08级生物技术植物生理学复习思考题
第1章思考题
1、解释概念
蒸腾作用、根压、伤流与伤流液、吐水、蒸腾拉力、蒸腾强度、蒸腾效率、蒸腾系数、需水临界期
2、气孔为什么会运动（机理）？
3、水分如何加入根部导管？水分又如何运输到叶片？
4、为什么一棵高大的果树也能保持从根系到叶片水流不断？
5、合理灌溉的指标有哪些？
第2章思考题
一、名词解释
灰分、矿质元素、必需元素、大量元素、微量元素、根外营养、养分最大效率期、生物固氮
二、问答题
1、植物体内的元素是否都是必需元素？判断的标准是什么？用什么方法判断的？有哪些是必需元素？
2、简述植物必需矿质元素N、P、K、Fe、Zn、B在植物体内的生理作用及缺素症。
3、植物细胞吸收矿质元素的方式有哪些?
4、简述根部吸收矿质元素的过程。
5、外界溶液的pH 值对矿质吸收有何影响?
6、硝态氮进入植物体之后是怎样运输的?如何还原成氨的?
第3章思考题
1、解释下列名词
光合作用、光合速率、光合色素、作用中心色素、天线色素、荧光现象、磷光现象、光合磷酸化、光合链、红降现象、原初反应、反应中心、光合链、非环式光合磷酸化、光合电子传递Z 方案、同化力、光呼吸、C3 途径与C3 植物、C4 途径和C4 植物、CAM 途径与CAM 植物、光饱和点、光补偿点、CO2 饱和点、CO2 补偿点、光能利用率2 、符号及意义
P700 P680 MSP PSⅠPSⅡPEP GAL PGA OAA RuBP Rubisco Mal
3. 问答题
(1) 何为光合作用?其有何重要意义?
（2）植物体内水分亏缺使光合速率减弱的原因何在?
（3）为什么说光呼吸与光合作用是伴随发生的？光呼吸有何生理意义？
（4）叶绿体有那些色素？它们的理化性质（包括光学性质）有何异同？
（5）说明叶绿素形成和破坏的原因。为什么植物的叶片常呈绿色？秋天的树叶为什么会变成金黄色或红色。
（6）简述光和作用分那三大过程？各在哪个部位发生？简述各个过程的特点和联系？（7）为什么说C3 途径是光和碳同化的最基本途径？
（8）如何证明光合电子传递有两个光系统参与？
（9）为什么C4 植物的光呼吸速率低（光合效率高）？
（10）何谓光能利用率?影响光能利用率的因素有那些？目前一般作物光能利用率是多少?光能利用率不高的原因何在?那些措施可以提高光能利用率?
4、解释生理现象
阴天温室要降温、合理密植、玉米和大豆间作、玉米产量比小麦高、山区小麦产量比平原产量高、光合作用午睡现象、早春出现黄化植物
第4章思考题
1、解释下列名词
呼吸作用、有氧呼吸、无氧呼吸、呼吸电子传递链、糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径、生物氧化、氧化磷酸化、抗氰呼吸、末端氧化酶、呼吸速率、呼吸商、呼吸跃变2 、符号及意义
EMP TCA PPP COA P/O RQ
3. 问答题
（1）什么是呼吸作用?有何重要的生理意义?
（2）说明呼吸代谢多样性及其生理意义？
（3）比较有氧呼吸与无氧呼吸有何异同?
（4）EMP途径产生的丙酮酸可能进入哪些反应途径？
（5）EMP、TCA循环、PPP途径各发生在细胞的什么部位？各有何生理意义？
(6)简述氧化磷酸化的机理。
（7）试以箭头表示以细胞色素氧化酶和交替氧化酶为末端氧化酶的两种电子传递的途径。（8）植物体呼吸代谢中电子传递的末端氧化酶有有哪几种？它们与氧的亲和力如何？（9）呼吸作用与光合作用有何区别与联系？
（10）如何协调温度、湿度及气体间的关系做好果蔬及粮食的贮藏？
第5章思考题
1、什么是次生代谢和次生产物？有何生理意义？
2、植物光和作用的初级产物是如何转化为萜类、酚类和生物碱的？
3、萜类的基本结构是什么？可分为几类？
4、酚类化合物包括哪些种类？
5、生物碱包括哪些种类？
第6章思考题
一、名词解释
SE-CC，共质体、质外体、韧皮部装载、韧皮部卸出、代谢源、代谢库，长距离和短距离运输
二、问答题
1、同化物是如何装入与卸出筛管的?
