植物生理学潘第六考试重点

1、第一章 植物的水分生理 一名词解释 1. 束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。 2. 自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。 3. 扩散：指由于分子的随机热运动所造成的物质从浓度高区域向浓度低的区域移动的现象。 4. 集流：指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。 5. 水通道：由位于质膜上和液泡膜上的水孔蛋白构成的水进出细胞的通道。 6. 水孔蛋白：位于质膜上和液泡膜上可以构成水通道的一类蛋白质。 水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。 7. 渗透势：（osmotic potential）亦称溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能

2、，因而其水势低于纯水水势的水势下降值。 8. 渗透：指溶剂分子通过半透膜而移动的现象。 9. 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 10. 压力势：（pressure potential）指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果，与引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。正值 11. 重力势：是水分因重力下移与相反力量相等时的力量。 12. 衬质势：指细胞胶体物质如蛋白质，淀粉粒，纤维素等亲水性和毛细管对自由水束缚而引起水势降低的值，以负值表示。 13. 化学势：一摩尔物质的自由能即为该物质的化学势。 14. 水势梯度：当有多个

3、细胞连在一起时，如果一端的细胞水势较高，另一端的水势较低，顺次下降，就形成一个水势梯度。 15. 径向传输：指水分从土壤溶液中传输至木质部导管的过程，即根系吸水。 16. 轴向传输：指水分在木质部导管向上传输至植物顶部的过程，即水分向上运输。 17. 质外体途径：指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。 18. 跨膜途径：指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，故称跨膜途径。 19. 共质体途径：指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。 20. 渗透作用：水分从水势高的系统通过

4、半透膜向水势低的系统移动的现象。 21. 根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 22. 蒸腾作用：指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。 23. 蒸腾拉力：因蒸腾作用产生的吸水力量。 24. 伤流：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象称为伤流。 25. 吐水：从未受伤植物的完整叶片的尖端或边缘向外溢出液滴的现象。 26. 水分利用率：（WUE）指光合作用同化CO2的速率与同时蒸腾丢失水分的速率的比值。 27. 内聚力学说：以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。 28. 气孔：植物叶片表皮细胞特化成两个保

5、卫细胞围成的小孔。 29. 水分临界期：（critical period of water）植物对水分不足特别敏感的时期。 30. 小孔扩散原理：水分子经过小孔的扩散速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。这也称为边缘效应。 二1.水分在植物细胞内通常呈 束缚水 和 自由水 两种状态。自由水多时，植物代谢旺盛，但抗逆性较低；束缚水多时，植物代谢不旺盛，但抗逆性高。 2.植物细胞吸水方式?代谢性吸水?渗透性吸水?吸胀性吸水 3.根系吸水的动力:根系吸水有两种方式：主动吸水和被动吸水。主动吸水是由根压引起的，而被动吸水是由（蒸腾拉力）引起的。 根系吸水区域：根尖的幼嫩部分，包括分生区、

6、伸长区和根毛区，其中，尤以根毛区吸水能力最强。 2.水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面： ? 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.植物细胞吸水主要有三种方式：扩散，集流，渗透作用。最后一种方式是前俩种方式的组合，在细胞吸水中占主要地位。 4.细胞水势=渗透势+压力势+重力势+衬质势 5.根据P13的图1-4说明在细胞吸水膨胀过程中构成水势的各势的变化。 答：P13 6.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：进入根部导管有三种途径： ? 质外体途径 跨膜途径 共质

7、体途径 这三条途径共同作用，使根部吸收水分。 根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。 运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，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。 7.蒸腾作用的生理意义：1）是植物对水分吸收和运输的主要动力。2）促进木质部汁液中物质的运输。3）能够降低叶片的温度。 8.叶片蒸腾作用的两种方式：（1）通过角质层的蒸腾，角质蒸腾（2）通过气孔的蒸腾，气孔蒸腾。气孔蒸腾是植物蒸腾作用最主要的形式。 9.气孔张开与关闭的结构基础： （1）保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积

8、能可逆性地增大40100%。 （2）保卫细胞内外壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。 10.气孔运动的机理（为什么气孔白天张开，晚上关闭）： （1）淀粉-糖互变学说（2）离子吸收学说（3）苹果酸生成学说 三个学说归纳起来：通过调节保卫细胞内糖，钾离子，氯离子和苹果酸等溶质的含量，从而调节保卫细胞的水势，引起保卫细胞吸水或失水，最终导致气孔张开或关闭。 具体内容在P20-21 11.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？ ? 通过膜

9、脂双分子层的间隙进入细胞。 膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型： ?质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 12.气孔的特点：1、气孔数目多而面积小 2、保卫细胞体积小 3、保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁 第二章 植物的矿质营养 一名词解释 1. 矿质营养：（mineral nutrition）植物对矿物质的吸收、转运和同化。 2. 简单扩散：溶质从浓度高的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的物理过程。 3. 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

