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植物生理學每章總結

生活 更新时间:2024-08-04 07:09:23

植物生理學每章總結?一. 名詞解釋1. 内膜系統:指除了質膜以外,位于胞基質中的内質網,高爾基體,核膜,液泡膜等在結構上連續,功能上相關的膜網絡體系,我來為大家科普一下關于植物生理學每章總結?下面希望有你要的答案,我們一起來看看吧!

植物生理學每章總結(植物生理學知識點自用)1

植物生理學每章總結

一. 名詞解釋

1. 内膜系統:指除了質膜以外,位于胞基質中的内質網,高爾基體,核膜,液泡膜等在結構上連續,功能上相關的膜網絡體系。

2. 細胞骨架:在細胞基質中,存在着3種蛋白質纖維(微管,微絲和中間纖維)相互連接組成的支架網絡,稱為細胞骨架,也稱細胞内的微梁系統。

3. 共質體:植物體活細胞的原生質體通過胞間連絲形成了連續的整體,稱為共質體。

4. 質外體:質膜以外的胞間層,細胞壁及細胞間隙,彼此也形成了連續的整體,稱為質外體。

5. 胞間連絲:是指貫穿細胞壁,胞間層,連接相鄰細胞原生質體的管狀通道,其通道可由質膜或内質網膜或連絲微管所構成。

6. 細胞全能性:是指每一個活細胞都具有産生一個完整個體的全套基因,在适宜的條件下,細胞具有發育成完整植株的潛在能力。

7. 自由水:不被膠體顆粒或滲透物質的親水基團所吸引或吸引力很小,可以自由移動的水分,稱為自由水。

8. 束縛水:凡是被植物細胞的膠體顆粒或滲透物質親水基團(-COOH, -OH)所吸引,且緊緊被束縛在其周圍,不能自由移動的水分,稱為束縛水。

9. 滲透作用:水分從水勢高的系統通過選擇透性膜(半透膜)向水勢低的系統移動的現象稱為滲透作用。

10. 吸漲作用:因吸漲力的存在而吸收水分子的作用稱為吸漲作用。

11. 水勢:指在相同溫度,相同壓力下一個系統中偏摩爾體積水的化學勢與純水的化學勢差。

12. 滲透勢(溶質勢):由于溶質的存在而使水勢降低的值稱為溶質勢。

13. 壓力勢:把由于細胞壁壓力的存在而引起的細胞水勢增加的值稱為壓力勢。

14. 襯質勢:是細胞膠體物質親水性和毛細管對自由水的束縛(吸引)而引起的水勢降低值。

15. 電化學勢:像離子這樣的帶電粒子,除受濃度梯度的作用外,還受電力的驅動,這兩種力合稱電化學勢。

16. 水孔蛋白:生物膜上對水分具有高通透性的膜内在蛋白稱為水孔蛋白/水通道蛋白。

17. 通道蛋白:通道蛋白是橫跨質膜的親水性通道,允許适當大小的離子順濃度梯度通過的自由擴散運動,故又稱離子通道。包括水通道蛋白、離子通道蛋白。

18. 水通道:水孔蛋白的四級結構具有跨膜α-螺旋,并含有高度保守的NPA序列的圓筒狀亞基,它們逆向對稱排列包圍而成狹窄的水通道。(P37)

19. 蒸騰作用:指植物體内的水分以氣态的方式從植物的表面向外界散失的過程。

20. 蒸騰比率:植物每消耗1 kg水所生産幹物質的克數,或植物在一定時間内幹物質的累積量與同期所消耗的水量之比,稱蒸騰效率。 一般植物的蒸騰效率是1-8 g DW/1 kg H2O。

21. 蒸騰速率:植物在單位時間内,單位葉面積上通過蒸騰作用散失的水量稱為蒸騰速率,又稱蒸騰強度,常用單位:H2O g·m-2·h-1。

22. 根壓:由于植物根系的生理活動而使液流由根部上升的壓力。

23. 蒸騰系數(需水量):植物制造1 g幹物質所消耗的水量(g)。

24. 蒸騰作用:植物體内的水分以氣态的方式從植物體的表面向外界散失的過程。

25. 水分臨界期:植物對水分不足最敏感、最易受害的時期稱為作物的水分臨界期

26. 内聚力學說:以水分具有較大的内聚力足以抵抗張力,保證由葉至根水柱不斷來解釋水分上升原因的學說。

簡答題

1.“細胞壁是細胞中非生命組成部分“是否正确?為什麼?

不正确。因為其組成成分主要是纖維素,半纖維素,果膠物質等多糖,還包含伸展蛋白,過氧化物酶,植物凝集素等多種具有生理活性的蛋白質,參與植物細胞的各項生命活動過程,對植物生活有重要意義。

2.植物細胞壁主要生理功能?

① 維持細胞形狀,控制細胞生長

② 物質運輸與信息傳遞:細胞壁允許離子、多糖等小分子和低分子量的蛋白質通過,而将大分子或微生物等阻于其外

③ 防禦與抗性:細胞壁中一些寡糖片段能誘導植保素(phytoalexin)的形成

④ 其他功能:細胞壁還參與了植物與根瘤菌共生固氮的相互識别作用;細胞壁中的多聚半乳糖醛酸酶和凝集素還可能參與了砧木和接穗嫁接過程中的識别反應。

⑤ 穩定細胞形态和保護作用

⑥ 控制細胞生長擴大

⑦ 參與胞内外信息的傳遞

⑧ 防禦功能

⑨ 識别功能

⑩ 參與物質運輸

3.植物的内膜系統和細胞骨架的生物學意義如何?

對于細胞分裂,生長生化,成熟具有特别重要的意義。

4.植物細胞胞間連絲有哪些功能?

① 物質交換 相鄰細胞的原生質可通過胞間連絲進行交換,使可溶性物質(如電解質和小分子有機物)、生物大分子物質(如蛋白質、核酸、蛋白核酸複合物)甚至細胞核發生胞間運輸

② 信号傳遞 通過胞間連絲可進行體内信息傳遞,物理信号、化學信号可通過共質體傳遞

5.一個細胞放在純水中其水勢及體積如何變化?

如果把細胞放到純水中,細胞吸水,壓力勢随之增高:随着細胞含水量的增加,細胞液濃度降低,溶質勢增高,水勢也随着增高,細胞吸水能力下降:當細胞吸水管緊張狀态,細胞體積最大,水勢=0,壓力勢與溶質勢等量相反。

6.植物體内水分的存在的形式與植物代謝強弱,抗逆性有何關系?

随着植株或細胞環境變化時,自由水/束縛水比值也相應改變。自由水能起溶劑作用,可以直接參與植物的生理過程和生化過程和生化反應:而束縛水不能起溶劑的作用,不參與這些過程。因此,自由水/束縛水比值較高時,植物代謝活躍,生長較快,抗逆性較差;反之,代謝活性低、生長緩慢,但抗逆性較強。

7.試述氣孔運動的機制及其影響因素?

