植物生理学大题.doc

第一章1.水分在植物生命活动中的作用：水分是细胞质的主要成分水分是代谢过程的反应物质 水分是各种生理生化反应和运输物质的介质 水分能使植物保持固有的姿态 2. 纯水 ow=零 零值并不是没有水势，就好比定海平面为海拔高度为0一样，作为一个参比值。溶液：溶液的水势为负值,浓度越大，水势越低3. 偏摩尔体积：在恒温、恒压、其他组分浓度不变情况下，混合体系中1mol该物质所占的有效体积。4.压力势一般为正值，它提高了细胞的水势。在特殊情况下，压力势也可为等于零或负值。5. 细胞吸水过程中水势组分的变化：细胞吸水和失水的过程中，细胞的体积发生变化，其水势、溶质势、压力势会随之改变。细胞吸水，体积增大， p增高，细胞含水量增加， s增高， w增高。细胞吸水达紧张状态，细胞体积最大 时， w =0， p =- s 细胞失水，体积缩小， p降低，细胞含水量减小， s降低， w降低。初始质壁分离时， p =0， w = s ，细胞相对体积为1。6. 细胞间的水分移动： 决定与相邻两细胞间的水势差异，水势高的细胞中的水分向水势低的细胞流动。多个细胞连在一起时，如果一端的细胞水势较高，另一端水势较低，顺次下降，就形成一个水势梯度，水分顺水势梯度从一端流向另一端。7. 根系吸水的部位：主要在根的尖端，从根尖向上约10mm的范围内，包括根冠、根毛区、伸长区和分生区，以根毛区的吸水能力最强，根毛多，增大了吸收面积(510倍)；细胞壁外层由果胶质覆盖，粘性较强，有利于和土壤胶体粘着和吸水；输导组织发达，水分转移的速度快。8. 植物根部吸水主要通过根毛皮层、内皮层，再经中柱薄壁细胞进入导管9. 根系吸水的动力 ：根压和蒸腾拉力，后者较为重要10. 伤流和吐水是证实根压存在的两种生理现象。11. 产生根压的原因：植物根系主动吸收土壤溶液中的离子；离子转运到根的内皮层内使中柱细胞和导管的溶质增加；内皮层的水势低于土壤溶液的水势时，土壤中的水分顺水势梯度从外部经内皮层渗透进入中柱细胞和导管。12. 蒸腾拉力产生的吸水是由枝叶形成的力量传导到根而引起的被动吸水。13. 蒸腾作用的生理意义： 蒸腾拉力是植物吸水与转运水分的主要动力 促进木质部汁液中物质的运输降低植物体的温度有利于CO的吸收、同化14. 蒸腾作用的方式：皮孔蒸腾（茎、枝），角质层蒸腾（叶），气孔蒸腾（叶）。15. 蒸腾作用的指标：蒸腾速率 蒸腾比率 水分利用率16. 气孔运动的机制：气孔运动是由保卫细胞水势的变化而引起的。 淀粉糖互变学说：由植物生理学家F.E.Lloyd在1908年提出认为气孔运动是由于保卫细胞中蔗糖和淀粉间的相互转化而引起渗透势改变而造成的。无机离子泵学说：光下：保卫细胞质膜上存在H+ATPase，被光激活，水解ATP，产生的能量将H+从保卫细胞分泌到周围细胞中，使保卫细胞的pH值升高，周围细胞的pH值降低，驱动K+通过保卫细胞K+通道进入保卫细胞，在进入液泡，K+浓度增加，水势降低，水分进入，气孔张开。暗处：H+ATPase缺乏ATP停止，保卫细胞质膜去极化，促使K+经外向K+通道向周围细胞转移，导致保卫细胞水势升高，水分外移，气孔关闭。苹果酸代谢学说：光照下, 保卫细胞内的部分CO2被利用时,pH上升至8.08.5，从而活化了PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）羧化酶,它可催化由淀粉降解产生的PEP与HCO3-结合成草酰乙酸,并进一步被NADPH还原为苹果酸。 