植物生理學(xué)(王忠)復(fù)習(xí)思考題與答桉

中缺少復(fù)雜的內(nèi)膜系統(tǒng)和細(xì)胞器。由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱原核生物上相關(guān)，由膜組成的細(xì)胞器的總稱。主要指②單層膜細(xì)胞器，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、高爾基體、蛋器。呈球狀、棒狀或細(xì)絲狀等，具有雙層膜。線粒體能自行分裂，并含有DNA、），③核糖體核糖核酸(rRNA)，分子量較大，同蛋白質(zhì)一起構(gòu)成核糖體，核糖體是擬核體，細(xì)胞體積一般很小，質(zhì)膜與細(xì)胞質(zhì)2.典型的植物細(xì)胞與動物細(xì)胞的在結(jié)構(gòu)上的差異是什么？這些4.高等植物細(xì)胞有哪些主要細(xì)胞器？這些細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與生理功能有何答：高等植物細(xì)胞內(nèi)含有葉綠體、線粒體、泡。液泡內(nèi)含有糖、酸等溶質(zhì)，具有滲透勢內(nèi)，親水頭部向外，組成雙脂層，蛋白質(zhì)鑲嵌在生物膜，其蛋白質(zhì)的種類多，蛋白質(zhì)與脂類的比細(xì)胞的代謝活動"按室進(jìn)行"，各自執(zhí)行不同的功能。同時由于內(nèi)膜系統(tǒng)的存在又因表達(dá)有明顯的"時"與"空"的特性。另外，植物基因表達(dá)比動物更容易受環(huán)境因段中有相應(yīng)基因進(jìn)行適度表達(dá)，產(chǎn)生與組織結(jié)構(gòu)和代謝功能組分不變時，體系自由能隨組分j的摩爾變化率。換句話說，在一個龐大的體系中，在等溫等壓以及保持其他各組分濃度不變時，加入1摩爾j物質(zhì)所引起體系μj=μo-j＋RTlnaj＋ZjFE＋Vj,mP＋mjgh量)來解釋水分在木質(zhì)部中上升的學(xué)說。內(nèi)聚力學(xué)說量高，溶質(zhì)含量少，水勢高。純水的Nw≈55由根吸收，經(jīng)過植物,然后蒸發(fā)到大氣，這樣水分在土壤、植物和大氣間的運(yùn)動⑵代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)如果沒有水，許多重要的生化過程如光合⑶各種生理生化反應(yīng)和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)如礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸、氣體交⑷使植物保持固有的姿態(tài)植物細(xì)胞含有大量水分，產(chǎn)生的靜水壓⑸具有重要的生態(tài)意義通過水所具有的特殊的理化性質(zhì)可以調(diào)節(jié)度。例如：植物通過蒸騰散熱，調(diào)節(jié)體溫，以減移動、不易蒸發(fā)散失的水，稱為束縛水,另一種是與以自由移動的水,稱為自由水。自由水可參與各種代反之，自由水少時，細(xì)胞原生質(zhì)呈凝膠狀態(tài)，植答：該論點(diǎn)不正確。因?yàn)楫?dāng)細(xì)胞的ψw=ψs時，該細(xì)胞的ψp=0，而ψs答：關(guān)于氣孔開閉機(jī)理主要有兩種學(xué)說:⑴無機(jī)離子泵學(xué)說又稱K+泵假說。光下K騰作用。其次，光可以提高大氣與葉子溫度，增可能的原因是：①高濃度CO2會使質(zhì)膜透性增加，導(dǎo)致K+泄漏，消除質(zhì)膜內(nèi)外說"來解釋，即水分子的內(nèi)聚力大于張力，從而能保證水分在植物體內(nèi)的向上運(yùn)形成氣泡。