植物生理学.docx

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植物生理学

Plantphysiogy

一、名词解释

1.植物生理学、是研究植物生命活动规律的学科。

2.吐水、从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象，称为吐水。

3.蒸腾作用、是指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶片），从体内散失到体外的现象。

4.根压、靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力称为根压。

5.“烧苗”现象、一般土壤液的水势都高于根细胞水势，根系顺利吸水。

但如果一次施肥过多或过浓，就会造成土壤溶液水势低于根细胞水势，这样根毛细胞不但吸收不到水分，反而还要失去水分，从而使植物萎蔫，这就是烧苗现象。

6.水势、每偏摩尔体积的水在体系中的化学势与纯水在相同温度、压力下的化学势之间的差。

7.大量元素、植物需要量相对较大的元素，在组织中所需浓度大于等于1000微克每克。

8.微量元素、植物需要量极少的元素，在组织中所需浓度小于等于100微克每克。

9.生物固氮、某些微生物把空气中的游离氮固定转化为氮化合物（氨）的过程。

10.单盐毒害、溶液中只有一种金属离子对植物起有害作用的现象。

11.光合色素、在光合作用的反应中吸收光能的色素称为光合色素。

12.原初反应、指从光合色素分子被激发到引发第一个电子传递为止的过程。

13.红降现象、大于685nm的远红光照射，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子效率急剧下降。

－－红降

14.聚光色素、指没有化学活性，只能吸收光能并将其传递给作用中心色素的色素分子。

又叫天线色素。

（包括大部分的叶绿素a，全部叶绿素b，类胡萝卜素。

）

15.呼吸作用、生活细胞内的有机物,在酶的参与下，逐步氧化分解并释放能量的过程。

16.呼吸速率、单位时间单位重量的植物所放出的CO2的量或吸收的O2的量。

17.抗氰呼吸、即有些植物的呼吸可以部分或完全不受氰化物的抑制的现象。

18.呼吸骤变、是指果实在成熟过程中，呼吸速率首先是降低，然后突然增高，最后又下降，此时果实便进入完全成熟。

这种现象称为呼吸跃变现象。

19.初生代谢物：

糖类、脂肪、核酸和蛋白质等光合作用的直接产物，称初级代谢产物。

20.次生代谢物：

由糖类等有机物次级代谢衍生出来的物质称次级代谢产物。

萜类：

挥发油、树脂、胡萝卜素、橡胶类别；单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜。

酚类：

水杨酸、香兰素含氮次生化合物:

（主要代表）生物碱、含氰苷、芥子油苷

21.植物生长物质、是指对植物生长发育有调节作用的一类物质的总称。

22.植物激素、指一些在植物体内合成，并从产生之处运送到作用部位，对生长发育产生显著调节作用的微量物质。

23.细胞全能型、植物体的每一个细胞含有该物种全套的遗传信息（DNA）,在脱离母体的整体控制后，在适宜的条件下，具有分化成株的潜力。

24.顶端优势、植物的顶芽长出主茎，侧芽长出分枝，通常主茎的顶端生长很快，而侧枝或侧芽则生长缓慢或潜伏不长，这种顶端生长占优势的现象，称为顶端优势。

25.向性运动、单方向的外界刺激，而引起的植物运动。

26.组织培养、是指在无菌条件分离并在培养基中培养离体组织（器官或细胞）的技术。

被培养的部分称为外植体。

27.生物钟、生物对昼夜的适应而产生生理上有周期性波动的内在节奏。

二、符号翻译

Ψw（细胞水势）、Ψm（衬质势）、Ψs溶质势）、Ψg（重力势）、Ψp、（压力势）、UV-B（吸收紫外线B）、R/T（根冠比）、ABA（脱落酸）、GA（赤霉素）、PP333（多效唑）、EMP（糖酵解）、TCA（三羧酸循环）、HMP（戊糖磷酸途径）、CAM（景天酸代谢）、Cytb6/f（细胞色素b6/f复合体）、PSⅠ（光系统Ⅰ）、PSⅡ（光系统Ⅱ）、SOD、（超氧化物歧化酶）PC（质体兰素）、AFP（抗冻蛋白）、OAA（草酰乙酸）、RUBP（1,5-二磷酸核酮糖）