17. 影响蒸腾作用的外、内条件：（一）外界条件：内外蒸汽压差光、空气相对湿度、温度、风（二）内部因素气孔：气孔频度（每cm2叶片的气孔数）、气孔大小、气孔下腔；叶片内部面积第二章1.必需元素的符合标准：完成植物整个生长周期不可缺少的；在植物体内的功能是不能被其他元素代替的；直接参与植物的代谢作用。2. 大量元素10种：氮、磷、钾、钙、镁、硫、硅、碳、氢、氧 微量元素9种：钠、镍、 铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯。3. 缺氮症状：A.生长受抑植株矮小,分枝少,叶小而薄,花果少易脱落；B.黄化失绿枝叶变黄,叶片早衰甚至干枯，老叶先发黄氮过多：A.植株徒长 叶大浓绿,柔软披散，茎柄长，茎高节间疏；B.机械组织不发达 植株体内含糖量相对不足,机械组织不发达,易倒伏和被病虫害侵害。 C.贪青迟熟，生育期延迟。 4. 缺S：植株矮小，硫不易移动，幼叶先表现症状, 新叶均衡失绿，呈黄白色并易脱落。 5. 缺磷症状：A.生长受抑植株瘦小,成熟延迟；B.叶片暗绿色或紫红色 糖运输受阻, 有利于花青素的形成。 6. 缺硼症状 A.受精不良，籽粒减少 B.生长点停止生长 ： 侧根侧芽大量发生,其后侧根侧芽的生长点又死亡,而形成簇生状。C.易感病害：菜的心腐病、花椰菜的褐腐病、马铃薯的卷叶病、萝卜“黑心病”和苹果的缩果病等都是缺硼所致。 7. 缺钾症状A.茎杆柔弱 B.叶色变黄而逐渐坏死8. 钙在植物体内主要分布在老叶或其它老组织中。缺钙症状 ：A.幼叶淡绿色 继而叶尖出现典型的钩状,随后坏死。B.生长点坏死 钙是难移动，不易被重复利用的元素,故缺素症状首先表现在幼茎幼叶上9. 缺镁症状：叶片失绿 从下部叶片开始,往往是叶肉变黄而叶脉仍保持绿色。严重缺镁时可形成坏死斑块，引起叶片的早衰与脱落10. 缺锰症状: 叶脉间失绿褪色, 新叶脉间缺绿,有坏死小斑点11. 缺铁症状：不易重复利用，最明显的症状是幼芽幼叶缺绿发黄,甚至变为黄白色。12. 缺铜症状：A.生长缓慢,叶片呈现蓝绿色,幼叶缺绿,随之出现枯斑,最后死亡脱落。B.树皮、果皮粗糙,而后裂开,引起树胶外流。13. 缺乏Ca、B、Cu、Mn、Fe、S时幼嫩的器官或组织先出现病症。 缺乏N、P、Mg、K、Zn等时较老的器官或组织先出现病症。14. 植物细胞吸收溶质的方式：扩散离子通道载体离子泵胞饮作用15. 施肥指标：形态指标： (1)长相 (2)叶色 生理指标：（1）营养元素(2) 叶绿素含量(3)酰胺和淀粉含量(4)酶活性 第三章1. 叶绿体的形态结构：被膜、间质、类囊体（光合膜）2. 光反应是叶绿素等色素吸收光能，将光能转化为化学能，形成ATP和NADPH的过程；而碳反应是不需要光的过程，它利用光反应形成的ATP和NADPH作为能源和还原动力，经过酶的催化，将CO2固定并转变为糖，并释放ADP、Pi和NADP+等。3 C3途径（卡尔文途径，还原戊糖磷酸途径 RPPP）：场所为叶绿体内的基质； CO2受体为核酮糖二磷酸；酶为1，5-二磷酸核酮糖羧化酶、甘油酸-3-磷酸激酶，甘油醛-3-磷酸脱氢酶；产物为淀粉4. C4途径：场所为叶肉细胞的胞质溶胶中，叶绿体基质；CO2受体为叶肉细胞中的PEP；酶为烯醇丙酮酸羧激酶、NADP-苹果酸脱氢酶、天冬氨酸转氨酶、PEP羧化酶；产物为淀粉。5. 