4種假說:①.澱粉與糖轉化學說:在光下,光合作用消耗CO2;在黑暗中,光合作用停止呼吸作用仍進行,CO2 累積。

②.K*累積學說:在光F,保衛細胞葉綠體通過光合磷酸化合成ATP,活化了質膜H*-ATP酶,使K*主動吸收到保衛細胞中, K濃度增高引起滲透勢下降,水勢降低,促進保衛細胞吸水,氣孔張開。

③.蘋果酸代謝學說:保衛細胞内澱粉和蘋果酸之間存在一定的數量關系, 即澱粉、蘋果酸與氣孔開閉有關,與糖無關。

④.玉米黃素假說:保衛細胞中玉米黃素可能作為藍光反應的受體,參與氣孔運動的調控。

8、哪些因素影響植物吸水和蒸騰作用?

凡是能改變水蒸氣分子的擴散力或擴散阻力的因素,都可對蒸騰作用産生影響。内部因素:

①.氣孔的構造特征是影響氣孔蒸騰的主要因素:

②.葉片内部面積增大,細胞壁的水分變成水蒸氣的面積就增大,細胞間隙充滿水蒸氣,葉片内外蒸汽壓差大,有利于蒸騰。

外界因素:

② .光照:光照對蒸騰起決定性作用:

③ .大氣濕度:當大氣相對濕度增大時,大氣蒸汽壓也增大,葉片外蒸汽壓差變小,蒸騰減弱,反之蒸騰加強:

④ .大氣溫度:

④.風:微風可以讓蒸騰速率加快,強風可以使蒸騰速率減弱;⑤.土壤條件:植物地上蒸騰與根系的吸水有密切的關系。

9、試述水分進出植物體的途徑及動力?

土壤水→根毛→根皮層一根中柱鞘→根導管→莖導管→葉柄導管→葉脈導管→葉肉細胞→葉肉細胞間隙- -氣孔下腔-氣孔→大氣中。

動力主要是植物頂端産生的負壓力( 蒸騰拉力)拉動水向上運動,其次是根部産生的正壓力(根壓)可以壓迫水分向上運動。

10、農業生産中若施肥不當,易産生燒苗現象,為什麼?

11、如何理解農業生産“有收無收在于水”這句話?

12、質壁分離及複原在植物生理學上有何意義?

13、如何區别主動吸水和被動吸水?

14、合理灌溉在節水農業中意義如何?如何才能做到合理灌溉?

第三章 植物的礦質營養

一、名詞解釋

1.礦質營養:是指植物對礦質元素的吸收、運轉與同化的過程。

2.必需元素:是指在植物生活中作為必需成分或必需的調節物質而不可缺少的元素。

3.電化學勢梯度 :不帶電荷的溶質的轉移取決于溶質在細胞膜兩側的濃度梯度,而濃度梯度決定着溶質的化學勢;帶電荷的溶質跨膜轉移則是由膜兩側的電勢梯度和化學勢梯度共同決定。電勢梯度與化學勢梯度合稱為電化學勢梯度。

4.離子通道 :是指由貫穿質膜的由多亞基組成的蛋白質,通過構象變化而形成的調控離子跨膜運轉的門系統,通過門的開閉控制離子運轉的種類和速度。

5.質子泵:能逆濃度梯度轉運氫離子通過膜的膜整合糖蛋白。質子泵的驅動依賴于ATP水解釋放的能量,質子泵在泵出氫離子時造成膜兩側的pH梯度和電位梯度。

6.單鹽毒害 :植物被培養在某種單一的鹽溶液中,即使是植物必需的營養元素,不久即呈現不正常狀态,最後死亡,這種現象稱單鹽毒害。

7.離子對抗 :在單鹽溶液中加入少量其它鹽類,再用其培養植物時,就可以消除單鹽毒害現象,離子間這種相互消除毒害的現象稱為離子拮抗。

8.共向轉運 : 載體與質膜外側的H 結合的同時,又與另一分子或離子結合,同一方向運輸。

9.營養最大效率期:把施肥營養效果最好的時期。

10.根外營養:植物通過根系以外的地上部分吸收礦質元素的過程稱為根外營養

11、溶液培養法:在含有人工配制的幾種無機鹽作為營養物質的水溶液中培養植物的方法。

12、協助擴散:協助擴散是在動物細胞中常見的運輸方式。通過鑲嵌在細胞膜上的多肽、蛋白質(即載體分子,也叫載體蛋白質)的協助來進行的。

13、易化擴散:易化擴散是膜蛋白介導的被動擴散。物質通過膜上的特殊蛋白質(包括載體、通道)的介導、順電—化學梯度的跨膜轉運過程,其轉運方式主要有兩種:一是經載體介導的易化擴散。二是經通道介導的易化擴散。也叫促進擴散,協助擴散。

14、主動吸收:必須通過機體消耗能量,是依靠細胞壁“泵蛋白”來完成的一種逆電化學梯度的物質轉運形式;這種吸收形式是高等動物吸收營養物質的主要方式。

15、被動吸收:當外界液體濃度大于内在濃度時被動吸收産生,被動吸收是一種無能量運動,可以理解為平衡,自然界一種規律。

16、胞飲作用:也叫内吞作用,是指物質吸附在質膜上,然後通過膜的内折而轉移到細胞内的攫取物質及液體的過程。胞飲作用是指内吞細胞外液體,有4種機制。

17、質子驅動力:植物體通過主動運輸,主動吸收H 從而使得細胞膜兩測的點位不等,形成膜電勢差,這個電勢差會形成一股動力,使得另外一些離子順着電位差移動,來平衡膜兩側的電位,這個被動的動力就叫做質子驅動力。

18、平衡溶液:是幾種鹽類按一定比例和濃度配制的不使植物發生單鹽毒害的溶液。

19、主動吸收被動吸收主要區别有兩點:主動運輸需要能量和載體,可以跨濃度梯度運輸。被動吸收有濾過、滲透、簡單擴散和易化擴散,除易化擴散外都不需要載體,但都是順濃度梯度運輸,即靠滲透壓來運輸,但都不消耗能量。

二.簡答題

1、如何确定植物必須的礦質元素?植物必須的礦質元素有哪些作用?

可根據以下三條标準來判斷:

第一 如無該元素,則植物生長發育不正常,不能完成生活史;

第二 植物缺少該元素時,呈現出特有的病症,隻有加入該元素後才能逐漸轉向正常;

第三 該元素對植物的營養功能是直接的,絕對不是由于改善土壤或培養基的物理、化學和微生物條件所産生的間接效應。

作用:

(1)作為細胞結構物質的組分。如碳、氫、氧、氮、磷、硫等組成糖類、脂類、蛋白質和核酸等有機物的組分,參與細胞壁、膜系統,細胞質等結構組成。

(2)作為植物生命活動的調節者。可作為酶組分或酶的激活劑參與酶的活動,還可作為内源生理活性物質(如激素類生長調節物質)的組分,調控植物的發育過程。

(3)參與植物體内的醇基酯化。例如磷與硼分别形成磷酸酯與硼酸酯,磷酸酯對代謝物質的活化及能量的轉換起着重要作用。而硼酸酯有利于物質運輸。

(4)起電化學作用。如鉀、鎂、鈣等元素能維持離子濃度的平衡,原生質膠體的穩定及電荷中和等。

2、試述礦質元素在光合作用中的生理作用。

N :葉綠素、細胞色素、酶類和膜結構等組成成分。

P : NADP 為含磷的輔酶, ATP 的高能磷酸鍵為光合作用所必需;光合碳循環的中間産物都是含磷基團的糖類,澱粉合成主要通過含磷的 ADPG 進行;磷促進三碳糖外運到細胞質,合成蔗糖。

K :調節氣孔的開閉;也是多種酶的激活劑。

Mg :葉綠素的組成成分;是一些催化光合碳循環酶類的激活劑。

Fe :是細胞色素、鐵硫蛋白、鐵氧還蛋白的組成成分,還能促進葉綠素合成。

Cu :質蘭素( PC )的組成成分。

Mn :參與水的光解放氧。

B :促進光合産物的運輸。

S : Fe-S 蛋白的成分;膜結構的組成成分。

Cl :光合放氧所必需。

3.H - ATP酶是如何與主動轉運相關的?H - ATP酶還有哪些生理作用?

