植物生理学复习资料.docx
《植物生理学复习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《植物生理学复习资料.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
植物生理学复习资料
一、水分代谢
名词解释
水势同温度下物系中的水与纯水间每偏摩尔体积的化学势差。
渗透势溶质势，由于溶质颗粒的存在而使水势降低。
自由水不被植物细胞内胶体颗粒或大分子所吸附、能自由移动、并起溶剂作用的水。
束缚水被细胞内胶体颗粒或大分子吸附或存在于大分子结构空间，不能自由移动的水。
蒸腾作用植物体内的水分以气体状态向外界扩散的生理过程。
蒸腾系数又称需水量，植物制造1g干物质所需消耗的水分量（g）。
蒸腾速率又称蒸腾强度，指植物在单位时间，单位叶面积通过蒸腾作用而散失的水分量。
二、简述
1.水分在植物体内存在方式及其代谢活动关系。
自由水和束缚水。
自由水可用于蒸腾，可作溶剂，作介质反应、转运可溶物质。
束缚水不易丧失，不起溶剂作用，高温不易汽化，低温不易结水。
2.气孔运动的机理。
光的调节机制、渗透调节机制、植物激素ABA调节机制。
气孔的运动主要是保卫细胞的吸水膨胀和失水收缩。
受保卫细胞的水势控制。
保卫细胞水势下降，细胞吸水，气孔开放；保卫细胞水势上升，细胞失水，气孔关闭。
3.试述蒸腾作用的生理意义。
引起被动吸水，植物对水分吸收和运输的一个主要动力；植物吸收和运输矿物盐类的主要动力；降低植物体和叶片的温度；蒸腾作用的正常进行，气孔开放，有利于光合作用CO2的固定。
4.高大乔木为什么能把水分运输到顶端。
（包括内聚力）
由于下根的根压与上部的蒸腾拉力，其中根压具有局限性。
植物由于蒸腾失水，导管与管胞里的水分在不断上升，水柱产生拉力，由于水柱分子之间的内聚力大于蒸腾作用上升拉力，因而能保持水分持续不断向上运输。
5.植物水势有哪些部分组成？
渗透势、压力势、衬质势、重力势。
渗透势：
Φs≤0有溶质存在会降低水的自由能Φs=-cRT（其中c代表摩尔浓度）
压力势：
Φp≥0细胞壁对溶质产生的力
衬质势：
Φm≤0细胞中含有亲水的胶体
干燥的种子衬质势较高，一般情况下不考虑衬质势
ΦG重力势，可正可负，细胞水势不考虑ΦG
6.简述气孔运动机理：
1、淀粉——糖转化学说
2、无机离子吸收学说
3、苹果酸减学说
三、论述
提高植物抗旱性措施：
1、炼苗：
在进行栽培之前经历盐碱性处理，增强抗旱性；
2、利用抗蒸腾剂：
ABA类减少蒸腾
3、利用转基因：
多进行一些脯氨酸、甜菜碱等具有抗旱性的基因
4、吸水剂
5、菌根：
植入菌根，增强了植物根系的吸水能力及面积
二、矿质营养
一、名词解释
必需元素植物的正常生长、生殖所必需的，若缺乏该元素，则植物不能完成其生活史。
离子通道多肽链中若干疏水区段在膜脂双层结构中形成的跨膜孔道结构。
单盐毒害如果将植物长期培养在只含一种金属离子的溶液中，即使是植物生长发育所必需的植物也不能正常生活，从而引起的毒害作用叫做单盐毒害作用。
离子对抗作用如果在能发生单盐毒害的溶液中加入另一种矿质离子，其对植物的毒害作用即能减弱或消失，这种作用叫做离子对抗作用。
生物固氮通过微生物的作用，把空气中的游离氮素固定转变成含氮化合物的过程称为生物固氮。
生理酸/碱/中性盐植物从外界吸收离子时是具有选择性的，即吸收离子的数量不与环境溶液中的离子浓度成正比。
如：
（NH4）2SO4，对NH4+的吸收远大于SO42-的吸收，由于要保持电荷平衡，就会有更多的H+交换出来，因此PH下降，这就是生理酸性盐。
