第一章植物细胞的结构与功能复习思考题与答案 （一）解释名词 原核细胞(prokaryotic cell) 无典型细胞核的细胞，其核质外面无核膜，细胞质中缺少复 杂的内膜系统和细胞器。由原核细胞构成的生物称原核生物（prokaryote）。细菌、蓝藻等低等生物属原核生物。 真核细胞(eukaryotic cell) 具有真正细胞核的细胞，其核质被两层核膜包裹，细胞内有结 构与功能不同的细胞器，多种细胞器之间有内膜系统联络。由真核细胞构成的生物称为真核 生物（eukayote）。高等动物与植物属真核生物。 原生质体(protoplast) 除细胞壁以外的细胞部分。包括细胞核、细胞器、细胞质基质以及 其外围的细胞质膜。原生质体失去了细胞的固有形态，通常呈球状。 细胞壁(cell wall) 细胞外围的一层壁，是植物细胞所特有的，具有一定弹性和硬度，界定 细胞的形状和大小。典型的细胞壁由胞间层、初生壁以及次生壁组成。 生物膜(biomembrane) 构成细胞的所有膜的总称。它由脂类和蛋白质等组成，具有特定的结构和生理功能。按其所处的位置可分为质膜和内膜。 共质体(symplast) 由胞间连丝把原生质（包含质膜，不含液泡）连成一体的体系。 质外体(apoplast) 由细胞壁及细胞间隙等空间（包含导管与管胞）组成的体系。 内膜系统(endomembrane system) 是那些处在细胞质中，在结构上连续、功能上相关，由膜 组成的细胞器的总称。主要指核膜、内质网、高尔基体以及高尔基体小泡和液泡等。 细胞骨架(cytoskeleton) 指真核细胞中的蛋白质纤维网架体系，包括微管、微丝和中间纤 维等，它们都由蛋白质组成，没有膜的结构，互相联结成立体的网络，也称为细胞内的微梁 系统(microtrabecular system)。 细胞器(cell organelle) 细胞质中具有一定形态结构和特定生理功能的细微结构。依被膜 的多少可把细胞器分为：①双层膜细胞器，如细胞核、线粒体、质体等；②单层膜细胞器， 如内质网、液泡、高尔基体、蛋白体等；③无膜细胞器，如核糖体、微管、微丝等。 质体(plastid) 植物细胞所特有的细胞器，具有双层被膜，由前质体分化发育而成，包括淀 粉体、叶绿体和杂色体等。 线粒体(mitochondria) 真核细胞质内进行三羧酸循环和氧化磷酸化作用的细胞器。呈球 状、棒状或细丝状等，具有双层膜。线粒体能自行分裂，并含有DNA、RNA和核糖体，能进行遗传信息的复制、转录与翻译，但由于遗传信息量不足，大部分蛋白质仍需由细胞核遗传 系统提供，故其只具有遗传的半自主性。 微管(microtubule) 存在于动植物细胞质内的由微管蛋白组成的中空的管状结构。其主要功能除起细胞的支架作用和参与细胞器与细胞运动外，还与细胞壁、纺缍丝、中心粒的形成有 关。 微丝(microfilament) 由丝状收缩蛋白所组成的纤维状结构，类似于肌肉中的肌动蛋白，可以聚集成束状，参与胞质运动、物质运输，并与细胞感应有关。 高尔基体(Golgi body) 由若干个由膜包围的扁平盘状的液囊垛叠而成的细胞器。它能向细 胞质中分泌囊泡（高尔基体小泡），与物质集运和分泌、细胞壁形成、大分子装配等有关。 核小体(nucleosome) 构成染色质的基本单位。每个核小体包括200bp的DNA片断和8个组蛋白分子。 液泡(vacuole) 植物细胞特有的，由单层膜包裹的囊泡。它起源于内质网或高尔基体小泡。
第一章植物的水分生理 ●水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。 ●渗透势：亦称溶质势，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。 ●压力势：指细胞的原生质体吸水膨胀，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。 ●质外体途径：指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。 ●共质体途径：指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，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。 ●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。 ●根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 ●蒸腾作用：指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。 ●蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 ●蒸腾比率：光合作用同化每摩尔CO2所需蒸腾散失的水的摩尔数。 ●水分利用率：指光合作用同化CO2的速率与同时蒸腾丢失水分的速率的比值。 ●内聚力学说：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。 ●水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L 蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。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%使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细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。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物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。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？答：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，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：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。