用來轉運H 的ATP酶稱為H - ATP酶或H 泵、質子泵。H - ATP酶的主要功能是催化水解ATP,同時将細胞質中的H 泵至細胞外,使細胞外側的H 濃度增加,形成跨膜H 電化學勢梯度,即pH梯度和電位差,兩者合稱質子電化學勢梯度,也稱質子動力。從而參與主動運輸。

4.為什麼植物缺鈣、鐵等元素,缺素症最先表現在幼葉上?

鈣和鐵進入植物體後形成穩定的化合物,幾乎不能被重複利用,不參加循環。所以缺素症先表現在幼葉上。

5..合理施肥為何能夠增産,要充分發揮肥效應采取哪些措施?

合理施肥是通過無機營養來改善有機營養,從而增加幹物質的積累,提高産物産量。

合理施肥可改善光合性能

合理施肥還能改善栽培環境

為了充分發揮肥效,除了合理施肥,還應采取以下措施:

(1)适當灌溉 (2)适當深耕 (3)改善光照條件 (4)改進施肥方式 (5)調控微生物活動。

6.試述根系吸收礦質元素的特點、主要過程及影響因素

礦質元素的特點;

(1)對礦質元素和水分的相對吸收;(2)對離子選擇性吸收;(3)單鹽毒害和離子對抗

礦質元素的主要過程;

(1)離子吸附在根部細胞表面;(2)離子進入根内部;(3)離子進入導管

礦質元素的影響因素;

(1)土壤溫度;(2)土壤溶液濃度;(3)土壤溶液pH;(4)土壤通氣狀況;(5)土壤含水量;(6)土壤微生物;(7)土壤顆粒對離子吸附能力;(8)土壤中離子間的相互作用

7.主動吸收、初級主動轉運和次級主動轉運有何區别?

異:初級主動轉運直接利用ATP分解的能量;次級主動轉運間接利用能量轉運離子

同:逆化學勢梯度吸收礦質物質

第四章

1.反應中心色素:是少數特殊形态的葉綠素a分子,其既能捕獲光能,又能将光能轉換為電能。

2.天線色素:又稱聚合色素,主要作用是吸收光能,并把吸收的光能傳遞到反應中心色素,包括絕大部分葉綠素a和全部葉綠素b、胡蘿蔔素、葉黃素等。

希爾反應 :在有适當的電子受體存在的條件下,離體的葉綠體在光下使水分解,有氧的釋放和電子受體的還原,這一過程是 Hill 在 1937 年發現的,故稱 Hill 反應。

3.紅降現象:雖然光子仍被葉綠素大量吸收,但量子産額急劇下降,這種現象稱為紅降。

4.雙光增益效應:在遠紅光照射下,如補充紅光,則量子産額大增,并且比這兩種波長的光單獨照射時的總和還要大。将這樣兩種波長的光促進光合速率的現象稱為雙光增益效應。

5.同化力:由于ATP和NADPH在碳同化過程中用于二氧化碳的同化,故又稱為同化力。

6.C3途經:二氧化碳被固定形成的最初産物是一種三碳化合物,故稱為C3途經。

卡爾文循環:

7.C3植物:C3途經是所有植物光合碳同化的基本途經,隻通過C3途徑固定、同化二氧化碳的植物稱為C3植物。

8.C4途徑:固定CO2的最初産物是四碳二羧酸,故稱為C4-二羧酸途徑,簡稱C4途徑。

9.C4植物:按C4途徑固定CO2的植物稱為C4植物。

10.CAM途徑:

11.CAM植物:CAM植物特别适應于幹旱地區,其特點是氣孔夜間張開,白天關閉。夜間二氧化碳能夠進入葉中,也被固定在C4化合物中,與C4植物一樣。白天有光時則C4化合物釋放出的二氧化碳,參與卡爾文循環。避免水分過度流失。

12.二氧化碳補償點:二氧化碳補償點是指在光照條件下,葉片進行光合作用所吸收的二氧化碳量與葉片所釋放的二氧化碳量達到動态平衡時,外界環境中二氧化碳的濃度。

C3植物一般為40~60ppm,C4植物為10ppm以下。這表示C4植物對二氧化碳利用能力高于C3植物。

13.光呼吸:綠色組織在光下吸收氧氣,放出二氧化碳的過程。也稱C2氧化光合碳循環

14.光補償點:随着光合強度的提高,光合速率相應提高,當達到某一光強度時,葉片的光合速率與呼吸速率相等,淨光合速率為零,這時的光合強度稱為光補償點

15.光抑制:光是植物光合作用所必需的,然而,當植物吸收的光能超過所需時,過剩的光能會導緻光合效率降低,這種現象稱為光合作用的光抑制。

16.光飽和點:光合速率開始達到最大值時的光強度稱為光飽和點。

17.原初反應:是指光合色素對光能的吸收,傳遞與轉換的過程,包括光物理和光化學兩個反應。

18.非環式電子傳遞:指水光解放出的電子經PS二和PS一兩個光系統,最終傳給NADP 的電子傳遞。

19.環式電子傳遞:指PS1産生的電子傳給Fd,再到Cytb6f複合體,然後經PC返回PS1的電子傳遞。

20.假環式電子傳遞:指水光解放出的電子經PS二和PS1兩個光系統,最終傳給氧氣的電子傳遞。

21.光合磷酸化:葉綠體在光下把無機磷與ADP合成ATP的過程稱為光合磷酸化

22.PQ:在光下,PQ在将電子向下傳遞的同時,又把膜外基質中的質子轉運至類囊體膜内,PQ在類囊體膜上的這種氧化還原往複變化稱醌循環。

23.景天酸代謝:有機酸合成日變化的光合碳代謝類型稱為景天酸代謝。CAM植物仙人掌

晚上,開放氣孔吸收二氧化碳,并通過羧化反應形成蘋果酸存于植物細胞内的大液泡中,而且在一定範圍内,氣溫越低,二氧化碳吸收越多。到了白天,關閉氣孔減少水分蒸騰,再把夜間儲于細胞大液泡裡的酸性物質(主要是 蘋果酸,但也有天門冬氨酸)作 脫羧反應,釋放的二氧化碳進入卡爾文循環進行光合作用,并且在一定的範圍内,溫度越高,脫羧越快。

