植物生理学习题解答

1、植物生理学复习提纲绪论植物生理学的概念。植物生理学诞生的标志。植物生理学的奠基人。植物生理学的两大先驱。我国植物生理学的启业人、奠基人。近代植物生理学发展的四大特点。代谢植物代谢的概念及其特点。植物的同化作用和异化作用以及二者的关系。水分代谢植物水分代谢包括哪些过程？植物含水量的一般规律。植物植物体内自由水和束缚水的概念及其含义。水分在植物生命过程中的作用。植物细胞吸收水分的方式及其特点。渗透系统包括哪些部分？植物细胞如何构成渗透系统？植物与环境、植物体各组织间水分移动的动力。细胞水势的组成。理解掌握植物细胞相对体积变化与水势各个组分的关系图解。植物细胞质壁分离过程水势各个组分的变化特点。植物

2、细胞吸涨作用的特点及其生理意义。风干种子萌发过程的吸水特点。如何验证植物细胞吸水与代谢有关？高等植物根系吸收水分的途径。植物根系吸水的动力及其特点。根压产生机理。蒸腾拉力形成原理及其在水分代谢中的地位。影响根系吸水的外界因素。盛夏阳光强烈的中午为什么不能给植物浇水？蒸腾作用的生理意义。植物蒸腾作用的两种方式。气孔运动机理有几种学说？影响气孔运动的内外因素。影响蒸腾作用的内外因素。蒸腾作用的表示法。水分在植物体内运输的途径。共质体、质外体及其在水分移动中的作用。水分运输的内聚学说。节水农业的生理基础。矿质营养植物灰分制备方法和灰分元素的存在形式。植物从土壤中获取的 13 种必需元素。常量元素、微

3、量元素和有益元素。确定植物必需元素的三原则（必需条件） 。矿质元素N 、P、 K发生缺素的症状和生理障碍。矿质元素Ca、Mg 、S 的生理作用。微量元素Fe、Mo 、Cl 、 Zn、Mn、 Cu 、 B 的生理作用。诊断植物缺素的方法。植物吸收矿质元素的方式。植物吸收矿质元素的特点。生理酸性盐、生理碱性盐和生理中性盐，单盐毒害、离子拮抗和平衡溶液。根系吸收矿质元素的部位、吸收矿质元素的过程。影响根系吸收矿质元素的因素。土壤 pH 值对矿质元素有效性的影响。植物根外施肥的意义和作用。矿质元素进入植物根外器官的方式。硝酸还原酶的特点和作用。硝酸盐还原成氨的主要步骤。氨在植物体内的受体和产物。氨的储

4、藏形式及其意义。生物固氮的酶系统特点。生物固氮的测定原理。硫酸盐、磷酸盐的吸收、同化，活化形式。矿质元素在植物体内的运输形式和途径。矿质元素在植物体内的分布。植物需肥的一般规律。光合作用叶绿体的结构、叶绿体色素种类及其光学特性。荧光、磷光、第一单线态、第二单线态、第一三线态。植物叶色综合决定方式。叶绿素的生物合成途径。聚光系统、 PS I、 PS II 生理特征。 Emerson 效应、 Hill 反应。光合磷酸化、同化力。 Calvin cycle 的 CO 2受体和初原产物、 Hatch-Slack pathway 的 CO 2受体和初原 产物。C3 途径、C4 途径、CAM 途径的光合作

5、用特征和生理特点比较。光合作用产物的多样化及其生理作用。光呼吸及其生理作用。影响光合作用的内外因素。提高光合作用的途径。物质和能量转变呼吸作用光合作用与呼吸作用的生理关系。呼吸作用的调节与控制。影响呼吸作用的因素，呼吸作用与农产品储藏、保鲜。有机物代谢主要有机物单斜的相互关系。类萜、酚类、生物碱、含氰苷、芥子油苷、非蛋白氨基酸代谢。有机物运输有机物运输的途径和溶质种类。韧皮部装载、长距离运输、筛分子-伴胞复合体（）植物体内有机物短距离和长距离运输的生理特点。有机物运输的压力流动学说。收缩蛋白学说。植物体内有机物的分配。信号转导细胞信号转导、双信使系统、第二信使。植物的生长物质植物生长物质、植物

