高中生物学竞赛初赛-植物生理（水分、矿质、光合作用）课件

1、植 物 生 理 学植 物 生 理 学考点1 植物细胞结构和功能蛋白体圆球体44.（2016）在光照条件下，以下植物器官或结构中没有任何细胞中会形成叶绿体。（单选） A. 长时间放置的土豆 B. 大豆出苗后的“豆瓣” C. 大豆花的花瓣 D. 吊兰长出的气生根 E花瓣刚脱落的西红柿 C1.大液泡、叶绿体和细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征。2.圆球体又叫油体，是膜包裹着的圆球状小体，它的膜只有一层电子不透明带（暗带），而不像正常的单位膜具二个暗带，因此可能只是单位膜的一半。相当于动物细胞溶酶体。3.细胞壁半纤维素：半纤维素是一类物质的名称。指在植物细胞壁中与纤维素共生、可溶于碱溶液，遇

2、酸后远较纤维素易于水解的那部分植物多糖。植物细胞壁构成纤维素小纤维间的间质凝胶的多糖群中除去果胶质以外的物质，是构成初生壁的主要成分。包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖和半乳糖等，单糖聚合体间分别以共价键、氢键、醚键和酯键连接。半纤维素具有亲水性能，这将造成细胞壁的润胀，可赋予纤维弹性。植物凝集素：存在于细胞壁中能与多糖结合或使细胞凝集的蛋白质，多数为糖蛋白。凝集素参与植物对病原菌的防御作用，在细胞识别、种子成熟、休眠和萌发中可能起一定作用。 木质素：不是糖类，而是苯基丙烷衍生物的单体构成的聚合物，是植物细胞壁的一种结构成分，可以增加细胞壁的抗压强度以及对病原物的抵抗能力。矿质 ：细胞壁的矿质

3、元素中最重要的是钙。细胞壁为植物细胞最大的钙库。钙调素(CaM)在细胞壁中也被发现，如在小麦细胞壁中已检测出水溶性及盐溶性两种钙调素。细胞壁功能 1.维持细胞形状，控制细胞生长 2.物质运输与信息传递3.防御与抗性4.识别作用5.参与物质运输6.控制细胞生长扩大5.叶绿体6.微体：是一种细胞器，其形态、大小及功能常因生物种类和细胞类型不同而异。 根据微体内含有的酶的不同可以将微体分为过氧化物酶体、糖酵解酶体和乙醛酸循环体。在动物细胞中含有过氧化物酶体；在原生动物动基体目的生物中含有糖酵解酶体；而植物细胞中，既有过氧化物酶体，又有乙醛酸循环体，植物细胞中的过氧化物酶体和乙醛酸循环体是同一细胞器在

4、不同发育阶段的不同表现形式。过氧化物酶体的主要功能是利用氧化酶和过氧化氢酶将有害物质氧化，具有解毒的作用和对细胞起保护作用。植物细胞内的乙醛酸循环体参与乙醛酸循环。过氧化物酶体：光呼吸乙醛酸循环体：脂肪酸氧化、乙醛酸循环和葡萄糖异生等。 过氧化物酶体由J. Rhodin（1954年）首次在鼠肾小管上皮细胞中发现。是一种具有异质性的细胞器，在不同生物及不同发育阶段有所不同。直径约0.21.5um，通常为0.5um，呈圆形，椭圆形或哑呤形不等，由单层膜围绕而成。共同特点是内含一至多种依赖黄素的氧化酶和过氧化氢酶（标志酶），已发现40多种氧化酶，如L-氨基酸氧化酶，D-氨基酸氧化酶等等。 过氧化酶体

5、的发生与线粒体或叶绿体类似，但在过氧化酶体中不含DNA，组成其的蛋白都在细胞核中编码，在细胞质基质中产生，再通过信号分选进入过氧化酶体。已知的该细胞器的发生有两种途径：一是成熟的过氧化酶体经分裂增殖产生子代细胞器；另一种是细胞内的重新发生； 动物组织中大约有2550%的脂肪酸是在过氧化物酶体中氧化的，其他则是在线粒体中氧化的。另外，由于过氧化物酶体中有与磷脂合成相关的酶，所以过氧化物酶体也参与脂的合成。圆球体异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶是标志酶训练1. 植物细胞代谢活动会产生有机酸，进而影响细胞的 pH 值。这些有机酸通常会贮存于下列何处？A 细胞核 B. 细胞质 C.线粒体 D.叶绿体 E.

6、液泡E2. 液胞为植物细胞内单层膜的胞器，下列何种细胞 不具有此胞器？A.保卫细胞 B. 成熟的筛管细胞C. 休眠的细胞 D.花粉的管细胞 筛管的细胞壁很薄，没有木质化，存在于植物的韧皮部，具有筛孔的横壁叫做筛板。成熟的筛管细胞无细胞核、液泡膜、微丝、微管、高尔基体、和核糖体，但有质膜、线粒体、质体、光面内质网和叶绿体，细胞壁周围具有胼胝质，即某些碳水化合物，所以筛管是活的。筛孔间有胞间连丝相通，这有利于有机物的运输。考点2 水分代谢53.(2016)在20摄氏度条件下，将发生初始质壁分离的细胞(s=0.732MPa)分别放入0.1mol/L的蔗糖溶液和 0.1mol/L NaCl溶液中，当进

7、出细胞的水分达到动态平衡时，用细胞压力探针测定细胞压力势(p)，推测以下哪个结果合理：(提示：气体常数R(0.0083L MPa/mol K)(单选) A无法确定 Bp，蔗糖 = p，NaCI Cp，蔗糖 p，NaCI Dp，蔗糖 p，NaCI 2将一个细胞放入与其液泡浓度相等的蔗糖溶液中，则（ ）。A.细胞吸水 B.细胞失水C.既不吸水也不失水 D.说不定CD水的生理作用1.水分是构成原生质的主要成分2.水分是代谢作用中的反应底物3.水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4.水分能保持植株的固有姿态5.水具有特殊的理化性质（1）高比热利于体温稳定（2）高气化热避免高温伤害（3）表面张力大利于吸附和