10、化学梯度跨膜转运，不需要细胞提供能量。 4. 载体（载体蛋白，转运体）：是一类跨膜运输的内在蛋白，在跨膜区域不形成明显的孔道结构。 5. 胞饮作用：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。 6. ：植物需要量较大的元素。 大量元素7. ：植物需要量极微，稍多即发生毒害的元素。 微量元素8. ：细胞膜质具有的让物质通过的性质。 透性9. ：细胞膜质对不同物质的透性不同。 选择透性10. 诱导酶（适应酶）：指植物本来不含某种酶，但在特定外来物质的诱导下，可以产生这种酶，这种现象就是酶的诱导形成，所形成的酶就是诱导酶。 11. ：转运过程顺电化学梯度进行，不需要代谢供给能量。 被动运输12

11、. ：转运过程逆电化学梯度进行，需要代谢供给能量。 主动运输13. 转运蛋白：包括两种通道蛋白和载体蛋白。 通道蛋白：横跨两侧的内在蛋白，分子中的多肽链折叠成通道，内带电荷并充满水。 载体蛋白：跨膜的内在蛋白，形成不明显的通道，通过自身构象的改变转运物质。 11：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。 单向运输载体.1. ：指运输器与质膜外的H结合的同时，又与另一分子或离子结合，同一方向同向运输器运输。 2. ：指运输器与质膜外侧的H结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，反向运输器两者朝相反的方向运输。 3. ：膜内在蛋白，是质膜上的ATP酶，通过活化ATP释放能量推动离子逆

12、化学势离子泵梯度进行跨膜转运。 4. ：某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。 生物固氮5. ：细胞的外周膜和内膜系统。 生物膜二 1.必需元素要符合的标准： （1）完成植物整个生长周期不可缺少的 （2）在植物体内的功能不能被其他元素代替的 （3）直接参与植物的代谢作用的 2.植物必需矿质元素的生理作用： （1）细胞结构物质的组成成分 ）植物生命活动的调节者，参与酶的活动2（3）起电化学作用，即离子浓度的平衡，氧化还原，电子传递和电荷中和 （4）作为细胞信号转导的第二信使 3.植物必需矿质元素的生理作用及缺素症 答:(1)植株缺氮时，植物生长矮小,分枝、分蘖少,叶片小；叶片发黄

13、发生早衰,且由下部叶片开始逐渐向上。 (2)氮肥过多时，营养体徒长，抗性下降，易倒伏，成熟期延迟 1）磷生理作用： 磷脂和核酸的组分，参与生物膜、细胞质和细胞核的构成，在细胞分裂及遗传信息传递中有重要的功能.磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着重要的作用。 (3)缺磷时：分蘖分枝减少，幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细，植株矮小；叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色，症状首先在下部老叶出现，并逐渐向上发展。磷过多：易产生缺Zn症。 (4)钾不足时:植株叶色暗无光泽，较老叶片先出现病征，叶片出现缺绿斑点，沿着叶缘或叶尖出现坏死组织，逐渐呈枯焦状。同时缺钾时，植株茎秆软弱，易倒伏，易受病虫害侵染 (5)

14、缺钙典型症状：缺素症状首先表现在上部幼茎、幼叶和果实等器官上。顶芽、幼叶呈淡绿色,叶尖出现钩状,随后坏死。 (6)缺乏镁：叶绿素即不能合成。首先于较老叶片出现病征，叶脉仍绿而叶脉之间变黄。 (7)硫不足时，蛋白质含量显著减少，叶色黄绿，易脱落，植株矮小。其病征跟缺氮相似，但发生部位从幼叶开始 (8)硅（部分植物生长的必需元素）缺硅时，蒸腾加快，植物易受病虫感染和倒伏 (9)缺铁时，幼叶脉间失绿黄化，但叶脉仍为绿色；严重时整个新叶变为黄白色。 (10)硼 能与多羟基化合物包括糖类形成络合物，促进糖分在植物体内的运输。促进花粉萌发和花粉管生长。抑制有毒酚类化合物形成 缺硼时， 导致嫩芽和顶芽坏死，

15、丧失顶端优势，分枝多； “花而不实”, “心腐病” 等。 （番茄果实缺硼：表面有凹痕软木区，成熟不平衡，类似缺钙） (11)锰 在光合作用方面，水的裂解需要锰参与。缺锰时，叶绿体结构会破坏、解体。叶片脉间失绿，有坏死斑点。首先于幼叶出现病征。 (12)缺锌时，植株茎部节间短，莲丛状，叶小且变形，叶片缺绿。玉米“花白叶病”，果树“小叶病” (13)钼 钼的生理功能突出表现在氮代谢方面。钼是硝酸还原酶和固氮酶的成分 缺钼时，蛋白质合成受阻植物缺钼的共同症状是植株矮小，生长缓慢，叶片失绿，且有大小不一的黄色和橙黄色斑点，严重缺钼时叶缘萎蔫，有时叶片扭曲呈杯状，老叶变厚、焦枯，以致死亡。番茄缺钼：叶片

