植物生理学习题解答
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植物生理学习题解答第一章植物细胞生理基础1、名词解释原生质体：细胞器、细胞质基质及其外围的细胞质膜合称原生质体。
共质体：胞间连丝使组织的原生质体具有连续性，因而将由胞间连丝把原生质体连成一体的体系称为共质体。
生物膜：是构成细胞的所有膜的总称。
内膜系统：通常是指那些处在细胞质中，在结构上连接，功能上关联的，由膜组成的细胞器的总称。
2、为什么说真核细胞比原核细胞进化？①从细胞结构上讲：真核细胞有诸多复杂的细胞器,包括细胞核,线粒体,高尔基体,溶酶体、中心体等,使得细胞形成了区室化,使得细胞各部位的代谢与调控加以分工与协作,更加有序化.②从细胞增殖上,真核细胞有有丝分裂和减数分裂两种,细胞增殖过程更加精密,并且使得有性生殖成为可能,在进化上一个子代同时可获得两个亲代的遗传信息.③从细胞基因表达上,真核细胞有细胞核,使得细胞的基因表达调控有序化、复杂化了许多,使得基因表达调控实现了时间和空间上的多级调控机制,并且使得表观遗传调控出现,使得基因表达的最终产物的变化不一定必然是DNA序列变化,大大丰富了基因表达的内容；细胞核的出现也使得转录与翻译两大基因表达过程在时空加以分离；细胞核的出现也带了复杂的染色体结构和DNA修复机理,使得细胞的遗传信息稳定性增加.④从细胞之间相互作用上讲,真核细胞大多形成复杂的多细胞机体,各种细胞分化为多种组织,形成了系统化的多细胞生物体,原核生物之间虽然也有菌量感测,但是还是各个单个细菌之间的联系,并不是一群细菌形成系统化的有机体.3、原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
第二章不考第三章植物的水分生理1、名词解释自由水：距胶体颗粒较远，不被吸附或受到的吸附力很小能自由移动的水分称为自由水。
束缚水：在细胞中被蛋白质等亲水大分子组成的胶体颗粒吸附的不易自由移动的水分称为束缚水溶质势：是指由于溶液中溶质颗粒的存在而引起水势降低值，呈负值。
压力势：这种由于壁压的产生，使细胞内水的自由能提高而增加的那部分水势，称为压力势。
衬质势：指由于细胞中亲水胶体物质和毛细管对自由水的吸附和束缚而引起水势的降低值。
水势：体系中水的化学势（）与同温同压下纯水的化学势（）之差（），除以偏摩尔体积（）所得的商。
根压：是指植物根系生理活动促使液流从根部上升的压力。
伤流：从受伤或折断的植物组织伤口处溢出液体的现象吐水：生长在土壤水分充足、天气潮湿环境中的植株叶片尖端或边缘的水孔，向外溢出液滴的现象，称为吐水。
蒸腾拉力：蒸腾作用产生的蒸腾拉力是植物被动吸水转运水分的主要原动力。
蒸腾系数：又称需水量，是指植物每制造1g干物质所消耗水分的克数，它是蒸腾比率的倒数。
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。
2、气孔开闭机制如何？植物气孔蒸腾是如何受光、温度、co2浓度调节的？①关于气孔开闭机理主要有三种学说:（1）无机离子泵学说又称K+泵学说。
光下K+由表皮细胞和副卫细胞进入保卫细胞，保卫细胞中K+浓度显著增加，溶质势降低，引起水分进入保卫细胞，气孔就张开；暗中,K+由保卫细胞进入副卫细胞和表皮细胞，使保卫细胞水势升高而失水，造成气孔关闭。
（2）苹果酸代谢学说在光下,保卫细胞内的部分CO2被利用时,pH值上升至8.0～8.5，从而活化了PEP羧化酶,PEP羧化酶可催化由淀粉降解产生的PEP与HCO3-结合形成草酰乙酸,并进一步被NADPH还原为苹果酸。
苹果酸解离为2H+和苹果酸根，在H+／K+泵的驱使下，H+与K+交换，保卫细胞内K+浓度增加,水势降低；苹果酸根进入液泡和Cl-共同与K+在电学上保持平衡。
