、、和（）等酶。 4、细胞内需能反应越强，ATP/ADP比率越，愈有利于呼吸速率和、ATP的合成。 5、目前，大家公认的植物激素有五大类、、、、。 6、植物体内IAA的合成，可由经氧化脱氨，生成，或经脱羧生成，然后再经脱羧或氧化脱氨过程，形成，后者经作用，最终生成IAA。 7、培养基中，IAA/CTK的比例，决定愈伤组织的分化方向，比例高，形成，低则分化出。 8、1926年，日本科学家黑泽在研究时发现了。 9、起下列生理作用的植物激素为： a、促进抽苔开花； b、促进气孔关闭；
c、解除顶端优势； d、促进插条生根； 10、感受光周期刺激的器官是，感受春化刺激的器官是。 11、11、植物光周期现象与其地理起源有密切关系，植物多起源于高纬度地区；在中纬度地区植物多在春季开花，而多在秋季开花的是植物。 12、12、光敏素包括和两个组成部，有和两种类型。 13、13、引起种子休眠的主要原因有、、、。 影响种子萌发的外界条件主要有、、、。 14、14、组织培养的理论依据是，一般培养基成分包括五大类物质，即、、、和。 15、15、生长抑制剂主要作用于，生长延缓剂主要作用于，其中的作用可通过外施GA而恢复。 16、16、种子萌发过程中酶的来源有二：其一是通过，其二是通过。 三、选择题(10×1分=10分) 四、1、从分子结构看，细胞分裂素都是。 A、腺嘌呤的衍生物 B、四吡咯环衍生物 C、萜类物质 D、吲哚类化合物 2、C4途径CO2受体的是。 A、草酰乙酸 B、磷酸烯醇式丙酮酸 C、磷酸甘油酸 D、核酮糖二磷酸 3、短日植物往北移时，开花期将。 A、提前 B、推迟 C、不开花 D、不变 4、干旱条件下，植物体内的含量显著增加。 A、天冬酰胺 B、谷氨酰胺 C、脯氨酸 D、丙氨酸 5、能提高植物抗性的激素是。 A、IAA B、GA C、ABA D、CTK 6、下列生理过程，无光敏素参与的是。 A、需光种子的萌发 B植物的光合作用 C、植物秋天落叶 D长日植物开花 7、大多数肉质果实的生长曲线呈。
《植物生理学》试题A卷（2015-2016-2） 开卷（）闭卷（√）适用专业、年级：农学（本硕）、种子、园艺（本硕）、园艺、园艺（教育）、茶学、资环（本硕）、资环、生态、草学，2014级姓名学号专业班级座位号 本试卷共6大题，共6页，满分100分。考试时间120分钟。 注：1.答题前，请准确、清楚地填写各项，涂改及模糊不清者，试卷作废。 2.试卷若有雷同以零分计。 选择题答案表 判断题答案表 一、单项选择题：在四个备选项中，只有一个选项是正确的答案，请将正确答案的编号填入试卷前选择题答案表中。(本大题20小题,共20分) 1．下列现象能反应植物生长季节周期性的是： A．气孔开闭B．小叶运动 C．树木年轮D．种子萌发 2．在植物开花调控中，暗期光间断采用的最有效的光是： A．红光B．蓝紫光C．远红光D．绿光 3．以下物质中，不属于第二信使的是： A．钙离子B．cAMP C．DAP D．ATP 4．植物衰老过程中其活性降低的酶是：
A．LOX B．蛋白酶C．SOD D．核酸酶 5．催化淀粉降解为糖使甘薯块根、果实、蔬菜变甜的酶是： A．α-淀粉酶B．β-淀粉酶 C．α和β淀粉酶D．淀粉磷酸化酶 6．对农作物喷施B9等生长延缓剂可以： A．增加根冠比B．降低根冠比 C．不改变根冠比D．与根冠比无关 7．银杏种子休眠的主要原因是： A．有抑制物质的存在B．种皮限制 C．胚未发育完全D．种子未完成后熟 8．温度升高时，种子贮藏要求的安全含水量应该： A．升高B．降低C．保持不变D．先升高后降低9．植物组织从缺氧条件转入有氧条件下，呼吸速率减慢，A TP形成速率：A．加快B．减慢C．不变D．变化无常10．玉米进行光合作用初次固定CO2的最初受体是： A．3-PGA B．RuBP C．PEP D．OAA 11．在植物的光周期反应中，对光感受的器官是： A．根B．茎C．叶D．根、茎、叶12．花生、棉花等含油较多种子，萌发时较其他种子需要更多的： A．水分B．矿质元素C．氧气D．激素 13．光合作用中，电子传递发生在： A．叶绿体被膜上B．类囊体膜上 C．叶绿体间质中D．类囊体腔中 14．已形成液泡的成熟细胞，其衬质势通常忽略不计，原因是： A．衬质势不存在B．衬质势等于压力势 C．衬质势绝对值很大D．衬质势绝对值很小 15．植物吸收矿质与吸水之间的关系是：
