植物的水分生理

1、第一章 植物的水分生理名詞解釋水勢：每偏摩爾體積水的化學(xué)勢差。 滲透壓：恰好能夠使從半透膜一側(cè)通過到另一側(cè)的水分子數(shù)目平衡的在較高濃度溶液的液面 上施加的額外壓強(qiáng)稱為滲透壓。質(zhì)外體：由細(xì)胞壁及細(xì)胞間隙等空間（包含導(dǎo)管與管胞）組成的體系。滲透作用： 指兩種不同濃度的溶液隔以半透膜 （允許溶劑分子通過， 不允許溶質(zhì)分子通過的 膜），水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進(jìn)入高濃度溶液中的現(xiàn)象。思考題4. 水分是如何進(jìn)入根部導(dǎo)管？水分優(yōu)勢如何運(yùn)輸?shù)饺~片？ 答：進(jìn)入根部導(dǎo)管有三種途徑： 質(zhì)外體途徑：水分通過細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙等沒有細(xì)胞 質(zhì)部分的移動(dòng)， 阻力小，移動(dòng)速度 快。 跨膜途徑： 水分從一個(gè)

2、細(xì)胞移動(dòng)到另一個(gè)細(xì)胞， 要兩次通過質(zhì)膜， 還要通過液泡膜。 共質(zhì)體途徑： 水分從一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過胞間連 絲，移動(dòng)到另一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，形 成一個(gè)細(xì)胞質(zhì)的連續(xù)體，移動(dòng)速度較慢。這三條途徑 共同作用， 使根部吸收水分。根系吸水的動(dòng)力是根壓和蒸騰拉力。 運(yùn)輸?shù)饺~片的方式： 蒸騰 拉力是水分上升的主要?jiǎng)恿Γ?使水分在莖內(nèi)上升到達(dá)葉片， 導(dǎo)管的水分必須形成連續(xù)的水柱。 造成的原因是： 水分子的內(nèi)聚力很大，足以抵抗張力，保證由葉至根水柱不斷，從而使水分 不斷上升。5. 植物葉片的氣孔為什么在光照條件下會(huì)張開，在黑暗條件下會(huì)關(guān)閉？ 答：氣孔運(yùn)動(dòng)主要受保衛(wèi)細(xì)胞的液泡水勢的調(diào)節(jié)。 調(diào)節(jié)保衛(wèi)細(xì)胞水勢的滲透調(diào)節(jié)

3、物有下列幾 種。因?yàn)楣庹諘r(shí)保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的葉綠體進(jìn)行光合作用，水勢降低，周圍的水分流向保衛(wèi)細(xì)胞， 氣孔就開（1）K+ ：在保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上有 ATP 質(zhì)子泵， 分解由氧化磷酸化或光合磷酸化產(chǎn)生的ATP ，將 H+ 分泌到保衛(wèi)細(xì)胞外，使得保衛(wèi)細(xì)胞的 pH 升高。質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的電勢變得更負(fù)，驅(qū)動(dòng) K+ 從表皮細(xì)胞經(jīng)過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的鉀通道進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞， 再進(jìn)入液泡。 在 K+ 進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)時(shí)， 還伴隨著少量氯離子的進(jìn)入， 以保持保衛(wèi)細(xì)胞的電中性。 保衛(wèi)細(xì)胞中積累較多的鉀離子和氯 離子，水勢降低，水分進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，氣孔就張開。（2）蘋果酸： 照光下， 保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的二氧化碳用于光合碳循環(huán)，pH 升高，導(dǎo)致淀粉分解