6、激素、植物生长调节剂。生长素的分布与运输。生长素的生物合成途径。生长素在植物体内存在形式。生长素的作用机理、生理生化作用、降解途径。赤霉素的生物合成部位和途径。 GA 的作用机理和生理作用。细胞分裂素的生物合成途径。细胞分裂素的作用机理和生理作用。脱落酸在植物体内的分布及生物合成途径。脱落酸的作用机理和生理作用。乙烯在植物体内的分布与生物合成。乙烯的作用机理与生理作用。油菜素内脂的生物合成与生理作用。多胺、钙调素的生理作用。光形态建成光形态建成。光敏素的分布、组成与光化学特性。光敏素的生理作用剂作用机理。蓝光反应。生长生理种子萌发的内外条件。种子萌发过程的物质转化特点。种子萌发过程的生理变化特

7、点。影响种子寿命的内外条件。细胞分裂周期。细胞伸长生理。细胞全能性和细胞分化的极性学说。组织培养、外植体、脱分化、再分化。顶端优势及其产生的生理机制。根生长的一般规律。植物地上部与地下部生长的相互关系。营养生长、生殖生长。植物营养生长与生殖生长的相互关系。向性运动、感性运动、生理钟。生殖生理幼年期、春化作用、光周期。春化作用的感应部位及其传导。春化作用的生理生化变化。春化作用的机理。光周期类型。光周期的感应部位及其传导。光周期的诱导和暗期中断。光敏素与开花诱导原理。光周期诱导开花的学说。花器官形成的条件。性别分化的遗传和生理基础。花粉的寿命、柱头的寿命、花粉与柱头的识别反应。花粉管生长与雌蕊的

8、生理生化变化。种子成熟过程的生理生化变化。果实成熟过程的生理生化变化。种子休眠机理及其破除。成熟与衰老植物衰老及其机理。植物器官脱落过程的生理生化变化。植物激素对植物器官脱落的影响。逆境生理逆境（胁迫） 、植物的抗逆性。生物膜与抗逆性。渗透调节与抗逆性。脱落酸与抗逆性。植物冻害、冷害的生理基础与机理。干旱胁迫与植物的抗旱性。高温胁迫及其机理。涝害与植物的抗涝性。盐碱胁迫与植物的抗盐碱性。病害与植物的抗性。植物生理学习题解答名词解释.光反应 ( light reaction) 与暗反应 (dark reaction ) ：光合作用中需要光的反应过程，是一系列光化学反应过程，包括水的光解、电子传递

9、及同化力的形成；暗反应是指光合作用中不需要光的反应过程，是一系列酶促反应过程，包括CO2 的固定、还原及碳水化合物的形成。.C3 途径 (C3 pathway ) 与 C4 途径 (C4 pathway ) ：以 RUBP 为 CO2 受体、 CO2 固定后的最初产物为PGA 的光合途径为 C3 途径；以 PEP 为 CO2 受体、 CO2 固定后的最初产物为四碳双羧酸的光合途径为C4 途径。.光系统 (photosystem, PS )：由不同的中心色素和一些天线色素、电子供体和电子受体组成的蛋白色素复合体，其中 PSI 的中心色素为叶绿素 a P700， PSII 的中心色素为叶绿素a P

10、680.反应中心 ( reaction center) ：由中心色素、 原初电子供体及原初电子受体组成的具有电荷分离功能的 色素蛋白复合体结构。.光合午休现象 (midday depression ) ：光合作用在中午时下降的现象。.原初反应 (primary reaction ) ：包括光能的吸收、传递以及光能向电能的转变，即由光所引起的氧化 还原过程。.磷光现象(phosphorescence phenomenon )：当去掉光源后，叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱的红光，它是由三线态回到基态时所产生的光。这种发光现象称为磷光现象。.荧光现象(fluorescence phenomenon

