植物的水分生理

1、第一章 植物的水分生理名詞解釋水勢：每偏摩爾體積水的化學(xué)勢差。 滲透壓：恰好能夠使從半透膜一側(cè)通過到另一側(cè)的水分子數(shù)目平衡的在較高濃度溶液的液面 上施加的額外壓強稱為滲透壓。質(zhì)外體：由細胞壁及細胞間隙等空間（包含導(dǎo)管與管胞）組成的體系。滲透作用： 指兩種不同濃度的溶液隔以半透膜 （允許溶劑分子通過， 不允許溶質(zhì)分子通過的 膜），水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的現(xiàn)象。思考題4. 水分是如何進入根部導(dǎo)管？水分優(yōu)勢如何運輸?shù)饺~片？ 答：進入根部導(dǎo)管有三種途徑： 質(zhì)外體途徑：水分通過細胞壁、細胞間隙等沒有細胞 質(zhì)部分的移動， 阻力小，移動速度 快。 跨膜途徑： 水分從一個

2、細胞移動到另一個細胞， 要兩次通過質(zhì)膜， 還要通過液泡膜。 共質(zhì)體途徑： 水分從一個細胞的細胞質(zhì)經(jīng)過胞間連 絲，移動到另一個細胞的細胞質(zhì)，形 成一個細胞質(zhì)的連續(xù)體，移動速度較慢。這三條途徑 共同作用， 使根部吸收水分。根系吸水的動力是根壓和蒸騰拉力。 運輸?shù)饺~片的方式： 蒸騰 拉力是水分上升的主要動力， 使水分在莖內(nèi)上升到達葉片， 導(dǎo)管的水分必須形成連續(xù)的水柱。 造成的原因是： 水分子的內(nèi)聚力很大，足以抵抗張力，保證由葉至根水柱不斷，從而使水分 不斷上升。5. 植物葉片的氣孔為什么在光照條件下會張開，在黑暗條件下會關(guān)閉？ 答：氣孔運動主要受保衛(wèi)細胞的液泡水勢的調(diào)節(jié)。 調(diào)節(jié)保衛(wèi)細胞水勢的滲透調(diào)節(jié)

3、物有下列幾 種。因為光照時保衛(wèi)細胞內(nèi)的葉綠體進行光合作用，水勢降低，周圍的水分流向保衛(wèi)細胞， 氣孔就開（1）K+ ：在保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上有 ATP 質(zhì)子泵， 分解由氧化磷酸化或光合磷酸化產(chǎn)生的ATP ，將 H+ 分泌到保衛(wèi)細胞外，使得保衛(wèi)細胞的 pH 升高。質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的電勢變得更負，驅(qū)動 K+ 從表皮細胞經(jīng)過保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上的鉀通道進入保衛(wèi)細胞， 再進入液泡。 在 K+ 進入細胞內(nèi)時， 還伴隨著少量氯離子的進入， 以保持保衛(wèi)細胞的電中性。 保衛(wèi)細胞中積累較多的鉀離子和氯 離子，水勢降低，水分進入保衛(wèi)細胞，氣孔就張開。（2）蘋果酸： 照光下， 保衛(wèi)細胞內(nèi)的二氧化碳用于光合碳循環(huán)，pH 升高，導(dǎo)致淀粉分解

4、生成 PEP 與二氧化碳反應(yīng)，形成草酰乙酸轉(zhuǎn)變成蘋果酸，蘋果酸和氯離子共同平衡鉀離子。（3）蔗糖：光照可使植物進行光合作用產(chǎn)生蔗糖，蔗糖可進入保衛(wèi)細胞，使保衛(wèi)細胞水勢 降低，水分進入保衛(wèi)細胞，氣孔張開。反之，黑暗條件下，保衛(wèi)細胞水勢升高，保衛(wèi)細胞失 水，氣孔就關(guān)閉。6. 氣孔的張開與保衛(wèi)細胞的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？ 細胞壁具有伸縮性，細胞的體積能可逆性地增大40100% 。 細胞壁的厚度不同， 分布不均勻。 雙子葉植物保衛(wèi)細胞是腎形， 內(nèi)壁厚、外壁薄， 外壁 易 于伸長，吸水時向外擴展，拉開氣孔；禾本科植物的保衛(wèi)細胞是啞鈴形，中間厚、兩頭薄， 吸水時，橫向膨大，使氣孔張開第二章 植物的礦質(zhì)元素名詞解

