东北林业大学植物生理学考试总结

第一章水势：水溶液的化学势与同温、同压、同一系统中的纯水的化学势之差，除以水的偏物根系的生理活动使液流从根部上升的压力蒸腾比率：亦称蒸腾效率，指植物消耗每千克水所形成的干物质的克数内聚力学说：维持导管中水柱连续不断的原因是水分子的内聚力大于水柱的张力第二章1.矿质元素：以氧化物形式存在于灰分中的元素亦称为灰分元素。2.同向运输器：指运输器与质膜外侧的氢离子结合的同时，又与另一分子或离子（Cl-、NO、SQ2-、氨基酸、蔗糖）结合，同一方向运输。3.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种酶，这种现象就是酶的诱导形成（或适应形成），所形成的酶便叫做诱导酶5.生物固氮：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。第三章1.荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色这种现象称为荧2.增益效应：两种波长的光协同作用下而增加光合效率的现象称为增3.光合单位：结合与内囊体膜上的能够完成光化学反应的最小结构单位4.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。5.希尔反应：离体叶绿体在光下所进行的分解水、放出氧气的化学反应。补充和修改而形成的“Z”方案。7.光合磷酸化：叶绿体在光下将无机磷Pi与ADF合成ATP的过程。9.光呼吸：植物绿色细胞在光下吸收氧气放出二氧化碳的过程。10.CQ补偿点：光合作用吸收的CQ量等于呼吸释放的CQ量这个时候的CQ含量第一章1.植物细胞和土壤溶液水势的组成有何异同点？2一个细胞放在纯水中水势和体积如何变化？答案：水势升高，体积变大。3植物体内水分的存在形式及其与植物代谢强度、抗逆性有何关系？答案：存在形式：束缚水，自由水；与植物代谢强度、抗逆性关系：自由水与束缚水比值较高时，植物代谢活跃，但抗逆性差；反之，代谢活性低，但抗逆性较强。4.气孔运动的机制及其影响因素。答案：机制：淀粉-糖转化学说，无机离子吸收学说，苹果酸代谢学说；影响因素：凡能影响光合作用和叶子水分状况的各种因素：①光照（主要因素）②温度③二氧化碳（影响显著）④叶片含水量。5水分进出植物体的途径及动力。答案：途径：质外体途径，跨膜途径，共质体途径；动力：①上端原动力一蒸腾拉第二章1.溶液培养法有哪些类型？用溶液培养植物时应注意的事项？2如何确定植物必需的矿质元素？植物必须的矿质元素有哪些生理作用？答案：植物必须元素的三个标准：①由于该元素缺乏，植物生育发生障碍，该元素在植物营养生理上应表现直接的效果，绝不是因土壤或培养基的物理化学微生物条活动的调节者，参与酶的活动；③起电化学作用，即离子浓度的平衡，胶体的稳定和电荷3植物细胞通过哪些方式吸收矿质元素？答案：离子通道运输，载体运输，离子泵运4.试述植物从土壤中吸收的硝酸盐是如何进行还原和氨基酸的同化？答案：硝酸盐的还原：①硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是由细胞质中的硝酸还原酶硝酸盐还原的步骤：②亚硝酸盐还原成氨是由叶绿体中的亚硝酸还原酸催化的，其酶促过程如下式：氨基酸的同化：谷氨酸脱氢酶途径，氨基交换作用，酰胺合成酶途径。5.试述根系吸收矿质元素的特点，主要过程及其影响因素。答案：吸收特点：①对盐分和水分的相对吸收②离子的选择吸收主要过程：①离子在根细胞表面的吸附：根细胞通过交换作用而吸附离子，故称为交度，通气状况，溶液浓度。6.为什么植物缺钙，铁等元素时，缺素症最先表现在幼叶上？答案：钙铁等元素不病症都出现在幼叶上。Ty章1.分别叙述叶绿体各种色素在光合作用中的作用。答案：叶绿素：吸收光能（全部的叶绿素b和大部分的叶绿素a）,光能一电能（极少部分叶绿素a）；类胡萝卜素：收集光能，防止多余光照伤害叶绿素。答案：光合作用是积累能量和形成有机物的过程，能量的积蓄是把光能转化为电能电子传送和光合磷酸化（电能转化为活跃化学能）③碳同化（活跃化学能转化为稳定化学能）。第①②属于光反应，在类囊体上进行，③为暗反应，在叶绿体基质中进行。3非环式电子传递的过程和光合磷酸化的机理。机理：化学渗透学说：①PSU光解水时在类囊体膜内释放H;②在电子传递中，PQ经穿梭在电子传递的同时，把膜外基质中的H转运至类囊体腔内；③PS4.碳同化三条途径的异同。答案：C3途径是光合碳代谢最基本、最普遍的途径，同时，也只有这条途径才具备①从羧化酶种类和所在位置来看C3植物是由叶肉细胞叶绿体的Rubisco羧化空气中的C02,而C4和CAM植物则由叶肉细胞基质中的PEP羧化酶羧化；②从卡尔文循环是在时间上分隔进行，即分别在夜晚和白天进行。答案：见表格C3C4光和特征比较：管束鞘薄壁细胞的CO2/O2比率，改变RUBP羧化酶一加氧酶的作用方向。因此C4植物在光照下，只产生少量的乙醇酸光呼速率非常之低。6光呼吸的生化过程及意义。答案：植物绿色细胞在光下吸收氧气放出二氧化碳的过程称为光呼吸，是一个氧化过程，底物是乙醇酸。过程：①乙醇酸的生成②乙醇酸途径：光呼吸全过程需要叶绿体、过氧化体和线粒体三者协同完成；氧化底物为乙醇酸，故称C2循环；氧气的吸收主要发生放出1分子二氧化碳，碳素损失＞25%意义：①消除乙醇酸的毒害②维持C3途径的运转③防止强光对光合机构的破坏④氮代谢的补充。答案：外界：①光：光强，光质。②二氧化碳（饱和点与补偿点）。③温度三基点（光合作用最低最适最高）④水分（间接导致缺水气孔阻力增大，二氧化气孔开闭和同化物运输有调节作用。⑥光合速率的日变化。8.比较阴生植物与阳生植物的生理特征和形态特征。答案：课件笔记都没有。第一章植物的水分生理答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。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。细胞质的含水量一般在70~90%，使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。的过程中，都有水分子参与。内的运输，也要溶解在水中才能进行。胀），使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传3.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？通过膜脂双分子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。4.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：进入根部导管有质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。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。