11、) ：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色，这种现象称为荧光现象。.红降现象 (red drop ) ：当光波大于 685nm 时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子效率急剧下降，这 种现象被称为红降现象。.量子效率 (quantum efficiency ) ：又称量子产额或光合效率。指吸收一个光量子后放出的氧分子数 目或固定二氧化碳的分子数目。.量子需要量(quantum requirement ) ：同化 1 分子的 CO2 或释放 1 分子的 02 所需要的光量子数目。.爱默生增益效应(Emerson enhancement effect)：如果在长波红光(大于685nm)照射时，

12、再加上波长 较短的红光(650nm) ，则量子产额大增，比分别单独用两种波长的光照 射时的总和还要高。.PQ循环(plastoquinone cycle广伴随PQ的氧化还原，可使 2H+从间质移至类囊体膜内空间，即质 子横渡类囊体膜，在搬运2H+的同时也传递2e至Fe-S, PQ的这种氧化还原往复变化称PQ循环。. 光合色素 (photosynthetic pigment) ：指植物体内含有的具有吸收光能并将其用于光合作用的色素， 包括叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等。.光合作用 (photosynthesis )：绿色植物吸收光能，同化C02 和 H20 ，制造有机物质，并释放 02 的过程。.

13、 光合作用单位( photosynthetic unit) ：结合在类囊体膜上，能进行光合作用的最小结构单位。.作用中心色素(reaction center pigment广指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a分子。.聚光色素 (light harvesting pigment )：指没有光化学活性，只能吸收光能并将其传递给作用中心色素 的色素分子。.解偶联剂(uncoupler ) ：能消除类囊体膜(或线粒体内膜) 内外质子梯度，解除电子传递与磷酸化反应之间偶联的试剂。. 水氧化钟 ( water oxidizing clock) ： 是 Kok 等根据一系列瞬间闪光处理叶绿体与放O2

14、的关系提出的解释水氧化机制的一种模型。每吸收一个光量子推动氧化钟前进一步。.希尔反应 (Hill reaction )：离体叶绿体在光下加入氢受体所进行的分解水并放出氧气的反应。. 光合磷酸化 (photosynthetic phosphorylation ,photophosphorylation ) ： 叶绿体 (或载色体 )在光下把无 机磷和 ADP 转化为 ATP 的过程。.光呼吸(photorespiration ):植物的绿色细胞在照光下放出CO2和吸收02的过程。.光补偿点(light compensation point )：光合过程中吸收的C02和呼吸过程中放出的C02等量时

15、的光照强度。. CO2 补偿点 (CO2 compensation point ) ： 当光合吸收的CO2 量与呼吸释放的CO2 量相等时， 外界的CO2 浓度。.光饱和点 (light saturation point ) ：增加光照强度，光合速率不再增加时的光照强度。.光能利用率(efficiency of solar energy utilization ) ： 单位面积上的植物光合作用所累积的有机物中所含的能量，占照射在相同面积地面上的日光能量的百分比。.光合速率(photosynthetic rate )：单位时间单位叶面积吸收CO2的量(或释放O2的量)。.叶面积系数(leaf a

16、rea index ,LAI ) ：绿叶面积与土地面积之比 (LAI) 。.共质体 (symplast )与质外体(apoplast ) ：无数细胞的细胞质，通过胞间连丝联成一体，构成共质体。质外体是一个连续的自由空间，包括细胞壁、细胞间隙及导管等。.压力流动学说(pressure flow theory )：其基本论点是有机物在筛管中随着液体的流动而移动， 这种液体流动的动力是由于输导系统两端的压力势差引起的。.细胞质泵动学说 (cytoplasmic pumping theory ) ： 该学说认为， 筛管分子内腔的细胞质呈几条长丝，形成胞纵连束，纵贯筛管分子，在束内呈环状的蛋白质反复地、

