考研植物生理學筆記整理及習題加答案大匯總.doc

一、植物生理學的定義、內容和任務1.什么是植物生理學植物生理學是研究植物生命活動規(guī)律或原理的科學。它是植物學的一個分支。2植物生理學研究內容植物生理學研究內容概括起來有三個方面生長發(fā)育與形態(tài)建成：種子萌發(fā)、根莖葉生長、開花、結實、衰老、死亡等過程。物質與能量轉化：植物體內各種物質的合成、分解及其相互轉換；植物體內能量的吸收、轉換及貯藏。信息傳遞與信號轉導：植物感受外界信息。3植物生理學的基本任務一方面是探索生命活動的基本規(guī)律，進行理論研究。另一方面是應用該理論服務于農業(yè)生產，為栽培植物，改良和培育植物品種提供理論依據。并能不斷提出控制植物生長的有效方法，從而改造自然，利用自然，造福人類。二、植物生理學的產生和發(fā)展第一階段：植物生理學的孕育階段第二階段：植物生理學奠基與成長階段第三階段：植物生理學發(fā)展與壯大階段第一章植物水分生理 第一節(jié) 水分在植物生命活動中的重要性一、植物體內水分存在的狀態(tài)1.植物體內水分存在的狀態(tài)有：自由水：距離細胞膠體顆粒較遠，可以自由流 動的水分。束縛水：較牢固地被細胞膠體顆粒吸附，不易流動的水分。2.自由水/束縛水比值影響代謝自由水/束縛水比值高時，代謝旺盛；自由水/束縛水比值低時。代謝緩慢。二、 水在植物生命活動中的重要性1. 水是細胞的重要組成成分；2. 水是代謝過程的反應物質；3. 水是各種物質吸收和運輸的溶劑；4. 水能使植物保持固有的姿態(tài)；5. 水具有重要的生態(tài)意義：植物細胞對水分的吸收方式：滲透方式、吸脹方式(四）相鄰細胞水分移動的規(guī)律水分總是從水勢高的部位向水勢低的部位流動。 （五）擴散：一種自發(fā)過程，指分子隨機熱運動所造成的物質從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域移動。擴散是物質順著濃度梯度進行的，適合于水分短距離的遷徙。（六）集流：液體中成群的原子或分子在壓力梯度下共同移動。水分集流與溶質濃度梯度無關。水孔蛋白：是一類具有選擇性地、高效轉運水分的膜通道蛋白。 水孔蛋白的活化依靠磷酸化和脫磷酸化作用調節(jié)。如依賴Ca2+的蛋白激酶可使其絲氨酸殘基磷酸化，水孔蛋白的水通道加寬，水集流通過量增加。如除去此磷酸基團，則水通道變窄，水集流通過量減少。 水孔蛋白廣泛分布于植物各個組織。 功能：依存在的部位不同而有所不同。 維管束薄壁細胞中：可能參與水分長距離的運輸，參與調節(jié)整個細胞的滲透勢。 根尖的分生區(qū)和伸長區(qū)中：有利于細胞生長和分化， 分布于雄蕊、花藥：可能與生殖有關二、吸脹吸水：親水膠體吸水膨脹的現(xiàn)象，無液泡的分生組織和干燥種子細胞、根尖莖尖分生細胞、果實和種子形成過程中靠吸脹吸水。原理：淀粉、纖維素和蛋白質這些親水性物質吸水而膨脹。不同物質分子吸脹力大小是：蛋白質 淀粉 纖維素植物散失水分的方式有兩種：1、以液體狀態(tài)跑出體外-吐水現(xiàn)象2、以氣體狀態(tài)跑出體外-蒸騰作用二、蒸騰作用的生理意義1.蒸騰作用是植物對水分吸收和運輸的一個主 要動力；2.蒸騰作用促進植物對礦物質的吸收和運輸；3.蒸騰作用能降低植物體和葉片的溫度；三、蒸騰的部位及氣孔運動：（一）部位1、植物幼小時，地面以上的全部表面。2、皮孔蒸騰：高大木本植物，約占全部蒸騰的0.1%。3、葉片蒸騰（1）角質蒸騰：約占全部蒸騰的5%-10%（2）氣孔蒸騰：主要方式（二）氣孔蒸騰氣孔結構特點1）內壁厚、外壁薄（雙子葉植物）中間厚、兩頭薄（單子葉植物）（2）保衛(wèi)細胞有葉綠體，可以進行光合作用蒸騰作用因素第二章植物的礦質營養(yǎng)植物的礦質營養(yǎng)植物體內的元素灰分元素：燃燒后灰分中以氧化物形式存在的元素礦質元素：植物體由土壤中吸收的元素，包括灰分元素和氮各種礦質元素的含量因植物種類、器官、部位不同、年齡、不同生境而有很大差異必需元素有17種 大量元素（占植物干重的0.1%）9種 ： C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S， 微量元素（占植物干重的0.01%下）8種：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni 必需的礦質元素有14種。必需元素的生理作用總的來講，有四個方面：1、細胞結構物質的組成成分。2、生命活動的調節(jié)者，參與酶的活動。3、起電化學作用及滲透調節(jié)。4、與體內其他物質結合成脂化物，參與物 質代謝和運輸。