在張力的作用下，氣泡還會不斷⑵降低蒸騰速率如在移栽植物時避開促進(jìn)蒸騰的高溫、π1V1=π2V2或ψπ1V1=ψπ2V2答：氣相的水勢可按下式計(jì)算:ψW第三章植物的礦質(zhì)與氮素營養(yǎng)復(fù)習(xí)思考題與答案礦質(zhì)營養(yǎng)（mineralnutrition）植物對礦質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和同化以及礦質(zhì)在生命質(zhì)，所以又稱為礦質(zhì)元素。是由于土壤的物理、化學(xué)、微生物條件的改善而產(chǎn)生的間接效果。部分營養(yǎng)元素的溶液中培養(yǎng)植物的方法。質(zhì)中，加入營養(yǎng)液培養(yǎng)植物的方法。梯度吸收礦質(zhì)的過程?；瘜W(xué)勢梯度吸收礦質(zhì)的過程。性分子跨膜運(yùn)輸?shù)膭恿ΑＬ荻鹊拇笮?；而分子的擴(kuò)散決定于化學(xué)勢梯度或濃度梯度。），這種鹽類被稱為生理酸性鹽，如多種銨鹽。），升高，這種鹽類被稱為生理堿性鹽，如多種硝酸鹽。苗產(chǎn)生硝酸還原酶，如用不含硝酸鹽的溶液培養(yǎng)，則無此酶出現(xiàn)。后再分解并調(diào)運(yùn)到其它部位去重新利用的過程。通過體內(nèi)固氮酶的作用，將大氣中的游離氮固定轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程。（二）寫出下列符號的中文名稱，并簡述其主要功能或作用硝酸還原酶是一種誘導(dǎo)酶。酸和氨（NH3）生成L-谷氨酰胺。GS普遍存在于各種植物的組織中，對氨有很高的親和力，因此能防止氨累積而造成的毒害。光合作用的生物體中。在被子植物的組織中都有較高OGAT活性。綠色組織中的GOGAT存在于葉綠體內(nèi)。谷氨酸的降解中起較大的作用，GDH主要存在于根和葉內(nèi)的線粒體磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、銅、硼、鋅、錳、鉬、氯（也有文獻(xiàn)將鈉和鎳歸為必需元素）。根據(jù)國際植物營養(yǎng)學(xué)會的規(guī)定，植物必需元素有三條標(biāo)準(zhǔn)：第一，由于缺乏該元素，植物生長受阻，不能完成其生活史；第二，除去該元素，表現(xiàn)為條件的改善而產(chǎn)生的間接效果。養(yǎng)液中除去或加入某一元素，觀察該元素對植物的生長發(fā)育和生理生化的影響。如果在培養(yǎng)液中，除去某一元素，植物生長發(fā)育不良，并出現(xiàn)特有的病癥，或當(dāng)加入該元素后，病狀又消失，則說明該元素為植物的必需元素。反之，若減去某一元素對植物生長發(fā)育無不良影響，即表示該元素為非植物必需元素。2．試述氮、磷、鉀的生理功能及其缺素病癥。生理功能：①氮是蛋白質(zhì)、核酸、磷脂的主要成分，而這三者又是原生質(zhì)、細(xì)胞(如NAD+、NADP+、FAD等)的成分，它們在物質(zhì)和能量代謝中起重要作用。③缺氮病癥：①植株瘦小。缺氮時，蛋白質(zhì)、核酸、磷脂等物質(zhì)的合成受阻，影響細(xì)胞的分裂與生長，植物生長矮小，分枝、分蘗很少，葉片小而薄，花果少且易脫落。②黃化失綠。缺氮時影響葉綠素的合成，使枝葉變黃，葉片早衰，甚至干枯，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低。③老葉先表現(xiàn)病癥。因?yàn)橹参矬w內(nèi)氮的移動性大，老葉下部葉片開始逐漸向上。和ADP的成分。