景天酸代谢途径：场所为液泡，叶绿体基质；CO2受体为PEP；酶为PEP 羧化酶、1，5-二磷酸核酮糖羧化酶、甘油酸-3-磷酸激酶，甘油醛-3-磷酸脱氢酶；产物为淀粉。6. 光呼吸途径：场所为叶绿体、过氧化物酶体和线粒体；底物为乙醇酸；酶为甘氨酸脱羧酶；产物为CO27. 光呼吸的生理功能 ： 防止高光强对光合作用的破坏防止O2对光合碳同化的抑制 磷酸丙糖和氨基酸合成的补充途径8. 外界条件对光合速率的影响：（1）光 1.光强2.光质（2）CO2 ：CO2饱和点、CO2补偿点 C4植物的CO2补偿点低于C3植物。（3）温度：最适温25-30（4）矿质元素：N、Mg、Fe、Mn、Cu、S、Cl、K、P （5）水分：水分是光合作用的原料；影响气孔开度；影响光合产物输出。 （6）光合速率的日变化内部因素对光合速率的影响：（1）叶龄 （3）不同生育期（2）不同部位 （4）源库关系第四章1. 呼吸作用的生理意义：呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量；呼吸过程为其他化合物合成提供原料。2. 糖酵解化学反应阶段：己糖的磷酸化；己糖磷酸的裂解；ATP和丙酮酸的生成3. 糖酵解的生理意义产生生物可利用的能量形式ATP；为合成反应提供原料；有氧呼吸与无氧呼吸的共同途径4. 三羧酸循环的特点：（1）TCA的脱羧反应是呼吸释放出CO2的来源。（2）进行一次TCA，分解1分子乙酰CoA。 （3）TCA逐步脱氢而氧化，一次循环，5次脱氢。 （4）TCA正常运转需要氧。5. 三羧酸循环的生理意义： 生命活动所需能量的主要来源；物质代谢的枢纽6. 磷酸戊糖途径：以磷酸戊糖为主要中间产物的已糖生物氧化过程，简称PPP途径或HMP途径。反应定位于细胞质。脱氢酶的辅酶为NADP+。7. 磷酸戊糖途径的生理意义：扩大了植物的适应性；中间产物在生理活动中十分活跃；形成大量NADPH+H+ ；与植物抗伤、病等有关8.抗氰呼吸生理意义：利于授粉；能量溢流；增强抗逆性9. 影响呼吸作用的因素：一、呼吸强度和呼吸商；二、内部因素 植物种类、器官、发育年龄 原生质、线粒体、ATP/ADP比、呼吸底物 三、外部因素 温度 氧与二氧化碳的浓度 水分 机械伤害第六章1. 运输速度: 50-100cm.h-1。2. 集运速率（简称MTR）：SMTR=干物质量韧皮部（筛管）横截面积时间 =V C3. 韧皮部中的有机物质: 主要有蔗糖，还有棉子糖、水苏糖和毛蕊糖；氨基酸和酰胺；磷酸核苷酸和蛋白质；激素、钾、磷 、氯等。4. 韧皮部装载过程：白天磷酸丙糖从叶绿体运到细胞质中，并转变成蔗糖 叶肉细胞的蔗糖运到叶脉的筛管附近 蔗糖进入筛管中。第八章1. 生长素（IAA），生长素主要集中在生长旺盛的部分，前体为色氨酸2. 生长素在植物中的运输方式 ： （1）非极性运输：通过韧皮部进行的、与植物形态学方向无明显关系的运输方式。 （2）极性运输：局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之间进行的短距离、仅能从植物体形态学上端运输到下端的方式。3. 极性运输的主要特点： A. 为主动运输过程(与呼吸作用有关，速度快)； B. 可以进行逆浓度梯度运输。C. 受到2，3，5-三碘苯甲酸（TIBA）、萘基邻氨甲酰苯甲酸（NPA）等物质的抑制，此两种物质又被称为生长抑制剂。4. 生长素的作用机理：生长素作用于细胞时，首先与受体结合，经过一系列过程，使细胞壁介质酸化和蛋白质形成最终表现出细胞长大。5. 