上师大植物生理学作业答案 马为民文档格式.docx

1、植物细胞的原生质、细胞壁及淀粉粒等都是亲水物质，它们与水分子之间有极强的亲和力。水分子以氢键、毛细管力、电化学作用力等与亲水物质结合后使之膨胀。3扩散、渗透和集流；扩散：是指物质分子从高化学势处向低化学势处均匀分布的现象。动力是两点间的水势差。对于短距离的物质运输有效。不适用于长距离运输。渗透：当溶液被膜分开为两个局部时，溶质无法跨膜运输，溶剂的跨膜扩散称为渗透。渗透动力为膜两侧的水势差。这是物质进入细胞的主要形式。急流：由于压力差的存在而形成的大量分子集体运动的现象称为集流。在多数情况下，植物体中集流的动力就是液体的水势差。液体在植物体的导管和筛管中移动时，可以以集流方式移动。这种方式速度快

2、。4水孔蛋白 在细胞膜上存在蛋白质组成的对水分特异的通透孔道。定义为水通道蛋白，也称为水孔蛋白，存在于细胞膜和液泡膜上。5伤流和吐水； 伤流：如果从植物的茎基部靠近地面的部位切断，不久可看到有液滴从伤口流出。这种从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象，叫做伤流。流出的汁液是伤流液。 吐水：没有受伤的植物如处在土壤水分充足，气温适宜，天气潮湿的环境中，叶片的尖端或边缘也有液体外泌的现象，这种现象称为吐水。6根压和蒸腾作用； 根压：植物根系生理活动促使水分从根部上升的压力称为根压。 蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生一系列水势梯度使导管中水分上升的力量称为蒸腾拉力。7共质体与质外体； 共质体：所有细胞的原

3、生质通过胞间连丝联系在一起形成的体系。即组织的活性局部。 质外体：包括细胞壁、细胞间隙、细胞间层以及中柱内的导管。水分可以自由通过。它是不连续的、被内皮层隔开，导管在内皮层以内，其他局部在内皮层以外。8小孔律： 蒸腾作用相当于水分通过一个多孔外表的蒸发过程。而气体通过多个小孔外表的扩散速度不是与小孔的面积成正比，而是与小孔的周长成正比。这就是小孔律。9水势： 在植物生理学上，水势water potential是指每偏摩尔体积水的化学势。在某种水溶液中，溶液的水势等于每偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势差。 3 解释气孔开关机理的学说有那些？它们分别是如何改变保卫细胞的水势？经典的淀粉糖互变学说

4、：在光下，保卫细胞进行光合作用，消耗CO2使细胞pH升高，淀粉磷酸化酶便水解淀粉为葡萄糖1磷酸，细胞内葡萄糖浓度增高，水势下降，保卫细胞吸水，气孔张开。在黑暗中，那么相反，保卫细胞呼吸产生的CO2使其pH值下降，淀粉磷酸化酶便把葡萄糖和磷酸合成为淀粉，细胞中可溶性糖浓度降低，水势升高，水分便从保卫细胞中排出，气孔关闭。光合作用促进气孔开放假说： 在光下，保卫细胞进行光合作用，使保卫细胞可溶性糖浓度增加，渗透势降低，进而吸水使气孔张开。无机离子泵学说： A在保卫细胞的质膜上存在内向和外向的K通道离子通道，还存在着K/H离子泵ATPase。K的吸收依赖于H从膜内向外泌出。B白天光下，光合形成的AT

5、P不断供给质膜上的K/H离子泵做功，促进H从保卫细胞排出，K那么从外面进入保卫细胞，造成保卫细胞水势降低，促进吸水而使气孔张开。并且发现K/H离子泵可以逆K+浓度吸收K+。蓝光可以直接激活HATPase，且效率很高。C夜间，光合作用停止，ATP供给停止， K+从保卫细胞中排出，水势升高，失水，气孔关闭。苹果酸代谢学说：A 在光下，保卫细胞中CO2被利用，pH升高，从而活化了PEP磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，它可催化由淀粉降解产生的PEP与HCO-3结合形成草酰乙酸，并进一步被NADPH复原成苹果酸。 B苹果酸解离为H+和苹果酸根，在H+/K+泵的作用下，H+与K+交换，保卫细胞内K+浓度增加，水势