氮：吸收的主要形式是 NH4+，NO3-功能：組成蛋白質、葉綠素、核酸、 酶及維生素 充足時：枝葉繁茂，葉片深綠，果實 中蛋白質的含量高；缺乏時：營養(yǎng)生長受阻，植株矮小，葉片小而薄，葉綠素含量低，葉黃磷以 H2PO4-,HPO42-形式吸收功能：組成核酸、生物膜等；某些酶的輔酶參與光合、呼吸等；組成ATP，參與植物體代謝；充足時：植物生長發(fā)育良好； 促進植物早熟； 利于植物抗性的提高；缺乏時：植株矮小，開花延遲，產量低，抗性差； 葉片呈現(xiàn)暗綠色或紫紅色；鉀以離子狀態(tài)存在，是一種能移動的元素。功能：是許多酶的活化劑； 參與物質運輸和能量代謝； 提高植物抗性；充足時：促進塊根塊莖膨大；莖干堅韌，抗倒伏能力強；缺乏時：機械組織不發(fā)達，易倒伏； 葉邊緣黃化，卷縮，葉脈間有壞死斑點；4、硫：SO42-含S氨基酸(Cys,Met)幾乎是所的蛋白質的構成成分; 是CoA、硫胺素、生物素的成分，與體內三大類有機物的代謝密切相關。是一種不易移動的元素。5、鈣: 細胞壁胞間層果膠鈣的成分；與細胞分裂有關；穩(wěn)定生物膜的功能；可與有機酸結合為不溶性的鈣鹽而解除有機酸積累過多時對植物的危害；作為第二信使，也可與鈣調素結合形成復合物， 傳遞信息，在植物生長發(fā)育中起作用。是一種不易移動的元素。6、鎂：葉綠素的成分；光合作用和呼吸作用中一些酶的活化劑；DNA和RNA合成酶的活化劑。是一種能移動的元素。7、鐵：光合作用、生物固氮和呼吸作用中細胞色素和非血紅素鐵蛋白的組成元素；傳遞電子；葉綠素合成有關的酶需要它激活。是一種不易移動的元素。病癥診斷法缺乏Ca、B、Cu、Mn、Fe、S時幼嫩的器官或組織先出現(xiàn)病癥。缺乏N、P、Mg、K、Zn等時較老的器官或組織先出現(xiàn)病癥。可再利用元素：如N、P、Mg、K、Zn不可再利用元素：如Ca、B、Cu、Mn、Fe、S細胞吸收離子的方式：離子通道運輸（被動吸收） 載體運輸（被動吸收或主動吸收） 離子泵運輸（主動吸收） 胞飲作用（物質吸附在質膜上，細胞通過膜的內折直接攝取物質進入細胞的過程。胞飲作用是一種非選擇性吸收）主動吸收的特點：（1）有選擇性（2）逆濃度梯度（2）消耗代謝能離子進入根部內部:共質體途徑和質外體途徑內皮層上有凱氏帶，離子和水不能通過，離子和水必須轉入共質體進入木質部薄壁細胞，最后離子又經過質外體擴散到導管或管胞。改善栽培環(huán)境：如施用石灰、石膏、草木灰等，能促進有機質分解及提高土溫；在酸性土壌中施用石灰可降低土壌酸度；施用有機肥除營養(yǎng)全面外，還能改良土壤物理結構，使土壤通氣、溫度和保水狀況得到改善。可以看出，合理施肥是通過無機營養(yǎng)來改善有機營養(yǎng)，增加干物質積累，從而提高產量。故施肥增產的原因是間接的。第三章光合作用植物營養(yǎng)方式分為兩種：異養(yǎng)植物：利用現(xiàn)成的有機物作營養(yǎng) 自養(yǎng)植物：利用無機碳化合物作營養(yǎng)，并將它合成有機物。碳素同化作用：自養(yǎng)生物吸收二氧化碳轉變成有機物質的過程稱為碳素同化作用。包括：細菌光合作用、綠色植物光合作用、化能合成作用。 光合作用的概念1、定義：光合作用是綠色植物利用光能，把CO2和H2O同化為有機物，并釋放O2的過程。光合作用的意義1、將無機物轉變成有機物-綠色工廠2、蓄積太陽能-能量轉換站3、環(huán)境保護-自動空氣凈化器葉綠體的結構和成分被膜 :外膜 內膜基質 ：含可溶性蛋白質，酶類，DNA，RNA核糖體等類囊體（基粒） 基粒類囊體基質類囊體葉綠素的功能： （1）收集和傳遞光能：絕大部分葉綠素a和全部葉綠素b；（2）將光能轉換成電能：少數葉綠素a分子類胡蘿卜素功能：收集和傳遞光能；保護葉綠素1、光的特性：波動性、粒子性2、可見光的波長范圍：（紫）390770（紅）納米3、每mol光子所具有的能量公式：E =Lh =Lhc/ E為能量，L為阿弗加德羅常數(6.021023mol-1)，h為普朗克常數（6.62610-34J?s），為頻率（S-1），c為光速（3108m?s ）,為波長（nm）?可見光的連續(xù)光譜：400-700納米。?葉綠素a和b的吸收光譜主要在藍紫光區(qū)和紅光區(qū)。?胡蘿卜素和葉黃素在藍紫光區(qū)，不吸收紅光等長波的光。?植物葉色變化：是各種色素的綜合表現(xiàn)，主要是綠色的葉綠素和黃色的類胡蘿卜素之間的比例?影響葉綠素合成的條件：（1）光照（2）溫度（3）礦質元素（4）水分?光合作用的實質：1、物質變化：二氧化碳+水有機物2、能量變化：光能電能活躍的化學能穩(wěn)定的化學能?