植物生理学复习资料 第一章植物的水分生理 根系是植物吸水的主要器官，其中根毛区为主要吸水区域。 根毛细胞壁含有丰富的果胶质，有利于与土壤接触并吸水。 根毛区有成熟的疏导组织，便于水分运输。 根毛极大的增加了根的吸收面积。 主动吸水：由根系自身的生理代谢活动引起的需要利用代谢能量的吸水过程，称为植物的主动吸水。 主动吸水的动力是根压。 被动吸水：由于枝叶的蒸腾作用而引起的根部吸水称为被动吸水。 被动吸水的动力是蒸腾拉力。 蒸腾作用：植物体内的水分以气态的方式通过植物体表面散失到外界环境的过程称为蒸腾作用。蒸腾作用是植物散失水分的主要方式。 蒸腾作用的意义： 第一，是植物吸收和运输水分的主要动力，特别是对于高大的植物，没有蒸腾作用较高处就无法得到水分。 第二，能促进植物对矿质盐类（养分）的吸收和运输。 第三，能调节植物的体温，避免叶片在直射光下因温度过高而受害。 第二章植物的矿质营养 1、矿质营养：植物对矿质盐的吸收、运输和同化，叫做矿质营养。 2、植物的必须元素的条件：①不可缺少性：缺乏该元素，植物不能完成其生活史。②不可 代替性：无该元素，表现专一缺乏症，当提供该元素时，可预防和纠正此缺乏症，而这种作用不能被其他元素所代替。③直接功能性： 3、必须矿质元素的生理作用： ①细胞结构物质和功能物质的组成成分。②植物生命活动的调节者，参与酶的活动。③起电化学平衡和信号传导作用。 4、主动吸收：细胞直接利用能量代谢，逆电化学势梯度吸收矿质的过程。 主动运输的特点：①运输速度超过根据透性和电化学势梯度预测的速度。②转运达到衡态时，膜两侧电化学势不平衡。③在运输量和消耗能量之间存在定量关系。 5、原初主动运输：质膜H+→A TP酶利用A TP水解产生的能量，把细胞质内的H+向膜外“泵”出（质子泵）。H+→ATPase不断运输的结果：（1）膜内外两侧形成H+化学势差（△PH）。(2)膜内外两侧形成电势梯度差（△E）。 6、次级主动吸收：是以质子驱动力为动力的分子或离子的吸收。原初主动运输为次级主动吸收蓄积了动力（质子动力势），而次级主动吸收利用质膜两侧质子动力势梯度逆电化学梯度运输离子。 7、根系吸收矿质元素的特点 （1）根系吸收矿质与吸收水分既有关又无关。 （2）根系对离子的选择吸收。 （3）单盐毒害和离子拮抗。 8、单盐毒害：单一盐溶液对植物的毒害现象称为单盐毒害。 9、离子拮抗：在盐溶液中加入少量其他离子，就会减弱或消除毒害，离子间的这种相互消除毒害的现象称为离子拮抗。 第三章植物的光合作用
植物学与植物生理学复习题 (课程代码 392379) 一、名词解释（本大题共32小题） 1、组织 参考答案：是由来源相同，形态、结构、生理功能相同或相似的细胞组成的细胞群。 2、同功器官 参考答案：器官外形相似、功能相同，但个体发育来源不同者，称为同功器官。 3、G蛋白 参考答案：G蛋白全称为GTP结合调节蛋白。此类蛋白由于其生理活性有赖于三磷酸鸟苷（GTP）的结合以及具有GTP水解酶的活性而得名。在受体接受胞间信号分子到产生胞内信号分子之间往往要进行信号转换，通常认为是通过G蛋白偶联起来，故G蛋白又被称为偶联蛋白或信号转换蛋白。 4、完全叶 参考答案：具有叶片、叶柄和托叶三部分的叶，叫完全叶。如棉花、桃、豌豆等植物的叶。 5、复叶 参考答案：每一叶柄上有两个以上的叶片叫做复叶。复叶的叶柄称为叶轴或总叶柄，叶轴上的叶称为小叶，小叶的叶柄称为小叶柄。由于叶片排列方式不同，复叶可分为羽状复叶、掌状复叶和单身复叶等类型。 6、变态 参考答案：在长期的历史发展过程中，有些植物的器官在功能和形态结构方面发生了种种变化，并能遗传给后代，这种变异称为变态。 7、同源器官 参考答案：器官外形与功能都有差别，而个体发育来源相同者，称为同源器官。如茎刺和茎卷须，支持根和贮藏根。 8、同功器官 参考答案：凡外形相似、功能相同、但来源不同的变态器官，称为同功器官，如茎刺、茎卷须和叶卷须等。 9、苞叶和总苞 参考答案：生在花下面的变态叶，称为苞叶。苞片数多而聚生在花序外围的，称为
总苞。苞片和总苞有保护花芽或果实的作用。 10、定芽 参考答案：生在枝顶或叶腋内的芽。 11、心皮 参考答案：心皮是构成雌蕊的单位，是具生殖作用的变态叶。 12、完全花和不完全花 参考答案：由花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群等五个部分组成的花称为完全花。如桃。缺少其1至3部分的花称为不完全花。 13、心皮 参考答案：心皮是构成雌蕊的单位，是具生殖作用的变态叶。 14、雄性不育 参考答案：植物由于内在生理、遗传的原因，在正常自然条件下，也会产生花药或花粉不能正常地发育、成为畸形或完全退化的情况，这一现象称为雄性不育。雄性不育科有三种表现形式，一是花药退化，二是花药内无花粉，三是花粉败育。 15、花粉败育 参考答案：由于种种内在和外界因素的影响，有的植物散出的花粉没有经过正常的发育，起不到生殖的作用，这一现象称为花粉败育。 16、无融合生殖 参考答案：在正常情况下，被子植物的有性生殖是经过卵细胞和精子的融合，以后发育成胚。但在有些植物，不经过精卵融合，直接发育成胚，这类现象称为无融合生殖。无融合生殖包括孤雌生殖、无配子生殖和无孢子生殖三种类型。 17、孤雌生殖 参考答案：胚囊中的卵细胞未经受精直接发育成胚的生殖现象。单倍体胚囊中的卵细胞，经孤雌生殖形成单倍体胚，但后代不育；二倍体胚囊中的卵细胞，经孤雌生殖形成二倍体胚，但后代可育。 18、单性结实 参考答案：不经过受精作用，子房就发育成果实，这种现象称单性结实。单性结实过程中，子房不经过传粉或其他任何刺激，便可形成无子果实，称为营养单性结实，如香蕉。若子房必须通过诱导作用才能形成无子果实，则称为诱导单性结实（或刺激单性结实），如以马铃薯的花粉刺激番茄的柱头可得到无籽果。 19、真果
