緒論和第二章習(xí)題及答案

1、緒論一漢譯英并解釋名詞1. 植物生理學(xué) 2.生長 3.發(fā)育 4.代謝解析： 1.答： 植物生理學(xué)（plant physiology）是研究植物生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。植物的生命活動(dòng)內(nèi)容大致可分為生長發(fā)育與形態(tài)建成、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等3個(gè)方面。生長發(fā)育（growth and development）是植物生命活動(dòng)的外在表現(xiàn)。生長是指增加細(xì)胞數(shù)目和擴(kuò)大細(xì)胞體積而導(dǎo)致植物體積和重量的增加。發(fā)育是指細(xì)胞不斷分化，形成新組織、新器官，即形態(tài)建成（morphogenesis）,具體表現(xiàn)為種子萌發(fā)，根、莖、葉生長，開花、結(jié)實(shí)、衰老死亡等過程。物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化是生長發(fā)育的基礎(chǔ)。而物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量轉(zhuǎn)化

2、又緊密聯(lián)系，構(gòu)成統(tǒng)一的整體，統(tǒng)稱為代謝（metabolism）。植物代謝包括對水分和養(yǎng)分的吸收和利用，碳水化合物的合成和代謝等。綠色植物的光合作用將無機(jī)物co2和h2o合成碳水化合物的同時(shí)，將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，貯存于碳水化合物中，這就完成物質(zhì)轉(zhuǎn)化（material transformation）和能量轉(zhuǎn)化（energy transformation）步驟。信息傳遞（message transportation）和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（signal transduction）是植物適應(yīng)環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。植物“感知”環(huán)境信息的部位與發(fā)生反應(yīng)的部位可能是不同的，這就存在信息感受部位將信息傳遞到發(fā)生反應(yīng)部位的過程

3、，即所謂信息傳遞。而所謂信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是指單個(gè)細(xì)胞水平上，信號(hào)與受體結(jié)合后，通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，產(chǎn)生生理反應(yīng)。2. 答:生長（growth ）是指增加細(xì)胞數(shù)目和擴(kuò)大細(xì)胞體積而導(dǎo)致植物體積和重量的增加。3. 答：發(fā)育（ development）是指細(xì)胞不斷分化，形成新組織、新器官，即形態(tài)建成（morphogenesis）,具體表現(xiàn)為種子萌發(fā)，根、莖、葉生長，開花、結(jié)實(shí)、衰老死亡等過程。4.答：物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化是生長發(fā)育的基礎(chǔ)。而物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量轉(zhuǎn)化又緊密聯(lián)系，構(gòu)成統(tǒng)一的整體，統(tǒng)稱為代謝（metabolism）。植物代謝包括對水分和養(yǎng)分的吸收和利用，碳水化合物的合成和代謝等。綠色植物的光合作用將無機(jī)物co2和

4、h2o合成碳水化合物的同時(shí)，將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，貯存于碳水化合物中，這就完成物質(zhì)轉(zhuǎn)化（material transformation）和能量轉(zhuǎn)化（energy transformation）步驟。二思考題1.植物生理學(xué)的定義是什么？根據(jù)你所了解的事實(shí)，舉例分析討論之。2.為什么說“植物生理學(xué)是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科”？3.有些學(xué)生反映：“植物生理學(xué)是一門引人入勝但不易學(xué)好的課程”，你同意這種看法嗎？為什么？解析：1.答： 植物生理學(xué)（plant physiology）是研究植物生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。植物的生命活動(dòng)內(nèi)容大致可分為生長發(fā)育與形態(tài)建成、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等3個(gè)方面。生長發(fā)育（

