考研植物生理學(xué)

第一章植物的水分代謝復(fù)習(xí)題參照答案名詞解釋1、水分代謝(watermetabolism)：植物對水分的吸取、運送、運用和散失的過程。2、水勢(waterpotential)：每偏摩爾體積水的化學(xué)勢差。符號：ψw3、滲透勢(osmoticpotential)：由于溶液中溶質(zhì)顆粒的存在而引起的水勢減少值，符號ψπ。用負(fù)值表達(dá)。亦稱溶質(zhì)勢（ψs）。4、壓力勢(waterpotential)：由于細(xì)胞壁壓力的存在而增大的水勢值。一般為正值。符號：ψp。初始質(zhì)壁分離時，ψp為0；劇烈蒸騰時，ψp會呈負(fù)值。5、襯質(zhì)勢(waterpotential):由于細(xì)胞膠體物質(zhì)親水性和毛細(xì)管對自由水的束縛而引起的水勢減少值，以負(fù)值表達(dá)。符號：ψm6、重力勢(waterpotential)：由于重力的存在而使體系水勢增長的數(shù)值。符號：ψg。7、自由水：距離膠粒較遠(yuǎn)而可以自由流動的水分。8、束縛水：靠近膠粒而被膠粒所束縛，不易自由流動的水分。9、滲透作用：水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)移動的現(xiàn)象。10、吸漲作用：親水膠體吸水膨脹的現(xiàn)象。11、代謝性吸水：運用細(xì)胞呼吸釋放出的能量，使水分通過質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞的過程。12、水的偏摩爾體積：在溫度、壓強(qiáng)及其他組分不變的條件下，在無限大的體系中加入1摩爾水時，對體系體積的增量。符號V-w13、化學(xué)勢：一種物質(zhì)每mol的自由能就是該物質(zhì)的化學(xué)勢。14、水通道蛋白：存在于生物膜上的一類具有選擇性、高效轉(zhuǎn)運水分功能的內(nèi)在蛋白，亦稱水孔蛋白。15、吐水：從未受傷的葉片尖端或邊緣的水孔向外溢出液滴的現(xiàn)象。16、傷流：從受傷或折斷的植物器官、組織傷口處溢出液體的現(xiàn)象。17、根壓：植物根部的生理活動使液流從根部上升的壓力。18、蒸騰拉力：由于蒸騰作用產(chǎn)生的一系列水勢梯度使導(dǎo)管中水分上升的力量。19、蒸騰作用：水分以氣體狀態(tài)通過植物體表面從體內(nèi)散失到體外的現(xiàn)象。20、蒸騰速率：又稱蒸騰強(qiáng)度，指植物在單位時間內(nèi)，單位葉面積通過蒸騰作用而散失的水分量。（g/dm2?h）21、蒸騰比率：植物每消耗1kg水時所形成的干物質(zhì)重量（g）。22、蒸騰系數(shù)：植物制造1g干物質(zhì)所需消耗的水分量（g）。又稱為需水量。它是蒸騰比率的倒數(shù)。23、小孔擴(kuò)散律：指氣孔通過多孔表面的擴(kuò)散速率不與其面積成正比，而與小孔的周長成正比的規(guī)律。24、永久萎蔫：萎蔫植物若在蒸騰速率減少后來仍不能恢復(fù)正常，這樣的萎蔫就稱為永久萎蔫。25、臨界水勢：氣孔開始關(guān)閉的水勢。26、水分臨界期：植物對水分缺乏最敏感的時期。一般為花粉母細(xì)胞四分體形成期。27、生理干旱：鹽土中栽培的作物，由于土壤溶液的水勢低，吸取水分較為困難或者是原產(chǎn)熱帶的作物遇低于10℃的溫度時而出現(xiàn)的萎蔫現(xiàn)象。28、內(nèi)聚力學(xué)說：又稱蒸騰流一內(nèi)聚力—張力學(xué)說。即以水分的內(nèi)聚力來解釋水分沿導(dǎo)管上升的原因的學(xué)說。29、初干：在蒸騰失水過多或水分供應(yīng)局限性的條件下，細(xì)胞間隙及氣孔下腔不再為水蒸氣所飽和，這時雖然氣孔張開，蒸騰作用也受到克制的現(xiàn)象。30、節(jié)水農(nóng)業(yè)：是充足運用水資源、采用水利和農(nóng)業(yè)措施提高水分運用率和生產(chǎn)效率，并發(fā)明出有助于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境的農(nóng)業(yè)。簡答題1、植物水分代謝包括哪些過程？答：植物從環(huán)境中不停地吸取水分，并通過莖導(dǎo)管運到葉片及其他器官，以滿足正常的生命活動的需要。不過，植物又不可防止地要丟失大量水分到環(huán)境中去。詳細(xì)而言，植物水分代謝可包括三個過程：（1）水分的吸??；（2）水分在植物體內(nèi)的運送；（3）水分的排出。2、植物體內(nèi)水分的存在狀態(tài)與代謝關(guān)系怎樣？答：植物體中水分的存在狀態(tài)與代謝關(guān)系極為親密，并且與抗性有關(guān)。一般來說，束縛水不參與植物的代謝反應(yīng)，在植物某些細(xì)胞和器官重要含束縛水時，則其代謝活動非常微弱，如越冬植物的休眠芽和干燥種子，僅以極弱的代謝維持生命活動，但其抗性卻明顯增強(qiáng)，能渡過不良的逆境條件。而自由水重要參與植物體內(nèi)的多種代謝反應(yīng)，含量多少還影響代謝強(qiáng)度，含量越高，代謝越旺盛。因此常以自由水/束縛水比值作為衡量植物代謝強(qiáng)弱和抗性的生理指標(biāo)之一。3、植物細(xì)胞吸水有哪幾種方式？答：植物細(xì)胞吸水有三種方式：（1）未形成液泡的細(xì)胞，靠吸脹作用去吸水；（2）液泡形成之后，細(xì)胞重要靠滲透性吸水；（3）與滲透作用無關(guān)，而與代謝過程親密有關(guān)的代謝性吸水。4、運用細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象可以處理哪幾種問題？答：（1）闡明原生質(zhì)層是半透膜。（2）判斷細(xì)胞死活。只有活細(xì)胞的原生質(zhì)層才是半透膜，才有質(zhì)壁分離現(xiàn)象；如細(xì)胞死亡，則不能產(chǎn)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。（3）測定細(xì)胞的滲透勢。5、水分是怎樣通過膜系統(tǒng)進(jìn)出細(xì)胞的呢？答：水分進(jìn)出細(xì)胞有兩種途徑：一種是單個水分子通過膜脂間隙擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞；另一種是以水集流方式通過質(zhì)膜上水孔蛋白構(gòu)成的水通道進(jìn)出細(xì)胞。6、蒸騰作用有什么生理意義？答：（1）是植物對水分吸取和運送的重要動力。（2）增進(jìn)植物對礦物質(zhì)和有機(jī)物的吸取及其在植物體內(nèi)的運送。（3）可以減少葉片的溫度，以免灼傷。7、水分從被植物吸取至蒸騰到體外，需要通過哪些途徑？動力怎樣？答：水分自根毛→根的皮層→根中柱→根的導(dǎo)管→莖的導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉細(xì)胞間隙與氣孔下腔→氣孔→大氣。在導(dǎo)管中水分運送的動力是蒸騰拉力和根壓，其中蒸騰拉力占重要地位，在活細(xì)胞間的水分運送重要為滲透作用。8、簡述根系吸取水分的方式與動力。答：根系吸取水分的方式有2種：積極吸水與被動吸水。積極吸水的動力為根壓，消耗生物能。而被動吸水的動力為蒸騰拉力，不消耗生物能。9、為何通過氣孔蒸騰的水量為同等面積自由水面蒸發(fā)量的幾十至一百倍？答：由于氣體分子通過氣孔擴(kuò)散時，孔中央水蒸汽分子彼此碰撞，擴(kuò)散速率很慢；在孔邊緣，水分子互相碰撞機(jī)會少，擴(kuò)散速率快。而對于大孔，其邊緣周長所占的比例小，故水分子擴(kuò)散速率與大孔的面積成正比。氣孔很小，數(shù)目諸多，邊緣效應(yīng)明顯，故蒸騰速率很高。10、內(nèi)聚力學(xué)說的重要內(nèi)容是什么？答：此學(xué)說又叫蒸騰－內(nèi)聚力－張力學(xué)說。是解釋水分在導(dǎo)管內(nèi)持續(xù)不停上運的學(xué)說。其內(nèi)容重要是水分子間有很大的內(nèi)聚力，可達(dá)30MPa，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)不小于水柱的張力（約0.5～3.0Mpa）。同步水分子與導(dǎo)管纖維素分子間尚有很強(qiáng)的附著力，故導(dǎo)管或管胞中的水流可成為持續(xù)的水柱。11、土壤溫度過低為何對根系吸水不利？答：（1）原生質(zhì)粘度增大，水不易透過生活組織，植物吸水減弱。（2）水分運動減慢，滲透作用減少。（3）根系生長受抑，吸取面積減少。（4）根系呼吸速率減少，積極吸水減弱。12、與表皮細(xì)胞相比，保衛(wèi)細(xì)胞有什么特點？答：（1）細(xì)胞體積很小，并有特殊構(gòu)造，有助于膨壓迅速而明顯的變化。而表皮細(xì)胞大，又無尤其形狀；（2）胞壁中有徑向排列的輻射狀微纖束與內(nèi)壁相連，便于對內(nèi)壁施加作用；（3）細(xì)胞質(zhì)中有一整套細(xì)胞器，且數(shù)目多；（4）葉綠體有明顯的基粒構(gòu)造，而表皮細(xì)胞無葉綠體。13、根據(jù)性質(zhì)和作用方式，抗蒸騰劑可分為哪三類？舉例闡明。答：（1）代謝型抗蒸騰劑：如阿特拉津，可使氣孔開度減小，苯汞乙酸可變化膜透性，使水分不易向外界擴(kuò)散。（2）薄膜型抗蒸騰劑：如硅酮，可在葉面形成單分子薄層，阻礙水分散失。（3）反射型抗蒸騰劑：如高嶺土，可反射光，減少葉溫，從而減少蒸騰量。14、若施肥不妥，會產(chǎn)生“燒苗”現(xiàn)象，原因是什么？答：一般土壤溶液的水勢都高于根細(xì)胞水勢，根系順利吸水。若施肥太多或過于集中，會導(dǎo)致土壤溶液水勢低于根細(xì)胞水勢，根系不僅不能吸水還會喪失水分，故引起“燒苗”現(xiàn)象。15、用小液流法測得某細(xì)胞在0.3mol/L蔗糖溶液中體積不變。已知細(xì)胞的滲透勢為－0.93MPa，求該細(xì)胞的水勢及壓力勢（t=27℃）。答：根據(jù)公式：ψw=CRTi溶液水勢：ψw=-0.3×0.008314×300≈-0.75(MPa)由于細(xì)胞水勢與溶液水勢等，因此：細(xì)胞水勢為-0.75MPa,細(xì)胞壓力勢0.18MPa。論述題1、水分子的理化性質(zhì)與植物生理活動有何關(guān)系？答：水分子是一種極性分子，可與纖維素、蛋白質(zhì)分子相結(jié)合。水分子具有高比熱，可在環(huán)境溫度變化較大的條件下，植物體溫仍相稱穩(wěn)定。