8、运输（4）透光性好利于光合。束缚水:被原生质胶体吸附不易流动的水特性：*不能自由移动，含量变化小，不易散失 *冰点低，不起溶剂作用 *决定原生质胶体稳定性 *与植物抗逆性有关 自由水在植物体内距离原生质胶粒较远、可自由流动的水。特性：*不被吸附或吸附很松，含量变化大 *冰点为零，起溶剂作用 *与代谢强度有关自由水/束缚水：大，代谢强、抗性弱 小，代谢弱、抗性强考点2.1 水分吸收和运输方式吸收：成熟区1.吸胀作用：未形成大液泡蛋白质淀粉纤维素2.渗透作用：有大液泡3.代谢吸水：根压（吐水、伤流）运输：1、扩散2、集流：大量分子成群的集体流动。长距离运输3、微集流：29.下列关于植物细胞膜上水孔

9、蛋白在植物细胞水的运输中其重要作用的描述，不正确的是：（单选1分） A控制水的运动速率 B水通过水通道运输是一种被动运输 C控制水运动方向 D使水快速运动 C共质体、质外体、细胞膜途径 19 两种：根压、蒸腾拉力 1 .根压 由根系生理活动使液流从根部沿导管上升的动力，是主动吸水，需代谢能量。 (1)证明根压存在的两个证据：伤流、吐水根系吸水的动力 伤流从受伤或折断的植物组织流出汁液的现象。 吐水从未受伤的植物叶片边缘或尖端向外溢出液珠的现象。伤流:从植物茎的基部把茎切断，由于根压作用，切口不久即流出液滴，这种现象称为伤流。大量水分无机盐有机物植物激素伤流液所以，伤流液的数量和成分，可作为根系

10、活动能力强弱的指标。主要是CTK根压产生的机理主要有 2 种解释。 渗透理论 根部导管四周的活细胞由于新陈代谢，不断向导管分泌无机盐和有机物，导管的水势下降，而附近活细胞的水势较高，所以水分不断流入导管。 代谢理论 认为呼吸释放的能量参与根系的吸水过程。 水势梯度222、蒸腾拉力由植物蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的动力，是被动吸水，不需消耗呼吸代谢能量，更重要。蒸腾拉力大气叶片气孔下腔下腔叶肉细胞旁边细胞导管根土壤考点2.2 水势 物质能量包括束缚能和自由能。化学势：1mol物质的自由能就是该物质的化学势。水势：1偏摩尔体积的水具有的化学势。（偏摩尔体积是在一定温度和压力下，1

11、mol水中加入1mol某物质后，该1mol水所占有的有效体积。1大气压，25度，1mol水的体积是18ml。） 水势是自由能的量度，水的自由能越多水势越大，纯水水势最大，为0。 水总是从水势高处向水势低处流水势单位：帕 1巴（bar) = 0.987 大气压（atm)= 105 帕（ Pa） = 0.1兆帕（M Pa）R:气体常数0.0821Latm/(Kmol)i，对于葡萄糖、蔗糖等不离解的物质而言=1，盐类大于1.细胞吸水情况决定于细胞水势。典型细胞水势w是由3个势组成的： w = s +p+ m水势渗透势衬质势压力势*温度越高，水势越大*压力越大，水势越大*溶液越浓，水势越小 水 势：

12、X细胞 Y细胞 水流方向： X细胞 向 Y细胞例题1.用蔗糖溶液测知甲、乙两个细胞的初始质壁分离时的外液浓度分别为0.25M和0.35M，若两个细胞相邻，试判断在25条件下细胞间水分的移动方向，甲、乙两细胞的水势（ ）、渗透势（ ）和压力势（ ）分别是多少大气压？答：初始质壁分离时，细胞浓度=外液浓度根据公式 渗透势=iCRT 甲细胞的渗透势=-10.250.082（273+25）=-6.11大气压1.013=-6.19帕 所以由于乙细胞水势低于甲细胞，所以水分从甲细胞向乙细胞移动。乙细胞的渗透势=-10.350.08207(273+25) =-8.56大气压 =1.013(-8.56)=-8

13、.67（巴）因为例题2.(08年)有一个充分水饱和的细胞,将其放入比其细胞液浓度低10倍的溶液，则细胞体积A变大B变小C不变D可能变大，也可能不变B2（2007）下列植物的干种子，吸水力最强的是：( ) A花生 B大豆 C小麦 D玉米B3.(07年全国联赛)下列哪些说法不正确(多选)A一个细胞的溶质势与所处外界溶液的溶质势相等，则细胞体积不变B若细胞的w=s，将其放入纯水中，则体积不变C萎蔫的青菜放进清水中会发生渗透作用D在同一枝条上，上部叶片的水势要比下部叶片的水势低AB考点2.3 影响根吸水因素（1） 土壤中可利用的水分重力水：由于重力的作用而下降的水分，有害无益毛细管水：主要吸收的水吸湿

14、水：束缚水，植物不能吸收（2） 土壤温度：过高过低都能降低根系的吸水速率低温水分本身的黏性增大，扩散速率降低；细胞质黏性增大，水分不易通过细胞质；呼吸作用减弱，影响根压；根系生长缓慢，有碍吸水表面的增加。高温高温加速根的老化过程，吸收面积减少，吸收速率也下降。温度过高使酶钝化，影响根系主动吸水。 （3） 土壤通气状况： 通气不良，短期内可使细胞呼吸减弱，影响根压，继而阻碍吸水；时间较长，就形成无氧呼吸，产生和累积较多酒精，根系中毒受伤，吸水更少。土壤处于还原态，容易产生有毒物质。（4） 土壤溶液浓度：“烧苗”现象生理干旱：土壤水分充足，由于缺氧、低温、土壤水势低等引起植物吸水困难。（5）蒸腾作