2、细胞间的有机物运输经过什么途径?
3、植物体内有机物运输分配规律如何?
4、何谓有机物运输的压力流动假说?
5、如何理解库强在决定同化物分配中的重要性？
第7章思考题
1. 名词解释
信号转导、信号、受体、G 蛋白、第二信使、双信号系统
2、符号及意义
CaM 、IP3 、DAP、PK、PP、CDPK、RLK
3. 问答题
（1）植物细胞信号传导可分为哪几个阶段？
（2）什么叫钙调蛋白，它有什么作用？
（3）IP3/DAG、蛋白质可逆磷酸化在信号传导中有何作用？
第8章思考题
一、名词解释
植物生长物质、植物激素、植物生长调节剂、极性运输、乙烯的“三重反应”、偏上生长、生长延缓剂、生长抑制剂，激素受体
二、符号及意义
IAA NAA 2,4－D GA CTK ABA ETH BA ACCＰＡＪA ＳA
三、问答题
１. IAA、GA、CTK 生理效应有什么异同？ABA、ETH 又有哪些异同？
２.将植株连根拔出平放于潮湿的地面，一定时间后发现，根总是向下弯曲生长，而茎则总是向上弯曲生长试解释之。
３. 五大类激素合成的前体物质各是什么？
４.乙烯利的化学名称叫什么？在生产上主要应用于哪些方面？
５.生长抑制剂和生长延缓剂在抑制生长的作用方式上有何不同？
６.农业上常用的生长调节剂有哪些？在作物生产上有哪些应用？
７.ABA调节气孔开关的机理如何？
８.你认为油菜素内酯、多胺、茉莉酸、水杨酸最独特的生理作用是什么？
1、促进插条生根的植物激素是生长素；促进气孔关闭的是脱落酸；保持离体叶片绿色的是细胞分裂素；促进离层形成及脱落的是乙烯；防止器官脱落的是生长素；使木本植物枝条休眠的是脱落酸；促进小麦、燕麦胚芽鞘切段伸长的是生长素；促进无核葡萄果粒增大的是赤霉酸；促进菠菜、白菜提早抽苔的是赤霉酸；破坏茎的负向地性的是乙烯
2、诱导α-淀粉酶形成的植物激素是赤霉素；延缓叶片衰老的是细胞分裂素；促进休眠的是脱落酸；打破芽和种子休眠的是赤霉素；促进种子萌发的是细胞分裂素；促进瓜类植物多开雌花的是乙烯或生长素；能使子房膨大，发育成无籽果实的是生长素。
3、促进果实成熟的植物激素是乙烯；打破土豆休眠的是赤霉素；促进菠萝开花的是乙烯或生长素；促进大麦籽粒淀粉酶形成的是赤霉素；促进细胞壁松驰的是生长素；促进愈伤组织芽的分化的是细胞分裂素。
4、促进侧芽生长、削弱顶端优势的植物激素是细胞分裂素；加速橡胶分泌乳汁的是乙烯；促进矮生玉米节间伸长的是赤霉素；降低蒸腾作用的是脱落酸；促进马铃署块茎发芽的是青鲜素或萘乙酸盐或萘乙酸甲酯。
第9章思考题
1、解释Pfr 、Pr
2、什么是植物光形态建成？它与光合作用有何不同？
3、光敏色素的结构和光化学特性如何？
4、光敏色素有什么功能？
5、蓝光和紫外光对植物生长有什么调节作用？
第10章思考题
一.名词解释
生长、发育、分化、极性、组织培养、生长大周期、生物钟、向性运动、感性运动、种子寿命、顶端优势、植物细胞全能性
二.问答题
1、植物的生长、分化和发育三者之间有何区别与联系？
2、水分在种子萌发中有哪些作用?
