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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。
植物生理学思考题及答案第一章1.植物细胞和土壤溶液水势的组成有何异同点?答案:2一个细胞放在纯水中水势和体积如何变化?答案:水势升高,体积变大。
3植物体内水分的存在形式及其与植物代谢强度、抗逆性有何关系?答案:存在形式:束缚水,自由水;与植物代谢强度、抗逆性关系:自由水与束缚水比值较高时,植物代谢活跃,但抗逆性差;反之,代谢活性低,但抗逆性较强。
4.气孔运动的机制及其影响因素。
答案:机制:淀粉-糖转化学说,无机离子吸收学说,苹果酸代谢学说;影响因素:凡能影响光合作用和叶子水分状况的各种因素:①光照(主要因素)②温度③二氧化碳(影响显著)④叶片含水量。
5水分进出植物体的途径及动力。
答案:途径:质外体途径,跨膜途径,共质体途径;动力:①上端原动力—蒸腾拉力;②下端原动力—根压;③中间原动力—水分子间的内聚力及导管壁附着力。
6.如何区别主动吸水与被动吸水?答案:第二章1.溶液培养法有哪些类型?用溶液培养植物时应注意的事项?答案:s2如何确定植物必需的矿质元素?植物必须的矿质元素有哪些生理作用?答案:植物必须元素的三个标准:①由于该元素缺乏,植物生育发生障碍,不能完成生活史;②去除该元素则表现出专一缺乏症,且这种缺乏症可以预防恢复;③该元素在植物营养生理上应表现直接的效果,绝不是因土壤或培养基的物理化学微生物条件的改变而产生的间接效果。
生理作用:①是细胞结构物质的组成成分;②是植物生命活动的调节者,参与酶的活动;③起电化学作用,即离子浓度的平衡,胶体的稳定和电荷中和。
3植物细胞通过哪些方式吸收矿质元素?答案:离子通道运输,载体运输,离子泵运输,胞饮作用。
4.试述植物从土壤中吸收的硝酸盐是如何进行还原和氨基酸的同化?答案:硝酸盐的还原:①硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是由细胞质中的硝酸还原酶催化的。
硝酸盐还原的步骤:②亚硝酸盐还原成氨是由叶绿体中的亚硝酸还原酸催化的,其酶促过程如下式:氨基酸的同化:谷氨酸脱氢酶途径,氨基交换作用,酰胺合成酶途径。
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。
植物生理学第三版课后思考题答案第一章植物的水分生理一、选择题1.水孔蛋白的n端的和c端的部分都所含高度激进的(c )序列。
2.典型的植物细胞水势公式是 (a )。
3.在以下三种情况中,当(a )时细胞变硬。
a、外界溶液水势为-0.6mpa,细胞水势-0.7mpab、外界溶液水势为-0.7mpa,细胞水势-0.6mpac、两者水势均为-0.9mpa4.在相同温度和相同压力的条件下,溶液中水的民主自由比得上纯水的 ( b)。
a、高b、低c、相等5.把一个高细胞液浓度的细胞放进比其浓度低的溶液中,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、 -0.9mpab、 -9mpa c 、-90mpa7.在植物水分运输中,占到主要边线的运输动力就是 (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,称作 ( b)。
a、吐水现象b、蒸腾作用c、伤流9.蒸腾速率的则表示方法为 ( b)。
a、g·kg-1b、g·m-2·h-1c、g·g-110.影响蒸腾作用的最主要外界条件就是 (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步入另一个细胞的流动途径就是 ( b)。
a、质外体途径b、共质体途径c、跨膜途径12.等滤渣溶液就是指 ( 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、溶质势成正比且溶质成分一定必须相同的溶液13.蒸腾系数指 ( c)。
a、一定时间内,在单位叶面积上所水气的水量b、植物每消耗1kg水时所构成的干物质克数c、植物生产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、慢b、快c、一样15.植物的水分临界期是指 (a )。
16.水分在绿色植物中就是各组分中占到比例最小的,对于生长强劲的植物非政府和细胞其水分含量大约占鲜重的 (c )。
植物⽣理学思考题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。
植物生理复习思考题第一章细胞生理1.名词解释:共质体、质外体、束缚水、自由水、膜电位2.细胞壁由哪些物质组成?构成细胞壁的蛋白质有哪几类?细胞壁有哪些特点?3.质膜有哪些重要的组分?按照流动镶嵌模型这些组分是如何形成质膜的基本结构的?4.生物膜有哪些方面的功能?环境条件对膜结构和功能有哪些影响?5.束缚水、自由水的含义是什么?各有哪些特点?6.原生质的胶体状态与生理代谢有什么联系?7.膜电位、静息电位、膜电位的去极化、反极化、超极化分别是什么含义?当膜电位处于超极化状态时,对细胞有什么意义?哪些反应可以造成细胞超极化状态?8.维持原生质胶体稳定性的因素有哪些?9.哪些细胞器构成细胞的微梁系统?第二章植物的水分代谢1.水分有哪些方面的生理作用?2.细胞水势的构成因素及来源。
3.不同细胞的水势组成因素有何不同?4.细胞有哪几种吸水的方式?如何理解它们的吸水过程?5.细胞的水势、渗透势、压力势是否均可表现为正值、负值、零?6.把一个生活细胞放在纯水中,细胞可能有几种水分运动方式?为什么?如果把一个被水分充分饱和的细胞放入浓度等于细胞液浓度10倍的水溶液中,细胞的体积会不会发生变化?为什么?7.何为质壁分离?细胞发生质壁分离的结构基础和条件是什么?为什么依据“能否发生质壁分离现象及复原”①可以判断细胞的死活?②可以判断物质进入细胞的难易?8.为什么盐碱地不适合植物的生长?9.说明气孔可以开闭的结构基础。