15、用意义：1.是植物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。4.有利于气体交换。有利于光合作用的进行。指标1. 蒸腾速率 植物在单位时间内单位叶面上蒸腾的水量，一般用g/dm.h表示(或蒸腾强度、蒸腾率)。2 蒸腾比率 植物每消耗1水所形成干物质的克数（或称蒸腾效率）。3 蒸腾系数 植物每制造1克干物质所消耗水分的克数（或称需水量），它是蒸腾比率的倒数。幼小全部表面都能蒸腾木本植物长大后皮孔蒸腾(约占0.1) 植物的蒸腾作用绝大部分是在叶片上进行。部位气孔蒸腾 叶片蒸腾两种方式角质蒸腾(仅占510)最主要形式气孔结构和生理特点：.气孔数目多、分布广 .气

16、孔的面积小，蒸腾速率高 .保卫细胞体积小,膨压变化迅速，调节灵敏.保卫细胞具有多种细胞器，叶绿体可以光合作用.保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构 .保卫细胞与周围细胞联系紧密 小孔扩散定律：水蒸气通过气孔扩散的速率，不与小孔的面积成正比而与小孔的周长成正比。 边缘效应保卫细胞肾形，内壁厚，内有横向微纤丝，细胞吸水，外壁伸长向外移动，将内壁向外拉开，气孔张开。保卫细胞哑铃形，中间部分壁厚，两头薄，有辐射状微纤丝，细胞吸水，两头膨大，气孔张开。保卫细胞吸水，气孔张开 气孔蒸腾的过程 气孔运动的机理 保卫细胞(GC)在光下进行光合作用消耗CO2，使细胞内pH增高淀粉磷酸化酶水解淀粉为G1P水

17、势下降从周围细胞吸水气孔张开(1)淀粉糖转化学说(2)无机离子泵学说气孔运动和GC积累K+有着密切的关系。w下降，吸水ATP酶光活化GC保卫细胞K+H+K+Cl-Cl-质膜GC质膜上具有光活化ATP酶-H+泵水解ATP，泵出H+到细胞壁，造成膜电位差w降低，水分进入GC，气孔张开激活K+ 通道和Cl-通道， K+ 和Cl-进入GC玉米黄素作为蓝光受体(3)苹果酸代谢学说 GC在光下进行光合作用消耗CO2 pH增高(8.0-8.5), 活化PEP羧化酶PEP + HCO3- 草酰乙酸 苹果酸苹果酸使细胞里的水势下降气孔张开从周围细胞吸水总结：由于糖、 Mal 、 K+、 Cl- 等进入液泡，使保

18、卫细胞水势下降，细胞吸水，气孔开放。影响气孔运动的因素： （2） 温度 上升气孔开度增大 10以下小，30最大，35以上变小（1）光照 光照张开 黑暗关闭景天科植物例外（3）CO2 低浓度促进张开 高浓度迅速关闭（4）水分 水分胁迫气孔开度减小（5）激素：ABA （6）风：微风促进开放，高速气流关闭。考点2.4 合理灌溉水分临界期-植物对水分不足特别敏感的时期小麦第一个水分临界期：分蘖末期抽穗期 此时花粉母细胞经四分体到花粉粒第二个水分临界期：开始灌浆乳熟末期 缺水影响旗叶光合作用和有机物运输植物缺水指标： *形态指标：茎叶颜色变红、萎焉状态、生长速率下降 *生理指标：叶的水势下降、细胞液渗透

19、势、气孔开度下降、脯氨酸、甜菜碱、脱落酸积累1(2011)下列哪些情况可以使气孔器保卫细胞打开? (2分) A水进入保卫细胞 B水流出保卫细胞 C钾离子流入保卫细胞 D钾离子流出保卫细胞 E保卫细胞中ABA浓度提高 （A.C)2. 下列有关草本植物叶片泌液作用现象的描述，何者正确？（单选）A. 夜晚温度高、湿度低时，容易发生B. 常发生的部位是气孔C. 土壤中的水分含量愈少时，此现象愈旺盛D. 由根压所造成E. 发生于白天蒸散作用明显的时候D3. 有一位新手园丁发现他的花圃内有许多枯萎的植物，你会建议他使用何种对策来使得这些植物健壮起来？依据上述信息，下列对策正确的是？（单选）(A) 将植物放

20、入 15%的溶质溶液中，使得水份可以主动地往细胞外运输(B) 将植物放入 5%的溶质溶液中，使得水份可以主动地往细胞外运输(C) 将植物放入 5%的溶质溶液中，使得水份可以扩散的方式进入细胞内(D) 将植物放入 15%的溶质溶液中，使得水份可以扩散的方式流释到细胞外 C4早春，当落叶树开始新一年的生长时，木质部中水分上升的主要动力是( ) A大气与木质部的水势差 B蒸腾拉力 C根压 D土壤与根木质部的水势差C5.（2016）.关于蒸腾作用，下列描述哪些是正确的？ （多选） A.蒸腾作用不仅仅与气孔有关 B.大气水蒸气浓度是决定蒸腾速率的决定因素，气孔下空间水蒸气浓度对蒸腾速率不重要 C.干旱影

21、响气孔的开放状态主要是因为干旱诱导植物合成更多的脱落酸 D 植物在适度光照条件下蒸腾速率提高的原因是光诱发气孔张开ACD5.小麦的第一个水分临界期，严格来说，就是（ ）A.分蘖期B.幼穗分化期C.孕穗期6.将一个细胞放入与其泡液浓度相等的糖溶液中，则（ ）A.细胞失水 B.即不吸水也不失水C.既可能吸水也可能保持平衡7.已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是：（ ）A.初质势很低B.衬质势很高C.初质势不存在答：C答：C答：A考点3 矿质代谢 植物体对矿质元素的吸收、运输和同化的一系列过程称为矿质代谢。研究方法：溶液培养法和砂基培养法鉴定标准：不可缺少性、不可替代性和直接功能性 植物

22、的必需矿质元素16种，必需元素19种大量矿质元素6种：N、S、P、K、Ca、Mg、（ Si有争议 ），各占干重的万分之一以上。微量矿质元素9种 ：Fe、Mn、B、Zn、Cu 、Mo 、Cl Ni、（Na有争议）来自空气和水的必需元素3种： C、H、O考点3 .1 必需矿质元素49判断植物必需元素的标准 1）该元素对于植物正常生长发育是必需的，完全缺乏时，植物不能完成生活史。 2）该元素缺乏时，植物表现出特有的症状，加入该元素后，病症逐渐消退，植物生长恢复正常，而且该元素的这种作用不能被其它元素所替代。 3）该元素在生理上的功能是直接的，不是由于改变土壤或培养基的理化条件等产生的间接效应。有益元

