植物生理学第七版潘瑞炽编课后习题问题详解Word下载.docx
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如何用实验方法证明植物生长需这些元素
分为大量元素和微量元素两种：
大量元素：
CHONPSKCaMgSi，微量元素：
FeMnZnCuNaMoPClNi，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，如何鉴别发生缺氮、磷、钾现象；
若发生，可采用哪些补救措施？
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。
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。
施加钾肥。
4.植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常生命活动的需要？
（一）扩散：
1.简单扩散：
溶质从高浓度的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的物理过程。
2.易化扩散：
又称协助扩散，指膜转运蛋白易让溶质顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运，不需要细胞提供能量。
（二）离子通道：
细胞膜中，由通道蛋白构成的孔道，控制离子通过细胞膜。
（三）载体：
跨膜运输的内在蛋白，在跨膜区域不形成明显的孔道结构。
1.单向运输载体：
（uniportcarrier）能催化分子或离子单方向地顺着电化学势梯度跨质膜运输。
2.同向运输器：
（symporter）指运输器与质膜外的H结合的同时，又与另一分子或离子结合，同一方向运输。
3.反向运输器：
（antiporter）指运输器与质膜外侧的H结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，两者朝相反的方向运输。
（四）离子泵：
膜内在蛋白，是质膜上的ATP酶，通过活化ATP释放能量推动离子逆化学
势梯度进行跨膜转运。
（五）胞饮作用：
细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。
5.简述植物体内铵同化的途径。
①谷氨酰胺合成酶途径。
即铵与谷氨酸及ATP结合，形成谷氨酰胺。
②谷氨酸合酶途径。
谷氨酰胺与α-酮戊二酸及NADH（或还原型Fd）结合，形成2分子谷氨酸。
③谷氨酸脱氢酶途径。
铵与α-酮戊二酸及NAD（P）H结合，形成谷氨酸。
④氨基交换作用途径。
谷氨酸与草酰乙酸结合，在ASP-AT作用下，形成天冬氨酸和α-酮戊二酸。
谷氨酰胺与天冬氨酸及ATP结合，在AS作用下形成天冬酰胺和谷氨酸。
11.植物对水分和矿质元素的吸收有什么关系？
是否完全一致？
关系：
矿质元素可以溶解在溶液中，通过溶液的流动来吸收。
两者的吸收不完全一致
相同点：
①两者都可以通过质外体途径和共质体途径进入根部。
②温度和通气状况都会影响两者的吸收。
不同点：
①矿质元素除了根部吸收后，还可以通过叶片吸收和离子交换的方式吸收矿物质。
②水分还可以通过跨膜途径在根部被吸收。
12.细胞吸收水分和吸收矿质元素有什么关系？
有什么异同？
水分在通过集流作用吸收时，会同时运输少量的离子和小溶质调节渗透势。
①都可以通过扩散的方式来吸收。
②都可以经过通道来吸收。
①水分可以通过集流的方式来吸收。
②水分经过的是水通道，矿质元素经过的是离子通道。
③矿质元素还可以通过载体、离子泵和胞饮的形式来运输。
15.引起嫩叶发黄和老叶发黄的分别是什么元素？
请列表说明。
引起嫩叶发黄的：
SFe，两者都不能从老叶移动到嫩叶。
引起老叶发黄的：
KNMgMo，以上元素都可以从老叶移动到嫩叶。
Mn既可以引起嫩叶发黄，也可以引起老叶发黄，依植物的种类和生长速率而定。
9，根部细胞吸收矿质元素的途径和动力、、、、
答；
通过共质体和质外体运输，韧皮部是运输养料矿质元素的。
通过蒸腾作用产生蒸腾拉力促使他们运输的。
。
第三章植物的光和作用
●
●吸收光谱：
经过叶绿素吸收后，在光谱上出现黑线或暗带。
●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。
