植物生理复习题1

1、Calvin 循环：以光反应形成的ATP和NADPH作为能量，将CO2同化为碳水化合物的过程。又称暗反应光合单位（photosynthetic unit）是指结合在类囊体膜上能进行光合作用的最小结构单位.一、线粒体内膜的复合体、复合体、复合体、复合体各有什么结构及功能特点复合体NADH-UQ氧化还原酶(也称NADH脱氢酶)：含多个蛋白，具有1个紧密结合的黄素腺嘌呤单核苷酸（FMN）和数个非血红素Fe-S中心 ；接受 NADH上脱下的e，并把e传递给UQ；同时将H由基质跨膜转运到膜间空间。复合体 II (琥珀酸脱氢酶)：唯一位于线粒体内膜上的TCA循环中的酶，全名为琥珀酸UQ氧化还原酶；多蛋白复

2、合体，含黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、数个非血红素Fe蛋白和Fe-S中心；接受 琥珀酸上脱下的电子，并把电子传递给UQ。复合体III (UQ：cytc氧化还原酶) 多蛋白复合体，含cyt b、cyt c和Fe-S中心；复合体III起还原cyt c 的作用故又称细胞色素c还原酶，即把UQH2的电子传递给cyt c ；同时具有跨膜转运H的 功能。复合体IV （细胞色素c氧化酶）含Cyt a、Cyt a3和Cu的多蛋白复合体；接受Cyt c 传来的电子 (即氧化Cyt c )，将电子 传递给分子O (还原O分子并与基质中H+结合生成水 ) ；同时在传递电子过程中跨膜转运H二、简述叶绿体的主演结构及功

3、能叶绿体的结构包括： 被膜（内外）；基质；基粒（类囊体）其被膜的特点：双层单位膜，含有类胡萝卜素和叶黄素不含叶绿素，外被膜，非选择性膜，允许低分子量的化合物通过；而内膜具有选择性，内膜有较多运输系统.其基质的特点：可溶性蛋白酶，糖，淀粉其基粒的特点：类囊体垛叠而成其类囊体的特点：是由自身闭合的双层薄片组成的，外形扁囊状的片层结构.又分为基粒类囊体和基质类囊体三、简述光和电子传递途径类型及与其偶联的光合磷酸化类型非环式电子传递(noncyclic electron transport) 是指水中的电子经PS与PS一直传到NADP的电子传递途径。即： HO PS PQ Cyt b/f PC PS

4、Fd FNR NAD P+循环式电子传递（cycle electron transport）通常指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。即：PS Fd PQ Cyt b/f PC PS。环式电子传递不发生H2O的氧化，也不形成NADPH，但有H+的跨膜运输，每传递一个电子需要吸收一个光量子。光合磷酸化两种类型非环式光合磷酸化(noncyclic photophosphorylation) 与非环式电子传递偶联产生的反应。非环式光合磷酸化与吸收量子数的关系可用下式表示。2+33Pi 23O2+2H+在进行非环式光合磷酸化的反应中，体系除生成A

5、TP外，同时还有NADPH的产生和氧的释放。非环式光合磷酸化仅为含有基粒片层的放氧生物所特有，它在光合磷酸化中占主要地位。环式光合磷酸化(cyclic photophosphorylation) 与环式电子传递偶联产生的反应。 环式光合磷酸化是非光合放氧生物光能转换的唯一形式，主要在基质片层内进行。它在光合演化上较为原始，在高等植物中可能起着补充ATP不足的作用。一、抗氰呼吸的特点及其生理意义抗氰呼吸可以在某些条件下与电子传递主路交替运行，抑制正常电子传递途径就可促进抗氰呼吸的发生，因此，抗氰呼吸这一呼吸支路又称为交替途径(alternative pathway)。电子沿交替途径传递时，跨膜转

6、运的H要比细胞色素氧化酶途径少得多，产生的跨膜H梯度要明显降低, 其P/O比为1或低于1。电子传递释放的能量主要是热量的形式，故该途径又称放热呼吸。（电子传递的特点）1.放热增温-促进植物开花、种子萌发. 抗氰呼吸释放大量热量，有助于某些植物花粉的成熟及授粉、受精过程；有利于挥发引诱剂(如NH3、胺类、吲哚等），以吸引昆虫帮助传粉。放热增温也有利于种子萌发。种子在萌发早期或吸胀过程中都有抗氰呼吸的存在。例如棉花种子吸胀开始时抗氰呼吸占35%，6h后达到70。2.增加乙烯生成，促进果实成熟，促进衰老 -在正常条件下，抗氰呼吸的出现常与衰老相联系。随着植株年龄的增长、果实的成熟，抗氰呼吸随之升高。