.10.关于气孔运动的机理目前有哪些学说?它们各是如何解释气孔运动的?他们的共同点是什么?11.植物根系吸水和运水的动力哪些?12.熟悉蒸腾作用的儿种指标及表达。
13.在小液流法测定细胞的水势中,小液滴的上升和下降分别说明什么问题?14.为什么小液滴不动的溶液的溶质势就等于细胞的水势?15在用小液流法测定细胞的水势时,可能产生误差的环节有哪些?如何避免?16.解释名词:根压、蒸腾拉力、渗透性吸水、吸涨性吸水。
第二章水分生理植物体内水分存在的形式及与代谢核抗逆性的关系、水的生理生态作用;植物细胞吸水的方式、渗透作用、水势的概念、组成及变化规律;根系吸水的部位、方式及动力、根压的表现及产生机理;蒸腾作用的概念、生理意义、部位、指标及计算(蒸腾效率、需水量)、气孔蒸腾的特点、小孔扩散定律及边缘效应、气孔开闭的机理、蒸腾拉力-内聚力-张力学说、合理灌溉的生理基础、水分临界期、灌溉的指标、节水农业、合理灌溉增产的原因。
第三章矿质营养必需元素的概念、确定标准、种类(大量元素、微量元素)、矿质元素、N、P、K的生理作用、肥料三要素、细胞吸收矿质元素的方式、根系吸收矿质元素的特点、可再利用元素及不可再利用元素及其缺素症的表现、合理施肥的生理基础、需肥临界期、施肥的指标、合理施肥增产的原因、提高肥效的措施。
第四章光合作用光合作用的概念、生理意义、光合的细胞器-叶绿体的结构与功能、色素的种类及吸收光区、荧光现象、作用中心色素、光反应与暗反应的场所、光合膜的概念、、光合单位、光合作用的过程及能量是如何转化的、原初反应、光合电子传递链与光合磷酸化的概念、同化力、希尔反应、红降现象及双光增益效应、CO2同化的概念及途径(C3、C4、CAM途径)、C3途径的基本过程、CO2的受体、催化的酶及其特点、形成的产物是磷酸丙糖TP、TP的去路:参与RUBP的再生、在叶绿体间质中合成淀粉、运出叶绿体在细胞质中合成蔗糖;C3途径每同化1分子CO2需要3个ATP和2个NADPH+H+;C4途径CO2的受体、催化的酶、C4与CAM途径的比较、光呼吸的概念、底物、参与的细胞器、生理意义、C4植物为什么是高光效低光呼吸的植物?光合作用的指标及测定方法、影响光合作用的因素、光饱和(点)现象、光补偿点、CO2补偿点、饱和点、光能利用率的概念、光能利用率不高的原因、作物的光合性能(5个方面)、提高光能利用率(产量)的途径。
第五章呼吸作用呼吸作用的概念、类型、指标、生理学意义;糖酵解的概念、生化过程(己糖的活化、己糖的裂解、丙糖的氧化、丙酮酸的生成)、反应部位、生成的丙酮酸的去路;TCA循环进行的部位、生理意义、PPP的场所及生理意义、伤呼吸、呼吸链的概念、传递体的种类、磷酸化的方式、P/O、末端氧化酶、抗氰呼吸的概念及其生理意义、呼吸跃变、安全含水量、呼吸作用与农业生产的关系。
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。
一、名词解释第一章植物的水分代谢1.水势:每偏摩尔体积的水的化学势称为水势。
2.渗透作用:溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。
对于水溶液而言,是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
3.蒸腾作用:植物体内的水分以气态从植物体表散失到大气中去的过程。
4.蒸腾速率:又称蒸腾强度或蒸腾率,指植物在单位时间内、单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。
第二章植物的矿质营养1.溶液培养:在含有全部或部分营养元素溶液中培养植物的方法2.载体运输学说:质膜上的载体蛋白属于内在蛋白,它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合,形成载体-物质复合物,通过载体蛋白构象的变化,透过质膜,把分子或离子释放到质膜的另一侧。
第三章植物的光合作用5.光合作用:通常是指绿色细胞吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。
从广义上讲,光合作用是光养生物利用光能把二氧化碳合成有机物的过程。
6.双光增益效应或爱默生增益效应:在用远红光照射时补红光(例如650nm的光),则量子产额大增,比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。
这种在长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象被称为双光增益效应,因这一现象最初由爱默生(Emerson)发现的,故又叫爱默生效应。
7.光合磷酸化:光下在叶绿体把ADP与无机磷合成ATP,并形成高能磷酸键的过程。
8.光补偿点:同一叶片在同一时间内,光合过程中吸收的CO2和呼吸过程释放的CO2等量时的光照强度。
9.光呼吸:植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放CO2的过程,由于这种反应仅在光下发生,需叶绿体参与,并与光合作用同时发生,故称作为光呼吸。
因为光呼吸的底物乙醇酸和其氧化产物乙醛酸,以及后者经转氨作用形成的甘氨酸皆为C2化合物,因此光呼吸途径又称为C2循环。
第四章植物的呼吸作用1.呼吸商:简称RQ,指植物在一定时间内,呼吸作用所释放的CO2的量与吸收的O2的量的比值。
2.温度系数:是指在生理温度范围内,温度每升高10 ℃所引起呼吸速率增加的倍数。