●聚光色素：
没有光化学活性，只有收集光能的作用，将光能聚集起来传给反应中心色素。
包括绝大多数的色素。
●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。
●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。
●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。
●景天酸代谢途径：
植物在夜间气孔开放，利用C4途径固定CO2，形成苹果酸，贮存在液泡中，白天气孔关闭，将夜间固定的CO2释放出来，再经C3途径固定CO2的过程。
●增益效应（爱默生效应）：
如果在远红光（大于685nm）照射下补充红光（650nm），量子产额大增，比单独用这两种波长的光照射时的总和还要高，这种效应称为增益效应。
1.植物光合作用的光反应和碳反应是在细胞的哪些部位进行的？
为什么？
光反应在类囊体膜（光合膜）上进行的，碳反应在叶绿体的基质中进行的。
原因：
光反应必须在光下才能进行的，是由光引起的光化学反应，类囊体膜是光合膜，为光反应提供了光的条件；
碳反应是在暗处或光处都能进行的，由若干酶催化的化学反应，基质中有大量的碳反应需要的酶。
2.在光合作用过程中，ATP和NADPH是如何形成的？
又是怎样被利用的？
形成过程是在光反应的过程中。
1）非循环电子传递形成了NADPH：
PSII和PSI共同受光的激发，串联起来推动电子传递，从水中夺电子并将电子最终传递给NADP+，产生氧气和NADPH，是开放式的通路。
2）循环光和磷酸化形成了ATP：
PSI产生的电子经过一些传递体传递后，伴随形成腔内外H浓度差，只引起ATP的形成。
3）非循环光和磷酸化时两者都可以形成：
放氧复合体处水裂解后，吧H释放到类囊体腔内，把电子传递给PSII，电子在光和电子传递链中传递时，伴随着类囊体外侧的H转移到腔内，由此形成了跨膜的H浓度差，引起ATP的形成；
与此同时把电子传递到PSI，进一步提高了能位，形成NADPH，此外，放出氧气。
是开放的通路。
利用的过程是在碳反应的过程中进行的。
C3途径：
甘油酸-3-磷酸被ATP磷酸化，在甘油酸-3-磷酸激酶催化下，形成甘油酸-1，3-二磷酸，然后在甘油醛-3-磷酸脱氢酶作用下被NADPH还原，形成甘油醛-3-磷酸。
C4途径：
叶肉细胞的叶绿体中草酰乙酸经过NADP-苹果酸脱氢酶作用，被还原为苹果酸。
C4酸脱羧形成的C3酸再运回叶肉细胞，在叶绿体中，经丙酮酸磷酸双激酶催化和ATP作用，生成CO2受体PEP，使反应循环进行。
3.试比较PSI和PSII的结构及功能特点。
PSII
PSI
位于类囊体的堆叠区，颗粒较大
位于类囊体非堆叠区，颗粒小
由12种不同的多肽组成
由11种蛋白组成
反应中心色素最大吸收波长680nm
反应中心色素最大吸收波长700nm
水光解，释放氧气
将电子从PC传递给Fd
含有LHCII
含有LHCI
4.光和作用的氧气是怎样产生的？
水裂解放氧是水在光照下经过PSII的放氧复合体作用，释放氧气，产生电子，释放质子到类囊体腔内。
放氧复合体位于PSII类囊体膜腔表面。
当PSII反应中心色素P680受激发后，把电子传递到脱镁叶绿色。
脱镁叶绿素就是原初电子受体，而Tyr是原初电子供体。
失去电子的Tyr又通过锰簇从水分子中获得电子，使水分子裂解，同时放出氧气和质子。
6.光合作用的碳同化有哪些途径？
试述水稻、玉米、菠萝的光合碳同化途径有什么不同？
答：
有三种途径C3途径、C4途径和景天酸代谢途径。
途径
C3
C4
CAM
植物种类
温带植物（水稻）
热带植物（玉米）
干旱植物（菠萝）
固定酶
Rubisco
PEPcase/Rubisco
CO2受体
RUBP
RUBP/PEP
初产物
PGA
OAA
7.一般来说，C4植物比C3植物的光合产量要高，试从它们各自的光合特征以及生理特征比较分析。
叶片结构
无花环结构，只有一种叶绿体
有花环结构，两种叶绿体
叶绿素a/b
2.8+-0.4
3.9+-0.6
CO2固定酶
CO2固定途径
卡尔文循环
C4途径和卡尔文循环
最初CO2接受体
PEP
光合速率
低
高
CO2补偿点
饱和光强
全日照1/2
无
光合最适温度
