植物生理學(xué)簡答題完整版

植物生理學(xué)簡答題(完整版)植物生理學(xué)簡答題(完整版)/植物生理學(xué)簡答題(完整版)1一月二月三月產(chǎn)品名稱數(shù)量金額利潤產(chǎn)品名稱數(shù)量金額利潤產(chǎn)品名稱數(shù)量金額利潤合計合計合計四月五月六月產(chǎn)品名稱金額利潤產(chǎn)品名稱數(shù)量金額利潤產(chǎn)品名稱數(shù)量金額利潤合計合計合計緒論

1．植物生理學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了哪幾個階段？

2．21世紀(jì)植物生理學(xué)的發(fā)展趨勢如何？

3．近年來，由于生物化學(xué)和分子生物學(xué)的迅速發(fā)展，有人擔(dān)心植物生理學(xué)將被其取

代，談?wù)勀愕挠^點。

參考答案

1．答：植物生理學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個階段：

第一階段：植物生理學(xué)的奠基階段。該階段是指從植物生理學(xué)學(xué)尚未形成獨立的科學(xué)體系之前，到礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說的建立。

第二階段：植物生理學(xué)誕生與成長階段。該階段是從1840年Liebig建立營養(yǎng)學(xué)說時起，到19世紀(jì)末植物生理學(xué)逐漸形成獨立體系。

第三階段：植物生理學(xué)的發(fā)展階段。從20世紀(jì)初到現(xiàn)在，植物生理學(xué)逐漸在植物學(xué)科中占中心地位，所有各個植物學(xué)的分支都離不開植物生理學(xué)。

2．答：．①與其他學(xué)科交叉滲透，從研究生物大分子到闡明個體生命活動功能、生產(chǎn)應(yīng)用，并與環(huán)境生態(tài)相結(jié)合等方面。微觀方面，植物生命活動本質(zhì)方面的研究向分子水平深入并不斷綜合。在宏觀方面，植物生理學(xué)與環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)等密切結(jié)合，由植物個體擴大到群體，即人類地球-生物圈的大范圍，大大擴展了植物生理學(xué)的研究范疇。

②對植物信號傳遞和轉(zhuǎn)導(dǎo)的深入研究，將為揭示植物生命活動本質(zhì)、調(diào)控植物生長發(fā)育開辟新的途徑。在21世紀(jì)，對光信號、植物激素信號、重力信號、電波信號及化學(xué)信號等所誘導(dǎo)的信號傳遞和轉(zhuǎn)導(dǎo)機制的深入研究，將會揭開植物生理學(xué)嶄新的一頁。

③植物生命活動過程中物質(zhì)代謝和能量轉(zhuǎn)換的分子機制及其基因表達(dá)調(diào)控仍將是研究的重點。在新世紀(jì)里，對植物生命活動過程中物質(zhì)代謝和能量代謝轉(zhuǎn)換的深入研究占有特別重要的位置。目前，將光和能量轉(zhuǎn)換機制與生理生態(tài)聯(lián)系起來進行研究正在走向高潮，從而將光和能量轉(zhuǎn)換機制研究與解決人類面臨的糧食、能源問題緊密聯(lián)系起來，以便在生產(chǎn)中發(fā)揮更大的指導(dǎo)作用。

