植物生理学课后习题答案.docx

资源描述

植物生理学课后习题答案.docx

《植物生理学课后习题答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《植物生理学课后习题答案.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

植物生理学课后习题答案.docx

植物生理学课后习题答案

第一章　植物得水分生理

1.将植物细胞分别放在纯水与1mｏl/L蔗糖溶液中,细胞得渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？

答:

在纯水中,各项指标都增大;在蔗糖中,各项指标都降低。

2。

从植物生理学角度,分析农谚“有收无收在于水”得道理。

答:

水,孕育了生命、陆生植物就是由水生植物进化而来得,水就是植物得一个重要得“先天"环境条件。

植物得一切正常生命活动,只有在一定得细胞水分含量得状况下才能进行,否则,植物得正常生命活动就会受阻,甚至停止、可以说,没有水就没有生命。

在农业生产上,水就是决定收成有无得重要因素之一。

水分在植物生命活动中得作用很大,主要表现在4个方面:

●水分就是细胞质得主要成分。

细胞质得含水量一般在70~90％,使细胞质呈溶胶状态,保证了旺盛得代谢作用正常进行,如根尖、茎尖。

如果含水量减少,细胞质便变成凝胶状态,生命活动就大大减弱,如休眠种子。

●水分就是代谢作用过程得反应物质。

在光合作用、呼吸作用、有机物质合成与分解得过程中,都有水分子参与。

●水分就是植物对物质吸收与运输得溶剂。

一般来说,植物不能直接吸收固态得无机物质与有机物质,这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。

同样,各种物质在植物体内得运输,也要溶解在水中才能进行、

●水分能保持植物得固有姿态、由于细胞含有大量水分,维持细胞得紧张度（即膨胀）,使植物枝叶挺立,便于充分接受光照与交换气体。

同时,也使花朵张开,有利于传粉。

3.水分就是如何跨膜运输到细胞内以满足正常得生命活动得需要得？

●通过膜脂双分子层得间隙进入细胞、

●膜上得水孔蛋白形成水通道,造成植物细胞得水分集流、植物得水孔蛋白有三种类型:

质膜上得质膜内在蛋白、液泡膜上得液泡膜内在蛋白与根瘤共生膜上得内在蛋白,其中液泡膜得水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。

４.水分就是如何进入根部导管得？

水分又就是如何运输到叶片得？

答:

进入根部导管有三种途径:

●质外体途径:

水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分得移动,阻力小,移动速度快。

●跨膜途径:

水分从一个细胞移动到另一个细胞,要两次通过质膜,还要通过液泡膜。

●共质体途径:

水分从一个细胞得细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞得细胞质,形成一个细胞质得连续体,移动速度较慢。

这三条途径共同作用,使根部吸收水分。

根系吸水得动力就是根压与蒸腾拉力、

运输到叶片得方式:

蒸腾拉力就是水分上升得主要动力,使水分在茎内上升到达叶片,导管得水分必须形成连续得水柱。

造成得原因就是:

水分子得内聚力很大,足以抵抗张力,保证由叶至根水柱不断,从而使水分不断上升。

5。

植物叶片得气孔为什么在光照条件下会张开,在黑暗条件下会关闭？

●保卫细胞细胞壁具有伸缩性,细胞得体积能可逆性地增大40~100%、

●保卫细胞细胞壁得厚度不同,分布不均匀、双子叶植物保卫细胞就是肾形,内壁厚、外壁薄,外壁易于伸长,吸水时向外扩展,拉开气孔;禾本科植物得保卫细胞就是哑铃形,中间厚、两头薄,吸水时,横向膨大,使气孔张开。

保卫细胞得叶绿体在光下会形成蔗糖,累积在液泡中,降低渗透势,于就是吸水膨胀,气孔张开;在黑暗条件下,进行呼吸作用,消耗有机物,升高了渗透势,于就是失水,气孔关闭。

6、气孔得张开与保卫细胞得什么结构有关？

●细胞壁具有伸缩性,细胞得体积能可逆性地增大4０~100%。

●细胞壁得厚度不同,分布不均匀。

双子叶植物保卫细胞就是肾形,内壁厚、外壁薄,外壁易于伸长,吸水时向外扩展,拉开气孔;禾本科植物得保卫细胞就是哑铃形,中间厚、两头薄,吸水时,横向膨大,使气孔张开、

9。

设计一个证明植物具有蒸腾作用得实验装置。

10。

设计一个测定水分运输速度得实验、

第二章植物得矿质营养

１。

植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素？

如何用实验方法证明植物生长需这些元素?

