植物生理复习题整理分析Word文件下载.docx
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伤流:
从植物受伤或折断处的组织中溢出液体的现象。
永久萎蔫系数:
植物刚好发生永久萎蔫时土壤的含水量称为永久萎蔫系数(细砂土3%、壤土10%、粘土15%)。
蒸腾作用:
是指水分以气体状态通过植物表面(主要是叶片)从体内散发到体外的现象。
小孔扩散规律:
蒸腾速率:
单位叶面积单位时间内蒸腾失水量。
H2Og/h*m2
蒸腾系数:
每形成1g干物质所需水分的克数。
蒸腾比率:
每消耗1KgH2O所形成干物质的克数。
水分临界期:
植物对缺水特别敏感的时期。
水孔蛋白:
即水通道蛋白,蛋白性质的跨膜水通道,是一类膜的内在蛋白的统称。
植物水孔蛋白有三种,质膜内在蛋白、液泡膜内在蛋白、根瘤共生膜上的内在蛋白。
填空:
1.水分生理包括:
水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出。
2.水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态。
3.细胞吸水的三种方式:
扩散、集流和渗透作用。
4.扩散适合于水分短距离的迁徙,如细胞间,不适合于长距离迁徙,如树干导管。
5.植物细胞的集流是通过膜上的水孔蛋白形成的水通道实施的。
6.质壁分离和质壁分离复原现象可证明植物细胞是一个渗透系统。
7.根系吸水的三条途径:
质外体途径、跨膜途径和共质体途径。
8.根系吸水的动力:
根压和蒸腾拉力。
高大乔木水分上升的主要动力是蒸腾拉力。
9.气孔运动调控机理:
淀粉-糖互变学说、K+泵假说、苹果酸生成学说。
10.植物主要以蒸腾作用和吐水方式散失水分。
11.影响蒸腾作用的因素:
外部条件:
光照、CO2浓度、水分状况、温度、风
内部条件:
气孔和气孔下腔、叶片内部面积大小、ABA含量
12.灌溉方法:
地面灌溉、喷灌、滴灌、调亏灌溉、控制性分根交替灌溉
13.合理灌溉的指标:
①土壤指标:
一般土壤含水量低于田间持水量的60-80%时宜灌溉。
②形态指标:
有一定滞后期
③生理指标:
气孔开度、叶水势、细胞汁液浓度、渗透势等能及时、灵敏反映植物体内水分状况。
14.根的低水势怎么形成的:
矿质元素的大量积累、根有大量糖积累
15.为什么说吐水是壮苗的标志?
强烈的生理代谢存在
16.由凯氏带和水通道蛋白逐渐发现水为主动运输。
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。
植物必需矿质元素:
①完成植物整个生长周期不可缺少的②在植物体内的功能是不能被其他元素代替的③直接参与植物的代谢作用。
(研究方法:
溶液培养法(水培法)砂基培养法气雾栽培法)
大量元素:
CHONPKCaMgSSi>
10mmol/Kg干重
微量元素:
MnBZnCuMoClFeNi<
非代谢性吸收:
是指由于扩散作用或其他物理过程而进行的吸收,不需要代谢能。
代谢性吸收:
指受膜结构、性质控制的,直接或间接消耗代谢能的吸收过程。
通道蛋白:
对溶质过膜转移具有选择性开关调控作用的膜内部蛋白。
载体蛋白:
具有通过与溶质分子特异结合形成复合物而实现溶质跨膜转移功能的膜内部蛋白。
H+-ATP酶:
又称质子泵,一种具有催化ATP水解,形成跨膜质子梯度功能的膜内部蛋白,主宰许多重要的生理过程。
共转运:
溶质以H+-ATP酶水解ATP所形成的跨膜质子梯度为动力通过运输蛋白伴随H+回流一起转运的过程称为共转运或协同运输。
杜南平衡:
细胞内可扩散的正负离子浓度之积等于细胞外可扩散的正负离子浓度之积时的平衡。
离子积累:
所有活细胞都能吸收某些必需元素,最终使其在细胞内的浓度远远高于细胞外的浓度,这种现象称之为积累。
细胞内高出细胞外的程度称为积累率。
离子选择性吸收:
植物细胞吸收某溶质的数量不与溶液中该溶质的浓度成比例。
