最新植物生理学复习资料(整理及补充)-3

植物生理学

第一章植物的水分生理

水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。

根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。

蒸腾作用：指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。

蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。

蒸腾比率：植物蒸腾作用丧失水分与光合作用同化CO2的物质的量比值。

水分利用率：蒸腾比率的倒数。

水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。

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：

1）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。

2）跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。

3）共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。

这三条途径共同作用，使根部吸收水分。

根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。

运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？

答:保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。

6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？

答：1）细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。

2）细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。

第二章植物的矿质营养

矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化。

大量元素：植物需要量较大的元素。

微量元素：植物需要量极微，稍多即发生毒害的元素。

溶液培养：是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。

被动运输：转运过程顺电化学梯度进行，不需要代谢供给能量。

主动运输：转运过程逆电化学梯度进行，需要代谢供给能量。

生物固氮：某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。

生物膜：细胞的外周膜和内膜系统。

1.植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素？如何用实验方法证明植物生长需这些元素？

答：分为大量元素和微量元素两种：

1）大量元素：C H O N P S K Ca Mg Si

2）微量元素：Fe Mn Zn Cu Na Mo P Cl Ni

实验的方法：使用溶液培养法或砂基培养法证明。通过加入部分营养元素的溶液，观察植物是否能够正常的生长。如果能正常生长，则证明缺少的元素不是植物生长必须的元素；如果不能正常生长，则证明缺少的元素是植物生长所必须的元素。

2、在植物生长过程中，如何鉴别植物发生了缺氮、缺磷和缺钾现象？若发生了上述缺乏的元素，可采用哪些补救措施？

答：缺氮：植物矮小，叶小色淡或发红，分枝少，花少，子实不饱满，产量低。补救措施：施加氮肥。

缺磷：生长缓慢，叶小，分枝或分蘖减少，植株矮小，叶色暗绿，开花期和成熟期都延迟，产量降低，抗性减弱。补救措施：施加磷肥。

缺钾：植株茎秆柔弱易倒伏，抗旱性和抗寒性均差，叶色变黄，逐渐坏死，缺绿开始在老叶。补救措施：施加钾肥。

10、在作物栽培时，为什么不能施用过量的化肥，怎样施肥才比较合理？

答：过量施肥时，可使植物的水势降低，根系吸水困难，烧伤作物，影响植物的正常生理过程。同时，根部也吸收不了，造成浪费。

合理施肥的依据：

1）根据形态指标、相貌和叶色确定植物所缺少的营养元素。

2）通过对叶片营养元素的诊断，结合施肥，使营养元素的浓度尽量位于临界浓度的周围。

3）测土配方，确定土壤的成分，从而确定缺少的肥料，按一定的比例施肥。

16、叶子变黄可能是哪些因素引起的？请分析并提出证明的方法。

答：缺乏下列矿质元素：N Mg F Mn Cu Zn。

证明方法是：溶液培养法或砂基培养法。

分析：N和Mg是组成叶绿素的成分，其他元素可能是叶绿素形成过程中某些酶的活化剂，在叶绿素形成过程中起间接作用。

光照的强度：光线过弱，会不利于叶绿素的生物合成，使叶色变黄。

证明及分析：在同等的正常条件下培养两份植株，之后一份植株维持原状培养，另一份放置在光线较弱的条件下培养。比较两份植株，哪一份首先出现叶色变黄的现象。

温度的影响：温度可影响酶的活性，在叶绿素的合成过程中，有大量的酶的参与，因此

过高或过低的温度都会影响叶绿素的合成，从而影响了叶色。

证明及分析：在同等正常的条件下，培养三份植株，之后其中的一份维持原状培养，一份放置在低温下培养，另一份放置在高温条件下培养。比较三份植株变黄的时间。

第三章植物的光合作用

光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2和水，制造有机物质并释放氧气的过程。

原初反应：指光和作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程。

反应中心：是将光能转换为化学能的膜蛋白复合体。包括特殊状态的叶绿素a。

希尔反应：在光照下，离体叶绿体类囊体能将含有高铁的化合物还原为低铁化合物并释放氧。

光和链：在类囊体摸上的PSII和PSI之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨道。

光和速率：单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量，或者积累干物质的量。

同化力：由于ATP和NADPH用于碳反应中CO2的同化，把这两种物质合称为同化力。

卡尔文循环： CO2的受体是一种戊糖，CO2的固定的出产物是一种三碳化合物。

C 4途径： CO2固定最初的稳定产物是四碳化合物。

光抑制：当光能超过光合系统所能利用的数量时，光合能力下降的现象。

光呼吸：植物的绿色细胞依赖光照，吸收O2和放出CO2的过程。

光饱和：当达到某一光强度时，光和速率不再增加时的光强。

CO2补偿点：当光和吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2量，这时外界CO2含量。

光补偿点：同一叶子在同一时间内，光和过程中吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强