1、植物生理学期末复习植物生理学期末复习第一章 植物的水分代谢一、 名词解释渗透势:由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值,亦称溶质势( ).渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。质外体途径:指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的部分移动，阻力小、速度快。共质体途径:指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速率慢。根压: 植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。二、缩写符号翻译 Mpa：兆帕斯卡 WUE：水分利用效率；w：细胞水势 p：压力势；s：溶质势三、填空题1、一个典型细胞的水势等于 s+p+m+g；具有液
2、泡的细胞的水势等于 s+p ；干种子细胞的水势等于m。2、形成液泡后，细胞主要靠 渗透性 吸水。风干种子的萌发吸水主要靠 吸胀作用。3、在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于渗透势，压力势等于0。4、相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的水势差异。5、证明根压存在的证据有 吐水和伤流 。6、叶片的蒸腾作用有两种方式：角质蒸腾和气孔蒸腾 。7、常用的蒸腾作用的指标有蒸腾速率 、蒸腾比率 和 水分利用率。四、选择题1、一般而言，进入冬季越冬作物组织内自由水/束缚水的比值：（B）。A、升高；B、降低；C、不变；D、无规律。2、有一个充分为水饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低10倍的溶液中，则细胞
3、体积：（ B）A、变大；B、变小；C、不变；D、可能变小，也可能不变。3、已形成液泡的植物细胞吸水靠（B）。A、吸涨作用；B、渗透作用；C、代谢作用；D、扩散作用。4、已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是：（C）。A、初质势很低；B、衬质势不存在；C、衬质势很高，绝对值很小；D、衬质势很低，绝对值很小。5、将一个细胞放入与其渗透势相等的外界溶液中，则细胞（D）。A、吸水；B、失水；C、既不吸水也不失水；D、既可能失水也可能保持平衡。6、保卫细胞的水势变化与下列有机物质有关（ C）。A、丙酮酸；B、脂肪酸；C、苹果酸；D、草酸乙酸。7、土壤通气不良使根系吸水量减少的原因是（AD）。A
4、、缺乏氧气；B、水分不足；C、水分太多；D、CO2浓度过高。8、植物体内水分向上运输的动力有(B)。A、大气温度；B、蒸腾拉力；C、水柱张力；D、根压。9、植物的水分临界期是指植物（A）。A、对水分缺乏最敏感的时期；B、需水量最多的时期；C、需水终止期；D、生长最快的时期。五、问答题1.将植物细胞分别放在纯水和1molL-1的蔗糖溶液中，该细胞的渗透势、压力势及细胞体积会发生什么变化？答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。2.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？答：（1）进入根部导管有三种途径：质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小
5、，移动速度快。跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质 的连续体，移动速度较慢。这三条途径共同作用，使根部吸收水分。（2）运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升3.根系吸水的动力是什么？土壤条件是如何影响根系吸水的？答：根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。土壤中可用水量：土壤中可用水分含量降低时，土壤溶液与根部细胞间的水势差减