光合作用的步驟：光反應：原初反應電子傳遞和光合磷酸化暗反應：碳同化光反應：1、需要光2、反應地點在類囊體膜3、光能電能活躍的化學能?原初反應：光能的吸收、傳遞和轉換光能電能?電子傳遞和光合磷酸化：電能活躍的化學能暗反應：（碳同化）可以不要光，反應地點在基質中活躍的化學能穩(wěn)定的化學能 暗反應：（碳同化）可以不要光，反應地點在基質中活躍的化學能穩(wěn)定的化學能光合作用單位=聚光色素系統(tǒng)+反應中心聚光色素：作用：只具有收集光能將其傳遞給作用中心色素分子的作用組成：大部分的葉綠素a、全部的葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素和藻紅素、藻藍素反應中心色素： 作用：完成光能的轉換，光能電能 組成：少數葉綠素a分子光合鏈：光合作用的光反應是由光系統(tǒng)和光系統(tǒng)這兩個光系統(tǒng)啟動的，兩個光系統(tǒng)由電子傳遞鏈連接起來。連接兩個光反應的排列緊密而互相銜接的電子傳遞物質稱為光合鏈。光合磷酸化定義：葉綠體在光下將無機磷和ADP轉化成ATP，形成高能磷酸鍵的過程。碳同化場所：在葉綠體基質中進行條件：不需光，有許多酶參加結果：將ATP和 NADPH中貯存的活躍的化學能轉換成穩(wěn)定的化學能，貯存在碳水化合物中代表植物（C3植物）水稻、小麥、棉花、大豆代表植物（C4植物）：甘蔗、玉米、高粱等。光合作用的產物主要是糖類，其中以蔗糖和淀粉最為普遍。蛋白質、脂類和有機酸也都是光合作用的直接產物。光呼吸1、定義：是綠色植物細胞在光下吸收氧氣呼出二氧化碳的過程。2、地點：在葉綠體、過氧物酶體、線粒體三個細胞器中進行。表觀光合速率（凈光合速率）：又稱光合強度，通常以每小時每平方分米葉面積吸收二氧化碳毫克數表示。真正光合速率：真正的光合速率=表觀光合速率+呼吸速率單位：CO2mg/dm2.h光補償點：由于光照強度下降光合速率下降，當同一葉片在同一時間內，光合過程中吸收的二氧化碳和呼吸過程中放出的二氧化碳量相等時的光照強度，稱為光補償點。光飽和現(xiàn)象：光合速率隨著光照強度的增加而加快（在一定范圍內幾乎呈正相關，但超過一定范圍后光合速率的增加轉慢，）當達到某一光照強度時，光合速率就不再增加，這種現(xiàn)象稱光飽和現(xiàn)象。光能利用率低的原因1.漏光損失：作物生長初期，種植過稀。2.葉片反射及透射損失3.環(huán)境條件不適：溫度過高過低，水分過多過少，施肥過量或不足，CO2濃度太低等提高光能利用率的途徑（一）提高光合效率1.增加二氧化碳濃度2.降低光呼吸（二）增加光合面積1.合理密植2.改變株型（三）延長光合時間1.合理間作套種，提高復種指數2.補充人工光照第四章呼吸作用一、呼吸作用的類型及概念定義：在酶的作用下，將有機物氧化分解釋放能量的過程稱為呼吸作用。包括有氧呼吸、無氧呼吸 兩大類型。無氧呼吸與有氧呼吸的關系：路徑相似，有氧呼吸是由無氧呼吸進化而來的，二者是共存的，只是主次關系可相互轉換。呼吸作用的生理意義:1、呼吸作用提供植物生命活動所需要的大部分能量。2、呼吸過程為其它化合物合成提供原料植物的呼吸代謝途徑一、糖酵解（EMP）：己糖在無氧條件下分解成丙酮酸的過程。二、發(fā)酵作用：糖酵解形成丙酮酸后，在缺氧條件下，產生乙醇或乳酸。三、三羧酸循環(huán)（TCA）：糖酵解進行到丙酮酸后，在有氧條件下，經三羧酸和二羧酸的循環(huán)，逐步氧化分解，最后生成二氧化碳和水的過程。四、戊糖磷酸途徑（PPP、HMP）：也為有氧呼吸途徑。即葡萄糖直接氧化成二氧化碳和水。生理意義呼吸代謝的多樣性，表現(xiàn)在呼吸途徑的多樣性、呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng)多樣性、末端氧化系統(tǒng)多樣性。這些多樣性是植物在長期進化過程中對不斷變化的外界環(huán)境的一種適應性表現(xiàn)，以不同方式為植物提供新的物質和能量。呼吸過程中能量的貯存和利用貯存能量：腺甘三磷酸（ATP）中的高能 磷酸鍵。生成ATP的方式：氧化磷酸化、底物磷酸化利用能量：綠色植物有氧呼吸過程蔗糖分解時，能量利用率約為52%，其余能量以熱的形式散失了。光合作用和呼吸作用的關系:是相互對立、相互依賴的辨證統(tǒng)一關系主要表現(xiàn)：1、碳循環(huán)與戊糖磷酸途徑基本上是正反反應關系。2、物質通用：ATP、ADP、NADP、NADPH2中間產物交替使用 氧氣和二氧化碳能荷說明腺苷酸系統(tǒng)的能量狀態(tài)公式：呼吸作用的指標：呼吸率呼吸商：不同種類植物的呼吸率不同；不同組織器官的呼吸率也不同；不同的生長過程中呼吸率不同呼吸作用最適溫度是2535 ，最高溫度是3545 ，呼吸作用最低溫度則依植物種類不同有較大差異。