第一章植物的水分代謝問答題1、

土壤里的水從植物的哪部分進入植物，雙從哪部分離開植物，其間的通道如何？動力如何？2、植物受澇后，葉片為何會萎蔫或變黃？3、低溫抑制根系吸水的主要原因是什么？4、簡述植物葉片水勢的日變化5、植物代謝旺盛的部位為什么自由水較多？6、簡述氣孔開閉的主要機理。7、什么叫質(zhì)壁分離現(xiàn)象？研究質(zhì)壁分離有什么意義？8、簡述蒸騰作用的生理意義。9、解釋“燒苗”現(xiàn)象的原因。10、在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對農(nóng)作物進行合理灌溉的依據(jù)有哪些？參考答案1、土壤里的水從植物的哪部分進入植物，雙從哪部分離開植物，其間的通道如何？動力如何？水分進入植物主要是從根毛——皮層——中柱——根的導(dǎo)管或管胞——莖的導(dǎo)管或管胞——葉的導(dǎo)管或管胞——葉肉細(xì)胞——葉細(xì)胞間隙——氣孔下腔——氣孔，然后到大氣中去。在導(dǎo)管、管胞中水分運輸?shù)膭恿κ钦趄v拉力和根壓，其中蒸騰拉力占主導(dǎo)地位。在活細(xì)胞間的水分運輸主要靠滲透。2、植物受澇后，葉片為何會萎蔫或變黃？植物受澇后，葉子反而表現(xiàn)出缺水現(xiàn)象，如萎蔫或變黃，是由于土壤中充滿著水，短時期內(nèi)可使細(xì)胞呼吸減弱，根壓的產(chǎn)生受到影響，因而阻礙吸水；長時間受澇，就會導(dǎo)致根部形成無氧呼吸，產(chǎn)生和累積較多的乙醇，致使根系中毒受害，吸水更少，葉片萎蔫變質(zhì)，甚至引起植株死亡。3、低溫抑制根系吸水的主要原因是什么？低溫降低根系吸水速度的原因是（1）水分本身的粘度增大，擴散速度降低；原生質(zhì)粘度增大。（2）水分不易透過原生質(zhì)；呼吸作用減弱，影響根壓；根系生長緩慢，有礙吸收表面積的增加。（3）另一方面的重要原因，是低溫降低了主動吸水機制中所依賴的活力。4、簡述植物葉片水勢的日變化（1）葉片水勢隨一天中的光照及溫度的變化而變化。（2）從黎明到中午，在光強及溫度逐漸增加的同時，葉片失水量逐漸增多，水勢亦相應(yīng)降低；（3）從下午至傍晚，隨光照減弱和溫度逐漸降低，葉片的失水量減少，葉水勢逐漸增高；（4）夜間黑暗條件下，溫度較低，葉片水勢保持較高水平。5、植物代謝旺盛的部位為什么自由水較多？（1）因為自由水可使細(xì)胞原生質(zhì)里溶膠狀態(tài)，參與代謝活動，保證了旺盛代謝的正常進行；（2）水是許多重要代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)和介質(zhì)，雙是酶催化和物質(zhì)吸收與運輸?shù)娜軇?；?）水能使植物保持固有的姿態(tài)，維持生理機能的正常運轉(zhuǎn)。所以，植物體內(nèi)自由水越多，它所點的比重越大，代謝越旺盛。6、簡述氣孔開閉的主要機理。氣孔開閉取決于保衛(wèi)細(xì)胞及其相鄰細(xì)胞的水勢變化以及引起這些變化的內(nèi)、外部因素，與晝夜交替有關(guān)。在適溫、供水充足的條件下，把植物從黑暗移向光照，保衛(wèi)細(xì)胞的滲透勢顯著下降而吸水膨脹，導(dǎo)致氣孔開放。反之，當(dāng)日間蒸騰過多，供水不足或夜幕布降臨時，保衛(wèi)細(xì)胞因滲透勢上升，失水而縮小，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉。氣孔開閉的機理復(fù)雜，至少有以下三種假說：（1）淀粉——糖轉(zhuǎn)化學(xué)說，光照時，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的葉綠體進行光合作用，消耗CO2，使細(xì)胞內(nèi)PH值升高，促使淀粉在磷酸化酶催化下轉(zhuǎn)變?yōu)?