植物生理学考试资料

水势：每偏摩尔体积水的化学势差（为负值），以符号Ψw表示。

蒸腾作用：水分以气态通过植物体表面从体内散失到体外的现象。

水分临界期：植物对水分缺乏最为敏感的时期，通常为花粉母细胞四分体形成期。

必需元素：植物生长发育过程中必不可缺少的元素。

平衡溶液：把植物必须的营养元素按照一定的比例一定的浓度和适宜的PH配成的适于植物生长的混合溶液。

生理酸性盐：由于根系的选择性吸收阳离子多于阴离子，而使介质升高的盐类。

磷光现象：叶绿素受光激发后其激发电子从三线态回到基态时所发射的光即为磷光，当荧光出现后立即中断光源，用灵敏的光学仪器还能看到短暂的“余辉”此为磷光现象。

原初反应：指光合分子被光激发到引起第一个光化学反应的过程，完成了光能定向电能的转换，其实质是光引起的氧化还原反应，包括光能的吸收、传递与转换。

红将现象：指用长波红光（大于685nm）照射植物时虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子效率明显降低的现象。

希尔应反：1937年Hill发现，指在适当电子受体存在时离体叶绿体在光下能使H2O分解，并释放O2的反应。

光补偿点：光和过程吸收的二氧化碳与呼吸过程中释放的二氧化碳等量净光合速率为零时的外界光强。

光饱和点：光合速率随光照的增强而增加当光合速率不再增加时的外界光强光强。

呼吸商：亦称呼吸系数，指植物组织在一定时间内放出二氧化碳与吸收二氧化碳的数量体积或摩尔之比。

抗氰呼吸：指某些植物的器官或组织对氰化物很不敏感即在氰化物存在的条件下依然进行呼吸。

其末端氧化酶为抗氰氧化酶。

生长中心：指生长旺盛，代谢强烈的部位，例如茎尖，根尖的生长点。

比集运转速率:指单位时间内通过韧皮部单位截面积累的有机物质的量。

植物激素：指在植物体内合成，并从产生部位至其它部位，对生长发育产生显著作用的一类微量有机化合物。

三重反应：指在ETH的作用下，双子叶的黄化苗，抑制其上胚轴的伸长生长，促其横向加粗，并失去负向地性而横向生长。

ETH浓度越高三重反应的现象越明显可以作为ETH的生物鉴定法。

植物生长调节剂：指人工合成的具有植物激素活性（调节生长发育）的一类有机化合物。

包括促进剂、延缓剂、与乙烯释放剂根冠比：指植物地下部分（R）与地上部分（T）的重量之比，它能反映出植物的生长状况以及环境的影响。

生长的周期：指植物细胞、组织、器官、个体乃至群体，在整个生长过程中，其生长速率初期缓慢，以后加快，达到最高，之后缓慢最后停止，，呈现慢快慢的特性。

其生长曲线呈S 形。

去春化作用：在植物春化过程结束之前，将植物用较高温处理，使低温诱导效应减弱或消除的现象。

再春化作用：指已去除春化的植物再次用零上低温处理而达到成花诱导的现象。

逆境：凡是对植物生存与生长不利的环境因子总称为逆境。

它包括高温、低温、干旱、水涝、盐渍、病虫、污染等。

交叉适应：指植物对逆境间的相互适应作用，即植物经历了某种逆境之后能够提高对另外一些逆境的抵御能力。

1）简述植物体内水分存在状态及其生理意义。

（1）水分的存在状态：在植物细胞内，水分以两种状态存在：一是束缚水，距生物胶粒很近不能自由移动的水；二是自由水，距生物胶体很远可以自由移动的水。

（2）生理意义：束缚水只能维持原生质保持凝胶状态，并不参与细胞内的各种代谢过程；自由水使原生质处于溶胶状态（生理活跃状态）参与细胞的各种代谢过程。

因此常用束缚水/自由水的相对比例作为水分的生理指标：当比值趋于升高时，表明植物处于逆境或休眠状态，代谢强度降低抗性提高当比值降低时代谢强度升高，抗性降低。

2）作物必须的矿质元素应该具备哪些条件？（1）营养作用不可或缺性：如果缺乏该元素，植物生长发育受抑，不能完成生活史；（2）营养作用专一性：缺乏某种症状专一，只有在回接该元素时症状才能消失不能被其元素完全代替。