長時間的無氧呼吸對植物的傷害1、無氧呼吸產生酒精，酒精使細胞質的蛋白質變性；2、無氧呼吸利用葡萄糖產生的能量很少，植物要維持正常的生理需要就要消耗更多的有機物；3、沒有丙酮酸氧化過程，缺乏新物質合成的原料。呼吸作用在貯藏時的危害：1、 產生熱量使溫度上升；2、產生水，利于細菌繁殖；3、消耗有機物降低品質；4、無氧呼吸使口味下降，果蔬、糧食變質減少呼吸作用：方法：風干、干燥、通風、降溫、減氧第五章生長物質植物生長物質（ plant growth substances）指調節(jié)植物生長發(fā)育的生理活性物質，包括植物激素和植物生長調節(jié)劑。v 植物激素（phytohormones） ：植物體內產生的、能移動的、對生長發(fā)育起顯著作用的微量有機物v植物生長調節(jié)劑（plant growth regulators）：人工合成的具有植物激素生理活性的化合物。包括生長促進劑、生長抑制劑和生長延緩劑。激素種類五大類：生長素類、赤霉素類、細胞分裂素類 、脫落酸 、乙烯二、生長素在植物體內的分布和運輸1、合成：具有分生能力的組織，尤其是頂端分生組織。2、存在狀態(tài)：A：束縛狀態(tài)的生長素：無活性B：游離狀態(tài)的生長素：有活性3、運輸方式（兩種）：A：極性運輸：特點：從形態(tài)學上端向下端運輸；主動運輸； TIBA、NPA能抑制極性運輸 B：非極性運輸：通過韌皮部運輸4、分布：集中在生長旺盛部分三、生長素的生物合成和降解合成前體:生長素生物合成的前體是色氨酸。合成途徑：吲哚丙酮酸途徑、色胺途徑、 吲哚、乙腈途徑、吲哚乙酰胺途徑生長素對生長的作用有三個特點：1.雙重作用。生長素在較低濃度下促進生長，高濃度時則抑制生長。2.不同器官對生長素的敏感程度不同。 3.生長素對離體器官的生長具有明顯的促進作用，而對整株植株效果不太好。生長素的生理功能(一)促進營養(yǎng)器官生長(二)促進插條不定根的形成（三）維持頂端優(yōu)勢（四）促進側根、不定根和根瘤的形成（五）促進瓜類多開雌花，促進單性結實、種子和果實的生長。 （六）低濃度的IAA促進韌皮部的分化，高濃度的IAA促進木質部的分化（七）抑制花朵脫落、側枝生長、塊根形成、葉片衰老人工合成的生長素類在生產上的應用：1、促進插枝生根2、阻止器官脫落3、促進單性結實4、促進菠蘿開花5、促進雌花形成赤霉素的生理效應促進莖的伸長生長誘導開花(三)打破休眠 (四)促進細胞分裂、分化細胞分裂素的生理效應(一)促進細胞分裂(二)促進芽的分化(三)促進細胞擴大(四)促進側芽發(fā)育，消除頂端優(yōu)勢(五)延遲葉片衰老六)打破種子休眠分布：植物體的各部位均可以產生和分布乙烯合成部位：成熟或老化的器官或組織乙烯的生理作用(一)改變生長習性(二)催熟果實(三)促進脫落(四)促進開花和增多雌花脫落酸的生物合成合成場所：葉綠體和質體脫落酸的生理效應(一)促進休眠(二)促進氣孔關閉，增強抗逆性(三)抑制生長(四)促進脫落1、生長素對乙烯的促進作用：生長素和所有人工合成生長素都能提高乙烯的產量。 2、乙烯對生長素的抑制作用（1）抑制IAA合成（2）乙烯影響生長素運輸的效應第六章生長生理1、種子萌發(fā)種子萌發(fā)（seed germination）：種子吸水到胚根突破種皮（或播種到幼苗出土）之間所發(fā)生的一系列生理生化變化過程。種子活力（seed vigor）： 種子在田間狀態(tài)下迅速而整齊地萌發(fā)并形成健壯幼苗的能力。包括種子萌發(fā)成苗的能力和對不良環(huán)境的忍受力兩個方面。種子活力與種子的大小、成熟度和貯藏條件有關。種子壽命與種子含水量和貯藏溫度有關細胞的生長和分化分三個時期：細胞分裂期、細胞伸長期、細胞分化期細胞分裂期特點：細胞體積小，排列緊密，細胞質濃厚，無液泡，DNA大量增加。細胞伸長期形態(tài)上：細胞體積顯著增加；細胞壁物質合成生理上：干物質積累；呼吸速率和酶活性增加； 蛋白質含量增加細胞的分化細胞分化（cell differentiation）：指分生組織細胞轉變?yōu)樾螒B(tài)結構和生理功能不同的細胞群的過程。分生組織細胞分化成不同的組織，是植物基因在時間和空間順序表達的結果。細胞分化的前提極性極性通常是指在器官、組織甚至細胞中在不同的軸向上存在某種形態(tài)結構和生理生化上的梯度差異。影響細胞分化的因素（1）糖濃度（2）植物激素（3）光照組織培養(yǎng)（plant tissue culture）：指在無菌條件下，在培養(yǎng)基中培養(yǎng)外植體(組織、器官或細胞)成植株的技術。