6、小，根系吸水缓慢。土壤通气状况：土壤通气状况不好，土壤缺氧和二氧化碳浓度过高，使根系细胞呼吸速率下降，引起根系吸水困难。土壤温度：低温不利于根系吸水，因为低温下细胞原生质黏度增加，水分扩散阻力加大；同时根呼吸速率下降，影响根压产生，主动吸水减弱。高温也不利于根系吸水，土温过高加速根的老化进程，根细胞中的各种酶蛋白高温变形失活。土壤溶液浓度：土壤溶液浓度过高引起水势降低，当土壤溶液水势与根部细胞的水势时，还会造成根系失水。4.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？答：保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40100%。 保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子
7、叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁 易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。 保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。第二章 植物的矿质营养一、名词解释被动运输：离子（或溶质)跨过生物膜不需要代谢供给能量，顺电化学梯度向下进行运输的方式。主动运输:离子（或溶质)跨过生物膜需要代谢供给能量，逆电化学梯度向上进行运输的方式。转运蛋白： 离子通道：是细胞膜中由通道蛋白构成的孔道，控制离子通过细胞膜。 反向
8、运输器：指运输器与质膜外侧的H结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子（如Na）结合，两者朝相反方向运输。离子泵:受外能驱动的可逆性ATP酶，实际上是膜载体蛋白。 硝酸盐代谢还原： 二、缩写符号翻译NiR：亚硝酸还原酶； NR：硝酸还原酶； GS：谷氨酰胺合成酶； FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸 。三、填空题1、硝酸还原酶的三个辅基分别是FAD 、 Cytb557 和Mo。2、离子跨膜转移是由膜两侧的化学势梯度和电势梯度共同决定的。3、植物细胞吸收矿质元素的方式有被动吸收、主动吸收和胞饮作用。4、关于离子主动吸收有载体存在的证据有竞争效应和饱和效应。5、诊断作物缺乏矿质元素的方法有化学分析诊断法、加入
9、诊断法和病症诊断法。6、华北地区果树的小叶病是因为缺Zn元素的缘故。7、缺氮的生理病症首先出现在老叶上。缺钙的生理病症首先出现在嫩叶上。8、根系从土壤吸收矿质元素的方式有通过土壤溶液获得，吸附在土壤胶体表面的离子交换而获得和分泌有机酸溶解土壤难溶盐而获得。9、将硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是由 硝酸还原酶 酶催化的，在叶肉细胞中该酶位于 细胞质基质。10、将亚硝酸盐还原成氨的过程是由 亚硝酸还原酶酶催化的，在叶肉细胞中该酶位于叶绿体内 。11、根部吸收的矿质元素主要通过木质部向上运输的。四、选择题1、高等植物的老叶先出现缺绿症，可能是缺乏（B）。A、锰；B、氮；C、钙；D、硫。2、植物根部吸收离
10、子较活跃区域是（C）。A、分生区；B、伸长区；C、根毛区；D、根冠。3、影响植物根细胞主动吸收无机离子最重要的因素是（B）。A、土壤溶液pH值；B、土壤氧气分压；C、土壤盐含量；D、土壤微生物。4、番茄吸收钙和镁的速率比吸水速率快，从而使培养液中的钙和镁浓度（B）。A、升高；B、下降；C、不变；D、先升后降。5、硝酸还原酶分子中含有（C）。A、FAD和Mn；B、FMN和Mo；C、FAD和Mo；D、FMN和Mn。6、植物根部吸收的无机离子向地上部运输是通过(D)。A、韧皮部；B、质外体；C、胞间连丝；D、木质部。7、亚硝酸盐在叶肉细胞中被还原部位是（B）内。A、细胞质；B、叶绿体；C、线粒体；D