7、同时，乙烯与抗氰呼吸上升有平行的关系。乙烯刺激抗氰呼吸，诱发呼吸跃变产生，促进果实成熟和植物组织器官衰老。1961年，梁厚果发现白兰瓜果实成熟期的"跃变呼吸"是由抗氰氧化酶控制的，即主要依赖于抗氰呼吸的提高。3.在防御真菌的感染中起作用 甘薯块根组织受到黑斑病菌侵染后抗氰呼吸成倍增长，而且抗病品种感染组织总是明显高于感病品种感染组织，由此可知，抗氰呼吸的强弱与甘薯块根组织对黑斑病菌的抗性有着密切关系。4.分流电子 当细胞含糖量高(如光合作用旺盛)，EMP，TCA循环迅速进行时，交替氧化酶活性很高。一些人认为，当细胞色素主路电子饱和发生满溢(overflow)状态时，交替途径

8、起到了分流电子的作用。二、试述植物呼吸代谢途径的多样性1、呼吸底物(糖)的多条代谢途径： EMP， TCA， PPP2、电子传递的多条途径： 细胞色素氧化酶途径、交替氧化酶途径、 其他途径3、末端氧化酶的多样性： 细胞色素氧化酶、交替氧化酶、其他氧化酶（意义）植物靠多条呼吸代谢途径的相互联系和制约，构成一复杂的、且调节自如的物质代谢网，使植物在多变的环境条件下，顺利地氧化呼吸基质来提供生命活动所需的物质和能量。由此：呼吸代谢的多样性是植物对环境适应的突出表现。三、能荷的概念及其生理意义能荷是指一个细胞中ATP-ADP-AMP系统（腺苷酸库）中可利用的高能磷酸键的度量，用公式表示为： ATP+1

9、/2ADP 能荷(EC)= ATP+ADP+AMP通过细胞反馈控制，活细胞的能荷一般稳定在0.750.95。反馈控制的机理如下：合成ATP的反应受ADP的促进和ATP的抑制；而利用ATP的反应则受到ATP的促进和ADP的抑制。如果在一个组织中需能过程加强时，便会大量消耗ATP，ADP增多，氧化磷酸化作用加强，呼吸速率增高，因而便大量产生ATP。相反，当需能降低时，ATP积累，ADP处于低水平，氧化磷酸化作用减弱，呼吸速率就下降。四、为什么蔗糖是韧皮部运输物质的主要化合物？其一可能是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；其二可能是蔗糖水解时能产生相对高的自由能

10、。总体来说，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，因此它适合进行长距离的韧皮部运输。五、成熟筛分子和伴胞的结构特点？成熟的筛管分子也含有细胞质，但在分化过程中筛管分子细胞质中的细胞核、液泡、核糖体、高尔基体以及微管、微丝等细胞器被降解消失，而仅留下质膜、内质网、质体和线粒体等。伴胞与筛分子来自共同的母细胞且相邻，有细胞核、细胞质、核糖体、线粒体等。能把光合产物和ATP供给筛分子六、同化物分配原则有哪些？植物体内同化物分配的总规律是由源到库，即由某一源制造的同化物主要流向与其组成源库单位中的库。多个代谢库同时存在时，强库多分，弱库少分，近库先分，远库后分，当源

11、的供应能力有限时，则优先供应生长中心。归结起来，同化物分配具有以下的特点：1.优先供应生长中心 各种作物在不同生育期各有其生长中心，这些生长中心既是矿质元素的输入中心，也是同化物的分配中心。这些中心通常是一些代谢旺盛、生长快速的器官或组织。如稻麦分蘖期的新叶、分蘖及根系；孕穗至抽穗期的穗、茎杆与叶鞘；灌浆期的籽粒。2.就近供应 一个库的同化物来源主要靠它附近的源叶来供应，随着源库间距离的加大，相互间供求程度就逐渐减弱。一般说来，上位叶光合产物较多地供应籽实、生长点；下位叶光合产物则较多地供应给根。例如，大豆和蚕豆在开花结荚时，叶片的光合产物主要供给本节的花荚；棉花植株如果叶片受伤或光照不足，则