《植物生理学》课程试卷（一） 一、名词解释（每小题2分，共20分） 1、生物膜：也叫细胞膜，指细胞内所有膜的总称，包括质膜、线粒体膜、叶绿体膜等，其主要成分是类脂和蛋白质。 2、呼吸速率：单位时间（小时）单位植物组织（干重、鲜重）或单位细胞或毫克氮所放出CO2量或吸收O2的量或有机物干重的损失量或能量的释放量。 3、温度三基点：指影响植株生长的最低温度、最适温度、最高温度，称为温度三基点。 4、种子的寿命：种子从完全成熟到丧失生活力所经过的时间。 5、希尔反应：水的光解是希尔（Hill）于1937年发现的，他将离体叶绿体加到具有适当氢接受体的水溶液中，光照后放出氧气，这种离体叶绿体在光下进行水分解，并放出氧的反应，便简称为希尔反应。 6、吐水：没有受伤的植物如处于土壤水分充足、天气潮湿的环境中，叶片尖端或边缘都有液体外泌的现象。这种从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象，称为吐水。 7、Pfr型光敏素：光敏素的一种类型，吸收高峰在730nm，吸收远红光后转变为Pr型的光敏素类型称为Pfr型光敏素，它是光敏素的生理激活型。 8、LHC：聚光色素复合体，为色素与蛋白质结合的复合体，接受光能，并把光能传给反应中心。 9、LDP：长日植物——24小时昼夜周期中，日照必须长于一定时数才能开花的植物称为长日植物。 10、Ψw：水势，每偏摩尔体积的水的化学势差，即体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差（μw—μwo），再除以水的偏摩尔体积（Vw，m）。用两地间水势差可判别它们间水流的方向和限度，可以用来分析土壤—植物—大气水分连续体（SPAC）中的水分移动情况。二、填空题（每空1分，共20分） 1．生物膜中不饱和脂肪酸的含量影响膜脂的流动性和植物的抗寒能力。 2．写出支持压力流动假说的两个主要实验证据：蚜虫吻针法证明筛管内有正压力和 筛管两端存在汁液的浓度差异以。 3．气孔蒸腾包括两个步骤:第一步是水分从叶肉细胞壁蒸发，产生的水蒸气充满细胞间隙和气孔腔；第二步是水蒸气从气孔腔通过气孔扩散到大气中。 4．离子的相互作用包括: 协同和竞争。 5．细胞分裂素生物合成的前体是甲羟戊酸（甲瓦龙酸）；其合成的主要部位是根尖。6．光合作用中淀粉的形成是在叶绿体中中进行的，蔗糖的合成是在细胞质（胞基质）中进行的。7．植物由营养生长向生殖生长转变的生理标志是花熟状态；其形态标志是花芽分化。8．光合电子传递链位于类囊体膜上，呼吸电子传递链位于线粒体膜上。 9．植物组织受伤后耗氧量显着增加，这部分呼吸称为伤呼吸，这主要是由于多酚氧化酶作用的结果。 10．近年来发展起来的植物激素免疫测定方法有酶联免疫、放射免疫和免疫传感。三、选择题（每题1分，共10分） 1．压力流动假说难于解释下列哪一种现象（）。 ①树皮上的蚜虫吻针切口，保持几天不断地溢出汁液 ②筛管两端存在汁液浓度差 ③韧皮部同时有双向运输
植物生理学复习资料 1、名词解释 杜衡：细胞可扩散正负离子浓度乘积等于细胞外可扩散正负离子浓度乘积时的平衡，叫做杜衡。 水势：每偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势的差值。 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜流向水势低的系统的现象。 蒸腾作用：植物通过其表面(主要是叶片）使水分以气体状态从体散失到体外的现象。 光合作用: 绿色植物利用太阳的光能，将CO2和H2O转化成有机物质，并释放O2的过程 呼吸作用：是植物体一切活细胞经过某些代途径使有机物质氧化分解，并释放能量的过程。有氧呼吸：活细胞利用分子氧(O2 )把某些有机物质彻底氧化分解，生成CO2与H2O，同时释放能量的过程。 无氧呼吸：在无氧(或缺氧)条件下活细胞把有机物质分解为不彻底的氧化产物，同时释放出部分能量的过程。 蒸腾速率：也叫蒸腾强度，是指植物在单位时间、单位叶面积上通过蒸腾而散失的水量。矿质营养：植物对矿质元素的吸收、运转与同化的过程，叫做矿质营养 光合速率：指单位时间、单位叶面积吸收co2的量或放出o2的量，或者积累干物质的量 呼吸速率：呼吸速率又称呼吸强度，是指单位时间单位鲜重（FW）或干重（DW）植物组织吸收O2或放出CO2的数量(ml或mg)。 