生长素的生理作用和应用：两面性：低浓度的生长素促进根、茎、芽的生长，高浓度则抑制其生长； 促进茎切段和胚芽鞘切段的伸长生长； 促进插条不定根的形成；促进果实发育；引起顶端优势；诱导雌花分化、促进光合产物的运输、叶片的扩大和气孔的开放等；抑制花朵脱落、侧枝生长、叶片衰老和块根形成等。6. 乙烯（ET），生物合成前体：蛋氨酸(甲硫氨酸，Met)7. 乙烯的运输：乙烯在植物体内易于移动，是被动的扩散过程，一般情况下，乙烯就在合成部位起作用。乙烯的前体ACC可溶于水溶液，因而推测ACC可能是乙烯在植物体内远距离运输的形式8. 乙烯的生理作用：1）促进细胞扩大；2）促进果实成熟；3）促进器官脱落；4）促进开花和雌花分化；5）乙烯还可诱导插枝不定根的形成，促进根的生长和分化，打破种子和芽的休眠，诱导次生物质(如橡胶树的乳胶)的分泌等。9. 脱落酸（ABA），合成前体：甲瓦龙酸； 运输特点：无极性10. ABA的生理作用：（1）促进休眠（与GA拮抗）；（2）促进衰老与脱落（与CTK拮抗）；（3）引起气孔关闭；（4）提高抗逆性；（5）抑制生长（与IAA拮抗）11. 当培养基中CTK/IAA的比值高时，愈伤组织形成芽；当CTK/IAA的比值低时，愈伤组织形成根；如二者的浓度相等，则愈伤组织保持生长而不分化； 所以，通过调整二者的比值，可诱导愈伤组织形成完整的植株。12. 生长素（IAA）,赤霉素（GA）,细胞分裂素（CTK）,乙烯（ET）,脱落酸（ABA）第九章1. 光受体：光敏色素：感受红光及远红光区 域的光；隐花色素：感受蓝光和近紫外光区域的光；UV-B受体：感受紫外光B区域的光。2. 光敏色素的化学性质：光敏色素是一种易溶于水的色素蛋白质，相对分子质量为2.5105。它是由2个亚基组成的二聚体，每个亚基有两个组成部分：生色团和脱辅基蛋白质，两者合称为全蛋白质。3.光敏色素有两种类型：红光吸收型和远红光吸收型。第十章1. 营养器官的生长特性（1） 茎生长特性：茎的生长主要由顶端分生组织和近顶端分生组织控制。顶端分生组织控制近顶端分生组织的活性，近顶端分生组织的细胞分裂和伸长决定茎的生长速率。 （2）根生长特性：根的生长部位也有顶端分生组织，根的生长也具生长大周期。根与茎一样也有顶端优势，主根控制侧根的生长，蔬菜育苗移栽时切除主根，可促进侧根生长，提高成活率。 （3）叶生长特性： 双子叶：全叶均匀生长； 单子叶：基部保持生长能力2. 生长大周期：植物在不同生育时期的生长速率表现出慢快慢的变化规律，呈现“S”型的生长曲线，这个过程称生长大周期3. 生长大周期可以分为4个时期：（1）停滞期（018d)：细胞分裂和原生质积累时期，生长缓慢。（2）对数生长期 (1845d）：已经具有一定的积累，快速生长时期。（3）直线生长期（4555d）：生长速率维持恒定速率（常为最高速率）快速生长。（4）衰老期（5590d)：生长速率开始下降，细胞开始成熟并走向衰老。4. 影响营养器官生长的条件：（1）温度；（2）光；（3）水分；（4）矿质营养；（5）植物激素5. 光的影响：（1）幼苗的发育是受光控制的。（2）光对茎的伸长有抑制作用。（3）蓝紫光有抑制生长的作用，而紫外光的抑制作用更明显。（4）光抑制多种植物根的生长。（5）光照强度对植物叶片面积的影响。6. 向性运动包括3个步骤： 感受、传导、反应。 向性运动是生长引起的、不可逆的动。7. 向光性（1）定义：向光性：植物随光的方向而弯曲的能力。（2）分类：正向光性、负向光性（