《植物生理学》问答题电子教案
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第一章植物的水分代谢一、名词解释1.自由水:距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
2.束缚水:靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水分。
3.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。
):每偏摩尔体积水的化学势差。
符号:ψw。
4.水势(ψw5.渗透势(ψπ):由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值,符号ψπ。
用负值表示。
亦称溶质势(ψs)。
):由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。
一般为正值。
符号ψp。
初始质6.压力势(ψp壁分离时,ψp为0,剧烈蒸腾时,ψp会呈负值。
):细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引起的水势降低值,以负值7.衬质势(ψm表示。
符号ψm 。
8.吸涨作用:亲水胶体吸水膨胀的现象。
9.代谢性吸水:利用细胞呼吸释放出的能量,使水分经过质膜进入细胞的过程。
10.蒸腾作用:水分以气体状态通过植物体表面从体内散失到体外的现象。
11.根压:植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
12.蒸腾拉力:由于蒸腾作用产主的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
13.蒸腾速率:又称蒸腾强度,指植物在单位时间内,单位面积通过蒸腾作用而散失的水分量。
(g/dm2·h)14.蒸腾比率:植物每消耗l公斤水时所形成的干物质重量(克)。
15.蒸腾系数:植物制造 1克干物质所需的水分量(克),又称为需水量。
它是蒸腾比率的倒致。
16.内聚力学说:又称蒸腾流-内聚力-张力学说。
即以水分的内聚力解释水分沿导管上升原因的学说。
二、填空题1.植物细胞吸水有、和三种方式。
渗透性吸水吸涨吸水代谢性吸水2.植物散失水分的方式有和。
蒸腾作用吐水3.植物细胞内水分存在的状态有和。
自由水束缚水4.植物细胞原生质的胶体状态有两种,即和。
凝胶溶胶5.一个典型的细胞的水势等于;具有液泡的细胞的水势等于;形成液泡后,细胞主要靠吸水;干种子细胞的水势等于。
ψπ + ψp + ψm;渗透性ψp + ψm;吸涨作用ψm6.植物根系吸水方式有:和。
【大学课件】植物生理学电子教案章节一:引言1.1 课程介绍1.2 植物生理学的定义和研究范围1.3 植物生理学的重要性和应用领域1.4 教学目标和方法章节二:植物细胞生理2.1 植物细胞的基本结构2.2 植物细胞的渗透调节2.3 植物细胞的质壁分离和复原2.4 植物细胞的吸水和失水过程章节三:植物的光合作用3.1 光合作用的概念和意义3.2 光合作用的过程和机制3.3 光合作用的影响因素3.4 光合作用的生物化学反应章节四:植物的呼吸作用4.1 呼吸作用的概念和意义4.2 呼吸作用的过程和机制4.3 呼吸作用的影响因素4.4 呼吸作用在植物生长和发育中的应用章节五:植物的水分代谢5.1 水分在植物体内的运输和分配5.2 植物的吸水和失水过程5.3 植物的水分利用效率5.4 植物的水分调节机制【大学课件】植物生理学电子教案章节六:植物的矿物质营养6.1 植物所需主要矿物质元素6.2 矿物质元素的吸收、运输和利用6.3 矿物质元素过剩或不足对植物的影响6.4 