诱导酶：植物本来不含某种酶，但在特定外来物质（如底物）的影响下，可以生成这种酶。植物激素：是指在植物体合成，并经常从产生部位输送到其它部位，对生长发育产生显著作用的微量有机物。 种子休眠：一个具有生活力的种子，在适宜萌发的外界条件下，由于种子的部原因而不萌向性运动： 春化作用：低温诱导花原基形成的现象（低温促进植物开花的作用） 二、植物在水分中的状态？ 在植物体，水分通常以束缚水和自由水两种状态存在。 三、水分在植物生命活动中的作用 1.水是细胞原生质的重要组分 2.水是代过程的反应物质 3.水是植物吸收和运输物质的溶剂 4.水使植物保持挺立姿态 5.水的某些理化性质有利于植物的生命活动 四、水势(ψw)：每偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势的差值。 纯水的水势规定为0。水势最大 细胞水势(ψw)、衬质势(ψm ）、渗透势(ψπ或ψs )、压力势(ψp)之间的关系为： ψw = ψm + ψπ + ψp 水势单位：Pa(帕)或MPa(兆帕)。 1 MPa ＝106Pa 五、植物细胞吸水方式③代性吸水②渗透性吸水①吸胀性吸水
Chapter 1 经济学关注的3个问题： ?How scarce resources are allocated in the production process among competing uses. ?How income generated in the production and sale of goods and services is distributed among members of society. ?How people allocate their income through spending, saving, borrowing and lending decisions. Default（违约）- When a borrower fails to repay a financial claim. 借方未能偿还金融债务 Liquidity（流动性）- The ease with which a financial claim can be converted to cash without loss of value. 金融索取权可以比较容易地且不损失价值地转化成现金的特性。 Depository institutions （储蓄机构）– Financial intermediaries, such as commercial banks, savings and loan associations, credit unions, and mutual savings banks, that issue checkable deposits. 发放支票存款的金融中介，如商业银行、存储贷款、信用联盟、互助储蓄银行。 5. Why do financial intermediaries exist? What services do they provide to the public? Are all financial institutions financial intermediaries? Financial intermediaries exist to link up net lenders and net borrowers and to help minimize the transaction costs associated with borrowing and lending. Financial services provided by financial
2010～2011学年度第2 学期 《植物生理学》参考答案 注意事项：1. 考生务必将自己姓名、学号、专业名称写在指定位置； 2. 密封线和装订线内不准答题 一、选择题（每小题1分，共20分） 二、填空题（10个空格，每空1分，共10分） （1）叶片（2）蔗糖（3）土壤干旱 （4）色氨酸（5）贝壳杉烯（或甲瓦龙酸） （6）甲硫氨酸（或蛋氨酸）（7）NADPH （8）极性运输（9）气孔蒸腾（10）角质蒸腾 三、判断题（每小题1分，共10分） 四、名词解释题（10小题，每小题2分，共20分） 1．细胞全能性：是指每个生活的细胞中都包含有产生一个完整机体的全套基因（1分），在适宜的条件下，细胞具有形成一个新的个体的潜在能力（1分）。 2．花熟状态：是指植物营养生长到一定阶段时（1分），达到能够感受适宜的外界条件刺激而诱导成花的生理状态（1分）。 3．衰老：是指在正常的环境条件下，生物机体代谢活动减弱，生理机能衰退的过程（2分）。 4．乙烯的“三重反应”：乙烯具有的抑制茎的伸长生长（1分）、促进茎与根的增粗和使茎横向生长的三方面效应（1分）。 5．代谢源：指能够制造或输出同化物（1分）的组织、器官或部位（1分）。6．渗透调节：水分胁迫时，植物体内积累各种有机物质或无机物质，提高细胞液浓度，降低其渗透势（1分），以保持体内水分，适应多种逆境胁迫环境的现象（1分）。