5、growth and development）是植物生命活動(dòng)的外在表現(xiàn)。生長是指增加細(xì)胞數(shù)目和擴(kuò)大細(xì)胞體積而導(dǎo)致植物體積和重量的增加。發(fā)育是指細(xì)胞不斷分化，形成新組織、新器官，即形態(tài)建成（morphogenesis）,具體表現(xiàn)為種子萌發(fā)，根、莖、葉生長，開花、結(jié)實(shí)、衰老死亡等過程。物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化是生長發(fā)育的基礎(chǔ)。而物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量轉(zhuǎn)化又緊密聯(lián)系，構(gòu)成統(tǒng)一的整體，統(tǒng)稱為代謝（metabolism）。植物代謝包括對水分和養(yǎng)分的吸收和利用，碳水化合物的合成和代謝等。綠色植物的光合作用將無機(jī)物co2和h2o合成碳水化合物的同時(shí)，將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，貯存于碳水化合物中，這就完成物質(zhì)轉(zhuǎn)化（material

6、 transformation）和能量轉(zhuǎn)化（energy transformation）步驟。信息傳遞（message transportation）和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（signal transduction）是植物適應(yīng)環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。植物“感知”環(huán)境信息的部位與發(fā)生反應(yīng)的部位可能是不同的，這就存在信息感受部位將信息傳遞到發(fā)生反應(yīng)部位的過程，即所謂信息傳遞。而所謂信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是指單個(gè)細(xì)胞水平上，信號(hào)與受體結(jié)合后，通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，產(chǎn)生生理反應(yīng)。2. 答：植物生理學(xué)是指導(dǎo)科學(xué)種田的理論基礎(chǔ)，光合、水分、礦質(zhì)、抗性、呼吸、生長發(fā)育和有機(jī)物運(yùn)輸?shù)榷寂c提高作物產(chǎn)量，改善產(chǎn)品品質(zhì)有直接關(guān)系。窗體頂端農(nóng)業(yè)以栽培植物為

7、主體,要控制作物的生命活動(dòng),增加產(chǎn)量并提高質(zhì)量，就需要了解植物的生理活動(dòng)。如對植物的礦質(zhì)營養(yǎng)的知識(shí)是合理施肥以及肥料工業(yè)的基礎(chǔ)；對植物的水分關(guān)系的分析能為灌溉提供方案；了解了植物對光周期或春化作用的需要，不僅能解釋氣象條件如何決定物候期和預(yù)測引種成功的可能性，而且可以用人工照光或遮暗，和春化處理等辦法來控制開花的季節(jié)；激素的發(fā)現(xiàn)，使人們得以合成，促進(jìn)插條生根，疏花疏果，誘導(dǎo)、加強(qiáng)或解除休眠，促進(jìn)或抑制生長等以提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量；除草劑則是生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的高劑量應(yīng)用，節(jié)約了大量除草的勞力；光合、代謝、運(yùn)輸、抗性等生理機(jī)理的研究為選種、育種提供了篩選指標(biāo)；組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)的發(fā)展，為加快純種

8、的繁殖，改良與創(chuàng)造新種，開辟了新的途徑。在數(shù)次農(nóng)業(yè)及糧食的國際會(huì)議討論中，曾提出10余項(xiàng)迫切的研究任務(wù)，其中光合作用與增產(chǎn)；生物固氮；礦質(zhì)吸收；對不良環(huán)境的抗性；對競爭性生物系統(tǒng)的抗性；植物的生長發(fā)育與激素等都屬于植物生理學(xué)的范疇。其余幾項(xiàng)，如遺傳工程，細(xì)胞工程，菌根及土壤微生物，大氣污染，病蟲害的控制，也與植物生理學(xué)有關(guān)。所以植物生理是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要的知識(shí)基礎(chǔ)。.3.答：同意。因?yàn)橹参锷韺W(xué)的發(fā)展有4大特點(diǎn)：1研究層次越來越寬廣由于科學(xué)發(fā)展，植物生理學(xué)研究水平從個(gè)體水平深入到器官、組織、細(xì)胞、細(xì)胞器一直到分子水平，向微觀方向發(fā)展；另一方面，根據(jù)生態(tài)平衡、農(nóng)林生產(chǎn)需要，則從個(gè)體水平擴(kuò)展到群體