水分子尚有較高的氣化熱，使植物在烈日照射下，通過蒸騰作用散失水分就可減少體溫，不易受高溫危害。水分子是植物體內(nèi)很好的溶劑，可與具有親水基團(tuán)的物質(zhì)結(jié)合形成親水膠體，水還具有很大的表面張力，使水與細(xì)胞膠體物質(zhì)產(chǎn)生吸附作用，并借毛細(xì)管力進(jìn)行運動。2、試述水分的生理生態(tài)作用。答：（1）水是細(xì)胞原生質(zhì)的重要構(gòu)成成分；（2）水分是重要代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)和產(chǎn)物；（3）細(xì)胞分裂及伸長都需要水分；（4）水分是植物對物質(zhì)吸取和運送及生化反應(yīng)的一種良好溶劑；（5）水分能使植物保持固有的姿態(tài)，有助于光合和傳粉;（6）可以通過水的理化特性以調(diào)整植物周圍的大氣濕度、溫度等。對維持植物體溫穩(wěn)定也有重要作用。3、氣孔開關(guān)機(jī)理假說有哪些？并加以闡明。答：（1）淀粉－糖變化學(xué)說：在光照下保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用合成可溶性糖。此外由于光合作用消耗CO2使保衛(wèi)細(xì)胞pH值升高，淀粉磷酸化酶水解細(xì)胞中淀粉形成可溶性糖，細(xì)胞水勢下降。當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞水勢低于周圍的細(xì)胞水勢時，便吸水迫使氣孔張開，在暗中光合作用停止，狀況與上述相反，氣孔關(guān)閉。（2）K+積累學(xué)說：在光照下，保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上具有光活化H+泵ATP酶，分解光合磷酸化產(chǎn)生的ATP并將H+分泌到細(xì)胞壁，同步將外面的K+通過膜上的內(nèi)流鉀通道吸取到細(xì)胞中來，Cl-也伴伴隨K+進(jìn)入，Cl-與蘋果酸負(fù)離子平衡K+電性。保衛(wèi)細(xì)胞中積累較多的K+、Cl-和蘋果酸，減少水勢而吸水，氣孔就張開，反之，則氣孔關(guān)閉。（3）蘋果酸代謝學(xué)說：在光下保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的CO2被運用，pH值就上升（8.0～8.5），從而活化PEPC，剩余的CO2就轉(zhuǎn)變成重碳酸鹽（HCO-3），PEP與HCO3-作用形成草酰乙酸，然后還原成蘋果酸，蘋果酸解離為2H+和蘋果酸根，在H+／K+泵驅(qū)使下，K+與H+互換，K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，Cl－也伴隨進(jìn)入與蘋果酸負(fù)離子一起平衡K+電性。同步蘋果酸也可作為滲透調(diào)整物與K+、Cl－共同減少保衛(wèi)細(xì)胞的水勢。保衛(wèi)細(xì)胞吸水，氣孔打開。反之，氣孔關(guān)閉。4、試述外部因子對氣孔運動的影響。答：許多因子都能調(diào)整氣孔運動，可歸納為如下幾方面：（1）CO2葉片內(nèi)低CO2分壓，可使氣孔打開，高CO2分壓，使氣孔關(guān)閉。（2）光一般狀況下，光照使氣孔打開，黑暗使氣孔關(guān)閉，但CAM植物則相反。此外，光質(zhì)對氣孔運動的影響與對光合作用的影響相似，即藍(lán)光和紅光最有效。（3）溫度氣孔開度一般隨溫度上升而增大，25℃以上氣孔開度最大，但30－35℃會引起氣孔開度減小，低溫下氣孔關(guān)閉。（4）水分葉水勢下降時氣孔開度減小或關(guān)閉。但久雨天氣葉表皮細(xì)胞含水量高，體積增大，擠壓保衛(wèi)細(xì)胞引起氣孔關(guān)閉。（5）風(fēng)微風(fēng)有利氣孔打開，大風(fēng)可使氣孔關(guān)閉。（6）植物激素CTK促使氣孔張開，ABA可增進(jìn)氣孔關(guān)閉。5、禾谷類作物的水分臨界期在什么時期？為何？答：禾谷類作物有2個水分臨界期，一種在孕穗期，即花粉母細(xì)胞四分體到花粉粒形成階段。由于此階段小穗正在分化，莖、葉、穗迅速發(fā)育，葉面積迅速擴(kuò)大，代謝較旺盛，耗水量最多，若缺水，小穗發(fā)育不良、植株矮小、產(chǎn)量低。另一種是在開始灌漿到乳熟末期。此時重要進(jìn)行光合產(chǎn)物的運送與分派，若缺水，有機(jī)物運送受阻，導(dǎo)致灌漿困難，功能葉早衰，籽粒瘦小，產(chǎn)量低。6、蒸騰作用的強(qiáng)弱與哪些原因有關(guān)？為何？答：蒸騰速率與擴(kuò)散力成正比與擴(kuò)散阻力成反比。因此，但凡影響二因子的內(nèi)外條件均影響蒸騰速率。概括如下二方面：（1）內(nèi)部原因：氣孔和氣孔下腔都直接影響蒸騰速率。氣孔頻度和開度大。氣孔下腔容積大等都增進(jìn)蒸騰作用。（2）外部原因：a.光照光照對蒸騰起決定性的增進(jìn)作用，葉片吸取的輻射能大部分用于蒸騰。光能促使氣孔張開，又能提高葉片溫度，使內(nèi)部阻力減小和葉內(nèi)外蒸汽壓差增大，加速蒸騰。b.大氣相對濕度當(dāng)大氣相對濕度大時，大氣蒸汽壓也增大，葉內(nèi)外蒸汽壓差就變小，蒸騰變慢；反之，加緊。C.大氣溫度葉溫高于氣溫，尤其在太陽直射下葉溫較氣溫一般高2～10℃，厚葉更明顯。氣溫增高時，葉內(nèi)外蒸汽壓差增大，蒸騰加緊。D.風(fēng)微風(fēng)可吹走氣孔外的界面層，補(bǔ)充某些蒸汽壓低的空氣，外部擴(kuò)散阻力減小，蒸騰加緊。但大風(fēng)引起氣孔關(guān)閉。使蒸騰減弱;e.土壤條件但凡影響根系吸水的多種土壤條件，如土溫、土壤通氣狀況、土壤溶液濃度等均可間接影響蒸騰作用。7、合理澆灌增產(chǎn)的原因是什么？答：（1）干旱時，澆灌可使植株保持旺盛的生長和光合作用。（2）減緩“午休”現(xiàn)象。（3）促使莖葉輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá)，提高同化物的運送速率，改善光合產(chǎn)物的分派運用。（4）變化栽培環(huán)境：如早稻秧田在寒潮來臨前深灌，起保暖防寒作用；晚稻在寒露風(fēng)來臨前灌深水，有防風(fēng)保暖作用；鹽堿地灌水，有洗鹽和壓制鹽分上升的作用；施肥后灌水，有溶肥作用。8、試述高等植物體內(nèi)水分上運的動力及其產(chǎn)生原因。答：水分上運的動力有二，根壓和蒸騰拉力。有關(guān)根壓產(chǎn)生的原因目前認(rèn)為，土壤溶液沿質(zhì)外體向內(nèi)擴(kuò)散，其中的離子則通過依賴于細(xì)胞代謝活動的積極吸取進(jìn)入共質(zhì)體中，這些離子通過持續(xù)的共質(zhì)體進(jìn)入中柱活細(xì)胞，然后釋放導(dǎo)管中，引起離子積累。其成果是，內(nèi)皮層以內(nèi)的質(zhì)外體滲透勢低，而內(nèi)皮層以外的質(zhì)外體滲透勢高，水分通過滲透作用透過內(nèi)皮層細(xì)胞抵達(dá)導(dǎo)管內(nèi)，這樣在中柱內(nèi)就產(chǎn)生了一種靜水壓力，這就是根壓。當(dāng)植物進(jìn)行蒸騰時，水便從氣孔蒸騰到大氣中，失水的細(xì)胞便向水勢較高的葉肉細(xì)胞吸水，如此傳遞，靠近葉脈導(dǎo)管的細(xì)胞向葉脈導(dǎo)管、莖導(dǎo)管、根導(dǎo)管和根部吸水。這樣便產(chǎn)生了一種由低到高的水勢梯度，使根系再向土壤吸水。這種因蒸騰作用所產(chǎn)生的吸水力量，叫做蒸騰拉力。9、土壤通氣不良導(dǎo)致的根系吸水困難的原因是什么？答：重要原因有：（1）根系環(huán)境內(nèi)O2缺乏，CO2積累，呼吸作用受到克制，影響根系吸水。（2）長期缺O(jiān)2條件下根進(jìn)行無O2呼吸，產(chǎn)生并積累較多的乙醇，使根系中毒受傷。。（3）土壤處在還原狀態(tài)，加之土壤微生物的活動，產(chǎn)生某些有毒物質(zhì)，導(dǎo)致“黑根”或“爛根”。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕耘田、排水曬田等措施就是為了增長土壤的透氣性。10、如下論點與否對的？為何？（1）將一種細(xì)胞放入某一濃度的溶液中，若細(xì)胞液濃度與外界溶液的濃度相等，則體積不變。（2）若細(xì)胞的ψp=-ψπ,將其放入0.001mol/L的溶液中，則體積不變。（3）若細(xì)胞的ψW=ψπ，將其放入純水中，則體積不變。（4）有一充足為水飽和的細(xì)胞，將其放入比細(xì)胞液濃度低50倍的溶液中，則體積不變。答：（1）該論點不完全對的。由于除了處在初始質(zhì)壁分離狀態(tài)的細(xì)胞（ψp=0）之外，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)溶液濃度與外液濃度相等時，由于細(xì)胞ψp的存在，因而，細(xì)胞水勢會高于外液水勢而發(fā)生失水，體積就會變小。（2）該論點不對的。由于ψp=-ψπ時，細(xì)胞ψw=0,把該細(xì)胞放入任一溶液時，都會失水，體積會變小。（3）該論點不對的。由于當(dāng)細(xì)胞的ψw=ψπ時，將其放入純水（ψw=0）中，由于該細(xì)胞ψp=0，而ψπ為一負(fù)值，即其ψw低于0，故細(xì)胞吸水，體積會變大。（4）該論點也不對的。由于為水充足飽和的細(xì)胞ψw=0,而任何稀溶液的ψw總是低于0，故該細(xì)胞會失水，體積變小。11、設(shè)一種細(xì)胞的ψπ為-0.8mpa，將其放入ψπ為-0.3Mpa的溶液中，試問細(xì)胞的壓力勢為何值時，才發(fā)生如下三種變化？（1）細(xì)胞體積減??；（2）細(xì)胞體積增大；（3）細(xì)胞體積不變。答：（1）細(xì)胞體積減?。?MPa≥ψp>5MPa。（2）細(xì)胞體積增大：0MPa≤ψp<5MPa。（3）細(xì)胞體積不變：ψp=5MPa。第二章礦質(zhì)營養(yǎng)自測試題參照答案名詞解釋1、礦質(zhì)營養(yǎng)(mineralnutrition)：是指植物對礦質(zhì)元素的吸取、運送與同化的過程。2、灰分元素(ashelement)：也稱礦質(zhì)元素。將干燥植物材料燃燒后，剩余某些不能揮發(fā)的物質(zhì)，稱為灰分元素。3、必需元素(essentialelement)：是指在植物完畢生活史中，起著不可替代的直接生理作用的、不可缺乏的元素。