23、素：在植物体内某些元素不是必需的，但它们的存在有利植物的发育，这些元素称为有益元素。硅Si：有利于水稻茎秆发育，在有硅存在时，增强水稻的抗倒和抗病能力。钴Co：豆科植物根瘤菌固氮所必需的。钠Na：有利于甜菜叶片中的淀粉转化为蔗糖有利于光合产物向根的运输。 Na还参与保卫细胞和盐生植物渗透势的调节，促进植物的渗透吸水。有害元素：在植物体内的众多元素中，除必需元素，有益元素外，大部分为中性元素，但也有少量元素是有害的。有害元素主要是一些重金属元素，如镉（Cd）、汞（Hg）、铬（Cr）、铅（Pb）、还有砷（As）等。根据必需元素在植物体内的移动性分为：可移动元素：N、P、K、Mg、Zn、B、Mo，这

24、些元素在植物体内可被再利用，如果植物缺乏这些元素时，这些元素从老组织转移到幼嫩组织，因此缺素症状表现在老叶。难移动的元素：包括S、 Ca、Fe、Mn、Cu，缺素症状表现在新生的幼嫩叶。2.在维管植物的较幼嫩部分，亏缺下列哪种元素时，缺素症首先表现出来：（ ）A.KB.CaC.P1.根吸收部位：主要是根毛区2.根部吸收的过程（1）离子迁移、吸附到根细胞表面：离子交换吸附 同电等电交换（2）离子通过质外体到达内皮层以外：扩散(3)离子通过共质体进入内皮层内：跨膜(4)离子进入导管：被动扩散、主动转运(5)离子随导管液转运到各处考点3 .2 矿质元素吸收 例题：正常情况下，由2分子葡萄糖的代谢终产物

25、所生成的H+ 如果全部吸附在根表面，根借此可与土壤溶液中发生交换吸附的离子数量和种类是 A 12个NO3- B.12个K+ C 24个NO3- D 24个K+ 例题:某地的一片农田中，农作物的幼叶首先出现卷曲、黄化、枯死等现象。经专家建议，在此农田使用了一种化肥后，症状很快好转。请你判断他们使用的化肥可能是下列的哪一种？A .KCl B. NH4NO3 C. Mg(H2PO)4 D.Ca(H2PO)2 植物体对矿质元素吸收的特点：1.对矿质元素和水的吸收是相对独立的2.对矿质离子的吸收是有选择性的生理中性盐：如NH4NO3生理酸性盐：如(NH4)2SO4生理碱性盐：如NaNO33.单盐毒害：植

26、物被培养在某种单一的盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象叫单盐毒害。4.离子拮抗：在单盐溶液中加入少量其它盐类可消除单盐毒害现象，这种离子间相互消除毒害的现象称为离子拮抗。异价离子才能拮抗，如钾离子不能拮抗钠离子，但是可以拮抗钙离子。也就是在元素周期表中，同族元素没有拮抗作用，不同族的元素产生拮抗作用，如K+与Ca2+、Ba2+发生拮抗作用，K+与Na+，Ca2+与Ba2+不发生拮抗作用。5.平衡溶液： 在含有适当比例的多种盐溶液中，各种离子的毒害作用被消除，植物可以正常生长发育，这种溶液称为平衡溶液。杜南平衡 :细胞内的可扩散负离子和正离子浓度的乘积等于细胞外可扩散正、负离子浓

27、度的乘积时的平衡，叫杜南平衡。即：例题：已知某植物细胞内含有带负电荷的不扩散离子浓度为0.01M，把这样的细胞放在氯化钠浓度为0.01M的溶液中，这时膜内钠离子浓度为0.01M。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）。这种离子积累不需要消耗能量，故属被动吸收。例题：已知某植物细胞内含有带负电荷的不扩散离子浓度为0.01M，把这样的细胞放在氯化钠浓度为0.01M的溶液中，这时膜内钠离子浓度为0.01M。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）。ci为胞内初始浓度，C0为胞外初始浓度ci影响根吸收矿质元素因素1）温度：3

28、0度左右最佳。温度过高(超过40)或过低，吸收困难。这可能是高温使酶钝化，影响根部代谢；高温也使细胞透性增大，矿质元素被动外流，所以根部纯吸收矿质元素量减少。温度过低时，根吸收矿质元素量也减少，因为低温时，代谢弱，主动吸收慢；细胞质粘性也增大，离子进入困难。2）土壤通气状况：中耕松土3）土壤溶液浓度：适度4）土壤PH值：一般阳离子的吸收速率随PH值升高而加速，阴离子的吸收速率随PH增高而下降。一般作物生育最适pH是67 ，但有些作物(如茶、马铃薯、烟草)适于较酸性的环境，有些作物(如甘蔗、甜菜)适于较碱性的环境 。5）离子间的相互作用：氯和溴竞争。58温度对小麦幼苗吸收钾的影响 59土壤水分状

29、况矿质元素是溶于水中被吸收的，因此土壤水分状况影响根系对矿质元素的吸收。水分过少时，影响溶质溶解和体内运输。水分过多时，影响根系呼吸从而影响吸收。土壤的pH值土壤pH对根系吸收矿质元素的影响是： 直接影响：根吸收能力； 间接影响：矿质元素的有效性； 根际微生物的生长。pH对土壤矿质元素有效性的影响N、P、K、S、Ca、Mg、在土壤pH为中性时有效性最大；Mn、B、Cu、Zn等微量元素在微弱酸性时有效性最大；pH中性是对大多数矿质元素溶解有利的。60考点3 .3 矿质元素运输分配1.运输途径：根表皮到导管径向运输（质外体、共质体） 根向上运输（木质部）叶向下运输（韧皮部）叶向上运输（韧皮部） 可