即最终溶液的酸碱性是判断该盐生理酸碱中性的依据。
二、问答题（Answerthefollwingquestion）
1、必需元素种类及生理作用
N：
生命元素：
构成蛋白质的主要成分，16%-18%；首要地位：
核酸、辅酶、磷脂、叶绿素、细胞色素成分；植物激素、维生素、生物碱成分。
P：
细胞质、核酸成分，参与磷脂、核酸、蛋白、某些辅酶组成；参与组成ATP、FMN、NADP、CoA等有机物，参与光合作用、呼吸作用，参与糖、白、脂类代谢、能量转换如糖代谢、转化运输、还原N、蛋白质磷酸化磷酸盐构成缓冲体系、维持细胞渗透势。
K：
参与细胞重要代谢，40多种酶活化剂；促进蛋白质、糖类合成，促进糖运输；增加原生质水合程度，降低粘性、提高保水力，增强抗旱性；调节细胞渗透势和膨压，影响新器官形成，调节细胞吸水、气孔运动生理过程。
Ca：
生长受抑制，幼嫩器官溃烂坏死。
Mg：
叶脉间变黄或紫红色，严重时产生褐斑坏死。
Si：
植物易受真菌感染，易倒伏
Fe：
植株非常矮小，叶子呈黄色
Mn：
影响叶绿素的结构成分
Zn：
植株矮小，叶子缺绿
Cu：
叶黑绿，其中有坏死点，先从叶缘扩展到叶基部，叶子会卷皱或畸形
B：
嫩芽及顶芽坏死
Mo：
老叶叶脉间缺绿，坏死
Cl：
植株叶小，叶尖干枯，黄化，最终坏死，根生长慢，根尖粗
Ni：
叶尖积累较多的脲，出现坏死现象
Na：
植物呈现黄化和坏死现象，甚至不能开花。
2、植物细胞吸收矿质元素形式与特点。
①离子形式：
K+、Ca+、NH4+
②有机态形式：
尿素、氨基酸
③化合物形式：
H4SiO4
④金属以金属离子
特点：
①根系吸收矿质离子与吸收水分不成比例
②根系对离子的吸收具有选择性
③根系吸收单盐会受毒害
3、影响植物吸收矿质元素的条件有哪些？
内因：
根的表面积，根毛可以增大表面积；根部的代谢活动；
外因：
土温（影响根的呼吸作用）；
土壤通气状况（与根系呼吸有关）；
介质的pH值（PH大有利于阳离子吸收，PH小有利于阴离子吸收）；
离子间的相互作用（协同作用和相互抑制作用）。
4、植物吸收矿质如何在体内运输？
根据吸收溶质是否需要提供能量，可分为被动运输和主动运输，前者顺电势梯度进行，后者需要消耗代谢能量逆电化学势梯度。
三、论述
如何提高植物耐盐性。
1）筛选抗逆性材料
2）培育抗逆植物材料：
基因工程转化抗旱耐盐基因，如甜菜碱、脯氨酸合成的基因等。
3）抗旱锻炼：
蹲苗、种子抗性锻炼
4）施用抗蒸腾剂：
ABA等试剂，促进气孔关闭。
叶面喷膜：
CO2、O2通过，水分不通过
5）水肥管理：
改善土壤营养成分：
控制土壤水分，少施N肥，多施P、K肥，使植株生长慢，结实，提高抗逆性。
6）利用基因转化技术①离子平衡调控，过量表达某些ATP酶
②渗透调节多表达些脯氨酸：
甜菜碱
③活性氧调控：
SOD酶的合成
7）用吸水剂，明显提高抗旱性，
8）菌根：
用真菌感染，减少植物对离子的吸收
9）使用植物激素：
一些天然的植物激素与植物的抗性有一定关系
三、光合作用
一、名词解释
原初反应中心色素分子吸收光能或接受其它色素分子传递能量，被激发的高能电子转移到其它分子，产生电荷分离，发生氧化还原的化学反应。
爱默生效应当红光和远红一起照射时光合速率远远大于它们分别照射时光合速率的总和，也可是两种波长的光协同作用二增加光和效率的现象。
光呼吸植物绿色器官在照光条件下吸收氧气和释放CO2的过程。
荧光现象叶绿素的乙醚溶液在直射光下为翠绿色，在发射光下为棕红色。
这个红光就是叶绿素受光激发后回到基态所发射的光，称为荧光。