4、大量元素(majorelement)：在植物體內(nèi)含量較多，占植物體干重達(dá)千分之一以上的元素。包括碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂等9種元素。5、微量元素(minorelement,microelement)：植物體內(nèi)含量甚微，占植物體干重達(dá)萬分之一如下，稍多即會發(fā)生毒害的元素。包括鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬、氯、鎳等8種元素。6、有利元素(beneficialelement)：也稱有益元素。指對植物生長體既有益作用，并能部分替代某一必需元素的作用，減緩缺素癥的元素。如鈉、硅、硒等。7、水培法(waterculturemethod)：也稱溶液培養(yǎng)法、無土栽培法。是在具有植物所需的所有或部分營養(yǎng)元素、并具有合適pH的溶液中培養(yǎng)植物的措施。8、砂培法(sandculturemethod)：也稱砂基培養(yǎng)法。在洗凈的石英砂或玻璃球等惰性物質(zhì)的支持中，加入營養(yǎng)液培養(yǎng)植物的措施。9、氣栽法(aeroponic)：將植物根系置于營養(yǎng)液霧氣中培養(yǎng)植物措施。10、營養(yǎng)膜技術(shù)(nutrientfilmtechnique)：是一種營養(yǎng)液循環(huán)的液體栽培系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過讓流動的薄層營養(yǎng)液流經(jīng)栽培槽中的植物根系來栽培植物。11、離子的被動吸取(ionpassiveabsorption)：是指細(xì)胞通過擴(kuò)散作用或其他物理過程而進(jìn)行的礦物質(zhì)吸取，也稱非代謝吸取。。12、離子的積極吸取(ionactiveabsorption)：細(xì)胞運用呼吸釋放的能量逆電化學(xué)勢梯度吸取礦質(zhì)元素的過程。13、單鹽毒害(toxicityofsinglesalt):植物培養(yǎng)在單種鹽溶液中所引起的毒害現(xiàn)象。單鹽毒害無論是營養(yǎng)元素或非營養(yǎng)元素都可發(fā)生,并且在溶液濃度很稀時植物就會受害。14、離子對抗(ionantagonism):也稱離子頡頏,就是在發(fā)生單鹽毒害的溶液中加入少許價數(shù)不一樣的其他金屬離子,即能減輕或消除這種單鹽毒害,離子之間的這種作用稱為離子對抗。15、平衡溶液(balancesolution):將植物必需的多種元素按一定比例﹑一定濃度配成混合溶液,對植物生長發(fā)育有良好作用而無毒害的溶液,叫平衡溶液。16、生理酸性鹽(physiologicallyacidsalt):植物根系從溶液中有選擇地吸取離子后使溶液酸度增長的鹽類。如對于(NH4)2SO4,根系對于NH4+吸取多于SO42-,由于NH4+同H+互換吸附,導(dǎo)致溶液變酸,這種鹽類叫生理酸性鹽。17、生理堿性鹽(physiologicallyalkalinesalt):植物根系從溶液中有選擇地吸取離子后使溶液酸度減低的鹽類。如對于NaNO3,根系對于NO3-吸取多于Na+,由于NO3-同OH-或HCO3-互換吸附,導(dǎo)致溶液pH升高,這種鹽類叫生理堿性鹽。18、生理中性鹽(physiologicallyneutralsalt):對于NH4NO3,植物吸取其陰離子與陽離子的量幾乎相等,不變化周圍介質(zhì)的pH值,故稱此類鹽為生理中性鹽。19、胞飲作用(pinocytosis)：吸附在質(zhì)膜上的物質(zhì),通過膜的內(nèi)折而轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)的攫取物質(zhì)及液體的過程。20、表觀自由空間（apparentfreespace，AFS）:指植物體自由空間體積占組織總體積的百分?jǐn)?shù)。豌豆、大豆、小麥等植物根的表觀自由空間在8％～14％之間。21、葉片營養(yǎng)（foliarnutrition）:也稱根外營養(yǎng)，是指植物地上部分，尤其是葉片對礦質(zhì)元素的吸取過程。22、誘導(dǎo)酶（inducedenzyme）:又稱適應(yīng)酶，指植物體內(nèi)本來不具有，但在特定外來物質(zhì)的誘導(dǎo)下誘導(dǎo)生成的酶。如硝酸還原酶可為NO3-所誘導(dǎo)生成。23、可再運用元素(repetitioususeelement):也稱參與循環(huán)元素。某些元素進(jìn)入植物地上部分后來，仍呈離子狀態(tài)或形成不穩(wěn)定的化合物，可不停分解，釋放出的離子又轉(zhuǎn)移到其他器官中去，可反復(fù)被運用，稱這些元素為可再運用元素。如：氮、磷、鉀。24、還原氨基化作用(reducedamination):還原氨直接使酮酸氨基化而形成對應(yīng)氨基酸的過程。25、生物固氮（biologicalnitrogenfixation）:某些微生物把空氣中游離氮固定轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程。26、初級共運轉(zhuǎn)（primarycotransport）:質(zhì)膜H+-ATPase把細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的H+向膜外泵出的過程。又稱為原初積極運轉(zhuǎn)。原初積極運轉(zhuǎn)在能量形式上把化學(xué)能轉(zhuǎn)為滲透能。27、次級共運轉(zhuǎn)（secondarycotransport）:也叫次級積極運送，以△μH+作為驅(qū)動力的跨膜離子轉(zhuǎn)運。離子的次級共運轉(zhuǎn)使質(zhì)膜兩邊的滲透能增減，而這種滲透能是離子或中性分子跨膜運送的動力。28、易化擴(kuò)散（facilitateddiffusion）:又稱協(xié)助擴(kuò)散。是小分子物質(zhì)經(jīng)膜轉(zhuǎn)運蛋白順化學(xué)勢梯度或電化學(xué)勢梯度跨膜運轉(zhuǎn)過程。膜運轉(zhuǎn)蛋白可分為通道蛋白和載體蛋白。29、通道蛋白（channelprotein）:是細(xì)胞膜中一類內(nèi)在蛋白構(gòu)成的孔道。通道蛋白可由化學(xué)方式及電化學(xué)方式激活，控制離子通過細(xì)胞膜順電化學(xué)勢梯度流動。30、載體蛋白（carrierprotein）:又稱傳遞體、透過酶、運送酶。是一種跨膜物質(zhì)運送蛋白。載體蛋白屬膜整合蛋白，它有選擇性地在膜一側(cè)與分子或離子結(jié)合，形成載體－物質(zhì)復(fù)合物，通過載體蛋白構(gòu)象變化，透過膜把物質(zhì)釋放到膜的另一側(cè)。31、轉(zhuǎn)運蛋白（transportprotein）：具有物質(zhì)轉(zhuǎn)運功能的膜內(nèi)在蛋白的統(tǒng)稱。包括通道蛋白和載體蛋白。32、膜片-鉗技術(shù)（patchclamptechniquePCT）:指使用微電極從一小片細(xì)胞膜上獲取電子信息，測量通過膜的離子電流大小的技術(shù)。33、植物營養(yǎng)臨界期（criticalperiodofplantnutrition）:又稱需肥臨界期。在作物生育期當(dāng)中對礦質(zhì)元素缺乏最敏感時期稱為植物營養(yǎng)臨界期。34、植物營養(yǎng)最大效率期（maximumefficiencyperiodofplantnutrition）:又稱最高生產(chǎn)效率期。在作物生育期當(dāng)中施肥的營養(yǎng)效果最佳時期叫營養(yǎng)最大效率期。35、反向傳遞體（antiport）:將H+轉(zhuǎn)移到膜的一側(cè)的同步，將物質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一側(cè)而進(jìn)行跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運的載體蛋白叫反向傳遞體。36、同向傳遞體（symport）:膜的一側(cè)與H+結(jié)合的同步又與另一種分子或離子結(jié)合并將兩者橫跨膜,釋放到膜的另一側(cè)而進(jìn)行跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運的載體蛋白叫同向傳遞體。37、單向傳遞體(uniport):載體蛋白在膜的一側(cè)與物質(zhì)有特異性結(jié)合并通過載體蛋白的構(gòu)象變化順著電化學(xué)勢梯度將物質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜的另一側(cè)。載體蛋白構(gòu)象變化依托膜電位的過極化或ATP分解產(chǎn)生的能量。38、硝化作用(nitrification):亞硝酸細(xì)菌(Nitrosomonas)和硝酸細(xì)菌(Nitrobacter)使土壤中的氨或銨鹽氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程。39、反硝化作用(denitrification):許多微生物,尤其是多種反硝化細(xì)菌,在土壤氧氣局限性的條件下,將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽,并深入把亞硝酸鹽還原為氨基游離氮的過程。成果使土壤中可運用氮消失。40、互換吸附(exchangeabsorption):植物細(xì)胞通過H+和HCO3-分別與溶液中的陽離子和陰離子互換吸附在細(xì)胞表面的過程叫互換吸附。41、外連絲(ectodesmata):是表皮細(xì)胞外邊細(xì)胞壁的通道，它從角質(zhì)層的內(nèi)表面延伸到表皮細(xì)胞的質(zhì)膜，可將胞外營養(yǎng)物質(zhì)傳送至細(xì)胞內(nèi)部。42、缺素癥(elementdeficiencysymptom):當(dāng)植物缺乏某些營養(yǎng)元素時體現(xiàn)出的特性性病癥。簡答題1、植物體內(nèi)灰分含量與植物種類、器官及環(huán)境條件關(guān)系怎樣？答：一般水生植物的灰分含量最低，占干中的1%左右；而鹽生植物最高，可達(dá)45%以上；大部分中生植物為5%～15%，不一樣器官之間，以葉子的灰分含量最高；不一樣年齡而論，老年的植株或部位的含量不小于幼年的的植株或部位。