24.希爾反應:綠色植物的離體葉綠體在光下分解水,放出氧氣,同時還原電子受體的反應。

25.光合單位:結合于類囊體膜上能完成光反應的最小功能單位。

25.反應中心: 至少包括一個中心色素分子或稱原初電子供體,一個原初電子受體和一個次級電子供體,以及維持這些電子傳遞體的微環境所必需的蛋白質

26.光合鍊:指定位在光合膜上的一系列互相銜接者的電子傳遞的總軌道。

27、碳素同化作用:自養生物把二氧化碳轉變成有機物的過程

28、光合色素:在光合作用的反應中吸收光能的色素。

29、光反應:光反應隻發生在光照下,是由光引起的反應。光反應發生在葉綠體的類囊體膜(光合膜)。準确地說光反應是通過葉綠素等光合色素分子吸收光能, 并将光能轉化為化學能, 形成ATP和NADPH的過程。

30、光系統:是進行光吸收的功能單位,是由葉綠素、類胡蘿蔔素、脂和蛋白質組成的複合物。每一個光系統含有兩個主要成分∶捕光複合物和光反應中心複合物。

31、原初電子受體:是指直接接收反應中心色素分子傳來電子的電子傳遞體。葉綠素分子或去鎂葉綠素分子

32、原初電子供體是指直接供給光合反應中心色素分子電子的物體。

33、光能利用率:光能利用率一般是指單位土地面積上,農作物通過光合作用所産生的有機物中所含的能量,與這塊土地所接受的太陽能的比。

34、光合效率:光合效率指的是在一定光強度下所能引起的光合作用反應的多少(例如放氧量或二氧化碳的吸收量),一般以量子效率表示,即一個光量子所引起的光合作用反應的多少;量子效率亦稱量子産額,量子效率的倒數稱為量子需要量。 農作物的光合效率與二氧化碳濃度、光照強度、溫度、礦質元素等有密切關系。

35、光合午休現象:在一定範圍内,光合作用随着光照強度的增強而增強,在夏季光照最強的中午,由于氣孔的關閉,使植物體内獲得的CO2減少,影響了暗反應過程中CO2的固定,光合作用減弱。

36、光呼吸:是所有光合作用的細胞(該處“細胞”包括原核生物和真核生物,但并非所有這些細胞都能運行完整的光呼吸)在光照和高氧低二氧化碳情況下發生的一個生化過程。它是光合作用一個損耗能量的副反應。過程中氧氣被消耗,并且會生成二氧化碳。光呼吸約抵消30%的光合作用。因此降低光呼吸被認為是提高光合作用效能的途徑之一。但是人們後來發現,光呼吸有着很重要的細胞保護作用。

37、花環型結構:C4植物的維管束鞘細胞和緊貼這層細胞的一圈葉肉細胞共同構成的雙層環狀結構,一般我們叫做花環結構.

38、經濟系數:經濟系數是指作物的經濟産量與生物産量的比例。一般以百分數來表示。 其計算公式為:經濟系數=經濟産量/生物學産量x100%。例如,某地小麥畝産400公斤,即經濟産量為400公斤; 産麥稭等600公斤,即生物産量為1000公斤(400公斤 600公斤)。按上式計算,該地小麥每畝的經濟系數為40%。經濟系數的大小與作物的種類、品種、種植技術、管理措施等有關。

39、葉面積指數:是指單位土地面積上植物葉片總面積占土地面積的倍數。即:葉面積指數=葉片總面積/土地面積。

40、光合速率:光合作用強弱的一種表示法,又稱"光合強度"。光合速率的大小可用單位時間、單位葉面積所吸收的二氧化碳或釋放的氧氣表示,亦可用單位時間、單位葉面積所積累的幹物質量表示。

41、表觀光合速率:表觀光合速率(apparent photosynthetic rate),亦稱淨光合速率(net photosynthetic rate,Pn)。以植物單位葉面積單位時間光合作用實際吸收的二氧化碳量(真正光合速率)減去呼吸作用(包括光呼吸)釋放的二氧化碳量之差值,常用單位:μmol ms

42、真正光合速率:真正的光合作用速率是合成的有機物的速率,總光合速率。

43、淨光合速率

二、簡答題

1、如何證明光合電子傳遞有兩個光系統參與,并接力進行?

以下幾方面的事例可證明光合電子傳遞由兩個光系統參與。

(1)紅降現象和雙光增益效應 紅降現象是指用大于 680 nm 的遠紅光照射時,光合作用量子效率急劇下降的現象;而雙光增益效應是指在用遠紅光照射時補加一點稍短波長的光(例如 650 nm 的光),量子效率大增的現象,這兩種現象暗示着光合機構中存在着兩個光系統,一個能吸收長波長的遠紅光,而另一個隻能吸收稍短波長的光。

(2)光合放 O 2 的量子需要量大于 8 從理論上講一個量子引起一個分子激發,放出一個電子,那麼釋放一個 O 2 ,傳遞 4 個電子隻需吸收 4 個量子( 2H 2 O → 4H 4e O 2 )。而實際測得光合放氧的最低量子需要量為 8 ~ 12 。這也證實了光合作用中電子傳遞要經過兩個光系統,有兩次光化學反應。

(3)類囊體膜上存在 PSI 和 PS Ⅱ色素蛋白複合體 現在已經用電鏡觀察到類囊體膜上存在 PSI 和 PS Ⅱ顆粒,能從葉綠體中分離出 PSI 和 PS Ⅱ色素蛋白複合體,在體外進行光化學反應與電子傳遞,并證實 PSI 與 NADP 的還原有關,而 PS Ⅱ與水的光解放氧有關。

2、碳三植物分為哪3個階段?各階段的作用是什麼?

C 3 途徑是卡爾文( Calvin )等人發現的。

(1)羧化階段 完成了 CO 2 的固定,生成的 3- 磷酸甘油酸,是光合作用第一個穩定産物。

(2)還原階段 将 3- 磷酸甘油酸還原成 3- 磷酸甘油醛,在此過程中消耗了 ATP 和 NADPH H , 3- 磷酸甘油醛是光合作用中形成的第一個三碳糖。

(3)更新階段 光合循環中生成的三碳糖和六碳糖,其中的一部分經過丙、丁、戊、巳、庚糖的轉變,重新生成 RuBP 。

3、光呼吸是如何發生的?有何生理意義?

綠色植物在光下吸收氧氣,放出二氧化碳的過程,人們稱為光呼吸。光呼吸始于Rubisco。Rubisco是一種雙功能酶。具有催化RuBP羧化反應和加氧反應兩種功能。其催化方向取決于環境中二氧化碳和氧氣的分壓。當二氧化碳分壓高而氧氣分壓低時,RuBP與二氧化碳經此酶催化生成2分子的PGA;反之,則生成1分子PGA和1分子C2化合物,後者在磷酸乙醇酸磷酸酶的作用下變成乙醇酸。乙醇酸則進入C2氧化光合碳循環。

(1)有害方面:

①從碳素同化角度看,光呼吸将光合作用已固定的碳素的 30% 左右,再釋放出去,減少了光合産物的形成。

②從能量利用上看,光呼吸過程中許多反應都消耗能量。

(2)光呼吸對植物也具有積極的生理作用:

①消耗光合作用中産生的副産品乙醇酸,通過乙醇酸途徑将它轉變成碳水化合物,另外,光呼吸也是合成磷酸丙糖和氨基酸的補充途徑。

②防止高光強對光合作用的破壞,在高光強和二氧化碳不足的條件下,過剩的同化力将損傷光合組織。通過光呼吸對能量的消耗,保護了光合作用的正常進行。

③防止 O 2 對碳素同化的抑制作用,光呼吸消耗了 O 2 ,提高了 RuBP 羧化酶的活性,有利于碳素同化作用的進行。

4、C3和C4植物和CAM植物在碳代謝上各有何異同點?