植物营养诊断和施肥技术章节七:植物的生长发育7.1 植物生长发育的基本过程7.2 植物激素对生长发育的调节7.3 植物的器官发育7.4 植物的生长发育与环境因素的关系章节八:植物的生殖生理8.1 植物的生殖方式8.2 花的结构和发育8.3 授粉和受精过程8.4 种子和果实的形成与发育章节九:植物的逆境生理9.1 逆境对植物生长的影响9.2 植物的抗旱性9.3 植物的抗盐性9.4 植物的抗病虫害能力章节十:植物生理学实验技术10.1 基本实验操作和技术10.2 光合作用和呼吸作用的测定10.3 植物水分代谢的测定10.4 植物矿物质营养的测定【大学课件】植物生理学电子教案章节十一:植物的碳同化作用11.1 碳同化作用的基本过程11.2 C3和C4植物的碳同化作用机制11.3 碳同化作用与光合作用的关系11.4 碳同化作用的环境调节因素章节十二:植物的氮代谢12.1 植物氮代谢的基本过程12.2 氨基酸的合成与分解12.3 蛋白质的合成与降解12.4 植物氮素的利用效率和调控章节十三:植物的激素生理13.1 植物激素的种类和功能13.2 植物激素的合成、运输和作用机制13.3 植物激素在生长发育中的作用13.4 植物激素在逆境响应中的作用章节十四:植物的生态系统生理14.1 植物与环境的相互作用14.2 植物生态生理的研究方法14.3 植物在生态系统中的功能和作用14.4 植物生态生理在生态系统管理中的应用章节十五:总结与展望15.1 植物生理学的主要研究成果和进展15.2 植物生理学面临的挑战和未来研究方向15.3 植物生理学在农业和生态环境领域的应用前景15.4 对学生学习植物生理学的建议和指导重点和难点解析重点:植物细胞生理中的渗透调节、质壁分离和复原过程。
《植物生理学》考试题及答案一、单选题(共60题,每题1分,共60分)1、若在光期中插入一短暂的暗期,对长日植物和短日植物的开花反应()。
A、都没有什么影响B、都有影响C、对长日植物没有影响,对短日植物有影响D、对长日植物有影响,对短日植物没有影响正确答案:A2、光合作用中光合磷酸化发生在()。
A、类囊体腔中B、叶绿体间质中C、类囊体膜上D、叶绿体被膜上正确答案:C3、菜豆叶的昼夜运动,即使在不变化的环境条件中,在一定天数内,仍显示着周期性和节奏性的变化,每一周期接近()。
A、24hB、20hC、36hD、30h正确答案:A4、可育花粉中含量最多的氨基酸是()。
A、色氨酸B、羟脯氨酸C、脯氨酸D^谷氨酸正确答案:C5、植物形态学上端长芽,下端长根,这种现象称为()现象。
A、再分化B、极性C、脱分化D、再生正确答案:B6、叶片中产生的生长素对叶片脱落具有()。
A、作用甚微B、促进作用C、抑制作用D、没有关系正确答案:C7、向日葵的向性运动属于()。
A、向日性B、向光性C、趋光性D、感光性正确答案:B8、植物在完成受精作用后,受精卵发育成胚,胚珠发育成()。
A、种子B、胚乳C、果皮D、种皮正确答案:A9、属于肌醇磷脂信使系统的信号分子是()。
A、IP3B、ATPC、CAMP正确答案:A10、淀粉种子和油料种子的安全含水量()。
A、淀粉种子高,油料种子低B、相同C、淀粉种子低,油料种子高D、不一定正确答案:A11、植物组织衰老时,磷酸戊糖途径在呼吸代谢中的比例()。
A、下降B、先下降,后上升C、上升D、先上升,后下降正确答案:C12、多数植物通过光周期诱导后产生的效应,可通过()传递下去。
A、分蕤B、嫁接C、种子D、细胞分裂正确答案:B13、植物激素()参与了植物应答干旱的许多生理过程。
A、脱落酸B、细胞分裂素C、生长素D、赤霉素正确答案:A14、植物受到干旱胁迫时,光合速率会()。
A、下降B、变化无规律C、变化不大D、上升正确答案:A15、可表示呼吸速率与温度的关系是()。