5、釋礦質(zhì)元素：指除碳、氫、氧以外，主要由根系從土壤中吸收的元素。 大量元素：植物需求量較大的元素，如氮、鉀、鈣、鎂、磷。 微量元素：植物需求量少，稍多就發(fā)生毒害，如Cl、Fe 等八種選擇透性：對各種物質(zhì)通過難度不一，具選擇性。被動運輸：離子跨過生物膜不需要代謝供能量，是順化學(xué)梯度向下進行運輸?shù)姆绞健?主動運輸：跨過生物膜需要代謝供給能量，逆化學(xué)梯度向上進行運輸?shù)姆绞健?離子泵：離子載體的一種，利用 ATP 中水解釋放的能量，逆著電化學(xué)勢跨膜轉(zhuǎn)運離子，實 際上是膜載體蛋白。二 思考題1. 植物進行正常的生命活動需要哪些礦質(zhì)元素？如何用實驗方法證明植物生長需要這些元 素？答：植物正常生命活動所需的元

6、素有：大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S、Si等；微量元素： Cl、 Fe、 Mn 、 B、 Zn、 Cu、 Mo、 Ni 、 Na 等。通過用完全和缺素培養(yǎng)的方法可以證明植物生長是否需要這些礦質(zhì)元素。如研究植物必需的某種礦質(zhì)元素時， 可在人工配成的混合營養(yǎng)液中除去該種元素， 觀察植物的生長發(fā)育和生 理性狀的變化。如果植物發(fā)育正常，表示這種元素是植物不需要的；如果植物發(fā)育不正常， 但當補充該元素后又恢復(fù)正常狀態(tài)，即可斷定該元素是植物必需的。2. 生物膜有哪些結(jié)構(gòu)特點？生物膜中有哪些類型的運輸?shù)鞍?？a、由磷脂雙分子層和鑲嵌的蛋白質(zhì)組成b、磷脂分子的親水性頭部偉裕膜的表面。疏水性尾部在膜的內(nèi)部

7、c、膜上的蛋白質(zhì)有些與外表相連，有些鑲嵌在磷脂間d、由于蛋白質(zhì)在膜上的分布不均勻，膜的結(jié)構(gòu)不對稱，部分蛋白質(zhì)與多糖相連e、膜脂和膜蛋白是可以運動的f 、膜后 7-10nm 內(nèi)在膜蛋白：插入脂雙層的疏水核和完全跨越脂雙層的膜蛋白。外周膜蛋白： 通過與膜脂的極性頭部或內(nèi)在的膜蛋白的離子相互作用和形成氫鍵與膜的內(nèi)或 外表面弱結(jié)合的膜蛋白。通道蛋白： 是帶有中央水相通道的內(nèi)在膜蛋白， 它可以使大小適合的離子或分子從膜的任一 方向穿過膜。3. 植物細胞通過哪些方式來吸收溶質(zhì)以滿足正常生命活動的需要？擴散： 1.簡單擴散：溶質(zhì)從高濃度的區(qū)域跨膜移向濃度較低的鄰近區(qū)域的物理過程。2. 易化擴散：又稱協(xié)助擴散

8、，指膜轉(zhuǎn)運蛋白易讓溶質(zhì)順濃度梯度或電化學(xué)梯度跨 膜轉(zhuǎn)運，不需要細胞提供能量。(二) 離子通道：細胞膜中，由通道蛋白構(gòu)成的孔道，控制離子通過細胞膜。(三) 載體：跨膜運輸?shù)膬?nèi)在蛋白，在跨膜區(qū)域不形成明顯的孔道結(jié)構(gòu)。1單向運輸載體：(uniport carrier)能催化分子或離子單方向地順著電化學(xué)勢 梯度跨質(zhì)膜運輸。2同向運輸器：(symporter)指運輸器與質(zhì)膜外的 H結(jié)合的同時，又與另一分 子或離子結(jié)合，同一方向運輸。3反向運輸器：(antiporter)指運輸器與質(zhì)膜外側(cè)的H結(jié)合的同時，又與質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的分子或離子結(jié)合，兩者朝相反的方向運輸。(四) 離子泵：膜內(nèi)在蛋白， 是質(zhì)膜上的 ATP

9、酶，通過活化 ATP 釋放能量推動離子逆化學(xué) 勢梯度進行跨膜轉(zhuǎn)運。（五）胞飲作用：細胞通過膜的內(nèi)陷從外界直接攝取物質(zhì)進入細胞的過程。第三章 植物的光合作用名詞解釋光合作用：綠色植物吸收陽光的能量，同化二氧化碳和水，制造有機物并釋放氧氣。增益效益：因兩種波長的光協(xié)同作用而增加光合效率的現(xiàn)象。紅降：當光波波長大于 685nm時，雖然光子仍被葉綠素大量吸收，但量子產(chǎn)額急劇下降。光合磷酸化：葉綠體利用光能驅(qū)動電子傳遞建立跨類囊體膜的質(zhì)子動力勢，質(zhì)子動力勢就能把ADP和磷酸合成ATP光呼吸：植物的綠色細胞依賴光照，吸收氧氣和放出二氧化碳的過程光飽和：當達到某一光強度時，光合速率不再增加的現(xiàn)象。思考題1植