12、同节上的蕾铃会因缺乏养分供应而易脱落。3.同侧运输 是指同一方位的叶制造的同化物主要供给相同方位的幼叶、花序和根。如稻麦等禾本科植物为12叶序，、叶在一边，、叶在另一边。由于同侧叶的维管束相通，对侧叶间维管束联系较少，因而幼叶生长所需的养分多来自同侧的功能叶；而棉花为叶序，叶在茎上排列成行，则棉花第叶的同化物常运往同侧的、叶，很少输往对侧的、叶。七、简述韧皮部运输机制新压力流学说？新学说认为，同化物在筛管内运输是由源库两侧SE-CC复合体内渗透作用所形成的压力梯度所驱动的。而压力梯度的形成则是由于源端光合同化物不断向SE-CC复合体进行装载，库端同化物不断从SE-CC复合体卸出，以及韧皮部和木

13、质部之间水分的不断再循环所致。即光合细胞制造的光合产物在能量的驱动下主动装载进入筛管分子，从而降低了源端筛管内的水势，而筛管分子又从邻近的木质部吸收水分，以引起筛管膨压的增加；与此同时，库端筛管中的同化物不断卸出并进入周围的库细胞，这样就使筛管内水势提高，水分可流向邻近的木质部，从而引起库端筛管内膨压的降低。八、简述生长素的酸生长理论1、IAA与受体结合激活质膜上的H+-ATPase;2、 H+被转运到细胞壁空间，酸化细胞壁；3、酸使细胞壁中纤维素分子之间的交联键打开，使壁松驰，增加壁的伸展性。4、溶质顺电化学梯度进入胞内，细胞顺渗透势吸水，细胞受膨压扩张，导致细胞伸长。5、新合成的细胞壁组成

14、物质向壁内填充，促使细胞壁面积扩大。九、GA诱发糊粉层产生酶的合成萌发时，胚中产生GA，扩散至糊粉层细胞；GA诱导糊粉层细胞产生-淀粉酶及蛋白水解酶等；水解酶分泌至胚乳中，水解其中的贮藏物质，供胚生长所需。十、乙烯的生物合成途径蛋氨酸在蛋氨酸腺苷合成酶作用下形成5-腺苷蛋氨酸再在ACC合成酶作用下形成5-甲硫基腺苷(5-methylthioribose，MTA)和ACC，前者通过蛋氨酸循环再生成蛋氨酸，而ACC则在ACC氧化酶(ACC oxidase)的催化下氧化生成乙烯。植物遭受水分胁迫时，刺激根系合成ABA，ABA通过木质部运输到叶片。同时，水分胁迫时木质部汁液碱化，木质部ABA大部分以离

15、子状态ABA形式存在，导致叶片ABA再分布，即由水分充足时多分布在叶肉细胞转向随蒸腾水流到达保卫细胞，引起气孔关闭。植物的生长生理一、 名词解释1、cell differentiation（细胞分化）：是指分生组织的幼嫩细胞发育成为具有各种形态结构和生理代谢功能的成形细胞的过程。2、totipotency（全能性）：是指植物体的每个细胞都携带一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。3、polarity（极性）：是指器官，组织甚至细胞中在不同轴向上存在某种形态结构和生理生化的梯度差异，极性一旦建立，难以逆转4、apoptosis（细胞凋亡）：是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的

16、有序的死亡。5、phototropism（向光性）：植物随着光照入射而弯曲的反应。6、nastic movement（感性运动）：由外界刺激或内部时间机制而引起的植物运动，其运动方向与外界刺激方向无关，感性运动是由生长着的器官两侧或上下面生长不等引起的。感性运动有两类（1）生长性运动，不可逆的细胞伸长，如偏上性运动（2）紧张性运动，由叶枕膨压变化产生，是可逆变化，如叶片感夜运动等。7、tropic movement（向性运动）：由光、重力、营养等外界因子刺激而产生的植物运动，其运动方向取决于外界的刺激方向，向性运动是生长引起的，不可逆的运动。向性运动可分为向光性、向重力性、向化性和向水性。二、

