2012版张继澍植物生理学

1、.张继树植物生理学各章问题与解答第二章 植物的水分代谢（一）名词解释 自由水:细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水。束缚水:与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水。水势: 水势是每偏摩尔体积水的化学势（差）即水溶液的化学势（ w ）与同温同压同一体系中纯水的化学势（w0）之差除以水的偏摩尔体积所得的商。蒸腾拉力：蒸腾拉力是指由于地上枝叶的蒸腾作用所产生的力量传到根而引起植物吸水，这种吸水的动力称为蒸腾拉力，或蒸腾牵引力。根压：由于根系的生命活动使植物产生吸水并使水分沿导管上升的力量。永久萎蔫系数：植物刚好发生永久萎蔫时,土壤当中存留的水分含量,以土壤干重的百分率表示。此时的土壤水

2、分是植物不可利用的水，称无效水。蒸腾系数（需水量）: 蒸腾系数（需水量）：transpiration coefficient植物每制造1克干物质所消耗的水量，是蒸腾效率的倒数。植物的蒸腾系数一般在1251000之间蒸腾效率 ：植物每消耗1千克水所生产干物质的克数，或植物在一定时间之内干物质累积量与同期所消耗的水量之比。水分临界期：植物对水分不足最敏感、最容易受到伤害、对产量影响最大的时期。 （三）问答题1如何理解“有收无收在于水力这句话？高等绿色植物一切的有机物都来自于光合作用，农业生产的产品都直接或间接地产物，如果没有水，植物体就不能进行光合作用，因而，就提不到作物的收成。1，植物组织水分接

3、近饱和时，光和最强，水分降低时，光合作用最低；严重缺水时，植物体叶子萎缩，光合作用的面积减少，此时及时灌溉，叶子会恢复原来水平，但光合速率却难以恢复；缺水时气孔保卫细胞渗透式降低，气孔开度减少，阻碍CO2的吸收；缺水时，淀粉酶的水解能力加强，光合产物输出较慢，对光合作用启反馈抑制作用，有促进呼吸作用；严重缺水时，光合膜受损，RUBISCO活性下降，羧化效率下降；PS2受损，电子传递和光和磷酸化活力降低。2典型细胞水势由哪些部分组成？种子水势主要由什么组成？见P354一个细胞放在纯水中其体积和水势及其各组分如何变化？见p365把一株大树的枝叶剪去一半，对树木蒸腾有何影响？由于枝叶减少，蒸腾面积减

4、少，但是通风条件改善，根系吸收面积没有发生变化。1蒸腾速率增大2，蒸腾总量取决于枝叶减少造成的蒸腾量的减少与蒸腾速率的比值。6试述气孔运动的机制及影响因素。气孔运动的机制：1淀粉糖转化学说，气孔保卫细胞内有叶绿体，在光下进行光合作用，消耗CO2，导致细胞内PH增加，此时，淀粉磷酸化酶向正向反应，淀粉水解为多个葡萄糖分子，保卫细胞溶质增加，水势降低，保卫细胞吸水，气孔开放，黑暗中，光合作用停止，细胞内PH降低，葡萄糖合成淀粉，水势升高，细胞失水，气孔开放2，K离子积累学说，保卫细胞同光光合作用，形成ATP，活化质膜ATP-K离子泵，是钾离子主动吸收到保卫细胞内，K离子进入的同时，CL离子也进入，

5、保持细胞内的电中性，因此细胞内水势降低，细胞吸水，气孔开放，黑暗中，K离子从保卫细胞内扩散出去，细胞水势升高，失去水分，气孔关闭3，苹果酸代谢学说，保卫细胞内的钾离子有三分之二是被苹果酸中和的，保卫细胞利用CO2的同时，PH升高，活化PEP羧化酶，催化PEP与CO2形成草酰乙酸，并进一步被NADPH还原成苹果酸，苹果酸解离成氢离子和苹果酸根，在HK离子泵作用下，氢离子和钾离子交换，保卫细胞内钾离子浓度增加，水势降低，气孔开放影响气孔运动的因素：1， 光，气孔一般是在光下开放，黑暗中关闭，光对气孔的调节主要与光下保卫细胞进行光合作用有关，降低CO2的浓度和光和磷酸化促进细胞吸收离子2， 2，温度