凡在養(yǎng)分含量較高，質(zhì)地良好的土壤中栽培的作物其灰分含量都較高。2、植物必需的礦質(zhì)元素要具有哪些條件？答：（1）缺乏該元素植物生育發(fā)生障礙不能完畢生活史。（2）除去該元素則體現(xiàn)專一的缺乏癥，并且這種缺乏癥是可以防止和恢復(fù)的。（3）該元素在植物營養(yǎng)生理上應(yīng)體現(xiàn)直接的效果而不是間接的。3、簡述植物必需礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的生理作用。答：（1）是細(xì)胞構(gòu)造物質(zhì)的構(gòu)成部分。（2）是植物生命活動的調(diào)整者，參與酶的活動。（3）起電化學(xué)作用，即離子濃度的平衡、膠體的穩(wěn)定和電荷中和等。有些大量元素同步具有上述二、三個作用，大多數(shù)微量元素只具有酶促功能。4、為何把氮稱為生命元素？答：氮在植物生命活動中占據(jù)重要地位，它是植物體內(nèi)許多重要化合物的成分，如核酸（DNA、RNA）、蛋白質(zhì)（包括酶）、磷脂、葉綠素、光敏色素、維生素B、IAA、CTK、生物堿等都具有氮。同步，氮也是參與物質(zhì)代謝和能量代謝的ADP、ATP、CoA、CoQ、FAD、FMN、NAD+、NADP+、鐵卟啉等物質(zhì)的組分。上述物質(zhì)有些是生物膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核的構(gòu)造物質(zhì)，有些是調(diào)整生命活動的生理活性物質(zhì)。因此，氮是建造植物體的構(gòu)造物質(zhì)，也是植物體進(jìn)行能量代謝、物質(zhì)代謝及多種生理活動所必需的重要元素。5、植物細(xì)胞吸取礦質(zhì)元素的方式有哪些？答：（1）被動吸取：包括簡樸擴(kuò)散、易化擴(kuò)散。不消耗代謝能量。（2）積極吸?。河休d體和質(zhì)子泵參與。需要消耗代謝能量。（3）胞飲作用：是一種非選擇性物質(zhì)吸取。6、Levitt提出的植物積極吸取礦質(zhì)元素的四條原則是什么？答：(1)轉(zhuǎn)運速度超過根據(jù)透性或電化學(xué)勢梯度所推算出的速度。（2）當(dāng)轉(zhuǎn)運已到達(dá)最終的穩(wěn)態(tài)時，膜兩側(cè)的電化學(xué)勢并不平衡。（3）被轉(zhuǎn)運的離子或分子的量與所消耗的代謝能量之間有一定量的關(guān)系。（4）轉(zhuǎn)運機(jī)理一定依賴于生活細(xì)胞的活動。7、設(shè)計兩個試驗，證明植物根系吸取礦質(zhì)元素是積極的生理過程。答：（1）用放射性同位素（如32P）示蹤。用32P飼喂根系，然后用呼吸克制劑處理根系，在呼吸克制劑處理前后測定地上部分32P的含量，可知呼吸被克制后，32P的吸取即減少。（2）測定溶液培養(yǎng)植株根系對礦質(zhì)吸取量與蒸騰速率之間不成比例，闡明根系吸取礦質(zhì)元素有選擇性，是積極的生理過程。8、簡述植物吸取礦質(zhì)元素的特點。答：（1）植物根系吸取鹽分與吸取水分之間不成比例。植物對鹽分和水分兩者的吸取是相對的，既有關(guān)，又有相對獨立性。（2）植物從環(huán)境中吸取營養(yǎng)離子時，還具有選擇性，即根部吸取的離子數(shù)量不與溶液中的離子濃度成比例。（3）植物根系在任何單一鹽分溶液中都會發(fā)生單鹽毒害，在單鹽溶液中，如再加入少許價數(shù)不一樣的其他金屬離子，則能消除單鹽毒害，即離子對抗。9、簡述根部吸取礦質(zhì)元素的過程。答：（1）通過離子吸附互換，把離子吸附在根部細(xì)胞表面。這一過程不需要消耗代謝能，吸附速度很快。（2）離子進(jìn)入根內(nèi)部。離子由根部表面進(jìn)入根內(nèi)部可通過質(zhì)外體，也可通過共質(zhì)體。質(zhì)外體運送只限與根的內(nèi)皮層以外；離子和水分只有轉(zhuǎn)入共質(zhì)體才可進(jìn)入維管束。共質(zhì)體運送是離子通過膜系統(tǒng)（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等）和胞間連絲，從根表皮細(xì)胞通過內(nèi)皮層進(jìn)入木質(zhì)部。（3）離子進(jìn)入導(dǎo)管。也許是積極地、有選擇性地從導(dǎo)管周圍薄壁細(xì)胞向?qū)Ч芘湃?，也也許是離子被動地隨水分的流動而進(jìn)入導(dǎo)管。10、外界溶液的pH值對礦物質(zhì)吸取有何影響？答：（1）直接影響。由于構(gòu)成細(xì)胞質(zhì)的蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，在弱酸性環(huán)境中，氨基酸帶正電荷，易于吸附外界溶液中陰離子。在弱減性環(huán)境中，氨基酸帶負(fù)電荷，易于吸附外界溶液中的陽離子。（2）間接影響。在土壤溶液堿性的反應(yīng)加強(qiáng)時Fe、Ca、Mg、Zn呈不溶解狀態(tài)，能被植物運用的量很少。在酸性環(huán)境中P、K、Ca、Mg等溶解，但植物來不及吸取易被雨水沖掉，易缺乏。而Fe、Al、Mn的溶解度加大，植物會受害。在酸性環(huán)境中，根瘤菌會死亡，固氮菌失去固氮能力。11、為何土壤溫度過低，植物吸取礦質(zhì)元素的速率下降？答：溫度低時，代謝弱，能量局限性，積極吸取慢；細(xì)胞質(zhì)粘性增大，離子進(jìn)入困難。其中，對鉀和硅酸的吸取影響最大。12、舉出8種元素的任畢生理作用。答：(1)N：葉綠素、細(xì)胞色素、膜構(gòu)造的構(gòu)成部分。(2)P：CoⅡ、ATP及光合作用中間產(chǎn)物中含磷。(3)K；氣孔開閉受K+泵的調(diào)整，K+也是多種酶的激活劑。(4)Mg：葉綠素的構(gòu)成部分，酶激活劑。(5)Fe：細(xì)胞色素、鐵硫蛋白等的構(gòu)成部分。(6)Ca：細(xì)胞壁果膠質(zhì)的構(gòu)成成分。(7)Mn：參與光合放氧反應(yīng)。(8)B：增進(jìn)光合產(chǎn)物的運用。13、白天和夜晚植物對硝酸鹽的還原速度與否相似？為何？答：植物對硝酸鹽的還原速度白天明顯較夜晚快。這是由于白天光合作用產(chǎn)生的還原力及丙糖能增進(jìn)硝酸鹽的還原。14、為何土壤通氣不良會影響作物對肥料的吸??？答：根系吸取肥料是一種生理活動，它需要能量的供應(yīng)。能量來自呼吸作用中產(chǎn)生的ATP（三磷酸腺苷）。沒有氧氣，根系呼吸作用不能進(jìn)行，能量也就不能產(chǎn)生，必然影響到肥料的吸取。此外，當(dāng)土壤通氣不良時，由于厭氧微生物的活動，有機(jī)物質(zhì)被分解并放出二氧化碳，這時二氧化碳不能從土壤中擴(kuò)散出去，大量積累在土壤中，當(dāng)超過一定量時，也將克制根系的呼吸。在冷水田和低洼爛泥田中，由于地下水位高，土壤通氣不良，還產(chǎn)生硫化氫（H2S）等還原性物質(zhì)，這些物質(zhì)可危害根的生長，甚至引起爛根和死根。因此，加強(qiáng)旱地中耕松土和水田落干曬田是增長土壤通氣，增進(jìn)根系發(fā)育和吸取肥料的重要措施。15、噴硼為何可以增進(jìn)開花結(jié)實？答：硼是一種微量元素，有多方面的生理功能。如，提高光合作用強(qiáng)度，增進(jìn)糖分的運送和分派，提高植物對磷的吸取運用等，但最突出的生理功能是對開花結(jié)實的增進(jìn)。我國有些地區(qū)，曾出現(xiàn)過大面積的甘藍(lán)型油菜的“花而不結(jié)實”；也出現(xiàn)過棉花的“蕾而不花”等問題，在生產(chǎn)上導(dǎo)致很大的損失。通過噴硼后，消除了這些病癥，獲得了很好的收成。硼增進(jìn)開花結(jié)實的原因，在于增進(jìn)花粉的發(fā)育。缺硼的植株，花藥和花絲萎縮，絨氈層組織被破壞，花粉發(fā)育不良。硼還能增進(jìn)受精作用，硼營養(yǎng)好的植株，花粉發(fā)育好，花粉管生長快、受精順利、受精后的子房發(fā)育正常，結(jié)實率高。論述題1、硝態(tài)氮(NO3-)進(jìn)入植物體之后是怎樣運送的？怎樣還原成氨(NH4+)的？答：植物吸取NO3—后，可以在根部或枝葉內(nèi)還原。在根內(nèi)及枝葉內(nèi)還原所占的比值，因不一樣植物及環(huán)境條件而異。如，蒼耳根內(nèi)無硝酸鹽還原。根吸取的NO3—就可通過共質(zhì)體中徑向運送，即根的表皮→皮層→內(nèi)皮層→中柱薄壁細(xì)胞→導(dǎo)管，然后在通過蒸騰流從根轉(zhuǎn)運到枝葉內(nèi)被還原成為氨，再通過酶的催化作用形成氨基酸、蛋白質(zhì)。在光合細(xì)胞內(nèi)，硝酸鹽還原為亞硝酸鹽是在硝酸還原酶催化下在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)完畢的；亞硝酸還原為氨則是在亞硝酸還原酶催化下在葉綠體內(nèi)完畢的。硝酸鹽在根內(nèi)還原的量如下列次序遞減：大麥>向日葵>玉米>燕麥。同一作物在枝葉與根內(nèi)硝酸鹽還原的比值，伴隨NO3-供應(yīng)量增長而明顯升高。2、試述植物細(xì)胞對礦質(zhì)元素的被動吸取和積極吸取的機(jī)理答：被動吸取是指細(xì)胞不消耗代謝能量，而通過擴(kuò)散作用或其他物理過程而進(jìn)行的吸取過程。O2、CO2、NH3等氣體分子可以穿過膜的脂質(zhì)雙分子層，以簡樸擴(kuò)散方式進(jìn)入細(xì)胞，擴(kuò)散動力是膜兩側(cè)的這些物質(zhì)的化學(xué)勢差。而帶電荷的離被動吸取是順著電化學(xué)勢梯度進(jìn)行的，不消耗代謝能量，而通過擴(kuò)散作用或其他子不能穿過膜的脂質(zhì)雙分子層，其擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)的協(xié)助，因此叫協(xié)助擴(kuò)散或易化擴(kuò)散，擴(kuò)散動力是這些離子在膜兩側(cè)的電化學(xué)勢差。離子通道運送就是離子順著電化學(xué)勢梯度，通過質(zhì)膜上由通道蛋白構(gòu)成的圓形孔道，以易化擴(kuò)散的方式，被動地和單方向地跨膜運送。單向運送載體也可以催化離子順著電化學(xué)勢梯度跨膜運送。積極吸取是指細(xì)胞運用代謝能量逆著濃度梯度吸取礦質(zhì)元素的過程。積極吸取需要轉(zhuǎn)運蛋白的參與。