三、填空

1．光合生物所含的光合色素可分为四类，即、、、。

叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素、细菌叶绿素

2．合成叶绿素分子中吡咯环的起始物质是。

光在形成叶绿素时的作用是使还原成。

δ-氨基酮戊二酸原叶绿素酸酯叶绿素酸酯

3．根据需光与否，笼统地把光合作用分为两个反应：

和。

前者是在叶绿体的上进行的，后者在叶绿体的中途行的，由若干酶所催化的化学反应。

光反应暗反应基粒类囊体膜叶绿体间质

4．P700的原初电子供体是，原初电子受体是。

P680的原初电子供体是，原初电子受体是。

PcFdZpheo

5．在光合电子传递中最终电子供体是，最终电子受体是。

H2ONADP+

农作物中主要的C3植物有        、        、        等。

水稻棉花小麦

7.农作物中C4植物有        、        、       等。

玉米高粱甘蔗

8.光合磷酸化的途径有        、       和        三种类型，占主导地位的途径是        。

非环式光合磷酸化环式光合磷酸化假环式光合磷酸化非环式光合磷酸化

9.当环境中CO2浓度增高，植物的光补偿点      ，当温度升高时，光补偿点       。

（不变）（向右移）

10.反应中心色素分子是一种特殊性质的       分子，它不仅能捕获光能，还具有光化学活性，能将     能转换成     能。

叶绿素a光能电能

四、简答

1.请论述植物生理学与农业的关系（绪论自由发挥）

2.水分对植物有什么重要作用？

水分是细胞质的主要成分

水分是代谢作用过程的反应物质

水分是植物对物质吸收和运输的溶剂

水分能保持植物的固有姿态

3.蒸腾作用的生理意义？

答：

1.蒸腾拉力是植物吸水与转运水分的主要动力

2.促进木质部汁液中物质的运输

3.降低植物体的温度

（夏季，绿化地带的气温比非绿化地带的气温要低3-5℃）　　　

4.有利于CO２的吸收、同化

4.简述光合作用的重要意义。

P70

答：

将无机物转变成有机物，是合成有机物质的绿色工厂。

将光能转变成化学能，是一个巨型能量转换站。

维持了氧气和二氧化碳的相对平衡，是天然的空气净化剂。

是人类寻求新能源和人工合成食物的理想模型。

5.比较C3、C4植物光合生理特性的异同。

答：

碳三、碳四植物的光合生理特性比较见下表

比较项目

C3植   物

C4 植   物

叶片解剖结构

维管束鞘细胞与叶肉细胞排列疏松

维管束鞘细胞与叶肉细胞排列紧密，有叶绿体，富含胞间连丝，维管束发达

叶绿体

只有叶肉细胞中含有叶绿体

维管束鞘细胞中的叶绿体机理片层不发达，叶绿体体积较叶肉中的大

CO2同化途径

只有碳三途径

碳三途径和碳四途径

CO2受体

RuBP     

RuBP和PEP

最初产物

3-磷酸甘油酸

草酰乙酸

光呼吸

高，易测出 

低，不易测出

CO2偿点                       

50～100ppm

0～10ppm

相同点:

光反应的过程基本上相同，反应的实质是相同的，都是把二氧化碳同化为      有机物，它们都要进行卡尔文循环。

6.为什么说光在光合作用中起作主导作用？

答：

①光是光合作用进行的能量来源，是光合作用进行的动力，光合速率随光照强度增加而增加，达到光饱和点光合速率不再增加；

②光照可以诱导暗反应中多种酶的活性；

③光照还会影响与光合作用有关的叶绿素的合成和叶绿体的发育。

7.光呼吸有何生理意义？

答：

1.防止强光对光合器官的破坏，补充NADP+的不足。

2.消除乙醇酸的毒害作用

3.维持C3途径的低水平运转，CO2不足时放出CO2。

4.是氮代谢的补充，参与N代谢过程。

丝氨酸、甘氨酸、谷氨酸

8.请分析C4植物比C3植物光合效率高的原因

答：

①C4植物叶片具有特殊的有利于光合的结构和光合途径。

② 维管束鞘细胞中有高的CO2浓度，促进了Rubisco的羧化反应，抑制了Rubisco的加氧反应。

③PEPC对CO2的亲和力高。

由于C4植物叶肉细胞中的PEPC对CO2的亲和力高，即使BSC中有光呼吸的CO2释放，CO2在未跑出叶片前也会被叶肉细胞中的PEPC再固定。

9.霜叶红于二月花，解释其生理依据。

P78

答：

因为秋天降温，体内积累了较多糖分以适应寒冷，体内可溶性糖多了，就形成较多的红色花色素苷，叶子就呈红色。

10.呼吸作用的生理意义

答：

1.为植物生命活动提供能量

呼吸氧化有机物，将其中的化学能以ATP形式贮存起来。

当ATP分解时，释放能量以满足各种生理过程的需要。

呼吸放热可提高植物体温，有利种子萌发、开花传粉受精等。

2.中间产物是合成植物体内重要有机物质的原料

呼吸产生许多中间产物，其中有些十分活跃，是进一步合成其他有机物的物质基础。

3.在植物抗病免疫方面有着重要作用

呼吸作用氧化分解病原微生物分泌的毒素，以消除其毒害。

植物受伤或受到病菌侵染时，通过旺盛的呼吸，促进伤口愈合，加速木质化或栓质化，以减少病菌的侵染。

PPP，多酚氧化酶

11.植物呼吸的主要途径有哪些？

答：

A：

糖酵解途径（反应底物：

淀粉、蔗糖；进行场所：

细胞质内；反应历程三阶段：

己糖磷酸化、磷酸己糖裂解、ATP和丙酮酸的生成）。

B：

三羧酸循环（反应底物：

丙酮酸；场所：

线粒体）。

C：

磷酸戊糖途径（反应底物：

葡萄糖；场所：

细胞质）。

D：

乙醇酸途径（水稻根部特有的）。

E：

乙醛酸途径（油料种子萌发所特）。

12.呼吸作用对我们的果蔬保鲜有什么现实指导意义？

p149

答：

由于果蔬本身不断呼吸，放出CO2，在密闭环境里，CO2逐渐增多，抑制了呼吸的进行，可以稍为延长贮藏时间。

13.五大类植物激素的主要生理作用是什么？

答：

1.生长素生理作用：

P206

A：

促进作用促进细胞分裂，维管束分化，茎伸长，叶片扩大，顶端优势，种子发芽，侧根和不定根形成，根瘤形成，偏上性生长，形成层活动，光合产物分配，雌花增加，单性结实，子房壁生长，乙烯产生，叶片脱落，伤口愈合，种子和果实生长，坐果等。

B.抑制作用抑制花朵脱落，侧枝生长，块根形成，叶片衰老。

2.赤霉素的生理作用：

P210

A：

促进作用促进种子萌发和茎伸长，两性花的雄华形成，单性结实，某些植物开花，花粉发育，细胞分裂，叶片扩大，侧枝生长，果实生长以及某些植物坐果。

B.抑制作用抑制成熟，侧芽休眠，衰老，块茎形成。

3.细胞分裂素的生理作用：

P215

A.促进作用促进细胞分裂，细胞膨大，地上部分化，侧芽生长，叶片扩大，叶绿体发育，养分移动，气孔张开，偏上性生长，伤口愈合，种子萌发，形成层活动，根瘤形成，果实生长，某些植物坐果。

B.抑制作用抑制不定根形成，延缓叶片衰老。

4.乙烯的生理作用：

P219

A.促进作用促进解除休眠，地上部和根部的生长和分化，不定根形成，叶片和果实脱落，某些植物的花诱导形成，两性花中雌花形成，开花，花和果实衰老，呼吸跃变型果实成熟，茎曾粗，萎蔫，介导防御反应。

