高中生物學(xué)競(jìng)賽初賽-植物生理（水分、礦質(zhì)、光合作用）課件

1、植 物 生 理 學(xué)植 物 生 理 學(xué)考點(diǎn)1 植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能蛋白體圓球體44.（2016）在光照條件下，以下植物器官或結(jié)構(gòu)中沒有任何細(xì)胞中會(huì)形成葉綠體。（單選） A. 長時(shí)間放置的土豆 B. 大豆出苗后的“豆瓣” C. 大豆花的花瓣 D. 吊蘭長出的氣生根 E花瓣剛脫落的西紅柿 C1.大液泡、葉綠體和細(xì)胞壁是植物細(xì)胞區(qū)別于動(dòng)物細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)特征。2.圓球體又叫油體，是膜包裹著的圓球狀小體，它的膜只有一層電子不透明帶（暗帶），而不像正常的單位膜具二個(gè)暗帶，因此可能只是單位膜的一半。相當(dāng)于動(dòng)物細(xì)胞溶酶體。3.細(xì)胞壁半纖維素：半纖維素是一類物質(zhì)的名稱。指在植物細(xì)胞壁中與纖維素共生、可溶于堿溶液，遇

2、酸后遠(yuǎn)較纖維素易于水解的那部分植物多糖。植物細(xì)胞壁構(gòu)成纖維素小纖維間的間質(zhì)凝膠的多糖群中除去果膠質(zhì)以外的物質(zhì)，是構(gòu)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，單糖聚合體間分別以共價(jià)鍵、氫鍵、醚鍵和酯鍵連接。半纖維素具有親水性能，這將造成細(xì)胞壁的潤脹，可賦予纖維彈性。植物凝集素：存在于細(xì)胞壁中能與多糖結(jié)合或使細(xì)胞凝集的蛋白質(zhì)，多數(shù)為糖蛋白。凝集素參與植物對(duì)病原菌的防御作用，在細(xì)胞識(shí)別、種子成熟、休眠和萌發(fā)中可能起一定作用。 木質(zhì)素：不是糖類，而是苯基丙烷衍生物的單體構(gòu)成的聚合物，是植物細(xì)胞壁的一種結(jié)構(gòu)成分，可以增加細(xì)胞壁的抗壓強(qiáng)度以及對(duì)病原物的抵抗能力。礦質(zhì) ：細(xì)胞壁的礦質(zhì)

3、元素中最重要的是鈣。細(xì)胞壁為植物細(xì)胞最大的鈣庫。鈣調(diào)素(CaM)在細(xì)胞壁中也被發(fā)現(xiàn)，如在小麥細(xì)胞壁中已檢測(cè)出水溶性及鹽溶性兩種鈣調(diào)素。細(xì)胞壁功能 1.維持細(xì)胞形狀，控制細(xì)胞生長 2.物質(zhì)運(yùn)輸與信息傳遞3.防御與抗性4.識(shí)別作用5.參與物質(zhì)運(yùn)輸6.控制細(xì)胞生長擴(kuò)大5.葉綠體6.微體：是一種細(xì)胞器，其形態(tài)、大小及功能常因生物種類和細(xì)胞類型不同而異。 根據(jù)微體內(nèi)含有的酶的不同可以將微體分為過氧化物酶體、糖酵解酶體和乙醛酸循環(huán)體。在動(dòng)物細(xì)胞中含有過氧化物酶體；在原生動(dòng)物動(dòng)基體目的生物中含有糖酵解酶體；而植物細(xì)胞中，既有過氧化物酶體，又有乙醛酸循環(huán)體，植物細(xì)胞中的過氧化物酶體和乙醛酸循環(huán)體是同一細(xì)胞器在

4、不同發(fā)育階段的不同表現(xiàn)形式。過氧化物酶體的主要功能是利用氧化酶和過氧化氫酶將有害物質(zhì)氧化，具有解毒的作用和對(duì)細(xì)胞起保護(hù)作用。植物細(xì)胞內(nèi)的乙醛酸循環(huán)體參與乙醛酸循環(huán)。過氧化物酶體：光呼吸乙醛酸循環(huán)體：脂肪酸氧化、乙醛酸循環(huán)和葡萄糖異生等。 過氧化物酶體由J. Rhodin（1954年）首次在鼠腎小管上皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)。是一種具有異質(zhì)性的細(xì)胞器，在不同生物及不同發(fā)育階段有所不同。直徑約0.21.5um，通常為0.5um，呈圓形，橢圓形或啞呤形不等，由單層膜圍繞而成。共同特點(diǎn)是內(nèi)含一至多種依賴黃素的氧化酶和過氧化氫酶（標(biāo)志酶），已發(fā)現(xiàn)40多種氧化酶，如L-氨基酸氧化酶，D-氨基酸氧化酶等等。 過氧化酶體

5、的發(fā)生與線粒體或葉綠體類似，但在過氧化酶體中不含DNA，組成其的蛋白都在細(xì)胞核中編碼，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生，再通過信號(hào)分選進(jìn)入過氧化酶體。已知的該細(xì)胞器的發(fā)生有兩種途徑：一是成熟的過氧化酶體經(jīng)分裂增殖產(chǎn)生子代細(xì)胞器；另一種是細(xì)胞內(nèi)的重新發(fā)生； 動(dòng)物組織中大約有2550%的脂肪酸是在過氧化物酶體中氧化的，其他則是在線粒體中氧化的。另外，由于過氧化物酶體中有與磷脂合成相關(guān)的酶，所以過氧化物酶體也參與脂的合成。圓球體異檸檬酸裂解酶和蘋果酸合成酶是標(biāo)志酶訓(xùn)練1. 植物細(xì)胞代謝活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸，進(jìn)而影響細(xì)胞的 pH 值。這些有機(jī)酸通常會(huì)貯存于下列何處？A 細(xì)胞核 B. 細(xì)胞質(zhì) C.線粒體 D.葉綠體 E.

6、液泡E2. 液胞為植物細(xì)胞內(nèi)單層膜的胞器，下列何種細(xì)胞 不具有此胞器？A.保衛(wèi)細(xì)胞 B. 成熟的篩管細(xì)胞C. 休眠的細(xì)胞 D.花粉的管細(xì)胞 篩管的細(xì)胞壁很薄，沒有木質(zhì)化，存在于植物的韌皮部，具有篩孔的橫壁叫做篩板。成熟的篩管細(xì)胞無細(xì)胞核、液泡膜、微絲、微管、高爾基體、和核糖體，但有質(zhì)膜、線粒體、質(zhì)體、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和葉綠體，細(xì)胞壁周圍具有胼胝質(zhì)，即某些碳水化合物，所以篩管是活的。篩孔間有胞間連絲相通，這有利于有機(jī)物的運(yùn)輸。考點(diǎn)2 水分代謝53.(2016)在20攝氏度條件下，將發(fā)生初始質(zhì)壁分離的細(xì)胞(s=0.732MPa)分別放入0.1mol/L的蔗糖溶液和 0.1mol/L NaCl溶液中，當(dāng)進(jìn)

7、出細(xì)胞的水分達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，用細(xì)胞壓力探針測(cè)定細(xì)胞壓力勢(shì)(p)，推測(cè)以下哪個(gè)結(jié)果合理：(提示：氣體常數(shù)R(0.0083L MPa/mol K)(單選) A無法確定 Bp，蔗糖 = p，NaCI Cp，蔗糖 p，NaCI Dp，蔗糖 p，NaCI 2將一個(gè)細(xì)胞放入與其液泡濃度相等的蔗糖溶液中，則（ ）。A.細(xì)胞吸水 B.細(xì)胞失水C.既不吸水也不失水 D.說不定CD水的生理作用1.水分是構(gòu)成原生質(zhì)的主要成分2.水分是代謝作用中的反應(yīng)底物3.水分是植物對(duì)物質(zhì)吸收和運(yùn)輸?shù)娜軇?.水分能保持植株的固有姿態(tài)5.水具有特殊的理化性質(zhì)（1）高比熱利于體溫穩(wěn)定（2）高氣化熱避免高溫傷害（3）表面張力大利于吸附和