（3.）营养作用的直接性：这与土壤介质的物理化学微生物等间接因素无关。

3）简述植物必需元素的一般生理作用。

（1）构成细胞的组分：C、H、O、N、P、S等是糖类、脂类、蛋白质、核酸的组成元素，参与细胞逼、细胞膜、细胞质、细胞核的组成。

（2）作为细胞生命活动的调节者：许多金属元素是酶的辅基、激活剂以及电子传递体和某些活性物质调节代谢过程。

（3）电化学作用：维持阴阳离子的平衡，稳定PH（通过缓冲作用），稳定原生质胶体，保持一定的吸水力。

（4）参与醇基脂化作用：磷酸参与醇基脂化利于能量转化与物质活化；硼酸参与糖类醇基脂化，形成复合物，利于糖类运输。

（5）参与细胞信号转导：如Ca2+作为细胞内的重要信号系统，完成信号转导过程。

4）扼要说明光合午休现象的原因。

在盛夏中午，植物的光合速率使全天的光合曲线呈双峰（上午和下午各有一个高峰）形式，此即光合“午休”现象其原因主要是：（1）中午期间蒸腾强烈水分供应不足，气孔关闭，二氧化碳进入叶肉细胞受阻，光合碳通化减慢。

（2）由于水分供应不足，阻碍光合产物输出在叶肉细胞积累，反馈性抑制光合运转。

（3）中午高温可能会降低碳同化酶类的活性。

（4）水分亏缺，叶温升高对光合细胞不利。

（5）某些植物可能受生理钟调控。

5）试分析光能利用率很低的原因。

植物的光能利用率理论上应在15%-20%以上但实际上只有0.5%-3.5%其原因主要有（1）辐射到地面的太阳光是可见光的一部分约占太阳总辐射能的40%-50%（2）照射到叶片的太阳光能，10%-15%被反射掉5%被透射掉（3）被叶片吸收的光，80%-85%以热能形式消耗与蒸腾过程，而真正用于光合过程的光能则仅占0.5%-3.5%（4）环境因素限制：二氧化碳、水分、矿质元素等供应不足，病虫危害，环境胁迫等。

（5）叶片光和能力的限制即暗反应能力大大低于光反应。

（6）呼吸消耗，尤其C3植物的光呼吸消耗更大。

6）为什么说蔗糖是有机物质运输的最好形式？蔗糖是主要的光合产物，也是植物体内有机物质运输的最好形式。

（1）蔗糖具有很高的水溶性；0℃时100g水中可溶解蔗糖179g。

（2）蔗糖具有很高的化学稳定性：非还原端保护蔗糖不被分解蔗糖的糖苷健的健能很高，不易发生断裂。

这样适于由源到库的长距离运输。

（3）蔗糖含有较高的能量：2mol葡萄糖彻地氧化可产生76molATP，而1mol蔗糖彻底氧化却可产生77molATP。

（4）蔗糖具有较高的运输率：107cm/h7）什么是植物激素有何特点？植物激素是在植物体内合成的，并经常从生产部位运送至其它部位，对生长发育产生显著作用的一类微量有机化合物。