16、有时黄化，严重卷曲，从叶尖开始坏死 4.根据运输蛋白的不同，细胞对溶质跨质膜的吸收方式分为：扩散，离子通道，载体，离子泵和胞饮。 5.离子泵主要分为：氢离子ATP酶，钙离子ATP酶，氢离子焦磷酸酶。 6.根部吸收溶液中矿质元素的步骤： （1）离子吸附在根部的细胞表面（交换吸附） （2）离子进入根的内部（质外体途径，共质体途径） （3）离子进入导管或管胞 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？7.答：分为大量元素和微量元素两种： ? 大量元素：C H O N P S K Ca Mg Si ? 微量元素：Fe Mn Zn Cu Na Mo P Cl Ni 观察

17、通过加入部分营养元素的溶液，使用溶液培养法或砂基培养法证明。实验的方法：植物是否能够正常的生长。如果能正常生长，则证明缺少的元素不是植物生长必须的元素；如果不能正常生长，则证明缺少的元素是植物生长所必须的元素。 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？8.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，开花期和成熟期都延迟，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，抗旱性和抗寒性均差，叶色变黄，逐渐坏死，缺绿开始在老叶。 补救措施：

18、施加钾肥。 植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常生命活动的需要？9.(一) 扩散 1.简单扩散：溶质从高浓度的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的物理过程。 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，由通道蛋白构成的孔道，控制离子通过细胞膜。 (三) 载体：跨膜运输的内在蛋白，在跨膜区域不形成明显的孔道结构。 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）指运输器与质膜外的H结合的同时，又与另一分子或离子结合，

19、同一方向运输。 3.反向运输器：（antiporter）指运输器与质膜外侧的H结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，两者朝相反的方向运输。 (四) 离子泵：膜内在蛋白，是质膜上的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：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。 植物细胞通过哪些方式来控制胞质中的钾离子浓度？10.? 钾离子通道：分为内向钾离子通道和外向钾离子通道两种。内向钾离子通道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。 ? 载体中的同向运输器。运输器与质膜外侧的氢离子结合的同时，又与另一钾离子结合，进行同一方向的运输

20、，其结果是让钾离子进入到胞内。 11.在作物栽培时，为什么不能施用过量的化肥，怎样施肥才比较合理？ 过量施肥时，可使植物的水势降低，根系吸水困难，烧伤作物，影响植物的正常生理过程。同时，根部也吸收不了，造成浪费。 合理施肥的依据： ? 根据形态指标、相貌和叶色确定植物所缺少的营养元素。 ? 通过对叶片营养元素的诊断，结合施肥，使营养元素的浓度尽量位于临界浓度的周围。 ? 测土配方，确定土壤的成分，从而确定缺少的肥料，按一定的比例施肥。 12.植物对水分和矿质元素的吸收有什么关系？是否完全一致？ 关系：矿质元素可以溶解在溶液中，通过溶液的流动来吸收。 两者的吸收不完全一致 相同点：两者都可以通过

21、质外体途径和共质体途径进入根部。 温度和通气状况都会影响两者的吸收。 不同点：矿质元素除了根部吸收后，还可以通过叶片吸收和离子交换的方式吸收矿物质。 水分还可以通过跨膜途径在根部被吸收。 细胞吸收水分和吸收矿质元素有什么关系？有什么异同？13.关系：水分在通过集流作用吸收时，会同时运输少量的离子和小溶质调节渗透势。 相同点：都可以通过扩散的方式来吸收。都可以经过通道来吸收。 不通电：水分可以通过集流的方式来吸收。 水分经过的是水通道，矿质元素经过的是离子通道。 矿质元素还可以通过载体、离子泵和胞饮的形式来运输。 自然界或栽种作物过程中，叶子出现红色，为什么？14.? 缺少氮元素：氮元素少时，用

22、于形成氨基酸的糖类也减少，余下的较多的糖类形成了较多的花色素苷，故呈红色。 ? 缺少磷元素：磷元素会影响糖类的运输过程，当磷元素缺少时，阻碍了糖分的运输，使得叶片积累了大量的糖分，有利于花色素苷的形成。 ? 缺少了硫元素：缺少硫元素会有利于花色素苷的积累。 ? 自然界中的红叶：秋季降温时，植物体内会积累较多的糖分以适应寒冷，体内的可溶性糖分增多，形成了较多的花色素苷。 15.植株矮小，可能是什么原因？ ? 缺氮：氮元素是合成多种生命物质所需的必要元素。 ? 缺磷：缺少磷元素时，蛋白质的合成受阻，新细胞质和新细胞核形成较少，影响细胞分裂，生长缓慢，植株矮小。 ? 缺硫：硫元素是某些蛋白质或生物素

23、、酸类的重要组成物质。 ? 缺锌：锌元素是叶绿素合成所需，生长素合成所需，且是酶的活化剂。 ? 缺水：水参与了植物体内大多数的反应。 16.引起嫩叶发黄和老叶发黄的分别是什么元素？请列表说明。 ? 引起嫩叶发黄的：S Fe，两者都不能从老叶移动到嫩叶。 ? 引起老叶发黄的：K N Mg Mo，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，依植物的种类和生长速率而定。 叶子变黄可能是那些因素引起的？请分析并提出证明的方法。17.? 缺乏下列矿质元素：N Mg F Mn Cu Zn。证明方法是：溶液培养法或砂基培养法。 分析：N和Mg是组成叶绿素的成分，其他元素

24、可能是叶绿素形成过程中某些酶的活化剂，在叶绿素形成过程中起间接作用。 ? 光照的强度：光线过弱，会不利于叶绿素的生物合成，使叶色变黄。 证明及分析：在同等的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的条件下培养。比较两份植株，哪一份首先出现叶色变黄的现象。 ? 温度的影响：温度可影响酶的活性，在叶绿素的合成过程中，有大量的酶的参与，因此 过高或过低的温度都会影响叶绿素的合成，从而影响了叶色。 证明及分析：在同等正常的条件下，培养三份植株，之后其中的一份维持原状培养，一份放置在低温下培养，另一份放置在高温条件下培养。比较三份植株变黄的时间。 第三章 植物的光和作用 ?