表现在两方面,同一溶液中的不同离子及同种盐的正负离子。
单盐毒害:
只含有一种金属离子的培养液能使植物受害的现象称为单盐毒害。
离子对抗:
在发生单盐毒害的溶液中,如果再加入少量的其他金属离子即能减轻或消除这种毒害现象,离子之间的这种作用称为离子对抗。
平衡溶液:
由多种必需矿质元素按一定比例混合而成能使植物生长良好的无毒害作用的溶液称为平衡溶液。
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。
(能独立生存的非共生微生物和与其他植物共生的共生微生物)
非共生固氮:
细菌和蓝藻共生固氮:
豆科(根瘤菌)
1.必需元素的生理作用:
1.参与结构物质组成,如N、P、S
2.生命活动的调节者,参与酶的活动,如K+、H+
3.电化学作用,即离子浓度的平衡、氧化还原、电子传递和电荷中和
4.作为信号转导物质,第二信使,如Ca2+
2.根据运输蛋白的不同,细胞对溶质跨质膜的吸收方式分为扩散、离子通道、载体、离子泵、胞饮5种方式。
(通过膜传递蛋白吸收、通过离子泵-ATP酶的吸收、共转运、胞饮作用)
3.扩散包括简单扩散和异化扩散(协助扩散),参与异化扩散的膜转运蛋白有通道蛋白和载体蛋白。
3.离子泵:
氢泵(H+-ATP酶)、钙泵(Ca2+-ATP酶)、H+-焦磷酸酶
APS腺苷酰硫酸PAPS3'
-磷酸腺苷-5'
-磷酸硫酸
NR硝酸还原酶以NAD(P)H+H+为供氢体,NO3-NO2-
NiR亚硝酸还原酶NO2-NH4+
4.施肥规律:
栽种以果实籽粒为主要收获对象的禾谷类作物时,要多施加一些磷肥,以利于籽粒饱满;
栽培根茎类作物时,则可多施加钾肥,以促进地下部分累积糖类;
栽培叶菜类作物时,可偏施氮肥,使叶片肥大。
5.合理施肥的指标
1、形态指标:
相貌、叶色2、生理指标:
营养元素、测土配方施肥
6.发挥肥效的措施1.适当灌溉2.适当深耕3.改善施肥方式
7.设计实验证明NR为诱导酶并证明底物?
①小麦幼苗(纯水培养)
②分组:
A:
继续培养,B:
NO3-,C:
尿素,D:
NH4+氮素含量相等
③检测NR活性
8.重要代谢中间产物:
α-酮戊二酸(脂代谢、氮代谢)、谷氨酸、谷氨酰胺、乙酰CoA
9.氮代谢:
Fe、Mo、S、Mg
大豆为四固定植物:
固CO2固O2固N2固H2\
第三章植物的光合作用
一、名词(英语)
光合作用:
绿色植物吸收阳光的能量,同化二氧化碳和水,制造有机物质并释放氧气的过程。
吸收光谱:
反映某种物质吸收光波的光谱。
荧光现象:
叶绿素溶液在透射光下呈绿色,在反射光下呈红色的现象.
磷光现象:
当叶绿色溶液照光后去掉光源仍能发出微弱的红光的现象.
光反应:
光合作用的全部过程包括光反应和暗反应两个阶段。
叶绿素直接依赖于光能所进行的一系列反应叫做光反应。
其主要产物是分子态的氧,同时生成用于二氧化碳还原的同化力,即ATP和NADPH
碳反应:
在暗处或光处都能进行的,由若干酶所催化的化学反应。
原初反应:
光合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,包括色素分子对光能的吸收、传递和转化的过程。
光合单位:
类囊体膜上能进行原初反应的最小结构单位,包括天线复合体和光合反应中心。
光合单位=聚光色素系统+反应中心
聚光色素(天线色素):
无光化学活性,具有收集光能并将光能传递到作用中心色素作用的光合色素,绝大多数色素(包括大部分叶绿素a和全部叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素)都属于聚光色素。
作用中心色素:
少数特殊状态的叶绿素a,具有光化学活性,能将光能转换成电能,称为反应中心色素。
光合作用中心:
类囊体膜上能完成光电转换过程的最基本的结构单位。
至少包括一个反应中心色素,一个原初电子供体和一个原初电子受体。
量子产额:
吸收一个光量子后放出的O2分子数或固定的CO2分子数。
1个光量子能固定1/8个CO2.