6、降低。苹果酸根进入液泡与CI-共同与K+保持电荷的平衡。同时，苹果酸浓度的增加也可以降低水势。夜间，过程逆转。 四种假说的本质都是通过保卫细胞渗透调节作用，保卫细胞中溶质增加，保卫细胞水势下降，从周围细胞吸水，气孔张开，反之，气孔关闭。第二章植物的矿质营养1 名字解释：1矿质营养：植物对矿质盐的吸收、运转和同化（以及矿质元素在生命活动中的作用），叫做矿质营养。2离子通道、离子载体和离子泵； 离子通道：是由细胞膜内在蛋白构成的进行离子跨膜运输的孔道。由多肽链中的一些疏水性区段，在膜的脂质双层结构中形成跨膜孔道结构。孔的大小及孔内外表电荷等决定了它对被转运溶质的选择性。 离子载体：又称透过酶或运输

7、酶，是细胞膜中一类能与离子进行特异结合，并通过构象变化将离子进行跨膜运输的蛋白质。 离子泵：是一些具有ATP水解酶功能的载体蛋白。是载体的一种，需要水解ATP提供能量，而且又是逆着电化学势梯度进行离子跨膜转运的载体。3膜电位： 指细胞膜内外两侧的电位差。通常内侧为负，外侧为正。4杜南平衡： 当细胞内某些离子的浓度已经超过外界溶液该离子的浓度时，外界的离子仍然向细胞移动的现象。5单盐毒害和离子对抗； 单盐毒害：溶液中只有一种矿质盐对植物起毒害作用的现象称为单盐毒害。 离子对抗：离子间能相互减弱或消除单盐毒害作用的现象叫做离子对抗。6交换吸附： 把离子吸附在根部细胞外表 细胞吸附离子具有交换性质，

8、故称为交换吸附。7流动镶嵌模型： 是指细胞膜的构造。膜是流动的，不是静止的，它是不断适应细胞的生长活动而变化的。膜由脂类双分子层与蛋白质组成，蛋白质分为两类：内在蛋白和外在蛋白也叫嵌入蛋白。内外在蛋白与膜的外外表相连，内在蛋白镶嵌在磷脂之间，甚至穿透膜的内外外表。由于蛋白质在膜上的分布不均匀，膜的结构是不对称的。具有流动性和选择透过性。2 植物细胞跨膜吸收矿质元素的方式，有什么不同点？植物细胞吸收矿质元素的方式有主动吸收、被动吸收和胞饮作用。其中主动吸收是植物吸收矿质元素的主要方式。这几种方式的不同点有： 主动吸收：由代谢提供能量，离子通过离子泵逆电化学梯度进行的转运过程。与代谢密切相关，又称

9、代谢性吸收。 被动吸收：不需要代谢提供能量，而使离子进入细胞的过程顺电化学梯度吸收物质的过程称为被动吸收，又称非代谢性吸收。 胞饮作用：通过细胞膜的内折将吸附在膜上的物质转移到细胞内的过程。该过程是非选择性吸收。3 植物细胞如何利用土壤中的硝酸盐？植物吸收硝酸盐，必须经过代谢复原才能被利用。硝酸盐复原为氨根本上可分为两个阶段： 一是在硝酸复原酶作用下，由硝酸盐复原为亚硝酸盐。这是在细胞质中进行，由硝酸复原酶催化的。光照能促进硝酸盐复原的过程； 二是在叶绿体中的亚硝酸复原酶作用下，将亚硝酸盐复原为氨。复原产生的NH4+或植物植物从土郎中吸收的NH4+，主要通过氨基化作用、氨基转变作用等合成氨基酸