25、 光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2和水，制造有机物质并释放氧气的过程。 ? 光合膜：即类囊体膜，叶绿体中呈压扁了的包囊状的类囊体的的膜结构。 ? ：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色。 荧光现象? ：叶绿素在光照去掉光源后，还能继续辐射出极微弱红光的现象。 磷光现象? ：红光和远红光协同作用而增加光和效率的现象。增益效应? 光反应：必须在光下才能进行的，由光引起的光化学反应。 ? 碳反应：在暗处或光处都能进行的，由若干酶所催化的化学反应。 ? 原初反应：指光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程，包含色素分子对光能的吸收，传递和转换的过程。 ? 光

26、和单位：由聚光色素系统和反应中心组成。 ? 聚光色素（天线色素）：没有光化学活性，只有收集光能的作用，将光能聚集起来传给反应中心色素。包括绝大多数的色素（大部分叶绿素a和全部叶绿素b，胡萝卜素，叶黄素）。 ? 反应中心：是将光能转换为化学能的膜蛋白复合体。包括特殊状态的叶绿素a，脱镁叶绿素和醌等电子受体。 ? ：（Hill）在光照下，离体叶绿体类囊体能将含有高铁的化合物还原为低铁化合希尔反应物并释放氧。 ? 光和链：在类囊体摸上的PSII和PSI之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨道。 ? 光和磷酸化：是指在光合作用中由光驱动并贮存在跨类囊体膜的质子梯度的能量把ADP和磷酸合成为AT

27、P的过程。 ? 光呼吸：植物的绿色细胞依赖光照，吸收O2和放出CO2的过程。 ? ：单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量，或者积累干物质的量。 光和速率? ：由于ATP和NADPH用于碳反应中CO2的同化，把这两种物质合称为同化力。 同化力? 光抑制：（光能超过光和系统所能利用的数量时，光和功能下降。 ? 景天酸代谢途径：植物在夜间气孔开放，利用C4途径固定CO2，形成苹果酸，贮存在液泡中，白天气孔关闭，将夜间固定的CO2释放出来，再经C3途径固定CO2的过程。 ? 光补偿点：同一叶子在同一时间内，光和过程中吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度。 ? 光

28、饱和点：当达到某一光强度时，光和速率不再增加时的光强称为光饱和点。 ? CO2补偿点：当光和吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2量，这时外界CO2含量。 ? ：大气层中的CO2能强烈的吸收红外线，太阳辐射的能量在大气层中就“易入温室效应难出”，使得温度上升。 ? ：指植物光合作用所积累的有机物所含的能量，占照射在单位地面上的日光光能利用率能量的比率。 二 1.光合作用的过程： （1）原初反应，包括光能的吸收，传递和转换 （2）电子传递和光合磷酸化，形成活跃的化学能（ATP和NADPH） （3）碳同化，把活跃的化学能转变为稳定的化学能（固定CO2，形成糖类） 2.光驱动的ATP是怎么合成的？（光能

29、的吸收，传递和转换）光合磷酸化机制 答：光照引起水的裂解，水释放的质子留在膜内侧，水释放的电子进入电子传递链中的PQ。PQ在接受水裂解传来的电子的同时，又接受膜外侧传来的质子。PQ将质子排入膜内侧，将电子通过细胞色素b6f传给PC。这样，膜内侧质子浓度高而膜外侧低，膜内侧电位较膜外侧高。于是膜内外产生的质子浓度差和电位差所形成的质子动力将氢离子沿着浓度梯度返回膜外侧是，在ATP合酶的催化下，ADP和Pi脱水形成ATP。 3.光合电子传递途径：非环式电子传递，环式电子传递，假环式电子传递。P74 4.光合电子传递抑制剂：P74-75 低？PH高，晚上PH景天酸植物为什么白天5.答：景天酸植物夜晚

30、气孔张开，吸进CO2，在PEP羧激酶的作用下，与PEP结合，形成OAA，进一步还原为苹果酸，积累于液泡中，故晚上PH降低；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到胞质溶胶，在NADP苹果酸酶作用下，氧化脱羧，释放CO2，故白天PH升高。 6.为什么C4植物比C3植物固定CO2的能力好？ 答：（1）C3植物固定CO2的途径为C3途径，而C4植物固定CO2的途径既有C3途径又有C4途径。（2）C4途径中固定CO2的酶（PEP羧化酶）有很强的亲和能力，可以将大气中的低浓度CO2固定下来，因此 C4途径固定CO2的能力要比C3途径强，起到CO2泵的作用，提高了C4植物利用CO2的能力。（3）C4植物的光呼吸