红降现象:
用波长大于685nm(远红光)光照射植物,虽然光量子仍被叶绿素大量吸收,但量子产额急剧下降,这种现象称红降现象。
Emerson效应(增益效应):
用波长大于685nm照射植物时,如果同时补充红光(650nm),则量子产额大增,超过两种光单用的总和。
两种波长光促进光合效率的现象双光增益效应。
PSⅡ:
颗粒较大,P680,吸收短波红光,水光解放氧,电子传向PSI。
PSⅡ主要由PSⅡ反应中心,捕光复合体Ⅱ和放氧复合体等亚单位组成
PSⅠ:
颗粒较小,P700,吸收长波红光,从PSII接受电子,电子传向NADP+。
希尔反应:
离体叶绿体在光下进行水分解并放出氧气的反应,由希尔发现。
水氧化钟:
水的光解中氧气的释放伴随的4个闪光周期性的摆动,每个循环吸收4个光量子,氧化2个水分子,向PSⅡ反应中心传递4个电子并释放4个质子和1个氧分子,这种循环称为水氧化钟
光合磷酸化:
叶绿体(或载色体)在光下把无机磷酸和ADP转化成ATP的过程称为光合磷酸化。
光合链:
在类囊体膜上的PSII和PSI两个光系统间一系列相互衔接的电子和质子传递系统称为光合链。
其组成主要有:
质体醌(Pq)、细胞色素(cytb、cytf)、质体蓝素(PC)、铁氧还蛋白(Fd)、辅酶II(NADP+)、PSII和PSI等。
卡尔文循环:
又称C3途径和还原戊糖磷酸途径(RPPP),卡尔文循环为固定二氧化碳最基本的途径,可分为三个阶段:
羧化阶段、还原阶段、更新阶段。
C4途径:
是C4植物固定二氧化碳的一种途径,CO2受体是PEP,固定最初稳定产物是四碳二羧酸化合物。
光抑制:
当光能超过光合系统所能利用的数量时,光合功能下降的现象。
CAM途径:
植物体在晚上有机酸含量十分高,糖含量下降;
白天有机酸下降,糖增多的有机酸合成日变化的代谢类型,最早发现于景天科植物。
光饱合点:
光照达某一强度时,光强继续增加而光合速率不变,这种现象称为光饱和现象,此时的光照强度便称为光饱和点
光补偿点:
光合作用固定CO2的速率和呼吸释放CO2的速率相等时的光强度。
二氧化碳饱合点:
光照强度一定时,光合速率随CO2浓度增大而增加,当CO2浓度增大到一定程度时,光合速率达最大值,此时继续增大CO2浓度光合速率不变,这时环境中CO2浓度为CO2饱和点。
二氧化碳补偿点:
光合作用固定CO2的速度与呼吸释放CO2的速度相等时,环境中CO2的浓度称为CO2补偿点。
细菌的光合作用:
化能合成作用:
光合速率:
植物通过光合作用单位时间单位叶片面积固定CO2或放出O2的量,或者积累干物质的量。
表观光合作用:
不考虑叶子的线粒体呼吸和光呼吸而测定的光合速率。
真正光合作用:
等于表观光合作用+呼吸作用+光呼吸
光能利用率:
植物光合作用所积累的有机物所含的能量,占照射在单位地面上的日光能量的比率。
植物的光能利用率约为5%。
同化力:
光反应所生成的ATP和NADPH+的H+释放到叶绿体基质中用于CO2的还原固定。
温室效应:
大气层中CO2能强烈的吸收红外线,使太阳辐射能在大气层中“易入难出”,
温度上升,像温室一样。
二、简答
1.简述光合作用的生理意义。
1.制造有机物质的重要途径;
2.将太阳能转变为可贮藏的化学能;
3.可维持大气中的氧和二氧化碳的平衡
2.试述叶绿体结构与功能相关性。
叶绿体有两层被膜,分别成为外膜和内膜,具有选择性。
叶绿体膜以内的基础物质为基质。
基质成分主要为可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质。
在基质里可固定二氧化碳形成淀粉。
在基质中分布有绿色的基粒,它是由类囊体垛叠而成。
光合色素主要集中在基粒中,光能转变为化学能的过程是在基粒的类囊体膜上进行的
3.为什么在测定叶绿素含量时用红光区的波长?