3、植物产生顶端优势的可能原因是什么？举出实践中利用或抑制顶端优势的2～3个例子.
4、简述根和地上部分生长的相关性。
5、植物组织培养的理论依据是什么?
6、举例说明营养生长和生殖生长的相关性？
7、解释“根深叶茂”、“本固枝荣”、“旱长根、水长苗”。
8、种子萌发过程中会发生哪些生理生化变化?
9、向性运动和感性运动各有那些类型？
第11章思考题
一、名词解释
幼年期、春化作用、春化处理、去春化作用、光周期与光周期现象、临界日长、临界暗期、长日植物、短日植物、日中性植物、光周期诱导、成花素
二.问答题
1、自然条件下菊花在秋天开放，如何使它提前或推迟开花?
2、春化作用在农业生产实践中有何应用价值？
3、什么是光周期现象？举例说明植物的主要光周期类型。
4、将北方的苹果移植到华南地区栽培，苹果只进行营养生长而不开花结果，试分析其原因。
5、为什么晚造水稻不能用于早造播种？
6、举例说明光周期理论在农业实践中的应用。
7、根据所学植物生理知识，简要说明从远方引种要考虑哪些因素才能成功。
8、植物的性别表现受哪些因素的调控？
9、试解释花形态发生的ABC模型。
10、自交不亲和有几种表现?
第12章思考题
一、解释概念
休眠、单性结实、强迫休眠、生理休眠、呼吸跃变、衰老、脱落、程序性细胞死亡
二、问答题
1.谈谈果实成熟时的生理生化变化。
2.引起种子休眠的原因有哪些？如何解除休眠？
3.如何控制呼吸跃变型果实的成熟?
4.那些因素影响植物的衰老(如何控制)？
5.植物脱落的类型有那些？如何调控植物器官的脱落？
6.在我国西北地区或高原山区生产的果实，为何常常果大味甜，风味好?
第13章思考题
一、解释概念
抗逆性、冷害、冻害、抗旱性、抗寒性、抗热性、抗盐性、抗病性、逆境蛋白、渗透调节、活性氧、保护酶系统、抗寒锻炼、交叉适应、热激蛋白
二.问答题
1、什么是逆境？植物的抗性表现在哪些方面（如何适应逆境）？
2、提高植物抗性的生理措施有哪些？
3、北方在路灯下的树枝容易受冻害，为什么？
4、如何提高植物的抗寒性和抗旱性？
5、比较生物膜在各种抗性中的特点。
6、病害对植物的生理生化过程有哪些影响?作物抗病的生理生化基础是什么?
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（）。
简述细胞膜的功能。农谚讲“旱长根，水长苗”是什么意思﹖请简述其生理原因。 分室作用，生化反应场所，物质运输功能，识别与信息传递该农谚是一种土壤水分供应状况对根冠比调节的形象比喻。 功能。植物地上部分生长和消耗的水分完全依靠根系供应，土壤含 光合作用的生理意义是什么。水量直接影响地上部分和根系的生长。一方面，当土壤干旱，把无机物变成有机物，将光能转变为化学能，放出O2保持大 水分不足时，根系的水分供应状况比地上部分好，仍能较好 气成分的平衡。地生长，而地上部分因为缺水生长受阻，根冠比上升，即为 简述气孔开闭的无机离子泵学说。旱长根；另一方面，土壤水分充足时，地上部分生长旺盛， 白天：光合→ATP增加→K离子泵打开→细胞内K离子浓度上 消耗大量光合产物，使输送给根系的有机物减少，削弱根系 升→细胞浓度增加，水势下降→吸水→气孔开放；晚上相反。生长。如果土壤水分过多，则土壤通气不良，严重影响根系 简述IAA 的酸生长理论。 的生长，根冠比下降，即为“水长苗”。 质膜H+ATP酶被IAA 激活→细胞壁H离子浓度上升→多糖水 农谚讲“旱长根，水长苗”是什么意思？道理何在？ 解酶活化→纤维素等被水解→细胞松弛水势降低→吸水→伸这是指水分供应状况对植物根冠比调节的一个形象比喻。植 长生长物地上部生长和消耗的大量水分，完全依靠根系供应，土壤 外界环境因素是如何影响植物根系吸收矿质元素的？