植物生理学答案.doc

光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2 和水，制造有机物质并释放氧气的过程。 荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色。 磷光现象：叶绿素在光照去掉光源后，还能继续辐射出极微弱红光的现象。 光反应：必须在光下才能进行的，由光引起的光化学反应。 碳反应：在暗处或光处都能进行的，由若干酶所催化的化学反应。 光和单位：由聚光色素系统和反应中心组成。 聚光色素：没有光化学活性，只有收集光能的作用，将光能聚集起来传给反应中心色素。包括绝大多数的色素。 原初反应：指光和作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程。 反应中心：是将光能转换为化学能的膜蛋白复合体。包括特殊状态的叶绿素a。 光和链：在类囊体摸上的PSII 和PSI 之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨道。 光和磷酸化：是指在光合作用中由光驱动并贮存在跨类囊体膜的质子梯度的能量把ADP 和磷酸合成为ATP 的过程。 光和速率：单位时间、单位叶面积吸收CO2 的量或放出O2 的量，或者积累干物质的量。 同化力：由于ATP 和NADPH 用于碳反应中CO2 的同化，把这两种物质合称为同化力。 卡尔文循环：（Calvin cycle）CO2 的受体是一种戊糖，CO2 的固定的出产物是一种三碳化合物。 C4 途径：CO2 固定最初的稳定产物是四碳化合物。 景天酸代谢途径：植物在夜间气孔开放，利用C4 途径固定CO2，形成苹果酸，贮存在液泡中，白天气孔关闭，将夜间固定的CO2 释放出来，再经C3 途径固定CO2 的过程。 光呼吸：植物的绿色细胞依赖光照，吸收O2 和放出CO2 的过程。 表观光合作用：没有把叶子的线粒体呼吸和光呼吸考虑在内的光和速率。 真正光和作用：表观光和作用+呼吸作用+光呼吸。 光饱和点：当达到某一光强度时，光和速率不再增加时的光强。 CO2 补偿点：当光和吸收的CO2 量等于呼吸放出的CO2 量，这时外界CO2 含量。 光补偿点：同一叶子在同一时间内，光和过程中吸收的CO2 与光呼吸和呼吸作用过程中放出的 CO2 等量时的光照强度。 光能利用率：指植物光合作用所积累的有机物所含的能量，占照射在单位地面上的日光能量的比率。 2.在光合作用过程中，ATP 和NADPH 是如何形成的？又是怎样被利用的？ 答：形成过程是在光反应的过程中。 非循环电子传递形成了NADPH：PSII 和PSI 共同受光的激发，串联起来推动电子传递，从水中夺电子并将电子最终传递给NADP+，产生氧气和NADPH，是开放式的通路。 循环光和磷酸化形成了 ATP：PSI 产生的电子经过一些传递体传递后，伴随形成腔内外 H 浓度差，只引起ATP 的形成。 非循环光和磷酸化时两者都可以形成：放氧复合体处水裂解后，吧H 释放到类囊体腔内，把电子传递给PSII，电子在光和电子传递链中传递时，伴随着类囊体外侧的H 转移到腔内，由此形成了跨膜的H 浓度差，引起ATP 的形成；与此同时把电子传递到PSI，进一步提高了能位，形成NADPH，此外，放出氧气。是开放的通路。 利用的过程是在碳反应的过程中进行的。 C3 途径：甘油酸-3-磷酸被 ATP 磷酸化，在甘油酸-3-磷酸激酶催化下，形成甘油酸-1，3-二磷酸，然后在甘油醛-3-磷酸脱氢酶作用下被NADPH 还原，形成甘油醛-3-磷酸。 C4 途径：叶肉细胞的叶绿体中草酰乙酸经过NADP-苹果酸脱氢酶作用，被还原为苹果酸。C4 酸脱羧形成的C3 酸再运回叶肉细胞，在叶绿体中，经丙酮酸磷酸双激酶催化和ATP 作用，生成CO2 受体PEP，使反应循环进行。7.一般来说，C4 植物比C3 植物的光合产量要高，试从它们各自的光合特征以及生理特征比较分析。 C3 C4 叶片结构 无花环结构，只有一种叶绿体 有花环结构，两种叶绿体 叶绿素a/b 2.8+-0.4 3.9+-0.6 CO2 固定酶 Rubisco PEPcase/Rubisco CO2 固定途径 卡尔文循环 C4 途径和卡尔文循环 最初CO2 接受体 RUBP PEP 光合速率 低 高 CO2 补偿点 高 低 饱和光强 全日照1/2 无 光合最适温度 低 高 羧化酶对CO2 亲和力 低 高，远远大于C3 光呼吸 高 低 总体的结论是，C4 植物的光合效率大于C3 植物的光合效率。 8.从光呼吸的代谢途径来看，光呼吸有什么意义？ 