轉(zhuǎn)運蛋白有通道蛋白和載體蛋白之分。載體蛋白又分為單向運送載體、同向運送載體和反向運送載體。單向運送載體催化分子或離子單向跨膜運送?？梢允欠e極的，也可以是被動的。質(zhì)膜上已知的單向運送載體有Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+等載體。同向運送載體在與H+結(jié)合的同步，又與另一種分子或離子（如：Cl-、NO3-、NH4+、H2PO4-、SO42-、氨基酸、肽、蔗糖、己糖等）結(jié)合，同一方向運送。反向運送載體是與H+結(jié)合的同步與其他分子或離子（如：Na+）結(jié)合，兩者朝相反方向運送。這兩種跨膜運送是逆著電化學(xué)勢梯度進(jìn)行的積極運送過程。在這種積極運送的過程中能量來自于跨膜H+電化學(xué)勢梯度，即質(zhì)子動力（△μH+）。而H+電化學(xué)勢梯度是質(zhì)子泵運用ATP的能量跨膜轉(zhuǎn)運H+而建立的，這過程叫初級積極運送，也叫初級共運轉(zhuǎn)。運用已經(jīng)建立的質(zhì)子動力載體將礦物質(zhì)跨膜運送的過程叫次級積極運送或叫次級共運轉(zhuǎn)。離子也可以通過離子泵(質(zhì)子泵和鈣泵)跨膜運送。3、鉬為何能提高豆科植物的產(chǎn)量？答：給豆科植物葉面噴鉬，或根部施鉬，都能增進(jìn)植株生長發(fā)育和增長產(chǎn)量。根據(jù)報道，給大豆施鉬肥，開花期和成熟期均提早，結(jié)莢數(shù)提高21%—28%，三粒莢數(shù)增多，占總莢數(shù)的25%—46%，千粒重也增長，可增長產(chǎn)量30%—50%左右?；ㄉ鷳?yīng)用0.1%鉬酸鈉浸種，可提高出苗率，增長單株結(jié)莢數(shù)、百果重以及百仁重。減少空癟率達(dá)20%，可增產(chǎn)44.6%左右。鉬肥能增產(chǎn)有兩方面的原因：（1）鉬是植物同化硝態(tài)氮素時的必需元素。由于硝態(tài)氮還原成氨態(tài)氮時，需要硝酸還原酶參與，而鉬是硝酸還原酶的構(gòu)成成分，沒有鉬的參與，酶不能產(chǎn)生，因此硝態(tài)氮也不能還原。豆科植物的根系吸取硝態(tài)氮后，必須將它還原為氨態(tài)氮，才能為植株所運用，用它來合成氨基酸和蛋白質(zhì)。（2）鉬是豆科植物固氮作用中的必需元素。豆科植物的根瘤中，產(chǎn)生的固氮酶，是一種復(fù)合酶，由兩種蛋白構(gòu)成：一種叫鐵蛋白，另一種叫鉬鐵蛋白。鉬鐵蛋白中，除含鐵外，還含鉬。在鉬供應(yīng)充足的狀況下，根瘤形成快，酶的活力大，固定的氮素也多，給豆科植物提供了豐富的氮素營養(yǎng)，因而增進(jìn)了植株的生長發(fā)育，提高了產(chǎn)量。4、根外營養(yǎng)有什么長處？答：具有許多長處的緣故。植物根外營養(yǎng)的長處，表目前如下幾方面：（1）可以大大節(jié)省肥料。少許肥料施在土壤里，往往被土壤吸附固定，作物不能吸取運用。假如噴在植株上，尤其是用微量元素作追肥，起的作用則大的多。（2）追肥及時以便。假如發(fā)現(xiàn)某作物缺乏某營養(yǎng)元素時，用噴肥的措施，可以很快補(bǔ)救。尤其在作物生長后期，作物群體高大，在土壤內(nèi)施肥不便時，根外噴肥就以便多了。（3）對于那些鹽漬土、冷土、板結(jié)土中的植物根系，生理機(jī)能常受到克制而衰退，吸取能力很差，根外噴肥在一定程度上可以改善其營養(yǎng)不良的狀態(tài)。（4）根外營養(yǎng)，也是診斷作物缺素癥的重要措施。植物的缺素癥，除可用葉子汁液進(jìn)行化學(xué)速測診斷外，還可以用根外噴肥措施診斷。把作物提成若干小區(qū)，分別噴施某些元素，假如某個小區(qū)內(nèi)癥狀消失，就可斷定它是由于缺乏什么營養(yǎng)元素引起的。根外營養(yǎng)雖有不少長處，但只能作為一種給作物補(bǔ)充營養(yǎng)的措施，它不能替代作物的基肥和按生育期進(jìn)行的根部追肥。由于它的噴施量不大，肥效不能維持很長。根外噴肥使用的溶液濃度不能太大，否則輕易燒苗和引起器官的脫落。一般使用的濃度是：大量元素（氮、磷、鉀）濃度以0.5%為宜，微量元素（硼、錳、鐵、銅、鋅等）則以0.05%—0.1%比較合適。5、合理施肥增產(chǎn)的原因是什么？答：肥料是作物的糧食。合理的施肥，能使作物生長發(fā)育正常，產(chǎn)量增長。從植物生理方面分析，施肥增產(chǎn)的原因有如下幾方面：（1）擴(kuò)大作物的光合面積。合理增施氮、磷肥料，可以迅速擴(kuò)大光合作用面積。（2）提高作物的光合能力。在葉面積相似的狀況下，光合能力強(qiáng)的作物，產(chǎn)量也對應(yīng)增長。為了盡量地提高作物的光合能力，應(yīng)注意氮（N）、磷（P）、鉀（K）三要素的配合施用，同步還要注意合適施用某些微量元素。（3）延長光合作用時間。葉片壽命長時，進(jìn)行光合作用的時間也長，積累的干物質(zhì)也多，單位面積產(chǎn)量必然增長。假如缺乏肥料，尤其是氮肥局限性，葉片輕易早衰凋落，縮短了光合作用時間。（4）增進(jìn)物質(zhì)的運送和分派。合理施用水肥，可以調(diào)整光合產(chǎn)物向生殖器官運送分派，使作物穗大粒多，花、果脫落率減少，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量增長。（5）改良作物的生活環(huán)境。運用秸稈還田、或增施有機(jī)肥，可以改良土壤構(gòu)造、防止土壤板結(jié)，增進(jìn)土壤微生物活動。有了良好的土壤環(huán)境，作物才能生長得更強(qiáng)健。6、固氮酶有哪些特性？簡述生物固氮的機(jī)理。答：固氮酶的特性：（1）由Fe蛋白和Mo—Fe蛋白構(gòu)成，兩部分同步存在才有活性。（2）對氧很敏感，氧分壓稍高就會克制固氮酶的固氮作用，只有在很低的氧化還原電位條件下，才能實現(xiàn)固氮過程。（3）具有對多種底物起作用的能力。（4）氨是固氮菌的固氮作用的直接產(chǎn)物。NH3的積累會克制固氮酶的活性。生物固氮的機(jī)理：（1）固氮是一種還原過程，要有還原劑提供電子。還原1分子N2為2分子的NH3，需6個電子和6個H+。重要電子供體有丙酮酸、NADH、NADPH、H2等，電子載體有鐵氧還蛋白（Fd）、黃素氧還蛋白（FId）等。（2）固氮過程需要能量。由于N2具有三價鍵（N≡N），打開它需諸多能量，大概每傳遞兩個電子需4個～5個ATP，整個過程至少要12個～15個ATP。（3）在固氮酶作用下把氮還原成氨。一葉色深的，單位葉面積內(nèi)葉綠素含量多，同步內(nèi)含氮量也高。葉色淺的或發(fā)黃的葉片，葉綠素含量和氮含量均低。7、試述礦質(zhì)元素在光合作用中的生理作用。答：礦質(zhì)營養(yǎng)在光合作用中的功能極為廣泛，歸納起來有如下幾方面：（1）葉綠體構(gòu)造的構(gòu)成成分。如N、P、S、Mg是葉綠體機(jī)構(gòu)中構(gòu)成葉綠素、蛋白質(zhì)以及光合膜不可缺乏的元素。（2）電子傳遞體的重要成分。如PC（質(zhì)體蘭素）中含Cu，F(xiàn)e—S中心、Cytb、Cytf和Fd中都具有Fe，因而缺Fe會影響光合電子傳遞速率。（3）磷酸基團(tuán)在光、暗反應(yīng)中具有突出地位。如，構(gòu)成同化力的ATP和NADPH。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，這些化合物中都具有磷酸基團(tuán)。（4）光合作用所必須的輔酶或調(diào)整因子。如Rubisco，F(xiàn)BPase的活化需要Mg+；放氧復(fù)合體不可缺乏Mn2+和CI—，而K+、Ca2+調(diào)整氣孔開閉。此外，F(xiàn)e3+影響葉綠素的合成；K+增進(jìn)光合作用的轉(zhuǎn)化與運送等。8、試分析植物失綠（發(fā)黃）的也許原因。答：植物展現(xiàn)綠色是因其細(xì)胞內(nèi)具有葉綠體，而葉綠體中具有綠色的葉綠素的緣故。因而但凡影響葉綠素代謝的原因都會引起植物失綠。也許的原因有：（1）營養(yǎng)元素：氮和鎂都是葉綠素的構(gòu)成成分，鐵、錳、銅、鋅等則在葉綠素的生物合成過程中有催化功能或其他間接作用。因此，缺乏這些元素時都會引起缺綠癥，其中尤以氮的影響最大，因此葉色的深淺可作為衡量植株體內(nèi)氮素水平高下的標(biāo)志。（2）光：光是影響葉綠素形成的重要條件。從原葉綠素酸酯轉(zhuǎn)變?yōu)槿~綠素酸酯需要光，而光過強(qiáng)，葉綠素反而會受光氧化而破壞。（3）溫度：葉綠素的生物合成是一系列酶促反應(yīng)，受溫度影響很大。葉綠素形成的最低溫度約為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緊，褪色更快。（4）氧：缺氧能引起Mg-原卟啉或Ⅸ或Mg-原卟啉甲酯的積累，影響葉綠素的合成。（5）水：缺水不僅影響葉綠素的生物合成，并且還促使原有葉綠素加緊分解。此外，葉綠素的形成還受遺傳原因控制，如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的斑葉不能合成葉綠素。第三章植物的光合作用復(fù)習(xí)題參照答案名詞解釋1、光反應(yīng)(lightreaction)與暗反應(yīng)(darkreaction)：光合作用中需要光的反應(yīng)過程，是一系列光化學(xué)反應(yīng)過程，包括水的光解、電子傳遞及同化力的形成；暗反應(yīng)是指光合作用中不需要光的反應(yīng)過程，是一系列酶促反應(yīng)過程，包括CO2的固定、還原及碳水化合物的形成。2、C3途徑(C3pathway)與C4途徑(C4pathway)：以RUBP為CO2受體、CO2固定后的最初產(chǎn)物為PGA的光合途徑為C3途徑；以PEP為CO2受體、CO2固定后的最初產(chǎn)物為四碳雙羧酸的光合途徑為C4途徑。3、光系統(tǒng)(photosystem,PS)：由不一樣的中心色素和某些天線色素、電子供體和電子受體構(gòu)成的蛋白色素復(fù)合體，其中PSI的中心色素為葉綠素aP700，PSII的中心色素為葉綠素aP680.4、反應(yīng)中心(reactioncenter)：由中心色素、原初電子供體及原初電子受體構(gòu)成的具有電荷分離功能的色素蛋白復(fù)合體構(gòu)造。5、光合午休現(xiàn)象(middaydepression)：光合作用在中午時下降的現(xiàn)象。