7．生理酸性盐：植物对某一种盐的阳离子吸收大于对其阴离子的吸收，造成介质的pH下降，该种盐被称为生理酸性盐。（2分） 8．温周期现象：昼夜温度周期性变化对植物生长有利的现象（2分）。 9．末端氧化酶：指处于呼吸链一系列氧化还原反应最末端（1分）、能活化分子态氧的酶，如细胞色素氧化酶（1分）。 10．水分临界期：通常是指植物在生命周期中，对水分缺乏最敏感（1分）、最容易受害的时期（1分）。 五、简答题（5小题，每小题5分，共25分） 1．植物在不同区域间调种引种时，需要考虑哪些因素以利于成功？ 答：调种引种时，需要考虑的因素有： ①被引种植物品种的生理、收获器官的类型等特性（3分）； ②原产地和引种地之间的条件差异（如纬度、光周期等）2分）； 2．简述植物体内同化物分配的一般规律。 答：①按“源-库”单位进行分配（1分）； ②优先分配生长中心（2分）； ③就近供应（1分）； ④同侧运输（1分）。 3．影响植物根系吸水的土壤条件有哪些？基本的表现形式怎样？ 答：①土壤的水分状况。土壤水分不足时，根系吸水减少，植物容易出现萎蔫；而雨水过多时，土壤通气不良，根系生长缓慢（1分）。 ②土壤温度：温度过高或过低均不利于根系吸水。低温使溶液和原生质粘性增加，流动性减弱，根系吸水能力下降；高温加速根系衰老，酶蛋白变性失活（2分）。 ③土壤通气状况：通气良好，CO2不易积累，有利于根系生长，促进吸水（1分）。 ④土壤溶液浓度：土壤溶液浓度决定土壤水势，若溶液浓度过高，土壤水势下降，容易导致根系吸水减弱，甚至反渗失水（1分）。 4．为什么C4植物的光呼吸速率普遍低于C3植物？ 答：①C4植物比C3植物对CO2的亲和性高（1分）； ②C4植物的CO2补偿点低于C3植物，可以利用低浓度CO2，而C3植物则不能（2分）； ④C4植物与光呼吸相关的酶集中在维管束鞘细胞中，叶肉细胞中则具备对CO2高亲和性的PEP羧化酶，因存在“花环式”结构，可以结合维管束鞘细胞在光呼吸中渗漏出来的CO2，叶肉细胞起到“CO2泵”的作用（2分）。
《植物生理学》课程试卷（二） 一、名词解释（每小题2分，共20分） 1、光合同化力：指在光合作用过程中所形成的光合碳素同化需要的NADPH和ATP。 2、花粉萌发的“集体效应”：在人工培养的花粉培养基上或在柱头上单位面积的花粉越多，花粉的萌发和花粉管伸长生长越好的现象。 3、乙烯的三重效应：乙烯的三重效应是中生植物对乙烯的特殊反应，即抑制茎的伸长生长，促进茎的横向生长（加粗），地上部失去向地性生长（偏上生长）。 4、春化现象：植物需要经过低温诱导后才能开花的现象称为春化现象。 5、CAM途径：即为景天酸代谢途径。景天科植物晚上气孔开放，吸进CO2，在PEP羧化酶作用下，形成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸，积累于液泡中。白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到细胞溶质，在NADP苹果酸酶作用下，氧化脱羧，放出CO2，参与卡尔文循环，形成淀粉等。这种最初CO2固定和碳水化合物合成的反应分别在夜间及昼间进行，苹果酸合成日变化的代谢途径。 6、光形态建成：由于调节植物生长、分化与发育的过程称为植物的光形态建成，或称光控发育作用。 7、PQ：质醌，也叫质体醌，是PSⅡ反应中心的末端电子受体，也是介于PSⅡ复合体与Cyt b6/f复合体间的电子传递体。质体醌为脂溶性分子，在膜中含量很高，能在类囊体膜中自由移动，它是双e－和双H＋传递体，在光合膜上转运电子与质子，对类囊体膜内外建立质子梯度起着重要的作用。另外，PQ库作为电子、质子的缓冲库，能均衡两个光系统间的电子传递，可使多个PSⅡ复合体与多个Cyt b6/f复合体发生联系，使得类囊体膜上的电子传递称网络式地进行。 8、PEP：磷酸烯醇式丙酮酸，C4途径中CO2的受体，也是糖酵解中的中间产物。 9、Pr、Pfr：光敏色素的两种形式。Pr型是吸收红光（最大吸收峰在红光区的660nm）的生理钝化型，Pfr型是吸收远红光（最大吸收峰在远红光区的730nm）的生理活化型。这两种光敏色素被光照射后可以互相转化，照射白光或红光后，没有生理活性的Pr型可以转化为具有生理活性的Pfr型；相反，照射远红光后，Pfr型转化为Pr型。Pfr参与光形态建成、调节植物发育等过程。 