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？答：进入根部导管有三种途径：质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，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。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？答：保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，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。 6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？答：细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，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。 第二章植物的矿质营养 ●矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化。
2014 高级植物生理学专题复习题 一、将下列英文名词翻译成中文并用中文简要解释 phytochrome polyamines calmodulin Rubisico elicitor phytoalexin lectins systemin oligosaccharinaquaporin Phosphotidylinositol Osmotin 二、问答题 1. 举例说明突变体在植物生理学研究中的应用。2. 简述由茉莉酸介导的植物伤信号转导过程。3. 植物体内产生NO 形成途径主要有哪些？NO 在植物体内的生理作用怎样？4. 简述由水杨酸介导的植物抗病信号转导过程。5. 试论述在逆境中，植物体内积累脯氨酸的作用。6. 简述激光扫描共聚焦显微术在生物学领域的应用7. 什么是活性氧？简述植物体内活性氧的产生和消除机制。8. 植物抗旱的生理基础有哪些？植物如何感受干旱信号？9.盐胁迫的生理学基础有哪些？如何提高植物的抗盐性？ 10.说明干旱引起气孔关闭的信号转导机制。 11.为什么在植物生理分子研究中选拟南芥、蚕豆、番茄作为模式植物？ 12.试述植物对逆境的反应和适应机理(阐述1－2 种逆境即可) 13.简述高等植物乙烯生物合成途径与调节 (文字详述与详细图解均可14.以乙烯为例说明激素的信号转导过程。 15.什么是光呼吸与光抑制？简要阐明光合作用的限制因素(包括外界环境因素与植物本身 calcium messenger systym late embryogenesis abundent protein hypersensitive response pathogenesis-related protein induced systemic resistance heat shock protein calcium-dependent protein kinases mitogen-activated protein kinase laser scanning confocal microscopy Partial rootzone irrigation Original fluorescence yield Maximal fluoreseence yield photoihibition photooxidation photoinactivation photodamage photobleaching solarization
植物生理学第六版课后习题答案（大题目） 第一章植物的水分生理 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？ 答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。 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%，使细胞质呈溶胶状态，保 证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细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。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程 中，都有水分子参与。 ●水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和 有机物质，这些物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。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？ ●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，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型： 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。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：进入根部导管有三种途径： ●质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度 快。 ●跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。 ●共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，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。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？