8、運(yùn)輸（4）透光性好利于光合。束縛水:被原生質(zhì)膠體吸附不易流動(dòng)的水特性：*不能自由移動(dòng)，含量變化小，不易散失 *冰點(diǎn)低，不起溶劑作用 *決定原生質(zhì)膠體穩(wěn)定性 *與植物抗逆性有關(guān) 自由水在植物體內(nèi)距離原生質(zhì)膠粒較遠(yuǎn)、可自由流動(dòng)的水。特性：*不被吸附或吸附很松，含量變化大 *冰點(diǎn)為零，起溶劑作用 *與代謝強(qiáng)度有關(guān)自由水/束縛水：大，代謝強(qiáng)、抗性弱 小，代謝弱、抗性強(qiáng)考點(diǎn)2.1 水分吸收和運(yùn)輸方式吸收：成熟區(qū)1.吸脹作用：未形成大液泡蛋白質(zhì)淀粉纖維素2.滲透作用：有大液泡3.代謝吸水：根壓（吐水、傷流）運(yùn)輸：1、擴(kuò)散2、集流：大量分子成群的集體流動(dòng)。長距離運(yùn)輸3、微集流：29.下列關(guān)于植物細(xì)胞膜上水孔

9、蛋白在植物細(xì)胞水的運(yùn)輸中其重要作用的描述，不正確的是：（單選1分） A控制水的運(yùn)動(dòng)速率 B水通過水通道運(yùn)輸是一種被動(dòng)運(yùn)輸 C控制水運(yùn)動(dòng)方向 D使水快速運(yùn)動(dòng) C共質(zhì)體、質(zhì)外體、細(xì)胞膜途徑 19 兩種：根壓、蒸騰拉力 1 .根壓 由根系生理活動(dòng)使液流從根部沿導(dǎo)管上升的動(dòng)力，是主動(dòng)吸水，需代謝能量。 (1)證明根壓存在的兩個(gè)證據(jù)：傷流、吐水根系吸水的動(dòng)力 傷流從受傷或折斷的植物組織流出汁液的現(xiàn)象。 吐水從未受傷的植物葉片邊緣或尖端向外溢出液珠的現(xiàn)象。傷流:從植物莖的基部把莖切斷，由于根壓作用，切口不久即流出液滴，這種現(xiàn)象稱為傷流。大量水分無機(jī)鹽有機(jī)物植物激素傷流液所以，傷流液的數(shù)量和成分，可作為根系

10、活動(dòng)能力強(qiáng)弱的指標(biāo)。主要是CTK根壓產(chǎn)生的機(jī)理主要有 2 種解釋。 滲透理論 根部導(dǎo)管四周的活細(xì)胞由于新陳代謝，不斷向?qū)Ч芊置跓o機(jī)鹽和有機(jī)物，導(dǎo)管的水勢(shì)下降，而附近活細(xì)胞的水勢(shì)較高，所以水分不斷流入導(dǎo)管。 代謝理論 認(rèn)為呼吸釋放的能量參與根系的吸水過程。 水勢(shì)梯度222、蒸騰拉力由植物蒸騰作用產(chǎn)生的一系列水勢(shì)梯度使導(dǎo)管中水分上升的動(dòng)力，是被動(dòng)吸水，不需消耗呼吸代謝能量，更重要。蒸騰拉力大氣葉片氣孔下腔下腔葉肉細(xì)胞旁邊細(xì)胞導(dǎo)管根土壤考點(diǎn)2.2 水勢(shì) 物質(zhì)能量包括束縛能和自由能?；瘜W(xué)勢(shì)：1mol物質(zhì)的自由能就是該物質(zhì)的化學(xué)勢(shì)。水勢(shì)：1偏摩爾體積的水具有的化學(xué)勢(shì)。（偏摩爾體積是在一定溫度和壓力下，1

11、mol水中加入1mol某物質(zhì)后，該1mol水所占有的有效體積。1大氣壓，25度，1mol水的體積是18ml。） 水勢(shì)是自由能的量度，水的自由能越多水勢(shì)越大，純水水勢(shì)最大，為0。 水總是從水勢(shì)高處向水勢(shì)低處流水勢(shì)單位：帕 1巴（bar) = 0.987 大氣壓（atm)= 105 帕（ Pa） = 0.1兆帕（M Pa）R:氣體常數(shù)0.0821Latm/(Kmol)i，對(duì)于葡萄糖、蔗糖等不離解的物質(zhì)而言=1，鹽類大于1.細(xì)胞吸水情況決定于細(xì)胞水勢(shì)。典型細(xì)胞水勢(shì)w是由3個(gè)勢(shì)組成的： w = s +p+ m水勢(shì)滲透勢(shì)襯質(zhì)勢(shì)壓力勢(shì)*溫度越高，水勢(shì)越大*壓力越大，水勢(shì)越大*溶液越濃，水勢(shì)越小 水 勢(shì)：

12、X細(xì)胞 Y細(xì)胞 水流方向： X細(xì)胞 向 Y細(xì)胞例題1.用蔗糖溶液測(cè)知甲、乙兩個(gè)細(xì)胞的初始質(zhì)壁分離時(shí)的外液濃度分別為0.25M和0.35M，若兩個(gè)細(xì)胞相鄰，試判斷在25條件下細(xì)胞間水分的移動(dòng)方向，甲、乙兩細(xì)胞的水勢(shì)（ ）、滲透勢(shì)（ ）和壓力勢(shì)（ ）分別是多少大氣壓？答：初始質(zhì)壁分離時(shí)，細(xì)胞濃度=外液濃度根據(jù)公式 滲透勢(shì)=iCRT 甲細(xì)胞的滲透勢(shì)=-10.250.082（273+25）=-6.11大氣壓1.013=-6.19帕 所以由于乙細(xì)胞水勢(shì)低于甲細(xì)胞，所以水分從甲細(xì)胞向乙細(xì)胞移動(dòng)。乙細(xì)胞的滲透勢(shì)=-10.350.08207(273+25) =-8.56大氣壓 =1.013(-8.56)=-8

13、.67（巴）因?yàn)槔}2.(08年)有一個(gè)充分水飽和的細(xì)胞,將其放入比其細(xì)胞液濃度低10倍的溶液，則細(xì)胞體積A變大B變小C不變D可能變大，也可能不變B2（2007）下列植物的干種子，吸水力最強(qiáng)的是：( ) A花生 B大豆 C小麥 D玉米B3.(07年全國聯(lián)賽)下列哪些說法不正確(多選)A一個(gè)細(xì)胞的溶質(zhì)勢(shì)與所處外界溶液的溶質(zhì)勢(shì)相等，則細(xì)胞體積不變B若細(xì)胞的w=s，將其放入純水中，則體積不變C萎蔫的青菜放進(jìn)清水中會(huì)發(fā)生滲透作用D在同一枝條上，上部葉片的水勢(shì)要比下部葉片的水勢(shì)低AB考點(diǎn)2.3 影響根吸水因素（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，有害無益毛細(xì)管水：主要吸收的水吸濕

14、水：束縛水，植物不能吸收（2） 土壤溫度：過高過低都能降低根系的吸水速率低溫水分本身的黏性增大，擴(kuò)散速率降低；細(xì)胞質(zhì)黏性增大，水分不易通過細(xì)胞質(zhì)；呼吸作用減弱，影響根壓；根系生長緩慢，有礙吸水表面的增加。高溫高溫加速根的老化過程，吸收面積減少，吸收速率也下降。溫度過高使酶鈍化，影響根系主動(dòng)吸水。 （3） 土壤通氣狀況： 通氣不良，短期內(nèi)可使細(xì)胞呼吸減弱，影響根壓，繼而阻礙吸水；時(shí)間較長，就形成無氧呼吸，產(chǎn)生和累積較多酒精，根系中毒受傷，吸水更少。土壤處于還原態(tài)，容易產(chǎn)生有毒物質(zhì)。（4） 土壤溶液濃度：“燒苗”現(xiàn)象生理干旱：土壤水分充足，由于缺氧、低溫、土壤水勢(shì)低等引起植物吸水困難。（5）蒸騰作