③磷參與碳水化合物的代謝和運(yùn)輸，如在光合作用和呼吸作用過程中，糖的合成、轉(zhuǎn)化、降解大多是在磷酸化后才起反應(yīng)的。④磷對氮代謝有缺磷病癥：①植株瘦小。缺磷影響細(xì)胞分裂，使分蘗分枝減少，幼芽、幼葉生長停滯，莖、根纖細(xì)，植株矮小，花果脫落，成熟延遲。②葉呈暗綠色或紫紅色。生理功能：①酶的活化劑。鉀在細(xì)胞內(nèi)可作0多種酶的活化劑，如丙酮酸激酶、果糖激酶、蘋果酸脫氫酶、淀粉合成酶、琥珀oA合成酶、谷胱甘肽合鉀是構(gòu)成細(xì)胞滲透勢的重要成分，如對氣孔的開放有著直接的作用。缺鉀病癥：①抗性下降。缺鉀時植株莖桿柔弱，易倒伏，抗旱、抗寒性降低。②葉色變黃葉緣焦枯。缺鉀葉片失水，蛋白質(zhì)、葉綠素被破壞，葉色變黃而逐漸壞死；缺鉀有時也會出現(xiàn)葉緣焦枯，生長緩慢的現(xiàn)象，但由于葉中部生長仍較快，而可被重復(fù)利用的元素，故缺素病癥首先出現(xiàn)在下部老葉。葉綠素碳酸酐酶細(xì)胞色素硝酸還原酶多酚氧化酶答：葉綠素中含N、Mg；碳酸酐酶中含N、Zn；細(xì)胞色素中含N、Fe；硝酸還鉀、鎂等。在植株旺盛生長時，如果缺少非重復(fù)利用元素，缺素病癥就首先出現(xiàn)在頂端幼嫩葉上，例如，大白菜缺鈣時心葉呈褐色。如果缺少重復(fù)利用元素，缺素病癥就會出現(xiàn)在下部老葉上，例如，缺氮時葉片由下而上褪綠發(fā)黃。答1）根系吸收礦質(zhì)與吸收水分是既相互關(guān)聯(lián)又相互獨(dú)立的兩個過互關(guān)體，隨水流分布到植株各部分；②礦質(zhì)的吸收，降低了根系細(xì)胞的滲透勢，促進(jìn)片用于蒸騰作用，而礦質(zhì)主要分配到當(dāng)時的生長中心。（2）根對離子吸收具有選擇性植物對同一溶液中不同離子或同一鹽的陽離子和陰離子吸收的比例不同，從而引起外界溶H發(fā)生變化。量其它鹽類，這種毒害現(xiàn)象就會清除，這被稱為離子間的頡頏作用。6．試述礦質(zhì)元素如何從膜外轉(zhuǎn)運(yùn)到膜內(nèi)的。答：物質(zhì)通過生物膜有三種方式，一是被動運(yùn)轉(zhuǎn)，是順濃度梯度的運(yùn)轉(zhuǎn)，包括簡單擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散；二是主動運(yùn)轉(zhuǎn)，是逆濃度梯度的運(yùn)轉(zhuǎn)；三是膜動運(yùn)轉(zhuǎn)，包括(1)被動吸收被動吸收有擴(kuò)散作用和協(xié)助擴(kuò)散兩種方式。①擴(kuò)散作用指分子或過構(gòu)象變化轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)。于ATP酶。ATP酶是質(zhì)膜上的插入蛋白，它既可以在水TP釋放能量的同時質(zhì)元素可在△μH+的驅(qū)動下通過傳遞體以及離子通道從膜外轉(zhuǎn)運(yùn)到膜內(nèi)。7．用實(shí)驗(yàn)證明植物根系吸收礦質(zhì)元素存在著主動吸收和被動吸收。段，稱為第一階段，然后礦質(zhì)吸收速度變慢且較平穩(wěn)，稱為第二階段。在第一階行的吸收，這是不需要代謝來提供能量的順電化學(xué)勢梯度被動吸收礦質(zhì)的過程；后者是利用呼吸釋放的能量逆電化學(xué)勢梯度主動吸收礦質(zhì)的過程。答：通常白天硝酸還原速度顯著較夜間為快，這是因?yàn)椋汉虯TP。(2)光合作用制造同化物，促進(jìn)呼吸作用，間接為硝酸鹽的還原提供能量，也為氮代謝提供碳骨架。(3)硝酸還原酶與亞硝酸還原酶是誘導(dǎo)酶，其活性不但被硝酸誘導(dǎo)，而且光能促9．試述硝態(tài)氮進(jìn)入植物體被還原，以及合成氨基酸的過程。