离子通道:细胞膜中一类具有选择性功能的横跨膜两侧的孔道蛋白。 原初主动运转:把H+-ATP酶“泵”出H+的过程, 产生△μH+或质子动力的过程。 次级主动运转:以△μH+或质子动力作为驱动力的离子运转 生理碱性盐：根系吸收阴离子多于阳离子而使介质变成碱性的盐类 天线色素：大多数的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素以及藻胆素不能参与光化学反应 原初反应：从光合色素分子受光激发，到引起第一个光化学反应为止的过程。 红降现象：当光的波长大于680nm时，但光合量子产额急剧下降的现象 爱默生增益效应：在长波红光之外再加上较短波长的光促进光和效率的现象 光合链：指定位在光合膜上的，由多个电子传递体组成的电子传递的总轨道 光合磷酸化：指光下在叶绿体(或载色体)中发生的由ADP与Pi合成ATP的反应 卡尔文循环：卡尔文等人探明了光合作用中从CO２到葡萄糖的一系列反应步骤，推导出一个光合碳同化的循环途径，这条途径被称为卡尔文循环 C３途径：C３途径亦即卡尔文循环，由于这条光合碳同化途径中CO２固定后形成的最初产物PGA为三碳化合物，所以叫做C3途径C３植物：只具有C３途径的植物 C4途径：C4途径亦称哈奇和斯莱克途径，由于这条光合碳同化途径中CO２固定后首先形成四个C的草酰乙酸由此的一个C同化途径C4植物：具有C4途径的植物 景天科酸代谢途径：夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放CO2，用于光合作用，与有机酸合成日变化有关的光合碳代谢途径CAM植物：具有景天科酸代谢途径的植物。光呼吸：指植物的绿色组织以光合作用的中间产物为底物而发生的吸收氧气、释放二氧化碳的过程，由于此过程只在光照下发生，故称为光呼吸 光补偿点：当到达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于CO2释放量，表观光合速率为零，这时的光强称为光补偿点。 光饱和点：当达到某一光强时，光合速率就不再增加，而呈现光饱和现象。开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点。 CO2补偿点：当光合速率与呼吸速率相等时，环境中的CO2浓度即为CO2补偿点 CO2饱和点：当达到某一浓度(S)时，光合速率便达最大值(Pm)，开始达到光合最大速率时的糖酵解：指己糖在细胞质中分解成丙酮酸的过程 三羧酸循环(TCAC)：指丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，逐步脱羧脱氢，彻底氧化分解,形成水和二氧化碳并释放能量的过程。 磷酸戊糖途径(PPP)：这是葡萄糖在细胞质内直接氧化脱羧，并以戊糖磷酸为重要中间产物的有氧呼吸途径。 呼吸链：呼吸代谢中产生的电子和质子，在线粒体内膜上沿着一系列呼吸传递体传递到分子氧的“轨道” 氧化磷酸化：电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给分子氧生成水,并偶联ADP和Pi生成ATP的过程。 呼吸速率：是指单位时间单位样品所吸收的O2释放出的CO2或消耗有机质的数量。 无氧呼吸消失点：指无氧呼吸停止进行的最低氧浓度。 呼吸跃变：指当果实成熟到一定时期，呼吸速率突然增高，然后又迅速降低的现象 源：（代谢源），生产同化物以及向其他器官提供营养的器官或组织。 库：（代谢库），消耗或积累同化物的器官或组织。 转移细胞：在共质体-质外体交替运输中起转运过渡作用的特化细胞（TC） 质量运输速率（MTR）：单位时间单位韧皮部或筛管横切面所运转的干物质的量。 韧皮部装载：同化物从合成部位通过共质体或质外体胞间运输，进入伴胞和筛管的过程。韧皮部卸出：光合同化物从SE-CC复合体进入库细胞的过程。
第七章植物的生长生理复习思考题与答案 (一) 名词解释 1、生命周期(life cycle) 生物体从发生到死亡所经历的过程称为生命周期。 2、生长(growth) 在生命周期中，植物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加过程称为生长。例如根、茎、叶、花、果实和种子的体积扩大或干重增加都是典型的生长现象。 3、分化(differentiation) 从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程称为分化。它可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来。例如：从受精卵细胞分裂转变成胚；从生长点转变成叶原基、花原基；从形成层转变成输导组织、机械组织、保护组织等。这些转变过程都是分化现象。 4、发育(development) 在生命周期中，生物的组织、器官或整体，在形态结构和功能上的有序变化过程。它泛指生物的发生与发展 5、极性(polarity) 细胞、器官和植株内的一端与另一端在形态结构和生理生化存在差异的现象。如扦插的枝条，无论正插还是倒插，通常是形态学的下端长根，形态学的上端长枝叶。 6、组织培养（plant tissure culture） 植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工控制的环境下培养发育再生成完整植株的技术。根据外植体的种类，又可将组织培养分为：器官培养、组织培养、胚胎培养、细胞培养以及原生质体培养等。 7、细胞克隆(cell clone) 克隆(clone)源于希腊文(klon) 原意是指幼苗或嫩枝以无性繁殖或者营养繁殖的方式培养植物。现指生物体通过体细胞进行无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群的过程。细胞克隆就是指体细胞的无性繁殖。被克隆的细胞与母体细胞有完全相同的基因。 8、外植体（explant） 用于离体培养进行无性繁殖的各种植物材料。 9、脱分化(dedifferentiation) 植物已经分化的细胞在切割损伤或在适宜的培养基上诱导形成失去分化状态的、结构均一的愈伤组织或细胞团的过程。 10、再分化（redifferentiation) 由处于脱分化状态的愈伤组织或细胞再度分化形成不同类型细胞、组织、器官乃至最终再生成植株的过程。愈伤组织的再分化通常可发生两种类型，一类是器官发生型，分化根、芽、叶、花等器官，另一类是胚状体发生型，分化出类似于受精卵发育而来的胚胎结构--胚状体。 11、胚状体（embryoid) 在特定条件下，由植物体细胞分化形成的类似于合子胚的结构。胚状体又称体细胞胚（somatic embryo) 或体胚。胚状体由于具有根茎两个极性结构，因此