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-AsnB. Asn-Ala-ProC. Asn-Pro-Ala2.典型的植物细胞水势公式是(A)。
A.Ψw=Ψs+Ψp+Ψg+ΨmB.Ψw=Ψs+Ψp+ΨgC.Ψw=Ψs+Ψp+Ψm3.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-0.7MPaB、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、-0.9MPaB、-9MPa C 、-90MPa7.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-1B、g·m-2·h-1C、g·g-110.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 )。
植物生理学电子教案第一章:植物细胞的结构和功能1.1 植物细胞的基本结构细胞壁细胞膜细胞质细胞核1.2 植物细胞的特殊结构叶绿体液泡中心体质体1.3 植物细胞的生理功能细胞膜的功能细胞核的功能叶绿体的功能液泡的功能第二章:植物的生长和发育2.1 植物生长的基本过程细胞分裂细胞伸长细胞分化种子发芽幼苗生长成熟植物2.3 植物生长的环境因素光照温度水分养分第三章:植物的营养吸收和运输3.1 植物的营养需求水分养分(氮、磷、钾等)光照温度3.2 植物的营养吸收根系吸收叶片吸收3.3 植物的营养运输维管束的运输系统韧皮部的运输系统第四章:植物的生殖和繁殖有性生殖无性生殖4.2 植物的繁殖结构雄性生殖器官(花药、花粉)雌性生殖器官(子房、卵细胞)4.3 植物的繁殖过程花粉管的形成和生长受精过程种子的形成和成熟第五章:植物的适应和逆境反应5.1 植物对环境的适应光合作用的调节呼吸作用的调节水分的调节养分的调节5.2 植物的逆境反应干旱盐分低温病虫害5.3 植物的逆境适应机制抗氧化系统渗透调节物质基因表达的调节第六章:植物的激素和生长调节6.1 植物激素的种类和功能激素的定义和作用细胞分裂素(CK)生长素(IAA)赤霉素(GA)脱落酸(ABA)乙烯(ETH)6.2 植物激素的合成和运输激素合成的途径激素的运输机制激素的信号传导6.3 植物生长调节的应用促进植物生长的应用控制植物生长的应用调节植物发育的应用第七章:植物的光合作用和呼吸作用7.1 光合作用的原理和过程光合作用的定义和意义光合色素的结构和功能光反应和暗反应CO2的固定和还原7.2 呼吸作用的原理和过程呼吸作用的定义和意义有氧呼吸和无氧呼吸能量的释放和利用呼吸作用与光合作用的关系7.3 光合作用和呼吸作用的应用提高植物光合作用的效率促进植物生长的应用节能减排的应用第八章:植物的生态生理学8.1 植物与环境的相互作用植物与光照的关系植物与水分的关系植物与养分的关系植物与生物的关系8.2 植物的生态适应性植物对环境的适应机制植物的生态位植物的生态多样性8.3 植物的生态生理学研究方法实验方法观测方法模型方法第九章:植物的生理生态与应用9.1 植物生理生态在农业中的应用改良土壤质量提高作物产量和品质病虫害防治9.2 植物生理生态在环境保护中的应用植物修复技术植物对环境污染的指示作用植物在气候变化中的作用9.3 植物生理生态在其他领域的应用植物生理生态在园艺学中的应用植物生理生态在生物学研究中的应用植物生理生态在生物技术中的应用第十章:植物生理学研究的进展与展望10.1 植物生理学研究的最新进展基因组学和转录组学在植物生理学中的应用蛋白质组学和代谢组学在植物生理学中的应用植物生理学在分子水平上的研究进展10.2 植物生理学研究的挑战与机遇植物生理学面临的挑战植物生理学的新机遇10.3 植物生理学的发展前景植物生理学在科学研究中的重要性植物生理学在解决全球性问题中的作用植物生理学在人类社会发展中的贡献重点和难点解析重点环节1:植物细胞的结构和功能细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等基本结构的定义和作用是教学重点。