10、Rubisco： 1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶，该酶具有双重功能，既能使RuBP与CO2起羧化反应，推动C3碳循环，又能使RuBP与O2起加氧反应，引起C2氧化循环，即光呼吸的进行。 二、填空题（每空1分，共20分） 1．植物细胞吸水有两种方式，即渗透吸水和吸胀吸水；干燥种子主要靠吸胀作用吸水。2．赤霉素首先是从引起水稻恶苗病的恶苗病菌菌代谢产物中发现的，其合成起始物为甲羟戊酸。 3．植物细胞内的末端氧化酶有细胞色素氧化酶、交替氧化酶、抗坏血酸氧化酶 和乙醇酸氧化酶。 4．光呼吸的底物是乙醇酸，光呼吸中底物的形成和氧化分解分别是在叶绿体、过氧化物体和线粒体这三个细胞器中完成的。 5．光合作用的原初反应是在叶绿体的类囊体膜中进行的，CO２的固定和还原则是在叶绿体 间质中进行的，而C4途径固定CO2和形成天门冬氨酸的过程，则可能是在细胞质（胞基质）中进行的。 6．植物感受光周期刺激的部位是成年叶，感受低温刺激的部位是茎生长点。 7．在组织培养中证明，当CTK/IAA比值高时，诱导芽分化；比值低时，诱导根分化。
植物生理学复习提纲（2016年夏） （13/14级水保13级保护区14级梁希材料） 第一章植物水分代谢 1、植物体内水分存在形式及其与细胞代谢的关系: 1）水分在植物体内通常以自由水和束缚水两种形式存在。自由水是距离胶体颗粒较远，可以自由移动的水分。束缚水是较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不易流动的水分。 2）代谢关系：自由水参与各种代谢作用。可用于蒸腾，可作溶剂，作反应介质，转运可溶物质，故它的含量制约着植物的代谢强度；自由水占总含水量的比例越大则植物代谢越旺盛。束缚水不参与代谢活动，不易丧失，不起溶剂作用，高温不易气化，低温不易结冰，但是植物要求低微的代谢强度度过不良的外界条件，因此束缚水含量越大植物的抗逆性越大。 2、植物生理学水势的概念（必考）:同温度下物系中的水与纯水间每偏摩尔体积的化学势差。 3、植物细胞水势的组成（逐一解释）：植物细胞水势由溶质势、压力势、衬质势和重力势构成。（溶质势是指由于溶质颗粒的存在而使水势降低的值；压力势是指由于细胞壁压力的作用增大的细胞水势值；衬质势是指由衬质所造成的水势降低值；重力势是指水分因重力下降与相反力量相等时的力量，增加细胞水势的自由能，提高水势的值。） 成熟细胞水势组成：溶质势、压力势 典型细胞水势组成：溶质势、压力势、衬质势 干燥种子水势组成：衬质势 4、细胞吸收水分的三种方式及动力： 渗透吸水（主要方式），主要动力是水势差（压力势和溶质势）； 吸胀吸水，主要动力是水势差（衬质势）； 代谢吸水，主要动力是呼吸供能。 5、细胞在纯水中的水势变化：外界水势> 细胞水势，细胞吸水，细胞溶质势上升，压力势上升；细胞水势与外界水势平衡时，细胞水势=外界水势=0 ，细胞水势＝溶质势+压力势=0，溶质势=压力势； 细胞在高浓度蔗糖（低水势）溶液中的水势变化：外界水势<细胞水势，细胞失水，浓度上升，溶质势下降，压力势下降，原生质持续收缩，当压力势下降=0，发生质壁分离，细胞水势＝溶质势＋压力势，细胞水势＝溶质势＋0，细胞水势=细胞溶质势，外界水势=外界溶质势（开放溶液系统），外界水势=细胞水势，外界溶质势=细胞溶质势（可测定渗透势）； 细胞间的水分流动方向：相邻两细胞的水分移动，取决于两细胞间的水势差异，水势高的细胞中的水分向水势低的细胞流动。 6、植物吸水的器官：根系，主要部位根尖（根冠，分生区，根毛区和伸长区） 植物吸水的途径：两种途径 非质体途径（质外体途径）：没有原生质的部分，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管或管胞。水分自由扩散，又称自由空间。 共质体途径(细胞途径，跨膜途径）：生活细胞的原生质通过胞间连丝组成整体。
植物生理学 一、名词解释 1、水势：每偏摩尔体积水的化学势差。 2、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。 3、束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。 4、蒸腾作用：是指水分以气体状态通过植物体的表面从体内散失到大气的过程。 5、蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 6、小孔扩散规律：当水分子从大面积上蒸发时，其蒸发速率与蒸发面积成正比。但通过气孔表面扩 散的速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。 