－磷酸葡萄糖，細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖濃度高，水勢下降，副衛(wèi)細(xì)胞的水進入保衛(wèi)細(xì)胞，氣孔便張開。在黑暗中，則變化相反。（2）無機離子吸收學(xué)說，保衛(wèi)細(xì)胞的滲透系統(tǒng)亦可由鉀離子（K＋）所調(diào)節(jié)。光合磷酸化產(chǎn)生ATP。ATP使細(xì)胞質(zhì)膜上的鉀－氫離子泵作功，保衛(wèi)細(xì)胞便可逆著與其周圍表皮細(xì)胞之間的離子濃度差而吸收鉀離子，降低保衛(wèi)細(xì)胞水勢，氣孔張開。（3）有機酸代謝學(xué)說，淀粉與蘋果酸存在著相互消長的關(guān)系。氣孔開放時，葡萄糖增加，再經(jīng)過糖酵解等一系列步驟，產(chǎn)生蘋果酸，蘋果酸解離的H+可與表皮細(xì)胞的K＋交換，蘋果酸根可平衡保衛(wèi)細(xì)胞所吸入的K＋。氣孔關(guān)閉時，此過程可逆轉(zhuǎn)?？傊?，蘋果酸與K＋在氣孔開閉中起著互相配合的作用。7、什么叫質(zhì)壁分離現(xiàn)象？研究質(zhì)壁分離有什么意義？植物細(xì)胞由于液泡失水而使原生質(zhì)體和細(xì)胞壁分離的現(xiàn)象稱為質(zhì)壁分離。在剛發(fā)生質(zhì)壁分離時，原生質(zhì)與細(xì)胞壁之間若接若離。稱為初始質(zhì)壁分離。把已發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞置于水勢較高的溶液和純水中，則細(xì)胞外的水分向內(nèi)滲透，使液泡體積逐漸增大因而原生質(zhì)層與細(xì)胞壁相接觸，恢復(fù)原來的狀態(tài)，這一現(xiàn)象叫質(zhì)壁分離復(fù)原。研究質(zhì)壁分離可以鑒定細(xì)胞的死活，活細(xì)胞的原生質(zhì)層才具半透膜性質(zhì)，產(chǎn)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，而死細(xì)胞無比現(xiàn)象；可測定細(xì)胞水勢，在初始質(zhì)壁分離時，此時細(xì)胞的滲透勢就是水勢（因為此時壓力勢為零）：還可用以測定原生質(zhì)透性、滲透勢及粘滯性等。8、簡述蒸騰作用的生理意義。（1）是植物水分吸收和運輸?shù)闹饕獎恿?。?）促進植物對礦物質(zhì)和有機物的吸收及其在植物體內(nèi)的運輸。（3）能夠降低葉片的溫度，防止植物灼傷。9、解釋“燒苗”現(xiàn)象的原因。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，會造成土壤溶液水勢低于根細(xì)胞水勢，根系不但不能吸水還會喪失水分，故引起“燒苗”現(xiàn)象。10、在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對農(nóng)作物進行合理灌溉的依據(jù)有哪些？（1）作物從幼苗到開花結(jié)實，在其不同的生育期中的需水情況不同。所以，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中根據(jù)作物的需水情況合理灌溉，既節(jié)約用水，又能保證作物對水分的需要。（2）其次，要注意作物的水分臨界期，一般在花粉母細(xì)胞、四分體形成期，一定要滿足作物水分的需要。（3）其三，不同作物對水分的需要量不同，一般可根據(jù)蒸騰系數(shù)的大小來估計其對水分的需要量。以作物的生物產(chǎn)量乘以蒸騰系數(shù)可大致估計作物的需水量，可作為匯聚灌溉用水量的參數(shù)。第二章植物的礦質(zhì)營養(yǎng)問答題1、

