《植物生理学》问答题

《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 + H20

②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ATP 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ATP 的合成。

−−−→

−光，光合膜−−−→

−光，光合膜−−−→

−光，光合膜

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。

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+--