11、、高尔基体。8、光合电子传递体质体蓝素所含的金属元素为（A）。A、Cu；B、K；C、Co；D、Mn。9、在植物体内具有第二信使作用的金属离子是（A）。A、Ca2+；B、Mg2+；C、Mn2+；D、Fe3+。五、思考题1. 植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常生命活动的需要？各自的特点有哪些？(一) 扩散1.简单扩散：溶质从高浓度的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的物理过程。2.易化扩散：又称协助扩散，指膜转运蛋白易让溶质顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运，不需要细胞提供能量。(二) 离子通道：细胞膜中，由通道蛋白构成的孔道，控制离子通过细胞膜。(三) 载体：跨膜运输的内在蛋白，在跨膜区域不形成明
12、显的孔道结构。1.单向运输载体：（uniport carrier）能催化分子或离子单方向地顺着电化学势梯度跨质膜运输。2.同向运输器：（symporter）指运输器与质膜外的H结合的同时，又与另一分子或离子结合，同一方向运输。3.反向运输器：（antiporter）指运输器与质膜外侧的H结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，两者朝相反的方向运输。(四) 离子泵：膜内在蛋白，是质膜上的ATP酶，通过活化ATP释放能量推动离子逆化学势梯度进行跨膜转运。(五) 胞饮作用：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。2.植物细胞吸收的NO3-，是如何同化为谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸和天冬酰胺
13、的？答：硝酸盐的氮呈高度氧化状态，而蛋白质等细胞组分中的氮呈高度的还原状态，被吸收的NO。一必须经还原后才能被进一步利用。硝酸盐首先在硝酸还原酶的作用下，被还原为亚硝酸，亚硝酸在亚硝酸还原酶的作用下被还原为氨。氨的同化包括谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶和谷氨酸脱氢酶等途径。其过程： 首先，在谷氨酰胺合成酶的作用下，铵与谷氨酸结合，形成谷氨酰胺，此过程是在细胞质、根部细胞的质体和叶片细胞的叶绿体中进行的； 然后，在谷氨酸合成酶的作用下，分别以NAD+H+和还原态的Fd为电子供体，谷氨酰胺与d一酮戊二酸结合，形成2分子的谷氨酸，铵也可以和d一酮戊二酸结合。 最后，在谷氨酸脱氢酶的催化下，以NAD(P)
14、+H+为氢供体，还原为谷氨酸，谷氨酸脱氢酶存在线粒体和叶绿体中。通过氨同化形成的谷氨酸和谷氨酰胺可以在细胞质、叶绿体、线粒体、乙醛酸体和过氧化物酶体中通过转氨基作用，形成其他氨基酸或酰胺。例如，谷氨酸与草酰乙酸结合，在天冬氨酸转氨酶的作用下，形成天冬氨酸。再如，谷氨酰胺又可以与天冬氨酸结合，在天冬酰胺合成酶的催化下，合成天冬酰胺和谷氨酸。3、试分析植物失绿（发黄）的可能原因。答：水分的缺失。水分是植物进行正常的生命活动的基础。矿质元素的缺失。有些矿质元素是叶绿素合成的元素，有些矿质元素是叶绿素合成过程中酶的活化剂，这些元素都影响叶绿素的形成，出现叶子变黄。光条件的影响。光线过弱时，植株叶片中叶
15、绿素分解的速度大于合成的速度，因为缺少叶绿素而使叶色变黄。温度。叶绿素生物合成的过程中需要大量的酶的参与，过高或过低的温度都会影响酶的活动，从而影响叶绿素的合成。叶片的衰老。叶片衰老时，叶绿素容易降解，数量减少，而类胡萝卜素比较稳定,所以叶色呈现出黄色。第三章 植物的光合作用一、名词解释原初反应：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。 双光增益：长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象。光合链：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。光合磷酸化：叶绿
16、体（或载色体）在光下把无机磷和ADP转化为ATP，并形成高能磷酸键的过程。光呼吸：植物的绿色细胞在光照下吸收氧气，放出CO2的过程。光合速率：指单位时间、单位叶面积吸收CO2的物质的量或放出O2的物质的量，或者积累干物质的质量。表观(净)光合速率： 单位面积叶片在单位时间内的二氧化碳吸收量除去呼吸后的光合部分光饱和点：当达到某一光强度时，光和速率不再增加时的光强。光补偿点：同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度。 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。二、缩写符号翻译BSC：维管束鞘细胞 ； CAM：景天酸代