支持礦質(zhì)元素主動吸收的載體學(xué)說有哪些實驗證據(jù)？并解釋之。2、

2、N肥過多時，植物表現(xiàn)出哪些失調(diào)癥狀？為什么？3、為什么將N、P、K稱為肥料的三要素？4、肥料適當(dāng)深施有什么好處？5、舉出10種元素，說明它們在光合作用中的生理作用。6、NO3－進入植物之后是怎樣運輸?shù)模吭诩?xì)胞的哪些部分、在什么酶催化下還原成氨？7、是誰在哪一年發(fā)明了溶液培養(yǎng)法？它的發(fā)明有何意義？8、固氮酶有哪些特性？簡述生物固氮的機理。9、設(shè)計一個實驗證明植物根系對離子的交換吸附。10、鉀在植物體內(nèi)的生理作用是什么？舉例說明。11、影響植物根部吸收礦質(zhì)的主要因素有哪些？12、何為根外營養(yǎng)？其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？它有何優(yōu)越性？13、試述礦物質(zhì)在植物體內(nèi)運輸?shù)男问脚c途徑，可用什么方法證明？14、什么是營養(yǎng)臨界期及營養(yǎng)最大效率期？它們對作物產(chǎn)量形成有何影響？15、必需礦質(zhì)元素應(yīng)具備哪幾條標(biāo)準(zhǔn)？目前已知植物必需元素共有多少種？其中大量與微量元素各為多少種？各是指哪些元素？16、目前，生物因素氨的機理之主要內(nèi)容是什么？參考答案1、支持礦質(zhì)元素主動吸收的載體學(xué)說有哪些實驗證據(jù)？并解釋之。（1）選擇吸收。不同的離子載體具有各自特殊的空間結(jié)構(gòu)，只有滿足其空間要求的離子才能被運載過膜。由于不同的離子其電荷量和水合半徑可能不等，從而表現(xiàn)出選擇性吸收。例如，細(xì)胞在K＋和Na＋濃度相等的一溶液中時，即使二離子的電荷相等，但它們的水合半徑不等，因而細(xì)胞對K＋的吸收遠(yuǎn)大于對Na＋的吸收。（2）競爭抑制。Na＋的存在不影響細(xì)胞對的K＋吸收，但同樣是第一主族的+1價離子Rb＋的存在，卻能降低細(xì)胞對K＋的吸收。這是因為不僅Rb＋所攜帶的電荷與K＋相等，而且其水合半徑也與K＋的幾乎相等，從而使得Rb＋可滿足運載K＋的載體對空間和電荷的要求，結(jié)果表現(xiàn)出競爭抑制。（3）飽和效應(yīng)。由于膜上載體的數(shù)目有限，因而具有飽和效應(yīng)。2、N肥過多時，植物表現(xiàn)出哪些失調(diào)癥狀？為什么？葉色墨綠，葉大而厚且易披垂、組織柔嫩、莖葉瘋長、易倒伏和易感病蟲害等。這是因為N素過多時，光合作用所產(chǎn)生的碳水化合物大量用于合成蛋白質(zhì)、葉綠素和其它含氮化合物，使原生質(zhì)含量大增，而用于合成細(xì)胞壁物質(zhì)（纖維素、半纖維素和果膠物質(zhì)等）的光合產(chǎn)物減少。這樣一來，由于葉綠素的合成增加，因而表現(xiàn)出葉色墨綠；原生質(zhì)的增加使細(xì)胞增大，從而使葉片增大增厚，再加上原生質(zhì)的高度水合作用和細(xì)胞壁機械組織的減少，使細(xì)胞大而薄，且重，因而葉片重量增加，故易于披垂；由于光合產(chǎn)物大理用于原生質(zhì)的增加，而用于細(xì)胞壁物質(zhì)的合成減少，因而表現(xiàn)出徒長和組織柔嫩多汁，其結(jié)果就是易于倒伏和易感病蟲害。3、為什么將N、P、K稱為肥料的三要素？因為植物對N、P、K這三種元素的需要量較大，而土壤中又往往供應(yīng)不足，成為植物生長發(fā)育的明顯限制因子，對于耕作土壤更是如此。當(dāng)向土壤中施加這三種肥料時，作物產(chǎn)量將會顯著提高。所以，將N、P、K稱為肥料的三要素。4、肥料適當(dāng)深施有什么好處？