CAM植物與C4植物固定與還原CO2的途徑基本相同。二者都是由C4途徑固定CO2,C3途徑還原CO2,都由PEP羧化酶固定空氣中的CO2,由Rubisco羧化C4二羧酸脫羧釋放的CO2。二者的差别在于,C4植物是在同一時間(白天)和不同的空間(葉肉細胞和維管束鞘細胞)完成CO2固定(C4途徑)和還原(C3途徑)兩個過程。而CAM植物則是在不同時間(白天和黑夜)和同一空間(葉肉細胞)完成上述兩個過程。

5.目前大田作物光能利用率不高的原因有哪些?

6.試繪制一般植物的光強-光合速率曲線,并對曲線的特點加以說明。

7.“光合速率高,作物産量一定高”,這種觀點是否正确?為什麼?

8.C4植物光合速率為什麼在強光、高溫和低二氧化碳濃度條件下比C3植物的高

C4植物沒有或有很弱的光呼吸,而C3 植物在強光條件下,光呼吸較強,使有機物分解成CO2但不産生ATP,所以在強光下,C4植物光合速率比C3強。

C4植物固定CO2的第-一個酶要比C3植物固定CO2的酶在低濃度CO2下強很多倍,所以C4植物在低CO2下更高。

9、光合作用為什麼與人類生活的關系非常密切?

10、光合色素的結構、性質與光合作用有什麼關系?

11、說明光合作用與呼吸作用的聯系和區别?

12、提高作物的産量的途徑有哪些?

第五章

1.呼吸作用:是指生活在細胞内的有機物,在一系列酶的參與下,逐步氧化分解成簡單物質,并釋放能的過程。

2.呼吸速率:又稱呼吸強度,以單位時間内單位鮮重或幹重植物組織或原生質釋放的CO2的量或吸收O2的量來表示。單位:μmol/(g.h),μmol/(mg h)、 μL/(g.h)等

3.呼吸商(respiratory quotient, RQ)p170:又稱呼吸系數(respiratory coefficient):植物組織在一定時間内,釋放CO2與吸收O2的數量(V或mol)之比

富含氫的脂肪、蛋白質 RQ < 1

(耗O2多,釋放的CO2相對較少)

有機酸(含氧較多) RQ > 1

4.溫度系數:溫度每升高10℃反應速率增加的倍數,在0~35℃範圍内溫度系數(Q10)為2~2.

5.呼吸作用氧飽和點:當氧濃度增至一定程度時,呼吸速率不再增加,這一氧濃度為氧飽和點(oxygen saturation point)

6.無氧呼吸飽和點:無氧呼吸停止時環境中的最低氧含量(~10%)稱為無氧呼吸消失點(anaerobic respiration extinction point)。

7.呼吸躍變(respiratory climacteric):果實成熟中出現呼吸速率突然增高的現象,出現呼吸高峰。

8、末端氧化酶:是指處于呼吸鍊末端,能将底物脫下的電子給O2,并形成H2O2或H2O的酶類。除了線粒體内膜上的細胞色素氧化酶和抗氰氧化酶(交替氧化酶)之外,還有存在于細胞質中的酚氧化酶、抗壞血酸氧化酶和乙醇酸氧化酶等。

9、抗氰呼吸:當植物體内存在與細胞色素氧化酶的鐵結合的陰離子(如氰化物、疊氮化物)時,仍能繼續進行的呼吸,即不受氰化物抑制的呼吸。

10、初級代謝:為許多生物都具有的生物化學反應,例如能量代謝及氨基酸、蛋白質、核酸的合成等,均稱為初級代謝。基本信息一般将微生物從外界吸收各種營養物質,通過分解代謝和合成代謝生成維持生命活動的物質和能量的過程,稱為初級代謝

二.問答題:

1.植物呼吸代謝多條路線有何種生物學意義?

呼吸作用對植物生命活動具有十分重要的意義,主要表現在以下三個方面:

植物的呼吸代謝有多條途徑,如表現在呼吸底物的多樣性、呼吸生化曆程的多樣性、呼吸鍊電子傳遞系統的多樣性以及末端氧化酶的多樣性等。不同的植物、器官、組織、不同的條件或生育期,植物體内物質的氧化分解可通過不同的途徑進行。呼吸代謝的多樣性是在長期進化過程中,植物形成的對多變環境的一種适應性,具有重要的生物學意義,使植物在不良的環境中,仍能進行呼吸作用,維持生命活動。例如,氰化物能抑制生物正常呼吸代謝,使大多數生物死亡,而某些植物具有抗氰呼吸途徑,能在含有氰化物的環境下生存。

2.抗氰呼吸的生理意義有?

⑴放熱效應。抗氰呼吸是一個放熱呼吸,其産生的大量熱量對産熱植物早春開花有保護作用。也有利于種子的萌發。

⑵促進果實成熟。在果實成熟的過程中出現的呼吸躍變現象,主要表現為抗氰呼吸速率增強。

⑶增強抗病力。如抗黑斑病菌的甘薯品種塊根組織的抗氰呼吸速率明顯高于感病品種。

⑷代謝協同調控。有人提出能量“溢流假說”,即在底物和還原力(NADH)豐富和過剩時,使細胞色素途徑呈飽和狀态,抗氰呼吸非常活躍,可分流電子,将多餘的底物和還原力消耗掉。

3.油料種子呼吸作用有何特點?

4.呼吸作用與谷物種子、果蔬貯藏有何關系?

答:在果實貯藏和運輸中,重要的問題是延遲其成熟。措施是:一、降低溫度,推遲呼吸躍變發生的時間,二、增加周圍環境的CO2和N2的濃度,降低氧濃度,以降低呼吸躍變發生的強度。而在需要果品供應市場時,則可對貯藏中未成熟的果實進行人工乙烯處理,可以收到催熟的效果。但塊根、塊莖在貯藏期間是處于休眠狀态,而不是像果實一樣處于成熟之中,在貯藏期間适當提高貯藏的環境濕度,有利于保鮮;适當提高CO2濃度可降低呼吸,有利于安全貯藏。

5.呼吸作用與作物栽培關系如何

所有的生物都需要呼吸,而農作物都是有氧呼吸,比如松土就是為了根的呼吸作用,産生能量用于吸收礦質離子和營養物質,而呼吸作用的産物二氧化碳是光合作用的産物.所以栽培時應該注意根的呼吸,并注意二氧化碳濃度,便于光合作用。

6、長時間的無氧呼吸為什麼會使植物受到傷害?

7、呼吸作用的反饋調節表現在哪些方面?