10、物光合作用的光反應(yīng)和碳反應(yīng)是在細胞的哪些部位進行的？為什么？答：光反應(yīng)在類囊體膜（光合膜）上進行的，碳反應(yīng)在葉綠體的基質(zhì)中進行的。原因：光反應(yīng)必須在光下才能進行的， 是由光引起的光化學(xué)反應(yīng)， 類囊體膜是光合膜， 為光反應(yīng)提供 了光的條件；碳反應(yīng)是在暗處或光處都能進行的， 由若干酶催化的化學(xué)反應(yīng)， 基質(zhì)中有大量 的碳反應(yīng)需要的酶。2在光合作用過程中， ATP和NADPH+H+ 是如何形成的？ ATP和NADPH+H+ 又是怎樣被 利用的？答案一：葉綠素a被光照之后變成了氧化的葉綠素a,這時候類囊體中的水就會被氧化的葉綠素a所氧化，形成了氧氣和氫離子，氫離子通過類囊體膜上的ATP合成酶穿過膜進入葉

11、綠體的基質(zhì)，這時它會提供一定的化學(xué)勢能（就是從濃度高到濃度低的地方產(chǎn)生的一種能量），然后在膜上ADP和Pi就會得到能量形成 ATP 了；而NADPH+是前面葉綠素a通過光照被氧化 后釋放出高能電子 e,e會被傳遞到NADP+上（氧化型輔酶n），前面水的光解不是還產(chǎn)生了 氫離子么？這時就導(dǎo)致NADP與H+的結(jié)合，變成了 NADPH.接下來使他們的用處，前面是光反應(yīng)，后面暗反應(yīng)中 CO2會與葉綠體基質(zhì)中的五碳化合物反 應(yīng)，固定到了形成了三碳化合物中 （C02中一個C，五碳化合物中5個C，形成2個三碳化合物） 之后ATP和NADPH分別會供能供氫 再變回ADP+Pi和NADP+，被還原后的三碳化合物

12、會 變成有機物（大部分為糖類）以及再變成五碳化合物，會再與CO2反應(yīng)，這是卡爾文循環(huán)。答案二：1，ATP是光電子在電子傳遞體上傳遞時利用能量衰減而合成的2，NADPH是電子最終受體3，ATP消耗在3磷酸甘油酸-1,3二磷酸甘油酸，5磷酸核酮糖-RuBP上4,1,3二磷酸甘油酸-3磷酸甘油醛用了 NADPH3光合作用的碳同化有哪些途徑？試述水稻、玉米、菠蘿的光合碳同化途徑有什么不同？脊；有三種逮卷C2逐徑、C4途徑和量天釀代謝謹徑i*徉C3C4CAM翻楣厠（水稻）加帝殖初1玉米）干里植初（菠寥T固矩酶Rubisco7EPease RubimPFPcase RiibisinCO2 賁（TRE卩RI

13、TBPPFP初產(chǎn)徇PGAOAAOAA4一般來說，C4植物比C3植物的光合產(chǎn)量要高，試從他們各自的光合特征及生理特征比較分析。3C4葉片跆構(gòu)尸花幵給構(gòu)，只有一種葉經(jīng)休肓牯護給構(gòu)”及聃葉綠體葉綠柔a b2.B043 9-0 6CO：國疋悟RubisooPEPcase RubiscoCO2固定途栓卡爾交諸環(huán)C 1途徑和弋爾文循環(huán)PEP光合逹率CO2補償點高刑全目皿門無光合屋適蠱廈低殺化酶開CO二親和力低喜.證述夫于心5EW低總體的結(jié)論是C4植輛的光合皺率大于C3植輛的無合型率5通過學(xué)習(xí)植物的水分代謝、礦質(zhì)營養(yǎng)和光合作用的知識之后，你認為怎樣才能提高農(nóng)作物 的產(chǎn)量？答：合理灌溉。合理灌溉可以改善作物各

14、種生理作用，還能改變栽培環(huán)境，間接地對作用發(fā)生影響。合理追肥。根據(jù)植物的形態(tài)指標和生理指標確定追肥的種類和量。同時，為了提高肥效，需要適當?shù)墓喔?、適當?shù)纳罡透纳剖┓实姆绞?。光的強度盡量的接近于植物的光飽和點，使植物的光合速率最大，最大可能的積累有機物， 但是同時注意光強不能太強，會產(chǎn)生光抑制的現(xiàn)象。栽培的密度適度的大點，肥水充足，植株繁茂，能吸收更多的C02，但同時要注意光線的強弱，因為隨著光強的增加 C02的利用率增加，光合速率加快。同時，可通過人工的增加 C02含量，提高光合速率。使作物在適宜的溫度范圍內(nèi)栽植，使作物體內(nèi)的酶的活性在較強的水平，加速光合作用的碳反應(yīng)過程，積累更多的有機物。