17、有节奏的收缩与舒张，把细胞质长距离泵走，糖分随之流动。.代谢源 (metabolic source )与代谢库 (metabolic sink ) ：代谢源是指产生和供应有机物质的部位与器 官。代谢库是指贮藏与消耗有机物质的部位与器官。.P-蛋白(P - protein )：亦称韧皮蛋白(phloem- protein)。是在细胞质中存在的构成微管结构的蛋白 质，可以利用 ATP 的能量，推动微管的收缩，从而推动物质的长距离运输。.有机物质装载(organic matter loading ) ：指同化物从筛管周围的叶源细胞装载到筛管中的过程。.有机物质卸出(organic matter un

18、loading) ：指同化物从筛管卸出到库细胞的过程。. 收缩蛋白学说(contractile protein theory ) ： 该学说认为， 筛管分子的内腔有一种由微纤丝相连接的网状结构，微纤丝由收缩蛋白的收缩丝组成。收缩蛋白分解ATP ，将化学能转化为机械能，通过收缩与舒张进行同化物的长距离运输。. 协同转移 (symport )：指质子促进糖穿过膜进入韧皮细胞的过程，即在同化物的装载过程中，质 子与糖一同进入韧皮部细胞。.磷酸运转器(phosphate translocator ) ：位于叶绿体内膜上承担输出磷酸丙糖和输入Pi 的运转器。.转移细胞 (transfer cells )

19、 ：在共质体与质外体的交替运输过程中，有一种特化的细胞起运转过渡作用。这种细胞的细胞壁与质膜向内延伸，形成许多皱褶，扩大了物质转移的表面，有利于物质在细胞间的转移。这种细胞称转移细胞。. 生长中心 (growthcenter )：指生长旺盛，代谢强的部位。如茎生长点。.库源单位(source-sink unit ) ：源的同化产物主要供给相应的库。 相应的源与库以及二者之间的输导系统，共同构成一个源库单位。.供应能力 (supply ability ) ：指源内有机物质能否输出以及输出多少的能力。. 竞争能力 (compete ability ) ：指库中能否输入同化物以及输入多少的能力。.

20、运输能力 (transport ability ) ： 指有机物质输出和输入部分之间的网络分布、 畅通程度及距离远近。二、简答题.如何证明光合作用中释放的 O2 是来自 H2O 而不是来自 CO2 ？用氧同位素标记的 H2O 饲喂植物， 照光后如果释放的 O2 是同位素标记的 O2 ， 则说明 O2 来自 H2O 。 或用希尔反应证明，在离体的叶绿体中加入氢受体如Fe3+等，在没有CO2参与的条件下照光后有O2的 释放。. 植物的叶片为什么是绿色的?秋天树叶为什么会呈现黄色和红色? 光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收很少，所以植物的叶片呈绿色。秋天树变黄是由于低温抑制了叶绿素的的生物合成

21、，已形成的叶绿素也被分解破坏，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶片呈现黄色。至于红叶，是因为秋天降温， 体内积累较多的糖分以适应寒冷，体内可溶性糖多了，就形成较多的花色素，叶子就呈红色。.光合作用的全过程大致分为哪三大步骤 ?原初反应，即光能的吸收传递和转变为电能的过程。 (2) 电子传递和光合磷酸化；即电能转变为活跃的化学能过程。(3)碳同化，即活跃化学能转变为稳定的化学能过程。.光合作用电子传递中，PQ有什么重要的生理作用？光合电子传递链中质体醌数量比其他传递体成员的数量多出好几倍， 具有重要的生理作用： (1)PQ 具 有脂溶性， 在类囊体膜上易于移动， 可沟通数个电子传递链， 也有助于两个光