植物生理学电子教案第一章:植物细胞生理1.1 细胞结构与功能植物细胞的基本结构细胞膜的功能细胞器的功能1.2 细胞代谢光合作用呼吸作用蒸腾作用1.3 细胞信号传导植物激素的作用细胞信号传导途径第二章:植物生长发育2.1 种子萌发种子萌发的过程影响种子萌发因素2.2 植物生殖有性生殖与无性生殖花的结构与授粉2.3 植物生长与发育细胞分裂与伸长器官发生的调控第三章:植物营养与矿物质代谢3.1 植物营养吸收与运输根系吸收营养的过程营养在植物体内的运输3.2 矿物质代谢主要矿物质元素的功能矿物质的循环与平衡3.3 植物营养与肥料有机肥料的使用化学肥料的使用第四章:植物光合作用与呼吸作用4.1 光合作用光合作用的过程光合作用的调控4.2 呼吸作用呼吸作用的过程呼吸作用的调控4.3 光合与呼吸的关系光合与呼吸的相互影响植物产量与光合呼吸的关系第五章:植物激素与生长发育调控5.1 植物激素的作用生长素的调控作用赤霉素的调控作用细胞分裂素的调控作用脱落酸的调控作用5.2 植物生长发育的调控激素间的相互作用植物生长发育的调控机制5.3 植物激素的应用植物生长调节剂的应用激素在农业生产中的应用第六章:植物逆境生理6.1 逆境类型与植物响应非生物逆境(如干旱、盐害、低温)生物逆境(如病虫害、杂草竞争)6.2 植物抗逆机制渗透调节物质的作用抗氧化系统的功能基因表达的调控6.3 植物逆境育种与栽培抗逆品种的选育逆境下的栽培管理技术第七章:植物生殖生理7.1 花的发育与授粉花器官的形成与发育授粉与受精过程7.2 种子形成与萌发种子形成的生理机制种子萌发的生理需求7.3 果实发育与成熟果实的形成与发育果实的成熟生理第八章:植物生物技术8.1 植物组织培养愈伤组织的诱导与分化植物繁殖的新技术8.2 基因工程在植物中的应用植物基因转化的方法转基因植物的安全性讨论8.3 植物生物反应器植物生物反应器的概念植物生物反应器的应用前景第九章:植物生理学实验技术与方法9.1 基本实验技术样品的采集与处理显微镜观察技术色谱分析技术9.2 现代分析技术光谱分析技术质谱分析技术生物传感技术9.3 实验数据处理与分析实验数据的整理统计分析方法图形绘制与表达第十章:植物生理学在农业中的应用10.1 植物生理学与作物栽培优化作物生长环境提高作物产量与品质10.2 植物生理学与农业可持续发展保护性耕作与土壤健康农业生态系统的管理10.3 植物生理学在农业科研中的应用研究植物抗逆机制创制新品种与新技术重点和难点解析重点环节1:植物细胞生理中的细胞代谢光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的机理和调控是植物细胞生理的核心内容,需要重点掌握。
植物生理学课件问答题汇总
第一章
重点与难点:
植物细胞的水分关系
细胞吸水
根压形成机理
气孔开闭运动机理
第一节
1.水分子的物理化学性质与植物生理活动有何关系?
2.简述水分在植物生命活动中的作用。
生理作用:
1.水是原生质的主要成分
2.水直接参与植物体内重要的代谢过程
水是许多代谢过程的反应物
水是各种生理生化反应的介质(溶剂)
3.水是物质吸收、运输的良好介质
4.水保持植物的固有姿态
5.细胞分裂及伸长等都需要水
生态作用:
1.调节植物体温
高热容:稳定植物体温
高汽化热:降低体温,避免高温危害
介电常数高:有利于离子的溶解
2.水对可见光有良好的通透性
水对可见光的吸收很少
3.水可调节植物的生存环境
3.植物体内水分存在的状态与代谢关系如何?