9、、群落水平向宏觀方向發(fā)展。從分子水平角度去研究植物生理成為一個(gè)潮流，并取得了引人注目的成就，有關(guān)這方面的文章迅速增多。美國出版的植物生理學(xué)年評（annual review of plant physiology）從1988年開始改為植物生理學(xué)和植物分子生理學(xué)年評（annual review of plant physiology and plant molecular biology），這樣易名，就反映了這種潮流。然而，宏觀的群體水平研究也不容忽視，因?yàn)榉乐弓h(huán)境污染、保持生態(tài)平衡和提高農(nóng)林生產(chǎn)等問題，都需要從宏觀方面研究環(huán)境和植物的相互影響、植物（作物）成為群體時(shí)的生理生化變化等。2學(xué)科之間相

10、互滲透隨著科學(xué)發(fā)展，學(xué)科與學(xué)科之間相互滲透、相互借鑒的現(xiàn)象越來越多。植物生理學(xué)要不斷引進(jìn)相關(guān)學(xué)科新的概念、新的方法以增強(qiáng)本學(xué)科的活力，解決理論問題和實(shí)際問題。隨著分子生物學(xué)擬南芥，水稻等模式植物基因組全序列測序工作的完成，植物生理學(xué)在植物個(gè)體、組織器官、細(xì)胞及分子水平上，研究它們的生命活動(dòng)及其調(diào)控機(jī)理。從學(xué)科間的相互關(guān)系上看，植物生理學(xué)正是基因水平與性狀表達(dá)之間的“橋梁”。3理論聯(lián)系實(shí)際植物生理學(xué)雖是一門基礎(chǔ)學(xué)科，但其任務(wù)是運(yùn)用理論于生產(chǎn)實(shí)踐，滿足人類的需要。植物生理學(xué)的研究成果對一切以植物生產(chǎn)為對象的事業(yè)，有普遍性和指導(dǎo)性的作用。例如，對農(nóng)業(yè)、林業(yè)和海洋業(yè)的植物，植物生理學(xué)不只是為它們的栽培

11、和育種提供理論依據(jù)，而且不斷提供新的和有效的手段，為進(jìn)一步提高產(chǎn)量和改良品質(zhì)以及綜合利用作出貢獻(xiàn)。新的植物生長物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和合成，應(yīng)用于調(diào)節(jié)作物和果樹的生長發(fā)育，獲得豐產(chǎn)，就是其中一例。4研究手段現(xiàn)代化 由于數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)技術(shù)越來越細(xì)致，儀器設(shè)備越來越精密和自動(dòng)化。層析、電泳、分級(jí)離心、放射性同位素示蹤、分光光度計(jì)等已是實(shí)驗(yàn)室的基本設(shè)備或必須掌握的技術(shù)。氣相色譜儀、高效液相色譜儀、質(zhì)譜儀、電子顯微鏡等儀器的應(yīng)用逐漸普遍；分析儀與電腦配合，可以自動(dòng)地分析蛋白質(zhì)中各種氨基酸的含量和序列，以及其他物質(zhì)等。研究手段的現(xiàn)代化，使研究數(shù)據(jù)精確可靠，而且獲得速度快，大大促進(jìn)了植物生理學(xué)的發(fā)

12、展。由此可見，植物生理學(xué)在社會(huì)主義建設(shè)中和在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化過程中的任務(wù)非常艱巨。任重道遠(yuǎn)，我們要勇挑重?fù)?dān)。一漢譯英并翻譯名詞1.礦質(zhì)營養(yǎng) 2.大量元素 3.微量元素 4.溶液培養(yǎng) 5.透性 6.選擇透性 7.胞飲作用 8.被動(dòng)運(yùn)輸 9.主動(dòng)運(yùn)輸 10.轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 11.離子通道 12.載體 13.單向運(yùn)輸載體 14.同向運(yùn)輸器 13.反向運(yùn)輸器 14.離子泵 15.生物固氮 16.誘導(dǎo)酶 17.臨界濃度 18.生物膜解析：1. 植物對礦物質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和同化，稱為礦質(zhì)營養(yǎng)（mineral nutrition）。2. 來自土壤的有氮、鉀、鈣、鎂、磷、硫、硅等7種，植物對這些元素需要量相對較大，稱為