6、原初反應(yīng)(primaryreaction)：包括光能的吸取、傳遞以及光能向電能的轉(zhuǎn)變，即由光所引起的氧化還原過程。7、磷光現(xiàn)象(phosphorescencephenomenon)：當(dāng)去掉光源后，葉綠素溶液還能繼續(xù)輻射出極微弱的紅光，它是由三線態(tài)回到基態(tài)時所產(chǎn)生的光。這種發(fā)光現(xiàn)象稱為磷光現(xiàn)象。8、熒光現(xiàn)象(fluorescencephenomenon)：葉綠素溶液在透射光下呈綠色，在反射光下呈紅色，這種現(xiàn)象稱為熒光現(xiàn)象。9、紅降現(xiàn)象(reddrop)：當(dāng)光波不小于685nm時，雖然仍被葉綠素大量吸取，但量子效率急劇下降，這種現(xiàn)象被稱為紅降現(xiàn)象。10、量子效率(quantumefficiency)：又稱量子產(chǎn)額或光合效率。指吸取一種光量子后放出的氧分子數(shù)目或固定二氧化碳的分子數(shù)目。11、量子需要量(quantumrequirement)：同化1分子的CO2或釋放1分子的02所需要的光量子數(shù)目。12、愛默生增益效應(yīng)(Emersonenhancementeffect)：假如在長波紅光(不小于685nm)照射時，再加上波長較短的紅光(650nm)，則量子產(chǎn)額大增，比分別單獨用兩種波長的光照射時的總和還要高。13、PQ循環(huán)(plastoquinonecycle)：伴隨PQ的氧化還原，可使2H+從間質(zhì)移至類囊體膜內(nèi)空間，即質(zhì)子橫渡類囊體膜，在搬運2H+的同步也傳遞2e至Fe-S，PQ的這種氧化還原往復(fù)變化稱PQ循環(huán)。14、光合色素(photosyntheticpigment)：指植物體內(nèi)具有的具有吸取光能并將其用于光合作用的色素，包括葉綠素、類胡蘿卜素、藻膽素等。15、光合作用(photosynthesis)：綠色植物吸取光能，同化C02和H20，制造有機(jī)物質(zhì)，并釋放02的過程。16、光合作用單位(photosyntheticunit)：結(jié)合在類囊體膜上，能進(jìn)行光合作用的最小構(gòu)造單位。17、反應(yīng)中心色素(reactioncenterpigment)：指具有光化學(xué)活性的少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a分子。18、聚光色素(lightharvestingpigment)：指沒有光化學(xué)活性，只能吸取光能并將其傳遞給作用中心色素的色素分子。19、激子傳遞(excitontransfer)：激子一般是指非金屬晶體中由電子激發(fā)的量子，在相似分子內(nèi)部依托激子傳遞來轉(zhuǎn)移能量的方式。20、共振傳遞(resonancetransfer)：在光合色素系統(tǒng)中，依托高能電子振動在分子內(nèi)傳遞能量的方式。21、解偶聯(lián)劑(uncoupler)：能消除類囊體膜(或線粒體內(nèi)膜)內(nèi)外質(zhì)子梯度，解除電子傳遞與磷酸化反應(yīng)之間偶聯(lián)的試劑。22、水氧化鐘(wateroxidizingclock)：是Kok等根據(jù)一系列瞬間閃光處理葉綠體與放O2的關(guān)系提出的解釋水氧化機(jī)制的一種模型。每吸取一種光量子推進(jìn)氧化鐘前深入。23、希爾反應(yīng)(Hillreaction)：離體葉綠體在光下加入氫受體所進(jìn)行的分解水并放出氧氣的反應(yīng)。24、光合磷酸化(photosyntheticphosphorylation,photophosphorylation)：葉綠體(或載色體)在光下把無機(jī)磷和ADP轉(zhuǎn)化為ATP的過程。25、光呼吸(photorespiration)：植物的綠色細(xì)胞在照光下放出CO2和吸取02的過程。26、光賠償點(lightcompensationpoint)：光合過程中吸取的C02和呼吸過程中放出的C02等量時的光照強(qiáng)度。27、C02賠償點(CO2compensationpoint)：當(dāng)光合吸取的C02量與呼吸釋放的C02量相等時，外界的CO2濃度。28、光飽和點(lightsaturationpoint)：增長光照強(qiáng)度，光合速率不再增長時的光照強(qiáng)度。29、光能運用率(efficiencyofsolarenergyutilization)：單位面積上的植物光合作用所累積的有機(jī)物中所含的能量，占照射在相似面積地面上的日光能量的比例。30、光合速率(photosyntheticrate)：單位時間單位葉面積吸取CO2的量(或釋放O2的量)。31、C3-C4中間植物(C3-C4intermediateplant)：指形態(tài)解剖構(gòu)造和生理生化特性介于C3植物與C4植物之間的植物。32、光合滯后期(lagphaseofphotosynthesis)：置于暗中或弱光中的植物轉(zhuǎn)入合適的的光照條件下，其光合速率上升至穩(wěn)態(tài)值所經(jīng)歷的時間。33、葉面積系數(shù)(leafareaindex,LAI)：綠葉面積與土地面積之比(LAI)。34、共質(zhì)體(symplast)與質(zhì)外體(apoplast)：無數(shù)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，通過胞間連絲聯(lián)成一體，構(gòu)成共質(zhì)體。質(zhì)外體是一種持續(xù)的自由空間，包括細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙及導(dǎo)管等。35、壓力流動學(xué)說(pressureflowtheory)：其基本論點是有機(jī)物在篩管中隨著液體的流動而移動，這種液體流動的動力是由于輸導(dǎo)系統(tǒng)兩端的壓力勢差引起的。36、細(xì)胞質(zhì)泵動學(xué)說(cytoplasmicpumpingtheory)：該學(xué)說認(rèn)為，篩管分子內(nèi)腔的細(xì)胞質(zhì)呈幾條長絲，形成胞縱連束，縱貫篩管分子，在束內(nèi)呈環(huán)狀的蛋白質(zhì)反復(fù)地、有節(jié)奏的收縮與舒張，把細(xì)胞質(zhì)長距離泵走，糖分隨之流動。37、代謝源(metabolicsource)與代謝庫(metabolicsink)：代謝源是指產(chǎn)生和供應(yīng)有機(jī)物質(zhì)的部位與器官。代謝庫是指貯藏與消耗有機(jī)物質(zhì)的部位與器官。38、比集轉(zhuǎn)運速率（specificmasstransferrate,SMTR）：指在單位時間內(nèi)，通過單位韌皮部橫截面積的有機(jī)物質(zhì)的量。39、運送速度(transportvelocity)：單位時間內(nèi)有機(jī)物質(zhì)運送的距離。40、溢泌現(xiàn)象(overflowphenomenon)：韌皮部篩管被刺穿后，從傷口處有汁液分泌出來，這種現(xiàn)象稱溢泌現(xiàn)象。41、P-蛋白(P-protein)：亦稱韌皮蛋白(phloem-protein)。是在細(xì)胞質(zhì)中存在的構(gòu)成微管構(gòu)造的蛋白質(zhì)，可以運用ATP的能量，推進(jìn)微管的收縮，從而推進(jìn)物質(zhì)的長距離運送。42、有機(jī)物質(zhì)裝載(organicmatterloading)：指同化物從篩管周圍的葉源細(xì)胞裝載到篩管中的過程。43、有機(jī)物質(zhì)卸出(organicmatterunloading)：指同化物從篩管卸出到庫細(xì)胞的過程。44、收縮蛋白學(xué)說(contractileproteintheory)：該學(xué)說認(rèn)為，篩管分子的內(nèi)腔有一種由微纖絲相連接的網(wǎng)狀構(gòu)造，微纖絲由收縮蛋白的收縮絲構(gòu)成。收縮蛋白分解ATP，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過收縮與舒張進(jìn)行同化物的長距離運送。45、協(xié)同轉(zhuǎn)移(symport)：指質(zhì)子增進(jìn)糖穿過膜進(jìn)入韌皮細(xì)胞的過程，即在同化物的裝載過程中，質(zhì)子與糖一同進(jìn)入韌皮部細(xì)胞。46、磷酸運轉(zhuǎn)器(phosphatetranslocator)：位于葉綠體內(nèi)膜上承擔(dān)輸出磷酸丙糖和輸入Pi的運轉(zhuǎn)器。47、界面擴(kuò)散(boundarylayerdiffusion)：指物質(zhì)在兩個互不相容的液體或液體與氣體之間的界面上進(jìn)行的擴(kuò)散。48、可運庫(availabletransportsink)與非運庫(nonavailabletransportsink)：葉內(nèi)蔗糖的輸出率與蔗糖的濃度有關(guān)，當(dāng)蔗糖的濃度低于某一閾值時，對其輸出有限制作用，這種低于閾值的糖稱為非運庫；而高于閾值的糖稱為可運庫。49、轉(zhuǎn)移細(xì)胞(transfercells)：在共質(zhì)體與質(zhì)外體的交替運送過程中，有一種特化的細(xì)胞起運轉(zhuǎn)過渡作用。這種細(xì)胞的細(xì)胞壁與質(zhì)膜向內(nèi)延伸，形成許多皺褶，擴(kuò)大了物質(zhì)轉(zhuǎn)移的表面，有助于物質(zhì)在細(xì)胞間的轉(zhuǎn)移。這種細(xì)胞稱轉(zhuǎn)移細(xì)胞。50、出胞現(xiàn)象(exocytosis)：轉(zhuǎn)移細(xì)胞的皺褶有時形成小囊泡，囊泡的運動還可以擠壓物質(zhì)向外分泌到輸導(dǎo)系統(tǒng)，這種現(xiàn)象稱為出胞現(xiàn)象。51、生長中心(growthcenter)：指生長旺盛，代謝強(qiáng)的部位。如莖生長點。52、庫－源單位(source-sinkunit)：源的同化產(chǎn)物重要供應(yīng)對應(yīng)的庫。對應(yīng)的源與庫以及兩者之間的輸導(dǎo)系統(tǒng)，共同構(gòu)成一種源－庫單位。53、供應(yīng)能力(supplyability)：指源內(nèi)有機(jī)物質(zhì)能否輸出以及輸出多少的能力。