因為表施的肥料氧化劇烈，且易于流失和揮發(fā)，對肥尤其如此。所以，肥料適當(dāng)深施可減少養(yǎng)分的流失、揮發(fā)和氧化，從而增加肥料的利用率，并使供肥穩(wěn)而久。此外，植物根系生長具有趨肥性，所以肥料適當(dāng)深施還可使作物根系深扎，植株健壯，增產(chǎn)顯著。5、舉出10種元素，說明它們在光合作用中的生理作用。（1）N：葉綠素、細(xì)胞色素、酶類和膜結(jié)構(gòu)等的組成成分。（2）P：NADP為含磷的輔酶，ATP的高能磷酸鍵為光合碳循環(huán)所必需；光合碳循環(huán)的中間產(chǎn)物都是含磷酸基因的糖類，淀粉合成主要通過含磷的ADPG進行；促進三碳糖外運到細(xì)胞質(zhì)，合成蔗糖。（3）K：氣孔的開閉受K＋泵的調(diào)節(jié)，K＋也是多種酶的激活劑。（4）Mg：葉綠素的組成成分，一些催化光合碳循環(huán)酶類的激活劑。（5）Fe：是細(xì)胞色素、鐵硫蛋白、鐵氧還蛋白的組成成分，促進葉綠素合成。（6）Cu：質(zhì)蘭素（PC）的組成成分。（7）Mn：參與氧的釋放。（8）B：促進光合產(chǎn)物的運輸。（9）S：Fe－S蛋白的成分，膜結(jié)構(gòu)的組成成分。（10）C：光合放氧所需（或Zn：磷酸酐酶的組成成分等）。6、NO3－進入植物之后是怎樣運輸?shù)?？在?xì)胞的哪些部分、在什么酶催化下還原成氨？植物吸收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同植物及環(huán)境條件而異，蒼耳根內(nèi)無硝酸鹽還原，根吸收的NO3－就可通過共質(zhì)體中徑向運輸。即根的表皮皮層內(nèi)皮層中柱薄壁細(xì)胞導(dǎo)管，然后再通過根流或蒸騰流從根轉(zhuǎn)運到枝葉內(nèi)被還原為氨，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)進行的，亞硝酸還原為氨則在亞硝酸還原酶催化下在葉綠體內(nèi)進行。在農(nóng)作物中，硝酸鹽在根內(nèi)還原的量依下列順序遞減；大麥＞向日葵＞玉米＞燕麥。同一植物，在硝酸鹽的供應(yīng)量的不同時，其還原部位不同。例如在豌豆的枝葉及根內(nèi)硝酸鹽還原的比值隨著NO3－供應(yīng)量的增加而明顯升高。7、是誰在哪一年發(fā)明了溶液培養(yǎng)法？它的發(fā)明有何意義？1859年克諾普和費弗爾創(chuàng)立了溶液培養(yǎng)法，變稱水培法，是在含有全部或部分營養(yǎng)元素的溶液中栽培植物的方法。由于溶液培養(yǎng)法對每一種礦質(zhì)元素都能控制自如，所以能準(zhǔn)確地肯定植物必需的礦質(zhì)元素種類，從確定了植物的16種必需元素，為化學(xué)肥料的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。這種培養(yǎng)技術(shù)不僅適用于實驗室研究用，并逐漸廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。如在沙漠地帶采用溶液培養(yǎng)法生產(chǎn)蔬菜，以滿足人民生活的需要。8、固氮酶有哪些特性？簡述生物固氮的機理。固氮酶的特性：（1）由Fe-蛋白和Mo-Fe-蛋白組成，兩部分同時存在才有活性。（2）對氧很敏感，氧分壓稍高就會抑制固氮酶的固氮作用，只有在很低的氧化還原電位的條件下才能實現(xiàn)固氮過程。（3）具有對多種底物起作用的能力。（4）是固氮菌的固氮作用的直接產(chǎn)物。NH3的積累會抑制固氮酶的活性。生物固氮的機理可歸納為以下幾點：（1）固氮是一個還原過程，要有還原劑提供電子，還原一分子N2為兩分子NH3，需要6個電子和6個H+。