10、，另一方面，也可形成酰胺作为贮存、运输形式，或解毒作用。第三章 植物的光合作用1荧光和磷光；荧光：叶绿素的提取液，在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色的现象。磷光：叶绿素溶液照光后，去掉光源还能发出微弱的红光，这一现象成为磷光现象。2光反响和暗反响；光反响：光反响是必须在光下进行的、由光引起的光化学反响；光反响是在类囊体膜（光合膜）上进行的。暗反响：暗反响是在暗处（也可以在光下）进行的、由酶催化的化学反响。暗反响是在叶绿体基质中进行的。3光合作用单位： 一般来讲，250-300个聚光色素分子所聚集的光能传给一个反响中心色素分子。这样，吸收与传递1个光量子到反响中心所需的起协同作用的色素分子,合

11、称光合作用单位。其中至少包括一个反响中心色素分子。4反响中心： 反响中心（reaction center）是发生原初光化学反响的最小单位,它是由反响中心色素、原初电子受体、次级电子供体等电子传递体,以及维持这些电子传递体的微环境所必须的蛋白质等组成的。5光合磷酸化： 叶绿体在光下把无机磷和ADP转化为ATP的过程,叫做光合磷酸化。6光呼吸和暗呼吸：光呼吸：绿色植物在光下进行的吸收O2放出CO2的过程,称为光呼吸。暗呼吸：是相对光呼吸而言的。它是植物呼吸氧气和放出CO2的氧化复原过程。它的呼吸底物为糖类、淀粉、脂肪、蛋白质和有机酸等。这些底物被氧化复原为CO2和H2O。在所有活细胞的细胞质和线粒

12、体中进行。7光抑制：由于光照过强而引起光合机构损伤和光合速率下降的现象叫做光合作用的光抑制 （ 简称光抑制 ）。8光饱和点和光补偿点：光饱和点：随着光强的升高，光合速率升高。开始到达光合速率最大值时的光强称为光饱和点。光补偿点：随着光强的减弱,光合速率相应降低,当到达某一光强时，叶片的光合速率与呼吸速率相等,净光合速率为零。这时的光强称为光补偿点。9“午睡 现象：气温过高,光照强烈,光合速率日变化呈双峰曲线,大的峰出现在上午,小的峰出现在下午,中午前后光合速率下降,呈现光合作用的“午睡 现象。2 光合作用的概念、反响特点及其重要性。概念：光合作用photosynthesis是指绿色植物吸收光能

13、,把二氧化碳和水同化成有机物,同时释放氧气的过程。 反响特点：光合作用是一个氧化复原反响过程：AH2O 被氧化成分子态的氧；BCO2 被复原成糖；C在反响过程中完成了光能到化学能的转变。 重要性：1 把无机物转变成有机物：光合作用制造了生物所需的几乎所有的有机物，是规模巨大的将无机物合成有机物的“化工厂。 2 蓄积太阳能：光合作用积蓄了生物所需的几乎所有的能量，是一个巨大的“能量转换站。 3 环境保护：维持大气中氧气和二氧化碳浓度保持根本稳定；臭氧O3层，滤去紫外光。 所以，绿色植物的光合作用是地球上一切生命存在、繁荣和开展的根根源泉。3 从能量转化角度，整个光合作用可大致分为几个步骤，分别是

14、什么？从能量转化角度，整个光合作用可大致分为三个步骤：A）光能的吸收、传递和转换为电能的过程（通过原初反响完成）；B）电能转变为活泼化学能的过程（通过电子传递和光合磷酸化完成）；C活泼化学能转变为稳定化学能的过程（通过碳同化完成）。4 光合作用的最初电子供体和最终的电子受体分别是什么？光合作用的最初电子供体是水，最终的电子受体是NADP+。5 根据电子在Fd分岔口后传递的途径,可将光合电子传递分为几种类型，并简述之。可分为三种类型： A非环式电子传递 指水中的电子经PS与PS一直传到NADP的电子传递途径。 HO PSPQ Cyt b/f PC PS Fd FNR NADPB）环式电子传递 通