31、酶系主要集中在维管束鞘细胞中，光呼吸就局限在维管束鞘内进行，在它外面的叶肉细胞中有对CO2亲和力很大的PEP羧激酶，所以即使光呼吸在维管束鞘放出CO2，也能很快被叶肉细胞再次吸收利用。 干旱条件下，叶片气孔关闭，C4植物能利用叶肉细胞间隙的低浓度CO2光合，C3植物则不能。 因此C4植物比C3植物固定CO2的能力好。 1.合作用的光反应和碳反应是在细胞的哪些部位进行的？为什么？ 答：光反应在类囊体膜（光合膜）上进行的，碳反应在叶绿体的基质中进行的。 原因：光反应必须在光下才能进行的，是由光引起的光化学反应，类囊体膜是光合膜，为光反应提供了光的条件；碳反应是在暗处或光处都能进行的，由若干酶催化的

32、化学反应，基质中有大量的碳反应需要的酶。 2.在光合作用过程中，ATP和NADPH是如何形成的？又是怎样被利用的？ 答：形成过程是在光反应的过程中。 ? 非循环电子传递形成了NADPH：PSII和PSI共同受光的激发，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+，产生氧气和NADPH，是开放式的通路。 ? 循环光和磷酸化形成了ATP：PSI产生的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的形成。 ? 非循环光和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，电子在光和电子传递链中传递时，伴随着类囊体外侧的H转移到腔

33、内，由此形成了跨膜的H浓度差，引起ATP的形成；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。是开放的通路。 利用的过程是在碳反应的过程中进行的。 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：叶肉细胞的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酸脱羧形成的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和ATP作用，生成CO2受体PEP，使反应循环进行。 3.试比较PSI和PSII的结构及

34、功能特点。 PSII PSI 位于类囊体非堆叠区，颗粒小 位于类囊体的堆叠区，颗粒较大 由11种不同的多肽组成 种蛋白组成 12由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 将电子从PC 水光解，释放氧气传递给Fd 含有LHCII 含有LHCI 光和作用的氧气是怎样产生的？4.答：水裂解放氧是水在光照下经过PSII的放氧复合体作用，释放氧气，产生电子，释放质受激P680反应中心色素PSII类囊体膜腔表面。当PSII子到类囊体腔内。放氧复合体位于发后，把电子传递到脱镁叶绿色。脱镁叶绿素就是原初电子受体，而Tyr是原初电子供体。失去电子的Tyr又通过锰簇从水分子中获得电

35、子，使水分子裂解，同时放出氧气和质子。 5.C3途径 最初受体：1,5-二磷酸核酮糖（RuBP） 最初产物：3-磷酸甘油酸（PGA） 催化酶：光调节酶。 C4途径 最初受体：磷酸烯醇式丙酮酸(PEP) 最初产物：草酰乙酸(OAA) 催化酶：磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC) 6.光合作用的碳同化有哪些途径？试述水稻、玉米、菠萝的光合碳同化途径有什么不同？ 答：有三种途径C3途径、C4途径和景天酸代谢途径。 水稻为C3途径；玉米为C4途径；菠萝为CAM。 C3 C4 CAM 干旱植物 温带植物植物种类 热带植物PEPcase/Rubisco PEPcase/Rubisco 固定酶 Rubisco

36、 RUBP/PEP RUBP/PEP RUBP CO2受体OAA 初产物 OAA PGA 7.一般来说，C4植物比C3植物的光合产量要高，试从它们各自的光合特征以及生理特征比较分析。 C4 C3 无花环结构，只有一种叶绿体 叶片结构 有花环结构，两种叶绿体2.8+-0.4 3.9+-0.6 a/b 叶绿素Rubisco PEPcase/Rubisco CO2固定酶 卡尔文循环 CO2固定途径 C4途径和卡尔文循环 RUBP 最初PEP CO2接受体 低 光合速率高 高补偿点CO2 低 全日照饱和光强 1/2 无低 高光合最适温度低高，远远大于C3 亲和力羧化酶对CO2 高 光呼吸 低总体的结论

37、是，C4植物的光合效率大于C3植物的光合效率。 从光呼吸的代谢途径来看，光呼吸有什么意义？8.光呼吸的途径：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和过氧化氢，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。 ? 在干旱和高辐射期间，气孔关闭，CO2不能进入，会导致光抑制。光呼吸会释放CO2，消耗多余的能量，对光合器官起到保护的作用，避免产生光抑制。 ? 在有氧条件下，通过光呼吸可以

38、回收75%的碳，避免损失过多。 ? 有利于氮的代谢。 卡尔文循环和光呼吸的代谢有什么联系？9.? 卡尔文循环产生的有机物的1/4通过光呼吸来消耗。 Rubisco高时，CO2氧化，进行光呼吸；RUBP作为加氧酶，是Rubisco氧气浓度高时， ?作为羧化酶，使CO2羧化，进行卡尔文循环。 ? 光呼吸的最终产物是甘油酸-3-磷酸，参与到卡尔文循环中。 10.光呼吸 呼吸底物：乙醇酸 代谢途径：乙醇酸的生物合成及氧化 代谢场所：全过程分别在叶绿体、过氧化物体、线粒体中进行 11.C3植物、C4植物和CAM在固定CO2方面的异同。 C3 C4 CAM PEP RUBP 受体 PEP PEPcase/