通常以自由水/束缚水的比值做为衡量植物代谢强弱和植物抗逆性大小的指标之一。
《植物生理学》课后习题答案《植物生理学》课后习题答案一、选择题1、植物生理学是研究什么的一门科学? A. 植物生长和发育的过程、机制和调控 B. 植物细胞的结构和功能 C. 植物对环境的适应和响应 D. 植物对光、温、水、气、肥等环境因子的响应答案:A. 植物生长和发育的过程、机制和调控2、以下哪个不是植物生理学的核心概念? A. 新陈代谢 B. 生长与发育 C. 遗传与变异 D. 逆境生理答案:C. 遗传与变异3、光合作用中的光能转化过程主要发生在哪个细胞器中? A. 线粒体 B. 叶绿体 C. 质体 D. 细胞质答案:B. 叶绿体二、简答题1、简述植物生长与发育的基本过程。
答案:植物生长与发育是一个复杂的过程,主要包括种子萌发、营养生长和生殖生长三个阶段。
在种子萌发阶段,种子吸水膨胀后,内部的胚根和胚芽开始突破种皮,形成幼苗;在营养生长阶段,植物通过根系吸收养分和水分,同时通过光合作用制造有机物质,并通过蒸腾作用维持水分平衡;在生殖生长阶段,植物开始开花、结实和产生种子,完成繁殖过程。
2、阐述植物对逆境的适应机制。
答案:植物对逆境的适应机制主要包括三个方面:一是通过形态结构的变化,如增加角质层、发展根系等,以提高吸收水分和养分的能力;二是通过生理生化变化,如提高渗透调节物质含量、增加抗氧化酶活性等,以减轻逆境对植物的伤害;三是通过基因表达调控,诱导抗逆相关基因的表达,产生抗逆相关蛋白质,以增强植物对逆境的适应能力。
3、简述光合作用对于植物生长和发育的意义。
答案:光合作用对于植物生长和发育具有重要意义。
首先,光合作用是植物制造自己所需有机物质的主要途径,它将太阳能转化为化学能,为植物的生命活动提供能量;其次,光合作用为植物提供了营养物质,包括碳水化合物、脂肪和氨基酸等;最后,光合作用还在一定程度上保护植物免受逆境的影响,如高温、暴晒等。
因此,光合作用对于植物的生长和发育至关重要。
三、论述题1、论述植物生长与环境因子之间的关系及其调控机制。
《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。
答:1930年明希提出了用于解释韧皮部光合同化物运输机制的“压力流动学说”,其基本观点是:(1)光合同化物在筛管内随液流流动,液流的流动是由输导系统两端的膨压差引起的。
(2)膨压差的形成机制:①源端:光合同化物进入源端筛管分子→源端筛管内水势降低→源端筛管分子从临近的木质部吸收水分→源端筛管内膨压增加。
②库端:库端筛管中的同化物不断卸出→库端筛管内水势提高→水分流向临近的木质部 → 库端筛管内膨压降低。
③源端光合同化物装载和库端光合同化物卸出不断进行,使源库间维持一定的膨压差,在此膨压差下,光合同化物可经韧皮部不断地由源端向库端运输。
5、试述同源异形的概念及ABC 模型的主要内容。
答:(1)同源异形:分生组织系列产物中一类成员转变为与该系列种在形态和性质上不同的另一类成员的现象称为同源异形现象。
导致同源异型现象发生的基因称为同源 异型基因。
(2)“ABC ”模型:A 类基因在第一 、二轮花器官中表达,B 类基因在第二、三轮花器官中表达,C 类基因在第三、四轮花器官中表达。
其中AB 、BC 相互重叠,但AC 相互拮抗,即A 抑制C 在第一、二轮花器官中表达,C 抑制A 在第三、四轮花器官中表达。
A 单独决定萼片的发育,AB 共同决定花瓣的发育,BC 共同决定雄蕊的发育,C 单独决定心皮的发育。
6、试述光合磷酸化的机理。
答:(1)光合磷酸化的概念:光照条件下电子传递与磷酸化作用相偶联,进而生成ATP 的过程称为光合磷酸化。
(2)光合磷酸化的类型:①环式光合磷酸化:光照条件下环式电子传递与磷酸化作用相偶联,进而生成ATP的过程称为环式光合磷酸化。