30、横向运输到木质部2.运输形式N：主要形式是氨基酸（主要天冬氨酸），酰胺（天冬酰胺和谷氨酰胺），少量硝酸盐P：主要是正磷酸盐，少量在根变为有机磷S：主要是硫酸根，少量甲硫氨酸和谷胱甘肽金属：离子状态61 矿质元素的运输形式：大部分金属元素以离子形式上运；非金属元素以离子或有机分子上运；大部分氮素在根中合成有机物（主要是Asp、Asn、Gln、NO3-）再上运；磷、硫主要以无机酸根形式上运。硝酸还原酶（NR）是一个含钼蛋白，叫做钼黄素蛋白，该酶是诱导酶。光照促进还原。该过程发生在根和叶的细胞质中。是限速酶。亚硝酸还原酶（NiR）在根中的前质体或叶中的叶绿体，该酶也是诱导酶。光照促进该过程。缺铁，该

31、过程受阻。诱导因子是底物NO3 、光在植物体，氨首先转化为Gln（谷氨酰胺），进而转化为Glu（谷氨酸），Asp（天冬氨酸），Asn（天冬酰胺），再转化为其它氨基酸。酰胺的生理功能：Gln和Asn是植物体内两种重要的酰胺。其主要功能是氮素运输、氨的解毒与贮藏，以及含氮物质合成进行氮素供应。 Gln的存在是植物健康的标志，常与合成代谢和生长有关。 Asn的存在是植物不健康的象征，常与蛋白质分解代谢反应有关。考点3 .4 矿质元素功能N:称生命元素,缺乏时植株矮小、叶黄缺绿，茎细。过多，夜色深绿，枝叶徒长，抵抗逆境能力下降。P:利于糖运输、细胞分裂、分生组织的增长。缺乏时矮小、分蘖分枝少，叶暗绿（

32、可能生长慢，积累叶绿素）或紫红（阻碍糖类运输，形成花色素苷）。过多，产生小焦斑（碳酸钙积累），妨碍水稻对硅吸收，容易导致缺锌。k：呈离子态，是体内必需元素中唯一的一价金属离子。作为酶活化剂；促进蛋白质糖类合成，促进糖运输；提高抗旱性；控制细胞吸水、气孔运动。缺钾，叶片缺绿，叶缘枯焦，易倒伏，抗寒抗旱能力差。植物对三种元素需求量极大，称为“肥料三要素”。正常玉米叶及缺N、P、K的叶片铁：幼叶叶脉间缺绿，华北果树的“黄叶病”硼：根粗短、叶皱缩、茎尖分生组织腐烂死亡。 湖北甘蓝型油菜“花而不实” 黑龙江小麦不结实 锌：华北苹果、桃等果树“小叶症”、“丛枝症”， 禾谷类“白苗症”， 云南省玉米“花白叶

33、病”。硫：作物缺硫时全株体色褪淡，呈淡绿或黄绿色、或者红色；叶脉和 叶肉失绿，叶色浅，幼叶较老叶明显；植株矮小，叶细小，向上卷曲，变硬、易碎，提早脱落；茎生长受阻，开花迟， 结果或结荚少。1（2007）果树有时出现小叶症，其原因是： ( ) A由于营养不足而影响叶片生长 B由于温度太低而影响叶片生长 C由于缺锌而影响生长素合成，进而影响叶片生长 D由于缺锌而影响细胞分裂素合成，进而影响叶片生长C2（2004）为不使士壤板结，可施用的氮肥有（ ） A尿素 NH4NO3 B(NH4)2S4 CNaNO3 DNH4CA3. 植物吸水与吸收矿质元素之间的关系是A.有关，但不完全依赖 B.矿质元素吸收少

34、则吸水多 C.两者无关 D.只有矿质元素吸收多，吸水才多A4. 下列哪两种离子之间存在竞争机制A CI-和NO3- B CI-和Br- CCI-和Ca2+D CI-和K+5. 缺硫时会产生缺绿症，表现为A 叶脉间缺绿以致坏死 B叶缺绿不坏死 C叶肉缺绿 D叶脉保持绿色 6（2004）固氮菌中的固氮酶复合物可将大气中的氮，转变成植物可利用形式的氮，固氮酶复合物的产物是A氨 B亚硝酸盐 硝酸盐 D氨基酸7、（2012）农业生产中在马铃薯和甘薯生长中后期，增施哪种肥料有利于增加产量(单选1分)A、氮肥 B、钾肥 C、硫肥 D、镁肥8、（2012）酸性土壤中生长的植物容易出现哪些元素毒害现象(多选)A

35、、铁 B、锰 C、镁 D、钙9. 下列有关植物营养元的硫元素缺失之叙述，何者正确？（单选）A、硫为微量元素 B、缺失症状首先表现于幼叶C、 缺失症状为叶片黄化D、植株大量合成RuBP 羧化酶E、叶绿体的自由基形成降低AB14. 下列有关土壤与植物的矿物盐及水分吸收之叙述，何者正确？(多选）A.砂土比壤土有较多的矿物盐及水分，有利于植物的生长B.腐植土比非腐植土含有较多的矿物盐及水分，有利于植物生长C.土壤团粒表面一般带正电，会吸附阴离子D.土壤溶液所含的阴离子矿物盐较阳离子矿物盐易被植物吸收利用E.土壤经植物栽植一段时间后，其 pH 一般会较原来土壤为高BD砂土：砂粒含量超过50，其土壤颗粒间

36、孔隙大，小孔隙少，毛细管作用弱，保水性差。但砂土通透性良好，不耐旱，土壤微生物以好气性的占优势。砂土中施肥见效快，作物早生快发，但无后劲，往往造成后期缺肥早衰，结实率低，籽粒不饱满。粘土：质地粘重，耕性差，土粒之间缺少大孔隙，因而通气透水性差，既不耐旱，也不耐涝，但其保水保肥力强，耐肥，养分不易淋失，养分含量较砂土丰富，有机质分解慢，腐植质易积累。壤土：壤土的性质则介于砂土与粘土之间，其耕性和肥力较好。这种质地的土壤，水与气之间的矛盾不那么强烈，通气透水，供肥保肥能力适中，耐旱耐涝，抗逆性强，适种性广，适耕期长，易培育成高产稳产土壤。土壤颗粒表面一般带负电荷，易于吸附阳离子，阴离子容易流失。考