54、競爭能力(competeability)：指庫中能否輸入同化物以及輸入多少的能力。55、運送能力(transportability)_：指有機(jī)物質(zhì)輸出和輸入部分之間的網(wǎng)絡(luò)分布、暢通程度及距離遠(yuǎn)近。簡答題1、怎樣證明光合作用中釋放的O2是來自H2O而不是來自CO2？答：用氧同位素標(biāo)識的H2O飼喂植物，照光后假如釋放的O2是同位素標(biāo)識的O2，則闡明O2來自H2O。或用希爾反應(yīng)證明，在離體的葉綠體中加入氫受體如Fe3+等，在沒有CO2參與的條件下照光后有O2的釋放。2、植物的葉片為何是綠色的?秋天樹葉為何會展現(xiàn)黃色和紅色?答：光合色素重要吸取紅光和藍(lán)紫光，對綠光吸取很少，因此植物的葉片呈綠色。秋天樹變黃是由于低溫克制了葉綠素的的生物合成，已形成的葉綠素也被分解破壞，而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，因此葉片展現(xiàn)黃色。至于紅葉，是由于秋天降溫，體內(nèi)積累較多的糖分以適應(yīng)寒冷，體內(nèi)可溶性糖多了，就形成較多的花色素，葉子就呈紅色。3、簡要簡介測定光合速率的三種措施及原理。答：(1)改良半葉法：重要是測定單位時間、單位面積葉片干重的增長量。(2)紅外線C02分析法：其原理是CO2對特定波長紅外線有較強(qiáng)的吸取能力，CO2量的多少與紅外線輻射能量減少量之間有一線性關(guān)系。(3)氧電極法：氧電極由鉑和銀所構(gòu)成，外罩以聚乙烯薄膜，當(dāng)外加極化電壓時，溶氧透過薄膜在陰極上還原，同步產(chǎn)生擴(kuò)散電流，溶氧量越高，電流愈強(qiáng)。4、光合作用的全過程大體分為哪三大環(huán)節(jié)?答：(1)原初反應(yīng)，即光能的吸取傳遞和轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。(2)電子傳遞和光合磷酸化；即電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能過程。(3)碳同化，即活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能過程。5、光合作用電子傳遞中，PQ有什么重要的生理作用?答：光合電子傳遞鏈中質(zhì)體醌數(shù)量比其他傳遞體組員的數(shù)量多出好幾倍，具有重要的生理作用：(1)PQ具有脂溶性，在類囊體膜上易于移動，可溝通數(shù)個電子傳遞鏈，也有助于兩個光系統(tǒng)電子傳遞均衡運轉(zhuǎn)。(2)伴伴隨PQ的氧化還原，將2H+從間質(zhì)移至類囊體的膜內(nèi)空間，既可傳遞電子，又可傳遞質(zhì)子，有助于質(zhì)子動力勢形成,進(jìn)而增進(jìn)ATP的生成。6、光合磷酸化有幾種類型?其電子傳遞有什么特點?答：光合磷酸化可分為三個類型：(1)非循環(huán)式光合NADP＋磷酸化，其電子傳遞是一種開放通路。(2)循環(huán)式光合磷酸化，其電子傳遞是一種閉合的回路。(3)假循環(huán)式光合磷酸化，其電子傳遞也是一種開放的通路，但其最終電子受體不是，而是O2。7、高等植物的碳同化途徑有幾條?哪條途徑才具有合成淀粉等光合產(chǎn)物的能力?答：有三條：卡爾文循環(huán)、C4途徑和景天科植物酸代謝途徑。只有卡爾文循環(huán)具有合成淀粉等光合產(chǎn)物的能力，而C4途徑和景天科酸代謝途徑只起到固定和轉(zhuǎn)運CO2的作用。8、C3途徑是誰發(fā)現(xiàn)的?分哪幾種階段?每個階段的作用是什么?答：C3途徑是卡爾文(Calvin)等人發(fā)現(xiàn)的。可分為三個階段：(1)羧化階段。C02被固定，生成3-磷酸甘油酸，為最初產(chǎn)物。(2)還原階段。運用同化力(NADPH、ATP)將3-磷酸甘油酸還原成3-磷酸甘油醛一光合作用中的第一種三碳糖。(3)更新階段。光合碳循環(huán)中形成的3-磷酸甘油醛，通過一系列的轉(zhuǎn)變，再重新形成RuBP的過程。9、光合作用卡爾文循環(huán)的調(diào)整方式有哪幾種方面?答：(1)酶活性調(diào)整。光通過光反應(yīng)變化葉的內(nèi)部環(huán)境，間接影響酶的活性。如間質(zhì)中pH的升高，Mg2+濃度升高，可激活RuBPCase和Ru5p激酶等。假如在暗中這些酶活性下降。(2)質(zhì)量作用的調(diào)整。代謝物的濃度可以影響反應(yīng)的方向和速率。(3)轉(zhuǎn)運作用的調(diào)整。葉綠體內(nèi)的光合最初產(chǎn)物一磷酸丙糖，從葉綠體運到細(xì)胞質(zhì)的數(shù)量，受細(xì)胞質(zhì)里的Pi數(shù)量所控制。Pi充足，進(jìn)入葉綠體內(nèi)多，就有助于葉綠體內(nèi)磷酸丙糖的輸出，光合速率就會加緊。10、在維管束鞘細(xì)胞內(nèi)，C4途徑的脫羧反應(yīng)類型有哪幾種?答：(1)NADP蘋果酸酶類型；(2)NAD蘋果酸酶類型；(3)PEP羧激酶類型。11、簡述CAM植物同化C02的特點。答：此類植物晚上氣孔開放，吸進(jìn)C02，在PEP羧化酶作用下與PEP結(jié)合形成蘋果酸，累積于液泡中。白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋果酸便運到細(xì)胞質(zhì)，放出C02，放出的CO2參與卡爾文循環(huán)形成淀粉等。具有兩步羧化的特點。12、氧克制光合作用的原因是什么?答：(1)加強(qiáng)氧與C02對RuBP的結(jié)合競爭，提高光呼吸速率。(2)氧能與NADP＋競爭接受電子，使NADPH合成量減少，使碳同化需要的還原能力減少。(3)氧接受電子后形成的超氧陰離子會破壞光合膜。(4)在強(qiáng)光下氧參與光合色素的光氧化，破壞光合色素。13、作物為何會出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象?答：植物種類不一樣、生長條件不一樣，導(dǎo)致光合“午休”的原因也不一樣。有如下幾種原因：(1)中午水分供應(yīng)局限性、氣孔關(guān)閉。(2)C02供應(yīng)局限性。(3)光合產(chǎn)物淀粉等來不及分解運走，累積在葉肉細(xì)胞中，阻礙細(xì)胞內(nèi)C02的運送。(4)中午時的高溫低濕減少了碳同化酶的活性。（5）生理鐘調(diào)控。14、追施N肥為何會提高光合速率?答：原因有兩方面：首先是間接影響，即能增進(jìn)葉片面積增大，葉片數(shù)目增多，增長光合面積。另首先是直接影響，即增進(jìn)葉綠素含量急劇增長，加速光反應(yīng)。氮亦能增長葉片蛋白質(zhì)含量，而蛋白質(zhì)是酶的重要構(gòu)成成分，使暗反應(yīng)順利進(jìn)行。總之施N肥可增進(jìn)光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)。15、分析植物光能運用率低的原因。答：光能運用率低的原因：(1)輻射到地面的光能只有可見光的一部分能被植物吸取運用。(2)照到葉片上的光被反射、透射。吸取的光能，大量消耗于蒸騰作用。(3)葉片光合能力的限制。(4)呼吸的消耗。(5)CO2、礦質(zhì)元素、水分等供應(yīng)局限性。(6)病蟲危害。16、作物的光合速率高產(chǎn)量就一定高，這種說法與否對的，為何？答：不對的。由于產(chǎn)量的高下取決于光合性能的五個方面，即光合速率、光合面積、光合時間和光合產(chǎn)物分派與消耗。17、為何說CO2是一種最佳的抗蒸騰劑？答：所有的抗蒸騰劑都是通過減少氣孔導(dǎo)度來減少蒸騰，氣孔導(dǎo)度減少的同步不可防止地限制了CO2向葉肉內(nèi)的擴(kuò)散，減少了光合速率。而增長CO2不僅可以減少氣孔導(dǎo)度減少蒸騰，同步也增長了CO2向葉肉內(nèi)的擴(kuò)散速度，不至于因氣孔導(dǎo)度的減少使光合下降。18、把大豆和高粱放在同一密閉照光的室內(nèi)，一段時間后會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為何？答：大豆首先死亡，一段時間后高粱也死亡。由于大豆是C3植物，它的CO2賠償點高于C4植物高粱。伴隨光合作用的進(jìn)行，室內(nèi)的CO2濃度越來越低，當(dāng)?shù)陀诖蠖沟腃O2賠償點時，大豆便沒有凈光合只有消耗，很快便死亡。此時的CO2濃度仍高于高粱的CO2賠償點，因此高粱仍然可以進(jìn)行光合作用，當(dāng)密閉室內(nèi)的CO2濃度低于高粱的CO2賠償點時，高粱便因不能進(jìn)行光合作用而死亡。19、怎樣證明C3途徑CO2的受體是RuBP，而CO2固定后的最初產(chǎn)物是3-PGA？答：給植物飼喂標(biāo)識的14CO2，在不一樣的照光時間下，分別浸在沸酒精中將植物殺死，提取14C化合物，用紙層析分析結(jié)合放射自顯影措施追蹤14C在多種化合物出現(xiàn)的先后次序。最早標(biāo)識的化合物即為CO2固定后的最初產(chǎn)物，在C3植物中最早標(biāo)識的化合物是3-PGA。用同樣的技術(shù)結(jié)合動力學(xué)試驗成果表明，當(dāng)CO2濃度忽然下降時，RUBP的量急劇增高，而3-PGA的量則對應(yīng)急劇下降，闡明3-PGA是RuBP的羧化產(chǎn)物，故CO2濃度減少時，3-PGA忽然下降，同步闡明3-PGA可轉(zhuǎn)變?yōu)镽uBP，否則RuBP的量不至于升高。20、糖濃度與能量供應(yīng)狀況怎樣調(diào)整有機(jī)物質(zhì)的運送？答：葉片中蔗糖的濃度對輸出速率有明顯的調(diào)整作用。葉片中蔗糖的濃度高于某一閾值時，明顯地提高輸出率，低于這一閾值時，則明顯地減少輸出率。前者屬于可運庫，后者屬于非運庫。同化物的積極運送需要能量供應(yīng)。充足的能量供應(yīng)有助于同化物的運送。ATP的作用首先作為直接的動力，另首先可通過提高膜透性而對運送起作用。21、植物激素怎樣調(diào)整有機(jī)物質(zhì)的運送與分派？答：植物激素對有機(jī)物質(zhì)的運送分派有著重要的影響。除ETH以外，其他幾種激素均有增進(jìn)有機(jī)物質(zhì)運送的作用。IAA有吸引有機(jī)物質(zhì)向它所在的器官積累的功能。