15、常指PS中电子由经Fd经PQ，Cyt b6/f、PC等传递体返回到PS而构成的循环电子传递途径。 PS Fd PQ Cyt b/f PC PSC）假环式电子传递 指水中的电子经PS与PS传给Fd后再传给O的电子传递途径，这也叫做梅勒反响。 HO PS PQ Cytb/fPC PS Fd O 6 光合碳同化的概念、类型以及异同点。利用光反响中形成的ATP和NADPH, 将CO2转化为碳水化合物的过程,称为CO2同化或碳同化。 类型：碳同化的三种类型：AC3途径：其光合的最初产物是三碳化合物（3-磷酸甘油酸）；BC4途径：其光合最初产物是四碳化合物（草酰乙酸）；CCAM（景天科植物酸代谢）途径：晚

16、上以C4途径固定CO2,白天以C3途径同化CO2。 异同点：C3途径是光合碳同化的最根本途径。只有C3 途径能够独立完成CO2的同化，其它两条途径只能起到固定和转运CO2的作用，只有与C3途径结合才能完成CO2的同化。 一般来说，C4植物比C3植物具有较强的光合作用。由于C4植物中的PEPC对CO2的亲和力比C3植物中的Rubisco高的多，所以C4植物能再CO2较低的浓度下进行同化作用，同时起到了浓缩CO2的作用。且C4植物的维管束鞘细胞中具有叶绿体和主要的光呼吸酶系，所以光呼吸主要局限在维管束鞘细胞中。叶肉细胞那么有PEPC酶对呼吸产生的CO2重新固定利用。Rubisco为双性酶，具有羧化

17、和加氧两种功能，取决于CO2/O2浓度比，催化效率较低。CAM循环那么是植物为抵御干旱环境进化出碳同化方式，与C4途径相似，不同在于CO2的固定与同化的时间。7 简述光抑制的防御途径。a性氧去除：酶促系统：如超氧物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶APX等。非酶促系统：谷胱甘肽、抗坏血酸、类胡萝卜素、Vc、VE等。 b增加代谢耗能：如提高光合速率、增强光呼吸和Mehler反响等； c提高热耗散能力：如依赖于叶黄素循环的非辐射能量耗散。叶黄素循环指三种叶黄素组分依光照条件的变化而发生的相互转化过程。 dPSII的可逆失活与修复：通过PS的可逆失活与修

18、复过程，可以耗散能量。8 请写出5种光合膜蛋白复合体的中英文名称。光系统IPSI、光系统IIPSII、细胞色素b6/f复合体Cytb6/f、ATP酶复合物ATPase、NADPH脱氢酶NDH第四章 植物的呼吸作用1呼吸作用：呼吸作用是指生活细胞氧化分解有机物，并释放能量的过程。2有氧呼吸和无氧呼吸；有氧呼吸：指生活细胞吸收O2，把有机物进行彻底的氧化分解，放出CO2，同时释放能量的过程。无氧呼吸：指生活细胞在无氧条件下，把有机物进行不彻底的氧化分解，同时释放出局部能量的过程。3维持呼吸和生长呼吸：维持呼吸：维持呼吸是指为了维持细胞活性所进行的呼吸作用。呼吸效率低。生长后期维持呼吸占的比例增大。

19、生长呼吸：生长呼吸是指用于生物大分子的合成、离子的吸收、细胞的分裂生长等进行的呼吸。呼吸效率高。生长旺盛时占比重大。2 植物呼吸代谢的主要途径，并简述之。主要途径有三条：A）糖酵解EMP酒精或乳酸发酵：是指淀粉、葡萄糖在细胞质中经过一系列生物化学反响氧化分解成丙酮酸的过程。因为在这一过程中糖是被脱氢氧化分解的，没有氧气的参与，故成为糖酵解。B）糖酵解三羧酸循环TCA：在有氧条件下丙酮酸在线粒体基质中彻底氧化分解为CO2的循环反响途径。由于这一反响过程最初生成物是柠檬酸等含有三个羧基的有机循环，所以称之为三羧酸循环，也称为柠檬酸循环。C）磷酸戊糖途径PPP：葡萄糖在细胞质中直接氧化分解，并以戊糖