37、点4 光合作用题目2. 下列有关植物光合作用的叙述，何者 错误？(单选）A.光反应在叶绿囊（类囊体）膜进行B.固碳反应可在光中进行C.光系统与 II 所含的光合色素组成相同D.光系统与 II 的反应中心所结合的蛋白质不同E.固碳反应在基质中进行题目1. 下列有关叶绿素的叙述，何者错误？（单选）A.叶绿素分子为脂溶性B.叶绿素分子具环状结构的头部及碳氢长链的尾部C.四吡咯(Tetrapyrroles)内中心含有锰，以利于光能量的吸收D.叶绿素分子照光时，会由基态转为激发态E.电子传递链受阻时，激发态的叶绿素分子能量可利用荧光的发射来降低能阶考点4 .1 光合色素光合色素的种类、结构、功能叶绿素类

38、：chla（蓝绿色）、chlb（黄绿色）、 chlc、chld 一般情况下 chl a: chl b3: 1 绝大部分chla和全部chlb、c、d具有收集并传递光能的作用；少数特殊chla具有将光能转为电能作用类胡萝卜素类：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色） 辅助吸收光能；保护叶绿素免受光氧化破坏一般情况下：叶绿素:类胡萝卜素3:1藻胆素类：藻红素、藻蓝素（与蛋白质结合紧密） 藻红蛋白、藻蓝蛋白（藻胆蛋白） 辅助吸收光能提取方法 80%丙酮 95%乙醇“头部” 叶绿酸是双羧酸，含一个卟啉环分子，卟啉环络合Mg原子，决定了叶绿素分子的亲水性。“尾部” 叶绿醇是一个双萜（由4个异戊二烯单位组成）

39、，是亲脂性是脂肪链，决定了叶绿素的脂溶性。Mg+被H+ 置换，生成去镁叶绿素，叶片呈褐色；Mg+被Cu+置换（弱酸性条件下），生成铜代叶绿素，呈鲜亮的绿色。且更稳定。用醋酸铜溶液处理绿色植物保存标本或用于食品加工。 类胡萝卜素结构特征：不饱和碳氢化合物 藻胆蛋白的生色团与蛋白质共价结合，用强酸煮沸时才能将其分开。该生色团与叶绿素相似，但不含Mg+和和叶绿醇。藻胆蛋白的功能是吸收光能和传递光能。Glu（谷氨酸） KG二氧戊酸2 -氨基酮戊酸胆色素原2H2O尿卟啉原4NH3粪卟啉原4CO2原卟啉 Mg-原卟啉Mg原脱植基叶绿素a脱植基叶绿素a光叶绿素a植醇叶绿素a的生物合成Fe考点4 .2 吸收光

40、谱到达地球表面的光的波长： 3002600nm 光合作用有效光波长： 400700nm 藻蓝蛋白吸收光谱的最大值是在橙红色部分，藻红蛋白的是在绿色和黄色部分。 光子的吸收：吸收1个特定能量的光子只能让1个电子获得能量而跃迁到能级较高的轨道。基态激发态色素吸收能量的去向(1)以共振能的形式传递 (2)以热能形式散失 (3)以光的形式散失 (4) 发生光能向化学能的转化 单线态与三线态 ： 叶绿素分子中处于同一轨道的配对电子或处于不同轨道的配对电子，其自旋方向均相反时，分子的电子总自旋等于零，光谱学家称此种分子状态为单线态，处于不同轨道的原先配对电子自旋方向相同，这时分子的结构对外界磁场有三种可能

41、的取向，这种具有相同自旋的激发态叫做三线态。吸收红光后，很快回到第一单线态。蓝光的能量利用率不如红光。蓝光红光荧光现象：叶绿素在透射光下呈绿色，反射光下呈红色。第一单线态回到基态时发出的光，寿命短，10-8 10-9 S，强度大。叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素都有荧光现象。叶绿素荧光被称为光合作用的探针。磷光三线态回到基态时发出的光，寿命较长，10-2 10-3S，强度小，为荧光的1%。去掉光源后，叶绿素继续辐射出的极微弱的红光。荧光和磷光现象说明：叶绿素能被光所激发，这是将光能转化为化学能的第一步。在植物活体上看不到荧光现象，而在叶绿素提取液中可见，说明活体植株叶绿素所吸收的光能被传递下去，用于

42、光合作用了。1(2010)提取植物叶绿素时经常采用的试剂是：(单选1分) A无水乙醇 B甘油 C重蒸水 D丙酮2（2011）将叶绿素提取液放在直射光下观察，则会出现： (单选1分) A反射光是绿色，透射光是红色 B反射光是红色，透射光是绿色 C反射光和透射光都是绿色 D反射光和透射光都是红色3（2011）类囊体膜上天线色素分子的排列是紧密而有序的，从外到内依次排列，这种排列有利于能量向反应中心转移，并且保证能量不能逆向传递。属于这种排列的有：(单选1分) A类胡萝卜素、叶绿素b、叶绿素a B类胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b C叶绿素b、叶绿素a、类胡萝卜素 D叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素 考点

43、4 .3 光反应光反应包括原初反应，即光能的吸收、传递和转换（电能）；电子传递和光合磷酸化，即电能转化为活跃的化学能；量子产额：吸收一个光量子后放出的O2分子数或固定的CO2分子数光合单位：是存在于类囊体膜上能进行完整光反应的最小结构单位。=聚光（天线）色素系统 +反应中心反应中心：反应中心光能转换色素分子（P）+原初电子受体（A）+原初电子供体（D）。高等植物的最初电子供体是水，最终电子受体是NADP+红降：1943年，爱默生（R.Emerson）以小球藻为试材，研究不同光波的光合效率，发现685nm（远红光）时，量子产额急剧下降。爱默生双光增益效应表明叶绿体存在2个不同的光系统 双光增益效