有效水的供应量直接影响枝叶的生长，因此凡是能增加土壤1).PH 值2) ．温度3) ．通气状况4) ．土壤溶液浓度 有效水的措施，必然有利地上部生长；而地上部生长旺盛， 粮食贮藏为什么要降低呼吸速率？消耗耗大量光合产物，使输送到根系扔机物减少，又会削弱 1）呼吸作用过强，消耗大量的有机物，降低了粮食的质量； 2）呼吸产生水会使贮藏种子的湿度增加；呼吸释放的热又使 根系的生长，加之如果水分过多，通气不良，也会限制根系 活动，这些都将使根冠比减少。干旱时，由于根系的水分环 种子温度升高，反过来促使呼吸加强；严重时会使种子发霉境比地上部好，根系仍能较好地生长；而地上部则由于抽水， 变质。枝叶生长明显受阻，光合产物就可输入根系，有利根系生长，比较IAA 与GA的异同点。 使根冠比增大。所以水稻栽培中，适当落干晒田，可对促进 1) 相同点：a.促进细胞的伸长生长 b. 诱导单性结实 c. 促进 根系生长，增加根冠比。 坐果2) 不同点：a.IAA 诱导雌花分化,GA 诱导雄花分化；NO3－进入植物之后是怎样运输的？在细胞的哪些部分、在什 b.GA 对整株效果明显, 而IAA 对离体器官效果明显； c.IAA 有双重效应, 而GA没有类似效应么酶催化下还原成氨？ 植物吸收NO3－后，可以在根部或枝叶内还原，在根内及枝叶 试说明有机物运输分配的规律。 总的来说是由源到库，植物在不同生长发育时期，不同部位内还原所占的比值因不同植物及环境条件而异，苍耳根内无硝酸盐还原，根吸收的NO3－就可通过共质体中径向运输。即 组成不同的源库单位，以保证和协调植物的生长发育。总结根的表皮→皮层→内皮层→中柱薄壁细胞→导管，然后再通 其运输规律：（1）优先运往生长中心；（2）就近运输；（3） 纵向同侧运输（与输导组织的结构有关）；（4）同化物的再 过根流或蒸腾流从根转运到枝叶内被还原为氨，再通过酶的 催化作用形成氨基酸、蛋白质，在光合细胞内，硝酸盐还原 分配即衰老和过度组织（或器官）内的有机物可撤离以保证为亚硝酸盐是在硝酸还原酶催化下，在细胞质内进行的，亚 生长中心之需。硝酸还原为氨则在亚硝酸还原酶催化下在叶绿体内进行。在 引起种子休眠的原因有哪些？生产上如何打破种子休眠？农作物中，硝酸盐在根内还原的量依下列顺序递减；大麦＞ 1) 引起种子休眠的原因：种皮限制、种子未成熟后熟、胚休 眠、抑制物质（2) 生产上打破种子休眠方法：机械破损、 向日葵＞玉米＞燕麦。同一植物，在硝酸盐的供应量的不同 时，其还原部位不同。例如在豌豆的枝叶及根内硝酸盐还原 层积处理、药剂处理的比值随着NO3－供应量的增加而明显升高。 水分在植物生命活动中的作用有哪些？简述气孔开闭的主要机理。 1）水是原生质重要组分；2）水是植物体内代谢的反应物质； 气孔开闭取决于保卫细胞及其相邻细胞的水势变化以及引起 3）水是对物质吸收和运输的溶剂；4）水能保持植物固有姿 态；5）水的理化性质为植物生命活动带来各种有利条件。 这些变化的内、外部因素，与昼夜交替有关。在适温、供水 充足的条件下，把植物从黑暗移向光照，保卫细胞的渗透势 试述光敏素与植物成花诱导的关系。显著下降而吸水膨胀，导致气孔开放。反之，当日间蒸腾过 光敏素的两种类型Pr 和Pfr 的可逆转化在植物成花中起着重 多，供水不足或夜幕布降临时，保卫细胞因渗透势上升，失 要的作用：当Pfr/Pr 的比值高时，促进长日植物的开花；当 水而缩小，导致气孔关闭。气孔开闭的机理复杂，至少有以 Pfr/Pr 的比值低时，促进促进短日植物的开花。下三种假说：（1）淀粉——糖转化学说，光照时，保卫细胞 试述生长、分化与发育三者之间的区别与关系？