光合磷酸化叶绿体在光下通过光合电子传递将无机磷和ADP转化为ATP，形成高能磷酸键的过程。
红降现象照射波长在586～685nm之间，小球藻量子效率大体相等，超过685nm时，量子产率显著降低。
PQ穿梭PQ是质体醌，它在传递电子时也将质子从间质输入类囊体内腔，PQ在类囊体上的这种氧化还原反复变化称为PQ穿梭。
二、标出符号名称
1.PQ质体醌
2.Chla叶绿素a
3.PSI光系统I
4.PSII光系统II
5.Cytb/f细胞色素b6f
6.Fd铁氧化蛋白
7.CF0-CF1ATP合酶复合体
8.PGA磷酸甘油酸
9.RuBP核酮糖-1，5-二磷酸
10.PEP磷酸烯醇式丙酮酸
11.PC质体箐
12.NADP+还原型辅酶II（NADPH）的氧化形式NADH还原型辅酶Ⅰ
13.PGAld甘油醛3磷酸
14.DPA次级电子供体
三、简述题
1.简要说明高等植物叶绿体色素的种类及其功能。
叶绿素:
小部分chla吸收光能，将光能转化成电能----中心色素;大部分chla，chlb吸收光能，传递光能————捕光色素（天线色素）。
类胡萝卜素：
对叶绿素的光氧化起保护作用；吸收光能并传递给叶绿素a。
2.比较叶绿素a与叶绿素b吸收光谱的异同？
叶绿素a最大吸收在2个（2个峰值）
叶绿素b2个峰值
3.简述光合磷酸化的类型和特点？
非循环光合磷酸化：
电子传递是个开放的通路，在基粒片层进行，占主要地位。
循环光合磷酸化：
电子传递是个闭合的回路，在基质片层内进行，在高等植物中可能起补充ATP不足的作用。
4.卡尔文循环中光合碳同化分为哪些部分？
①羧化阶段：
C5RuBp→2PGAlC3
1,5-二磷酸核酮糖3-磷酸甘油酸
PGA+ATP→DPGA+ADP
②还原阶段：
1，3-二磷酸甘油酸
PGA+NADPH→DGAld+NADP+3-磷酸
③更新阶段18ATP
（再生）6CO212NADPHC6
5.比较C3植物和C4植物的光合特征。
C3
C4
叶肉
植物排列松散，淀粉累积，富含RUBP羧化酶
植物排列紧密，无淀粉累积，富含PEP羧化酶
鞘C
细胞小，不含叶绿体，无淀粉累积
细胞大，含叶绿体大（无基粒）,有淀粉累积
7.比较C4植物和CAM植物的光合碳同化的异同。
C4植物：
以C4途径和卡尔文循环协同作用同化碳素的植物（甘蔗、玉米、高粱）。
CAM植物：
以CAM途径和卡尔文循环协同作用同化碳素的植物（仙人掌类、景天类、凤梨类）
7.简述C4植物光合速率高于C3植物的原因。
1.C4植物－PEP羧化酶与CO2亲和力高，C3植物－RUBP羧化酶与CO2亲和力低。
2.C4CO2补偿点低（0~10mg/L）—低补偿植物，C3CO2补偿点高（50~150mg/L）高补偿植物。
3.C4途径CO2泵作用，提高鞘细胞CO2浓度。
C4植物光呼吸维管束鞘细胞中进行，光呼吸极低——低光呼吸植物，C3植物光呼吸叶肉细胞中进行，强的光呼吸——高光呼吸植物。
8.什么事光饱和现象，解释其原因。
四、呼吸作用
一、名词解释
1.呼吸商单位时间内植物组织放出CO2的mol数与吸收O2的mol数之比RQ＝释放CO2mol数/吸收O2mol数
2.抗氰呼吸氰化物不能抑制呼吸。
指当植物体内存在与细胞色素氧化酶的铁结合的阴离子如氰化物时，仍能继续进行的呼吸，即不受氰化物抑制的呼吸。
3.呼吸链由许多氧化还原迅速而可逆的呼吸传递体构成，呼吸传递体分为氢传递体和电子传递体。
氧化磷酸化生物氧化中，电子经过线粒体的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。