44、应：1957年，Emerson 等进一步发现，当发生红降时，若补充650nm的红光，则量子产额剧增，比有685nm和650nm单独照射的各还要多，这种两种波长的光波促进光合效率的现象称为 Emerson效应。光系统：photosystem,简称PS，P700）：颗粒较小，位于类囊体膜的外侧，最大吸收波长700nm，主要功能的还原NADP+。光系统：（photosystem,简称PS，P680）：颗粒较大，位于类囊体膜的内侧，最大吸收波长680 nm，主要功能是水光解放氧。 敌草隆（DCMU ），一种除草剂，缩写抑制PS的光化学活性， PS对此不敏感。 83传递电子和质子的4个复合体（1） PS

45、：氧化水释放质子、O2、电子 （2）Ctyb6-f 复合体： （3）PS核心复合体：（4）ATP 合酶复合体（偶联因子）PQ：质体醌，可移动的电子载体，传递电子和质子。PQ是H+和电子的传递体，可以在膜内或膜表面移动，在传递电子的同时，将H+从类囊体膜外移入膜内，造成跨类囊体膜的H+梯度，又称“PQ穿梭”。PC：质体菁（质体蓝素），类囊体腔中。可以移动。Fd铁氧还蛋白也可以移动。其它不能移动。光合电子传递链：由于各电子传递体具不同的氧化还原电位，负值起越大代表还原势越强，正值越大代表氧化势越强，据此排列呈“Z”形，又称为“Z方案”。示循环及非循环电子传递图非环式电子传递：结果：产物有O2、AT

46、P、NADPH特点：电子传递路径是开放的，电子传递中偶联磷酸化，在基粒片层进行。两个光系统串联， PQ、PC、Fd可移动。最初电子供体H2O，最终电子受体NADP+ 每传递4个电子分解2分子H2O，需吸收8个光量子，释放1个O2，还原2个NADP+，同时运转8个H+进入类囊体腔，其中4个来自水的光解，另外4个由“PQ穿梭”完成。偶联形成约3 个 ATP。环式电子传递：PS产生的电子传给Fd，再到Cytb5f复合体，然后经PC返回PS的电子传递。电子传递路径是闭路，只涉及PS，产物无O2和NADPH ，只有ATP。其可能作用是：在光过饱和条件下，通过电子传递耗散过剩光能。在基质片层进行，补充AT

47、P不足氢受体，包括2,6-二氯酚靛酚、苯醌、NADP+、NAD+等。 2H2O + 2A 2AH2 + O2 光离体叶绿体 2H2O O2 + 4H+ + 4e- 希尔反应说明：O2的释放与CO2的还原是两个不同的过程，释放的O2来自H2O。88关于氧释放的机理知道不多。根据Pierre Joliot闪光试验，每4次闪光出现一次氧释放高峰。其中，第三次闪光放O2最多。 89放氧系统的5种状态 为了解释这种现象，B.Kok（1970）等提出水氧化钟模型（Kok模型），认为O2释放有5种状态，代表放氧复合物（缩写OEC），从S0至S4氧化势逐渐增强，每闪光一次，OEC激发出一个e使自身增加一个正电

48、荷，OEC积累4个正电荷，可催化2H2O氧化。 90S0和S1为稳定状态，黑暗中约3/4处于S1，1/4处于S0，所以暗适应的叶绿体需要照光三次才出现放氧高峰。黑暗中S2/S3可以退回到S1。抑制剂： 敌草隆（DCMU）：一种除草剂，抑制PSII中从Q向PQ的电子传递。 羟胺：阻止从H2O向PSII的电子流。 寡霉素：作用CF0，抑制ATP酶活性。解偶链剂： 2,4-二硝基苯酚（DNP）增加膜对H+的通透性，消除pmf，抑制ATP合成。 911、在光合作用中参与电子传递的载体是(单选1分) A、叶绿素 B、磷酸烯醇式丙酮酸 C、NADH D、NADPH 2.（06)所有进行光合放氧的生物都具有

49、哪种色素（单选）A叶绿素a, 叶绿素b B叶绿素a, 叶绿素c C叶绿素a, 类胡萝卜素 D叶绿素a，藻胆素3.(01年)在提取叶绿素时，加入少量碳酸钙的目的是（单选）A. 增加叶绿素的溶解度 B破坏膜系统，使叶绿素被充分提取C防止叶绿素在提取时受到破坏D防止叶绿素与其它物质结合4.(03)以下有关光合色素性质的论述中，哪一项是正确的?A完整叶绿体提取液的荧光比叶绿体色素提取液的荧光强B只有少数叶绿素b具有光能转换的功能C溶解度法分离叶绿素和类胡萝卜素的机理是类胡萝卜素发生皂化反应后转移至上层水中D醋酸-醋酸铜溶液使植物叶片保绿的原因是它可促使叶绿素转变为稳定的亮绿色的去镁叶绿素5.（11年）

50、类囊体膜上天线色素分子的排列是紧密而有序的，从外到内依次排列，这种排列有利于能量向反应中心转移，并且保证能量不能逆向传递。属于这种排列的有（单选1分）A类胡萝卜素、叶绿素b、叶绿素a B类胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b C叶绿素b、叶绿素a、类胡萝卜素D叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素考点4 .4 碳反应C3途径只具有C3途径的植物称C3植物。如水稻、棉花、菠菜、青菜,木本植物几乎全为C3植物。PGAL的走向： （1）叶绿体内合成淀粉、蛋白质和脂质 （2）大部分在细胞质内合成蔗糖总反应式 ：3CO2+ 5H2O+6NADPH +9ATP GAP （3磷酸甘油醛 ）+6NADP +3H +9ADP