叶绿素的吸收区有两个;
排除胡萝卜素和叶黄素的干扰;
4.简述各种光合色素种类、结构及功能的结构特征。
5.N、Mg均能影响植物叶绿素的含量,其作用的特点及原因各有什么不同?
6.光能是如何吸收、传递、转换的?
(光能是如何被转换成电能的?
)
7.捕光色素和作用中心色素有什么不同?
8.什么是光合链?
其组成如何?
9.什么是希尔反应?
举例说明它在光合机理上的应用。
1.离体叶绿体加到具有适当氢接受体的水溶液中,在光下所进行的分解,并放出氧的反应,称为希尔反应。
2.这一发现使光合作用机理的研究进入一个新阶段,是开始应用细胞器研究光合电子传递的开始,并初步证明了氧的释放是来源于水
10.光合磷酸化、氧化磷酸化的异同?
光合磷酸化一般可分为两个类型:
1.非循环式光和磷酸化,其电子传递是开放通路,可形成ATP。
2.循环式光和磷酸化,其电子传递是一个闭合的回路,可形成ATP
氧化磷酸化:
氧化磷酸化的机理为化学渗透学说接受较多。
线粒体机制的NADH传递电子给O2的同时,也3次把基质的H+释放到线粒体膜间间隙。
由于内膜不让泵出的H+自由的返回基质,因此膜外侧的H+浓度高于膜内侧而形成跨膜pH梯度,同时也产生跨膜电位梯度。
这两种梯度便建立起跨膜的电化学势梯度,于是使膜间隙的H+通过并激活内膜上的复合体V,驱动ADP和Pi结合生成ATP
12.试述光合磷酸化机制。
光和磷酸化:
在类囊体膜的光合作用电子传递过程中,PQ可传递电子和质子,PQ在接收水裂解传来的电子的同时,又接收膜外侧传来的质子。
PQ将质子带入膜内侧,将电子传给PC,这样,膜内侧质子浓度高而膜外侧低,膜内侧电位较膜外侧高。
于是膜内外产生质子浓度差和电位差,两者合称为质子动力,即光合磷酸化的动力。
当H+沿着浓度梯度返回膜外侧时,在ATP合酶催化下,ADP和Pi脱水形成ATP
13.光合作用光反应、碳反应发生部位,反应产物各是什么?
14.卡尔文循环分为哪几个阶段?
每一个阶段的主要的反应是什么?
15.用哪些方法可以区分C3、C4植物?
1.叶片花环状结构,I2-KI染色,C4有一圈被染
2.羧化酶活性
3.二氧化碳补偿点
4.光呼吸
5.光饱和点
16.什么是同化力?
它在植物光合作用中的应用。
17.何谓C3(水稻)、C4(玉米)、CAM(菠萝)途径?
各有何特点?
18.试比较C4植物三种类型的不同。
19.写出下列酶所催化的反应:
Rubisco、PEPCase、丙酮酸磷酸激酶。
20.什么是光呼吸?
简述其特点及其意义?
它与卡尔文循环有何联系?
21.C3、C4植物在结构、生理的差异?
(在光合生理上有什么不同?
22.为什么生产上强调田间要通风透光?
23.从光合特征、生理特征说明为什么C4植物是高光效植物?
24.为什么C3植物的光呼吸要高于C4植物?