同时，苹果酸的存在还可降低水势，促使保卫细胞吸水，气孔张开。
当叶片由光下转入暗处时，该过程逆转。
（3）淀粉-糖转化学说该学说认为气孔运动是由于保卫细胞中淀粉和糖之间的相互转化而引起的。
淀粉转化为可溶性糖时渗透势降低，气孔张开；可溶性糖转化为淀粉时渗透势上升，气孔关闭。
②气孔蒸腾显著受光、温度、CO2等因素的调节。
（1）光光是气孔运动的主要调节因素。
光促进气孔开启的效应有两种，一种是通过光合作用发生的间接效应；另一种是通过光受体感受光信号而发生的直接效应。
光对蒸腾作用的影响首先是引起气孔的开放，减少内部阻力，从而增强蒸腾作用。
其次，光可以提高大气与叶子温度，增加叶内外蒸气压差，加快蒸腾速率。
（2）温度气孔运动是与酶促反应有关的生理过程,因而温度对蒸腾速率影响很大。
当大气温度升高时，叶温比气温高出2～10℃,因而，气孔下腔蒸气压的增加大于空气蒸气压的增加，这样叶内外蒸气压差加大，蒸腾加强。
当气温过高时，叶片过度失水,气孔就会关闭，从而使蒸腾减弱。
（3）CO2CO2对气孔运动影响很大，低浓度CO2促进气孔张开,高浓度CO2能使气孔迅速关闭（无论光下或暗中都是如此）。
在高浓度CO2下，气孔关闭可能的原因是：①高浓度CO2会使质膜透性增加，导致K+泄漏，消除质膜内外的溶质势梯度，②CO2使细胞内酸化，影响跨膜质子浓度差的建立。
因此CO2浓度高时，会抑制气孔蒸腾。
3、简述水分在植物体内的运输途径。
根尖根毛区（成熟区）吸收水分→根毛区导管→根的导管→茎的导管→各级茎的导管→叶柄的导管→叶脉→叶肉细胞→气孔。
第四章植物的矿质和碳素营养1、名词解释必需元素：是指植物正常生长发育必不可少的元素。
大量元素：包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫，此类元素占植物体干重0.01%~10%。
微量元素：包括铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯、镍，此类元素需用量很少，占植物体干重0.00001%~0.01%，缺乏时植物不能正常生长，过量反而有害，甚至导致植物死亡。
有益元素：有些元素尚未证明是植物所必需的，但研究表明其对植物的生长发育有积极的影响，这些元素被称为植物的有益元素。
主动吸收：是指细胞利用呼吸代谢产生的能量，逆电化学势梯度吸收矿质元素的过程，又称为代谢吸收。
被动吸收：是指由于扩散作用或其他物理过程而进行的顺电化学势梯度吸收矿质元素的过程。
协助扩散：溶质分子或离子经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学势梯度进行跨膜转运。
生理酸性盐：若供给（NH4）2SO4，植物对其阳离子（NH4+）的吸收大于阴离子（SO42-）,在吸收NH4+的同时，根细胞会向外释放H+，使介质pH下降，故称这种盐为生理酸性盐。
生理碱性盐：供给植物NaNO3，植物对其阴离子（NO3-）的吸收大于阳离子（Na+）,由于细胞内总的正负电荷数量必须保持平衡，常常伴有H+的吸收或OH-或HCO3-的排出，从而使介质pH升高，故称这种盐为生理碱性盐。
单盐毒害：任何植物，假如培养在某一单盐溶液中（即溶液中只含有单一盐类），不久即呈现不正常状态，最后死亡，这种现象称为单盐毒害。
2、植物根系吸收矿质元素有哪些特点？植物细胞吸收矿质元素的方式有：（1）被动吸收：包括简单扩散、杜南平衡。
不消耗代谢能。
（2）主动吸收：有载体和质子泵参与，需消耗代谢能。
（3）胞饮作用：是一种非选择性吸收方式。
3、植物细胞主动吸收矿质元素的机制如何？主动吸收是细胞利用呼吸代谢产生的能量，逆电化学势梯度吸收矿质元素的过程。