《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。
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（）。
第一章植物的水分生理 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？ 答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。 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%，使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细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。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。 ●水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物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。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？ ●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，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：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。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：进入根部导管有三种途径： ●质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。 ●跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。 ●共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，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。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？ ●保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。 ●保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，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。 6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？ ●细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。 ●细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸
二、问答题 生物膜在结构上的特点与其功能有什么联系？逆境会对生物膜造成哪些破坏？植物如何来响应逆境？ 植物细胞的胞间连丝有哪些功能？ 温度为什么会影响根系吸水？ 试述将鲜的蒜头浸入蔗糖与食醋配制的浓溶液中制成糖醋蒜的原理。 试用苹果酸代谢学说解释气孔开闭的机制。 一组织细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.1MPa，在27℃时，将该组织放入0.3mol·L-1的蔗糖溶液中，该组织的重量增加还是减小？（R=0.0083 L·MPa·mol-1·k-1） 若室温为27℃，将洋葱鳞叶表皮放在0.45 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞发生细胞质壁分离；放在0.35 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞有胀大的趋势；放在0.4 mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞基本上不发生变化，试计算细胞的水势？（R=0.0083 L·MPa·mol-1·k-1） 有A、B两细胞，A细胞的Ψπ＝-106Pa，Ψp＝4×105Pa，B细胞的Ψπ＝-6×105Pa，Ψp ＝3×105Pa。请问：(1) A、B两细胞接触时，水流方向如何？(2) 在28℃时，将A细胞放入0.12 mol·L -1蔗糖溶液中，B细胞放入0.2 mol·L-1蔗糖溶液中。假设平衡时两个细胞的体积没有发生变化，平衡后A、B两细胞的Ψw、Ψπ和Ψp各为多少？如果这时它们相互接触，其水流方向如何？ 3个相邻细胞A、B、C的Ψs、Ψp如下图，三细胞的水势各为多少？用箭头表示出三细胞之间的水分流动方向。 A Ψs＝-1Mpa Ψp＝0.4Mpa B Ψs＝－0.9Mpa Ψp＝0.6Mpa C Ψs＝－0.8Mpa Ψp＝0.4Mpa 为什么不能大量施用单一肥料？ 选择10种植物必需的矿质元素，说明其在光合作用中的生理作用。 根外施肥主要的优点和不足之处各有哪些？ 试分析植物失绿的可能原因。 为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯和甘薯则较多地施用钾肥？ 为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程？ 植物根系吸收矿质有哪些特点？ 说明光合作用过程中，光反应与暗反应的关系？ 什么是光呼吸？为什么说光呼吸与光合作用总是伴随发生的？ C3途径可分为哪几个阶段？各阶段的作用是什么？C4植物与C3植物在碳代谢途径上有何