环式光合磷酸化是非光合放氧生物光能转换的唯一途径,主要在基质片层内进行。
ADP + Pi ATP + H20②非环式光合磷酸化:光照条件下非环式电子传递与磷酸化作用相偶联,进而生成ATP 的过程称为非环式光合磷酸化。
非环式光合磷酸化为含有基粒片层的放氧生物所特有,在光合磷酸化中占主要地位。
2ADP + 2Pi + 2NADP + 2H2O 2ATP + 2NADPH + 2H+ + 2H2O + O2 (2H2O 在反应前表示水的光解,在反应后表示ADP 与Pi 结合时所脱下的水。
) ③假环式光合磷酸化:光照条件下假环式电子传递与磷酸化作用相偶联,进而生成ATP 的过程称为假环式光合磷酸化。
ADP + Pi + H2O ATP + O2- + 4H + NADP+(3)光合磷酸化的机理—化学渗透学说:该学说假设能量转换和偶联机构具有以下特点:①由磷脂和蛋白质构成的膜对离子和质子具有选择性。
②具有氧化还原电位的电子传递体不匀称地嵌合在膜内。
③膜上有偶联电子传递的质子转移系统。
④膜上有转移质子的A TP 酶。
在解释光合磷酸化机理时,该学说强调:光合电子传递链的电子传递会伴随膜内 外两侧产生质子动力,并由质子动力推动A TP 的合成。
7、试述气孔运动的淀粉-糖转化学说和无机离子吸收学说。
答:(1)淀粉-糖转化学说:①光照时,保卫细胞进行光合作用,消耗CO2,使细胞内PH 值升高,促使淀粉在淀粉磷酸化酶的催化作用下转变为可溶性糖。
从而使保卫细胞水势下降,保卫细胞吸水,气孔张开。
−−−→−光,光合膜−−−→−光,光合膜−−−→−光,光合膜②在黑暗中,保卫细胞进行呼吸作用,产生CO2,使细胞内PH值下降,促使可溶性糖在淀粉磷酸化酶的催化作用下转变为淀粉。
从而使保卫细胞水势升高,保卫细胞失水,气孔关闭。
(2)无机离子吸收学说:光照时,保卫细胞进行光合作用,产生ATP,ATP活化存在于细胞质膜上的K-H离子泵,保卫细胞吸收K+,水势降低,气孔张开。
8、试述脱落酸诱导气孔关闭的信号转导途径。
答:ABA与质膜上的受体结合→保卫细胞质膜上的Ca2+通道打开→保卫细胞内Ca2+ 浓度和PH值上升→抑制K+内流,激发K+、Cl-外流→保卫细胞内水势上升,水分外流→气孔关闭。
9、植物呼吸作用的多样性表现在哪些方面?从其中一个方面叙述之。
答:(1)植物呼吸作用的多样性表现在三个方面:呼吸代谢途径的多样性、电子传递链的多样性、末端氧化酶的多样性。
(2)各种末端氧化酶主要特性的比较:酶金属辅基需要辅酶定位与O2的亲和力与ATP的偶联CN的抑制CO的抑制酚氧化酶Cu NADP 细胞质中- + +抗坏血酸氧化酶Cu NADP 细胞质低- + -乙醇酸氧化酶黄素蛋白NAD 过氧化物酶体极低- - -细胞色素氧化酶Fe NAD 线粒体极高+++ + + 交替氧化酶Fe(非血红素)NAD 线粒体高+ - -10、植物呼吸代谢途径的多样性对植物生存有何适应意义?答:植物呼吸代谢途径的多样性使其能够适应时常变化的环境条件。
例如植物遭受病菌浸染时,戊糖磷酸途径增强,形成植保素、木质素以提高其抗病能力。
又如水稻根系在淹水缺氧时,乙醇酸途径增强以保持根系的正常生理功能。
11、植物光合作用与呼吸作用有何区别与联系?12、为什么C4植物光合效率高于C3植物。
答:(1)PEPcase(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)比Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶)对CO2的亲和力大,导致a.C4植物的CO2补偿点低于C3植物。
b.逆境下气孔关闭对C4植物光合作用的影响程度更小。
(2)C4途径的存在使C4植物的光呼吸低于C3植物。
(3)C4植物光呼吸产生的CO2经叶肉细胞时可被再利用,C3植物不能再利用光呼吸产生的CO2。