22、系统电子传递均衡运转。 (2) 伴随着PQ的氧化还原，将2H+从间质移至类囊体的膜内空间，既可传递电子，又可传递质子，有利于质子动力势形成,进而促进 ATP 的生成。 TOC o 1-5 h z .光合磷酸化有几个类型？其电子传递有什么特点？光合磷酸化可分为三个类型： (1) 非循环式光合 NADP 磷酸化，其电子传递是一个开放通路。 (2)循 环式光合磷酸化，其电子传递是一个闭合的回路。 (3)假循环式光合磷酸化，其电子传递也是一个开放的 通路，但其最终电子受体不是，而是O2。.高等植物的碳同化途径有几条？ 哪条途径才具备合成淀粉等光合产物的能力 ？有三条：卡尔文循环、 C4 途径和景天科植

23、物酸代谢途径。只有卡尔文循环具备合成淀粉等光合产物的能力，而C4 途径和景天科酸代谢途径只起到固定和转运 CO2 的作用。.C3 途径是谁发现的？分哪几个阶段？每个阶段的作用是什么？C3 途径是卡尔文(Calvin) 等人发现的。可分为三个阶段：(1)羧化阶段。C02 被固定，生成3-磷酸甘油酸，为最初产物。(2)还原阶段。禾J用同化力(NADPH、ATP)将3-磷酸甘油酸还原成3-磷酸甘油醛一光合作用中的第一个三碳糖。(3)更新阶段。光合碳循环中形成的3-磷酸甘油醛，经过一系列的转变，再重新形成 RuBP 的过程。.光合作用卡尔文循环的调节方式有哪几个方面？酶活性调节。光通过光反应改变叶的内

24、部环境，间接影响酶的活性。如间质中 pH 的升高， Mg2+ 浓度升高，可激活RuBPCase 和 Ru5p 激酶等。如果在暗中这些酶活性下降。质量作用的调节。代谢物的浓度可以影响反应的方向和速率。转运作用的调节。叶绿体内的光合最初产物一磷酸丙糖，从叶绿体运到细胞质的数量，受细胞质里的 Pi 数量所控制。 Pi 充足， 进入叶绿体内多， 就有利于叶绿体内磷酸丙糖的输出， 光合速率就会加快。.在维管束鞘细胞内， C4 途径的脱羧反应类型有哪几种 ？(1)NADP 苹果酸酶类型； (2)NAD 苹果酸酶类型； (3)PEP 羧激酶类型。.简述CAM 植物同化 CO2 的特点。这类植物晚上气孔开放，

25、吸进 CO2,在PEP竣化酶作用下与 PEP结合形成苹果酸，累积于液泡中。白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到细胞质，放出 CO2 ，放出的 CO2 参与卡尔文循环形成淀粉等。具 有两步羧化的特点。.氧抑制光合作用的原因是什么 ？(1)加强氧与C02对RuBP的结合竞争，提高光呼吸速率。(2)氧能与NADP+竞争接受电子，使NADPH 合成量减少，使碳同化需要的还原能力减少。 (3)氧接受电子后形成的超氧阴离子会破坏光合膜。 (4)在强 光下氧参与光合色素的光氧化，破坏光合色素。. 作物为什么会出现光合“午休”现象？植物种类不同、生长条件不同，造成光合“午休”的原因也不同。有以下几种原因：(1)

26、 中午水分供给不足、气孔关闭。 (2) CO2 供应不足。 (3) 光合产物淀粉等来不及分解运走，累积在叶肉细胞中，阻碍细 胞内 CO2 的运输。(4) 中午时的高温低湿降低了碳同化酶的活性。( 5 )生理钟调控。.追施 N 肥为什么会提高光合速率？原因有两方面：一方面是间接影响，即能促进叶片面积增大，叶片数目增多，增加光合面积。另一方面是直接影响，即促进叶绿素含量急剧增加，加速光反应。氮亦能增加叶片蛋白质含量，而蛋白质是酶的主要组成成分，使暗反应顺利进行。总之施 N 肥可促进光合作用的光反应和暗反应。. 分析植物光能利用率低的原因。光能利用率低的原因：(1)辐射到地面的光能只有可见光的一部分