7、必需元素：维持正常生命活动不可缺少的元素. 8、单盐毒害：任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。 9、平衡溶液：植物只有在含有适当比例的多种盐的溶液中才能正常生长发育，这种溶液叫平衡溶 液。 10、生理酸性盐：植物对各种矿质元素的吸收表现出明显的选择性。若供给( NH4 ) 2SO4，植物对其阳离子的吸收大于阴离子，在吸收NH4的同时，根细胞会向外释放氢离子，使PH 下降。 11、生理碱性盐：供给NANO3时，植物吸收,NO3-而环境中会积累，NA+,同时也会积累OH- 或HCO3-,从而使介质PH升高。 12、光合作用：绿色植物吸收太阳光能，同化CO2和H2O，合成有机化合物质，并释放O2的过程。 13、光合磷酸化：叶绿体利用光能将无机磷酸和ADP合成ATP的过程。 14、光补偿点：随着光强的增加光合速率相应提高，当达到某一光强时，叶片的光合速率等 于呼吸速率，即CO2吸收量等于CO2释放量，表现光合速率为0。 15、co2补偿点：随着CO2的浓度增加，当光合作用吸收的CO2与呼吸释放的CO2相等时环境中的CO2浓度。 16、光能利用率：指单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量 ，与这块土地所接受的太阳能的比 17、集流运输速率：是指单位截面积筛分子在单位时间内运输物质的量，常用g/(m2.h)或g/(mm2.s)表示。 18、代谢源与代谢库：是产生和提供同化物的器官或组织；是消耗或积累同化物的器官和组织。 19、呼吸作用：是指一切生活在细胞内的有机物，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解为简 单物质，并释放能量的过程。 20:、有氧呼吸：是指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放能量的过程。 21、呼吸速率：每消耗1G葡萄糖可合成的生物大分子的克数。 22、呼吸商：植物组织在一定时间内，放出CO2的量与吸收O2的量的比率。 23、EMP途径：细胞质基质中的已糖经过一系列酶促反应步骤分解成丙酮酸的过程。 24、抗氰呼吸：在氰化物质存在下，某些植物呼吸不受抑制，所以把这种呼吸称为。 25、氧化磷酸化：在生物氧化中，电子经过线粒体电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的过程。 26、呼吸跃变：当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先是降低，然后突然升高，然后又降低的现象。
《植物生理学》课程试卷（三） 一、名词解释（每小题2分，共20分） 1、顽拗性种子：很多热带植物（如椰子、荔枝、龙眼、芒果等）的种子不耐脱水干燥、也不耐零下低温贮藏。把这类种子称为顽拗性种子，有别于其他正常性种子。 2、水势：每偏摩尔体积的水的化学势差，即体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差（μw—μw o），再除以水的偏摩尔体积（V w，m）。用两地间水势差可判别它们间水流的方向和限度，可以用来分析土壤—植物—大气水分连续体（SPAC）中的水分移动情况。 3、光合磷酸化：叶绿体（或载色体）在光下伴随着光合电子传递把无机磷和ADP转化为A TP，形成高能磷酸键的过程，称为光合磷酸化。 4、游离型生长素：游离型IAA在植物体内能自由移动，活性很高，是IAA发挥生物效应的存在形式，可以通过琼脂扩散方法而获得。 5、植物生长的S形曲线：在植物的生长期内测定植物（或器官）的干重、株高、体积等参数，根据这些参数值对时间作图，就可以得到一条生长曲线（growth curve），典型的生长曲线呈“S”形，故称植物生长的S 形曲线。 6、Pfr：Pfr是光敏素的一种类型，吸收高峰在730nm，吸收远红光后转变为Pr型的光敏素类型称为Pfr型光敏素，它是光敏素的生理激活型。 7、P700：表示PSⅠ反应中心色素分子，即原初电子供体，是由两个叶绿素a分子组成的二聚体。这里P代表色素，700代表P氧化是其吸收光谱中变化最大的波长位置是近700nm处，也即用氧化态吸收光谱与还原态吸收光谱间的差值最大处的波长来作为反应中心色素的标志。 8、CaM：钙调素，是最重要的多功能Ca2+信号受体，为单链的小分子酸性蛋白。当外界信号刺激引起胞内Ca2+浓度上升到一定阈值后，Ca2+与CaM结合，引起CaM构象改变。而活化的CaM又与靶酶结合，使其活化而引起生理反应。目前已知有十多种酶受Ca2+-CaM的调控。 9、LDP：长日植物，24小时昼夜周期中，日照必须长于一定时数才能开花的植物称为长日植物。 