光呼吸的途径：在叶绿体内，光照条件下，Rubisco 把RUBP 氧化成乙醇酸磷酸，之后在磷酸酶作用下，脱去磷酸产生乙醇酸；在过氧化物酶体内，乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢，过氧化氢变为洋气，乙醛酸形成甘氨酸；在线粒体内，甘氨酸变成丝氨酸；过氧化物酶体内形成羟基丙酮酸，最终成为甘油酸；在叶绿体内，产生甘油-3-磷酸，参与卡尔文循环。 在干旱和高辐射期间，气孔关闭，CO2 不能进入，会导致光抑制。光呼吸会释放CO2，消耗多余的能量，对光合器官起到保护的作用，避免产生光抑制。 在有氧条件下，通过光呼吸可以回收75%的碳，避免损失过多。 有利于氮的代谢。 第四章 植物的呼吸作用6.用很低浓度的氰化物和叠氮化合物或高浓度的CO处理植物，植物很快会发生伤害，试分析该伤害的原因是什么？答：上述的处理方法会造成植物的呼吸作用的抑制，使得植物不能进行正常的呼吸作用，为植物体提供的能量也减少了，从而造成了伤害的作用。7.植物的光合作用与呼吸作用有什么关系？相对性光合作用呼吸作用物质代谢合成物质分解物质能量代谢储能过程：光能-化学能光合电子传递、光合磷酸化放能过程：化学能-ATP/NADPH呼吸电子传递、氧化磷酸化主要环境因素光、CO2温度、O2场所叶绿体所有活细胞相关性：l 载能的媒体相同：ATP、NADPH。l 物质相关：很多重要的中间产物是可以交替使用的。l 光合作用的O2可以用于呼吸作用；呼吸作用的CO2可以用于光合作用。l 磷酸化的机制相同：化学渗透学说。8.植物的光呼吸和暗呼吸有哪些区别？暗呼吸光呼吸代谢途径糖酵解、三羧酸循环等途径乙醇酸代谢途径底物葡萄糖，新形成或储存的乙醇酸，新形成的发生条件光、暗处都可以进行光照下进行发生部位胞质溶胶和线粒体叶绿体、过氧化物酶体、线粒体对O2和CO2浓度反应无反应高O2促进，高CO2抑制9.光合磷酸化与氧化磷酸化有什么异同？光合磷酸化氧化磷酸化驱动能量光能化学能H、e的来源水的光解底物氧化脱氢H、e的传递方向水-NADPNADPH-O2场所类囊体膜线粒体内膜H梯度内膜外膜外膜内膜影响因素光O2和温度相同点：使ADP与pi合成ATP。10.分析下列的措施，并说明它们有什么作用？1) 将果蔬贮存在低温下。2) 小麦、水稻、玉米、高粱等粮食贮藏之前要晒干。3) 给作物中耕松土。4) 早春寒冷季节，水稻浸种催芽时，常用温水淋种和不时翻种。答：分析如下1) 在低温情况下，果蔬的呼吸作用较弱，减少了有机物的消耗，保持了果蔬的质量。2) 粮食晒干之后，由于没有水分，从而不会再进行光合作用。若含有水分，呼吸作用会消耗有机物，同时，反应生成的热量会使粮食发霉变质。3) 改善土壤的通气条件。4) 控制温度和空气，使呼吸作用顺利进行。11.绿茶、红茶和乌龙茶是怎样制成的？道理何在？ 第六章 植物体内有机物的运输（重点）压力流学说：筛管中溶液流运输是由源和库端之间渗透产生的压力梯度推动的。 韧皮部装载：指光和产物从叶肉细胞到筛分子-伴胞复合体的整个过程。 韧皮部卸出：装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程。 配置：指源叶中新形成同化产物的代谢转化。 分配：指新形成同化产物在各种库之间的分布。 1.植物叶片中合成的有机物质是以什么形式和通过什么途径运输到根部？如何用实验证明植物体内有机物运输的形式和途径？ 答：形式主要是还原性糖，例如蔗糖、棉子糖、水苏糖和毛蕊糖，其中以蔗糖为最多。运输途径是筛分子-伴胞复合体通过韧皮部运输。 验证形式：利用蚜虫的吻刺法收集韧皮部的汁液。 蚜虫以其吻刺插入叶或茎的筛管细胞吸取汁液。当蚜虫吸取汁液时，用CO2 麻醉蚜虫，用激光将蚜虫吻刺于下唇处切断，切口处不断流出筛管汁液，可收集汁液供分析。 验证途径：运用放射性同位素示踪法。 5.木本植物怕剥皮而不怕空心，这是什么道理？ 答：叶片是植物有机物合成的地方，合成的有机物通过韧皮部向双向运输，供植物的正常生命活动。剥皮即是破坏了植物的韧皮部，使有机物的运输收到阻碍。 第八章 植物生长物质（重点） 植物生长物质：调节植物生长发育的物质。 植物激素：是指一些在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量有机物。 植物激素受体：指特异地识别激素并能与激素高度结合的蛋白质。 植物激素突变体：由于基因突变而引起植物激素缺陷的突变体。 植物多肽激素：具有调节生理过程和传递细胞信号功能的活性多肽。 生长素极性运输：生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。 植物生长调节剂：指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。 