羧化酶对CO2亲和力
高，远远大于C3
光呼吸
总体的结论是，C4植物的光合效率大于C3植物的光合效率。
8.从光呼吸的代谢途径来看，光呼吸有什么意义？
光呼吸的途径：
在叶绿体内，光照条件下，Rubisco把RUBP氧化成乙醇酸磷酸，之后在磷酸酶作用下，脱去磷酸产生乙醇酸；
在过氧化物酶体内，乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢，过氧化氢变为洋气，乙醛酸形成甘氨酸；
在线粒体内，甘氨酸变成丝氨酸；
过氧化物酶体内形成羟基丙酮酸，最终成为甘油酸；
在叶绿体内，产生甘油-3-磷酸，参与卡尔文循环。
在干旱和高辐射期间，气孔关闭，CO2不能进入，会导致光抑制。
光呼吸会释放CO2，消耗多余的能量，对光合器官起到保护的作用，避免产生光抑制。
在有氧条件下，通过光呼吸可以回收75%的碳，避免损失过多。
有利于氮的代谢。
9.卡尔文循环和光呼吸的代谢有什么联系？
卡尔文循环产生的有机物的1/4通过光呼吸来消耗。
氧气浓度高时，Rubisco作为加氧酶，是RUBP氧化，进行光呼吸；
CO2高时，Rubisco作为羧化酶，使CO2羧化，进行卡尔文循环。
光呼吸的最终产物是甘油酸-3-磷酸，参与到卡尔文循环中。
10.通过学习植物水分代谢、矿质元素和光合作用知识之后，你认为怎样才能提高农作物的产量。
合理灌溉。
合理灌溉可以改善作物各种生理作用，还能改变栽培环境，间接地对作用发生影响。
合理追肥。
根据植物的形态指标和生理指标确定追肥的种类和量。
同时，为了提高肥效，需要适当的灌溉、适当的深耕和改善施肥的方式。
光的强度尽量的接近于植物的光饱和点，使植物的光合速率最大，最大可能的积累有机物，但是同时注意光强不能太强，会产生光抑制的现象。
栽培的密度适度的大点，肥水充足，植株繁茂，能吸收更多的CO2，但同时要注意光线的强弱，因为随着光强的增加CO2的利用率增加，光合速率加快。
同时，可通过人工的增加CO2含量，提高光合速率。
使作物在适宜的温度范围内栽植，使作物体内的酶的活性在较强的水平，加速光合作用的碳反应过程，积累更多的有机物。
11.C3植物、C4植物和CAM在固定CO2方面的异同。
受体
进行的阶段
CO2羧化、CO2还原、更新
CO2羧化、转变、脱羧与还原、再生
羧化、还原、脱羧、C3途径
能量使用
先NADPH后ATP
12.据你所知，叶子变黄可能与什么条件有关，请全面讨论。
水分的缺失。
水分是植物进行正常的生命活动的基础。
矿质元素的缺失。
有些矿质元素是叶绿素合成的元素，有些矿质元素是叶绿素合成过程中酶的活化剂，这些元素都影响叶绿素的形成，出现叶子变黄。
光条件的影响。
光线过弱时，植株叶片中叶绿素分解的速度大于合成的速度，因为缺少叶绿素而使叶色变黄。
温度。
叶绿素生物合成的过程中需要大量的酶的参与，过高或过低的温度都会影响酶的活动，从而影响叶绿素的合成。
叶片的衰老。
叶片衰老时，叶绿素容易降解，数量减少，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶色呈现出黄色。
13.高O2浓度对光合过程有什么影响？
对于光合过程有抑制的作用。
高的O2浓度，会促进Rubisco的加氧酶的作用，更偏向于进行光呼吸，从而抑制了光合作用的进行。
15.“霜叶红于二月花”，为什么霜降后枫叶变红？
霜降后，温度降低，体内积累了较多的糖分以适应寒冷，体内的可溶性糖多了，就形成较多的花色素苷，叶子就呈红色的了。
第四章植物的呼吸作用
●呼吸作用：
指生物体内的有机物质，通过氧化还原而产生CO2同时释放能量的过程。
●有氧呼吸：
指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成水，同时释放能量的过程。
●无氧呼吸：
指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。
●糖酵解：
胞质溶胶中的己糖在无氧状态或有氧状态下均能分解成丙酮酸的过程。
●三羧酸循环：
糖酵解进行到丙酮酸后，在有氧条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解，直到形成水和CO2为止。