4、生成 PEP 與二氧化碳反應(yīng)，形成草酰乙酸轉(zhuǎn)變成蘋果酸，蘋果酸和氯離子共同平衡鉀離子。（3）蔗糖：光照可使植物進(jìn)行光合作用產(chǎn)生蔗糖，蔗糖可進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，使保衛(wèi)細(xì)胞水勢 降低，水分進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，氣孔張開。反之，黑暗條件下，保衛(wèi)細(xì)胞水勢升高，保衛(wèi)細(xì)胞失 水，氣孔就關(guān)閉。6. 氣孔的張開與保衛(wèi)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？ 細(xì)胞壁具有伸縮性，細(xì)胞的體積能可逆性地增大40100% 。 細(xì)胞壁的厚度不同， 分布不均勻。 雙子葉植物保衛(wèi)細(xì)胞是腎形， 內(nèi)壁厚、外壁薄， 外壁 易 于伸長，吸水時(shí)向外擴(kuò)展，拉開氣孔；禾本科植物的保衛(wèi)細(xì)胞是啞鈴形，中間厚、兩頭薄， 吸水時(shí)，橫向膨大，使氣孔張開第二章 植物的礦質(zhì)元素名詞解

5、釋礦質(zhì)元素：指除碳、氫、氧以外，主要由根系從土壤中吸收的元素。 大量元素：植物需求量較大的元素，如氮、鉀、鈣、鎂、磷。 微量元素：植物需求量少，稍多就發(fā)生毒害，如Cl、Fe 等八種選擇透性：對各種物質(zhì)通過難度不一，具選擇性。被動(dòng)運(yùn)輸：離子跨過生物膜不需要代謝供能量，是順化學(xué)梯度向下進(jìn)行運(yùn)輸?shù)姆绞健?主動(dòng)運(yùn)輸：跨過生物膜需要代謝供給能量，逆化學(xué)梯度向上進(jìn)行運(yùn)輸?shù)姆绞健?離子泵：離子載體的一種，利用 ATP 中水解釋放的能量，逆著電化學(xué)勢跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)離子，實(shí) 際上是膜載體蛋白。二 思考題1. 植物進(jìn)行正常的生命活動(dòng)需要哪些礦質(zhì)元素？如何用實(shí)驗(yàn)方法證明植物生長需要這些元 素？答：植物正常生命活動(dòng)所需的元

6、素有：大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S、Si等；微量元素： Cl、 Fe、 Mn 、 B、 Zn、 Cu、 Mo、 Ni 、 Na 等。通過用完全和缺素培養(yǎng)的方法可以證明植物生長是否需要這些礦質(zhì)元素。如研究植物必需的某種礦質(zhì)元素時(shí)， 可在人工配成的混合營養(yǎng)液中除去該種元素， 觀察植物的生長發(fā)育和生 理性狀的變化。如果植物發(fā)育正常，表示這種元素是植物不需要的；如果植物發(fā)育不正常， 但當(dāng)補(bǔ)充該元素后又恢復(fù)正常狀態(tài)，即可斷定該元素是植物必需的。2. 生物膜有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？生物膜中有哪些類型的運(yùn)輸?shù)鞍?？a、由磷脂雙分子層和鑲嵌的蛋白質(zhì)組成b、磷脂分子的親水性頭部偉裕膜的表面。疏水性尾部在膜的內(nèi)部

7、c、膜上的蛋白質(zhì)有些與外表相連，有些鑲嵌在磷脂間d、由于蛋白質(zhì)在膜上的分布不均勻，膜的結(jié)構(gòu)不對稱，部分蛋白質(zhì)與多糖相連e、膜脂和膜蛋白是可以運(yùn)動(dòng)的f 、膜后 7-10nm 內(nèi)在膜蛋白：插入脂雙層的疏水核和完全跨越脂雙層的膜蛋白。外周膜蛋白： 通過與膜脂的極性頭部或內(nèi)在的膜蛋白的離子相互作用和形成氫鍵與膜的內(nèi)或 外表面弱結(jié)合的膜蛋白。通道蛋白： 是帶有中央水相通道的內(nèi)在膜蛋白， 它可以使大小適合的離子或分子從膜的任一 方向穿過膜。3. 植物細(xì)胞通過哪些方式來吸收溶質(zhì)以滿足正常生命活動(dòng)的需要？擴(kuò)散： 1.簡單擴(kuò)散：溶質(zhì)從高濃度的區(qū)域跨膜移向濃度較低的鄰近區(qū)域的物理過程。2. 易化擴(kuò)散：又稱協(xié)助擴(kuò)散