C4植物,PEP羧化酶对CO2亲和力高,固定CO2能力强,在叶肉细胞形成C4二羧酸后,再转运到维管束鞘细胞,脱羧后放出CO2,就起到了CO2泵的作用,增加了CO2浓度,提高了RuBP羧化酶的活性,有利于CO2固定和还原,不利于乙醇酸的形成,不利于光呼吸进行,所以C4植物光呼吸测值很低。
C3植物,在叶肉细胞内固定CO2,叶肉细胞的CO2/O2值较低,有利于光呼吸的进行,而C3植物中RuBP羧化酶对CO2亲和力低,光呼吸释放的CO2不易被重新固定
26.比较阴生植物和阳生植物在结构和生理上的差异。
27.如何用实验证明光合作用中的氧气是来自于水的光解?
28.分析光照对光合作用的影响。
29.什么是“午休”现象?
成因是什么?
成因:
1.水分在中午供给不上,气孔关闭。
2.CO2供应不足。
3.光合产物淀粉来不及运走,累积在叶肉细胞中,阻碍细胞内的运输。
4.太阳光强度过强
30.在光合作用中,ATP和NADPH+H+是如何形成的?
ATP和NADPH+H+又是如何被利用的?
31.比较PSI和PSII结构和功能的特点。
32.光合作用的O2是如何产生的?
三、翻译
MSP:
OEC:
Rubisco:
羧化加氧酶PEPCase:
PGA:
3-磷酸甘油酸DPGA:
1,3-二磷酸甘油酸
PGAld:
3-磷酸甘油醛RuBP:
1,5-二磷酸核酮糖
PCR:
CAM:
景天酸代谢途径
OAA:
草酰乙酸PEP:
磷酸烯醇式丙酮酸
P680:
吸收680nm的反应中心色素分子P700:
吸收700nm的反应中心色素分子
第四章植物的呼吸作用
一、名词
呼吸作用:
生物体内的有机物质,通过氧化还原而产生二氧化碳同时释放氧气的过程,分为有氧呼吸和无氧呼吸。
有氧呼吸:
生活细胞在氧的参与下,把有机物彻底氧化分解,放出CO2并形成水,同时释放能量的过程。
无氧呼吸:
在无氧条件下,细胞把某些有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放能量的过程。
糖酵解:
细胞质基质中的己糖经过一系列酶促反应步骤分解成丙酮酸的过程。
三羧酸循环:
丙酮酸在有氧的条件下,通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解,直到形成CO2和水的过程。
磷酸戊糖途径:
高等植物中,细胞内糖类不经糖酵解途径,由6-磷酸葡萄糖变成5-磷酸核酮糖和CO2
呼吸链:
呼吸代谢中间产物的电子和质子,沿着一系列有顺序的电子传递体系组成的电子传递途径,传递到分子氧的总过程。
生物氧化:
有机物质在生物体细胞内进行氧化分解,生成CO2、水和释放能量的过程。
在生物氧化中,电子经过线粒体电子传递链传递到氧,伴随ATP合酶催化,使ADP和磷酸合成ATP的过程。
交替氧化酶(AOX):
是抗氰呼吸的末端氧化酶,可把电子传递给氧
抗氰呼吸:
在氰化物的存在下,某些植物呼吸不受抑制,这种呼吸称为抗氰呼吸,抗氰呼吸电子传递途径与正常的NADH电子传递途径交替进行,因此又称交替呼吸途径。
末端氧化酶:
是把底物的电子通过电子传递系统最后传递给分子氧并形成水或过氧化氢的酶类,由于这类酶所起的作用在生物氧化的末端,故称为末端氧化酶。
呼吸商:
它等于植物组织在一定时间内,放出CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数之比。
能荷:
指ATP-ADP-AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量。
巴斯德效应:
氧可以降低分解糖代谢和减少糖酵解产物积累的现象。
呼吸强度:
表示呼吸作用快慢或强弱的指标。
温度系数:
由于温度升高10度而引起的反应速率的增加。
ADP/O比:
每消耗1原子氧所消耗的无机磷酸的原子数或ATP的增加量的比值。
1.什么是呼吸作用?