意義：可以研究外植體在不受其它部分干擾的情況下的生長和分化規(guī)律；可用各種培養(yǎng)條件影響外植體的生長和分化，以解決理論上和生產上的問題。優(yōu)點：1、取材少 2、人為控制條件 3、周期短 4、管理方便 ，利于自動化。植物生長（ plant growth）: 植物在體積和重量上的不可逆增加過程。是由細胞分裂、細胞伸長以及原生質體、細胞壁的增長引起的。 一、植物生長的周期性（一）生長大周期生長大周期（grand period growth）：植物在不同生育時期的生長速率表現(xiàn)出慢快慢的變化規(guī)律，呈現(xiàn)“S”型的生長曲線。（二）植物生長的溫周期性 溫周期性（或晝夜周期性）：植物的生長按溫度的晝夜周期性發(fā)生有規(guī)律的變化。 ?夏季：植物的生長速率白天慢，夜晚快； ?冬季：則相反。（三）植物生長的季節(jié)周期性季節(jié)周期性：植物的生長在一年四季中發(fā)生規(guī)律性的變化。原因：植物生長受外界因素（光、溫、水等）的影響不同。如年輪的形成。植物生長的季節(jié)周期性是植物對環(huán)境周期性變化的適應。頂端優(yōu)勢：植物頂端在生長上占優(yōu)勢的現(xiàn)象1、營養(yǎng)學說:頂芽構成營養(yǎng)庫，壟斷了大部分營養(yǎng)物質，而側芽因缺乏營養(yǎng)物質而受抑制。2、生長素學說頂芽合成生長素并極性運輸到側芽，超過芽生長的最適濃度，抑制側芽生長。IAA維持頂端優(yōu)勢，GA加強頂端優(yōu)勢，CTK破壞頂端優(yōu)勢。植物的運動向性運動(tropic movement): 感受（感受感受外界刺激）傳導（將感受到的信息傳導到向性發(fā)生的細胞）反應（接受信息后，彎曲生長） 感性運動(nastic movement):指由沒有一定方向性的外界刺激所引起的運動，運動的方向與外界刺激的方向無關。生長性運動緊張性運動近似晝夜節(jié)奏的生物鐘運動 : 指植物內生節(jié)奏調節(jié)的近似24小時的周期性變化節(jié)律。生理鐘是植體內的一種測時機制，植物借助生理鐘準確地進行測時過程，以保證一些生理活動按時進行。植物產生向光性反應的原因：1、生長素分布不均勻2、抑制物質分布不均勻緒 論一、名詞解釋： 植物生理學二、填空1、 1、 1917年， 在美國的植物學公報（Batanical Gazette）發(fā)表了“鋇、鍶、鈰對水綿屬的特殊作用”一文，這是中國人應用近代科學方法研究植物生理學的第一篇文獻。2、“南羅北湯”是兩位著名的中國植物生理學家。他們是上海的 和北京 。3、植物生理學是研究 的科學，屬于 范疇，因此，其主要研究方法是 。4、1882 編者的“植物生理學”講義問世。隨后 發(fā)表一部三卷本“植物生理學”使植物生理學成為一門具完整體系的獨立學科。5、 被認為是現(xiàn)代植物生理學的二位主要創(chuàng)始人。A、J.B.van Helmont和J.WoodwardB、J.Sachs和W.PfefferC、S.Hales和N.T.de SaussureD、ORHoagland和D.Arnon6、 被認為是中國最早的三位植物生理學家。A、 A、 錢崇澍、張珽和李繼侗B、 B、 羅宗洛、湯佩松和殷宏章C、 C、 吳相鈺、曹宗巽和閻龍飛D、 D、 湯玉瑋、崔澄和婁成后7、1648年， 將一棵5lb（2.27kg）重的柳樹栽種在一桶稱量過的土壤中，每天除了給柳樹澆灌雨水外，不再供應其他物質。5年后，這小樹長成一棵重達169lb（76.66kg）的大樹，土壤的重量只減少了2oz（56.7g）。由此，他合乎邏輯地、但是錯誤地得出結論：柳樹是由水構成的。A、J.B.van Helmont B、W.Pfeffer C、J.Sachs D、N.A.Maximov8、礦質營養(yǎng)學說是由德國的 1840年建立的。A、J.von Liebig B、J.B.van Helmont C、W.Knop D、J.Sachs9、1771年，英國牧師兼化學家 用蠟燭、老鼠、薄荷及鐘罩進行試驗，結果發(fā)現(xiàn)植物能釋放氧氣，并能氣經過動物呼吸后的污濁空氣更新。A、J.Ingenhouse B、J.Priestly C、J.Sachs D、N.T.de Saussure三、思考題1植物生理學的發(fā)展大致經歷了哪幾個階段？221世紀植物生理學的發(fā)展趨勢如何？3近年來，由于生物化學和分子生物學的迅速發(fā)展，有人擔心植物生理學將被其取代，談談你的觀點。