8、，指膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白易讓溶質(zhì)順濃度梯度或電化學(xué)梯度跨 膜轉(zhuǎn)運(yùn)，不需要細(xì)胞提供能量。(二) 離子通道：細(xì)胞膜中，由通道蛋白構(gòu)成的孔道，控制離子通過細(xì)胞膜。(三) 載體：跨膜運(yùn)輸?shù)膬?nèi)在蛋白，在跨膜區(qū)域不形成明顯的孔道結(jié)構(gòu)。1單向運(yùn)輸載體：(uniport carrier)能催化分子或離子單方向地順著電化學(xué)勢 梯度跨質(zhì)膜運(yùn)輸。2同向運(yùn)輸器：(symporter)指運(yùn)輸器與質(zhì)膜外的 H結(jié)合的同時(shí)，又與另一分 子或離子結(jié)合，同一方向運(yùn)輸。3反向運(yùn)輸器：(antiporter)指運(yùn)輸器與質(zhì)膜外側(cè)的H結(jié)合的同時(shí)，又與質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的分子或離子結(jié)合，兩者朝相反的方向運(yùn)輸。(四) 離子泵：膜內(nèi)在蛋白， 是質(zhì)膜上的 ATP

9、酶，通過活化 ATP 釋放能量推動(dòng)離子逆化學(xué) 勢梯度進(jìn)行跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。（五）胞飲作用：細(xì)胞通過膜的內(nèi)陷從外界直接攝取物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的過程。第三章 植物的光合作用名詞解釋光合作用：綠色植物吸收陽光的能量，同化二氧化碳和水，制造有機(jī)物并釋放氧氣。增益效益：因兩種波長的光協(xié)同作用而增加光合效率的現(xiàn)象。紅降：當(dāng)光波波長大于 685nm時(shí)，雖然光子仍被葉綠素大量吸收，但量子產(chǎn)額急劇下降。光合磷酸化：葉綠體利用光能驅(qū)動(dòng)電子傳遞建立跨類囊體膜的質(zhì)子動(dòng)力勢，質(zhì)子動(dòng)力勢就能把ADP和磷酸合成ATP光呼吸：植物的綠色細(xì)胞依賴光照，吸收氧氣和放出二氧化碳的過程光飽和：當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)度時(shí)，光合速率不再增加的現(xiàn)象。思考題1植

10、物光合作用的光反應(yīng)和碳反應(yīng)是在細(xì)胞的哪些部位進(jìn)行的？為什么？答：光反應(yīng)在類囊體膜（光合膜）上進(jìn)行的，碳反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行的。原因：光反應(yīng)必須在光下才能進(jìn)行的， 是由光引起的光化學(xué)反應(yīng)， 類囊體膜是光合膜， 為光反應(yīng)提供 了光的條件；碳反應(yīng)是在暗處或光處都能進(jìn)行的， 由若干酶催化的化學(xué)反應(yīng)， 基質(zhì)中有大量 的碳反應(yīng)需要的酶。2在光合作用過程中， ATP和NADPH+H+ 是如何形成的？ ATP和NADPH+H+ 又是怎樣被 利用的？答案一：葉綠素a被光照之后變成了氧化的葉綠素a,這時(shí)候類囊體中的水就會(huì)被氧化的葉綠素a所氧化，形成了氧氣和氫離子，氫離子通過類囊體膜上的ATP合成酶穿過膜進(jìn)入葉

11、綠體的基質(zhì)，這時(shí)它會(huì)提供一定的化學(xué)勢能（就是從濃度高到濃度低的地方產(chǎn)生的一種能量），然后在膜上ADP和Pi就會(huì)得到能量形成 ATP 了；而NADPH+是前面葉綠素a通過光照被氧化 后釋放出高能電子 e,e會(huì)被傳遞到NADP+上（氧化型輔酶n），前面水的光解不是還產(chǎn)生了 氫離子么？這時(shí)就導(dǎo)致NADP與H+的結(jié)合，變成了 NADPH.接下來使他們的用處，前面是光反應(yīng)，后面暗反應(yīng)中 CO2會(huì)與葉綠體基質(zhì)中的五碳化合物反 應(yīng)，固定到了形成了三碳化合物中 （C02中一個(gè)C，五碳化合物中5個(gè)C，形成2個(gè)三碳化合物） 之后ATP和NADPH分別會(huì)供能供氫 再變回ADP+Pi和NADP+，被還原后的三碳化合物