6、，其控制柚子一定温度下才会开放，且在此温度下 气孔的开放程度与温度成正比3， 3，CO2的浓度，其浓度高时，气孔关闭，浓度降低时，气孔开放4， 4，水分，水势降低，气孔开放5，风，风过大，植物体蒸腾作用过强，细胞失水较多，气孔关闭1 0如何区别主动吸水与被动吸水、永久萎蔫与暂时萎蔫？见P38；暂时萎蔫：对植物生命活动的危害不大，经过夜晚或遮阴灌溉以后可以恢复常态的情况永久萎蔫：缺水严重，引起根毛死亡，即使补充水分，植物仍不能恢复正常。第三章 植物的矿质营养与氮素营养（一）名词解释水培法 ：又称溶液培养法，在已知成分的营养液中栽培植物的方法。砂培法 ：用洗净的石英砂、珍珠岩或蛭石作为支持物，加入

7、营养液来培养植物的方法。离子的主动运输（吸收） 原初主动运输 ：指直接利用 ATP水解能量或利用吸收的光能才推动的运输次级共转运: 以质子驱动力作为驱动力的分子或离子运转。单盐毒害 ：任何植物，若在单一盐溶液中培养，即使该盐的阴阳离子都是植物的必需元素，最终会导致植物受害死亡，这种单一盐溶液对植物的毒害现象称为单盐毒害离子拮抗 ：在单盐溶液中加入少量其它离子，就会减弱或消除毒害，离子间这种相互消除毒害的现象称为离子拮抗生理酸性盐 见P88生理碱性盐 见P88重复利用 ： 已参加到生命活动中去的矿质元素，经过一个时期后也可分解并转运到其他部位，再次加以利用。（二）问答题1植物进行正常生命活动需要

8、哪些矿质元素？用什么方法根据什么标准来确定？见P63；P64；P622试述N、P、K、Ca和Fe、B、Zn的生理作用及其缺乏病症。N：1，是蛋白质，核酸，磷脂的主要成分，2，许多酶的辅基或辅酶的成分，如FAD,NADP,NAD,3，是某些植物激素和维生素的成分4，叶绿素的成分 缺乏叶绿素，植物生长迟缓，矮小，枝叶变黄，甚至干枯P：1 ,和2,同氮素，3，是ATP,ADP的成分4，参与糖的代谢，如在光合作用中，糖的合成，转化，大多是在磷酸化下进行的5，对氮素的代谢，脂肪转化，6，对分根，分蘖有作用，由于有合成糖和转化糖的作用，对块根，块茎有作用 分蘖减少，花过脱落，成熟延迟，叶片不正常的暗绿色或

9、紫红色K:1，作为多种酶的活化剂2，促进糖类的合成，促进将糖类运输到贮藏器官3，是构成细胞渗透式的主要成分4，对气孔开放有直接作用， 茎秆柔弱，易倒伏，抗旱，抗寒性降低，叶片变黄，叶缘干枯，生长缓慢，叶片呈杯状弯曲CA:1，钙是植物细胞壁胞间层果胶酸钙的成分，缺钙时，细胞不能分裂，2，钙离子作为磷脂膜中磷脂和蛋白质连接的桥梁，具有稳定膜结构的作用3，抗病4，与草酸形成草酸钙，消除过量草酸对植物的伤害5，是一些酶的活化剂 缺钙时，顶芽，幼叶初期成淡绿色，后来叶子尖端成钩状，随后坏死，FE：1，是许多酶的辅基，如细胞色素氧化酶等2，叶绿素合成3，豆科植物根瘤菌中血红蛋白 幼芽缺绿为黄白色，下部叶片

10、仍是绿色B：1，花粉形成，花粉管萌发，受精有关2，糖类的代谢和转运3，促进根系发育 小麦华而不实，棉花蕾尔不花，根尖，茎尖停止生长，侧根，侧芽大量繁殖，ZN:小叶病3下列化合物中含有哪些必需的矿质元素。 叶绿素 碳酸酐酶 细胞色素 蛋氨酸 硝酸还原酶 多酚氧化酶 ATP 辅酶A NAD NADP IAA4植物缺素病症有的出现在顶端幼嫩枝叶上，有的出现在下部老叶上，为什么？举例加以说明。见P755植物根系吸收矿质有哪些特点？见P879试分析植物失绿（发黄）的可能原因。植物呈现绿色是因其细胞内含有叶绿体，而叶绿体中含有绿色的叶绿素的缘故。因而凡是影响叶绿素代谢的因素都会引起植物失绿。其可能原因有：

