整理高中生物竞赛知识点植物生理1.docx

1、整理高中生物竞赛知识点植物生理11.已知某植物细胞内含有带负电荷的不扩散离子浓度为0.01molL，把这样的细胞放在Na和Cl浓度为0.01molL的溶液中，这时膜内Na浓度为0.01molL。当达到杜南平衡时，膜内Na是膜外Na的多少倍？（假设膜外体积等于膜内体积）分析 植物细胞的质膜是一个半透膜，细胞内含有许多大分子化合物（如蛋白质，R），不能扩散到细胞外，成为不扩散离子，它可以与阳离子形成盐类（如蛋白质的钠盐，NaR），设其浓度为Ci。若把这样的细胞放在浓度为C0的NaCl溶液中，由于细胞 内没有Cl，所以Cl由外界溶液扩散入细胞中，Na同时也跟着进去，否则外界溶液的电位就有差异。可是R

2、不能跑到细胞外，因此细胞内的Na也就被保留在细胞内。经过一段时间后，细胞内外离子扩散速度相等，达到杜南平衡状态，即NaiCliNa0Cl0。值得注意的是：在解答有关杜南平衡的问题时必须是在细胞内电荷（位）先平衡的前提下，再来求平衡时离子浓度。解：依题意，起始状态时，细胞R内0.01moL，Na内0.01moL，细胞Na外0.01moL，Cl外0.01molL。设由细胞外进入到细胞内的Cl离子浓度为x，则此时细胞内的Cl内x，Na内0.01x，而细胞外的Cl外0.01x，Na外0.01x，当达到杜南平衡以后，根据杜南平衡原理，即此时应存在Na内Cl内Na外Cl外，即（0.01x）x（0.01x）

3、（0.01一x）。解该方程得x0.013，则细胞内的Na内0.010.01 / 3，细胞外的Na外0.010.01 / 3，故Na内/Na外2，则达到杜南平衡时，膜内Na内是膜外Na外的2倍。2.在含有Fe、K、P、Ca、B、Mg、Cu、SMn等营养元素的培养液中培养棉花，当棉苗第四片叶展开时，在第一片叶上出现了缺绿症，问该缺乏症是由于上述元素中哪种元素含量不足而引起的？为什么。分析 在上述元素中，能引起植物缺绿症的元素有Mg、Cu、S、Mn，这四种元素中只有Mg是属于可再利用的元素，它的缺乏症一般首先表现在老叶上，而Cu、S、Mn属于不能再利用的元素，它们的缺乏症一般首先表现在嫩叶上。当棉苗

4、第四叶（新叶）展开时，在第一片叶（老叶）上出现了缺绿症，可见缺乏的是再利用元素Mg而不是其他元素。3.下列反应均为光合作用过程的一部分：（1）将H从NADPH2传给一种有机物；（2）使CO2与一种有机物结合；（3）将H从H2O传递给NADP。试问，这些反应中哪些是属于光合作用的暗反应的？ A 只有（1） B 只有（2） C 只有（3） D （1）和（2）分析 光合作用的暗反应是指CO2的固定与还原。CO2的固定是指CO2与RuBP（1，5二磷酸核酮糖）结合，产生了2分子的3磷酸甘油酸。还原主要是磷酸甘油酸被NADPH和ATP还原成三碳糖。至于将H从H2O传递给NADP形成NADPH则是属于光合

5、作用的光反应的。【参考答案】D。题目!（三）判 断1.在无氧低温条件下，细胞对环境中离子的吸收将导致细胞内外可扩散离子浓度的乘积。2.硝酸还原酶是一种适应酶，它催化NO3-NH3的反应。3.酰胺是植物体内NH3的最常见与最有效的贮存形式。4.植物细胞吸附矿质离子，实际上是细胞的H+和HCO3-与环境中的阳离子和阴离子等价交换的过程。5.NO2-的还原只在叶中进行驶，原因是光反应形成的Fd还是NO2-还原的唯一还原力。6.杜南平衡属于植物主动吸收矿质元素的一种方式。7.生物固氮只有在无氧条件下才能进行，因为氢化酶怕氧。8.植物缺Mo时，即使增施NO3-态氮，亦表现出缺N症状。9.缺N时植物幼叶首