有關(guān)植物激素增進(jìn)有機(jī)物運送的機(jī)理有如下幾種方面的解釋：（1）激素與質(zhì)膜上的受體結(jié)合，產(chǎn)生去極化作用，減少膜勢；（2）植物激素變化膜的物理、化學(xué)性質(zhì)，提高膜透性；（3）植物激素增進(jìn)RNA與蛋白質(zhì)的合成，合成某些與同化物運送有關(guān)的酶。22、何謂源-庫單位？為何在有機(jī)物質(zhì)的分派問題上會出現(xiàn)源－庫單位的現(xiàn)象？答：源的同化產(chǎn)物重要供應(yīng)對應(yīng)的庫。對應(yīng)的源與庫以及兩者之間的輸導(dǎo)系統(tǒng)，共同構(gòu)成一種源-庫單位。源庫單位的形成首先符合器官的同伸規(guī)律（對應(yīng)部位的根、莖、葉、蘗在生長時間上的同步性）；另一方面，還與維管束的走向，距離遠(yuǎn)近有關(guān)。它決定了有機(jī)物質(zhì)分派的特點。23、葉片中制造的有機(jī)物質(zhì)是怎樣裝載到韌皮部篩管分子的？有哪些證據(jù)證明有機(jī)物質(zhì)的裝載是一種積極過程？答：首先，葉片制造的光合產(chǎn)物蔗糖釋放到質(zhì)外體，然后蔗糖分子再進(jìn)入篩管－伴胞復(fù)合體。質(zhì)外體中的蔗糖分子進(jìn)入篩管-伴胞復(fù)合體是與質(zhì)子協(xié)同進(jìn)行的。因此，有人提出了糖-質(zhì)子協(xié)同轉(zhuǎn)移模型。該模型的要點如下：在篩管分子或伴胞的質(zhì)膜中，H＋-ATP酶不停地將H＋泵到細(xì)胞壁（質(zhì)外體），質(zhì)外體中H＋濃度較共質(zhì)體高，于是形成了跨膜的電化學(xué)勢差。當(dāng)H＋趨于平衡而回流到共質(zhì)體時，通過質(zhì)膜上的蔗糖/H＋共向轉(zhuǎn)運器，H＋與蔗糖一同進(jìn)入篩管分子。24、有機(jī)物質(zhì)的分派與產(chǎn)量的關(guān)系怎樣？答：作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量＝生物產(chǎn)量×經(jīng)濟(jì)系數(shù)，而經(jīng)濟(jì)系數(shù)與同化物的分派有關(guān)。在一定的營養(yǎng)生長的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)促使光合產(chǎn)物盡量地分派到產(chǎn)品器官，提高經(jīng)濟(jì)系數(shù)。否則，生物產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量并不一定高。25、為何“樹怕剝皮”？答：由于根系需要地上部供應(yīng)有機(jī)營養(yǎng)，而葉片制造的有機(jī)物質(zhì)正是通過韌皮部向下運送的。樹剝皮后，韌皮部被破壞，影響了有機(jī)物質(zhì)的運送，時間一長就會影響根系的生長，進(jìn)而影響地上部的生長。26、“三蹲棵”在生產(chǎn)上有何意義？答：“三蹲棵”是指秋季將玉米連根拔出，并不立即收獲，將玉米連穗帶棵放置一段時間后再收獲，這樣可以提高產(chǎn)量5％～10％。重要是運用有機(jī)物質(zhì)可以再運用的特點，將莖桿中積累的有機(jī)物質(zhì)充足的轉(zhuǎn)運到穗中，從而提高產(chǎn)量。27、一株馬鈴薯在100天內(nèi)塊莖增重250克，其中有機(jī)物質(zhì)占24％，地下莖韌皮部橫截面積0.004cm2,求同化物運送的比集運量。答：比集轉(zhuǎn)運速率＝單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)運的物質(zhì)的量/韌皮部的橫截面積＝（250×40％）/（0.004×24×100）＝6.25(g/cm2.h)答：同化物運送的比集轉(zhuǎn)運速率為6.25g/cm2.h。論述題1、試評價光呼吸的生理功能。答：光呼吸是具有一定的生理功能的，但也有害處。(1)回收碳素：通過C2循環(huán)可回收乙醇酸中3/4的碳素(2個乙醇酸轉(zhuǎn)化1個PGA，釋放1個CO2)。(2)維持C3光合碳循環(huán)的運轉(zhuǎn)：在葉片氣孔關(guān)閉或外界CO2濃度減少時，光呼吸釋放的CO2能被C3途徑再運用，以維持C3光合碳循環(huán)的運轉(zhuǎn)。(3)防止強(qiáng)光對光合機(jī)構(gòu)的破壞：在強(qiáng)光下，光反應(yīng)中形成的同化力會超過暗反應(yīng)的需要，葉綠體中NADPH/NADP、ATP/ADP的比值增高，由光激發(fā)的高能電子會傳遞給O2，形成超氧陰離子自由基O2.－，O2.－對光合機(jī)構(gòu)具有傷害作用，而光呼吸可消耗過剩的同化力和高能電子，減少O2.－的形成，從而保護(hù)光合機(jī)構(gòu)。(4)消除乙醇酸：乙醇酸對細(xì)胞有毒害作用，它的產(chǎn)生在代謝中是不可防止的。光呼吸是消除乙醇酸的代謝，使細(xì)胞免受傷害。此外，光呼吸代謝中波及多種氨基酸的轉(zhuǎn)化過程，它也許對綠色細(xì)胞的氮代謝有利。有害方面：減少了光合產(chǎn)物的形成和累積，不僅不能儲備能量，還消耗大量能量2、C4植物比C3植物的光呼吸低,試述其原因？答：C4植物光呼吸低。由于光呼吸是由RuBP加氧酶催化RuBP加氧導(dǎo)致的。C4植物在葉肉細(xì)胞中只進(jìn)行由PEP羧化酶催化的羧化活動，且PEP羧化酶對C02親和力高，固定C02的能力強(qiáng)，在葉肉細(xì)胞形成C4二羧酸之后。再轉(zhuǎn)運到維管束鞘細(xì)胞，脫羧后放出C02，就起到了”CO2泵”的作用，增長了維管束鞘細(xì)胞中的CO2濃度，克制了鞘細(xì)胞中Rubisco的加氧活性并提高了它的羧化活性，有助于CO2的固定和還原，不利于乙醇酸形成，不利于光呼吸進(jìn)行，因此C4植物光呼吸值很低。而C3植物，在葉肉細(xì)胞內(nèi)固定C02，葉肉細(xì)胞的CO2／02的比值較低，此時，RuBP加氧酶活性增強(qiáng)，有助于光呼吸的進(jìn)行，并且C3植物中RuBPP羧化酶對CO2親和力低，此外，光呼吸釋放的CO2，不易被重新固定。3、論述提高植物光能運用率的途徑和措施有哪些？答：(1)增長光合面積：①合理密植；②改善株型。(2)延長光合時間：①提高復(fù)種指數(shù)；②延長生育期；③補(bǔ)充人工光照。(3)提高光合速率：①增長田間CO2濃度；②減少光呼吸；③減緩逆境對光合的克制作用；④減輕光合午休；⑤延緩早衰。4、請闡明測定光呼吸的原理。答：（1）光呼吸受氧濃度的影響當(dāng)大氣中含氧量從21%降至1～3%時，C3植物的凈光合率約增高30～50%，增長的這部分就代表在高氧氣條件下光呼吸的消耗，因此可以分別測定3%和21%O2下的光合速率，兩者之差便為光呼吸速率。（2）測定葉片在光下的吸氧量在光下測定在無CO2空氣中葉片的吸氧量。也可以用18O2標(biāo)識，測定葉片在光下對18O2的吸取速率。（3）測定無CO2空氣中CO2的釋放量在光下，通入無CO2的氣體到葉室中，然后測定葉片CO2的釋放量。也可以用14CO2飼喂，先使葉片在光下同化14CO2一段時間，然后通入無CO2的氣體，并測定葉片釋放出的14CO2量。可以用光下釋放的14CO2量和黑暗中釋放的14CO2量的比值表達(dá)。（4）測定從光轉(zhuǎn)暗后的CO2猝發(fā)將C3植物葉片放入葉室，照光一段時間后停止照光，則有CO2釋放高峰，一般認(rèn)為停止光照后的CO2猝發(fā)為光呼吸的殘存。5、試述環(huán)境原因?qū)τ袡C(jī)物質(zhì)運送的影響？答：環(huán)境原因水分、光照、溫度、礦質(zhì)等，對同化物的運送均有較大的影響。溫度：糖的運送速率以20℃～30℃最快，高于或低于這個溫度范圍，運送速率下降。光照可以通過光合作用，影響同化物的運送與分派。功能葉白天的輸出率高于夜間。水分脅迫使水勢減少，光合減少，葉片中可運態(tài)蔗糖的濃度減少，影響輸出速率。礦物質(zhì)，如N、P、K、B等都會對有機(jī)物質(zhì)的運送產(chǎn)生影響。N：N多，營養(yǎng)生長過旺，不利于物質(zhì)向產(chǎn)品器官輸出；N少則會引起葉片的早衰，C/N比適中對運送有利。P：P可以增進(jìn)光合，增進(jìn)可運態(tài)蔗糖濃度的提高，增進(jìn)ATP的合成，因此可以增進(jìn)物質(zhì)的運送。K：K能增進(jìn)庫內(nèi)蔗糖向淀粉的轉(zhuǎn)化，維持庫源兩端的壓力差，有助于物質(zhì)的運送。B：B與糖結(jié)合成復(fù)合物，有助于透過質(zhì)膜，從而有助于物質(zhì)的運送。6、試述收縮蛋白學(xué)說與細(xì)胞質(zhì)泵動學(xué)說的重要內(nèi)容，這兩個學(xué)說重要處理了運送方面的哪些問題？答：收縮蛋白學(xué)說認(rèn)為，篩管分子的內(nèi)腔有一種由微纖絲相連接的網(wǎng)狀構(gòu)造，微纖絲由收縮蛋白的收縮絲構(gòu)成。收縮蛋白分解ATP，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過收縮與舒張進(jìn)行同化物的長距離運送。細(xì)胞質(zhì)泵動學(xué)說認(rèn)為，篩管分子內(nèi)腔的細(xì)胞質(zhì)呈幾條長絲，形成胞縱連束，縱貫篩管分子，在束內(nèi)呈環(huán)狀的蛋白質(zhì)反復(fù)地、有節(jié)奏的收縮與舒張，把細(xì)胞質(zhì)長距離泵走，糖分隨之流動。這兩個學(xué)說共同的特點是，認(rèn)為有機(jī)物質(zhì)的運送需要能量供應(yīng)，同步處理了篩管中有機(jī)物質(zhì)的雙向運送問題。7、試述作物產(chǎn)量形成的庫－源關(guān)系。答：作物產(chǎn)量形成的庫-源關(guān)系有三種類型：（1）源限制型；（2）庫限制型；（3）源庫協(xié)調(diào)型。源與庫共同存在于一種統(tǒng)一體中，兩者互相依賴、互相制約。要高產(chǎn)不僅需要有大的源與大的庫，還要源與庫的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。同步，庫大會增進(jìn)源，源大會增進(jìn)庫；庫小會克制源，源小會克制庫。兩者互相依賴、互相制約。合適地增源或增庫以及協(xié)調(diào)兩者之間的關(guān)系，都會到達(dá)增產(chǎn)的效果。