●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组成的电子传递途径，传递到分子氧的总过程。
●呼吸商：
植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的物质的量与吸收氧气的物质的量的比率。
●交替氧化酶：
抗氰呼吸的末端氧化酶，可把电子传给氧。
●巴斯德效应：
氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累。
●能荷：
就是ATP-ADP-AMP系统中可以利用的高能磷酸键的度量。
7.植物的光合作用与呼吸作用有什么关系？
相对性
光合作用
呼吸作用
物质代谢
合成物质
分解物质
能量代谢
储能过程：
光能-化学能
光合电子传递、光合磷酸化
放能过程：
化学能-ATP/NADPH
呼吸电子传递、氧化磷酸化
主要环境因素
光、CO2
温度、O2
场所
叶绿体
所有活细胞
相关性：
载能的媒体相同：
ATP、NADPH。
物质相关：
中间产物交替使用。
光合的O2用于呼吸；
呼吸的CO2用于光合。
磷酸化的机制相同：
化学渗透学说。
9.光合磷酸化与氧化磷酸化有什么异同？
光合磷酸化
氧化磷酸化
驱动能量
光能
化学能
H、e的来源
水的光解
底物氧化脱氢
H、e的传递方向
水--NADP
NADPH---O2
类囊体膜
线粒体内膜
H梯度
内膜》外膜
外膜》内膜
影响因素
光
O2和温度
使ADP与pi合成ATP。
第六章植物次级代谢产物
●初生代谢物：
初生代谢的产物，如糖类、脂肪、核酸、蛋白质等。
●次生代谢物：
由糖类等有机物次生代谢衍生出来的物质。
●萜类：
由异戊二烯组成的次生代谢物，一般不溶于水。
●酚类：
芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合物，是重要的次生代谢物之一。
●生物碱：
一类含氮杂环化合物，通常有一个含氮杂环，其碱性来自含氮的环。
●固醇：
是三萜的衍生物，它是质膜的主要组成，又是与昆虫脱皮有关的植物蜕皮激素的成分。
●类黄酮：
是两个芳香环被三碳桥连起来的15碳化合物，其结构来自两个不同的合成途径。
第五章植物体内有机物的运输
●胞间连丝：
是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。
●压力流学说：
筛管中溶液流运输是由源和库端之间渗透产生的压力梯度推动的。
●韧皮部装载：
指光和产物从叶肉细胞到筛分子-伴胞复合体的整个过程。
●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，居间细胞内的运输蔗糖分别与1或2个半乳糖分子合成棉子糖或水苏糖，这两种糖分大，不能扩散回维管束鞘细胞，只能运送到筛分子。
●韧皮部卸出：
装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程。
●配置：
指源叶中新形成同化产物的代谢转化。
●分配：
指新形成同化产物在各种库之间的分布。
1.植物叶片中合成的有机物质是以什么形式和通过什么途径运输到根部？
如何用实验证明植物体内有机物运输的形式和途径？
运输形式：
还原性糖，例如蔗糖、棉子糖、水苏糖和毛蕊糖，其中以蔗糖为最多。
运输途径：
筛分子-伴胞复合体通过韧皮部运输。
验证形式：
利用蚜虫的吻刺法收集韧皮部的汁液。
蚜虫以其吻刺插入叶或茎的筛管细胞吸取汁液。
当蚜虫吸取汁液时，用CO2麻醉蚜虫，用激光将蚜虫吻刺于下唇处切断，切口处不断流出筛管汁液，可收集汁液供分析。
验证途径：
运用放射性同位素示踪法。
2.公认的有机物运输的机理假说？
？
1930年明希（E.Mü
nch）提出了解释韧皮部同化物运输的压力流学说（pressureflowhypothesis）。
论点；
同化物在筛管内是随液流流动的，而液流的流动是由输导系统两端的膨压差引起的。
同化物在筛管内运输是一种集流，它是由源库两侧SE-CC复合体内渗透作用所形成的压力梯度所驱动的。
而压力梯度的形成则是由于源端光合同化物不断向SE-CC复合体进行装载，库端同化物不断从SE-CC复合体卸出，以及韧皮部和木质部之间水分的不断再循环所致。
即光合细胞制造的光合产物在能量的驱动下主动装载进入筛管分子，从而降低了源端筛管内的水势，而筛管分子又从邻近的木质部吸收水分，以引起筛管膨压的增加；