13、大量元素（macroelement）或大量營養(yǎng)（macronutrient）。3氯、鐵、硼、錳、鈉、鋅、銅、鎳和鉬等9種元素也是來自土壤，植物需要量極微，稍多即發(fā)生毒害，故稱為微量元素（microelement）或微量營養(yǎng)（micronutrient）（表2-1）。4溶液培養(yǎng)法（solution culture method）亦稱水培法（water culture method），是在含有全部或部分營養(yǎng)元素的溶液中栽培植物的方法。5.人們早期研究各種物質(zhì)通過質(zhì)膜的特性，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)膜具有讓物質(zhì)通過的性質(zhì)，稱為透性（permeability）。6.質(zhì)膜對各種物質(zhì)的通過難易不一，有些容易通過，有些則

14、不易或不能通過，所以質(zhì)膜對各種物質(zhì)具有選擇透性（selective permeability）。研究表明，膜對水的透性最大，水可以自由通過；越容易溶解于脂質(zhì)的物質(zhì)，透性越大。所以膜一定是由親水性物質(zhì)和脂類物質(zhì)組成。7.細(xì)胞從外界直接攝取物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的過程，稱為胞飲作用（pinocytosis）。胞飲過程是這樣的：當(dāng)物質(zhì)吸附在質(zhì)膜時(shí)，質(zhì)膜內(nèi)陷，液體和物質(zhì)便進(jìn)入，然后質(zhì)膜內(nèi)折，逐漸包圍著液體和物質(zhì)，形成小囊泡，并向細(xì)胞內(nèi)部移動(dòng)。囊泡把物質(zhì)轉(zhuǎn)移給細(xì)胞質(zhì)。胞飲作用是非選擇性吸收。它在吸收水分的同時(shí)，把水分中的物質(zhì)如各種鹽類和大分子物質(zhì)甚至病毒一起吸收進(jìn)來。番茄和南瓜的花粉母細(xì)胞，蓖麻和松的根尖細(xì)胞中都

15、有胞飲現(xiàn)象。8.離子通道（ion channel）是細(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。9.載體（carrier）亦稱載體蛋白，是一類跨膜運(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)。10. 單向運(yùn)輸載體（uniport carrier）能催化分子或離子單方向地跨質(zhì)膜運(yùn)輸。質(zhì)膜上已知的單向運(yùn)輸載體有運(yùn)輸fe2+，zn2+、mn2+、cu2+等載體。11.同向運(yùn)輸器（symporter）是指運(yùn)輸器與質(zhì)膜外側(cè)的h+結(jié)合的同時(shí)，又與另一分子或離子（cl-、k+、no3-、nh4+、po43-、so42-，氨基酸、肽、蔗糖、已糖）結(jié)合，同一方向運(yùn)輸。12.反向運(yùn)輸器（antiporte

16、r）是指運(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（如na+）結(jié)合，兩者朝相反方向運(yùn)輸。載體運(yùn)輸既可以順著電化學(xué)勢梯度跨膜運(yùn)輸（被動(dòng)運(yùn)輸），也可以逆著電化學(xué)勢梯度進(jìn)行（主動(dòng)運(yùn)輸）。載體運(yùn)輸每秒可運(yùn)輸104105個(gè)離子。13.離子泵（ion pump）實(shí)質(zhì)是質(zhì)膜上的atp酶，當(dāng)少量的鉀離子，鈉離子等陽離子進(jìn)入質(zhì)膜時(shí)，活化atp酶，促進(jìn)atp酶水解，釋放能量，將離子逆著電化學(xué)梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸。14. 某些微生物把空氣中的游離氮固定轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程，稱為生物固氮（biological nitrogen fixation）。15.誘導(dǎo)酶（induced enzyme）是指植物本來