15、用意義：1.是植物水分吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿Α?.促進(jìn)木質(zhì)部汁液中物質(zhì)的運(yùn)輸。3.能夠降低葉片的溫度。4.有利于氣體交換。有利于光合作用的進(jìn)行。指標(biāo)1. 蒸騰速率 植物在單位時(shí)間內(nèi)單位葉面上蒸騰的水量，一般用g/dm.h表示(或蒸騰強(qiáng)度、蒸騰率)。2 蒸騰比率 植物每消耗1水所形成干物質(zhì)的克數(shù)（或稱蒸騰效率）。3 蒸騰系數(shù) 植物每制造1克干物質(zhì)所消耗水分的克數(shù)（或稱需水量），它是蒸騰比率的倒數(shù)。幼小全部表面都能蒸騰木本植物長大后皮孔蒸騰(約占0.1) 植物的蒸騰作用絕大部分是在葉片上進(jìn)行。部位氣孔蒸騰 葉片蒸騰兩種方式角質(zhì)蒸騰(僅占510)最主要形式氣孔結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)：.氣孔數(shù)目多、分布廣 .氣

16、孔的面積小，蒸騰速率高 .保衛(wèi)細(xì)胞體積小,膨壓變化迅速，調(diào)節(jié)靈敏.保衛(wèi)細(xì)胞具有多種細(xì)胞器，葉綠體可以光合作用.保衛(wèi)細(xì)胞具有不均勻加厚的細(xì)胞壁及微纖絲結(jié)構(gòu) .保衛(wèi)細(xì)胞與周圍細(xì)胞聯(lián)系緊密 小孔擴(kuò)散定律：水蒸氣通過氣孔擴(kuò)散的速率，不與小孔的面積成正比而與小孔的周長成正比。 邊緣效應(yīng)保衛(wèi)細(xì)胞腎形，內(nèi)壁厚，內(nèi)有橫向微纖絲，細(xì)胞吸水，外壁伸長向外移動(dòng)，將內(nèi)壁向外拉開，氣孔張開。保衛(wèi)細(xì)胞啞鈴形，中間部分壁厚，兩頭薄，有輻射狀微纖絲，細(xì)胞吸水，兩頭膨大，氣孔張開。保衛(wèi)細(xì)胞吸水，氣孔張開 氣孔蒸騰的過程 氣孔運(yùn)動(dòng)的機(jī)理 保衛(wèi)細(xì)胞(GC)在光下進(jìn)行光合作用消耗CO2，使細(xì)胞內(nèi)pH增高淀粉磷酸化酶水解淀粉為G1P水

17、勢(shì)下降從周圍細(xì)胞吸水氣孔張開(1)淀粉糖轉(zhuǎn)化學(xué)說(2)無機(jī)離子泵學(xué)說氣孔運(yùn)動(dòng)和GC積累K+有著密切的關(guān)系。w下降，吸水ATP酶光活化GC保衛(wèi)細(xì)胞K+H+K+Cl-Cl-質(zhì)膜GC質(zhì)膜上具有光活化ATP酶-H+泵水解ATP，泵出H+到細(xì)胞壁，造成膜電位差w降低，水分進(jìn)入GC，氣孔張開激活K+ 通道和Cl-通道， K+ 和Cl-進(jìn)入GC玉米黃素作為藍(lán)光受體(3)蘋果酸代謝學(xué)說 GC在光下進(jìn)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 蘋果酸蘋果酸使細(xì)胞里的水勢(shì)下降氣孔張開從周圍細(xì)胞吸水總結(jié)：由于糖、 Mal 、 K+、 Cl- 等進(jìn)入液泡，使保

18、衛(wèi)細(xì)胞水勢(shì)下降，細(xì)胞吸水，氣孔開放。影響氣孔運(yùn)動(dòng)的因素： （2） 溫度 上升氣孔開度增大 10以下小，30最大，35以上變小（1）光照 光照張開 黑暗關(guān)閉景天科植物例外（3）CO2 低濃度促進(jìn)張開 高濃度迅速關(guān)閉（4）水分 水分脅迫氣孔開度減?。?）激素：ABA （6）風(fēng)：微風(fēng)促進(jìn)開放，高速氣流關(guān)閉?？键c(diǎn)2.4 合理灌溉水分臨界期-植物對(duì)水分不足特別敏感的時(shí)期小麥第一個(gè)水分臨界期：分蘗末期抽穗期 此時(shí)花粉母細(xì)胞經(jīng)四分體到花粉粒第二個(gè)水分臨界期：開始灌漿乳熟末期 缺水影響旗葉光合作用和有機(jī)物運(yùn)輸植物缺水指標(biāo)： *形態(tài)指標(biāo)：莖葉顏色變紅、萎焉狀態(tài)、生長速率下降 *生理指標(biāo)：葉的水勢(shì)下降、細(xì)胞液滲透

19、勢(shì)、氣孔開度下降、脯氨酸、甜菜堿、脫落酸積累1(2011)下列哪些情況可以使氣孔器保衛(wèi)細(xì)胞打開? (2分) A水進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞 B水流出保衛(wèi)細(xì)胞 C鉀離子流入保衛(wèi)細(xì)胞 D鉀離子流出保衛(wèi)細(xì)胞 E保衛(wèi)細(xì)胞中ABA濃度提高 （A.C)2. 下列有關(guān)草本植物葉片泌液作用現(xiàn)象的描述，何者正確？（單選）A. 夜晚溫度高、濕度低時(shí)，容易發(fā)生B. 常發(fā)生的部位是氣孔C. 土壤中的水分含量愈少時(shí)，此現(xiàn)象愈旺盛D. 由根壓所造成E. 發(fā)生于白天蒸散作用明顯的時(shí)候D3. 有一位新手園丁發(fā)現(xiàn)他的花圃內(nèi)有許多枯萎的植物，你會(huì)建議他使用何種對(duì)策來使得這些植物健壯起來？依據(jù)上述信息，下列對(duì)策正確的是？（單選）(A) 將植物放

20、入 15%的溶質(zhì)溶液中，使得水份可以主動(dòng)地往細(xì)胞外運(yùn)輸(B) 將植物放入 5%的溶質(zhì)溶液中，使得水份可以主動(dòng)地往細(xì)胞外運(yùn)輸(C) 將植物放入 5%的溶質(zhì)溶液中，使得水份可以擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)(D) 將植物放入 15%的溶質(zhì)溶液中，使得水份可以擴(kuò)散的方式流釋到細(xì)胞外 C4早春，當(dāng)落葉樹開始新一年的生長時(shí)，木質(zhì)部中水分上升的主要?jiǎng)恿κ? ) A大氣與木質(zhì)部的水勢(shì)差 B蒸騰拉力 C根壓 D土壤與根木質(zhì)部的水勢(shì)差C5.（2016）.關(guān)于蒸騰作用，下列描述哪些是正確的？ （多選） A.蒸騰作用不僅僅與氣孔有關(guān) B.大氣水蒸氣濃度是決定蒸騰速率的決定因素，氣孔下空間水蒸氣濃度對(duì)蒸騰速率不重要 C.干旱影

21、響氣孔的開放狀態(tài)主要是因?yàn)楦珊嫡T導(dǎo)植物合成更多的脫落酸 D 植物在適度光照條件下蒸騰速率提高的原因是光誘發(fā)氣孔張開ACD5.小麥的第一個(gè)水分臨界期，嚴(yán)格來說，就是（ ）A.分蘗期B.幼穗分化期C.孕穗期6.將一個(gè)細(xì)胞放入與其泡液濃度相等的糖溶液中，則（ ）A.細(xì)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.已形成液泡的細(xì)胞，其襯質(zhì)勢(shì)通常省略不計(jì)，其原因是：（ ）A.初質(zhì)勢(shì)很低B.襯質(zhì)勢(shì)很高C.初質(zhì)勢(shì)不存在答：C答：C答：A考點(diǎn)3 礦質(zhì)代謝 植物體對(duì)礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸和同化的一系列過程稱為礦質(zhì)代謝。研究方法：溶液培養(yǎng)法和砂基培養(yǎng)法鑒定標(biāo)準(zhǔn)：不可缺少性、不可替代性和直接功能性 植物