27、能被植物吸收利用。(2)照到叶片上的光被反射、 透射。 吸收的光能， 大量消耗于蒸腾作用。 (3) 叶片光合能力的限制。(4)呼吸的消耗。(5)CO2 、矿质元素、水分等供应不足。(6)病虫危害。.作物的光合速率高产量就一定高，这种说法是否正确，为什么？不正确。因为产量的高低取决于光合性能的五个方面，即光合速率、光合面积、光合时间和光合产物分配与消耗。. 为什么说 CO2 是一种最好的抗蒸腾剂？所有的抗蒸腾剂都是通过降低气孔导度来减少蒸腾， 气孔导度降低的同时不可避免地限制了 CO2 向叶肉内的扩散，降低了光合速率。而增加 CO2 不仅可以降低气孔导度减少蒸腾，同时也增加了 CO2 向 叶肉内

28、的扩散速度，不至于因气孔导度的降低使光合下降。.把大豆和高粱放在同一密闭照光的室内，一段时间后会出现什么现象？为什么？大豆首先死亡，一段时间后高粱也死亡。因为大豆是C3 植物，它的 CO2 补偿点高于C4 植物高粱。随着光合作用的进行， 室内的 CO2 浓度越来越低， 当低于大豆的 CO2 补偿点时， 大豆便没有净光合只有消耗，不久便死亡。此时的 CO2 浓度仍高于高粱的 CO2 补偿点，所以高粱仍然能够进行光合作用，当密闭室内的 CO2 浓度低于高粱的 CO2 补偿点时，高粱便因不能进行光合作用而死亡。.如何证明C3途彳至CO2的受体是RuBP,而CO2固定后的最初产物是3-PGA ?给植物

29、饲喂标记的14CO2,在不同的照光时间下，分别浸在沸酒精中将植物杀死，提取14C化合物，用纸层析分析结合放射自显影方法追踪14C 在各种化合物出现的先后次序。最早标记的化合物即为CO2固定后的最初产物，在 C3 植物中最早标记的化合物是3-PGA 。用同样的技术结合动力学实验结果表明，当 CO2 浓度突然下降时， RUBP 的量急剧增高，而3-PGA的量则相应急剧下降，说明 3-PGA 是 RuBP 的羧化产物，故CO2 浓度降低时， 3-PGA 突然下降，同时说明 3-PGA 可转变为 RuBP ，否则 RuBP 的量不至于升高。.糖浓度与能量供应状况如何调节有机物质的运输？叶片中蔗糖的浓度

30、对输出速率有明显的调节作用。叶片中蔗糖的浓度高于某一阈值时，明显地提高输出率，低于这一阈值时，则明显地降低输出率。前者属于可运库，后者属于非运库。同化物的主动运输需要能量供应。充足的能量供应有利于同化物的运输。 ATP 的作用一方面作为直接的动力，另一方面可通过提高膜透性而对运输起作用。.植物激素如何调节有机物质的运输与分配？植物激素对有机物质的运输分配有着重要的影响。除ETH 以外，其它几种激素都有促进有机物质运输的作用。 IAA 有吸引有机物质向它所在的器官积累的功能。关于植物激素促进有机物运输的机理有以下几个方面的解释： ( 1 )激素与质膜上的受体结合，产生去极化作用，降低膜势； (

31、2 )植物激素改变膜的物理、化学性质，提高膜透性； ( 3)植物激素促进RNA 与蛋白质的合成，合成某些与同化物运输有关的酶。 21.何谓源-库单位？为什么在有机物质的分配问题上会出现源库单位的现象？源的同化产物主要供给相应的库。 相应的源与库以及二者之间的输导系统， 共同构成一个源-库单位。源库单位的形成首先符合器官的同伸规律(相应部位的根、茎、叶、蘖在生长时间上的同步性) ；其次，还与维管束的走向，距离远近有关。它决定了有机物质分配的特点。.叶片中制造的有机物质是如何装载到韧皮部筛管分子的？有哪些证据证明有机物质的装载是一个主动过程？首先，叶片制造的光合产物蔗糖释放到质外体，然后蔗糖分子再