4.交替氧化酶活性中心含铁，将经UQ传来的电子交给氧生成水，是植物体抗氰呼吸途径的末端氧化酶。
5.末端氧化酶处于生物氧化一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或电子传递给分子氧，形成水或过氧化氢的氧化酶。
6.糖酵解呼吸过程中糖在细胞质内逐步分解，转化成丙酮酸的过程，不需要氧。
是有氧呼吸与无氧呼吸共同具有的糖分解途径。
7.三羧酸循环糖酵解到丙酮酸以后，有氧的情况下丙酮酸进入线粒体，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环逐步分解为二氧化碳，将这一过程称为三羧酸循环。
8.磷酸戊糖途径（PPP途径）不经过无氧呼吸生成丙酮酸而进行有氧呼吸的途径。
9.巴斯德效应有氧氧化产生了较多的ATP抑制了糖酵解的一些酶所致，有利于能源物质的经济作用。
二、标出符号名称
UQ泛醌
F0-F1F0－F1复合体
Cyta/a3细胞色素，Ctyaa3（末端氧化酶）
EMP糖酵解
PPP磷酸戊糖途径
TCA三羧酸循环
RQ呼吸商
Cytb6：
叶绿素b叶绿素b6f
三、简述题
1、植物呼吸作用有哪些途径及细胞定位。
呼吸作用是指生物体内的有机物质通过氧化还原反应而产生CO2同时释放能量的过程，分为有氧呼吸和无恙呼吸。
有氧呼吸：
生活在O2参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成H20，同时释放能量。
无氧呼吸：
一般在无恙条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出能量的过程。
2、戊糖磷酸途径的生理意义。
将光合作用和呼吸作用联系起来。
由于中间产物很多都为光合作用中间物，因此与光合联系起来，且由于有核糖的生成，因此有利于核酸的生成。
１）.提供磷酸核糖 戊糖磷酸途径是体内利用葡萄糖生成磷酸核糖的唯一途径，为体内核酸合成提供了原料。
２）.提供NADPH供氢体
戊糖磷酸途径的另一主要生理意义是提供细胞代谢所需的NADPH。
3、如何调控植物的呼吸代谢来保证果蔬的长期保存。
4、电子如何传递。
5、植物线粒体有哪些呼吸传递体。
计算1mol三磷酸甘油醛完全氧化生成几molATP
12.5
六、植物生长调节物质
一、名词解释
1.植物激素：
①由植物体内产生的②通常由产生部位运输到作用部位③浓度极低，对植物的生理过程起重要调节作用的一类有机物。
2.三重反应①茎的生长受到抑制②促使茎或根增粗③茎的水平生长（横向地性）。
二、简述题
1．植物调控自身体内自由态IAA的途径有哪些？
生长素的生理植物体内自由生长素水平是通过生物合成，生物降解，运输，结合和区室化等途径调节的。
（P174，答案不确定）
2．五大类植物激素的生理作用。
生长素类：
1）促进细胞器官的生长
2）调控向性运动
3）促进插条生根
4）顶端优势
5）抑制离区的形成（延缓叶子脱落）
赤霉素类：
1）促进细胞与茎的伸长
2）调节植物幼态和成熟态之间的转换
3）代替低温、常日照促进成花
4）解除种子和芽的休眠、促进萌发
5）增强顶端优势
6）诱导水解酶的形成（α-淀粉酶）
7）促进果实成长
8）诱导单性结实
细胞分裂素：
1）促进细胞分裂、器官分化
2）促进芽的发生
3）解除顶端优势
4）解除种子休眠，促进种子萌发
5）推迟离体器官的衰老和促进营养物质移动
脱落酸：
1）促进离层产生，促进器官脱落
2）诱导种子和芽的休眠，抑制发芽、生长