17、不含某種酶，但在特定外來物質(zhì)的誘導(dǎo)下，可以生成的這種酶。16.臨界濃度（critical concentration）是獲得最高產(chǎn)量的最低養(yǎng)分濃度。17.生物膜（biomembranes）是細(xì)胞的外周膜和內(nèi)膜系統(tǒng).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？2.在植物生長過程中，如何鑒別植物發(fā)生了缺氮，缺磷和缺鉀現(xiàn)象？若發(fā)生了上述缺乏的元素，可采用哪些補(bǔ)救措施？3.生物膜有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？生物膜中有哪些類型的蛋白？4.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？5.植物細(xì)胞吸收的，是如何同化為谷氨酰胺，谷氨酸，天冬氨酸和天冬酰胺的？6.

18、植物細(xì)胞吸收的so4-2硫酸根離子如何同化為半胱氨酸？7.植物細(xì)胞通過哪些方式來控制細(xì)胞中的k+鉀離子濃度？8.無土栽培技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有哪些應(yīng)用？9.根部細(xì)胞吸收的礦質(zhì)元素通過什么途徑和動(dòng)力運(yùn)輸?shù)饺~片的？10、在作物栽培時(shí)為什么不能施用過量的化肥？怎樣施肥才比較合理？11、植物對水分和礦質(zhì)元素的吸收有什么關(guān)系？是否完全一致？12.細(xì)胞吸收水分和吸收礦質(zhì)元素有什么關(guān)系？有什么異同？13.自然界或栽種作物過程中，葉子出現(xiàn)紅色，為什么？14.植株矮小，可能是什么原因？15.引起嫩葉發(fā)黃和老葉發(fā)黃的分別是，什么元素？請列表說明？16.葉子變黃可能是哪些因素引起的？請分析并提出證明的方法？答案解析：1

19、.答： 植物生長所需的礦質(zhì)元素有：碳、氧、氫，氮、鉀、鈣、鎂、磷、硫、硅，氯、鐵、硼、錳、鈉、鋅、銅、鎳和鉬等。 研究植物必需的礦質(zhì)元素時(shí)，可在人工配成的混合營養(yǎng)液中除去某種元素，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，就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.答：可根據(jù)病征檢索表來判斷。a.植物淺綠，基部葉片黃色，干燥時(shí)呈褐色，莖部而細(xì)缺氮b、植株深綠，常呈紅或紫色，基部葉片黃色，干燥時(shí)暗綠，莖短而細(xì) 缺 磷c、葉雜色或缺綠，在葉脈間或葉尖和葉緣有壞死小斑點(diǎn)，莖細(xì)缺鉀可用根外施肥或根外噴施補(bǔ)充植物所缺乏的元

20、素。3答：.生物膜結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)是：（1）膜一般是由磷脂雙分子層（phospholipid bilayer）和鑲嵌的蛋白質(zhì)組成；（2）磷脂分子的親水性頭部位于膜的表面，疏水性尾部在膜的內(nèi)部；（3）膜上的蛋白質(zhì)有些是與膜的外表面相連，稱為外在蛋白（extrinsic protein），亦稱周圍蛋白（peripheral protein）；有些是鑲嵌在磷脂之間，甚至穿透膜的內(nèi)外表面，稱為內(nèi)在蛋白（intrinsic protein），亦稱整合蛋白（integral protein）；（4）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；（5）膜脂和膜蛋白是可以運(yùn)動(dòng)的；（6）膜厚