13、C4植物与CAM植物在碳代谢上有哪些异同?答:(1)相同点:①固定与还原CO2的途径基本相同,二者都是由C4途径固定CO2,由C3途径还原CO2。
②二者都是由PEPcase(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)固定空气中的CO2,由Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶)羧化C4二羧酸脱羧释放的CO2。
(2)不同点:C4植物是在同一时间(白天)、不同空间(叶肉细胞和维管束鞘细胞)中完成CO2的固定和还原。
CAM植物是在不同时间(黑夜和白天)、同一空间(叶肉细胞)中完成CO2的固定和还原。
14、C3途径(卡尔文循环)可分为哪几个阶段?各阶段的作用是什么?答:C3途径可分为以下三个阶段:(1)羧化阶段:该阶段进行CO2的固定。
RuBP(核酮糖-1,5-二磷酸)在Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶)的催化作用下与CO2反应生成3-PGA(3-磷酸甘油酸)。
(2)还原阶段:利用同化力(NADPH、ATP)将3-PGA还原成3-GAP(3-磷酸甘油醛),即光合作用中第一个三碳糖。
(3)更新阶段:光合碳循环中生成的3-GAP,经一系列转变,重新生成RuBP。
在卡尔文循环中3分子CO2转变为1分子3-GAP的总反应式为:3CO2 + 9ATP + 6NADPH + 6H+ + 6H2O →3-GAP + 9ADP + 9Pi + 6NADP+15、试述光对C3途径(卡尔文循环)的调节。
答:光对卡尔文循环的调节是通过调节酶活性实现的。
在卡尔文循环中,有5种酶属于光调节酶,即Rubisco(核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶)、FBPase(果糖-1,6二磷酸磷酸酶)、GAPDH(甘油醛-3-磷酸脱氢酶)、Ru5PK(核酮糖-5-磷酸激酶)、SBPase(景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶)。
光对酶活性的调节分为三种情况:(1)微环境调节:光驱动电子传递促使H+从叶绿体基质向类囊体腔转移,Mg2+则从类囊体腔向叶绿体基质转移。
于是,叶绿体基质的PH值从7上升到8,Mg2+浓度增加。
在较高的PH值和Mg2+浓度下,上述5种光调节酶活化。
(2)效应物调节:FBPase、GAPDH、Ru5PK和SBPase四种酶通过Fd-Td系统(铁氧还蛋白-硫氧还蛋白系统)受光调节。
(3)光对Rubisco的调节表现在以下几个方面:①光对Rubisco大小亚基的基因转录有影响。
②光调节Rubisco的活性表现出昼夜节律变化。
③光促进ATP的形成,Rubisco活化酶与A TP水解酶偶联而活化Rubisco。
④光照有利于Rubisco活化酶的解离作用。
16、试述生长素(IAA)促进细胞伸长的作用机理。
答:(1)酸生长学说:IAA激活细胞质膜上的质子泵→活化的质子泵将细胞内的H+泵到细胞壁中→酸性条件下,细胞壁中某些多糖水解酶活化→细胞壁中多糖分子交织点断裂→细胞壁松弛→细胞水势下降,细胞吸水→细胞伸长。
(2)基因活化学说:IAA与细胞质膜上的或细胞质中的受体结合→生长素-受体复合物诱发IP3产生,IP3打开细胞器的Ca2+通道,细胞质中的Ca2+水平增加→Ca2+进入液泡,置换出H+,H+活化细胞质膜上的A TP酶→蛋白质磷酸化→活化的蛋白质与生长素形成蛋白质-生长素复合物→蛋白质-生长素复合物诱导细胞核转录合成mRNA →合成构成细胞质和细胞壁的蛋白质→细胞伸长。
17、试述生长素(IAA)极性运输的机理。