39、Rubisco Rubisco PEPcase/Rubisco 固定酶 进行的阶段羧化、还原、脱羧、C3羧化、转变、脱羧与还原、再生羧化、CO2CO2还原、更新 途径 CO2PGA OAA 初产物 OAA ATP NADPH后先能量使用 据你所知，叶子变黄可能与什么条件有关，请全面讨论。12.? 水分的缺失。水分是植物进行正常的生命活动的基础。 ? 矿质元素的缺失。有些矿质元素是叶绿素合成的元素，有些矿质元素是叶绿素合成过程中酶的活化剂，这些元素都影响叶绿素的形成，出现叶子变黄。 ? 光条件的影响。光线过弱时，植株叶片中叶绿素分解的速度大于合成的速度，因为缺少叶绿素而使叶色变黄。 ? 温度。叶

40、绿素生物合成的过程中需要大量的酶的参与，过高或过低的温度都会影响酶的活动，从而影响叶绿素的合成。 ? 叶片的衰老。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。 浓度对光合过程有什么影响？O213.高答：对于光合过程有抑制的作用。高的O2浓度，会促进Rubisco的加氧酶的作用，更偏向于进行光呼吸，从而抑制了光合作用的进行。 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，体内积累了较多的糖分以适应寒冷，体内的可溶性糖多了，就形成较多的花色素苷，叶子就呈红色的了。 第四章 植物的呼吸作用 ? 呼吸作用：指生物体内的有机物质，通过氧化还原

41、而产生CO2同时释放能量的过程。 ? 呼吸链：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径，传递到分子氧的总过程。 ? 生物氧化：有机物质在生物体细胞内进行氧化分解和释放能量的过程。 ? 氧化磷酸化：在生物氧化中，电子经过线粒体的电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和Pi合成ATP的过程。 ? 末端氧化酶：是把底物的电子通过电子传递系统最后传递给分子氧并形成水或过氧化氢的酶类。 ? 抗氰呼吸：在氰化物存在下，某些植物呼吸不受抑制的呼吸。 ? 交替氧化酶：抗氰呼吸的末端氧化酶，可把电子传给氧。 ? 能荷：（energy ）就是ATP-ADP-AMP系统

42、中可以利用的高能磷酸键的度量。 ? ：指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形有氧呼吸 成水，同时释放能量的过程。? ：指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放无氧呼吸能量的过程。 ? ：胞质溶胶中的己糖在无氧状态或有氧状态下均能分解成丙酮酸的过程。 糖酵解? ：（TCA）糖酵解进行到丙酮酸后，在有氧条件下，通过一个包括三羧酸和二三羧酸循环羧酸的循环而逐步氧化分解，直到形成水和CO2为止。 ? ：（PPP）可以不经过无氧呼吸生成丙酮酸而进行有氧呼吸的途径。 戊糖磷酸途径? ：指呼吸链与氧化磷酸化的偶联遭到破坏的现象。 解偶联 ：植物组织在一

43、定时间内，放出二氧化碳的物质的量与吸收氧气的物质的量的比呼吸商率。 ? ：是指氧化磷酸化中每吸收一个氧原子时所酯化无机磷酸分子数或产生ATP分子比P/O数之比值。 ? ：由于底物的分子磷酸直接转到ADP而形成ATP。 底物水平磷酸化二 1.呼吸作用的生理意义：P106 2.呼吸抑制剂P120 3.呼吸代谢的生化途径包括几个？ 答：糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径 4.胞质溶胶和质体分别是糖酵解和戊糖磷酸途径进行的场所，线粒体是三羧酸循环和生物氧化进行的场所. 5.线粒体内的末端氧化酶包括哪些？答：（1）细胞色素氧化酶（2）交替氧化酶 6.线粒体外的末端氧化酶包括哪些？答：（1）、酚氧化酶（2）

44、、抗坏血酸氧化酶 7.植物细胞内产生ATP的方式有几种？答：一是氧化磷酸化，占大部分；二是底物水平磷酸化作用，仅占一小部分。 8.糖酵解的最后产物是什么？答：乳酸是糖酵解的最终产物。 9.EMP途径产生的丙酮酸可能进入哪些反应途径？ 答：糖酵解的产物丙酮酸的化学性质十分活跃，可以通过各种代谢途径，产生不同的反应。若继续处在无氧的情况下，丙酮酸就进入无氧呼吸的途径，转变为乙醇或乳酸等(通过乙醇发酵，丙酮酸先在丙酮酸脱羧酶作用下脱羧生成乙醛酸和CO2，再在乙醇脱氢酶的作用下，乙醛被还原为乙醇，或通过乳酸发酵，在乳酸脱氢酶的作用下丙酮酸被NADPH还原为乳酸)；在有氧气的条件下，丙酮酸进入线粒体，通

