(完整版)川农考博-高级植物生理学111

《高级植物生理学》试题
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本试题一共3道大题，满分100分。

考试时间120分钟。

一、名词解释：（20分，每题4分）
跨膜运输蛋白：能选择性地使非自由扩散的小分子物质透过质膜
荧光现象：激发态叶绿素分子回至基态时，以光子形式释放能量发射的荧光的现象。

细胞骨架: 是指真核细胞中的蛋白质纤维网架体系，包括微管、微丝和中间纤维等。

它们都由蛋白质组成，没有膜的结构，互相联结成立体的网络，也称为细胞内的微梁系统。

共运输：两种溶质分子以同一方向的穿过膜进行运输的方式。

在这种方式中，物质的逆浓度梯度穿膜运输与所依赖的另一物质的顺浓度梯度的穿膜运输两者的运输方向相同。

量子产率：光化学反应的产物量与所吸收的光子的总量的比值,用Φ表示。

扩张蛋白（expansin)：在酸性条件下可以使热失活的细胞壁恢复伸展的蛋白质。

二、简答题（50分）
简述生物膜的生理功能。

答：(1) 分室作用：把细胞内部/的空间分隔开耒，使细胞内部区域化，发生不同的生理生化反应
(2) 物质运输：膜上有传递蛋白（又称载体），可调控物质出入细胞。

(3)信息传递与转换的作用：膜上嵌入膜受体蛋白，有调控外界化学信号的作用。

(4) 能量转换：膜上可进行光能的吸收、电子传递、光合磷酸化等。

(5)细胞识别：有可感应和鉴别异物的能力。

(6) 物质合成：粗糙型内质网是蛋白质合成的场所。

1.请简单介绍细胞壁的“经纬”模型。

（5分）
认为细胞初生壁是由微纤丝为”经”和伸展蛋白为”纬”相互交织而成的结构。

在初生壁中纤维素微纤丝穿过伸展蛋白网络并交织在一起形成网状结构，悬浮在亲水的果胶-半纤维素胶体的“经”，而伸展蛋白垂直于壁平面排列形成初生壁的“纬”。

2.在寒冷驯化过程中质膜会发生怎样的变化提高其抗寒性。

（5分）
磷脂含量的增多和葡糖脑苷脂含量减少，有两个不饱和脂肪酸尾部的磷脂分子摩尔百分比增加。

3.解释膜的“超极化”和“去极化”现象（10分）
外正内负，更负-----超极化，更正----去极化。

把静息时细胞的膜内负外正的状态称为膜的极化状态（polarization）；当膜两侧的极化现象加剧时称超极化(hyperpolarization)。

相反，当极化现象减弱时称为去极化（depolarization）。

4.细胞内部的区域化对其生命活动有何重要意义。

（10分）
答：细胞内的区域化是指由生物膜把细胞内的空间分隔，形成各种细胞器，这样不仅使各区域内具有的pH值、电位、离子强度、酶系和反应物不同，而且能使细胞的代谢活动“按室进行”，各自执行不同的功能。

同时由于内膜系统的存在又将多种细胞器联系起来，使得各细胞器之间能协调地进行物质、能量交换与信息传递，有序地进行各种生命活动。

5.细胞膜流动镶嵌模型。

1,生物膜的母本是类脂双分子层，2,膜蛋白是球蛋白，是嵌合在膜中的，3,膜具有不对称性，4,膜具液晶态结构，有流动性，5,膜是经常处于不断更新之中的。

6.质膜上H+-ATPase属于何种A TPase类型，有什么特点，具有哪些主要的功能？（10分）
类型：原生质膜的H+-ATP酶是P型ATP酶
特点：F型-ATP酶和P型-ATP酶在蛋白质化学、反应机制以及进化起源上都有显著不同。

原生质膜H+-ATP酶是一个100kDa左右的单一多肽。

受邻位-钒酸盐（ortho-vanadate）（磷酸根的类似物）的专一性抑制
生理功能：生成的pmf（质子动力势）驱动通过各种载体蛋白的运输；通过对Vm的影响来影响离子通道活性；对生长素的最早反应之一：细胞壁酸化，使细胞因膨压而生长；
从胞质中去除过剩的H+。

蒸腾比率：蒸腾比率是指植物蒸发水量与光合作用同化CO2的比值。

营养耗竭区：
三、问答题（30分，每题15分）
1.试阐述植物进行光保护的机制。

类胡萝卜素是光吸收复合体的重要组成部分。

主要作用:保护光合器官，防止光氧化损伤。

过量激发造成三线态叶绿素分子和单线态氧不断增加，单线态氧以及与其相反应的产物能造成的损害会降低光合作用的效率，这种效应称为光抑制。

类胡萝卜素分子能吸收三线态叶绿素分子的能量，从而阻止单线态氧的生成。

玉米黄素能通过能量转移和光化学反应，与三线态叶绿素分子交换能量。

这些机制都能使叶绿体免受强光的损害，但它们也降低了光化学效率。

2.气孔运动相知识？
气孔运动的直接原因是保卫细胞的膨压发生变化。

（1）气孔运动的渗透调节：保卫细胞的膨压变化是由于离子和有机物质进出保卫细胞使细胞的渗透势发生改变，细胞的水势也就发生改变，细胞水势的改变会引起水进出细胞，水进出细胞导致细胞膨压发生改变。

①钾离子等（2）气孔运动对蓝光的反应：玉米黄素接受蓝光信号，火花叶绿素膜Ca2+---ATP，吸收细胞质中的钙离子，引起钙离子浓度的降低，激活质膜上的H+---ATP，改变细胞的溶质势，引起气孔反应。

（3）气孔运动对水分亏缺的反应：当植物受到干旱胁迫时，气孔始终处于关闭状态，不受其他因素的影响。

ABA对气孔运动，特别是在发生水分亏缺的情况下有十分重要的生理功能。

当植物的根部发生水分亏缺时，根中合成大量ABA，并随蒸腾流向上运输最终到达保卫细胞对气孔运动进行调节。

ABA作用于保卫细胞的ABA受体后，引起下游的一系列的信号转导过程，最终使气孔关闭。

（4）参与气孔运动调节的其他机制①细胞骨架：保卫细胞中细胞骨架有特殊的排列方式，利用破坏微管骨架的药剂处理叶片，无论气孔的开张和关闭都会受到抑制②液泡的动态保卫细胞中液泡的大小是和气孔的张开和关闭状态相关的。

当气孔处于关闭状态时，保卫细胞液泡是以小而多的状态存在；而当气孔处于开张状态时，保卫细胞的液泡是以大而小的状态存在。

因此在气孔运动的过程中存在液泡的融合以及分散的过程。

气孔运动中保卫细胞液泡的融合和分散可能与微丝骨架有关。

3.叶黄素假说
保卫细胞中的类胡萝卜素—玉米黄素可能是蓝光受体。

玉米黄素假说认为气孔对蓝光的反应信号转导是从玉米黄素被蓝光激发开始的。

气孔对蓝光反应的强度取决于保卫细胞中玉米黄素的含量和入射的蓝光总量。

玉米黄素的浓度取决于类胡萝卜素库的大小和叶黄素循环的调节。