6、先变黄。10.硝酸盐还原速率，夜间快于白天。11.土壤施磷过多时会导致玉米出现花白叶病。12.N不是矿质元素，而是灰分元素。13.K在植物体内一般不形成稳定的结构物质。14.在植物体内大量积累的元素，必定是植物必需的元素。15.达到杜南平衡时是指细胞内外的阴阳离子浓度相等时的平衡。16.灰分元素就是植物必需的矿质元素。17.向土壤中施入过是的磷肥，易引起植物缺锌症。18.生长在同一培养液中的任何植物，其灰分中各种元素的含量完全相同。19.进入根表观自由空间的矿质元素完全可以被水提取出来。 20.CaM在植物体内可起第二信使的作用。（四）概念必需元素 稀土元素 协合作用与竞争 载体学说大量元素

7、可再利用元素 作用 离子泵学说微量元素 不可再利用元素 浓缩效应与稀释 离子通道学说有益元素 胞饮作用 效应 正负离子平衡学水培法与砂培法 平衡溶液 杜南平衡 说生理酸性盐 钙调蛋白 运输酶 根外追肥生理碱性盐 单盐毒害 外连丝 缺素培养生理中性盐 离子拮抗 载体 跨膜电位。（五）问题1列举出10种元素，说明它们在光合过程中的作用。2请设计一实验，证明Mg是植物必需营养元素。3请设计一实验，证明根系吸盐是主动的生理过程。4简述土壤状况对根系吸收矿质元素的影响。5简述采用水培法确定必需营养元素实验时应注意的事项。6简述硝酸盐（NO3-）同化到氨基酸水平的生化过程。7简述硝酸盐同化与光合作用的关系

8、。8概要说明必需营养元素的生理作用。9简述确定必需营养元素的标准。(五问题N:叶绿素、Cyt类。酶类、光合胲等的组分，参与光反应和暗反应。P:同化力（ATP、NADPH2)的组分， 参与光反应与暗反应，尤其是在光合碳循环中的中间产物均含磷酸基，与淀粉合成有关的ADPG，与蔗糖合成有关 的UDPG与C3环代谢调节有关的Pi运转。K:调节气孔幵放运动，以利C02进人叶绿体，合成有机物和促进光合产 物运输。Mg:叶绿素组分，参与光反应（光能的吸收、传递与转换）；某些酶的激活剂，参与暗反应；作为2H+ 的对应体，形成挎膜的质子动力势差（Apmf)。Fe: Cyt类、Fd. Fe_S蛋白的组分，促进叶绿

9、素合成，参与光 反应。Cu: PC组分，稳定叶绿素，参与光反应。Mn:参与02的释放（水的光解）。S: Fe_S蛋白组分，光 合月莫组分，酶蛋白组分，参与光、暗反应。B:参与UDPG的生成，以利蔗糖合成；与糖分子结合，以利光合产物 运输。C1:参与光合放02。（11) Zn：碳酸酥酶的组分，促进C02的同化。按Knop营养湳配方，配制完全营养湳与玦Mg营养液，装于容积相同的容器咅2个，前者为对照（CK)，后者 为处理（TR；每个容器栽植根系无损、叶片完整、大小一致的向曰葵1株，罝于温室观察；3TR组下部叶片 变黄时，采取两种措施。按Knon配方中的Ms盐浓度，一是加入溶湳中（TR1) ，二是喷

10、洒叶片（TR2);结果： 经过Mg处理后，经过一段时间（35天），已黄叶片又变成绿色。根据必需元素的标Mg是植物的必需元素。主动吸收是植物消耗代谢能的生理过程，必然与呼吸作用有关。采用水培法（营养液中加入一定浓度的32P) 培养向日葵植株，分三种处理：一是正常条件，作为对照（CK) ，二是培养液中加根系呼吸抑制剂（如NaN3)(TR1);三是培养湳中加冰块（t=0tO (TR2)。处理后经过一段时间（12h)，切断茎技，收集伤流，并分 别测定伤流体积和伤流中32P的量。结果是：CK伤流量最多，32P最多；TR1与TR2的伤流量少于CK,伤流中的量也 少于CK。由此证明：呼吸强，产能多，吸收矿质

