最新植物生理学复习资料

一、水分代谢名词解释水势同温度下物系中的水与纯水间每偏摩尔体积的化学势差。

渗透势溶质势，由于溶质颗粒的存在而使水势降低。

自由水不被植物细胞内胶体颗粒或大分子所吸附、能自由移动、并起溶剂作用的水。

束缚水被细胞内胶体颗粒或大分子吸附或存在于大分子结构空间，不能自由移动的水。

蒸腾作用植物体内的水分以气体状态向外界扩散的生理过程。

蒸腾系数又称需水量，植物制造1g干物质所需消耗的水分量（g）。

蒸腾速率又称蒸腾强度，指植物在单位时间，单位叶面积通过蒸腾作用而散失的水分量。

二、简述1.水分在植物体内存在方式及其代谢活动关系。

自由水和束缚水。

自由水可用于蒸腾，可作溶剂，作介质反应、转运可溶物质。

束缚水不易丧失，不起溶剂作用，高温不易汽化，低温不易结水。

2.气孔运动的机理。

光的调节机制、渗透调节机制、植物激素ABA调节机制。

气孔的运动主要是保卫细胞的吸水膨胀和失水收缩。

受保卫细胞的水势控制。

保卫细胞水势下降，细胞吸水，气孔开放；保卫细胞水势上升，细胞失水，气孔关闭。

3.试述蒸腾作用的生理意义。

引起被动吸水，植物对水分吸收和运输的一个主要动力；植物吸收和运输矿物盐类的主要动力；降低植物体和叶片的温度；蒸腾作用的正常进行，气孔开放，有利于光合作用CO2的固定。

4.高大乔木为什么能把水分运输到顶端。

（包括内聚力）由于下根的根压与上部的蒸腾拉力，其中根压具有局限性。

植物由于蒸腾失水，导管与管胞里的水分在不断上升，水柱产生拉力，由于水柱分子之间的内聚力大于蒸腾作用上升拉力，因而能保持水分持续不断向上运输。

5.植物水势有哪些部分组成？渗透势、压力势、衬质势、重力势。

渗透势：Φs≤0 有溶质存在会降低水的自由能Φs=-cRT （其中c代表摩尔浓度）压力势：Φp≥0 细胞壁对溶质产生的力衬质势：Φm≤0 细胞中含有亲水的胶体干燥的种子衬质势较高，一般情况下不考虑衬质势ΦG重力势，可正可负，细胞水势不考虑ΦG6.简述气孔运动机理：1、淀粉——糖转化学说2、无机离子吸收学说3、苹果酸减学说三、论述提高植物抗旱性措施：1、炼苗：在进行栽培之前经历盐碱性处理，增强抗旱性；2、利用抗蒸腾剂：ABA类减少蒸腾3、利用转基因：多进行一些脯氨酸、甜菜碱等具有抗旱性的基因4、吸水剂5、菌根：植入菌根，增强了植物根系的吸水能力及面积二、矿质营养一、名词解释必需元素植物的正常生长、生殖所必需的，若缺乏该元素，则植物不能完成其生活史。

离子通道多肽链中若干疏水区段在膜脂双层结构中形成的跨膜孔道结构。

单盐毒害如果将植物长期培养在只含一种金属离子的溶液中，即使是植物生长发育所必需的植物也不能正常生活，从而引起的毒害作用叫做单盐毒害作用。

离子对抗作用如果在能发生单盐毒害的溶液中加入另一种矿质离子，其对植物的毒害作用即能减弱或消失，这种作用叫做离子对抗作用。

生物固氮通过微生物的作用，把空气中的游离氮素固定转变成含氮化合物的过程称为生物固氮。

生理酸/碱/中性盐植物从外界吸收离子时是具有选择性的，即吸收离子的数量不与环境溶液中的离子浓度成正比。

如：（NH4）2SO4，对NH4+的吸收远大于SO42-的吸收，由于要保持电荷平衡，就会有更多的H+交换出来，因此PH下降，这就是生理酸性盐。

即最终溶液的酸碱性是判断该盐生理酸碱中性的依据。

二、问答题（Answer the follwing question）1、必需元素种类及生理作用N：生命元素：构成蛋白质的主要成分，16%-18%；首要地位：核酸、辅酶、磷脂、叶绿素、细胞色素成分；植物激素、维生素、生物碱成分。