45、过三羧酸循环逐步脱羧脱氢，彻底氧化分解为CO2和水；丙酮酸也可参于氮代谢用于氨基酸的合成等。 6.用很低浓度的氰化物和叠氮化合物或高浓度的CO处理植物，植物很快会发生伤害，试分析该伤害的原因是什么？ 答：上述的处理方法会造成植物的呼吸作用的抑制，使得植物不能进行正常的呼吸作用，为植物体提供的能量也减少了，从而造成了伤害的作用。 7.植物的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 分解物质 物质代谢 合成物质放能过程：化学能-ATP/NADPH 化学能能量代谢 储能过程：光能-呼吸电子传递、氧化磷酸化光合电子传递、光合磷酸化 温度、O2 主要环境因素 光、CO2 所有活细胞场所

46、 叶绿体 相关性： 。NADPH、TPA载能的媒体相同： ? 物质相关：很多重要的中间产物是可以交替使用的。 ? 光合作用的O2可以用于呼吸作用；呼吸作用的CO2可以用于光合作用。 ? 磷酸化的机制相同：化学渗透学说。 8.植物的光呼吸和暗呼吸有哪些区别？ 暗呼光呼乙醇酸代谢途糖酵解、三羧酸循环等途代谢途乙醇酸，新形成底葡萄糖，新形成或储存的光照下进行光、暗处都可以进行发生条件 叶绿体、过氧化物酶体、线粒体 胞质溶胶和线粒体 发生部位高O2促进，高CO2抑制 对O2和CO2浓度反应 无反应 9.光合磷酸化与氧化磷酸化有什么异同？ 光合磷酸化 氧化磷酸化驱动能量化学能 光能 H、底物氧化脱氢 e

47、的来源水的光解 H、e水-NADP NADPH-O2 的传递方向 场所 类囊体膜 线粒体内膜H梯度外膜内膜 内膜外膜 影响因素 O2和温度 光 相同点：使ADP与pi合成ATP。 11.绿茶、红茶和乌龙茶是怎样制成的？道理何在？ 第六章 植物体内有机物的运输 ? 韧皮部装载：指光和产物从叶肉细胞到筛分子-伴胞复合体的整个过程。 ? 短距离运输：指同化产物在细胞间的运输。 ? 长距离运输：指同化产物经过维管系统从源到库的运输。 ? 质外体途径：指糖从某些点进入质外体（细胞壁）到达韧皮部的过程。 ? 共质体途径：指糖从共质体（细胞质）经胞间连丝到达韧皮部的过程。 ? 胞间连丝：是连接两个相邻植物细

48、胞的胞质通道，行使水分、营养物质、小的信号分子，以及大分子的胞质运输功能。 ? 源：即代谢源，指产生或提供同化物的器官或组织，如功能叶，萌发种子的子叶或胚乳 ? 库：即代谢库，指消耗或积累同化物的器官或组织，如根、茎、果实、种子等。 ? 源库单位：植物体内供应同化物的叶片（源）与接受该叶片同化物的组织器官（库）以及连接它们之间的输导系统合称为源库单位。 ? 多聚体-陷阱模型：叶肉细胞合成的蔗糖运到维管束鞘细胞，经过众多的胞间连丝，进入居间细胞，居间细胞内的运输蔗糖分别与1或2个半乳糖分子合成棉子糖或水苏糖，这两种糖分大，不能扩散回维管束鞘细胞，只能运送到筛分子。 ? 韧皮部卸出：装载在韧皮部的

49、同化产物输出到库的接受细胞的过程。 ? 库强度：等于库容量和库活力的乘积。 ? 库容量：指库的总质量。 ? 库活力：指单位时间单位干重吸收同化产物的速率。 ? 配置：指源叶中新形成同化产物的代谢转化。 1.为什么蔗糖是韧皮部运输物质的主要形式？ 答：（1）蔗糖及其它一些寡聚糖是非还原糖，它们在化学性质上具有较还原糖更大的稳定性； ）蔗糖水解时能产生相对高的自由能。3（）溶解度很高。2（4）由于蔗糖是一种分子小、移动性大，化学性质稳定，且含有高水解自由能的化合物，因此它适合进行韧皮部运输。 所以适合长距离运输。 2.蔗糖质子同向运输内容：在筛分子-伴胞复合体质膜中的ATP酶，不断地将氢离子泵到质

50、外体（细胞壁）。质外体的氢离子浓度比共质体高，形成质子梯度，作为推动力，蔗糖与质子沿着这个质子梯度经过蔗糖-质子同向运输器，一起进入筛分子-伴胞复合体。 3.韧皮部装载机制（步骤）： 答：（1）白天，光合形成的磷酸丙糖从叶绿体运到细胞质，晚上可能以葡萄糖形式离开叶绿体，后转变为蔗糖（其它运输糖）； （2） 叶肉细胞蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近； （3） 筛分子装载，有机物运入筛分子和伴胞。 4.韧皮部运输的机理 答：（1）压力流学说：筛管中溶液流运输是由源和库端之间渗透产生的压力梯度推动的。 （2）胞质泵动学说：筛分子内腔的细胞质呈几条长丝状，形成胞纵束，纵跨筛分子，每束直径为1到几微米。在束