第六章

一.名詞解釋

1.共質體運輸:主要通過胞間連絲(細胞間物質與信息的通道),如無機離子、糖類、氨基酸、蛋白質、内源激素、核酸等。

2.質外體運輸:自由擴散的被動過程,速度很快

3.壓辦流動學說(Pressure flow theory)德國植物學家明希(E. Münch)于1930年提出的:同化物在SE-CC複合體内随着液流的流動而移動,而液流的流動是由源庫兩端的壓力勢差而引起

4.代謝源(metabolic source):能夠制造并輸出同化物的組織、器官或部位。如綠色植物的功能葉,種子萌發期間的胚乳或子葉,春季萌發時二年生或多年生植物的塊根、塊莖、種子等

5.代謝庫(metabolic sink):消耗或貯藏同化物的組織、器官或部位。如植物的幼葉、根、莖、花、果實、發育的種子等

6.源-庫單位(source-sink unit):相應的源與相應的庫,以及二者之間的輸導系統構成一個源庫單位。

7、質外體裝載:質外體途徑是指水分通過細胞壁、細胞間隙、胞間層以及導管的空腔等沒有細胞質的部分移動。水分在質外體中的移動,不越過任何細胞膜,所以移動阻力小,移動速度快。但根中的質外體常常是不連續的,它被内皮層的凱氏帶分隔成為兩個區域:一是内皮層外,包括根毛、皮層的胞間層、細胞壁和細胞間隙,稱為外部質外體,二是内皮層内,包括成熟的導管和中柱各部分細胞壁,稱為内部質外體。因此,水分由外部質外體進入内部質外體時必須通過内皮層細胞的共質體途徑才能實現。

8、共質體裝載:共質體途徑是指水分從一個細胞的細胞質經過胞間連絲移動到另一個細胞的細胞質,形成一個細胞質的連續體,移動速度較慢

9、韌皮部卸出:韌皮部卸出是指裝載在韌皮部的同化物輸出到庫的接受細胞的過程。(韌皮部卸出首先是蔗糖從篩分子卸出,然後以短距離運輸途徑運到接受細胞,最後再接受細胞貯藏或代謝。)

10、共質體卸出:同化物卸出的途徑有2條:共質體途徑和質外體途徑。共質體卸出是指同化物通過胞間連絲沿濃度梯度從篩分子-伴胞複合體釋放到庫細胞。

11、收縮蛋白學說:認為篩管分子内腔有一種由微纖絲相連的肉狀結構,微纖絲由收縮蛋白(P-蛋白)收縮絲組成。

12、細胞質泵動學說:植物生理學中,解釋篩管運輸同化産物的學說之一:

篩分子内腔的細胞質呈幾條長絲狀,形成胞縱連束,縱跨篩分子,每束直徑為一到幾個µm。在束内呈環狀的蛋白質絲反複地、有節奏地收縮和張弛,就産生一種蠕動,把細胞質長距離泵走,糖分就随之流動.

13、疏導系統的運輸能力:

14、跨膜途徑:是指水分從一個細胞移動到另一個細胞,要兩次通過質膜,還要通過液泡膜,故稱跨膜途徑。共質體途徑和跨膜途徑統稱為細胞途徑。

二、簡答題

1、如何證明高等植物的同化物長距離運輸的通道是韌皮部?

1)環割試驗剝去樹幹(枝)上的一圈樹皮(内有韌皮部),這樣阻斷了葉片形成的光合同化物通過韌皮部向下運輸,而導緻環割上端韌皮部組織因光合同化物積累而膨大,環割下端的韌皮部組織因得不到光合同化物而死亡。(2)放射性同位素示蹤法讓葉片同化14CO2,數分鐘後将葉柄切下并固定,對葉柄橫切面進行放射性自顯影,可看出14CO2标記的光合同化物位于韌皮部

2、簡述壓力流動學說的要點、實驗證據及遇到的難題。

答案:根據壓力模型可以預測韌皮部運輸有如下特點:①各種溶質以相似的方向被運輸②在一個篩管中運輸時單向的③篩闆的篩孔是暢通的④在篩管的源端和庫端間必須有足夠大的壓力度④裝載與卸出需要能量,而在運輸途中不需消耗大量能量。有關證據:①韌皮部汁液中各種糖的濃度随樹幹距地面高度的增加而增加(與有機物向下運輸方向一緻)。②秋天落葉後,濃度差消失,有機物運輸停止。③蚜蟲吻刺法證明篩管汁液存在壓力。難題:壓力流動學說不能解釋雙向運輸。

3、同化産物在韌皮部的裝載和卸出機制如何?

4、何謂源、流、庫?它們之間的關系如何?

答:代謝源是指能夠制造并輸出同化産物的組織、器官或部位;代謝庫是指消耗或貯藏同化産物的組織、器官或部位;流是連接植物源和庫的樞紐,它包括連接源端和庫端的所有輸導組織的結構及其性能。源是流的起點,對流起着推力的作用;庫是流的終點,對流起着拉力的作用。

3.如何判斷同化物韌皮部裝載是通過質外體途徑還是共質體途

以下實驗證明可能通過質外體葉片SE-CC 與周圍薄壁細胞間無胞間連絲;

若SE-CC 内蔗糖濃度明顯高于周圍葉肉細胞; 給葉片喂14CO2,若合成14C-蔗糖大量存在質外體; 用代謝抑制劑或缺氧處理,若抑制SE-CC 對蔗糖吸收; 用質外體運輸抑制劑PCMBS (對氯汞苯磺酸)處理,能抑制SE-CC 對蔗糖吸收;

Ø将不能透過膜的染料如熒光黃注入葉肉細胞,一段時間後在篩管中不可檢測到染料

5、簡述同化産物運輸分配與作物産量形成的關系

6、同化産物配置主要包括哪些内容?同化産物配置如何調節?

7、試述同化産物運輸與分配的特點和規律。

(1). 總方向是由源到庫 由某一源制造的同化物主要流向與其組成源,庫單位的庫。 (2). 優先供應生長中心3). 就近供應 (4). 同側運輸 分配多少受源的供應能力、庫的競争能力及源庫間的運輸能力影響。果實和種子中積累的物質有相當部分來自體内物質的再分配。(5)功能葉之間無同化産物供應關系(6)同化産物和營養元素的再分配和利用 細胞内含物先解體後再經質外體、共質體途徑撤離、轉移,也有不解體而直接穿壁轉移的,直至全部細胞撤離一空。

8、影響同化産物運輸和分配的因素有哪些?

第八章植物生長物質

一.名詞解釋

1.植物激素(plant hormones或phytohormones):在植物體内合成的,可移動的,對生長發育産生顯著作用的微量(< 1 μmol/L)有機物。(P217)

2.植物生長調節劑(plant growth regulators):人工合成的具有類似植物激素生理活性的化合物(種類:生長促進劑、生長抑制劑、生長延緩劑)。(P217)

3.生長素隻能從植物的形态學上端向下端運輸,而不能向相反的方向運輸,稱為生長素的極性運輸。(P222)

4.酸生長理論:IAA通過增加壁的伸展性來刺激細胞的伸長生長。IAA通過激活細胞質膜H -ATPase向外分泌H ,引起細胞壁多糖組分間的氫鍵,是細胞壁松弛、可塑性增加,液泡吸水擴大,細胞伸長。(P225)

5.三重反應:①莖伸長生長受抑制;②上胚軸直徑膨大;③莖的福祥重力性消失,發生橫向生長。(P245)

6.植物生長促進劑:促進細胞分裂、伸長和分化,也可促進植物營養器官的生長和生殖器官的發育。(P261)

7.植物生長延緩劑(growth retardant):抑制植物亞頂端分生組織生長的生長調節劑。阻礙GA的生物合成,抗GA。(P262)

8.植物生長抑制劑:抑制植物莖頂端分生組織生長的生長調節劑促進側枝生長,破壞頂端優勢。(P261)