第一章 植物的水分代謝一、名詞解釋1水分代謝 2水勢 3壓力勢 4滲透勢 5根壓 6自由水 7滲透作用 8束縛水9襯質勢10吐水 11傷流 12蒸騰拉力 13蒸騰作用 14蒸騰效率15蒸騰系數 16、抗蒸騰劑17吸脹作用18永久萎蔫系數 19水分臨界期 20內聚力學說 2l植物的最大需水期 22小孔擴散律 23. 水通道蛋白二、填空1、在干旱條件下，植物為了維持體內的水分平衡，一方面要求 ，另一方面要盡量 。2、水分沿著導管或管胞上升的下端動力是 ，上端動力是 。由于 的存在，保證水柱的連續(xù)性而使水分不斷上升。這一學說在植物生理學上被稱為 。3、依據K泵學說，從能量的角度考察，氣孔張開是一個 過程；其H/K泵的開啟需要 提供能量來源。4、一般認為，植物細胞吸水時起到半透膜作用的是： 、 、和 三個部分。5、水分經小孔擴散的速度大小與小孔（ ）成正比，而不與小孔的（ ）成正比；這種現(xiàn)象在植物生理學上被稱為（ ）。6、當細胞巴時，=4巴時，把它置于以下不同溶液中，細胞是吸水或是失水。（1）純水中（ ）；（2）=6巴溶液中（ ）；（3）=8巴溶液中，（4）=10巴溶液中（ ）；（5）=4巴溶液中（ ）。7、 和 現(xiàn)象可以證明根質的存在。8、水分在植物細胞內以 和 狀態(tài)存在； 比值大時，代謝旺盛。反之，代謝降低。9、在相同 下，一個系統(tǒng)中一偏摩爾容積的 與一偏摩爾容積 之間的 ，叫做水勢。10、已形成液泡的細胞水勢是由 和 組成，在細胞初始質壁分離時（相對體積=1.0）,壓力勢為 ，細胞水勢導于 。當細胞吸水達到飽和時（相對體積=1.5），滲透勢導于 ，水勢為 ，這時細胞不吸水。11、細胞中自由水越多，原生質粘性 ，代謝 ，抗逆性 。越?。ㄔ降停?， 12、未形成液泡的細胞靠 吸水，當液泡形成以后，主要靠 吸水。三、問答題1、 1、 土壤里的水從植物的哪部分進入植物，雙從哪部分離開植物，其間的通道如何？動力如何？2、植物受澇后，葉片為何會萎蔫或變黃？3、低溫抑制根系吸水的主要原因是什么？4、簡述植物葉片水勢的日變化5、植物代謝旺盛的部位為什么自由水較多？6、簡述氣孔開閉的主要機理。7、什么叫質壁分離現(xiàn)象？研究質壁分離有什么意義？8、簡述蒸騰作用的生理意義。9、解釋“燒苗”現(xiàn)象的原因。10、在農業(yè)生產上對農作物進行合理灌溉的依據有哪些？第二章 植物的礦質營養(yǎng) 一、名詞解釋 1.大量元素 2.微量元素3.生理酸性鹽 4.生理堿性鹽 5.生理中性鹽6. 單鹽毒害7. 平衡溶液 8.離子載體9.胞飲作用 10. 離子的主動吸收 11.離子的被動吸收 12. 固氮酶 13. 根外營養(yǎng) 14、離子拮抗 15. 養(yǎng)分臨界期 16. 再利用元素 17. 誘導酶 18.生物固氮 19.質外體 20. 共質體二、填空1、確定某種元素是否為植物必需元素時，常用 法。2、植物對養(yǎng)分缺乏最敏感的時期稱為 。3、大量元素包括 共9種，微量元素包括 共7種。CH、O、4、 這所以被稱為肥料三要素，這是因為 。5、在16種植物面必需元素中，只有 4種不存在于灰分中。6、根吸收礦質元素最活躍的區(qū)域是 。對于難于再利用的必需元素，其缺乏癥狀最先出現(xiàn)在 。7、根外追肥時，噴在葉面的物質進入葉細胞后，是通過 通道運輸到植物多部分的。8、根對礦質元素的吸收有主動吸收和被動吸收兩種，在實際情況下，以 吸收為主。9、水稻等植物葉片中天冬酰胺的含量可作為診斷 的生理指標。10、礦質元素主動吸收過程中有載體參加，可從下列兩方面得到證實： 和 。11、小麥的分檗期和抽穗結實期的生長中心分別是 和 。12、離子擴散的方向取決于 和 的相對數值的大小。13、說明離子主動吸收的三種學說是 、 、和 。14、豆科植物的共生固氮作用需要三種元素參與，它們是 、 和 。三、問答題1、 1、 支持礦質元素主動吸收的載體學說有哪些實驗證據？并解釋之。2、 2、 2、N肥過多時，植物表現(xiàn)出哪些失調癥狀？為什么？3、為什么將N、P、K稱為肥料的三要素？4、肥料適當深施有什么好處？5、舉出10種元素，說明它們在光合作用中的生理作用。6、NO3進入植物之后是怎樣運輸的？在細胞的哪些部分、在什么酶催化下還原成氨？7、是誰在哪一年發(fā)明了溶液培養(yǎng)法？它的發(fā)明有何意義？8、固氮酶有哪些特性？簡述生物固氮的機理。9、設計一個實驗證明植物根系對離子的交換吸附。10、鉀在植物體內的生理作用是什么？舉例說明。11、影響植物根部吸收礦質的主要因素有哪些？12、何為根外營養(yǎng)？其結構基礎是什么？它有何優(yōu)越性？13、試述礦物質在植物體內運輸的形式與途徑，可用什么方法證明？