15、第四章植物的呼吸作用名詞解釋呼吸作用：指生物體內(nèi)的有機物，通過氧化還原而產(chǎn)生二氧化碳同時釋放能量的過程。生物氧化：有機物在生物體內(nèi)分解產(chǎn)生二氧化碳水，并釋放大量能量的過程呼吸鏈：呼吸代謝中間產(chǎn)物的電子和質(zhì)子，沿著一系列有順序的電子傳遞體組成的電子傳遞途徑，傳遞到分子氧的總過程。氧化磷酸化：在生物氧化中，電子經(jīng)過線粒體電子傳遞鏈到氧，伴隨ATP酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的過程。呼吸速率：每克活組織在每小時內(nèi)消耗或釋放二氧化碳的毫克數(shù)。 交替氧化酶：抗氰呼吸的末端氧化酶，可把電子傳給氧。思考題1糖酵解、三羧酸循環(huán)、磷酸戊糖途徑和氧化磷酸化發(fā)生在細胞的哪些部位？這些過程相互 之間有什么關(guān)系？部

16、位：糖酵解發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)，三羧酸循環(huán)在線粒體，磷酸戊糖途徑在質(zhì)體，氧化磷酸化在線粒體膜上；聯(lián)系：胞質(zhì)溶液和質(zhì)體的糖酵解和磷酸戊糖途徑經(jīng)過己糖磷酸和丙糖磷酸， 轉(zhuǎn)變糖類為有機酸，產(chǎn)生 NADH和NADPH和ATP。有機酸在無氧條件下發(fā)生發(fā)酵作用。有機酸在線粒體三羧酸循環(huán)過程中被氧化，產(chǎn)生的NADH和FADH2經(jīng)過氧化磷酸化中電子傳遞鏈和ATP合酶作用合成ATP。2為什么光合作用既是一個放能過程又是一個貯能過程？答：通過EMP、TCA、PPP等呼吸代謝途徑將有機物分解釋放的能量暫儲存在 NADH（NADPH）+H+ 或ATP中，NADH（ NADPH ）+H+可通過氧化磷酸化進一步形成 ATP，

17、 供生命體活動之需。3植物的光合作用與呼吸作用有什么關(guān)系？招對性尤合作冃呼吸作用期辰代謝卡成物質(zhì)能童代謝謝能應(yīng)程光能-化竽能 光合電于傳誦、光合觸酸叱放馳過程土化學(xué)SK-AIP NADPH 呼吸電干傳還、氧化碉弱叱王更壞境因素托、CO2溫度、02場加葉綠體所有港細胞胡關(guān)性載能的媒體相同：AJP、4【）赍擬質(zhì)柏關(guān)|中間產(chǎn)物交菅使用克甘的02用于呼聆 呼吸韻CO2周干丸甘 觀酸化的機制相同，化學(xué)穆透學(xué)說.4光和磷酸化和氧化磷酸化有什么異同光臺碣酸化君化阿化|呃動能電光能北學(xué)詐Hr色的來源水的光解底牧罩化脫豆H、e的傳謹方問水-NADPNADPH-02場所英義休腰H梯度內(nèi)複外腫列膜內(nèi)膜02羽溫虞擁同

18、點：使赴DPpi臺成ATP。5分析下列措施，并說明它們有什么作用？1）將果蔬貯存在低溫下2）小麥、水稻、玉米、高粱等糧食貯藏之前要曬干3）給作物耕土4）早春寒冷季節(jié)，水稻浸種催芽時，常用溫水淋種和不時翻種。1）在低溫情況下，果蔬的呼吸作用較弱，減少了有機物的消耗，保持了果蔬的質(zhì)量。2）糧食曬干之后，由于沒有水分，從而不會再進行光合作用。若含有水分，呼吸作用會消 耗有機物，同時，反應(yīng)生成的熱量會使糧食發(fā)霉變質(zhì)。3）改善土壤的通氣條件4）控制溫度和空氣，使呼吸作用順利進行。6綠茶、紅茶和烏龍茶是怎樣制成的？道理何在？2. 分折卜列措施，并說期它們伍什么作用？將杲蔬F：存在低溫卜：小麥 水搐弔茉、髙逐等糧食貯藏之前耍睛干t 緒作物屮耕松土；早春寒冷孕節(jié)，水禺浸種儆芽時.常H1溫底淋種和不時般種. 答】 降低埴物的呼吸作用”保持果旎的新鮮性；2）降低11物的光合作用，降低含水量:改善土理的11氣條杵1控制韶度和空魁”