20、磷酸为重要中间产物的有氧呼吸途径。PPP在高等植物中普遍存在，具特殊的生理意义。第五章 植物的生长物质1植物激素与植物生长调节剂；植物激素：指一些在植物体内合成，并经常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。植物生长调节剂：人工合成的具有植物激素活性的物质。2三重反响：乙烯抑制黄化豌豆幼苗茎的伸长生长，促进上胚轴的加粗生长，使上胚轴失去负向地性而横向生长。3油菜素内酯：从油菜花粉中别离出一种物质，是甾醇内酯化合物。4偏上生长：植株放在含有乙烯的环境中出现叶柄弯曲，叶片下垂的现象。5顶端优势：植物主茎的顶芽抑制侧芽而优先生长的现象称为顶端优势。2 简述生长素的作用机理。生长素促

21、进细胞生长的机理包括两个方面： A增加细胞壁的可塑性，使细胞体积增大快速反响； B促进核酸及蛋白质的生物合成，增加新的细胞质成分慢速反响。 从三个方面解释生长素的作用机制：（1）生长素受体：在分子水平上，激素的作用可以分为激素信号的感受、信号的转导和最终的响应三个阶段。生长素首先与受体结合，经过一系列过程，促进细胞伸长生长。（2）酸生长学说：细胞壁具有伸展性，可逆的伸展能力称弹性，不可逆的伸展能力称塑性。生长素通过增加细胞壁的可塑性促进生长。（3）生长素活化基因假说：IAA能够促进核酸和蛋白质的合成。总之，生长素一方面对细胞壁酸化，促进快速生长；另一方面IAA活化基因，促进核酸与蛋白质的合成，

22、为原生质体和细胞壁的合成提供原料，促进细胞生长。3 简述植物激素间的相互关系。植物激素之间既有相互促进，也有相互拮抗作用。1生长素与赤霉素：增效作用。原因：GA促进IAA的合成；抑制IAA的分解；促进I AA由结合态转变为游离态。 2生长素与细胞分裂素：1增效：CTK加强IAA的极性运输。2拮抗：CTK促进芽的分化；IAA促进根的分化； CTK解除顶端优势；IAA保持顶端优势。3生长素与乙烯：反响关系。 1生长素促进乙烯的生物合成：生长素促进ACC合成酶的活性，促进ETH的合成。所以，高浓度的生长素具有抑制生长的作用。在促进菠萝开花和黄瓜雌花分化过程中，生长素和乙烯具有相同的生理作用。2乙烯降

23、低生长素的水平： 原因：乙烯抑制生长素的生物合成；乙烯抑制IAA的极性运输；乙烯促进吲哚乙酸氧化酶的活性。 4赤霉素与脱落酸：两者有共同的合成前体物质mvA 生理作用相反：GA打破休眠；ABA促进休眠。GA促进生长；ABA抑制生长。5细胞分裂素与脱落酸：拮抗作用：CTK促进气孔开放；ABA促进气孔关闭。CTK防止衰老；ABA促进衰老。第六章 植物体内同化物的运输分配与信号转导1代谢源与代谢库；代谢源：指能够制造或输出有机物质的组织、器官或部位。代谢库：指接纳、消耗或贮藏有机物质的组织、器官或部位。2植物体内的信号传导：环境信息的包间传递和包内转导过程称为植物体内的信号传导。3受体；受体是指在效