张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。保卫细胞细胞壁的厚度不同，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6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。细胞壁的厚度不同，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。9.设计一个证明植物具有蒸腾作用的实验装置。10.设计一个测定水分运输速度的实验。第二章植物的矿质营养1.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答：分为大量元素和微量元素两种：2.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，叶色变补救措施：施加钾肥。4.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？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。转运，不需要细胞提供能量。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。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。子结合，同一方向运输。分子或离子结合，两者朝相反的方向运输。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。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7.植物细胞通过哪些方式来控制胞质中的钾离子浓度？胞外钾离子进入胞内；外向钾离子控制胞内钾离子外流。合，进行同一方向的运输，其结果是让钾离子进入到胞内。8.无土栽培技术在农业生产上有哪些应用？生产中，进行合理的施肥有指导的作用。培育幼苗，之后再栽培在土壤中。10.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。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。11.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：①两者都可以通过质外体途径和共质体途径进入根部。②温度和通气状况都会影响两者的吸收。不同点：①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②水分还可以通过跨膜途径在根部被吸收。12.细胞吸收水分和吸收矿质元素有什么关系？有什么异同？关系：水分在通过集流相同点：①都可以通过扩散的方式来吸收。②都可以经过通道来吸收。不通电：①水分可以通过集流的方式来吸收。②水分经过的是水通道，矿质元素经过的是离子通道。③矿质元素还可以通过载体、离子泵和胞饮的形式来运输。13.自然界或栽种作物过程中，叶子出现红色，为什么？成了较多的花色素苷，故呈红色。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。可溶性糖分增多，形成了较多的花色素苷。14.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、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15.引起嫩叶发黄和老叶发黄的分别是什么元素？请列表说明。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。16.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。缺乏下列矿质元分析：N和Mg是组成叶绿素的成分，其他元素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。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。第三章植物的光合作用1.植物光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学反应，基质中有大量的碳反应需要的酶。过程是在光反应的过程中。非循环电子传递形成了NADPHPSII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ATPPSI产生的电子经过一些传递体传递后，伴随形成腔内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NADP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位于类囊体的堆叠区，颗粒较大位于类囊体的堆叠区，颗粒较大反应中心色素最大吸收波长680nm水光解，释放氧气4.光和作用的氧气是怎样产生的?位于类囊体非堆叠区，颗粒小反应中心色素最大吸收波长700nm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，释放质子到类囊体腔内。放氧复合体位于PSII类囊体膜腔表面。当PSII反应中心色素P680受激发后，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子，使水分子裂解，同时放出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途径；菠萝为CAM热带植物植物种类初产物干旱植物有花环结构，两种叶绿体C4途径和卡尔文循环高低无高高，远远大于C3低无花环结构，只有一种叶绿体卡尔文循环低高低低高叶片结构光合速率饱和光强光合最适温度羧化酶对CO2亲和力光呼吸8.从光呼吸的代谢途径来看，光呼吸有什么意义？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，产生甘油酸，参与卡尔文循环。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，通过光呼吸可以回收75%勺碳，避免损失过多。有利于氮的代谢。9.卡尔文循环和光呼吸的代谢有什么联系？卡尔文循环产生的有机物的1/4通过光呼吸来消耗。Rubisco作为羧化酶，使C02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.通过学习植物水分代谢、矿质元素和光合作用知识之后，你认为怎样才能提高农合理灌溉。合理灌溉可以改善作物各种生理作用，还能改变栽培环境，间接地对作用合理追肥。根据植