17、简述题1、试述植物种子萌发生理生化变化代谢特点？（1）种子吸水 分为三个阶段 即：快速吸水，吸水的停止和重新大量吸水（2）呼吸作用的变化和酶的形成 由初期的无氧呼吸变为有氧呼吸；活性酶来自束缚态酶的释放或活化以及新合成的酶（3）有机物的转变从异养到自养的过程，即由初期的储藏物质分解到后来的光合自养合成有机物2、简述细胞生长的三阶段生理特征？(1)分裂期(分生期)：细胞体积小，细胞壁薄，原生质浓稠，没有液泡，核大而明显，呼吸强，氮代谢旺，细胞持水力强。(2)伸长期(扩张期)：细胞大量吸水形成大液泡，细胞体积增加，细胞壁加厚，蛋白质含量最高，呼吸作用加强，酵解和TCA环酶活跃。(3)分化期(成熟期

18、)：细胞体积不再扩张，次生壁加厚，某些细胞分化成特化细胞。3、简述光敏色素的结构特征？光敏色素是一种可溶性蛋白，二聚体，每个亚基由生色团和脱辅基蛋白构成。生色团是一直链4吡咯环构成，具有独特的吸光特性。脱辅基蛋白单体多肽链上的半胱氨酸通过硫醚键与生色团相连。光敏色素(phytochrome)的2种形式：Pr(红光吸收型)与Pfr(远红光吸收型）Pr与Pfr 可相互转化，Pfr 为活性形式。4、用光敏色素的快反应作用机理解释光诱导豆科植物的小叶运动。快反应机理：光敏色素诱导膜上电势变化；调节离子通道和质子泵活性，从而影响离子的流动，如Ca2+，k+。红光Pfr增多越膜K+流动小叶叶枕细胞质中K+

19、浓度增加叶枕细胞吸水叶枕细胞产生膨压小叶运动5、植物向重力性生长的机制解释根正向重力生长现象。植物的生殖生理一、 名词解释1、 critical day length（临界日长）：是指昼夜周期中诱导长日照植物开花所必须的最短日照；诱导短日照植物开花所必需的最长日照2、 critical dark length（临界暗期）：是指在昼夜周期中短日植物能开花必需的最短暗期长度或长日植物能开花必需的最长暗期长度3、 photoperiod induction（光周期诱导）：植物只需要一定时间适宜的光周期处理，以及即使处于不适宜的光周期下，仍然可以长期保持刺激的效果，这种现象成为光周期诱导。4、 Lon

20、g night plants（短日植物应称长夜植物）：是指夜长长于临界夜长才能开花的植物。二、简答题1、试述光周期现象的生物学意义及其实际应用？（1）生物学意义：（2）实际应用：控制开花菊花(SDP)，秋季开花；经人工遮光处理，提前至五一开花；或延长光照或夜间闪光处理，可推迟至春节开花。山茶、杜鹃(LDP)：延长光照或夜间闪光，提前开花。引种考虑品种的光周期反应特点；考虑品种原产地和引种地环境条件如：冬小麦(LDP):由北方移至华南，可能不开花，导致不能抽穗结实。麻(SDP)：由南 (SD)移至北(LD)，不开花，但营养生长好，纤维产量高。2、试述花器官发育的ABC模型？人们早就发现有些植物的

21、花中第三轮花部（雄蕊）变异成花瓣的现象。1991年，Coen和Meyerowitz在金鱼草和拟南芥中利用一系列与花器官发育有关的突变体开展研究，通过遗传学分析和分子生物学研究，提出了基因控制花器官形态发生的ABC模型。根据此模型，正常花的四轮结构（萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊）的形成是由A、B、C三类基因的共同作用完成的，每一轮花器官特征的决定分别依赖A、B、C、三类基因中的一类或两类基因的正常表达。A基因单独表达决定萼片形成，A和B基因同时表达形成花瓣，B和C基因同时表达形成雄蕊，C基因的表达决定雌蕊的表达。如果其中任何一类或更多类的基因发生突变而丧失功能，则花的形态发生将出现异常。3、试述花粉粒与柱头相互识别的基础及其生物学意义？（1）基础：“识别”信号分子：来自于花粉粒的外壁蛋白质“识别”受体： 柱头乳状突起的表膜蛋白质花粉与柱头的识别取决于花粉与柱头的“亲和性”(Compatibility)。如两者间亲和，柱头物质诱导花粉萌发，花粉产生水解酶，使柱头壁物质水解，花粉管伸长进入胚囊受精。如相互不亲和，柱头乳突细胞产生胼胝质阻碍花粉管穿过，或产生酶类（如RNase 和蛋白酶），将花粉管内RNA和蛋白质降解，导致花粉死亡。（2）生物学意义：可防止遗传差异过大或