与此同时，库端筛管中的同化物不断卸出并进入周围的库细胞，这样就使筛管内水势提高，水分可流向邻近的木质部，从而引起库端筛管内膨压的降低。
因此，只要源端光合同化物的韧皮部装载和库端光合同化物的卸出过程不断进行，源库间就能维持一定的压力梯度，在此梯度下，光合同化物可源源不断地由源端向库端运输。
3.植物体内有机物分配的‘源’与‘库’之间的关系？
“源”即“代谢源”，是制造有机物的场所，如绿色植物的叶片。
“库”即“代谢库”，是储存有机物的场所，如植物的花、果、种子及块根、块茎等；
“库”还可以理解为消耗有机物的部位。
如植株生长的部位——根、茎等。
第七章细胞信号转导
●跨膜信号转换：
信号与细胞表面的受体结合后，通过受体将信号传递进入细胞内的过程。
●信号：
环境的变化。
●受体：
是指能够特异地识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质。
●第二信使：
位于细胞内的物质，将信号进一步传递和放大，最终引起细胞反应。
1.什么叫信号转导？
细胞信号转导包括哪些过程？
信号转导是指细胞偶联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制。
包括四个步骤：
第一，信号分子与细胞表面受体的相结合；
第二，跨膜信号转换；
第三，在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大和整合；
第四，导致生理生化变化。
2.什么叫钙调蛋白？
它有什么作用？
钙调蛋白是一种耐热的球蛋白，具有148个氨基酸的单链多肽。
两种方式起作用：
第一，可以直接与靶酶结合，诱导构象变化而调节靶酶的活性；
第二，与CA结合，形成活化态的CA/cam复合体，然后再与靶酶结合，将靶酶激活。
3.蛋白质可逆磷酸化在细胞信号转导中有什么作用？
是生物体内一种普遍的翻译后修饰方式。
细胞内第二信使如CA等往往通过调节细胞内多种蛋白激酶和蛋白磷酸酶，从而调节蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程，进一步传递信号。
4.植物细胞内钙离子浓度变化是如何完成的？
细胞壁是胞外钙库。
质膜上的CA通道控制CA内流，而质膜上的CA泵负责将CA泵出细胞。
胞内钙库的膜上存在CA通道、CA泵和CA/H反向运输器，前者控制CA外流，后两者将胞质CA泵入胞内钙库。
第八章植物生长物质
●植物生长物质：
调节植物生长发育的物质。
●植物激素：
是指一些在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量有机物。
●生长素极性运输：
生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。
●植物生长调节剂：
指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。
●三重反应：
乙烯可抑制黄化豌豆幼苗上胚轴的伸长生长，促进其加粗生长，地上部分失去负向地性生长（偏上生长）。
1.生长素是在植物体的哪些部位合成的？
生长素的合成有哪些途径？
合成部位：
生长旺盛部位（叶原基、嫩叶、发育中种子）；
途径（底物是色氨酸）：
吲哚丙酮酸途径、色胺途径、吲哚乙腈途径、吲哚乙酰胺途径。
2.根尖和茎尖的薄壁细胞有哪些特点与生长素的极性运输是相适应的？
生长素的极性运输是指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。
在细胞基部的质膜上有专一的生长素输出载体。
3.植物体内的赤霉素、细胞分裂素和脱落酸的生物合成有何联系。
11.赤霉素在绿色革命中的作用；
赤霉素，是广泛存在的一类植物激素。
植物激素是由植物自身代谢产生的一类有机物质，并自产生部位移动到作用部位，在极低浓度下就有明显的生理效应的微量物质，也被称为植物天然激素或植物内源激素。
既然天然也就是无农药残留了，完全符合当代“绿色”的要求啦。
13.作物能抵御各种逆境胁迫，是一种激素作用或多种激素作用？
多种激素协同作用。
第。
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