14、什么是營養(yǎng)臨界期及營養(yǎng)最大效率期？它們對作物產量形成有何影響？15、必需礦質元素應具備哪幾條標準？目前已知植物必需元素共有多少種？其中大量與微量元素各為多少種？各是指哪些元素？16、目前，生物因素氨的機理之主要內容是什么？第三章 植物的光合作用一、 名詞解釋1.光合作用 2.光合強速率 3.原初反應 4.光合電子傳遞鏈 5.PQ穿梭6.同化力 7.光呼吸 8.熒光現(xiàn)象 9.磷光現(xiàn)象 10.光飽和點11.光飽和現(xiàn)象 12.光補償點 13.光能利用率 14. CO2飽和點15.CO2補償點16.光合作用單位 17.作用中心色素 18.聚光色素 19.希爾反應 20.光合磷酸化21.光系統(tǒng) 22.紅降現(xiàn)象 23.雙增益效應 24.C3植物 25.C4植物26.量子產額 27.量子需要量 28.光合作用午睡現(xiàn)象二、填空1、葉綠素a吸收的紅光比葉綠素b偏向 方面，而在蘭紫光區(qū)域偏向 方面。2、礦質元素 是葉綠素的組成成分，缺乏時不能形成葉綠素，而 等元素也是葉綠素形成所必需的，缺乏時也產生缺綠病。3、葉綠素卟啉環(huán)中的鎂被（ ）置換后，形成去鎂葉綠素，被（ ）置換后仍呈綠色。故制備浸制標本時，常用（ ）溶液處理。4、光合作用是一個氧化還原過程，其反應的特點是 、 、 。5、植物光合作用可利用的波長范圍為（ ）納米，葉綠素吸收高峰在（ ）光區(qū)和（ ）光區(qū)；類胡蘿卜素吸收高峰在（ ）光區(qū)。6、光合作用的光反應是在葉綠體的 進行的，CO2的固定和還原則是在葉綠體的 中進行的。7、光合作用中水的光解是與 電子傳遞相偶聯(lián)的，1分子水的光解需要吸收 個光量子。8、陰生植物的葉綠素a/b比值，比陽生植物 ，高山植物的葉綠素a/b比值比平原地區(qū)植物 ，同一植物在強光條件下，其葉綠素a/b比值比弱光條件下的 ，同一葉片隨著葉齡的增加，葉綠素a/b比值亦隨之 。9、葉綠素與類胡蘿卜素的比值一般是 ，葉綠素a/b比值是：c3植物為 ，c4植物為 ，而葉黃素/胡蘿卜素為 。10、葉綠素可分為 、 、 、 四種，所有的綠色植物都含有 。11、光合作用原初反應的主要步驟是（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。12、在光合作用中具有雙重催化功能的酶是（ ）。它可以催化（ ）反應和（ ）反應。13、根據現(xiàn)代概念，光合作用機理可分為（ ）、（ ）、（ ）及（ ）四個相互聯(lián)系的環(huán)節(jié)。14、CAM植物的氣孔夜間（ ），白天（ ），夜間通過（ ）酶羧化CO2生成大量的（ ）運往（ ）貯藏，黎明后又轉入細胞質，氧化脫羧，所以傍晚的pH值（ ），黎明前的pH值（ ）。15、在光合碳循環(huán)中RuBP羧化酶催化（ ）和（ ）生成（ ）；PEP羧化酶催化（ ）和（ ）生成（ ）。16、光合作用中淀粉的形成是在 中進行的，蔗糖的合成則是在 中進行的。17、寫出下列生理過程所進行的部位：（1）光合磷酸化 ；（2）HMP途徑 ；（3）C4植物的C3途徑 。18、水分虧缺降低光合速率的原因可能是在下列幾方面： 、 、 。19、光影響光合作用的原因主要表現(xiàn)在下列四個方面 、 、 、 。20、從光合作用的觀點看，影響作物經濟產量的五個因素是： 、 、 、 、 。21、CAM植物的含酸量是白天比夜間 ，而碳水化合物量則是白天比夜間 。22、光呼吸的底物是 ，光呼吸中底物的形成和氧化分別在 、 和 這三個細胞器中進行的。三、問答題1、從植物生理與作物高產角度試述你對光呼吸的評價2、葉色深淺與光合作用有何關系？為什么？3、是誰用什么方法證明光合作用釋放的氧來源于水，而不是CO2？4、試述光對光合作用的影響。5、扼要敘述光呼吸過程中乙醇酸的來源。6、何謂光合作用？用什么簡便方法證明光合作用的存在。7、試用化學滲透學說解釋光合電子傳遞與磷酸化相偶聯(lián)的機理。8、根據光合作用碳素同化途徑的不同，可以將高等植物分為哪三個類群？9、植物體內水分虧缺使光合速率減弱的原因何在？10、哪些礦質元素影響光合作用速率？為了奪取作物高產，應該如何做到合理施肥？11、比較下列兩種概念的異同點：（1）光呼吸和暗呼吸（2）光合磷酸化和氧化磷酸化12、何謂光能利用率？光能利用率不高的原因有哪些？13、何謂限制因子律？是誰在什么時候提出來的？其主要意義何在？14、光合作用的光反應是在葉綠體哪部分進行的？產生哪些物質？暗反應在葉綠體哪部分進行？可分哪幾個大階段？產生哪些物質？15、C3植物和C4植物有何不同之處？第四章 植物的呼吸作用 一、名詞解釋1.