22、的必需礦質(zhì)元素16種，必需元素19種大量礦質(zhì)元素6種：N、S、P、K、Ca、Mg、（ Si有爭議 ），各占干重的萬分之一以上。微量礦質(zhì)元素9種 ：Fe、Mn、B、Zn、Cu 、Mo 、Cl Ni、（Na有爭議）來自空氣和水的必需元素3種： C、H、O考點(diǎn)3 .1 必需礦質(zhì)元素49判斷植物必需元素的標(biāo)準(zhǔn) 1）該元素對(duì)于植物正常生長發(fā)育是必需的，完全缺乏時(shí)，植物不能完成生活史。 2）該元素缺乏時(shí)，植物表現(xiàn)出特有的癥狀，加入該元素后，病癥逐漸消退，植物生長恢復(fù)正常，而且該元素的這種作用不能被其它元素所替代。 3）該元素在生理上的功能是直接的，不是由于改變土壤或培養(yǎng)基的理化條件等產(chǎn)生的間接效應(yīng)。有益元

23、素：在植物體內(nèi)某些元素不是必需的，但它們的存在有利植物的發(fā)育，這些元素稱為有益元素。硅Si：有利于水稻莖稈發(fā)育，在有硅存在時(shí)，增強(qiáng)水稻的抗倒和抗病能力。鈷Co：豆科植物根瘤菌固氮所必需的。鈉Na：有利于甜菜葉片中的淀粉轉(zhuǎn)化為蔗糖有利于光合產(chǎn)物向根的運(yùn)輸。 Na還參與保衛(wèi)細(xì)胞和鹽生植物滲透勢(shì)的調(diào)節(jié)，促進(jìn)植物的滲透吸水。有害元素：在植物體內(nèi)的眾多元素中，除必需元素，有益元素外，大部分為中性元素，但也有少量元素是有害的。有害元素主要是一些重金屬元素，如鎘（Cd）、汞（Hg）、鉻（Cr）、鉛（Pb）、還有砷（As）等。根據(jù)必需元素在植物體內(nèi)的移動(dòng)性分為：可移動(dòng)元素：N、P、K、Mg、Zn、B、Mo，這

24、些元素在植物體內(nèi)可被再利用，如果植物缺乏這些元素時(shí)，這些元素從老組織轉(zhuǎn)移到幼嫩組織，因此缺素癥狀表現(xiàn)在老葉。難移動(dòng)的元素：包括S、 Ca、Fe、Mn、Cu，缺素癥狀表現(xiàn)在新生的幼嫩葉。2.在維管植物的較幼嫩部分，虧缺下列哪種元素時(shí)，缺素癥首先表現(xiàn)出來：（ ）A.KB.CaC.P1.根吸收部位：主要是根毛區(qū)2.根部吸收的過程（1）離子遷移、吸附到根細(xì)胞表面：離子交換吸附 同電等電交換（2）離子通過質(zhì)外體到達(dá)內(nèi)皮層以外：擴(kuò)散(3)離子通過共質(zhì)體進(jìn)入內(nèi)皮層內(nèi)：跨膜(4)離子進(jìn)入導(dǎo)管：被動(dòng)擴(kuò)散、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)(5)離子隨導(dǎo)管液轉(zhuǎn)運(yùn)到各處考點(diǎn)3 .2 礦質(zhì)元素吸收 例題：正常情況下，由2分子葡萄糖的代謝終產(chǎn)物

25、所生成的H+ 如果全部吸附在根表面，根借此可與土壤溶液中發(fā)生交換吸附的離子數(shù)量和種類是 A 12個(gè)NO3- B.12個(gè)K+ C 24個(gè)NO3- D 24個(gè)K+ 例題:某地的一片農(nóng)田中，農(nóng)作物的幼葉首先出現(xiàn)卷曲、黃化、枯死等現(xiàn)象。經(jīng)專家建議，在此農(nóng)田使用了一種化肥后，癥狀很快好轉(zhuǎn)。請(qǐng)你判斷他們使用的化肥可能是下列的哪一種？A .KCl B. NH4NO3 C. Mg(H2PO)4 D.Ca(H2PO)2 植物體對(duì)礦質(zhì)元素吸收的特點(diǎn)：1.對(duì)礦質(zhì)元素和水的吸收是相對(duì)獨(dú)立的2.對(duì)礦質(zhì)離子的吸收是有選擇性的生理中性鹽：如NH4NO3生理酸性鹽：如(NH4)2SO4生理堿性鹽：如NaNO33.單鹽毒害：植

26、物被培養(yǎng)在某種單一的鹽溶液中，不久即呈現(xiàn)不正常狀態(tài)，最后死亡。這種現(xiàn)象叫單鹽毒害。4.離子拮抗：在單鹽溶液中加入少量其它鹽類可消除單鹽毒害現(xiàn)象，這種離子間相互消除毒害的現(xiàn)象稱為離子拮抗。異價(jià)離子才能拮抗，如鉀離子不能拮抗鈉離子，但是可以拮抗鈣離子。也就是在元素周期表中，同族元素沒有拮抗作用，不同族的元素產(chǎn)生拮抗作用，如K+與Ca2+、Ba2+發(fā)生拮抗作用，K+與Na+，Ca2+與Ba2+不發(fā)生拮抗作用。5.平衡溶液： 在含有適當(dāng)比例的多種鹽溶液中，各種離子的毒害作用被消除，植物可以正常生長發(fā)育，這種溶液稱為平衡溶液。杜南平衡 :細(xì)胞內(nèi)的可擴(kuò)散負(fù)離子和正離子濃度的乘積等于細(xì)胞外可擴(kuò)散正、負(fù)離子濃

27、度的乘積時(shí)的平衡，叫杜南平衡。即：例題：已知某植物細(xì)胞內(nèi)含有帶負(fù)電荷的不擴(kuò)散離子濃度為0.01M，把這樣的細(xì)胞放在氯化鈉濃度為0.01M的溶液中，這時(shí)膜內(nèi)鈉離子濃度為0.01M。當(dāng)達(dá)到杜南平衡時(shí)，膜內(nèi)Na+是膜外Na+的多少倍？（假設(shè)膜外體積等于膜內(nèi)體積）。這種離子積累不需要消耗能量，故屬被動(dòng)吸收。例題：已知某植物細(xì)胞內(nèi)含有帶負(fù)電荷的不擴(kuò)散離子濃度為0.01M，把這樣的細(xì)胞放在氯化鈉濃度為0.01M的溶液中，這時(shí)膜內(nèi)鈉離子濃度為0.01M。當(dāng)達(dá)到杜南平衡時(shí)，膜內(nèi)Na+是膜外Na+的多少倍？（假設(shè)膜外體積等于膜內(nèi)體積）。ci為胞內(nèi)初始濃度，C0為胞外初始濃度ci影響根吸收礦質(zhì)元素因素1）溫度：3

28、0度左右最佳。溫度過高(超過40)或過低，吸收困難。這可能是高溫使酶鈍化，影響根部代謝；高溫也使細(xì)胞透性增大，礦質(zhì)元素被動(dòng)外流，所以根部純吸收礦質(zhì)元素量減少。溫度過低時(shí)，根吸收礦質(zhì)元素量也減少，因?yàn)榈蜏貢r(shí)，代謝弱，主動(dòng)吸收慢；細(xì)胞質(zhì)粘性也增大，離子進(jìn)入困難。2）土壤通氣狀況：中耕松土3）土壤溶液濃度：適度4）土壤PH值：一般陽離子的吸收速率隨PH值升高而加速，陰離子的吸收速率隨PH增高而下降。一般作物生育最適pH是67 ，但有些作物(如茶、馬鈴薯、煙草)適于較酸性的環(huán)境，有些作物(如甘蔗、甜菜)適于較堿性的環(huán)境 。5）離子間的相互作用：氯和溴競(jìng)爭。58溫度對(duì)小麥幼苗吸收鉀的影響 59土壤水分狀