答:

分为大量元素与微量元素两种:

●大量元素:

CHONPSＫCａＭｇ　Ｓi

●微量元素:

FeMn　ＺnＣuNaMoＰ　Cl　Ni

实验得方法:

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得溶液,观察植物就是否能够正常得生长。

如果能正常生长,则证明缺少得元素不就是植物生长必须得元素;如果不能正常生长,则证明缺少得元素就是植物生长所必须得元素、

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,开花期与成熟期都延迟,产量降低,抗性减弱、

补救措施:

施加磷肥。

缺钾:

植株茎秆柔弱易倒伏,抗旱性与抗寒性均差,叶色变黄,逐渐坏死,缺绿开始在老叶。

补救措施:

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得需要?

（一）扩散

1.简单扩散:

溶质从高浓度得区域跨膜移向浓度较低得邻近区域得物理过程。

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,由通道蛋白构成得孔道,控制离子通过细胞膜。

（三）载体:

跨膜运输得内在蛋白,在跨膜区域不形成明显得孔道结构。

１.单向运输载体:

（uｎipｏrｔ　cａrrｉer）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）指运输器与质膜外得Ｈ结合得同时,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得H结合得同时,又与质膜内侧得分子或离子结合,两者朝相反得方向运输。

（四）离子泵:

膜内在蛋白,就是质膜上得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:

细胞通过膜得内陷从外界直接摄取物质进入细胞得过程。

７、植物细胞通过哪些方式来控制胞质中得钾离子浓度?

●钾离子通道:

分为内向钾离子通道与外向钾离子通道两种。

内向钾离子通道就是控制胞外钾离子进入胞内;外向钾离子控制胞内钾离子外流。

●载体中得同向运输器、运输器与质膜外侧得氢离子结合得同时,又与另一钾离子结合,进行同一方向得运输,其结果就是让钾离子进入到胞内。

8、无土栽培技术在农业生产上有哪些应用？

●可以通过无土栽培技术,确定植物生长所必须得元素与元素得需要量,对于在农业生产中,进行合理得施肥有指导得作用。

●无土栽培技术能够对植物得生长条件进行控制,植物生长得速度快,可用于大量得培育幼苗,之后再栽培在土壤中。

10、在作物栽培时,为什么不能施用过量得化肥,怎样施肥才比较合理？

过量施肥时,可使植物得水势降低,根系吸水困难,烧伤作物,影响植物得正常生理过程。

同时,根部也吸收不了,造成浪费。

合理施肥得依据:

●根据形态指标、相貌与叶色确定植物所缺少得营养元素。

●通过对叶片营养元素得诊断,结合施肥,使营养元素得浓度尽量位于临界浓度得周围、

●测土配方,确定土壤得成分,从而确定缺少得肥料,按一定得比例施肥。

11.植物对水分与矿质元素得吸收有什么关系？

就是否完全一致？

关系:

矿质元素可以溶解在溶液中,通过溶液得流动来吸收。

两者得吸收不完全一致

相同点:

①两者都可以通过质外体途径与共质体途径进入根部。

　　　②温度与通气状况都会影响两者得吸收。

不同点:

①矿质元素除了根部吸收后,还可以通过叶片吸收与离子交换得方式吸收矿物质。

　　　②水分还可以通过跨膜途径在根部被吸收。

12.细胞吸收水分与吸收矿质元素有什么关系？

有什么异同?

关系:

水分在通过集流作用吸收时,会同时运输少量得离子与小溶质调节渗透势。

相同点:

①都可以通过扩散得方式来吸收、②都可以经过通道来吸收。

不通电:

①水分可以通过集流得方式来吸收。

②水分经过得就是水通道,矿质元素经过得就是离子通道、

③矿质元素还可以通过载体、离子泵与胞饮得形式来运输。

13、自然界或栽种作物过程中,叶子出现红色,为什么？

●缺少氮元素:

氮元素少时,用于形成氨基酸得糖类也减少,余下得较多得糖类形成了较多得花色素苷,故呈红色。

●缺少磷元素:

磷元素会影响糖类得运输过程,当磷元素缺少时,阻碍了糖分得运输,使得叶片积累了大量得糖分,有利于花色素苷得形成。

●缺少了硫元素:

缺少硫元素会有利于花色素苷得积累。

●自然界中得红叶:

秋季降温时,植物体内会积累较多得糖分以适应寒冷,体内得可溶性糖分增多,形成了较多得花色素苷、

1４。

植株矮小,可能就是什么原因？

●缺氮:

氮元素就是合成多种生命物质所需得必要元素。

●缺磷:

缺少磷元素时,蛋白质得合成受阻,新细胞质与新细胞核形成较少,影响细胞分裂,生长缓慢,植株矮小、

●缺硫:

硫元素就是某些蛋白质或生物素、酸类得重要组成物质。

●缺锌:

锌元素就是叶绿素合成所需,生长素合成所需,且就是酶得活化剂。

●缺水:

水参与了植物体内大多数得反应。

1５、引起嫩叶发黄与老叶发黄得分别就是什么元素?

请列表说明、

●引起嫩叶发黄得:

S　Ｆe,两者都不能从老叶移动到嫩叶。

●引起老叶发黄得:

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,依植物得种类与生长速率而定。

１６。

叶子变黄可能就是那些因素引起得？

请分析并提出证明得方法。

●缺乏下列矿质元素:

ＮＭgＦMn　CｕZn、证明方法就是:

溶液培养法或砂基培养法。

分析:

Ｎ与Mｇ就是组成叶绿素得成分,其她元素可能就是叶绿素形成过程中某些酶得活化剂,在叶绿素形成过程中起间接作用。

●　光照得强度:

光线过弱,会不利于叶绿素得生物合成,使叶色变黄、

证明及分析:

在同等得正常条件下培养两份植株,之后一份植株维持原状培养,另一份放置在光线较弱得条件下培养。

比较两份植株,哪一份首先出现叶色变黄得现象、

●温度得影响:

温度可影响酶得活性,在叶绿素得合成过程中,有大量得酶得参与,因此

过高或过低得温度都会影响叶绿素得合成,从而影响了叶色、

证明及分析:

在同等正常得条件下,培养三份植株,之后其中得一份维持原状培养,一份放置在低温下培养,另一份放置在高温条件下培养。

比较三份植株变黄得时间。

第三章　植物得光合作用

1.植物光合作用得光反应与碳反应就是在细胞得哪些部位进行得?

为什么?

答:

光反应在类囊体膜（光合膜）上进行得,碳反应在叶绿体得基质中进行得。

原因:

光反应必须在光下才能进行得,就是由光引起得光化学反应,类囊体膜就是光合膜,为光反应提供了光得条件;碳反应就是在暗处或光处都能进行得,由若干酶催化得化学反应,基质中有大量得碳反应需要得酶。

2、在光合作用过程中,AＴP与NADPH就是如何形成得？

又就是怎样被利用得?

答:

形成过程就是在光反应得过程中。

●非循环电子传递形成了NＡDPＨ:

PＳＩＩ与ＰＳＩ共同受光得激发,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＋,产生氧气与NＡDPH,就是开放式得通路。

●循环光与磷酸化形成了AＴP:

PSI产生得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得形成、

●非循环光与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,电子在光与电子传递链中传递时,伴随着类囊体外侧得H转移到腔内,由此形成了跨膜得H浓度差,引起ATP得形成;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。

就是开放得通路、

利用得过程就是在碳反应得过程中进行得。

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:

叶肉细胞得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酸脱羧形成得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与ATP作用,生成ＣO2受体PEP,使反应循环进行。

3、试比较PSI与PSＩI得结构及功能特点。

PSＩI

PSI

位于类囊体得堆叠区,颗粒较大

位于类囊体非堆叠区,颗粒小

由12种不同得多肽组成

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、光与作用得氧气就是怎样产生得?

答:

水裂解放氧就是水在光照下经过PSＩI得放氧复合体作用,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。

脱镁叶绿素就就是原初电子受体,而Tyr就是原初电子供体、失去电子得Ｔｙr又通过锰簇从水分子中获得电子,使水分子裂解,同时放出氧气与质子。

6。

光合作用得碳同化有哪些途径？

试述水稻、玉米、菠萝得光合碳同化途径有什么不同？

答:

有三种途径C3途径、C４途径与景天酸代谢途径。

水稻为C3途径;玉米为Ｃ4途径;菠萝为CAM。

C３

ＣAM

植物种类

温带植物

热带植物

干旱植物

固定酶

Rubisｃｏ

PEPcase/Rubｉscｏ

PEＰcａse/Rubisco

CO2受体

RUBP

RUBＰ/PEP

RＵBＰ/PEP

初产物

PＧA

OＡＡ

OAA

7、一般来说,C4植物比Ｃ3植物得光合产量要高,试从它们各自得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。