二.簡答題

1. 為什麼切去頂芽會刺激腋芽的發育?如何解釋生長素抑制腋芽生長而不抑制頂芽的生長?(教材P222-224)

生長素在較低濃度下促進生長,高濃度下印制生長,切去頂芽,生長素不再生長,腋芽處生長素濃度下降即可促進生長。極性運輸:生長素會由形态學頂端向下端運輸,産生生長素的位置不會累積過多生長素。

腋芽生長所需的最适IAA濃度遠低于莖伸長所需的濃度,産生于頂芽并流向植物基部的IAA流,雖然維持着莖的伸長生長,卻足以能夠抑制腋芽的發育。

2. 生長素和赤黴素都影響莖的伸長,莖對生長素和赤黴素的反應在哪些方面表現出差異?(教材P223、230)

生長素:雙重作用(高濃度抑制低濃度促進);不同器官敏感度不同(根>芽>莖);對離體器官的生長有明顯促進作用,而對整株植物效果不佳。

赤黴素:促進整株植物的生長,尤其對矮生突變品種的效果特别明顯;一般促進節間伸長而非節數增加;對生長的促進作用不存在最适濃度的抑制作用;不同植物種和品種對赤黴素的反應有很大差異。

3. 植物激素對開花有哪些影響?

① 在多數情況下生長素(IAA)抑制花的形成(P224)

② 赤黴素(GA)能促進多種長日照植物或需低溫的植物在不适宜的環境下開花,但對短日照及中間性植物一般沒有效果。赤黴素對花的性别分化及随後的果實發育起調節作用,在黃瓜等葫蘆科植物花芽分化初期施用赤黴素能促進雄花發育,施用赤黴素合成抑制劑有促進雌花發育的趨向。(P231)

③ 乙烯(ETH)能誘導菠蘿等鳳梨科植物開花,并且開花提早,花期一緻,但ETH對大多數植物的成花誘導沒有作用。在成花誘導完成之後,ETH表現出對性别分化的調控作用。ETH的一個主要功能是對花衰老的調控。(P245)

④ 赤黴素能誘導開花、促進雄花分化。

⑤ 細胞分裂素能促進果樹花芽分化、促進結實。

⑥ 乙烯能促進開花和雌花分化

4. Gas水平随着種子成熟過程而降低,而同時ABA的水平卻上升,這有什麼生理意義?

研究表明,植物激素對生長發育的調控具有順序性:這表明,ABA在胚成熟階段發揮重要的生理效應,而GAs和IAA則在胚和種子生長階段發揮作用。

5. 植物生長調節劑在農業生産中應用在哪些方面?應注意些什麼?(P263)

控制種子萌發;促進植物生根;促進營養生長;調整花時及分化;促進果實成熟。

注意:①首先要明确生長調節劑的性質;②要根據不同對象(植物或器官)和不同的目的選擇合适的藥劑;③正确掌握藥劑的濃度和劑量;④先試驗,再推廣。

6、一些種子會積累生長素結合物,這在生理上可能具有哪些意義。

7、試用基因激活假說與酸生長理論解釋生長素是如何促進細胞生長的?

第九章植物的生長生理

1.程序性細胞死亡:細胞的自然死亡過程是由細胞内業已存在的、由基因編碼的程序所控制的過程。(P272)

2.種子生活力:是指種子能夠萌發的潛在能力或種胚具有的生命力。(P273)

3.種子活力:是指種子在田間狀态(即非理想狀态)下迅速而整齊地萌發并形成健壯幼苗的能力。(P274)

4.生長大周期:植物體或個别器官所經曆的“慢-快-慢”的整個生長過程。(P280)

5.根系與地上部分幹重的比例稱為根冠比。(P282)

6.植物的光形态建成:由光調節植物生長、分化與發育的過程。(P287)

7.将吸收紅光和遠紅光并發生可逆轉換的光受體命名為光敏色素。(P289)

8、種子壽命:指種子群體在一定環境下保持生活力的期限

9、種子萌發:是指種子從吸脹作用開始的一系列有序的生理過程和形态發生過程。種子的萌發需要适宜的溫度,适量的水分,充足的空氣。

10、長命mRNA:

11、植物組織培養:在無菌和人工控制的環境條件下,利用适當的培養基,對離體的植物器官、組織、細胞及原生質體進行培養,使其再生細胞或完整植株的技術。又稱植物離體培養

12、頂端優勢:植物的頂芽優先生長而側芽受抑制的現象。

二.簡答題

1. 種子萌發過程中吸水的動力是如何變化的?(P276)

第一階段:吸漲作用引起的物理過程,而不是代謝過程,因而死、活種子及休眠種子都可以進入第一階段;

第二階段:種子缺少吸水動力,吸水緩慢,被稱為吸水停滞期,這是由于幹燥種子中的機制已經被水合,液泡及大量新的原生質又未形成,但此時種子代謝活動旺盛,細胞分裂迅速;

第三階段:迅速吸水的過程,此時胚根已突破種皮,主動吸水。

2. 澱粉是如何被徹底降解為葡萄糖的?α-澱粉酶和β-澱粉酶的作用方式有何不同?(P277)

澱粉降解:

澱粉中的α-1,4糖苷鍵作用方式為:α-澱粉酶和β-澱粉酶的共同作用下,再經麥芽糖酶作用下,分解為葡萄糖;澱粉中的α-1,6糖苷鍵作用方式是由R-酶(去分支酶)完成的。

作用方式:

α-澱粉酶:從直鍊澱粉上一次切下6個或12個葡萄糖分子,将澱粉轉化為小分子的糊精;β-澱粉酶:從直鍊澱粉或糊精的末端葡萄糖起,每次隻切下一個麥芽糖分子。

3. 植物的生長為何表現出生長大周期的特性?(P280)

生長初期植株幼小,合成物質總量少,生長慢;生長中期植株光合能力加強,合成物質總量多,生長快;生長後期植株整體衰老,光和能力下降,物質合成速度減慢,生長減慢後停止。

4. 用所學知識解釋“根深葉茂”“本固枝榮”“旱長根、水長苗”。(P284)

“根深葉茂”、“本固枝榮”:地上部分與地下部分是相互依賴的。地下部的根負責從土壤中吸收水分、礦物質、有機質以及合成少量有機物、細胞分裂素等供地上部分使用,但根生長所必須的糖類、維生素等需要由地上部供給。

“旱長根、水長苗”:根在土壤容易得到水,地上部分水分要靠根供應,缺水時地上生長受一定的抑制,為獲取水分根的相對質量增加;當土壤水分較多時,由于透氣性不良,根的生長受到抑制,地上部分水分充足生長旺盛,因而根冠比增加。

5. 為何植物有頂端優勢?如何利用頂端優勢指導生産實踐

“生長素學說”:頂芽合成生長素并極性運輸到側芽,抑制側芽的生長。

生産實踐:①.調節植物株型;②.生産上增加植物側枝利于多開花多結果。

6.植物地上部與地下部相關性表現在哪些方面,(P282)在生産上如何應用?(P283)

表現在:植物地上部與地下部相互依賴、相互制約。

生産上:常用水肥措施調控作物的根冠比,促進收獲器官的生長,以達到增産的目的。

對于收獲器官是地下部分的作物(如甘薯),前期應保證充足的水肥供應,以

促進莖葉的生長,加強光合作用;而在後期則應減少氮肥和水分的供應,增加磷、鉀肥。以利于光合産物向下運輸及澱粉的積累,從促進薯塊增大。

7. 什麼是光形态建成,其光反應特性與光合作用有何區别?(P287)

光控制植物生長、發育和分化的過程就是光形态建成。

在光合作用中光是以能量的方式影響植物的生長發育,而在光形态建成中,光則是作為一種信号在起作用。

8.光敏色素分子的結構特點是什麼,在植物體内有哪些生理作用?(P290)

由兩個亞基構成的二聚體,每個亞基有兩個組成部分:一個稱為“生色團”吸光色素分子和一個脫輔基蛋白,兩者結合構成全蛋白。

種子萌發、葉子和莖的伸長、氣孔分化、葉綠體和葉片運動、植物的花誘導和花粉育性等。

9、植物激素和蔗糖含量對細胞分化有什麼影響?