32、进入筛管伴胞复合体。质外体中的蔗糖分子进入筛管-伴胞复合体是与质子协同进行的。因此，有人提出了糖-质子协同转移模型。该模型的要点如下：在筛管分子或伴胞的质膜中， H -ATP 酶不断地将H 泵到细胞壁(质外体)，质外体中 H浓度较共质体高，于是形成了跨膜的电化学势差。当 H 趋于平衡而回流到共质体时，通过质膜上的蔗糖 /H 共向转运器， H 与蔗糖一同进入筛管分子。.有机物质的分配与产量的关系如何？作物的经济产量=生物产量X经济系数，而经济系数与同化物的分配有关。在一定的营养生长的基础上，应该促使光合产物尽可能地分配到产品器官，提高经济系数。否则，生物产量高，经济产量并不一定高。. 为什么“树

33、怕剥皮”？因为根系需要地上部供应有机营养，而叶片制造的有机物质正是通过韧皮部向下运输的。树剥皮后，韧皮部被破坏，影响了有机物质的运输，时间一长就会影响根系的生长，进而影响地上部的生长。. “三蹲棵”在生产上有何意义？“三蹲棵”是指秋季将玉米连根拔出，并不立即收获，将玉米连穗带棵放置一段时间后再收获，这样可以提高产量5%10%。主要是利用有机物质可以再利用的特点，将茎杆中积累的有机物质充分的转运到穗中，从而提高产量。三、论述题试评价光呼吸的生理功能。光呼吸是具有一定的生理功能的，但也有害处。回收碳素：通过C2 循环可回收乙醇酸中 3/4 的碳素 (2 个乙醇酸转化 1 个 PGA ，释放1 个

34、CO2) 。维持 C3 光合碳循环的运转：在叶片气孔关闭或外界CO2 浓度降低时，光呼吸释放的 CO2 能被C3 途径再利用，以维持 C3 光合碳循环的运转。防止强光对光合机构的破坏：在强光下，光反应中形成的同化力会超过暗反应的需要，叶绿体中NADPH/NADP 、 ATP/ADP 的比值增高，由光激发的高能电子会传递给O2 ，形成超氧阴离子自由基O2.， O2. 对光合机构具有伤害作用，而光呼吸可消耗过剩的同化力和高能电子，减少O2. 的形成，从而保护光合机构。消除乙醇酸：乙醇酸对细胞有毒害作用，它的产生在代谢中是不可避免的。光呼吸是消除乙醇酸的代谢，使细胞免受伤害。另外，光呼吸代谢中涉及多

35、种氨基酸的转化过程，它可能对绿色细胞的氮代谢有利。有害方面：减少了光合产物的形成和累积，不仅不能贮备能量，还消耗大量能量C4 植物比 C3 植物的光呼吸低,试述其原因？C4 植物光呼吸低。 因为光呼吸是由 RuBP 加氧酶催化 RuBP 加氧造成的。 C4 植物在叶肉细胞中只进行由PEP陵化酶催化的竣化活动，且PEP竣化酶对C02亲和力高，固定C02的能力强，在叶肉细胞形成C4 二羧酸之后。再转运到维管束鞘细胞，脱羧后放出C02 ，就起到了”CO2 泵”的作用，增加了维管束鞘细胞中的 CO2 浓度，抑制了鞘细胞中 Rubisco 的加氧活性并提高了它的羧化活性，有利于CO2 的固定和还原，不利