11、 （1） 营养元素：氮和镁都是叶绿素的组成部分，铁、锰、铜、锌等则在叶绿体的生物合成过程中有催化功能或其他间接作用。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，因此叶色的深浅可以作为衡量植株体内氮素水平高低的标志。 （2）光：光是影响叶绿体形成的主要条件。从原叶绿素酸酯转变为叶绿素酸酯需要光，而光过强，叶绿素反而会受光氧化而被破坏。 （3）温度：叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响很大。叶绿素形成的最低温度约是 2 C ，最适温度约为 30 C ，最高温度约 40C 。高温和低温都会使叶片失绿。高温下叶绿素分解加快，褪色更快。 （4）氧：缺氧能引起 Mg- 原卜啉或 Mg

12、- 原卜啉甲酯的积累，影响叶绿素的合成。 （5） 水：缺水不但影响叶绿素的生物合成，而且还促使原有叶绿素加快分解。此外，叶绿素的形成还受遗传因素控制，如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的斑叶不能合成叶绿素。第四章 植物的光合作用（一）名词解释量子效率 ：每吸收一个光量子所能放出氧分子数或固定CO2的分子数红降现象与爱默生效应 ：用小球藻为材料研究不同波长光的光合效率时，发现当光的波长大于685nm（远红光）光合效率显著降低，这种在远红光下光合作用的量子产额急剧降低的现象称为红降现象。用大于685nm的远红光照射小球藻的同时，若补加一个短波红光（650nm），则光合作用的量子产额急剧增大，而且其量子

13、产额大于两种波长的光单独照射的量子产额总和。这种效应称为双光增益效应或爱默生效应。荧光现象 ：叶绿素溶液在透射光下呈翠绿色，在反射光下呈红色（叶绿素a为血红色，叶绿素b为棕红色）的现象。光补偿点 ：指当光合速率与呼吸速率相等时，外界的光强度。光饱和点 ：在光照强度较低时，植物的光合效率随光强的增加而增加，但当光强达到一定值时，光合速率不再增加，这种现象称为光饱和现象，此时的光强度即是光饱和点。CO2补偿点：是光合作用所吸收的CO2量与呼吸释放的CO2量达到动态平衡时，外界环境中的CO2浓度。CO2饱和点：当空气中的CO2浓度增加,光合速率会提高，但当CO2浓度增加到一定值时，光合速率不再升高，

14、这时外界CO2浓度称为CO2饱和点。光抑制 ：当光合机构接受的光能超过它所能利用的量时，光会引起光合活性的降低。这个现象就是光合作用的光抑制。光能利用率：是指单位土地面积上植物通过光合作用形成的有机物中所含化学能占照射到该地面上日光能的百分数。（三）问答题4光合作用可分为哪三大过程？各个过程中的能量是如何转化的？见 P1127为什么一般认为C4植物是高光效植物？C4植物光合作用既有C4循环，也有C3循环，在两个细胞中进行。实质上C4循环将CO2 以C4二羧酸形式转移至维管束鞘细胞中，这样维管束鞘细胞中CO2浓度较高，促进了C3循环。所以，C4植物的光合效率高。C4循环起了一个CO2泵的作用，在

15、低的CO2浓度时，形成一个高于大气环境CO2浓度的微环境。8光呼吸与暗呼吸本质上有何区别？为什么光呼吸总是与光合作用伴随发生？光呼吸有何生理意义？区别：（1）细胞定位：暗呼吸在一切活细胞的细胞质和线粒体中进行，光呼吸在叶肉细胞的叶绿体、过氧化体和线粒体中进行。（2）底物：暗呼吸为己糖，光呼吸为乙醇酸。（3）能量：暗呼吸伴有底物水平磷酸化和氧化磷酸化而产生ATP，光呼吸则无ATP产生，反而消耗ATP。（4）中间产物：暗呼吸尤其PPP中间产物丰富，光呼吸中间产物种类很少。（5）代谢途径：暗呼吸有多条途径（如EMP、TCAC、PPP），而光呼吸只有乙醇酸循环一条途径。（6）光：暗呼吸在有光、无光的条

16、件下均可进行，而光呼吸只能在光下进行。（7）生理意义：暗呼吸是植物生命活动过程中物质代谢与能量代谢的中心，而光呼吸是植物对高光强和低二氧化碳浓度条件的一种适应，耗散掉细胞中过多的ATP，以防止光氧化对光合器官的破坏。意义:P1289试述光、温、水、气及矿质元素对光合作用的影响。 见P133 10造成作物光合作用“午休”现象有哪些可能原因？见P14012作物栽培中合理密植注意通风透光的生理依据是什么？ 单位面积内光照强度越强则光合作用越大，干物质积累越多，反之在光照强度一定的情况下，吸收光的面积越大则光合作用越大，而在植物进行光合作用的时候是需要大量空气（主要是其中的二氧化碳）的，这样只有合理密