29、況礦質(zhì)元素是溶于水中被吸收的，因此土壤水分狀況影響根系對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。水分過少時(shí)，影響溶質(zhì)溶解和體內(nèi)運(yùn)輸。水分過多時(shí)，影響根系呼吸從而影響吸收。土壤的pH值土壤pH對(duì)根系吸收礦質(zhì)元素的影響是： 直接影響：根吸收能力； 間接影響：礦質(zhì)元素的有效性； 根際微生物的生長。pH對(duì)土壤礦質(zhì)元素有效性的影響N、P、K、S、Ca、Mg、在土壤pH為中性時(shí)有效性最大；Mn、B、Cu、Zn等微量元素在微弱酸性時(shí)有效性最大；pH中性是對(duì)大多數(shù)礦質(zhì)元素溶解有利的。60考點(diǎn)3 .3 礦質(zhì)元素運(yùn)輸分配1.運(yùn)輸途徑：根表皮到導(dǎo)管徑向運(yùn)輸（質(zhì)外體、共質(zhì)體） 根向上運(yùn)輸（木質(zhì)部）葉向下運(yùn)輸（韌皮部）葉向上運(yùn)輸（韌皮部） 可

30、橫向運(yùn)輸?shù)侥举|(zhì)部2.運(yùn)輸形式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），少量硝酸鹽P：主要是正磷酸鹽，少量在根變?yōu)橛袡C(jī)磷S：主要是硫酸根，少量甲硫氨酸和谷胱甘肽金屬：離子狀態(tài)61 礦質(zhì)元素的運(yùn)輸形式：大部分金屬元素以離子形式上運(yùn)；非金屬元素以離子或有機(jī)分子上運(yùn)；大部分氮素在根中合成有機(jī)物（主要是Asp、Asn、Gln、NO3-）再上運(yùn)；磷、硫主要以無機(jī)酸根形式上運(yùn)。硝酸還原酶（NR）是一個(gè)含鉬蛋白，叫做鉬黃素蛋白，該酶是誘導(dǎo)酶。光照促進(jìn)還原。該過程發(fā)生在根和葉的細(xì)胞質(zhì)中。是限速酶。亞硝酸還原酶（NiR）在根中的前質(zhì)體或葉中的葉綠體，該酶也是誘導(dǎo)酶。光照促進(jìn)該過程。缺鐵，該

31、過程受阻。誘導(dǎo)因子是底物NO3 、光在植物體，氨首先轉(zhuǎn)化為Gln（谷氨酰胺），進(jìn)而轉(zhuǎn)化為Glu（谷氨酸），Asp（天冬氨酸），Asn（天冬酰胺），再轉(zhuǎn)化為其它氨基酸。酰胺的生理功能：Gln和Asn是植物體內(nèi)兩種重要的酰胺。其主要功能是氮素運(yùn)輸、氨的解毒與貯藏，以及含氮物質(zhì)合成進(jìn)行氮素供應(yīng)。 Gln的存在是植物健康的標(biāo)志，常與合成代謝和生長有關(guān)。 Asn的存在是植物不健康的象征，常與蛋白質(zhì)分解代謝反應(yīng)有關(guān)。考點(diǎn)3 .4 礦質(zhì)元素功能N:稱生命元素,缺乏時(shí)植株矮小、葉黃缺綠，莖細(xì)。過多，夜色深綠，枝葉徒長，抵抗逆境能力下降。P:利于糖運(yùn)輸、細(xì)胞分裂、分生組織的增長。缺乏時(shí)矮小、分蘗分枝少，葉暗綠（

32、可能生長慢，積累葉綠素）或紫紅（阻礙糖類運(yùn)輸，形成花色素苷）。過多，產(chǎn)生小焦斑（碳酸鈣積累），妨礙水稻對(duì)硅吸收，容易導(dǎo)致缺鋅。k：呈離子態(tài)，是體內(nèi)必需元素中唯一的一價(jià)金屬離子。作為酶活化劑；促進(jìn)蛋白質(zhì)糖類合成，促進(jìn)糖運(yùn)輸；提高抗旱性；控制細(xì)胞吸水、氣孔運(yùn)動(dòng)。缺鉀，葉片缺綠，葉緣枯焦，易倒伏，抗寒抗旱能力差。植物對(duì)三種元素需求量極大，稱為“肥料三要素”。正常玉米葉及缺N、P、K的葉片鐵：幼葉葉脈間缺綠，華北果樹的“黃葉病”硼：根粗短、葉皺縮、莖尖分生組織腐爛死亡。 湖北甘藍(lán)型油菜“花而不實(shí)” 黑龍江小麥不結(jié)實(shí) 鋅：華北蘋果、桃等果樹“小葉癥”、“叢枝癥”， 禾谷類“白苗癥”， 云南省玉米“花白葉

33、病”。硫：作物缺硫時(shí)全株體色褪淡，呈淡綠或黃綠色、或者紅色；葉脈和 葉肉失綠，葉色淺，幼葉較老葉明顯；植株矮小，葉細(xì)小，向上卷曲，變硬、易碎，提早脫落；莖生長受阻，開花遲， 結(jié)果或結(jié)莢少。1（2007）果樹有時(shí)出現(xiàn)小葉癥，其原因是： ( ) A由于營養(yǎng)不足而影響葉片生長 B由于溫度太低而影響葉片生長 C由于缺鋅而影響生長素合成，進(jìn)而影響葉片生長 D由于缺鋅而影響細(xì)胞分裂素合成，進(jìn)而影響葉片生長C2（2004）為不使士壤板結(jié)，可施用的氮肥有（ ） A尿素 NH4NO3 B(NH4)2S4 CNaNO3 DNH4CA3. 植物吸水與吸收礦質(zhì)元素之間的關(guān)系是A.有關(guān)，但不完全依賴 B.礦質(zhì)元素吸收少

34、則吸水多 C.兩者無關(guān) D.只有礦質(zhì)元素吸收多，吸水才多A4. 下列哪兩種離子之間存在競(jìng)爭機(jī)制A CI-和NO3- B CI-和Br- CCI-和Ca2+D CI-和K+5. 缺硫時(shí)會(huì)產(chǎn)生缺綠癥，表現(xiàn)為A 葉脈間缺綠以致壞死 B葉缺綠不壞死 C葉肉缺綠 D葉脈保持綠色 6（2004）固氮菌中的固氮酶復(fù)合物可將大氣中的氮，轉(zhuǎn)變成植物可利用形式的氮，固氮酶復(fù)合物的產(chǎn)物是A氨 B亞硝酸鹽 硝酸鹽 D氨基酸7、（2012）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中在馬鈴薯和甘薯生長中后期，增施哪種肥料有利于增加產(chǎn)量(單選1分)A、氮肥 B、鉀肥 C、硫肥 D、鎂肥8、（2012）酸性土壤中生長的植物容易出現(xiàn)哪些元素毒害現(xiàn)象(多選)A

35、、鐵 B、錳 C、鎂 D、鈣9. 下列有關(guān)植物營養(yǎng)元的硫元素缺失之?dāng)⑹?，何者正確？（單選）A、硫?yàn)槲⒘吭?B、缺失癥狀首先表現(xiàn)于幼葉C、 缺失癥狀為葉片黃化D、植株大量合成RuBP 羧化酶E、葉綠體的自由基形成降低AB14. 下列有關(guān)土壤與植物的礦物鹽及水分吸收之?dāng)⑹觯握哒_？(多選）A.砂土比壤土有較多的礦物鹽及水分，有利于植物的生長B.腐植土比非腐植土含有較多的礦物鹽及水分，有利于植物生長C.土壤團(tuán)粒表面一般帶正電，會(huì)吸附陰離子D.土壤溶液所含的陰離子礦物鹽較陽離子礦物鹽易被植物吸收利用E.土壤經(jīng)植物栽植一段時(shí)間后，其 pH 一般會(huì)較原來土壤為高BD砂土：砂粒含量超過50，其土壤顆粒間