植物生长促进剂：促进分生组织细胞分裂和伸长，促进营养器官的生长和生殖器官的发育，外施生长抑制剂可抑制其促进效能。 植物生长抑制剂：抑制顶端分省组织生长，使植物丧失顶端优势，侧枝多，叶小，生殖器官也受影响。 植物生长延缓剂：是赤霉素类，使植株矮小，茎粗，节间短，叶面积小，叶厚，叶色深绿，不影响花的发育。 三重反映： 1.生长素是在植物体的哪些部位合成的？生长素的合成有哪些途径？ 答：合成部位-叶原基、嫩叶、发育中种子 途径（底物是色氨酸）-吲哚丙酮酸途径、色胺途径、吲哚乙腈途径和吲哚乙酰胺途径。 2.根尖和茎尖的薄壁细胞有哪些特点与生长素的极性运输是相适应的？ 答：生长素的极性运输是指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。在细胞基部的质膜上有专一的生长素输出载体。 3.植物体内的赤霉素、细胞分裂素和脱落酸的生物合成有何联系。 4.细胞分裂素是怎样促进细胞分裂的？ 答：CTK+CRE1信号的跨膜转换CRE1 上的pi 基团到组氨酸磷酸转移蛋白上细胞核内反应蛋白基因表达细胞分裂 5.香蕉、芒果、苹果果实成熟期间，乙烯是怎样形成的？乙烯又是怎样诱导果实成熟的？ 答：MetSAMACC+O2Eth（MACC） 诱导果实的成熟：促进呼吸强度，促进代谢；促进有机物质的转化；促进质膜透性的增加。 6.生长素与赤霉素，生长素与细胞分裂素，赤霉素与脱落酸，乙烯与脱落酸各有什么相互关系？ 【8】.生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯在农业生产上有何作用？ 生长素：1.促进扦插的枝条生根2促进果实发育3.防止落花落果 赤霉素：1.在啤酒生产上可促进麦芽糖化。2.促进发芽。3.促进生长。4.促进雄花发生。 细胞分裂素：细胞分裂素可用于蔬菜、水果和鲜花的保鲜保绿。其次，细胞分裂素还可用于果树和蔬菜上，主要作用用于促进细胞扩大，提高坐果率，延缓叶片衰老。 脱落酸：1.抑制生长2.促进休眠3.引起气孔关闭4.增加抗逆性 乙烯：1.催熟果实。2.促进衰老。 9.植物激素、植物生长调节剂、植物生长促进剂、植物生长延缓剂和植物生长抑制剂各有什么区别？试各举一例说明？ 10.要使水稻秧苗矮壮分蘖多，你在水肥管理或植物生长调节剂应用方面有什么建议？ 答：在水肥管理中，在氮、磷、硫、锌的肥料的使用中，要适量不能使用太多，使用太多利于伸长生长。在植物生长调节剂方面，使用TIBA、CCC。 11.要使水仙矮化而又能在春节期间开花，用MH 处理好呢，还是用PP333 处理好呢？为什么？ 答：用PP333 处理。原因：MH 是生长抑制剂，植株矮小，生殖器官也会受影响；PP333 是生长延缓剂，使用后，植株矮小，而不会影响花的发育。 13.作物能抵御各种逆境胁迫，是由一种激素起作用或多种激素协同作用？请分析。 答：多种激素协同作用。 第九章 光形态建成（重点） 光形态建成：依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成。 暗形态建成：暗中生长的植物幼苗表现出各种黄化特征。 光敏色素：吸收红光-远红光可逆转换的光受体。 去黄化：给黄化幼苗一个微弱的闪光出现的现象。 【1】.什么是植物光形态建成？它与光合作用有何不同？ 答：依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成，就称为光形态建成，亦即光控制发育的过程。光形态建成控制的是细胞的结构，光合作用控制的是物质的形成；光形态建成中利用红光、远红光、蓝光和紫外光，光合作用中利用蓝紫光和红光；光形态建成在植物的各个器官中进行，光合作用在叶片中进行。 4.蓝光和紫外光对植物生长有什么调节作用？ 【5】.按你所知，请全面考虑，光对植物生长发育有什么影响？ 答：光合作用，光形态建成。 6.光敏色素作用机理。 答：前体PrPfr+【X】【Pfr.X】生理反应。 PrPfr 为660nm；相反为730nm。 7.举例说明光敏控制的快反应。 答：快反应是吸收光量子到诱导形态变化反应迅速，以分秒计。有棚田效应，指离体的绿豆根尖在红光下诱导膜产生少量正电荷，可以吸附在带负电荷的玻璃表面，而远红光逆转这种现象。 8.举例说明3 种以上与光敏色素有关的生理现象。 答：棚田效应（快反应）、红光促进莴苣种子萌发和诱导幼苗去黄花反应（慢反应）。 第十章 植物的生长生理细胞周期：新生的持续分裂的细胞从第一次分裂形成的细胞至下一次再分裂成为两个子细胞为止所经历的过程。 分化：分生组织的幼嫩细胞发育成为具有各种形态结构和生理代谢功能的成形细胞的过程。 脱分化：已有高度分化能力的细胞核组织，在培养条件下逐渐丧失其特有的分化能力的过程。 酸-生长假说：生长素诱导细胞壁酸化并使其可