17、谢； PEPCase：磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 P680：PS的反应中心也是少数特化的叶绿素a分子；P700：在PS中有12个叶绿素a分子高度特化 ；Pheo： Rubisco(RuBPCO)：核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶； LSP： ；LHC：捕光复合体 ； PSI：光系统I； PSII：光系同II。三、填空题1、光合作用是一种氧化还原反应，在该反应中，CO2被还原，H20 被氧化；光合作用的暗反应是在叶绿体间质中进行的；光反应是在 类囊体膜(光合膜)上进行的。2、在光合电子传递中最终电子供体是H20 ，最终电子受体是 NADP。3、叶绿体色素提取液在反射光下观察呈 红色，在透射光下观
18、察呈 绿色。4、P700的原初电子供体是PC ，原初电子受体是Fd，原初反应的作用中心包括 原初电子供、受体、中心色素。5、双光增益效应说明光合作用可能包括两个光系统 。6、光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为 光合膜 。类囊体膜上的四种主要复合物是PSI、PSII、Cytb6/f和ATP酶四类蛋白复合体。 7、原初反应包括光能的吸收、传递和光能转变成电能三步反应，此过程发生在类囊体膜上。 8、光合磷酸化有下列三种类型： 非环式光合磷酸化、环式光合磷酸化和 假环式光合磷酸化，通常情况下以非环式光合磷酸化占主要地位。9、小麦和玉米同化二氧化碳的途径分别是C3和C4途径，玉
19、米最初固定二氧化碳的受体是PEP，催化该反应的酶是PEP 羧化酶，第一个产物是草酰乙酸，进行的部位是在叶肉细胞。小麦固定二氧化碳受体是RuBP，催化该反应的酶是 RuBP 羧化酶，第一个产物是 3 磷酸甘油酸，进行的部位是在叶肉细胞。 10、光合作用中产生的O2来源于H20。11、PS的作用中心色素分子是P700， PS的反应中心色素分子是P680。12、光反应形成的同化力是ATP和NADPH+H +。13、光合作用电子传递途径中，最终电子供体是H20，最终电子受体是NADP +。14、光合作用的光反应包括原初反应和电子传递与光合磷酸化两大步骤，其产物是ATP、NADPH+H +、O 2 ，该
20、过程发生在叶绿体的类囊体膜上。15、CAM 植物光合碳代谢的特点是夜间进行CAM途径，白天进行C3 途径。鉴别 CAM 植物的方法有夜间气孔张开和夜间有机酸含量高。 16、C4 植物是在叶肉细胞中固定 CO 2 ，形成四碳化合物，在维管束鞘细胞中将 CO 2 还原为碳水化合物。 17、光呼吸的底物是乙醇酸，暗呼吸的底物通常是葡萄糖，光呼吸发生在叶绿体、过氧化体、线粒体三个细胞器中，暗呼吸发生在线粒体细胞器中。 18、光合碳循环的提出者是卡尔文，化学渗透假说的提出者是米切尔，双光增益效应的提出者是爱默生，压力流动学说的提出者是明希。 19、植物的光合产物中，淀粉是在叶绿体中合成的，而蔗糖则是在细
21、胞质中合成的。 20、C4 植物的 Rubisco 位于维管素鞘细胞中，而 PEP 羧化酶则位于 叶肉 细胞中。 四、选择题1、叶绿素a和叶绿素b对可见的吸收峰主要是在（D）。A、红光区；B、绿光区；C、蓝紫光区；D、蓝紫光区和红光区。2、类胡萝卜素对可见光的最大吸收带在（C）。A、红光；B、绿光；C、蓝紫光；D、橙光。3、光对叶绿素的形成有影响，主要是光影响到（B）。A、由-氨基酮戊酸原叶绿素酸酯的形成；B、原叶绿素酸酯叶绿素酸酯的形成；C、叶绿素酸酯叶绿素的形成；D、-氨基酮戊酸叶绿素形成的每一个过程。4、Calvin循环的最初产物是（B）。A、OAA；B、3-PGA；C、PEP；D、GA