36、孔隙大，小孔隙少，毛細(xì)管作用弱，保水性差。但砂土通透性良好，不耐旱，土壤微生物以好氣性的占優(yōu)勢(shì)。砂土中施肥見效快，作物早生快發(fā)，但無后勁，往往造成后期缺肥早衰，結(jié)實(shí)率低，籽粒不飽滿。粘土：質(zhì)地粘重，耕性差，土粒之間缺少大孔隙，因而通氣透水性差，既不耐旱，也不耐澇，但其保水保肥力強(qiáng)，耐肥，養(yǎng)分不易淋失，養(yǎng)分含量較砂土豐富，有機(jī)質(zhì)分解慢，腐植質(zhì)易積累。壤土：壤土的性質(zhì)則介于砂土與粘土之間，其耕性和肥力較好。這種質(zhì)地的土壤，水與氣之間的矛盾不那么強(qiáng)烈，通氣透水，供肥保肥能力適中，耐旱耐澇，抗逆性強(qiáng)，適種性廣，適耕期長，易培育成高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)土壤。土壤顆粒表面一般帶負(fù)電荷，易于吸附陽離子，陰離子容易流失?？?/p>

37、點(diǎn)4 光合作用題目2. 下列有關(guān)植物光合作用的敘述，何者 錯(cuò)誤？(單選）A.光反應(yīng)在葉綠囊（類囊體）膜進(jìn)行B.固碳反應(yīng)可在光中進(jìn)行C.光系統(tǒng)與 II 所含的光合色素組成相同D.光系統(tǒng)與 II 的反應(yīng)中心所結(jié)合的蛋白質(zhì)不同E.固碳反應(yīng)在基質(zhì)中進(jìn)行題目1. 下列有關(guān)葉綠素的敘述，何者錯(cuò)誤？（單選）A.葉綠素分子為脂溶性B.葉綠素分子具環(huán)狀結(jié)構(gòu)的頭部及碳?xì)溟L鏈的尾部C.四吡咯(Tetrapyrroles)內(nèi)中心含有錳，以利于光能量的吸收D.葉綠素分子照光時(shí)，會(huì)由基態(tài)轉(zhuǎn)為激發(fā)態(tài)E.電子傳遞鏈?zhǔn)茏钑r(shí)，激發(fā)態(tài)的葉綠素分子能量可利用熒光的發(fā)射來降低能階考點(diǎn)4 .1 光合色素光合色素的種類、結(jié)構(gòu)、功能葉綠素類

38、：chla（藍(lán)綠色）、chlb（黃綠色）、 chlc、chld 一般情況下 chl a: chl b3: 1 絕大部分chla和全部chlb、c、d具有收集并傳遞光能的作用；少數(shù)特殊chla具有將光能轉(zhuǎn)為電能作用類胡蘿卜素類：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色） 輔助吸收光能；保護(hù)葉綠素免受光氧化破壞一般情況下：葉綠素:類胡蘿卜素3:1藻膽素類：藻紅素、藻藍(lán)素（與蛋白質(zhì)結(jié)合緊密） 藻紅蛋白、藻藍(lán)蛋白（藻膽蛋白） 輔助吸收光能提取方法 80%丙酮 95%乙醇“頭部” 葉綠酸是雙羧酸，含一個(gè)卟啉環(huán)分子，卟啉環(huán)絡(luò)合Mg原子，決定了葉綠素分子的親水性?！拔膊俊?葉綠醇是一個(gè)雙萜（由4個(gè)異戊二烯單位組成）

39、，是親脂性是脂肪鏈，決定了葉綠素的脂溶性。Mg+被H+ 置換，生成去鎂葉綠素，葉片呈褐色；Mg+被Cu+置換（弱酸性條件下），生成銅代葉綠素，呈鮮亮的綠色。且更穩(wěn)定。用醋酸銅溶液處理綠色植物保存標(biāo)本或用于食品加工。 類胡蘿卜素結(jié)構(gòu)特征：不飽和碳?xì)浠衔?藻膽蛋白的生色團(tuán)與蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合，用強(qiáng)酸煮沸時(shí)才能將其分開。該生色團(tuán)與葉綠素相似，但不含Mg+和和葉綠醇。藻膽蛋白的功能是吸收光能和傳遞光能。Glu（谷氨酸） KG二氧戊酸2 -氨基酮戊酸膽色素原2H2O尿卟啉原4NH3糞卟啉原4CO2原卟啉 Mg-原卟啉Mg原脫植基葉綠素a脫植基葉綠素a光葉綠素a植醇葉綠素a的生物合成Fe考點(diǎn)4 .2 吸收光

40、譜到達(dá)地球表面的光的波長： 3002600nm 光合作用有效光波長： 400700nm 藻藍(lán)蛋白吸收光譜的最大值是在橙紅色部分，藻紅蛋白的是在綠色和黃色部分。 光子的吸收：吸收1個(gè)特定能量的光子只能讓1個(gè)電子獲得能量而躍遷到能級(jí)較高的軌道?；鶓B(tài)激發(fā)態(tài)色素吸收能量的去向(1)以共振能的形式傳遞 (2)以熱能形式散失 (3)以光的形式散失 (4) 發(fā)生光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化 單線態(tài)與三線態(tài) ： 葉綠素分子中處于同一軌道的配對(duì)電子或處于不同軌道的配對(duì)電子，其自旋方向均相反時(shí)，分子的電子總自旋等于零，光譜學(xué)家稱此種分子狀態(tài)為單線態(tài)，處于不同軌道的原先配對(duì)電子自旋方向相同，這時(shí)分子的結(jié)構(gòu)對(duì)外界磁場(chǎng)有三種可能

41、的取向，這種具有相同自旋的激發(fā)態(tài)叫做三線態(tài)。吸收紅光后，很快回到第一單線態(tài)。藍(lán)光的能量利用率不如紅光。藍(lán)光紅光熒光現(xiàn)象：葉綠素在透射光下呈綠色，反射光下呈紅色。第一單線態(tài)回到基態(tài)時(shí)發(fā)出的光，壽命短，10-8 10-9 S，強(qiáng)度大。葉綠素、類胡蘿卜素、藻膽素都有熒光現(xiàn)象。葉綠素?zé)晒獗环Q為光合作用的探針。磷光三線態(tài)回到基態(tài)時(shí)發(fā)出的光，壽命較長，10-2 10-3S，強(qiáng)度小，為熒光的1%。去掉光源后，葉綠素繼續(xù)輻射出的極微弱的紅光。熒光和磷光現(xiàn)象說明：葉綠素能被光所激發(fā)，這是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的第一步。在植物活體上看不到熒光現(xiàn)象，而在葉綠素提取液中可見，說明活體植株葉綠素所吸收的光能被傳遞下去，用于

42、光合作用了。1(2010)提取植物葉綠素時(shí)經(jīng)常采用的試劑是：(單選1分) A無水乙醇 B甘油 C重蒸水 D丙酮2（2011）將葉綠素提取液放在直射光下觀察，則會(huì)出現(xiàn)： (單選1分) A反射光是綠色，透射光是紅色 B反射光是紅色，透射光是綠色 C反射光和透射光都是綠色 D反射光和透射光都是紅色3（2011）類囊體膜上天線色素分子的排列是緊密而有序的，從外到內(nèi)依次排列，這種排列有利于能量向反應(yīng)中心轉(zhuǎn)移，并且保證能量不能逆向傳遞。屬于這種排列的有：(單選1分) A類胡蘿卜素、葉綠素b、葉綠素a B類胡蘿卜素、葉綠素a、葉綠素b C葉綠素b、葉綠素a、類胡蘿卜素 D葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素 考點(diǎn)