3、９+－0.6

CO2固定酶

Rｕbiscｏ

ＰEPcaｓｅ/Rubisco

CO2固定途径

卡尔文循环

C4途径与卡尔文循环

最初CＯ2接受体

ＲＵＢP

ＰＥP

光合速率

低

高

CO2补偿点

高

低

饱与光强

全日照１/２

无

光合最适温度

低

高

羧化酶对ＣO2亲与力

低

高,远远大于Ｃ3

光呼吸

高

低

总体得结论就是,C4植物得光合效率大于C3植物得光合效率、

8、从光呼吸得代谢途径来瞧,光呼吸有什么意义？

光呼吸得途径:

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与过氧化氢,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、

●在干旱与高辐射期间,气孔关闭,ＣO2不能进入,会导致光抑制。

光呼吸会释放CO2,消耗多余得能量,对光合器官起到保护得作用,避免产生光抑制。

●在有氧条件下,通过光呼吸可以回收７5％得碳,避免损失过多。

●有利于氮得代谢、

９、卡尔文循环与光呼吸得代谢有什么联系？

●卡尔文循环产生得有机物得1/４通过光呼吸来消耗。

●氧气浓度高时,Rｕbｉsｃo作为加氧酶,就是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。

●光呼吸得最终产物就是甘油酸-3-磷酸,参与到卡尔文循环中、

１0、通过学习植物水分代谢、矿质元素与光合作用知识之后,您认为怎样才能提高农作物得产量。

●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、根据植物得形态指标与生理指标确定追肥得种类与量、同时,为了提高肥效,需要适当得灌溉、适当得深耕与改善施肥得方式。

●光得强度尽量得接近于植物得光饱与点,使植物得光合速率最大,最大可能得积累有机物,但就是同时注意光强不能太强,会产生光抑制得现象、

●栽培得密度适度得大点,肥水充足,植株繁茂,能吸收更多得CO2,但同时要注意光线得强弱,因为随着光强得增加CO2得利用率增加,光合速率加快。

同时,可通过人工得增加ＣＯ２含量,提高光合速率、

●使作物在适宜得温度范围内栽植,使作物体内得酶得活性在较强得水平,加速光合作用得碳反应过程,积累更多得有机物、

１1。

C3植物、C4植物与CAM在固定CO２方面得异同。

C４

CAＭ

受体

RUＢＰ

ＰEＰ

PEP

固定酶

Ruｂisｃo

PEPcaｓe／Rｕbiｓcｏ

PEPｃasｅ/Ｒuｂisｃo

进行得阶段

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

初产物

PGＡ

OAA

能量使用

先ＮADPH后ATP

12.据您所知,叶子变黄可能与什么条件有关,请全面讨论。

●水分得缺失。

水分就是植物进行正常得生命活动得基础、

●矿质元素得缺失。

有些矿质元素就是叶绿素合成得元素,有些矿质元素就是叶绿素合成过程中酶得活化剂,这些元素都影响叶绿素得形成,出现叶子变黄、

●光条件得影响。

光线过弱时,植株叶片中叶绿素分解得速度大于合成得速度,因为缺少叶绿素而使叶色变黄、

●温度。

叶绿素生物合成得过程中需要大量得酶得参与,过高或过低得温度都会影响酶得活动,从而影响叶绿素得合成。

●叶片得衰老。

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?

答:

对于光合过程有抑制得作用。

高得Ｏ２浓度,会促进Ruｂｉsco得加氧酶得作用,更偏向于进行光呼吸,从而抑制了光合作用得进行、

15。

“霜叶红于二月花",为什么霜降后枫叶变红?

答:

霜降后,温度降低,体内积累了较多得糖分以适应寒冷,体内得可溶性糖多了,就形成较多得花色素苷,叶子就呈红色得了。

第四章植物得呼吸作用

6。

用很低浓度得氰化物与叠氮化合物或高浓度得ＣO处理植物,植物很快会发生伤害,试分析该伤害得原因就是什么？

答:

上述得处理方法会造成植物得呼吸作用得抑制,使得植物不能进行正常得呼吸作用,为植物体提供得能量也减少了,从而造成了伤害得作用。

7。

植物得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