内的叶绿体进行光合作用，消耗CO2，使细胞内PH值升高，①在生命周期中，生物细胞、组织和器官的数目、体积或干促使淀粉在磷酸化酶催化下转变为1－磷酸葡萄糖，细胞内的重等不可逆增加的过程称为生长；②从一种同质的细胞类型葡萄糖浓度高，水势下降，副卫细胞的水进入保卫细胞，气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孔便张开。在黑暗中，则变化相反。（2）无机离子吸收学说，成为分化；③而发育则指在生命周期中，生物组织、器官或保卫细胞的渗透系统亦可由钾离子（K＋）所调节。光合磷酸 整体在形态结构和功能上的有序变化。④三者紧密联系，生化产生ATP。ATP使细胞质膜上的钾－氢离子泵作功，保卫细 长是基础，是量变；分化是质变。一般认为，发育包含了生胞便可逆着与其周围表皮细胞之间的离子浓度差而吸收钾离 长和发育子，降低保卫细胞水势，气孔张开。（3）有机酸代谢学说，植物体内哪些因素决定组织中IAA 的含量﹖ 淀粉与苹果酸存在着相互消长的关系。气孔开放时，葡萄糖 ①IAA 生物合成；②可逆不可逆地形成束缚IAA；③IAA 的运 增加，再经过糖酵解等一系列步骤，产生苹果酸，苹果酸解 输（输入、输出）；④IAA 的酶促氧化或光氧化；⑤IAA 在生离的H+可与表皮细胞的K＋交换，苹果酸根可平衡保卫细胞理活动中的消耗。所吸入的K＋。气孔关闭时，此过程可逆转。总之，苹果酸与 试述光对植物生长的影响。K＋在气孔开闭中起着互相配合的作用。①光合作用的能源；②参与光形态建成；③与一些植物的开呼吸代谢的多条途径对植物生存有何适应意义？花有关；④日照时数影响植物生长与休眠；⑤影响一些植物植物代谢受基因的控制，而代谢（包括过程、产物等）又对的种子萌发；⑥影响叶绿素的生物合成；⑦影响植物细胞的基因表达具控制作用，基因在不同时空的有序即表现为植物伸长生长；⑧调节气孔开闭；⑨影响植物的向性运动、感性的生长发育过程，高等植物呼吸代谢的多条途径（不同底物、运动等等。 呼吸途径、呼吸链及末端氧化等）使其能适应变化多端的环植物休眠有何生物学意义﹖为什么休眠器官的抗逆力较强﹖境条件。如植物遭病菌浸染时，PPP增强，以形成植保素，木
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
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。
以下观点是否正确为什么⑴将一个细胞放入某一浓度的溶液中，若细胞浓度与外界浓度相等，则体积不变（X）水势相等⑵若Ψp=Ψπ将其放入L溶液中，V不变（X）变小Ψw=0放入纯水中V不变⑶若Ψw=Ψπ，将其放入纯水中，则V不变（X）有Ψp、Ψπ、Ψg的影响⑷有一充分为水饱和的细胞将其放入细胞液浓度低50倍的溶液中，V不变（X）变小。 如何确定一种元素是否为植物必须元素a：溶液培养法：亦称水培法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。b：砂基培养法：是在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加入营养液来培养植物的方法。 判断植物必需的矿质元素的标准 a：不可缺少性：缺乏该元素时不能完成生活史b:不可替代性：有专一缺乏症，加入其它元素不能恢复c:功能直接性：缺素症状是由元素直接作用，并不是通过影响土壤，微生物等的间接作用。 植物必需元素有哪些生理作用一般生理作用：①细胞结构物质的组分②生命活动的调节者③参与植物体内的醇基酯化④电化学作用参与调节，胶体的稳定和电荷的中和等⑤缓冲作用。 N：生命元素：AA，核酸，激素，维生素等。