21、710nm。 通道蛋白和載體蛋白。（1）通道蛋白是橫跨膜兩側(cè)的內(nèi)在蛋白，其分子中的多肽鏈折疊成通道，通道內(nèi)帶電并充滿水分。通道大小和孔內(nèi)電荷密度等使得通道對離子運(yùn)輸有選擇性，即一種通道只允許某一種離子通過。通道蛋白有所謂“閘門”的結(jié)構(gòu)，它的開和關(guān)決定于外界信號(hào)；（2）載體亦稱載體蛋白，轉(zhuǎn)運(yùn)體，有時(shí)亦稱透過酶或運(yùn)輸酶。在體是一類跨膜運(yùn)輸?shù)膬?nèi)在蛋白，在跨莫區(qū)域不形成明顯的孔道結(jié)構(gòu)。載體蛋白的活性部分首先與膜一側(cè)的轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)結(jié)合，形成載體-轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)復(fù)合物，通過載體蛋白的構(gòu)象改變，將被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)暴露與=于膜的另一側(cè)，并釋放出去。載體蛋白有3種類型：單向運(yùn)輸載體（uniport carrier）、同向運(yùn)輸

22、器（symporter）和反向運(yùn)輸器（antiporter）。單向運(yùn)輸載體能催化分子或離子單方向地跨質(zhì)膜運(yùn)輸。質(zhì)膜上已知的單向運(yùn)輸載體有運(yùn)輸fe2+，zn2+、mn2+、cu2+等載體。同向運(yùn)輸器是指運(yùn)輸器與質(zhì)膜外側(cè)的h+結(jié)合的同時(shí)，又與另一分子或離子（如cl-、k+、no3-、nh4+、po43-、so42-，氨基酸、肽、蔗糖、已糖）結(jié)合，同一方向運(yùn)輸。反向運(yùn)輸器是指運(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（如na+）結(jié)合，兩者朝相反方向運(yùn)輸。載體運(yùn)輸既可以順著電化學(xué)勢梯度跨膜運(yùn)輸（被動(dòng)運(yùn)輸），也可以逆著電化學(xué)勢梯度進(jìn)行（主動(dòng)運(yùn)輸）。載體運(yùn)輸每秒可運(yùn)輸104105個(gè)離子。

23、4、答：根據(jù)是否需要能量可分為被動(dòng)運(yùn)輸和主動(dòng)運(yùn)輸；根據(jù)運(yùn)輸?shù)鞍椎牟煌?，植物?xì)胞通過擴(kuò)散，通道運(yùn)輸，載體運(yùn)輸，泵運(yùn)輸和胞飲作用等5種方式來吸收溶質(zhì)以滿足正常生命活動(dòng)的需要。（1）擴(kuò)散包括簡單擴(kuò)散和易化擴(kuò)散。簡單擴(kuò)散是溶質(zhì)從濃度高的區(qū)域跨膜移向濃度較低的臨近區(qū)域的物理過程。易化擴(kuò)散是指膜轉(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。（2）離子通道是細(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。（3）載體亦稱載體蛋白，轉(zhuǎn)運(yùn)體，有時(shí)亦稱透過酶或運(yùn)輸酶。在體是一類跨膜運(yùn)輸?shù)膬?nèi)在蛋白，在跨莫區(qū)域不形成明顯的孔道結(jié)構(gòu)。載體蛋白的活性部分首先與膜一側(cè)的轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)結(jié)合，形成載體-轉(zhuǎn)運(yùn)物

24、質(zhì)復(fù)合物，通過載體蛋白的構(gòu)象改變，將被轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)暴露與=于膜的另一側(cè)，并釋放出去。載體蛋白有3種類型：單向運(yùn)輸載體（uniport carrier）、同向運(yùn)輸器（symporter）和反向運(yùn)輸器（antiporter）。（4）離子泵也是內(nèi)在蛋白，其實(shí)質(zhì)是質(zhì)膜上的atp酶，當(dāng)少量的k+、na+等陽離子進(jìn)入質(zhì)膜時(shí)，活化atp酶，促進(jìn)atp水解，釋放能量，將離子逆著電化學(xué)梯度進(jìn)行跨莫運(yùn)輸。植物細(xì)胞質(zhì)膜上的離子泵（ion pump）主要有質(zhì)子泵和鈣泵。（5）細(xì)胞從外界直接攝取物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的過程，稱為胞飲作用（pinocytosis）。胞飲過程是這樣的：當(dāng)物質(zhì)吸附在質(zhì)膜時(shí)，質(zhì)膜內(nèi)陷，液體和物質(zhì)便進(jìn)入，然