其特点是：（1）内生性：植物激素是植物生命活动过程中的正常代谢产物。

（2）可运性：植物激素有某些组织或器官合成后运至其他部位而发挥生理作用。

（3）微量性：植物激素不是营养物质仅以极低浓度发挥生理作用。

（4）调节性:植物激素不具营养功能对生长发育起到调节作用。

（5）平衡性：植物体内的各种激素只有达到某种平衡状态，才能恰到好处的调节生长发育。

8）什么事植物生长调节剂分为几类其作用机理如何？植物生长调节剂是指人工合成的具有植物激素作用的微量有机化合物。

依据主要生理作用植物生长调节剂可分为三类：（1）植物生长促进剂：具有刺激植物生长的作用。

包括IAA类GA类CTK类其机理通过调节转录和翻译，进而促进细胞分裂扩大。

（2）植物生长延缓剂作用于植物的亚顶端其机理抑制GA的生物合成。

（3）植物的生长抑制剂：抑制植物生长作用于顶端分生组织，作用机理随抑制剂而异:比如，MH可与尿嘧啶竞争而掺入核酸进而阻碍正常功能；TIBA对抗IAA促进多分枝。

9）简述种子休眠的原因，并指出破眠的方法。

种子休眠的原因：（1）种皮障碍：由于种皮较厚结构致密，或者覆盖角质或蜡质，导致不透水不透气阻碍种胚生长（2）后熟作用：某些植物种子的种胚发育不完全需要形态后熟某些植物的种植尚未完成生理过程需要生理后熟（3）抑制物质：如ABA、醛类、氰化物、生物碱等均能抑制种子萌发。

破除休眠的方法：（1）机械破损：使种皮透水透气并减轻种皮对胚生长的阻碍作用（2）层积处理在1-10℃的层沙中贮藏1-3个月完成后熟作用（3）药剂处理：如用GA3可以破除种子休眠（4）温热处理如撒种，温水浸种（5）清水浸洗：洗去种子外壳上抑制物质（6）物理因素：X射线超声波磁场或磁化水高低频电流等等。

10）什么叫生长大周期？在农业生产上有何应用？不论细胞组织器官还是个体或群体在整个生长进程中其生长速率均表现出共同的规律性：初期缓慢以后加快达到最高之后又缓慢以致停止呈现出慢快慢的现象这就是生长大周期在农业生产中一切促进生长或延缓生长的水分肥料、生长调节剂的施用只有在作物生长速率最快到来之前应用才能发挥其应有的效果如果器官一旦长成植株定型即生长的周期已趋结束在采取上述措施基本打不到预期效果。

11）简述植物抵御逆境的方式。

植物对逆境的抵御主要有两种方式：（1）避逆性：植物通过缩短生育期或改变形态结构使植物与逆境之间在时间上或空间上设置某种屏障，以摒拒逆境对植物造成有害影响，不必在代谢上或能量上对逆境胁迫产生相应的反应。

例如生长在荒漠上的某些短命植物降雨后立即萌发、生长、开花、结实在高温干燥来临之前已完成生活周期仙人掌类植物叶退化成刺气孔白天关闭降低蒸腾失水而茎肉质化储存大量的水分从而避免干旱的伤害（2）耐逆性当植物组织直接遭受逆境的胁迫作用时可以通过自身的代谢反应以阻止降低或者修复由逆境造成的损伤，尽量保持正常的生命活动通常在可忍范围内逆境引起的损伤可以修复能够恢复正常生长，如果超出可忍范围损伤不可修复植物受害严重，甚至引起死亡。

12）暗呼吸和光呼吸的比较。

（1）细胞定位：暗呼吸在一切活细胞的细胞质和线粒体中进行，光呼吸在叶肉细胞的叶绿体，过氧化体，线粒体中进行（2）底物：暗呼吸为糖类（己糖、蔗糖、淀粉）,光呼吸为乙醇酸。

（3）能量：暗呼吸伴有氧化磷酸化与底物水平磷酸化，形成ATP，光呼吸无ATP形成。

（4）电子传递：暗呼吸底物脱下的2H进入呼吸链，进行生物氧化，光呼吸无此过程。

（5）CO2：两类呼吸均释放CO2，但暗呼吸主要在线粒体，光呼吸在线粒体和叶绿体。

（6）CO2/O2：比值高是抑制两类呼吸，比值低的促进两类呼吸。

（7）碳素变化：暗呼吸C6→C3→C2→CO2 光呼吸C2→C3→→C2.（8）途径：暗呼吸多条途径：EMP，TCA，PPP 光呼吸：一条，即乙醇酸循环（C2循环）。

（9）中间产物：暗呼吸有C2，C3，C4，C5，C6,C7等光呼吸有C2，C3（并产生氨基酸）。

（10）光：暗呼吸对光无特殊要求，即有光无光照常进行，光呼吸必须在光下才能进行。

（11）意义：暗呼吸时植物生命活动过程中的物质代谢与能量代谢的中心，光呼吸是植物对高光强下的一种主动适应，即可防止光氧化，又可消除乙醇酸的毒害。