叶片等营养体的生长 P:⑴是磷酸磷脂的组成成分⑵促进物质运输，糖类转移，生殖器官长得好 K：含量最多的金属元素，以离子存在，调节气孔开闭，某些反应中酶的活化剂 Ca：⑴维持膜结构的稳定性⑵信号物质：第二信使⑶中和有机酸：果实成熟时的酸味消失。 植物缺绿病症有的出现在顶端幼嫩枝叶上，有的出现在下部老叶上，为什么举例说明缺绿元素有：N，Mg，Fe，Mn，Cu，Zn，其中既有可再利用元素，也有不可再利用元素。N是可移动元素，缺乏时老叶先出现症状，Ca是不可移动的元素，缺乏时新叶先出现症状。 ATP酶是如何参与矿质元素的主动转运的首先，H+-ATP酶水解ATP释放能量，将H+逆电化学势梯度泵出细胞，形成跨膜的质子驱动力，在质子的驱动力的作用下，启动其它载体和离子通道，将物质运输过膜，除H+向胞外转运直接消耗能量外，其它物质的跨膜都不直接消耗能量，但却依赖于H+转运形成的电化学势梯度，所以其它转运过程间接需要代谢能量。 说明叶绿素a和叶绿素b吸收光谱的特点叶绿素a：蓝绿色，大部分用于补光，少部分用于强化光能叶绿素b：黄绿色，全部用于补光。 试用化学渗透学说解释关合磷酸化机理 根据化学渗透学说，光合电子传递的作用是建立在一个跨类囊体的质子动力势能，在质子动力势能作用下，类囊体摸上的ATP合成酶合成ATP，根据化学渗透学说，光合磷酸化过程可分为两个阶段，一是质子动力势的建立，二是ATP的合成。Pi+ADP--ATP（条件是PMF和ATP合成酶） 简述C4植物与CAM植物在糖代谢途径上的异用相同点：都是低CO2浓度和干旱等逆境条件下形成的光合碳同化的特殊适应类型。不同点：C4两次羧化反应是在空间上分开--叶肉细胞和维管束鞘细胞 CAM两次羧化反应是在时间上分开——白天和晚上。 如何理解蔗糖是高等植物韧皮部光合同化物运输的主要形式最主要原因是蔗糖的运输效率高：（1）蔗糖是光合产物的主要形式（2）蔗糖的溶解度高，在0℃时，100ml 水中可溶解179克蔗糖。在100℃时，可溶解487克（3）蔗糖是还原性糖，化学性质稳定不易分解，也不易与其它物质反应，不会中途终止运输，此外蔗糖的糖苷键水解时所需的能量较多。 试述同化物是如何装载和卸出筛管的装载：同化物以合成部位进入筛管的过程，主动运输途径：质外体途径（主要）共质体途径机理：①装载途径与所运输糖的形式有关②蔗糖装载机理（蔗糖——质子共运输）卸出：光合同化物从SE—CL复合体运出并进入库C（接受C）的过程库端韧皮部的卸出和源端的装载基本上是两个相反的过程途径：①共质体途径：SE—CL 复合体与周围C间有胞间连丝②质外体途径：SE—CL复合体与周围C间缺少胞间连
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。
植物生理学练习题及答案 一、名词解释 第一章 1．原生质体—细胞质膜、细胞质和细胞器合称原生质体。 2．胞间连丝—一个细胞的原生质膜突出，穿过细胞壁与另一个细胞的原生质膜连在一起，构成相邻细胞的管状通道，能交换物质和传递信号，称为胞间连丝。 3．共质体—胞间连丝使组织的原生质体连成整体，称为共质体。 4．质外体—细胞壁以及细胞间隙构成的整体则称为质外体。 5．细胞全能性—是指每个生活的细胞都包含产生一个完整机体的全套基因，在适宜的条件下，细胞有形成一个新个体的潜在能力。 5．细胞自溶—当细胞处于衰老或饥饿，以及输导系统分化时溶酶体膜破裂，释放酶，降解细胞的相应部位。 第二章 6．结合水—存在于原生质胶体颗粒周围或大分子结构空间中，被牢固吸附的水分。 6．自由水—存在于细胞间隙、原生质胶体颗粒间、液泡中、导管和管胞内，以及植物体其他间隙中的水分。 6．溶质势(渗透势)—由于溶质颗粒与水分子作用而引起细胞水势降低的数值。 6．衬质势—细胞中的亲水物质对水分子的束缚而引起水势下降的数值。 6．