主动吸收需要转运蛋白的参与。
转运蛋白有通道蛋白和载体蛋白之分。
载体蛋白又分为单向运输载体、同向运输载体和反向运输载离子也可以通过离子泵(质子泵和钙泵)跨膜运输。
少数离子可以经ATP酶逆电化学势梯度跨膜转运，如H+和Ca2+，但大多数离子不能直接经ATP酶转运。
溶质的主动吸收可以用化学渗透学说来解释。
H+-ATP酶活动产生的跨膜质子电化学势梯度是推动其他溶质越过膜的动力。
第五章植物的光合作用1、名词解释光合作用：是指绿色植物利用光能，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的生物过程。
光和色素：即叶绿体色素，主要有3类：叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素。
反应中心色素：是具有光化学活性，既能捕获光能，又能将光能转换为电能（称为“陷阱”）的少数特殊状态的叶绿素a分子。
天线色素：又称聚光色素，能吸收光能，并能把吸收的光能传递到反应中心色素，没有光化学活性，绝大多数叶绿素a和全部的叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素等都属于此类。
荧光：从第一单线态回到基态所发射的光称为荧光。
磷光：处在第三线态的叶绿素分子回到基态时所发出的光称为磷光。
希尔反应：将离体的叶绿体加到氢受体的水溶液中，照光后即发生水的分解而放出氧气的反应，称为希尔反应。
同化力：即为NADPH和ATP红降：当用波长680nm以上的远红光照射时，虽然在叶绿体吸收的有效范围内，但光合作用的量子产额却急剧下降，这种现象称为红降。
双光增益效应：如果在引起红降的光照条件下，再额外加一个短波红光，则量子产额大增，并且比这两种波长的光单独照射时的总和还要大，这样两种波长的光促进光合速率的现象称为双光增益效应。
原初反应：光合色素分子对光能的吸收、传递与转换过程称为原初反应。
光合电子传递链：是指定位在光合膜上的，一系列互相衔接的电子传递体组成的电子传递的总轨道。
C3途径：即卡尔文循环。
是指在某些高等植物光合作用的暗反应过程中，一个co2在RUBP （1，5-二磷酸核酮糖）羧化酶的催化下，在有镁离子的环境中，被一个RUBP固定后形成两个三碳化合物（3-磷酸甘油酸）C4途径：它固定co2的最初产物是含4个碳的二羧酸，故称为c4-二羧酸途径或c4光合碳同化循环。
CAM途径：景天、仙人掌、菠萝、兰花等分布在干旱环境中的植物在进化中发展的特有的碳固定方式。
光饱和点：光合速率开始达到最大值时的光强度称光饱和点。
光补偿点：随着光照强度的增强，光合速率上升，当达到某一光强度时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，净光合速率为零，这时的光照强度称光补偿点。
co2饱和点：当co2浓度达到某一范围时，光合速率达到最大值，光合速率开始达到最大值时的co2浓度称为co2饱和点co2补偿点：随着co2浓度增高，光合速率增加，当光合速率与呼吸速率相等时，外界环境中的co2浓度即为co2补偿点。
2、什么是同化力？光反应的同化力是如何形成的，又是如何被利用的？(1）同化力：光合作用电子传递和光合磷酸化形成的ATP和NADPH，用于暗反应中CO2的同化，把这两种物质合称为同化力。
(2）①PQ穿梭：在光合电子传递过程中，PQ接受Q传来的电子时，PQ会与类囊体膜外侧H+结合成PQH2，然后把H+释放到类囊体腔中，导致叶绿体基质pH上升，并形成跨膜的质子梯度，这有利于光合酶的活化和ATP的形成。
②光合磷酸化：利用贮存在跨类囊体膜的质子梯度的光能把ADP和无机磷合成为ATP的过程，可分为非循环光合磷酸化和循环光合磷酸化。