17、植才能充分利用光照和二氧化碳来达到增产的目的。第五章 植物的呼吸作用（一）名词解释呼吸链：呼吸链是指呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的（按照氧化还原电位高低排列）氢和电子传递体组成的电子传递途径，传到分子氧的总轨道，又称为电子传递链。末端氧化酶：能将底物的电子直接传递到分子氧的氧化酶类。在它的催化下激活分子O2，并与H+形成H2O。抗氰呼吸：将电子不经过细胞色素氧化酶，而通过对氰化物不敏感的交替氧化酶（AO）直接传递给分子O2的呼吸称为抗氰呼吸，其电子传递途径称为抗氰途径或交替途径（AP）。交替氧化酶：在呼吸链中将电子流经交替（抗氢）途径传递的末端氧化酶。呼吸商：指植物组织在一定

18、时间内呼吸作用放出CO2的摩尔数与吸收O2的摩尔数之比。是表示呼吸底物性质和氧气供应状态的一种指标无氧呼吸消失点：使无氧呼吸停止进行的最低氧含量,称为无氧呼吸消失点.一般认为在9%左右:。安全含水量：能使种子安全储藏的含水量称为安全含水量。（三）问答题3EMP PPP和TCA途径的特点、发生在细胞的部位及生理意义是什么？EMP：部位：细胞质特点：这一过程不需要氧参与，是有氧呼吸和无氧呼吸必须经历的共同途径。意义：见P156TCA：部位：线粒体基质特点：（1） TCA中一系列脱羧反应是呼吸作用释放出CO2的来源，一分子丙酮酸可产生3CO2 ，EMP过程不产生CO2 ；而且此CO2不是大气中的O2

19、直接把碳氧化而来，而是依靠底物中的碳和水中的氧结合实现的。（2） TCA中有5次脱氢过程，经呼吸电子传递体传递，最后与氧结合形成水，所释放的能量储存于ATP内；（3） TCA是糖、脂肪、蛋白质、核酸及其它物质的共同代谢过程。EMP-TCA呼吸作用是植物体内各有机物互相转变的枢纽意义：P156PPP:部位：细胞质特点：氧化放能在第一阶段即已完成；脱下来的氢主要形成NADPH,而EMP-TCA途径脱下的氢主要形成NADH和FADH2。30的糖通过此途径降解,但受伤、受旱或感病时PPP比例增大。意义：P1595试述抗氰呼吸的电子传递特点、生理意义？见P1637说明呼吸代谢的多样性及其生理意义。P16

20、711种子和水果贮藏条件有何不同？其生理依据是什么？P178第六章 植物体内有机物的运输分配（一）名词解释 代谢源 ：指制造和输出同化物的部位，如成熟叶片代谢库 ：利用（消耗）或储藏同化物的部位，如根、果实、种子库强度：库的竞争能力：库对同化物的吸取能力。:又叫库强度，库强度库容量库活力，库活力指库的代谢活性。一般认为催化库中蔗糖降解或淀粉合成的有关酶活性可以代表。（三）问答题1用实验证明有机物运输的途径、方向和主要形式。P186；P187；P1892简述有机物运输压力流动学说的内容，并指出其实验依据。P195第七章 植物细胞信号传导（一）名词解释信号传导：植物如何感受环境刺激，环境刺激又如何

21、调控和决定植物生理活动、生长发育，植物细胞如何综合内外因素以控制基因表达。人们将这些过程称为细胞的信号转导。第二信使：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转导过程中的第二信使（胞内信号）（三）问答题1.简述植物把环境刺激信号转导为细胞内反应的途径信号转导的途径：植物体受到环境刺激后，产生胞间信号，被细胞膜上信号受体感受、接受后，通过G蛋白及效应器进行信号转换，转换为胞内信号（钙信号、肌醇磷脂信号等），最后传递到胞内特定效应部位，通过蛋白质的可逆磷酸化引起生理生化反应，从而调节植物的生长发育过程2.简述Ca+在细胞中的分布特点，钙信使作用的标准及分子基础？P219；4

22、.植物如何感知和传递环境刺激信号？如何理解基因与细胞信号转导间的关系？第八章 植物生长物质（一）名词解释植物激素 ：在植物体内合成，并从产生之处运至作用部位对生长发育产生明显作用的微量有机物。植物生长调节剂 ：具有植物激素活性的人工合成的物质极性运输：只能从植物体形态学上端向下端运输激素受体：指与激素特异性地识别并与之结合的物质，能将信号转化为一系列细胞内的生理、生化变化，最后表现出不同的生物效应偏上生长：指器官的上部生长速度快于下部的现象（三）问答题1.试述五大类植物激素合成的前体、主要生理作用。5.试述生长素促进细胞生长的酸生长学说，赤霉素对大麦种子-淀粉酶的诱导（实验证明）细胞分裂延缓叶