渗透性吸水—成熟植物细胞的液泡含有较高浓度的各种无机物质和有机物质，这种细胞处于较低浓度的溶液中时发生的吸水。 6．吸胀吸水—植物细胞的纤维素、蛋白质、淀粉等具有亲水性，能与水分子以氢键结合而引起细胞的吸水。 6．根系主动吸水(代谢性吸水、根压吸水)—由植物根系本身的生理活动而引起的吸水。6．根系被动吸水—枝叶的蒸腾作用使水分沿导管上升的力量称为蒸腾拉力，通过蒸腾拉力进行的吸水。 6．暂时性萎蔫—植物仅在蒸腾强烈时叶片出现萎蔫现象，在蒸腾降低后即可恢复。 7．永久性萎蔫—在植物蒸腾降低后，萎蔫仍不能恢复的现象。 第三章 8．矿质元素的再分配—就植物的某个器官而言，如果流出速率超过流入速率，器官中矿质的净含量就降低，称为矿质元素的再分配。 第四章 9．呼吸跃变—某些果实成熟到一定程度，呼吸速率会突然增高，称为呼吸跃变。 第五章 10．光反应—在光合作用中，原初反应、电子传递和光合磷酸化通常在光下进行，称为光反应。 10．暗反应—在光合作用中，CO2的同化不需要光，称为暗反应。 10．光合单位—是类囊体膜上能进行完整光反应的最小单位，包括两个反应中心以及连接两个反应中心的光合电子传递链，能独立地捕集光能，导致O2的释放和NADP+的还原。10．光合磷酸化—叶绿体利用光能将无机磷酸和ADP合成A TP的过程。 11．同化力—光合作用的光反应形成了A TP和NADPH，它们主要用于CO2的同化作用，所以ATP和NADPH合称为同化力。 11．光呼吸—植物绿色细胞在光下吸收O2，氧化乙醇酸，放出CO2的过程。 第六章 12．筛管分子-伴胞复合体—大量的胞间连丝将筛管分子与伴胞联系在一起，组成筛管分
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
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
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？
植物生理学练习题 一、名词解释 1. 水势 2. 蒸腾作用 3. 单盐毒害 4. 反应中心色素 5. 量子需要量 6. 光合速率 7. 生理酸性盐8. 同化力 9. 光呼吸10. 顶端优势 11. 乙烯的三重反应12. 植物激素 13. 光合链14. 呼吸商 15. 光形态建成16. 临界日长 17. 休眠18. 交叉适应 二、写出下列英文缩写符号的中文名称 1. Ψs 2. RQ 3. PEP 4. PS I 5. RuBPC 6. CAM 7. LDP 8. OAA 9. OEC 三、判断题 1.缺氮时植物幼叶首先变黄。 2.对向光性最有效的光是可见光中的短波光，红光是无效的。（） 3.ATP和NADH是光反应过程中形成的同化力。（） 4.结合态的赤霉素才具有生理活性。（） 5.主动运输的两个突出特点是：逆浓度梯度进行和需要提供能量。（） 6.抗氰呼吸能释放较多的能量是由于这种呼吸作用合成了较多的ATP。（） 7.提高外界CO2浓度可抑制呼吸作用，因而在果品贮藏期间尽可能提高空气中的CO2浓 度，对贮藏时有利的。（） 8.施肥增产原因是间接的，施肥通过增强光合作用、增加干物质积累而提高产量。（） 9.C3途径中CO2的受体是PEP。（） 10.当细胞内自由水与束缚水比例增加时，细胞的抗性下降。（） 11.在果树开花结实期间对枝干进行适当环割会导致花、果脱落。（） 12.随着生育期的改变，同一叶片可由代谢库转变为代谢源( ) 13.作物的春化作用效应和光周期诱导效应可以通过种子传递给下一代。( ) 四、填空题 1. 植物的水势由渗透势、和组成。 2. 带电荷的溶质跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。