B.抑制作用抑制某些植物开花，生长素的运转，茎和根的伸长生长。

5.脱落酸的生理作用：

P224

A.促进作用促进叶、花、果脱落，气孔关闭，侧芽生长，块茎休眠，叶片衰老，光合产物运向发育着的种子，种子成熟，果实产生乙烯，果实成熟。

B.抑制作用抑制种子发芽，IAA运输，植株生长。

14.植物的抗性有哪三种形式？

1.避逆性，如 短命植物

2.御逆性，如仙人掌

3.耐逆性，如干旱低温胁迫

五、论述题

1.木本植物怕剥皮而并不怕空心，这是什么道理？

可是杜仲树皮（我国特产中药）剥去后，植物仍正常生长?

答：

树不怕空心，就怕剥皮。

”木本植物用来运输水分和养分的导管和筛管都在树皮上，里面的木质部只起到支撑作用。

一旦被剥皮，而导管运输的无机盐、水无法到达上面，而有机物无法向下运输，根没营养就无法运输无机盐、水久而久之树就因没养料死了，当然活不成而空心的话，还会有部分木质部保留不会对树造成太大的影响。

杜仲树皮的韧皮部由筛管和伴胞、筛分子韧皮纤维和韧皮薄壁细胞等组成,，位于在树皮和形成层之间。

而杜仲树的剥皮一般采用局部剥皮法，只剥掉了外树皮，不会让树皮全剥掉。

树的韧皮部还没有遭到强烈的破坏仍然可以用筛管给树提供营养。

2.叶子发黄可能是哪些因素引起的？

答：

（1）一般来说，叶片中叶绿素与类胡萝卜素的比值约为3∶1，所以正常的叶子总呈现绿色。

秋天或在不良的环境中（叶绿素形成的最低温度约2℃，最适温度约30℃,最高温度约40℃。

），叶片中的叶绿素较易降解，数量减少，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶片呈现黄色。

（2）叶绿素的形成必须有一定的营养元素。

氮和镁是叶绿素的组成成分，铁、锰、铜、锌等则在叶绿素的生物合成过程中有催化功能或其它间接作用。

因此，缺少这些元素时都会引起缺绿症，其中尤以氮的影响最大，因而叶色的深浅可作为衡量植株体内氮素水平高低的标志。

还可从（1、是否缺N肥。

2、有没有被水淹。

3、根系是否正常。

4、是否有病虫害。

）

3.俗语“旱长根，水长苗”是什么意思？

答：

该农谚是一种土壤水分供应状况对根冠比调节的形象比喻。

植物地上部分生长和消耗的水分完全依靠根系供应，土壤含水量直接影响地上部分和根系的生长。

一方面，当土壤干旱，水分不足时，根系的水分供应状况比地上部分好，仍能较好地生长，而地上部分因为缺水生长受阻，根冠比上升，即为旱长根；另一方面，土壤水分充足时，地上部分生长旺盛，消耗大量光合产物，使输送给根系的有机物减少，削弱根系生长。

如果土壤水分过多，则土壤通气不良，严重影响根系的生长，根冠比下降。

4.请说明为什么催熟的水果不利于健康

答：

一些添加剂特别是化学添加剂对人体健康有一定的副作用。

首先，一些用硫磺熏蒸水果或进行染色，掩盖了水果本身的状态，把生的水果催熟，看似光鲜实际上是一种欺诈行为；其次，用硫磺熏蒸水果还会使水果中的维生素及微量元素在熏蒸过程中遭到破坏，降低了水果的营养价值；同时，食用熏蒸水果和非食用色素会对人体健康造成危害。

二氧化硫用于食品防腐保鲜处理一般是可以的，但过量使用时容易发生化学反应生成亚硫酸盐，此物残留在水果中会诱发哮喘等病症。

本资料虽经多次修改，错误之处仍在所难免，希望读者多多指教。