22、P。5、C4途径中穿梭脱羧的物质是（D）。A、RuBP；B、OAA；C、PGA；D、苹果酸和天冬氨酸。6、光合作用中合成蔗糖的部位是（A）。A、细胞质；B、叶绿体间质；C、类囊体；D、核糖体。7、光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2达到动态平衡时，此时外界的CO2浓度称为：（C）。A、光补偿点；B、光饱和点；C、CO2补偿点；D、CO2饱和点。8、光呼吸测定值最低的植物是（C）。A、水稻；B、小麦；C、高粱；D、大豆。9、维持植物生长所需的最低光照强度（B）。A、等于光补偿点；B、高于光补偿点；C、低于光补偿点；D、与光照强度无关。10、具备合成蔗糖、淀粉等光合产物的途径是（A）。A、C
23、3途径；B、C4途径；C、CAM途径；D、TCA途径。五、思考题1.植物光合作用的光反应和碳反应是在叶绿体的哪个部位进行？为什么 答：光反应在类囊体膜（光合膜）上进行的，碳反应在叶绿体的基质中进行的。原因：光反应必须在光下才能进行的，是由光引起的光化学反应，类囊体膜是光合膜，为光反应提供了光的条件；碳反应是在暗处或光处都能进行的，由若干酶催化的化学反应，基质中有大量的碳反应需要的酶。2.在光合磷酸化中，同化力是如何形成的？非环式和环式光合磷酸化所形成的同化力又有什么不同？电子传递有何区别？又是如何被利用的？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
24、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
25、，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。3.试比较PS和PS的结构及功能特点。PSIIPSI位于类囊体的堆叠区，颗粒较大位于类囊体非堆叠区，颗粒小由12种不同的多肽组成由11种蛋白组成反应中心色素最大吸收波长680nm反应中心色素最大吸收波长700nm水光解，释放氧气将电子从PC传递给Fd含有L
26、HCII含有LHCI4、光合作用过程中，CO2同化的生化途径有哪三种途径？其中最主要的是那个？它可分为哪3个步骤？最初CO2受体是什么？CO2 最初固定产物是什么？答：有三种途径C3途径、C4途径和景天酸代谢途径。水稻为C3途径；玉米为C4途径；菠萝为CAM。C3C4CAM植物种类温带植物热带植物干旱植物固定酶RubiscoPEPcase/RubiscoPEPcase/RubiscoCO2受体RUBPRUBP/PEPRUBP/PEP初产物PGAOAAOAA5、什么是光呼吸？它与暗呼吸（不受光控制的呼吸）有何不同？其关键酶是什么？光呼吸是在哪几种细胞器内进行的？为什么C4植物的光呼吸要低，光合效
27、率要高？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抑制第四章 植物的呼吸作用一、名词解释呼吸商：指在一定时间内，植物组织释放CO2的摩尔数与吸收氧的摩尔数之比。抗氰呼吸：某些植物组织对氰化物不敏感的那部分呼吸。即在有氰化物存在的条件下仍有一定的呼吸作用。能荷：就是ATP-ADP-AMP系统中可以利用的高能磷酸键的度量。氧化磷酸化：是指呼吸链上的氧化过程，伴随着ADP被磷酸化为ATP的作用。 末端氧化酶：
28、是指处于生物氧化作用一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或电子传递给氧，并形成H2O或H2O2的氧化酶类。二、缩写符号翻译EMP：糖酵解途径； PPP：磷酸戊糖途径； RQ：呼吸商； UQ：泛醌。三、填空题1、产生丙酮酸的糖酵解过程是有氧呼吸 和无氧呼吸 的共同途径。2、植物组织衰老时，PPP途径在呼吸代谢中所占比例增加。3、EMP途径是在细胞质 中进行的，PPP途径是在细胞质中进行的，酒精发酵是在细胞质中进行的，TCA循环是在线粒体 中进行的。4、电子传递和氧化磷酸化的酶系统位于线粒体内膜 。5、组成呼吸链的成员可分为氢 传递体和电子 传递体。6、植物呼吸作用末端氧化酶有细胞色素氧化酶 、交替氧化酶 、酚氧化酶 、抗坏血酸氧化酶 和乙醇酸氧化酶 。7、苹果削皮后会出现褐色，这是酚 酶作用的结果，该酶中含有金属铜 。8、天南星科海芋属植物开花时放热很多，这是因为它进行抗氰呼吸 的结果。9、以葡萄糖为呼吸底物并完全氧化时，呼吸商是1 ，以脂肪或蛋白质为呼吸底物时，呼吸商1 。四、选择题1、无氧呼吸中氧化作用所需要的氧来自细胞内（B）。A、水分子；B、被氧化的糖分子；C、乙醇；D、乳酸。2、在呼吸链中的电子传递体是（AD）。A、细胞色素系统；B、NA