P：细胞质、核酸成分，参与磷脂、核酸、蛋白、某些辅酶组成；参与组成ATP、FMN、NADP、CoA等有机物，参与光合作用、呼吸作用，参与糖、白、脂类代谢、能量转换如糖代谢、转化运输、还原N、蛋白质磷酸化磷酸盐构成缓冲体系、维持细胞渗透势。

K：参与细胞重要代谢，40多种酶活化剂；促进蛋白质、糖类合成，促进糖运输；增加原生质水合程度，降低粘性、提高保水力，增强抗旱性；调节细胞渗透势和膨压，影响新器官形成，调节细胞吸水、气孔运动生理过程。

Ca：生长受抑制，幼嫩器官溃烂坏死。

Mg：叶脉间变黄或紫红色，严重时产生褐斑坏死。

Si：植物易受真菌感染，易倒伏Fe：植株非常矮小，叶子呈黄色Mn：影响叶绿素的结构成分Zn：植株矮小，叶子缺绿Cu：叶黑绿，其中有坏死点，先从叶缘扩展到叶基部，叶子会卷皱或畸形B：嫩芽及顶芽坏死Mo：老叶叶脉间缺绿，坏死Cl：植株叶小，叶尖干枯，黄化，最终坏死，根生长慢，根尖粗Ni：叶尖积累较多的脲，出现坏死现象Na：植物呈现黄化和坏死现象，甚至不能开花。

2、植物细胞吸收矿质元素形式与特点。

①离子形式：K+、Ca+、NH4+②有机态形式：尿素、氨基酸③化合物形式：H4SiO4④金属以金属离子特点：①根系吸收矿质离子与吸收水分不成比例②根系对离子的吸收具有选择性③根系吸收单盐会受毒害3、影响植物吸收矿质元素的条件有哪些？内因：根的表面积，根毛可以增大表面积；根部的代谢活动；外因：土温（影响根的呼吸作用）；土壤通气状况（与根系呼吸有关）；介质的pH值（PH大有利于阳离子吸收，PH小有利于阴离子吸收）；离子间的相互作用（协同作用和相互抑制作用）。

4、植物吸收矿质如何在体内运输？根据吸收溶质是否需要提供能量，可分为被动运输和主动运输，前者顺电势梯度进行，后者需要消耗代谢能量逆电化学势梯度。

三、论述如何提高植物耐盐性。

1）筛选抗逆性材料2）培育抗逆植物材料：基因工程转化抗旱耐盐基因，如甜菜碱、脯氨酸合成的基因等。

3）抗旱锻炼：蹲苗、种子抗性锻炼4）施用抗蒸腾剂：ABA等试剂，促进气孔关闭。

叶面喷膜：CO2、O2通过，水分不通过5）水肥管理：改善土壤营养成分：控制土壤水分，少施N肥，多施P、K肥，使植株生长慢，结实，提高抗逆性。

6）利用基因转化技术①离子平衡调控，过量表达某些A TP酶②渗透调节多表达些脯氨酸：甜菜碱③活性氧调控：SOD酶的合成7）用吸水剂，明显提高抗旱性，8）菌根：用真菌感染，减少植物对离子的吸收9）使用植物激素：一些天然的植物激素与植物的抗性有一定关系三、光合作用一、名词解释原初反应中心色素分子吸收光能或接受其它色素分子传递能量，被激发的高能电子转移到其它分子，产生电荷分离，发生氧化还原的化学反应。