43、4 .3 光反應(yīng)光反應(yīng)包括原初反應(yīng)，即光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換（電能）；電子傳遞和光合磷酸化，即電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能；量子產(chǎn)額：吸收一個(gè)光量子后放出的O2分子數(shù)或固定的CO2分子數(shù)光合單位：是存在于類囊體膜上能進(jìn)行完整光反應(yīng)的最小結(jié)構(gòu)單位。=聚光（天線）色素系統(tǒng) +反應(yīng)中心反應(yīng)中心：反應(yīng)中心光能轉(zhuǎn)換色素分子（P）+原初電子受體（A）+原初電子供體（D）。高等植物的最初電子供體是水，最終電子受體是NADP+紅降：1943年，愛默生（R.Emerson）以小球藻為試材，研究不同光波的光合效率，發(fā)現(xiàn)685nm（遠(yuǎn)紅光）時(shí)，量子產(chǎn)額急劇下降。愛默生雙光增益效應(yīng)表明葉綠體存在2個(gè)不同的光系統(tǒng) 雙光增益效

44、應(yīng)：1957年，Emerson 等進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)生紅降時(shí)，若補(bǔ)充650nm的紅光，則量子產(chǎn)額劇增，比有685nm和650nm單獨(dú)照射的各還要多，這種兩種波長的光波促進(jìn)光合效率的現(xiàn)象稱為 Emerson效應(yīng)。光系統(tǒng)：photosystem,簡稱PS，P700）：顆粒較小，位于類囊體膜的外側(cè)，最大吸收波長700nm，主要功能的還原NADP+。光系統(tǒng)：（photosystem,簡稱PS，P680）：顆粒較大，位于類囊體膜的內(nèi)側(cè)，最大吸收波長680 nm，主要功能是水光解放氧。 敵草?。―CMU ），一種除草劑，縮寫抑制PS的光化學(xué)活性， PS對(duì)此不敏感。 83傳遞電子和質(zhì)子的4個(gè)復(fù)合體（1） PS

45、：氧化水釋放質(zhì)子、O2、電子 （2）Ctyb6-f 復(fù)合體： （3）PS核心復(fù)合體：（4）ATP 合酶復(fù)合體（偶聯(lián)因子）PQ：質(zhì)體醌，可移動(dòng)的電子載體，傳遞電子和質(zhì)子。PQ是H+和電子的傳遞體，可以在膜內(nèi)或膜表面移動(dòng)，在傳遞電子的同時(shí)，將H+從類囊體膜外移入膜內(nèi)，造成跨類囊體膜的H+梯度，又稱“PQ穿梭”。PC：質(zhì)體菁（質(zhì)體藍(lán)素），類囊體腔中?？梢砸苿?dòng)。Fd鐵氧還蛋白也可以移動(dòng)。其它不能移動(dòng)。光合電子傳遞鏈：由于各電子傳遞體具不同的氧化還原電位，負(fù)值起越大代表還原勢(shì)越強(qiáng)，正值越大代表氧化勢(shì)越強(qiáng)，據(jù)此排列呈“Z”形，又稱為“Z方案”。示循環(huán)及非循環(huán)電子傳遞圖非環(huán)式電子傳遞：結(jié)果：產(chǎn)物有O2、AT

46、P、NADPH特點(diǎn)：電子傳遞路徑是開放的，電子傳遞中偶聯(lián)磷酸化，在基粒片層進(jìn)行。兩個(gè)光系統(tǒng)串聯(lián)， PQ、PC、Fd可移動(dòng)。最初電子供體H2O，最終電子受體NADP+ 每傳遞4個(gè)電子分解2分子H2O，需吸收8個(gè)光量子，釋放1個(gè)O2，還原2個(gè)NADP+，同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)8個(gè)H+進(jìn)入類囊體腔，其中4個(gè)來自水的光解，另外4個(gè)由“PQ穿梭”完成。偶聯(lián)形成約3 個(gè) ATP。環(huán)式電子傳遞：PS產(chǎn)生的電子傳給Fd，再到Cytb5f復(fù)合體，然后經(jīng)PC返回PS的電子傳遞。電子傳遞路徑是閉路，只涉及PS，產(chǎn)物無O2和NADPH ，只有ATP。其可能作用是：在光過飽和條件下，通過電子傳遞耗散過剩光能。在基質(zhì)片層進(jìn)行，補(bǔ)充AT

47、P不足氫受體，包括2,6-二氯酚靛酚、苯醌、NADP+、NAD+等。 2H2O + 2A 2AH2 + O2 光離體葉綠體 2H2O O2 + 4H+ + 4e- 希爾反應(yīng)說明：O2的釋放與CO2的還原是兩個(gè)不同的過程，釋放的O2來自H2O。88關(guān)于氧釋放的機(jī)理知道不多。根據(jù)Pierre Joliot閃光試驗(yàn)，每4次閃光出現(xiàn)一次氧釋放高峰。其中，第三次閃光放O2最多。 89放氧系統(tǒng)的5種狀態(tài) 為了解釋這種現(xiàn)象，B.Kok（1970）等提出水氧化鐘模型（Kok模型），認(rèn)為O2釋放有5種狀態(tài)，代表放氧復(fù)合物（縮寫OEC），從S0至S4氧化勢(shì)逐漸增強(qiáng)，每閃光一次，OEC激發(fā)出一個(gè)e使自身增加一個(gè)正電

48、荷，OEC積累4個(gè)正電荷，可催化2H2O氧化。 90S0和S1為穩(wěn)定狀態(tài)，黑暗中約3/4處于S1，1/4處于S0，所以暗適應(yīng)的葉綠體需要照光三次才出現(xiàn)放氧高峰。黑暗中S2/S3可以退回到S1。抑制劑： 敵草隆（DCMU）：一種除草劑，抑制PSII中從Q向PQ的電子傳遞。 羥胺：阻止從H2O向PSII的電子流。 寡霉素：作用CF0，抑制ATP酶活性。解偶鏈劑： 2,4-二硝基苯酚（DNP）增加膜對(duì)H+的通透性，消除pmf，抑制ATP合成。 911、在光合作用中參與電子傳遞的載體是(單選1分) A、葉綠素 B、磷酸烯醇式丙酮酸 C、NADH D、NADPH 2.（06)所有進(jìn)行光合放氧的生物都具有

49、哪種色素（單選）A葉綠素a, 葉綠素b B葉綠素a, 葉綠素c C葉綠素a, 類胡蘿卜素 D葉綠素a，藻膽素3.(01年)在提取葉綠素時(shí)，加入少量碳酸鈣的目的是（單選）A. 增加葉綠素的溶解度 B破壞膜系統(tǒng)，使葉綠素被充分提取C防止葉綠素在提取時(shí)受到破壞D防止葉綠素與其它物質(zhì)結(jié)合4.(03)以下有關(guān)光合色素性質(zhì)的論述中，哪一項(xiàng)是正確的?A完整葉綠體提取液的熒光比葉綠體色素提取液的熒光強(qiáng)B只有少數(shù)葉綠素b具有光能轉(zhuǎn)換的功能C溶解度法分離葉綠素和類胡蘿卜素的機(jī)理是類胡蘿卜素發(fā)生皂化反應(yīng)后轉(zhuǎn)移至上層水中D醋酸-醋酸銅溶液使植物葉片保綠的原因是它可促使葉綠素轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的亮綠色的去鎂葉綠素5.（11年）

50、類囊體膜上天線色素分子的排列是緊密而有序的，從外到內(nèi)依次排列，這種排列有利于能量向反應(yīng)中心轉(zhuǎn)移，并且保證能量不能逆向傳遞。屬于這種排列的有（單選1分）A類胡蘿卜素、葉綠素b、葉綠素a B類胡蘿卜素、葉綠素a、葉綠素b C葉綠素b、葉綠素a、類胡蘿卜素D葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素考點(diǎn)4 .4 碳反應(yīng)C3途徑只具有C3途徑的植物稱C3植物。如水稻、棉花、菠菜、青菜,木本植物幾乎全為C3植物。PGAL的走向： （1）葉綠體內(nèi)合成淀粉、蛋白質(zhì)和脂質(zhì) （2）大部分在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成蔗糖總反應(yīng)式 ：3CO2+ 5H2O+6NADPH +9ATP GAP （3磷酸甘油醛 ）+6NADP +3H +9ADP