25、后質(zhì)膜內(nèi)折，逐漸包圍著液體和物質(zhì)，形成小囊泡，并向細(xì)胞內(nèi)部移動(dòng)。囊泡把物質(zhì)轉(zhuǎn)移給細(xì)胞質(zhì)。胞飲作用是非選擇性吸收。它在吸收水分的同時(shí)，把水分中的物質(zhì)如各種鹽類和大分子物質(zhì)甚至病毒一起吸收進(jìn)來。番茄和南瓜的花粉母細(xì)胞，蓖麻和松的根尖細(xì)胞中都有胞飲現(xiàn)象。5.答：是通過氮的同化過程。氮的同化包括硝酸鹽的代謝還原和氨的同化。（1） 硝酸鹽的代謝還原 一般認(rèn)為，硝酸鹽還原是按下列幾個(gè)步驟進(jìn)行的，每個(gè)步驟增加兩個(gè)電子。第一步驟是硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，中間兩個(gè)步驟（次亞硝酸和羥氨）仍未肯定，最后還原成氨。 硝酸鹽 亞硝酸鹽 次亞硝酸鹽 羥氨 銨 硝酸鹽還原成亞硝酸鹽的過程是由細(xì)胞質(zhì)中的硝酸還原酶催化的。硝酸還

26、原酶整個(gè)酶促反應(yīng)可表示為：no3- + nad(p)h + h+ + 2e- no2- + nad(p)+ + h2o 亞硝酸鹽還原成銨的過程，是由葉綠體或根中的亞硝酸還原酶（nitrite reductase）催化的，其酶促過程如下式：no2-+6fd還+ 8h+ +6e- nh4+ + 6fd氧+ 2h2o（2） 氨的同化(assimilation of amino) 當(dāng)植物吸收銨鹽的氨后，或者當(dāng)植物所吸收的硝酸鹽還原成氨后，氨立即被同化。游離氨（nh3）的量稍為多一點(diǎn)，即毒害植物，因?yàn)榘笨赡芤种坪粑^程中的電子傳遞系統(tǒng)，尤其是nadh。氨的同化包括谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶和谷氨酸脫氫酶

27、等途徑。1、谷氨酰胺合成酶途徑(glutamine synthetase pathway)在谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase, gs）作用下，并以mg2+、mn2+或co2+為輔因子，銨與谷氨酸結(jié)合，形成谷氨酰胺。這個(gè)過程是在細(xì)胞質(zhì)、根部細(xì)胞的質(zhì)體和葉片細(xì)胞的葉綠體中進(jìn)行的。2、谷氨酸合酶途徑（glutamate synthase pathway）谷氨酸合酶（glutamate synthase）又稱谷氨酰胺-酮戊二酸轉(zhuǎn)氨酶（glutamine -oxoglutarate aminotransferase, gogat），它有nadh-gogat和fd-gogat兩種類

28、型，分別以nad+h+和還原態(tài)的fd為電子供體，催化谷氨酰胺與-酮戊二酸結(jié)合，形成2分子谷氨酸，此酶存在于根部細(xì)胞的質(zhì)體、葉片細(xì)胞的葉綠體及正在發(fā)育的葉片中的維管束。3、谷氨酸脫氫酶途徑(glutamate dehydrogenase pathway)銨也可以和-酮戊二酸結(jié)合，在谷氨酸脫氫酶（glutamate dehydrogenase, gdh）作用下，以nad（p）h +h+為氫供給體，還原為谷氨酸。但是，gdh對nh3的親和力很低，只有在體內(nèi)nh3濃度較高時(shí)才起作用。gdh存在于線粒體和葉綠體中。4、氨基交換作用（transamination）植物體內(nèi)通過氨同化途徑形成的谷氨酸和谷氨酰