23、片衰老的机制，脱落酸调节气孔运动的机制和乙烯促进果实成熟的机制。第九章 植物的生长生理（一）名词解释细胞全能性 ：指植物的每个生活细胞都具有该植物的全部遗传信息，在一定条件下都能发育成一个完整植物体。喜光种子： 有些种子萌发需要光照，这些种子叫喜光种子，如莴苣、烟草、拟南芥菜等生物钟：内源性节奏，周期在22小时到28小时之间，接近24小时因此称为近似昼夜节奏生长协调最适温度 ：在生产实践中培育健壮的植株，常要求比生长最适温度（生理最适温度）略低的温度，即所谓“协调最适温度”下进行生长。植物生长最快时的温度生理最适温度。植物健壮生长的温度协调最适温度温周期现象 ：植物对昼夜温度周期性变化的反应，

24、称为温周期现象。黄化现象 ：在黑暗中生长的幼苗，茎细长而脆弱，节间很长，机械组织和输导组织不发达。茎尖端呈钩状弯曲，叶片不展开，很小，缺乏叶绿素而呈黄白色，这种现象就是黄化现象。生长相关性 ：植物各器官在生长上相互促进和相互制约的现象，称为生长的相关性。极性 ：是指植物器官、组织、细胞在形态学的两端存在某种形态结构和生理生化特性上的差异。顶端优势 ：顶端部位抑制旁侧部位，致使顶端在生长中占优势的现象，称为顶端优势。根冠比 ：根系和苗系干重的比值，也叫根苗比向性运动 ：是指植物对外界环境因素单方向刺激所引起的定向运动。感性运动 ：是指无一定方向的外界因素均匀作用于植株或某些器官所引起的运动。向光

25、性 ：植物随光的方向而弯曲生长的现象，称为向光性向重力性 ：植物的不同器官表现出以重力线为标准向一定方向生长的特性，这种特性称为向重力性光敏色素 ：在植物体内能吸收红光和远红光并进行可逆转换的光受体。光形态建成 ：依赖光调节和控制植物生长、分化和发育的过程，称为植物的光形态建成，也叫光范型作用。（三）问答题1.植物生长、分化和发育的概念及细胞发育3个时期的形态和生理特点。概念：发育包括生长和分化两个方面，是指植物体在形态、结构和功能上由简单到复杂的有序质变过程。生长是指由于细胞分裂和扩大引起植物体体积和重量不可逆的增加过程。主要是量的变化。分化是指来自同一合子或遗传上同质的细胞转变为形态、机能

26、和化学结构异质的细胞，是质变的过程。形态及生理特征分裂期：形态: 细胞体积小、近圆形，细胞壁薄，原生质丰富、核大、无液泡;生理特点：呼吸作用、合成代谢旺盛。称为胚胎状细胞或分生细胞伸长期：形态：细胞延长，体积大大增加，形成中央大液泡。生理特点：细胞在伸长过程中进行着旺盛的代谢活动（1）呼吸速率增加 2-6倍，蛋白质合成增加6倍，干重增加6倍以上（细胞质和细胞壁增加）。（2）细胞体积增大20倍。IAA含量增加，提高壁的可塑性；细胞壁成分增加，如：果胶质、纤维素、半纤维素。分化期：分化期的细胞在形态、结构与生理功能等方面发生明显变化，因而形成了执行不同功能的各种组织。如：机械组织的细胞壁加厚；导管

27、细胞壁沉积纤维素，原生质完全解体；表皮组织的细胞角质化或栓质化4.试述光、温、水分等对生长的影响。P3056.分析顶端优势产生的原因。P3188.试分析“高山矮态”形成的原因、干旱地区植物矮小的原因。P306；P3089.试述光敏色素的理化性质及在植物生命活动中的作用。P311第十章 植物的生殖生理（一）名词解释春化作用 ：用低温促使植物开花的作用，称春化作用。光周期现象：植物要求有一定白天和黑夜的相对长度，才能开花结实的现象。长日植物：日长度超过临界日长度的光周期才开花，若延长日长度，开花提前，这种植物称长日照植物。短日植物：日长度短于临界日长度的光周期才开花，若缩短日长度，开花提前，这种植物称短日照植物。日中性植物：对于日照长短要求不严格，只要其它条件适宜，在任何日照条件下均可开花的植物称日中性植物。光周期诱导：临界日长：在昼夜周期中，长日照植物开花所需的最短日长度或