10、種子的生活力和活力有什麼不同?

11、闡述種子萌發過程中吸水的動力是如何變化的?

12、就“植物生長”而言,光起什麼作用?

第十二章 植物的逆境生理

一. 名詞解釋

1.逆境:對植物生長和生存不利的各種環境因素的總和,又稱脅迫

2.抗性鍛煉:植物抗逆遺傳特性在特定環境條件誘導下逐步表達的過程,稱為抗性鍛煉

3.交叉适應:植物經曆了某種逆境後,能提高對另一些逆境的抵抗能力,這種對不良環境之間的相互适應作用,稱為交叉适應

4.滲透調節:水分脅迫時,植物體内主動積累各種有機和無機物質來提高細胞液濃度,降低滲透勢,提高細胞保水力,從而适應水分脅迫環境,這種現象稱為滲透調節

5.逆境蛋白; 多種因素如高溫、低溫、幹旱、病原菌、化學物質、缺氧、紫外線等能誘導形成新的蛋白質(或酶),這些蛋白質統稱為逆境蛋白(或叫做脅迫蛋白)

6、花熟狀态:植物經過一定的營養生長期後具有了能感受環境條件而誘導開花的生理狀态被稱為花熟狀态。花熟狀态是植物從營養生長轉為生殖生長的轉折點。

7、在春化現象:作物的春化指一、二年生種子作物在苗期需要經受一段低溫時期,才能開花結實的現象。這個發育時段稱為春化階段。

8、短日植物:指的是日照短于一定臨界值時才能開花的植物。

二.簡答題

1.比較生物膜在植物各種抗性中的特點?

①生物膜結構成分與抗冷性:碳鍊長度相同時,膜脂脂肪酸碳鍊越短,不飽和脂肪酸越多,不飽和程度越大,則膜的固化溫度越低,越不易固化,膜的流動性就越大,植物就越耐低溫,抗冷性就越強。

②生物膜結構成分與抗凍性:進入越冬期間,膜磷脂含量顯著增高,抗凍性增強。經抗寒鍛煉後,由于膜脂中不飽和脂肪酸增多,膜相變的溫度降低,膜透性穩定,細胞内的NADPH/NADP的比值增高,ATP 含量增加,保護物質增多,可以降低冰點,膜透性穩定,從而可以提高植物的抗凍性。

③生物膜結構成分與抗熱性:膜脂液化程度與脂肪酸的飽和程度有關,飽和程度越高,膜脂流動性越不易受高溫影響,越不易液化,其耐熱性越強。

④生物膜結構成分與抗鹽性:一般抗鹽性強的植物其原生質膜對鹽的透性低。實驗表明,膜脂成分中MGDG (單葡萄糖甘油二酯)含量多的葡萄品種,對鹽分透過多。另外菜豆和甜菜根的實驗表明,當膜脂含不飽和脂肪酸多時,膜對鹽分吸收也增多,不抗鹽。

⑤生物膜結構成分與抗旱性。膜脂正常的雙分子層排列要靠磷脂極性頭部與水分子相互連接,所以膜内必須有一定的束縛水才能維持這種結構。膜飽和脂肪酸含量與抗旱力有關, :如抗旱性強的小麥品種葉表皮細胞的飽和脂肪酸較多。

2.什麼是滲透調節?滲透調節的功能如何?

水分脅迫時,植物體内主動積累各種有機和無機物質來提高細胞液濃度,降低滲透勢,提高細胞保水力,從而适應水分脅迫環境,這種現象稱為滲透調節。

功能:

3.簡述脫落酸與植物抗性的關系

ABA通過關閉氣孔,減少蒸騰失水,保持組織内的水分平衡,并能增加根的透氣性和水的通導性來增加植物抗性。

4.抗寒鍛煉過程中,植物體内發生了哪些适應性生理生化變化?

1細胞膜系統受損;2根系吸收能力下降;3光合作用減弱;4呼吸速率大起大落;5物質代謝失調

5.試述幹旱的類型及對植物的傷害,如何提高植物的抗旱性?(P370)

土壤幹旱,大氣幹旱,生理幹旱

細胞膜結構破壞,生長受抑制,光合作用減弱,破壞了正常代謝,植物體内水分重新分配,細胞原生質機械損傷。

抗旱鍛煉;化學誘導;合理施肥;生長延緩劑與抗蒸騰劑的使用

6.試述植物抗鹽方式及提高途徑,簡述植物耐鹽的分子機制及SOS信号轉導。

避鹽:植物回避鹽脅迫的抗鹽方式稱為避鹽。  (1)排鹽:也稱泌鹽,指植物将吸收的鹽分主動排洩到莖葉的表面,而後被雨水沖刷脫落,防止過多鹽分在體内的積累  (2)稀鹽:指通過吸收水分或加快生長速率來稀釋細胞内鹽分的濃度  (3)拒鹽 一些植物對某些鹽離子的透性很小,在一定濃度的鹽分範圍内,根本不吸收或很少吸收鹽分。也有些植物拒鹽隻發生在局部組織

耐鹽 指通過生理或代謝過程來适應細胞内的高鹽環境。

耐滲透脅迫:通過細胞的滲透調節以适應由鹽漬而産生的水分逆境。植物耐鹽的主要機理是鹽分在細胞内的區域化分配。植物也可通過合成可溶性糖、甜菜堿、脯氨酸等滲透物質,來降低細胞滲透勢和水勢,從而防止細胞脫水

營養元素平衡:有些植物在鹽漬時能增加對K 的吸收,有的藍綠藻能随Na 供應的增而加大對N的吸收,所以它們在鹽脅迫下能較好地保持營養元素的平衡。

代謝穩定性:在較高鹽濃度中某些植物仍能保持酶活性的穩定,維持正常的代謝。

滲調蛋白

途徑:種子在一定濃度的鹽溶液中吸水膨脹,然後再播種萌發,可提高作物生育期的抗鹽能力  以在培養基中逐代加NaCl的方法,可獲得耐鹽的适應細胞,适應細胞中含有多種鹽脅迫蛋白,以增強抗鹽性  改良土壤,培育耐鹽品種,使用生長調節劑等都是從農業生産的角度上抵抗鹽害的重要措施。

7、如何用實驗證實植物感受光周期的部位及光周期誘導開花刺激物的傳導?

8、植物的成花誘導有幾條主要途徑?

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