爱默生效应当红光和远红一起照射时光合速率远远大于它们分别照射时光合速率的总和，也可是两种波长的光协同作用二增加光和效率的现象。

光呼吸植物绿色器官在照光条件下吸收氧气和释放CO2的过程。

荧光现象叶绿素的乙醚溶液在直射光下为翠绿色，在发射光下为棕红色。

这个红光就是叶绿素受光激发后回到基态所发射的光，称为荧光。

光合磷酸化叶绿体在光下通过光合电子传递将无机磷和ADP转化为A TP，形成高能磷酸键的过程。

红降现象照射波长在586～685 nm之间，小球藻量子效率大体相等，超过685nm时，量子产率显著降低。

PQ穿梭PQ是质体醌，它在传递电子时也将质子从间质输入类囊体内腔，PQ在类囊体上的这种氧化还原反复变化称为PQ穿梭。

二、标出符号名称1.PQ 质体醌2.Chla 叶绿素a3.PSI 光系统I4.PSII 光系统II5.Cyt b/f 细胞色素b6f6.Fd 铁氧化蛋白7.CF0-CF1 ATP合酶复合体8.PGA 磷酸甘油酸9.RuBP 核酮糖-1，5-二磷酸10.PEP 磷酸烯醇式丙酮酸11.PC 质体箐12.NADP+ 还原型辅酶II（NADPH）的氧化形式NADH 还原型辅酶Ⅰ13.PGAld 甘油醛3磷酸14.DPA 次级电子供体三、简述题1.简要说明高等植物叶绿体色素的种类及其功能。

叶绿素:小部分chla吸收光能，将光能转化成电能----中心色素;大部分chla，chlb吸收光能，传递光能————捕光色素（天线色素）。

类胡萝卜素：对叶绿素的光氧化起保护作用；吸收光能并传递给叶绿素a。

2.比较叶绿素a与叶绿素b吸收光谱的异同？叶绿素a最大吸收在2个（2个峰值）叶绿素b 2个峰值3.简述光合磷酸化的类型和特点？非循环光合磷酸化：电子传递是个开放的通路，在基粒片层进行，占主要地位。

循环光合磷酸化：电子传递是个闭合的回路，在基质片层内进行，在高等植物中可能起补充A TP不足的作用。

4.卡尔文循环中光合碳同化分为哪些部分？①羧化阶段：C5RuBp→2PGAlC31,5-二磷酸核酮糖3-磷酸甘油酸PGA+A TP→DPGA+ADP②还原阶段：1，3-二磷酸甘油酸PGA+NADPH→DGAld+NADP+3-磷酸③更新阶段18A TP（再生）6CO212NADPH C65.比较C3植物和C4植物的光合特征。

7.比较C4植物和CAM植物的光合碳同化的异同。

C4植物：以C4途径和卡尔文循环协同作用同化碳素的植物（甘蔗、玉米、高粱）。

CAM植物：以CAM途径和卡尔文循环协同作用同化碳素的植物（仙人掌类、景天类、凤梨类）7. 简述C4植物光合速率高于C3植物的原因。

1.C4植物－ PEP羧化酶与CO2亲和力高，C3植物－RUBP羧化酶与CO2亲和力低。

2.C4CO2补偿点低（0~10mg/L）—低补偿植物，C3CO2补偿点高（50~150mg/L）高补偿植物。

3.C4途径CO2泵作用，提高鞘细胞CO2浓度。

C4植物光呼吸维管束鞘细胞中进行，光呼吸极低——低光呼吸植物，C3植物光呼吸叶肉细胞中进行，强的光呼吸——高光呼吸植物。

8.什么事光饱和现象，解释其原因。

四、呼吸作用一、名词解释1.呼吸商单位时间内植物组织放出CO2的mol数与吸收O2的mol数之比RQ＝释放CO2mol数/ 吸收O2mol数2.抗氰呼吸氰化物不能抑制呼吸。

指当植物体内存在与细胞色素氧化酶的铁结合的阴离子如氰化物时，仍能继续进行的呼吸，即不受氰化物抑制的呼吸。

3.呼吸链由许多氧化还原迅速而可逆的呼吸传递体构成，呼吸传递体分为氢传递体和电子传递体。

氧化磷酸化生物氧化中，电子经过线粒体的电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的过程。

4.交替氧化酶活性中心含铁，将经UQ传来的电子交给氧生成水，是植物体抗氰呼吸途径的末端氧化酶。

5.末端氧化酶处于生物氧化一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或电子传递给分子氧，形成水或过氧化氢的氧化酶。

6.糖酵解呼吸过程中糖在细胞质内逐步分解，转化成丙酮酸的过程，不需要氧。

是有氧呼吸与无氧呼吸共同具有的糖分解途径。

7.三羧酸循环糖酵解到丙酮酸以后，有氧的情况下丙酮酸进入线粒体，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环逐步分解为二氧化碳，将这一过程称为三羧酸循环。

8.磷酸戊糖途径（PPP途径）不经过无氧呼吸生成丙酮酸而进行有氧呼吸的途径。

9.巴斯德效应有氧氧化产生了较多的A TP抑制了糖酵解的一些酶所致，有利于能源物质的经济作用。