12、會(huì) 變成有機(jī)物（大部分為糖類）以及再變成五碳化合物，會(huì)再與CO2反應(yīng)，這是卡爾文循環(huán)。答案二：1，ATP是光電子在電子傳遞體上傳遞時(shí)利用能量衰減而合成的2，NADPH是電子最終受體3，ATP消耗在3磷酸甘油酸-1,3二磷酸甘油酸，5磷酸核酮糖-RuBP上4,1,3二磷酸甘油酸-3磷酸甘油醛用了 NADPH3光合作用的碳同化有哪些途徑？試述水稻、玉米、菠蘿的光合碳同化途徑有什么不同？脊；有三種逮卷C2逐徑、C4途徑和量天釀代謝謹(jǐn)徑i*徉C3C4CAM翻楣厠（水稻）加帝殖初1玉米）干里植初（菠寥T固矩酶Rubisco7EPease RubimPFPcase RiibisinCO2 賁（TRE卩RI

13、TBPPFP初產(chǎn)徇PGAOAAOAA4一般來說，C4植物比C3植物的光合產(chǎn)量要高，試從他們各自的光合特征及生理特征比較分析。3C4葉片跆構(gòu)尸花幵給構(gòu)，只有一種葉經(jīng)休肓牯護(hù)給構(gòu)”及聃葉綠體葉綠柔a b2.B043 9-0 6CO：國疋悟RubisooPEPcase RubiscoCO2固定途栓卡爾交諸環(huán)C 1途徑和弋爾文循環(huán)PEP光合逹率CO2補(bǔ)償點(diǎn)高刑全目皿門無光合屋適蠱廈低殺化酶開CO二親和力低喜.證述夫于心5EW低總體的結(jié)論是C4植輛的光合皺率大于C3植輛的無合型率5通過學(xué)習(xí)植物的水分代謝、礦質(zhì)營養(yǎng)和光合作用的知識之后，你認(rèn)為怎樣才能提高農(nóng)作物 的產(chǎn)量？答：合理灌溉。合理灌溉可以改善作物各

14、種生理作用，還能改變栽培環(huán)境，間接地對作用發(fā)生影響。合理追肥。根據(jù)植物的形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)確定追肥的種類和量。同時(shí)，為了提高肥效，需要適當(dāng)?shù)墓喔取⑦m當(dāng)?shù)纳罡透纳剖┓实姆绞?。光的?qiáng)度盡量的接近于植物的光飽和點(diǎn)，使植物的光合速率最大，最大可能的積累有機(jī)物， 但是同時(shí)注意光強(qiáng)不能太強(qiáng)，會(huì)產(chǎn)生光抑制的現(xiàn)象。栽培的密度適度的大點(diǎn)，肥水充足，植株繁茂，能吸收更多的C02，但同時(shí)要注意光線的強(qiáng)弱，因?yàn)殡S著光強(qiáng)的增加 C02的利用率增加，光合速率加快。同時(shí)，可通過人工的增加 C02含量，提高光合速率。使作物在適宜的溫度范圍內(nèi)栽植，使作物體內(nèi)的酶的活性在較強(qiáng)的水平，加速光合作用的碳反應(yīng)過程，積累更多的有機(jī)物。

15、第四章植物的呼吸作用名詞解釋呼吸作用：指生物體內(nèi)的有機(jī)物，通過氧化還原而產(chǎn)生二氧化碳同時(shí)釋放能量的過程。生物氧化：有機(jī)物在生物體內(nèi)分解產(chǎn)生二氧化碳水，并釋放大量能量的過程呼吸鏈：呼吸代謝中間產(chǎn)物的電子和質(zhì)子，沿著一系列有順序的電子傳遞體組成的電子傳遞途徑，傳遞到分子氧的總過程。氧化磷酸化：在生物氧化中，電子經(jīng)過線粒體電子傳遞鏈到氧，伴隨ATP酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的過程。呼吸速率：每克活組織在每小時(shí)內(nèi)消耗或釋放二氧化碳的毫克數(shù)。 交替氧化酶：抗氰呼吸的末端氧化酶，可把電子傳給氧。思考題1糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑和氧化磷酸化發(fā)生在細(xì)胞的哪些部位？這些過程相互 之間有什么關(guān)系？部