51、内呈环状的蛋白质丝反复的、有节奏的收缩和张弛，就产生一种蠕动，把细胞质长距离泵走，糖分就随之流动。 （3）收缩蛋白学说：筛管腔内有很多具有收缩能力的P蛋白，是它推动筛管汁液运行。 1.植物叶片中合成的有机物质是以什么形式和通过什么途径运输到根部？如何用实验证明植物体内有机物运输的形式和途径？ 答：形式主要是还原性糖，例如蔗糖、棉子糖、水苏糖和毛蕊糖，其中以蔗糖为最多。运输途径是筛分子-伴胞复合体通过韧皮部运输。 验证形式：利用蚜虫的吻刺法收集韧皮部的汁液。 蚜虫以其吻刺插入叶或茎的筛管细胞吸取汁液。当蚜虫吸取汁液时，用CO2麻醉蚜虫，用激光将蚜虫吻刺于下唇处切断，切口处不断流出筛管汁液，可收集

52、汁液供分析。 验证途径：运用放射性同位素示踪法。 5.木本植物怕剥皮而不怕空心，这是什么道理？ 答：叶片是植物有机物合成的地方，合成的有机物通过韧皮部向双向运输，供植物的正常生命活动。剥皮即是破坏了植物的韧皮部，使有机物的运输收到阻碍。 第七章 细胞信号转导 ? 细胞信号转导：指细胞偶联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制。 ? 受体：是指能够特异地识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质。 ? 跨膜信号转换：信号与细胞表面的受体结合之后，通过受体将信号传递进入细胞内的过程。 ? ：位于亚细胞组分上的受体。 细胞内受体? ：位于细胞表面的受体。 细胞表面受体第二信使：

53、位于细胞内的物质，能将信号进一步传递和放大，最终引起细胞反应。如钙离子，H2O2，氢离子，cAMP，cGMP等 双信号系统：P165 二， 1，钙离子信号的产生和终止。 答：表现在胞质中游离Ca2浓度的升高和降低。 存在很大的浓度差，当细胞受到外界刺激时，钙离Ca2库与胞质中Ca2由于在胞内、外子可以通过胞内、外Ca2+库膜上的Ca2+通道由钙库进入细胞，引起胞质中游离Ca2+浓度大幅度升高，产生钙信号。 钙信号产生后作用于下游的调控元件（钙调节蛋白等）将信号进一步向下传递，引起相应的生理生化反应。 当Ca2作为第二信使完成信号传递后，胞质中的Ca2+又可通过钙库膜上的钙泵或Ca2+H+转运体

54、将Ca2+运回到Ca2+库（质膜外或细胞内Ca2库），胞质中游离Ca2+浓度恢复到原来的静息态水平，同时Ca2+也与受体蛋白分离，信号终止，完成一次完整的信号转导过程。 2，细胞信号转导的过程？ （1）外界的刺激信号被细胞表面的受体接收 （2）细胞进行信号的跨膜转换，将胞外信号转变为胞内信号，并产生第二信使。 （3）通过胞内相应的信使系统将信号进行传递，放大和整合 （4）引起细胞生理生化变化。 1.什么叫信号转导？细胞信号转导包括哪些过程？ 答：信号转导是指细胞偶联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制。包括四个步骤：第一，信号分子与细胞表面受体的相结合；第二，跨膜信号转换

55、；第三，在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大和整合；第四，导致生理生化变化。 2.什么叫钙调蛋白？它有什么作用？ 答：钙调蛋白是一种耐热的球蛋白，具有148个氨基酸的单链多肽。两种方式起作用：第一，可以直接与靶酶结合，诱导构象变化而调节靶酶的活性；第二，与CA结合，形成活化态的CA/cam复合体，然后再与靶酶结合，将靶酶激活。 蛋白质可逆磷酸化在细胞信号转导中有什么作用？3.答：是生物体内一种普遍的翻译后修饰方式。细胞内第二信使如CA等往往通过调节细胞内多种蛋白激酶和蛋白磷酸酶，从而调节蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程，进一步传递信号。 4.植物细胞内钙离子浓度变化是如何完成的？ 答：细胞壁

56、是胞外钙库。质膜上的CA通道控制CA内流，而质膜上的CA泵负责将CA泵出细胞。胞内钙库的膜上存在CA通道、CA泵和CA/H反向运输器，前者控制CA外流，后两者将胞质CA泵入胞内钙库。 第八章 植物生长物质 ? 植物生长物质：调节植物生长发育的物质。 ? 植物激素：是指一些在植物体内合成，并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。 ? 生长素极性运输：生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。 ? 植物生长调节剂：指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。 ? 自由生长素：能自由移动，能扩散的生长素。 ? 束缚生长素：与细胞内化合物结合着，通过酶解，水解或自溶作用将它提取出来的生长素。 ? 化学渗透假说： ? 三重反应：即抑制伸长生长（矮化变短），促进横向生长（加粗变粗），地上部失去负向重力性生长（偏上生长变弯）。 ? 植物生长促进剂：促进分生组织细胞分裂和伸长，促进营养器官的生长和生殖器官的发育