有何生理作用?
1.呼吸作用提供植物生命活动所需的大部分能量。
植物对矿质营养的吸收和运输,有机物的合成和运输,细胞的分裂和伸长,植株的生长和发育,都是靠呼吸作用提供能量
2.呼吸过程的中间产物为其他化合物合成提供原料,即呼吸作用在植物体内有机物转变方面起着枢纽作用
2.分析线粒体结构与功能关系。
3.EMP、TCA、PPP和氧化磷酸化在细胞哪些部位发生?
4.举例说明植物呼吸过程中末端氧化酶具有多条途径的生理意义?
5.分析光合作用、呼吸作用二者之间关系。
1.光合作用所需的ADP和辅酶NADP+与呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的。
这两种物质在光合和呼吸作用中可共用。
2.光合作用的碳循环与呼吸作用的无糖磷酸途径基本上是正反反应关系。
它们的中间产物同样是三碳糖,四碳糖,五碳糖,六碳糖和七碳糖等。
光合作用和呼吸作用之间有许多糖类是可以交替使用的。
3.呼吸作用产生的CO2给光合作用所利用,而光合作用产生的O2和有机物则供呼吸作用利用
6.线粒体内膜上的复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ各有何结构、功能特点?
1.复合体Ⅰ含有NADH脱氢酶,FMN和3个Fe-S蛋白。
NADH将电子传到UQ(泛醌)
2.复合体Ⅱ的琥珀酸脱氢酶有FAD和Fe-S蛋白等,将FADH2的电子传给UQ
3.复合体Ⅲ含2个Cytb,Cytc和Fe-S,把UQH2(还原泛醌)的电子经Cytb传到Cytc
4.复合体Ⅳ包含细胞色素氧化酶复合物,Cyta和Cyta3,把Cytc的电子传给O2,激发O2并与基质中的H+结合,形成H2O
7.什么是巴斯德效应?
应用如何?
8.简述RQ影响因素。
(底物及供氧状态改变时对呼吸商有什么影响?
9.什么是伤呼吸?
为何机械损伤会加快植物呼吸作用?
10.马铃薯削皮后变褐的原因及生理意义是什么?
11.为什么低浓度的氰化物、叠氮化合物或者高浓度的CO处理植物,会对植物产生伤害,原因何在?
12.植物光呼吸和暗呼吸有何区别?
13.光合磷酸化和氧化磷酸化有什么异同?
(同第3单元第10\11\12题相同)
14.光合电子传递链和呼吸链有什么异同?
光合电子传递链:
放氧复合体光
H2OTyrP680PheoQAQBPQCytb6fPC
P700AoA1Fe-SxFe-SA,BFdFpNADP+
呼吸电子传递链:
15.绿茶、红茶和乌龙茶是怎么样制成的?
分析其原因。
EMP:
糖酵解TCA:
三羧酸循环
PPP:
磷酸戊糖途径EMP-TCA:
P/O:
RQ:
呼吸商
Q10:
温度系数Cytaa3:
PPO:
CP:
UQ:
泛醌FMN:
黄素单核苷酸
FAD:
黄素腺嘌呤二核苷酸TAC:
AOX:
交替氧化酶PQ:
质体醌
第五章植物同化物的运输
一、名词解释:
胞间连丝:
连接两个相邻植物细胞的胞质通道,行使水分、营养物质、小的信号分子以及大分子的胞质运输功能。
压力流动学说:
筛管中溶液流运输是由源端和库端之间渗透产生的压力梯度推动的。
多聚体-陷阱模型:
叶肉细胞合成的蔗糖运到维管束鞘细胞,经过众多的胞间连丝,进入居间细胞,其内的运输蔗糖分别于1或2个半乳糖分子合成棉子糖或水苏糖,而这两种糖分子大,不能扩散回维管束鞘细胞,只能运送到筛分子。
韧皮部装载:
指光合产物从韧皮部周围的叶肉细胞装到筛分子-伴胞复合体的整个过程。
韧皮部卸出:
指装载在韧皮部的