3）抑制生长和加速衰老
4）调节气孔的关闭
5）提高抗逆性
乙烯：
1）促进枝叶脱落
2）促进果实成熟
3）三重反应
4）促进插条生根
3、下列哪些不属于植物激素：
（1）玉米素
（2）二氢玉米素（3）b-苄基腺嘌呤（4）激动素
七、光形态建成
一、名词解释
1.光敏素植物体内一种蛋白色素，有钝化型和活化型两种，分别吸收红光和远红光而相互转化。
2.光形态建成光控制细胞的分化、结构和功能的改变，影响组织和器官的建成，调节植物整个生长发育。
3.酸生长学说
“酸生长理论”的要点是：
1原生质膜上存在着非活化的质子泵（H＋-ATP酶），生长素作为泵的变构效应剂，与泵蛋白结合后使其活化；
2活化了的质子泵消耗能量（ATP），将细胞内的H＋泵到细胞壁中，导致细胞壁基质溶液的pH下降；
3在酸性条件下，H＋一方面使细胞壁中对酸不稳定的键（如氢键）断裂，另一方面（也是主要的方面）使细胞壁中的某些多糖水解酶（如纤维素酶）活化或增加，从而使连接木葡聚糖与纤维素微纤丝之间的键断裂，细胞壁松弛；
4细胞壁松弛后，细胞的压力势下降，导致细胞的水势下降，细胞吸水，体积增大而发生不可逆增长。
酸生长理论用来解释生长素的作用机理。
4.细胞全能性：
在多细胞生物中每个体细胞的细胞核具有个体发育的全部基因，只要条件许可，都可发育成完整的个体的能力。
5.PCD（programmedcelldeath，PCD）
细胞程序性死亡，又称凋亡（apoptosis），是指细胞内由于受到某种基因调控时所采取的一种主动的有序的死亡方式。
6.顶端优势
植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象
二、简答
1、光对植物生长发育影响
间接影响：
主要通过光合作用，是一个高能反应。
直接影响：
主要通过光形态建成，是一个低能反应。
光在此主要起信号作用。
1）光形态建成的概念：
光控制植物生长、发育和分化的过程。
为光的低能反应。
光在此起信号作用。
信号的性质与光的波长有关。
植物体通过不同的光受体感受不同性质的光信号。
2）光形态建成的主要方面：
①蓝紫光对植物的生长特别是对茎的伸长生长有强烈的抑制作用。
因此生长在黑暗中的幼苗为黄化苗。
光对植物生长的抑制与其对生长素的破坏有关。
②蓝紫光在植物的向光性中起作用。
③光（实质是红光）通过光敏色素影响植物生长发育的诸多过程。
如：
需光种子的萌发；叶的分化和扩大；小叶运动；光周期与花诱导；花色素形成；质体（包括叶绿体）的形成；叶绿素的合成；休眠芽的萌发；叶脱落等。
3）光信号受体：
光敏色素、隐花色素、UV-B受体。
2、植物向光、向地性的生理基础。
顶端是因为植物向光性，生长素向背光侧运输，促进生长。
造成背侧生长速率大于向光侧，形成弯曲。
而根部是因为地球重力关系，使得生长素积于根部近地侧，使得该部位生长素浓度过高，而抑制了根部的生长。
（生长素的两重性：
对于植物根、茎、芽有促进作用也有抑制作用，过高的生长素会抑制生长。
）所以根部近地侧生长速率小于背地侧，使得根部向地性生长。
八、植物生长与运动
一、名词解释
生长大周期植物细胞、组织、器官或整体生长呈现慢→快→慢的变化历程，生长曲线呈S形。
二、简述题
植物营养生长与生殖生长的相关性
基本统一生殖生长所需养料，大部分由营养器官供应营养生长不好，生殖生长也不好。
有矛盾，相互抑制营养生长过旺，消耗养分多，影响生殖。
生殖生长过旺，营养生长放缓甚至死亡。
二、简述题
1．植物营养生长于生殖生长的相关性
相互依赖，又相互对立。