51、8H3PO4 C4途徑（四碳二羧酸途徑，Hatch-slack 途徑）玉米、高粱、甘蔗、黍與粟C4植物葉片解剖及生理學(xué)特點(diǎn) C4植物 C3植物 維管 1 鞘細(xì)胞大、多. 小, 較少. 束鞘 2 具較大葉綠體,多，無基粒 無(或不發(fā)達(dá)). 細(xì)胞 3 能產(chǎn)生淀粉粒. 不能. 葉 1 葉綠體小、少,有基粒. 具正常葉綠體. 肉 2 有“花環(huán)”結(jié)構(gòu). 無“花環(huán)”結(jié)構(gòu)、排列松. 細(xì) 3 與鞘細(xì)胞間有大量胞間連絲 不是大量. 胞 4 不形成淀粉粒. 形成淀粉粒.C3 小麥維管束鞘細(xì)胞無葉綠體C4 玉米維管束鞘細(xì)胞有葉綠體維管束鞘細(xì)胞天冬氨酸CAM途徑（景天酸代謝途徑）CAM植物：它們多屬肉質(zhì)或半肉質(zhì)植物,

52、如景天、仙人掌、菠蘿、劍麻等，適應(yīng)干熱條件。相同點(diǎn)：都有羧化和脫羧兩個(gè)過程；都只能暫時(shí)固定CO2 ，不能將CO2還原為糖； CO2最初受體是PEP，最初產(chǎn)物是OAA；催化最初羧化反應(yīng)的酶是PEP羧化酶不同點(diǎn)：C4途徑羧化和脫羧在空間上分開羧化葉肉細(xì)胞、脫羧鞘細(xì)胞CAM途徑羧化和脫羧在時(shí)間上分開 羧化夜晚、脫羧白天 六、C3、C4、CAM植物光合特征比較 特 征 C3植物 C4植物 CAM植物植物類型溫帶植物熱帶亞熱帶植物干旱地區(qū)植物葉結(jié)構(gòu)無花環(huán)結(jié)構(gòu)有花環(huán)結(jié)構(gòu)無花環(huán)結(jié)構(gòu)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固定途徑C3途徑C3、C4途徑C3、

53、CAM最初CO2受體RUBPPEP光RUBP暗PEPCO2固定最初產(chǎn)物PGAOAA光PGA暗OAA光合速率 中 高 低蒸騰系數(shù) 高 中 低飽和光強(qiáng)全日照1/2 無 無考點(diǎn)4 .5 光呼吸概念：光呼吸是指植物的綠色細(xì)胞在光照條件下進(jìn)行的吸收O2并放出CO2的過程。 2 .光呼吸的生物化學(xué) （1）呼吸的本質(zhì)就是乙醇酸的生物合成和氧化 （2） 乙醇酸途徑中，氧的吸收發(fā)生在葉綠體和過氧化體，CO2的放出發(fā)生在線粒體中。即乙醇酸途徑是葉綠體、過氧化體和線粒體三種細(xì)胞器的協(xié)同活動(dòng)下完成的。 （3）乙醇酸途徑是循環(huán)的,故又稱為C2循環(huán)光呼吸的生理功能 光呼吸釋放的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變成 CO2釋放出去。光呼吸是一個(gè)消費(fèi)過程。（1）近年來不少人認(rèn)為光呼吸可保護(hù)光合器免受傷害。在干旱和高輻射期間，氣孔關(guān)閉光合組織合成乙醇酸，并使光呼吸的CO2重新固定，消耗過剩的光能，保護(hù)葉綠體免受傷害。（2）防止氧對(duì)光合碳同化的抑制作用（3）磷酸丙糖和氨基酸合成的補(bǔ)充途徑1.在光合環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，突然降低環(huán)境中的CO2濃度，則光合環(huán)中的中間產(chǎn)物含量會(huì)發(fā)生如下的瞬時(shí)變化：（單選）（ ）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、產(chǎn)物是以 的形式從葉綠體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中去的。（單選）A核酮糖 B葡萄糖 C蔗糖 D磷酸丙糖3夜間，CAM植物細(xì)胞的液泡內(nèi)積量大量的 。（單選）A氨基酸 B糖類 C有機(jī)酸 DCO24. Rubisco是雙功能酶，在CO2/O2比值相對(duì)較高時(shí)，主要發(fā)生 。（單選）A羧化反應(yīng) B加氧反應(yīng) C加氧反應(yīng)大于羧化反應(yīng) D以上三者均不對(duì)5下面有關(guān)光系統(tǒng)II的論述是正確的?(多選） A在受光激發(fā)后，原初電子供體P680失去電子 BP700是P680的氧化態(tài)形式 C每一個(gè)吸收的光子可以導(dǎo)致兩個(gè)電子傳遞 D放氧過程產(chǎn)生的質(zhì)子可以用于ATP合成E光系統(tǒng)II僅在葉綠體存在6哪些特征使得景天科植物適應(yīng)在炎熱荒漠環(huán)境生長

56、? A維管束的排列方式特異 B具有C4代謝途徑 C白天氣體交換少 D儲(chǔ)存酸性物質(zhì)可以抗蟲。 按非環(huán)式電子傳遞，每傳遞4個(gè)e-，分解2個(gè)H2O，釋放1個(gè)O2，還原2個(gè)NADP+，需要吸收8個(gè)/10個(gè)光量子，量子產(chǎn)額為1/8或者1/10，同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)8個(gè)H+進(jìn)類囊體腔。所以吸收2個(gè)或者2.5個(gè)光子傳遞一個(gè)電子?？键c(diǎn)4.5 有機(jī)物運(yùn)輸形式：主要是蔗糖途徑：篩管、篩胞 同化產(chǎn)物的分配規(guī)律 1.總原則：從源到庫 代謝源制造和輸出同化產(chǎn)物的器官 代謝庫消耗或貯藏有機(jī)物的器官2.優(yōu)先分配到生長中心3.就近供應(yīng)，同側(cè)運(yùn)輸4.功能葉間無供應(yīng)關(guān)系5. 可再分配利用：蹲棵蔗糖優(yōu)點(diǎn)溶解度很高(0時(shí)，179g / 100m

57、l水)。是非還原性糖，很穩(wěn)定。運(yùn)輸速率很高。具有較高能量。適合長距離運(yùn)輸 有機(jī)物在源端的裝載 是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。庫端的卸出 不一定。 壓力流動(dòng)學(xué)說 同化物在SECC復(fù)合體內(nèi)隨著液流的流動(dòng)而移動(dòng)，而液流的流動(dòng)是由于源庫兩端的壓力勢(shì)差而引起的。51.(16)有關(guān)韌皮部運(yùn)輸機(jī)制的壓力流動(dòng)學(xué)說，下列哪些描述是正確的。（多選）A.維持篩管中液流靠源端和庫端間的膨壓差推動(dòng)； B.該機(jī)制無關(guān)滲透勢(shì)的變化； C.韌皮部運(yùn)輸機(jī)制完全不耗能； D.源庫端的裝載是耗能的主動(dòng)運(yùn)輸過程； E.源庫端的卸出是不耗能的被動(dòng)運(yùn)輸過程。（AD） 25.(13)植物維管組織是植物細(xì)胞水分與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹饕緩?，主張篩管內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)勢(shì)是靠源端的庫端的壓力勢(shì)差而建立的壓力梯度來推動(dòng)的學(xué)說是： （單選1分） A蛋白質(zhì)收縮學(xué)說 B胞質(zhì)泵動(dòng)學(xué)說 C壓力流動(dòng)學(xué)說 D內(nèi)聚力一張力學(xué)說 (C)壓力流動(dòng)假說不能解決的問題： 1. 篩管細(xì)胞由于存在篩板和callose，阻力很大，溶質(zhì)流動(dòng)所需壓力比篩管內(nèi)實(shí)際壓力大得多； 2. 難以解釋溶質(zhì)雙向流動(dòng)； 3. 不能解釋物質(zhì)運(yùn)輸與消耗代謝能的關(guān)系，該假說與運(yùn)輸系統(tǒng)的代謝似乎無關(guān)。111二. 細(xì)胞質(zhì)泵動(dòng)