植物生理学课后习题答案第一章植物的水分生理（重点） 水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。 渗透势：亦称溶质势，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。 压力势：指细胞的原生质体吸水膨胀，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。 质外体途径：指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。共质体途径：指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，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。 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。 根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 蒸腾作用：指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现 象。 蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 内聚力学说：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。 水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L 蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？ 答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。 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%，使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细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。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物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。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？ 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，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：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。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：进入根部导管有三种途径：质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过
植物生理学思考题 第一章植物细胞 1.细胞有哪些共性？比较原核细胞和真核细胞。 2.植物细胞与动物细胞相比有哪些独特的亚细胞结构？其主要生理功能为何？ 3.原生质胶体有何特性，在植物适应环境方面有何重要意义。 4.说明细胞壁在动态变化中的形成过程。 5.从细胞壁的组成和结构说明细胞壁的功能。 6.举例说明微丝在植物生命活动中的生理功能。 7.有哪些实验证据表明微管细胞骨架参与植物细胞信息传递。 8.讨论液泡在植物生命活动过程中的作用。 9.举两例说明细胞器在细胞生命活动中的相互协调作用。 10.什么是内膜系统？说明细胞的分室作用及其在细胞生命活动中的意义。 11..说明植物胞间连丝的亚微结构, 胞间连丝是如何控制细胞间物质运输的。 第二章水与植物细胞 1．水分子的氢键对水的物理化学性质有何重要影响？ 2．什么是水势？水势的基本组成有哪些？ 3．水的基本运动形式有哪些？它们各自是如何被驱动的？ 4．植物细胞的水势有哪些基本组成？它们对水的进出细胞有何影响？ 5．细胞膜和细胞壁在水分进出细胞过程中的作用是什么？ 6．测定植物水势、渗透势和膨压的方法有哪些？它们各自有何优缺点？ 第三章植物整体的水分平衡 1．土壤中的水分状况如何影响植物根的水分吸收？ 2．水是如何通过植物的根进入植物体的？ 3．水是通过什么机制经木质部向上运输的？ 4．木质部有哪些类型的细胞，它们的结构特征及其与水分运输的关系是什么？ 5．何谓蒸腾作用？蒸腾作用有哪些方式？ 6．什么是气孔复合体？它有哪些类型？气孔如何控制叶片的气体交换？ 7．气孔是如何感知外界条件的变化而调控保卫细胞的运动的？ 8．保卫细胞中参与气孔运动调控的信号转导途径有哪些，它们是如何协调以控制气孔运动的？ 9．有关气孔运动渗透调节的假说有哪些？它们都有哪些研究的证据？ 10．气孔运动受哪些因素的影响？ 第四章植物细胞跨膜离子运输机制 1、在正常情况下，植物细胞膜外侧环境中的钾离子浓度约为1-10mM, 而膜内侧(细胞质内)的钾离子浓 度在100mM左右；即：细胞质内带正电荷的钾离子浓度远高于膜外侧；但据膜两侧之间钾离子浓度差由Nernst方程计算出的跨膜电位却为内负外正，请解释为什么？ 2、较为低等的海生植物能在钠盐较高的环境中生长，高等陆生植物则一般对钠盐较为敏感；而高等陆 生植物一般被认为是自低等的海生植物进化而来。请用进化及分子生物学的观点解释为什么高等陆生植物对钠盐敏感的可能原因。 3、何谓“膜电位”？解释膜的“超极化”和“去极化”现象。 4、讨论离子跨膜的被动、主动、协同运输机制，并简述这些不同机制间的相互关系。 5、解释“初始主动运输”（primary active transport）和“次级主动运输”，两者的差异为何？ 6、讨论植物细胞膜对不同离子的选择性与植物对环境的适应性之间的可能关系。 第五章植物的矿质营养和植物对氮、硫、磷的同化 1、植物进行正常生命活动必需哪些矿质元素？用什么方法、根据什么标准来确 定某种元素是否为植物的必须元素？ 2、讨论氮、磷、钾的生理功能及植物缺乏这些元素时的主要病症。 3、下列化合物、酶蛋白、或其它大分子物质中分别含有哪些植物的必需元素：叶绿素，碳酸酐酶，细 胞色素，硝酸还原酶，多酚氧化酶，ATP，辅酶A，蛋氨酸，NAD，NADP，铁氧还蛋白，核酸