呼吸作用 2.呼吸速率 3.呼吸商 4.呼吸底物 5.呼吸躍變 6.有氧呼吸 7.無氧呼吸 8.氧化磷酸化 9.巴斯德效應 10.能荷調節(jié)11.抗氰呼吸12.末端氧化酶13.無氧呼吸熄滅點14.呼吸鏈15.戊糖磷酸途徑 16.糖酵解 17.三羧酸循環(huán) 18.P/O比二、填空題1. 糖酵解途徑可分為己糖的 、己糖的 、丙糖三個階段。2. EMP和PPP的氧化還原輔酶依次為 和 。3. 高等植物從 呼吸為主，在特定條件下也可進行 和 。4.植物的呼吸作用可分為_和_兩類。5.呼吸作用的糖的分解途徑有3種，分別是 、 和 。6.從丙酮酸開始，進行TCA一次循環(huán)可產生 對氫，其中只有1對氫在傳遞中是交給輔酶_。7.呼吸鏈的最終電子受體是 氧化磷酸化與電子傳遞鏈結偶聯(lián)，將影響_的產生。8.糖酵解是在細胞 中進行的，它是 和 呼吸的共同途徑。9.氧化磷酸化的進行與 酶密切相關，氧化磷酸化與電子傳遞鏈解偶聯(lián)將影響_的產生。10.植物呼吸過程中，EMP的酶系位于細胞的 部分，TCA的酶系位于線粒體的 部位，呼吸鏈的酶系位于線粒體的 部位。11. 一分子葡萄糖經有氧呼吸徹底氧化，可凈產生_分子ATP，需要經過_底物水平的磷酸化。12.若細胞內的腺苷酸全部以ATP形式存在時，能荷為 。若細胞內的腺苷酸全部以ADP形式存在，能荷為 。13.組成呼吸鏈的傳遞體可分為 和 。14.影響呼吸作用的外界因素有 、 、 和 等。15. 呼吸作用生成ATP的方式有 和 兩種磷酸化方式。16.呼吸抑制劑主要有 、 、 、 等。17.氣調法貯藏糧食，是將糧倉中空氣抽出，充入 ，達到 呼吸，安全貯藏的目的。18.呼吸躍變型果實有 、 等；非呼吸躍變型果實有 、 等。蘋果； 19.糖酵解途徑的脫氫反應是3-磷酸甘油醛氧化為 ，脫下的氫由 遞氫體接受。20. 呼吸傳遞體中的氫傳遞體主要有NAD、 、 和 等。21. 淀粉種子的安全含水量約為 ，油料種子的安全含水量約 。22. 呼吸鏈從NADH開始至氧化成水，可形成 分子的ATP，P/O比是 。如從FADH2通過泛醌進入呼吸鏈，則形成 分子的ATP，即P/O比是 。23.呼吸鏈抑制劑魚藤酮抑制電子由 到 的傳遞；抗菌素A抑制電子 到 的傳遞；氰化物復合體抑制電子由 到 的傳遞。24. 高等植物如果較長時間進行無氧呼吸，由會因 的過度消耗， 供應不足，加上物質的積累，受到危害。25. 線粒體內的末端氧化酶主要有細胞色素氧化酶、 氧化酶、 氧化酶、 氧化酶和氧化酶等。26.把采下的茶葉立即殺青可以破壞 酶的活性，保持茶葉綠色。三、問答題1、在無氧條件下，單獨把丙酮酸加入綠豆提取液中，結果只有少量的乙醇形成。但是，如果在相同條件下加入大量的葡萄糖，則生成大量的乙醇，這是什么原因？2、在酵母提取液中葡萄糖發(fā)酵產生乙醇。如果向提取液中分別加入下列物質，對物質，對發(fā)酵速率有什么影響？請簡要說明其原因。（1）碘代乙酸，（2）ATP，（3）ADP+無機磷，（4）NaF。3、為什么呼吸作用是一個多步驟的過程而不是葡萄糖的直接氧化？4、一分子葡萄糖通過糖酵解和TCA環(huán)的途徑完全氧化時，（1）可以產生多少分子ATP？（2）葡萄糖完全氧化成CO2和H2O時，G02867.5kJmol-。細胞內ATP水解的G030.5kJmol-。葡萄糖氧化所釋放的能量有多少（%）以ATP形式被貯藏起來？（3）其余的能量到哪里去了？5、小籃子法測定萌發(fā)的小麥種子呼吸強度，以Ba（OH）2吸收呼吸時放出的CO2種子重5g，反應進行20分鐘，用0.1N-草酸滴定剩余的Ba（OH）2，用去草酸18ml，空白滴定用去草酸20 ml，計算萌發(fā)小麥種子的呼吸強度。6、長時間的無氧呼吸為何會使植物受傷死亡？7、機械損傷會顯著加快植物組織呼吸速率的原因何在？8、呼吸作用于生理功能有哪些？9、呼吸代謝的多條途徑對植物生存有何適應意義？10、試從不同底物呼吸途徑呼吸鏈和末端氧化舉出呼吸代謝途徑各三條。11、呼吸作用和光合作用之間的相互依存關系表現(xiàn)在哪些方面？12、線粒體的超微結構是如何適應其呼吸作用這一特定功能的？13、磷酸戊糖途徑與EMP-TCA途徑相比有何不同？14、呼吸作用是怎樣影響植物的水分收收，礦質營養(yǎng)等生理活動的？15、呼吸作用對農業(yè)實踐有何重要作用？16、為什么種子入倉時間的含水量不能超過其臨介含水量？17、白天在實驗室測定植物莖葉的呼吸速率會受到什么影響？如何解決？18、萌發(fā)的大麥種子其RQ值等于0.97，而同一種子胚的RQ值等于0.23，為什么？如果將種浸入水中，發(fā)現(xiàn)RQ值可增加至6.5，