51、8H3PO4 C4途径（四碳二羧酸途径，Hatch-slack 途径）玉米、高粱、甘蔗、黍与粟C4植物叶片解剖及生理学特点 C4植物 C3植物 维管 1 鞘细胞大、多. 小, 较少. 束鞘 2 具较大叶绿体,多，无基粒 无(或不发达). 细胞 3 能产生淀粉粒. 不能. 叶 1 叶绿体小、少,有基粒. 具正常叶绿体. 肉 2 有“花环”结构. 无“花环”结构、排列松. 细 3 与鞘细胞间有大量胞间连丝 不是大量. 胞 4 不形成淀粉粒. 形成淀粉粒.C3 小麦维管束鞘细胞无叶绿体C4 玉米维管束鞘细胞有叶绿体维管束鞘细胞天冬氨酸CAM途径（景天酸代谢途径）CAM植物：它们多属肉质或半肉质植物,

52、如景天、仙人掌、菠萝、剑麻等，适应干热条件。相同点：都有羧化和脱羧两个过程；都只能暂时固定CO2 ，不能将CO2还原为糖； CO2最初受体是PEP，最初产物是OAA；催化最初羧化反应的酶是PEP羧化酶不同点：C4途径羧化和脱羧在空间上分开羧化叶肉细胞、脱羧鞘细胞CAM途径羧化和脱羧在时间上分开 羧化夜晚、脱羧白天 六、C3、C4、CAM植物光合特征比较 特 征 C3植物 C4植物 CAM植物植物类型温带植物热带亚热带植物干旱地区植物叶结构无花环结构有花环结构无花环结构CO2固定酶 RUBP 羧化酶PEP羧化酶 RUBP羧化酶PEP羧化酶 RUBP羧化酶CO2固定途径C3途径C3、C4途径C3、

53、CAM最初CO2受体RUBPPEP光RUBP暗PEPCO2固定最初产物PGAOAA光PGA暗OAA光合速率 中 高 低蒸腾系数 高 中 低饱和光强全日照1/2 无 无考点4 .5 光呼吸概念：光呼吸是指植物的绿色细胞在光照条件下进行的吸收O2并放出CO2的过程。 2 .光呼吸的生物化学 （1）呼吸的本质就是乙醇酸的生物合成和氧化 （2） 乙醇酸途径中，氧的吸收发生在叶绿体和过氧化体，CO2的放出发生在线粒体中。即乙醇酸途径是叶绿体、过氧化体和线粒体三种细胞器的协同活动下完成的。 （3）乙醇酸途径是循环的,故又称为C2循环光呼吸的生理功能 光呼吸释放的CO2量占光合作用CO2固定量的2027，也

54、就是把光合作用固定四分之一左右的碳又变成 CO2释放出去。光呼吸是一个消费过程。（1）近年来不少人认为光呼吸可保护光合器免受伤害。在干旱和高辐射期间，气孔关闭光合组织合成乙醇酸，并使光呼吸的CO2重新固定，消耗过剩的光能，保护叶绿体免受伤害。（2）防止氧对光合碳同化的抑制作用（3）磷酸丙糖和氨基酸合成的补充途径1.在光合环运转正常后，突然降低环境中的CO2浓度，则光合环中的中间产物含量会发生如下的瞬时变化：（单选）（ ）A.RuBP的量突然升高，而PGA的量突然降低。B.PGA的量突然升高，RuBP的量突然降低。C.RuBP和PGA的量均突然降低。D.RuBP和PGA的量均突然升高。2. 光合

55、产物是以 的形式从叶绿体转移到细胞质中去的。（单选）A核酮糖 B葡萄糖 C蔗糖 D磷酸丙糖3夜间，CAM植物细胞的液泡内积量大量的 。（单选）A氨基酸 B糖类 C有机酸 DCO24. Rubisco是双功能酶，在CO2/O2比值相对较高时，主要发生 。（单选）A羧化反应 B加氧反应 C加氧反应大于羧化反应 D以上三者均不对5下面有关光系统II的论述是正确的?(多选） A在受光激发后，原初电子供体P680失去电子 BP700是P680的氧化态形式 C每一个吸收的光子可以导致两个电子传递 D放氧过程产生的质子可以用于ATP合成E光系统II仅在叶绿体存在6哪些特征使得景天科植物适应在炎热荒漠环境生长

56、? A维管束的排列方式特异 B具有C4代谢途径 C白天气体交换少 D储存酸性物质可以抗虫。 按非环式电子传递，每传递4个e-，分解2个H2O，释放1个O2，还原2个NADP+，需要吸收8个/10个光量子，量子产额为1/8或者1/10，同时转运8个H+进类囊体腔。所以吸收2个或者2.5个光子传递一个电子。考点4.5 有机物运输形式：主要是蔗糖途径：筛管、筛胞 同化产物的分配规律 1.总原则：从源到库 代谢源制造和输出同化产物的器官 代谢库消耗或贮藏有机物的器官2.优先分配到生长中心3.就近供应，同侧运输4.功能叶间无供应关系5. 可再分配利用：蹲棵蔗糖优点溶解度很高(0时，179g / 100m

57、l水)。是非还原性糖，很稳定。运输速率很高。具有较高能量。适合长距离运输 有机物在源端的装载 是主动转运。库端的卸出 不一定。 压力流动学说 同化物在SECC复合体内随着液流的流动而移动，而液流的流动是由于源库两端的压力势差而引起的。51.(16)有关韧皮部运输机制的压力流动学说，下列哪些描述是正确的。（多选）A.维持筛管中液流靠源端和库端间的膨压差推动； B.该机制无关渗透势的变化； C.韧皮部运输机制完全不耗能； D.源库端的装载是耗能的主动运输过程； E.源库端的卸出是不耗能的被动运输过程。（AD） 25.(13)植物维管组织是植物细胞水分与物质运输的主要途径，主张筛管内的物质运势是靠源端的库端的压力势差而建立的压力梯度来推动的学说是： （单选1分） A蛋白质收缩学说 B胞质泵动学说 C压力流动学说 D内聚力一张力学说 (C)压力流动假说不能解决的问题： 1. 筛管细胞由于存在筛板和callose，阻力很大，溶质流动所需压力比筛管内实际压力大得多； 2. 难以解释溶质双向流动； 3. 不能解释物质运输与消耗代谢能的关系，该假说与运输系统的代谢似乎无关。111二. 细胞质泵动