24、应器官细胞质膜上，能与信号物质特异性结合，并引发产生胞内次级信号的特殊成分。4第一信使和第二信使；第一信使：这些胞间信号就是细胞信号转导过程中的初级信使，即第一信使。第二信使：由胞外刺激信号激活或抑制的、具有生理调节活性的细胞内因子称为细胞信号传导过程中的次级信号或第二信使。5转移细胞：在共质体与质外体的交替运输过程中，起运输过渡作用的一种特化的细胞。2 简述有机物分配的特点。1优先分配给生长中心生长中心：生长旺盛、代谢强的部位或器官。 2就近供给，同侧运输叶片制造的光合产物首先分配给距离近的生长中心，且向同侧分配较多。 3功能叶之间无同化物供给关系已成为“源的叶片之间没有机物的分配关系，直到

25、最后衰老死亡。3 请举例说明植物对环境信号反响的全过程。首先要感受环境信号将感受到的环境刺激信号转化为体内信号作出适应环境的生理反响调节植物体的生长发育进程这一过程称为“环境刺激细胞反响偶联信息系统第七章 植物的生长生理1植物生长与分化；植物生长：是指植物在体积、重量等形态指标方面的变化，是一种量的不可逆增加。植物分化：是指植物细胞在结构、功能和生理生化性质方面发生的变化，是一种反映不同细胞的质的变化。2极性与再生作用；极性：表现在植物的器官、组织或细胞的形态学两端在生理上的差异性异质性。例如植物的形态学上端总是长芽，下端总是长根。再生作用：指与植物体别离了的局部具有恢复其余局部的能力。3组织

26、培养：组织培养：是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体和花药等，在人工控制的培养基上培养，使其生长、分化以及形成完整植株的技术。4生长大周期与生长曲线；生长大周期：无论是细胞、组织、器官，还是个体乃至群体，在其整个生长进程中，生长速率均表现出“慢快慢的节奏性变化。通常，把生长的这三个阶段总和起来，叫做生长大周期。生长曲线：假假设以时间为横座标，以生长量为纵座标，就可以给出一条曲线，叫生长曲线。生长大周期的曲线那么为S形曲线；5根冠比：根冠比R/T：指植物地下部与地上部的重量比。2 简述影响种子萌发的外界条件。A 足够的水分：a水可使种皮膨胀软化，氧容易透过种皮，增加胚的呼吸

27、，也使胚易于突破种皮；b水分可使凝胶状态的原生质转变为溶胶状态，使代谢加强，酶活性提高，使胚乳的贮藏物质逐渐转化为可溶性物质，供幼小器官生长之用；c水分促进可溶性物质运输到正在生长的幼芽、幼根，供呼吸需要或形成新细胞结构的有机物；d促使束缚态植物激素转化为自由态，调节胚的生长；e胚细胞的分裂与伸长离不开水。不同作物种子的吸水量不同：蛋白质种子 淀粉种子B充足的氧气：充足是氧气，保证旺盛的呼吸，为种子的萌发提供能量。脂肪较多的种子如花生、向日葵比淀粉种子要求更多的氧。水稻种子对缺氧有特殊的适应本领。C适宜的温度：不同作物种子萌发时需要的温度，与原产地有关。变温条件更有利于种子萌发。D光：中光种子

28、：大多数作物的种子属于此类；需暗种子dark seed：萌发时见光受抑制，黑暗那么促进萌发，如西瓜、甜瓜、番茄、洋葱、茄子、苋菜等植物的种子，又称嫌光种子。需光种子light seed：萌发时需要光，如烟草、莴苣、胡萝卜、桑和拟南芥的种子。莴苣种子是典型的需光种子，在黑暗中发芽率很低，又称喜光种子。需光种子的萌发受红光660nm促进，被远红光730nm抑制，在红光下促进萌发的效果可被紧接着的远红光照射所抵消或逆转。光敏素参与种子萌发的结果。交替地暴露在红光R和远红光FR下莴苣种子萌发百分率：光处理萌发R70R-FR6R-FR-R74R-FR-R-FRR-FR-R-FR-R76R-FR-R-FR-R-FR 7