答：硝酸還原以及合成氨基酸的過程大致可用下圖示意：由亞硝酸還原酶利用光反應(yīng)中生成的還原d將NO2-還原成NH4+。在根中硝作用。GS普遍存在于各種植物的所有組織中。它對氨有很高的親和力，能有效此外，還有谷氨酸脫氫酶（GDH）也能參與氨的同化過程，但其在植物同化氨10．試述礦質(zhì)元素在光合作用中的生理作用（可在學(xué)習(xí)第四章后思考）。答：礦質(zhì)營養(yǎng)在光合作用中的功能極為廣泛，歸納起來有以下方面：（1）葉綠體結(jié)構(gòu)的組成成分如N、P、S、Mg是葉綠體結(jié)構(gòu)中構(gòu)成葉綠素、蛋白質(zhì)以及片層膜不可缺少的元素。含有Fe，因而缺Fe會影響光合電子傳遞速率。光合碳還原循環(huán)中所有的中間產(chǎn)物，合成淀粉的前體ADPG，合成蔗糖的前體UDPG等，這些化合物中都含有磷酸基團(tuán)。故。因而凡是影響葉綠素代謝的因素都會引起植物失綠?？赡艿脑蛴校汗猓膺^強(qiáng)，葉綠素反而會受光氧化而破壞。低溫度約為2℃,最適溫度約30℃,最高溫度約40℃。高溫和低溫都會使葉片失綠。高溫下葉綠素分解加速，褪色更快。（3）營養(yǎng)元素氮和鎂都是葉綠素的組成成分，鐵、錳、銅、鋅等則在葉綠素的（5）水缺水不但影響葉綠素的生物合成，而且還促使原有葉綠素加速分解。葉不能合成葉綠素。有些病毒也能引起花葉病。質(zhì)、核酸、磷脂的主要成分，而且是葉綠素的成分，與光合作用有密切關(guān)系。因且氮素在土壤中易缺乏，因此在葉菜類植物的栽培中要多施氮肥。氮肥充足時，葉片肥大，產(chǎn)量高，汁多葉嫩，品質(zhì)好。鉀與糖類的合成有關(guān)。鉀肥充足時，蔗糖、淀粉、纖維素和木質(zhì)素含量較高，葡官（馬鈴薯塊莖和甘薯塊根）中鉀含量較多，種植時鉀肥需要量也較多。水稻秧苗根系在栽插過程中受傷，影響植株對構(gòu)成葉綠素的重要礦質(zhì)元N素和系恢復(fù)生長后，新根能從土壤中吸收N、Mg等礦質(zhì)元素，使葉綠素合成恢復(fù)正常。隨著新葉的生長，植株的綠色部分增加，秧苗返青。2反應(yīng)。"此光合電子傳遞途徑中的電子傳遞體按氧化還原電位光能轉(zhuǎn)化效率光合產(chǎn)物中所貯存的化學(xué)能占光合作用C3途徑(C3pathway)和C3植物(合物，所以稱C3途徑，也叫做C3光合碳還原循環(huán)(C3photosyntheticcarbon3植物大多為溫帶和寒帶植物。水稻、小麥、棉花、大豆、油菜等為C3植物。C3-C4中間植物指形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)和生理生化特性介于C3植物和C4植物之間兩個光系統(tǒng)的中間電子載體系統(tǒng)，含有Cytf、Cytb6(2個，為電子傳遞循環(huán)劑)也即用氧化態(tài)吸收光譜與還原態(tài)吸收光譜間的photosyntheticrate),指實(shí)際所測到的光合速率，它等于總光合速率(gross=4.8×105J）場所是葉綠體.++O2期內(nèi)釋放的則是O2。這清楚地指出光合作用中釋放的O2來自于H2O。⑵光合放氧的量子需要量大于8從理論上講一個量子引起一個分子激發(fā)，放出O2↑)⑶防止強(qiáng)光對光合機(jī)構(gòu)的破壞作用在強(qiáng)光下，光反應(yīng)中形成的同化和不同的空間(葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞)完成C類植物。如可根據(jù)植物的地理分布、分類學(xué)光合"午睡"是植物中的普遍現(xiàn)象，也是植物對環(huán)境缺水的一種適應(yīng)方式。但是"漬、病蟲草害等。在逆境條件下，作物的光合生提高作物光能利用率的主要途