53、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。 54、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。 55、植物如何维持其体温的相对恒定？ 植物在阳光照射下，即使在炎夏，只要水分的吸收与蒸腾作用能正常进行，就可使植物体及叶面保持一定的温度而不受热害。这是因为水具有高比热、高汽化热，通过蒸腾作用可散失大量热量的缘故。 57、低温抑制根系吸水的主要原因是什么？ 低温降低根系吸水速度的原因是（1）水分本身的粘度增大，扩散速度降低；原生质粘度增大。（2）水分不易透过原生质；呼吸作用减弱，影响根压；根系生长缓慢，有碍吸收表面积的增加。（3）另一方面的重要原因，是低温降低了主动吸水机制中所依赖的活力。 59、简述有关气孔开闭的无机离子（K＋）吸收学说。 七十年代初期研究证明，保卫细胞中K＋的积累量与气孔开关有密切的关系。在光照下保卫细胞内叶绿体通过光合磷酸化形成ATP，A TP在A TP酶的作用下水解，释放的能量可以启动位于质膜上的H＋/K＋交换主动地把K＋吸收到保卫细胞中，保卫细胞内K＋浓度增加，水势降低，促进其吸水，气孔就张开。在黑暗中，则K＋从保卫细胞中移出膜外，使保卫细胞水势增高，因而失水引起气孔关闭。 61、有A、B两个细胞，A细胞的4a=－10b Pa，4p=4×105Pa, B细胞的4π=－b×105Pa，4p=3×105，请问：（1）A、B两细胞接触时，水流方向如何？（2）在28o C时，将A细胞放入0.12mol·kg-1（质量摩尔浓度）蔗糖溶液中，B细胞放入0.2mol·kg-1蔗糖溶液中。假设平衡时两细胞的体积没有变化，平衡后A、B 两细胞的4w、4a和4p各为多少？如果这时它们相互接触，其水流方向如何？ （1）由于B细胞水势高于A细胞的，所以水从B细胞流入A细胞； （2）A细胞：4w =－3×105Pa，4π=－10b Pa，4p=7×105Pa ； B细胞：4w =－5×105Pa，4π=－b×105Pa，4p=105Pa， 水从细胞流向B细胞。 62、假定土壤的渗透势和衬质势之和为－105Pa，生产在这种土壤中的植物4w 、4s和4p各为多少？如果向土壤中加入盐溶液，其水势变为－5×105Pa ，植物可能会出现什么现象？ 达到平衡时，根的4w =－105Pa ，4s=－10b Pa，4p=9×105Pa。当土壤水势为－5×105Pa时，因为根中的水分流向土壤，植物可能全发生萎蔫。 64、简述植物叶片水势的日变化 （1）叶片水势随一天中的光照及温度的变化而变化。（2）从黎明到中午，在光强及温度逐渐增加的同时，叶片失水量逐渐增多，水势亦相应降低；（3）从下午至傍晚，随光照减弱和温度逐渐降低，叶片的失水量减少，叶水势逐渐增高；（4）夜间黑暗条件下，温度较低，叶片水势保持较高水平。 65、植物代谢旺盛的部位为什么自由水较多？ （1）因为自由水可使细胞原生质里溶胶状态，参与代谢活动，保证了旺盛代谢的正常进行；（2）水是许多重要代谢过程的反应物质和介质，双是酶催化和物质吸收与运输的溶剂；（3）水能使植物保持固有的姿态，维持生理机能的正常运转。所以，植物体内自由水越多，它所点的比重越大，代谢越旺盛。 66、简述气孔开闭的主要机理。 气孔开闭取决于保卫细胞及其相邻细胞的水势变化以及引起这些变化的内、外部因素，与昼夜交替有关。在适温、供水充足的条件下，把植物从黑暗移向光照，保卫细胞的渗透势显著下降而吸水膨胀，导致气孔开放。反之，当日间蒸腾过多，供水不足或夜幕布降临时，保卫细胞因渗透势上升，失水而缩小，导