29、胺可以在細(xì)胞質(zhì)、葉綠體、線粒體、乙醛酸體和過氧化物酶體中通過氨基交換作用（transamination）形成其它氨基酸或酰胺。例如：谷氨酸與草酰乙酸結(jié)合，在天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（aspartate aminotransferase, asp-at）催化下，形成天冬氨酸；又如，谷氨酰胺與天冬氨酸結(jié)合，在天冬酰胺合成酶（asparagine synthetase, as）作用下，合成天冬酰胺和谷氨酸。6.答：經(jīng)過硫的同化：高等植物獲得硫主要是通過根部從土壤中吸收硫酸根離子（so42-），也可以通過葉片吸收和利用空氣中少量的二氧化硫（so2）氣體。不過，二氧化硫要轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩岣x子后，才能被植物同化。硫酸鹽

30、既可以在植物根部同化，也可以在植物地上部分同化，其反應(yīng)可用下面簡式表示： so42- + 8e- + 8h+ s2- + 4h2o要同化硫酸根離子，首先要活化硫酸根離子。在atp-硫酸化酶(atp-sulfurylase)催化下，硫酸根離子與mg-atp反應(yīng)，產(chǎn)生腺苷酰硫酸（adenosine-5-phosphosulfate，簡稱aps）和焦磷酸（pyrophosphate， 簡稱ppi）。接著，aps在aps激酶（aps-kinase）催化下，與另一個(gè)atp分子作用，產(chǎn)生3-磷酸腺苷-5-磷酰硫酸（3-phosphoadenosine-5-phosphosulfate，簡稱paps）。ap

31、s和paps之間是相互轉(zhuǎn)變的。這兩種硫酸鹽都是活化硫酸鹽（activated sulfate），paps是活化硫酸鹽在細(xì)胞內(nèi)積累的形式，aps是硫酸鹽還原的底物，兩者都含有活化的硫酸根。aps與還原型的谷胱甘肽（gsh）結(jié)合，在磺基轉(zhuǎn)移酶（aps sulfotransferase）催化下，形成s-磺基谷胱甘肽（s-sulfoglutathione）。s-磺基谷胱甘肽再與gsh結(jié)合形成亞硫酸鹽。亞硫酸鹽在亞硫酸鹽還原酶（sulfite reductase）作用下，以fd還作為電子供體，還原為硫化物（s2-）。最后，硫化物與由絲氨酸轉(zhuǎn)變而來的o乙酰絲氨酸（o-acetylserine）結(jié)合，在o-

32、乙酰絲氨酸硫解酶（o-acetylserine thio-lyase）催化下，形成半胱氨酸(cysteine)。半胱氨酸進(jìn)一步合成胱氨酸等含硫氨基酸根: 滲透吸水 主動(dòng)吸水氣孔:保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的h-atp酶可被光激活,水解保衛(wèi)細(xì)胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的atp,產(chǎn)生的能量將h從保衛(wèi)細(xì)胞分泌到周圍細(xì)胞中,使保衛(wèi)細(xì)胞ph值升高,質(zhì)膜內(nèi)側(cè)電勢變得更低,周圍細(xì)胞的ph值降低.它驅(qū)動(dòng)k從周圍細(xì)胞經(jīng)過位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的內(nèi)向k通道進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞,再進(jìn)一步進(jìn)入液泡，k濃度增加，水勢降低,水分進(jìn)入,氣孔張開.(無機(jī)離子泵學(xué)說)7.答：根據(jù)根的滲透吸水和主動(dòng)吸水。當(dāng)植物要從土壤中吸收鉀離子時(shí)，是通過根細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸作用，消耗能量通過載體來將鉀離子吸收進(jìn)