16、位：糖酵解發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，三羧酸循環(huán)在線粒體，磷酸戊糖途徑在質(zhì)體，氧化磷酸化在線粒體膜上；聯(lián)系：胞質(zhì)溶液和質(zhì)體的糖酵解和磷酸戊糖途徑經(jīng)過己糖磷酸和丙糖磷酸， 轉(zhuǎn)變糖類為有機(jī)酸，產(chǎn)生 NADH和NADPH和ATP。有機(jī)酸在無氧條件下發(fā)生發(fā)酵作用。有機(jī)酸在線粒體三羧酸循環(huán)過程中被氧化，產(chǎn)生的NADH和FADH2經(jīng)過氧化磷酸化中電子傳遞鏈和ATP合酶作用合成ATP。2為什么光合作用既是一個(gè)放能過程又是一個(gè)貯能過程？答：通過EMP、TCA、PPP等呼吸代謝途徑將有機(jī)物分解釋放的能量暫儲存在 NADH（NADPH）+H+ 或ATP中，NADH（ NADPH ）+H+可通過氧化磷酸化進(jìn)一步形成 ATP，

17、 供生命體活動(dòng)之需。3植物的光合作用與呼吸作用有什么關(guān)系？招對性尤合作冃呼吸作用期辰代謝卡成物質(zhì)能童代謝謝能應(yīng)程光能-化竽能 光合電于傳誦、光合觸酸叱放馳過程土化學(xué)SK-AIP NADPH 呼吸電干傳還、氧化碉弱叱王更壞境因素托、CO2溫度、02場加葉綠體所有港細(xì)胞胡關(guān)性載能的媒體相同：AJP、4【）赍擬質(zhì)柏關(guān)|中間產(chǎn)物交菅使用克甘的02用于呼聆 呼吸韻CO2周干丸甘 觀酸化的機(jī)制相同，化學(xué)穆透學(xué)說.4光和磷酸化和氧化磷酸化有什么異同光臺碣酸化君化阿化|呃動(dòng)能電光能北學(xué)詐Hr色的來源水的光解底牧罩化脫豆H、e的傳謹(jǐn)方問水-NADPNADPH-02場所英義休腰H梯度內(nèi)複外腫列膜內(nèi)膜02羽溫虞擁同

18、點(diǎn)：使赴DPpi臺成ATP。5分析下列措施，并說明它們有什么作用？1）將果蔬貯存在低溫下2）小麥、水稻、玉米、高粱等糧食貯藏之前要曬干3）給作物耕土4）早春寒冷季節(jié)，水稻浸種催芽時(shí)，常用溫水淋種和不時(shí)翻種。1）在低溫情況下，果蔬的呼吸作用較弱，減少了有機(jī)物的消耗，保持了果蔬的質(zhì)量。2）糧食曬干之后，由于沒有水分，從而不會(huì)再進(jìn)行光合作用。若含有水分，呼吸作用會(huì)消 耗有機(jī)物，同時(shí)，反應(yīng)生成的熱量會(huì)使糧食發(fā)霉變質(zhì)。3）改善土壤的通氣條件4）控制溫度和空氣，使呼吸作用順利進(jìn)行。6綠茶、紅茶和烏龍茶是怎樣制成的？道理何在？2. 分折卜列措施，并說期它們伍什么作用？將杲蔬F：存在低溫卜：小麥 水搐弔茉、髙逐等糧食貯藏之前耍睛干t 緒作物屮耕松土；早春寒冷孕節(jié)，水禺浸種儆芽時(shí).常H1溫底淋種和不時(shí)般種. 答】 降低埴物的呼吸作用”保持果旎的新鮮性；2）降低11物的光合作用，降低含水量:改善土理的11氣條杵1控制韶度和空魁”