生殖器官生长所需的养料，大部分是由营养器官供应的。
营养器官生长不好，生殖器官的生长自然也不会好。
营养器官生长过旺对生殖器官生长的抑制和生殖器官生长对营养器官生长的抑制两个方面。
九、植物生殖生理
一、名词解释
1.光周期现象植物对白天和黑夜相对长度的反应现象叫做光周期现象。
2.春化作用低温诱导植物开花的过程。
3.解除春化在春化过程没有完成时，使植物返回常温，则低温效果消失，引起春化的消除。
4.临界日长/暗期指昼夜周期中诱导短日植物开花所需的最长日照或诱导长日植物开花所必需的最短日照。
5.长日植物、短日植物即短夜植物，日照长度长于一定时数时才能开花，或花量较多（小麦、甘蓝、胡萝卜、芹菜）
6.长夜植物、短夜植物即短日植物，日照长度短于一定时数时才能开花，或花量较多（大豆、菊、水稻、棉花）
二、简述题
1．何为光周期现象？
植物光周期反应的类型。
植物对白天和黑夜相对长度的反应现象。
短日植物：
日照长度短于一定时数时才能开花，或花量较多（大豆、菊、水稻、棉花）
长日植物：
日照长度长于一定的时数时才能开花，或花量较多（小麦、甘蓝、胡萝卜、芹菜）
中日性植物：
只能在一定长度的日照时开花，太长太短都不利于开花（甘蔗）
日照中性植物：
在任何长度日照条件下都能开花（西红柿、茄子、辣椒）
2、光周期理论在农业生产中的应用。
十、植物衰老和脱落
一、名词解释
1.呼吸跃变某些肉质果实从生长停止到开始进入衰老之间的时期，其呼吸速率的突然升高。
2.离层
3.生长素浓度梯度学说
二、简述题
1．肉质果实成熟过程中有哪些生理生化变化。
生理变化：
果实变甜，酸味减少，涩味消失，香味产生，由硬变软，色泽变艳。
生化变化：
颜色：
果实品质鉴定的重要标记之一，色泽与果皮中所含色素有关，主要有叶绿素、类胡萝卜素、花青素，由于色素的含量与种类不同，果实所呈色泽不相同，较强的光照与充足的氧气有利于花青素形成，果实向阳面，着色较好；质地：
果皮细胞壁中可溶性果胶增加；香气：
水果香味，主要成分包括脂肪族与芳香族的酯，还有一些醛类；糖类：
淀粉，在成熟过程中逐渐被水解，转变为可溶性糖，使果实籴甜。
果实中的主要糖类有葡萄糖、果糖和蔗糖；有机酸：
在未成熟果实中含有多种有机酸，使水果具酸味。
主要的有机酸有苹果酸、柠檬酸和酒石酸等。
随着果实的成熟，一部分酸转变成糖，有的被氧化，有的被钾离子和钙离子等中和，所以酸味下降；单宁：
在果实成熟过程中单宁被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物，或凝集成不溶于水的胶状物质，而使涩味消失。
2、哪些种植物激素与脱落有关。
十一、植物抗逆生理
一、名词解释
1.交叉适应植物与不良环境反应之间的相互适应作用。
二、简述题
1．ABA提高植物抗逆性的生理机理。
1）ABA促进气孔关闭，减少水分损失；
2）减少膜的伤害，逆境会伤害生物膜，而脱落酸可使生物膜稳定，减少逆境导致的伤害；
3）提高抗氧化酶活性，保持活性氧平衡，减少自由基对膜的破坏；
4）改变体内代谢，提高渗透调节物质的水平，有利于渗透调节（施脱落酸，可使植物体增加脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质等的含量，从而使植物产生抗逆能力）。
2.举例说明如何提高植物抗逆性。
限于本人能力有限，大家多多包涵，欢迎补充指正！
！
！
！
！
以便更加完善我们的植物生理学资料！
！
！
！
！
！
红色的是还有一点问题的，大家有更准确的资料请完善然后共享哈！
！
升级会员 