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
第一章植物的水分生理 ●水势：（water potential）水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏 摩尔体积所得商。 ●渗透势：（osmotic potential）亦称溶质势，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。 ●压力势：（pressure potential）指细胞的原生质体吸水膨胀，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。 ●质外体途径：（apoplast pathway）指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞 质部分的移动，阻力小，移动速度快。 ●共质体途径：（symplast pathway）指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝， 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。 ●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。 ●根压：（root pressure）由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 ●蒸腾作用：(transpiration)指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶 子），从体内散失到体外的现象。 ●蒸腾速率：（transpiration rate）植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 ●蒸腾比率：（transpiration ratio）光合作用同化每摩尔CO2所需蒸腾散失的水 的摩尔数。 ●水分利用率：（water use efficiency）指光合作用同化CO2的速率与同时蒸腾 丢失水分的速率的比值。 ●内聚力学说：（cohesion theory）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。 ●水分临界期：（critical period of water）植物对水分不足特别敏感的时期。 第二章植物的矿质营养 ●矿质营养：（mineral nutrition）植物对矿物质的吸收、转运和同化。 ●大量元素：（macroelement）植物需要量较大的元素。 ●微量元素：（microelement）植物需要量极微，稍多即发生毒害的元素。 ●溶液培养：（solution culture method）是在含有全部或部分营养元素的溶液中 栽培植物的方法。 ●透性：（permeability）细胞膜质具有的让物质通过的性质。 ●选择透性：（selective permeability）细胞膜质对不同物质的透性不同。 ●胞饮作用：（pinocytosis）细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的 过程。 ●被动运输：（passive transport）转运过程顺电化学梯度进行，不需要代谢供给 能量。 ●主动运输：（active transport）转运过程逆电化学梯度进行，需要代谢供给能 量。 ●转运蛋白：（transport protein）包括两种通道蛋白和载体蛋白。 通道蛋白：横跨两侧的内在蛋白，分子中的多肽链折叠成通道，内带电荷并充满水。 载体蛋白：跨膜的内在蛋白，形成不明显的通道，通过自身构象的改变转运物质。 ●单向运输载体：（uniport carrier）能催化分子或离子单方向地顺着电化学势梯
植物生理学练习题 第一章植物的水分生理 一、选择题 1.水孔蛋白的N端和C端部分都含有高度保守的(C )序列。 A. Ala-Pro-Asn B. Asn-Ala-Pro C. Asn-Pro-Ala 2.典型的植物细胞水势公式是 (A )。 A.Ψw=Ψs+Ψp+Ψg+Ψm B.Ψw=Ψs+Ψp+Ψg C.Ψw=Ψs+Ψp+Ψm 3.在下列三种情况中，当（A ）时细胞吸水。 A、外界溶液水势为-0.6MPa，细胞水势-0.7MPa B、外界溶液水势为-0.7MPa，细胞水势-0.6MPa C、两者水势均为-0.9MPa 4.在相同温度和相同压力的条件下，溶液中水的自由能比纯水的( B)。 A、高 B、低 C、相等 5.把一个低细胞液浓度的细胞放入比其浓度高的溶液中，其体积 (B )。 A、变大 B、变小 C、不变 6.在正常情况下，测得洋葱鳞茎表皮细胞的ψw大约为 (A )。 A、 -0.9MPa B、 -9MPa C 、-90MPa 7.在植物水分运输中，占主要位置的运输动力是 (B )。 A、根压 B、蒸腾拉力 C、渗透作用
8.水分以气体状态从植物体的表面散失到外界的现象，称为 ( B)。 A、吐水现象 B、蒸腾作用 C、伤流 9.蒸腾速率的表示方法为 ( B)。 A、g·kg-1 B、g·m-2·h-1 C、g·g-1 10.影响蒸腾作用的最主要外界条件是 (A )。 A、光照 B、温度 C、空气的相对湿度 11.水分经胞间连丝从一个细胞进入另一个细胞的流动途径是( B)。 A、质外体途径 B、共质体途径 C、跨膜途径 12.等渗溶液是指 ( B)。 A、压力势相等但溶质成分可不同的溶液 B、溶质势相等但溶质成分可不同的溶液 C、溶质势相等且溶质成分一定要相同的溶液 13.蒸腾系数指 ( C)。 A、一定时间内，在单位叶面积上所蒸腾的水量 B、植物每消耗1kg 水时所形成的干物质克数 C、植物制造1g干物质所消耗水分的克数 14.木质部中水分运输速度比薄壁细胞间水分运输速度 (A ) 。 A、快 B、慢 C、一样 15.植物的水分临界期是指 (A )。 A、对水分缺乏最敏感的时期 B、对水需求最少的时期 C、对水利用率最高的时期 16.水分在绿色植物中是各组分中占比例最大的，对于生长旺盛的