10、ACC：1-氨基环丙烷-1-羧酸，为乙烯生物合成的前体物质，调节植物体的乙烯含量。 二、填空题（每空1分，共20分） 1．液泡的主要功能有在细胞膨胀、形状和运动方面的功能，贮藏和积累功能，具有溶酶体的功能或具有异化的功能和起稳恒作用或是某些化学反应的场所。 2．影响同化物运输的主要环境因素是（１）水分，（２）光，（３）温度，（４）矿质元素。 3．一个压力势为0.8MPa，渗透势为-２MPa的甲细胞，与一个渗透势为－1MPa 的，不具有膨压的相邻乙细胞之间水分移动的方向是乙细胞→甲细胞。 4．植物吸收离子的主要特点有选择性、积累作用、需要代谢能和具有基因型差异。5．CAM植物的含酸量白天比夜间低，而碳水化合物含量则是白天比夜间高。 6．写出下列生理过程所进行的部位： （１）光合磷酸化类囊体膜 （２）光合碳循环叶绿体的间质 （３）Ｃ４植物的Ｃ３途径维管束鞘细胞叶绿体 7．植物由营养生长向生殖生长转变的生理标志是花熟状态；其形态标志是花芽分化。8．饱和效应和竞争现象两类研究结果为矿质元素主动吸收的载体学说提供了实验证据。
植物生理学 名词解释： 水势：每偏摩尔体积水的化学势差。 渗透势：由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水的水势。 根压：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力。 水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。 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。 矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运、和同化。 胞饮作用：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。 生物固氮：某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。 诱导酶：指植物本来不含某种酶，但在特定外来物质的诱导下，可以生成这种酶。 营养元素临界含量：作物获得最高产量的最低养分含量。 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。吸收光谱：反映某种物质吸收光波的光谱。 增益效应：两种波长的光协同作用而增加光和效率的现象。 希尔反应：离体叶绿体在光下进行水解并放出氧的反应。 反应中心：是光能转变化学能的膜蛋白复合体，包含参与能量转换的特殊叶绿素a. 聚光色素：聚光复合物中的色素（没有光化学活性，只有吸收和传递光能的作用）。 Co2补偿点:当光合吸收的co2量等于呼吸放出的co2量，这个时候外界的co2含量就叫做co2补偿点。 呼吸作用：指活细胞内的有机物，再酶的参与下逐步氧化分解并释放能量的过程。 糖酵解：细胞质基质中的己糖经过一系列酶促反应步骤分解成丙酮酸的过程。 呼吸商：植物在一定的时间内，放出二氧化碳的物质的量与吸收氧气的物质的量的比率。巴斯的效应：氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累的现象。 能荷：A TP-ADP-AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量。 代谢源：能够制造并输出同化物的组织，器官或部位。 代谢库：指消耗或贮藏同化物的组织，器官或部位。 库强度：等于库容量和库活力的乘积。 植物生长物质：一些调节植物生长发育的物质。 生长素的极性运输：指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。 三重反应：乙烯抑制伸长生长，促进横向生长，地上部分失去负向重力性生长。 植物生长调解剂：一些具有植物激素活性的人工合成的物质。 生物胁迫：指病害、虫害和杂草等对植物产生伤害的生物环境。 植物抗性生理：指逆境对植物生命活动的影响，以及植物对逆境的抵抗性能力。 耐逆性：指植物在不良环境中，通过代谢的变化来阻止、降低甚至修复由逆境造成的损伤，从而保证正常的生理活动。 避逆性：指植物通过各种方式避开或部分避开逆境的影响。 1.灌溉 答：农业上用灌溉来保证作物水分供应，作物需水量因物种种类而异：大豆和水稻的需水量较多，高粱和玉米的最少。同一作物在不同生长发育时期对水分的需要量也有很大的差别。叶片水势、细胞汁液浓度、渗透势和气孔开度都能比较灵敏地反映出作物体的水分状况，可作为灌溉生理指标。我国提出节水农业，用较少的水源得到较大的收益，提高水分利用率；有以下几种节水技术：喷灌、滴灌、调亏灌溉以及控制性分根交替灌溉。