11、也多。温虔状况：在一定范围内，随看土温升高根系吸盐速率加快，但土温过高，酶纯化，细胞透性増大，导致矿 质外流，同时高温亦能加根系木质化，降低吸盐能力；土温过低，酶的活性下降，细胞质粘性増大，离子难于进 入，通常低温的影响大于高温。通气状况：02分压高C02分压低，有利于根系呼吸，促进吸盐；反之，则降低吸 盐。PH状况：首先，构成原生质的蛋白质是两性电解质。在弱酸条件下，氨基酸带正电荷，易于吸收外液的阴 离子；在弱碱条件下，氨基酸带负电荷，易于吸收外湳的阳离子。其次当土填碱性加强时，Fe2+，Ca2+, Mg2+,Zn2+，P043-等逐渐变为不溶状态，不利于植物吸收；当土壇酸性加强时，KCa2

12、+，Mg2+，P043-等易溶解，易被雨水淋浴同时某些重金属盐类（Pb2+，Cd2+,Mn2+等）溶解虔加大，导致植物中毒。离子状况：一是协合作用，一种离子的存在促进植物对另一种离子的吸收，如光下N03-促进K+的吸收，NH4+促进P043-的吸收；二是竞争作用，一种离子的存在抑制植物对另一种离子的吸收，如Br-、I-的存在抑制植物对CI-的吸收；此外，尚有浓缩效应与稀释效应。毒物状况：土壌中的Fe2+H2S (Cytaa3的抑制剂）、某些有机酸（甲酸、乙酸、丁酸）， 伤害根系，降低吸收能力。溶液状况：低浓虔下，有利于植物吸收；高浓虔下无明显影响，但对植物易造成生理干旱。首先，配制营养湳：作为

13、必需营养元素的制剂要纯净；水质应纯净（重蒸或过树脂的无离子水）；容器 为瓷质、破璃、塑料，不能用陶质；溶液的浓度、矿质比例要适宜（按配方）；PH适宜。其次，培养管理： 植株根系完好，大小一致，发肓正常；移栽时，苗应固定好，根系浸入溶液；按时通气与更换营养液，调整 PH值；_旦发现杂菌感染根系，立即消毒处理；做好观察记录。硝酸盐同化到氨基酸水平，大致经历如下生化过程：N03-N02-:在硝酸还原酶（NR)催化下，由NADH2作为还原力，N03- + NADH2N02- + NAD+ + H20N02-NH3:在亚硝酸还原酶（MR催化下，利用光反应形成的Fd还作为还原力，即：N02-+ Fd还NH

14、3+Fd 氧NH3谷酰胺：在谷酰胺合成酶的催化下进行，即：谷氨酸+ NH3+ATP谷敌胺+ADP+Pi谷酰胺谷氨酸：在谷氨酸合成酶的催化下进行，即：谷酰胺十a_戊二酸十NAD (P) H22谷氨酸十NAD (P) +硝酸盐同化与光合作用的关系表现在如下三个方面：光合作用提供还原力：在叶片中，N03-N02-时在细胞中进行，直接还原力为NADH2,但光反应形成的则是NADPH2,后者不能透过叶绿体胲进人细胞质，然而可通过四碳二羧酸穿梭式反应（通过二羧酸载体完成，即 0AA+2H+ MAL-2H+可将叶绿体内的NADPH2转换成细胞质中的NADH2。在叶绿体中，N02-NH3时，利用光反应形成 的

15、Fd还作为还原力。同时谷酰胺十a酮戊二酸2谷氨酸时，利用光反应形成的NADPH2。或Fd还还作为还原力。光合作用提供能量（ATP) ： NH3被同化为氨基酸过程中，要利用ATP的能量，即：谷氨酸十NH3+ ATP谷自I胺十 ADP + Pi光合作用提供C架：结合NH3的有机酸，归根结底来源于光合碳循环。作为细胞结构物质的组分，C、H、0、N、P、S等是糖类、脂类、蛋白质、核酸等的组分，参与细胞壁、细胞 月莫、细胞质、细胞核的组成；作为生命活动调节者，如酶、酶的激活剂、生理活性物质等组分，调控代谢过程； 参与_基酿化，如硼酸参与_基酯化，有利于有机物运输；磷酸参与If基酯化，利于物质活化与能量拷化；电 化学作用，维持离子平衡，电荷中和，原生质胶体稳定。影响正常生长发肓，如缺乏某种必需元素时，植物不能完成生活史；如缺乏某种必需元素，植物出现特有 的缺素症，只有加入该元素后才能逐渐恢复正常；凡是必需元素对植物的营养功能都是直接的，并非间接效应。4. 一种植物中，一些生理过程只在植物受到全光谱白光或