36、于乙醇酸形成，不利于光呼吸进行，所以C4 植物光呼吸值很低。而 C3 植物，在叶肉细胞内固定C02 ，叶肉细胞的CO202 的比值较低，此时， RuBP 加氧酶活性增强，有利于光呼吸的进行，而且 C3 植物中 RuBPP 羧化酶对 CO2 亲和力低，此外，光呼吸释放的 CO2 ， 不易被重新固定。.论述提高植物光能利用率的途径和措施有哪些？(1)增加光合面积：合理密植；改善株型。(2)延长光合时间：提高复种指数；延长生育期；补充人工光照。(3)提高光合速率：增加田间CO2浓度；降低光呼吸；减缓逆境对光合的抑制作用；减轻光合午休；延缓早衰。. 请说明测定光呼吸的原理。(1)光呼吸受氧浓度的影响当

37、大气中含氧量从 21%降至13%时，C3植物的净光合率约增高3050%，增加的这部分就代表在高氧气条件下光呼吸的消耗，因此可以分别测定3%和 21% O2 下的光合速率，两者之差便为光呼吸速率。（ 2 ）测定叶片在光下的吸氧量在光下测定在无CO2 空气中叶片的吸氧量。也可以用 18O2 标记，测定叶片在光下对 18O2 的吸收速率。（ 3 ）测定无CO2 空气中 CO2 的释放量 在光下，通入无CO2 的气体到叶室中，然后测定叶片 CO2的释放量。也可以用 14CO2 饲喂，先使叶片在光下同化 14CO2 一段时间，然后通入无CO2 的气体，并测定叶片释放出的 14CO2 量。可以用光下释放的

38、 14CO2 量和黑暗中释放的 14CO2 量的比值表示。（ 4 ）测定从光转暗后的CO2 猝发 将 C3 植物叶片放入叶室，照光一段时间后停止照光，则有CO2释放高峰，一般认为停止光照后的 CO2 猝发为光呼吸的残余。.试述环境因素对有机物质运输的影响？环境因素水分、光照、温度、矿质等，对同化物的运输均有较大的影响。温度：糖的运输速率以20c30 c最快，高于或低于这个温度范围，运输速率下降。光照可以通过光合作用，影响同化物的运输与分配。功能叶白天的输出率高于夜间。水分胁迫使水势降低，光合降低，叶片中可运态蔗糖的浓度降低，影响输出速率。矿物质，如 N 、 P、 K、 B 等都会对有机物质的运

39、输产生影响。N ： N 多，营养生长过旺，不利于物质向产品器官输出； N 少则会引起叶片的早衰， C/N 比适中对运 输有利。P： P 可以促进光合，促进可运态蔗糖浓度的提高，促进ATP 的合成，所以可以促进物质的运输。K ： K 能促进库内蔗糖向淀粉的转化，维持库源两端的压力差，有利于物质的运输。B ： B 与糖结合成复合物，有利于透过质膜，从而有利于物质的运输。.试述收缩蛋白学说与细胞质泵动学说的主要内容，这两个学说主要解决了运输方面的哪些问题？收缩蛋白学说认为，筛管分子的内腔有一种由微纤丝相连接的网状结构，微纤丝由收缩蛋白的收缩丝组成。收缩蛋白分解ATP ，将化学能转化为机械能，通过收缩

40、与舒张进行同化物的长距离运输。细胞质泵动学说认为，筛管分子内腔的细胞质呈几条长丝，形成胞纵连束，纵贯筛管分子，在束内呈环状的蛋白质反复地、有节奏的收缩与舒张，把细胞质长距离泵走，糖分随之流动。这两个学说共同的特点是，认为有机物质的运输需要能量供应，同时解决了筛管中有机物质的双向运输问题。.试述作物产量形成的库源关系。作物产量形成的库-源关系有三种类型：（ 1）源限制型； （ 2）库限制型；（ 3）源库协调型。源与库共同存在于一个统一体中，两者相互依赖、相互制约。要高产不仅需要有大的源与大的库，还要源与库的协调统一。同时，库大会促进源，源大会促进库；库小会抑制源，源小会抑制库。两者相互依赖、相互制约。适当地增源或增库以及协调