在各種固氮微生物中，主要電子供體有丙酮酸、NADH、NADPH、H2，電子載體有鐵氧還蛋白（Fd）、黃素氧還蛋白（Fld）等。（2）固氮過程需要能量。由于N2具有鍵能很高的三價鍵（N≡N），要打開它需要很大的能量。大約每傳遞兩個電子需4—5個ATP，整個過程至少要12—15個ATP。（3）在固氮酶作用下，把氮素還原成氨。9、設(shè)計一個實驗證明植物根系對離子的交換吸附。（1）選取根系健壯的水稻（可小麥等）幼苗數(shù)株，用清水漂洗根部，浸入0.1%甲烯藍(lán)溶液中2—3分鐘，將已被染成藍(lán)色的根系移入盛有蒸餾水的燒杯中，搖動漂洗數(shù)次，直到燒杯中的蒸餾水不再出現(xiàn)藍(lán)色為止。（2）將幼苗分成數(shù)量相等的兩組，一組根系浸入蒸餾水中，另一組根浸入10%氯化鈣溶液中，數(shù)秒鐘后可見氯化鈣溶液中的根系褪色，溶液變藍(lán)，而蒸餾水中的根系不褪色，水的顏色無變化或變化很小。這說明根系吸附的帶正電荷的甲烯藍(lán)離子與溶液中的鈣離子發(fā)生了交換吸附，甲烯藍(lán)離子被交換進入溶液中，使溶液變藍(lán)。10、鉀在植物體內(nèi)的生理作用是什么？舉例說明。鉀不是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分，但它是許多酶的活化劑。目前已知K＋在細(xì)胞內(nèi)可作為60多種酶的活化劑。例如谷胱甘肽合成酶、淀粉合成酶、蘋果酸脫氫酶、丙酮酸激酶等，所以K＋在蛋白質(zhì)代謝、碳水化合物代謝及呼吸作用中有重要作用。鉀在細(xì)胞中是構(gòu)成滲透勢的重要成分，對水分的吸收、轉(zhuǎn)動有重要作用；K＋還能調(diào)節(jié)氣孔開閉，從而調(diào)節(jié)蒸騰作用。此外，在光合電子傳遞和線粒體內(nèi)膜電子傳遞中，K＋可用對應(yīng)離子向相反的方向轉(zhuǎn)移到膜的一側(cè)，從而維持了跨膜的H+梯度，促進了光合磷酸化和氧化磷酸化的進行。K＋可以促進碳水化合物的運輸，特別是對塊莖，塊根作物施用K＋肥可有效提高塊根、塊莖的產(chǎn)量。鉀還可以提高作物的抗旱性和抗倒伏能力。11、影響植物根部吸收礦質(zhì)的主要因素有哪些？1、溫度，在一定溫度范圍內(nèi)，隨土溫升高而加快；2、通氣狀況，在一定范圍內(nèi)，氧氣代應(yīng)越好，吸收礦質(zhì)越多；3、溶液濃度，在較低濃度范圍內(nèi)，隨濃度升高而吸收增多。20、何為根外營養(yǎng)？其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？它有何優(yōu)越性？植物地上部分吸收礦物養(yǎng)料之過程叫做根外營養(yǎng)。其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是外連絲。其優(yōu)越性表現(xiàn)在：在作物生育后期吸肥能力衰退時，或營養(yǎng)臨界期時，可以之外補充營養(yǎng)；可避免一此肥料（如磷肥）的土壤固定；補充植物所需微量元素，此法用量少、見效快。12、試述礦物質(zhì)在植物體內(nèi)運輸?shù)男问脚c途徑，可用什么方法證明？用傷流液分析結(jié)果可以證明，植物體內(nèi)礦質(zhì)運輸之形式：N——氮基酸酰胺；P—P，S—SO42-，金屬離子則以離子狀態(tài)運輸。礦物質(zhì)在植物體內(nèi)運輸?shù)耐緩绞牵焊课盏牡V物質(zhì)主要在木質(zhì)部內(nèi)向上運輸，葉片吸收的礦質(zhì)則重要在韌皮部內(nèi)向下運輸，同時存在側(cè)向運輸。13、什么是營養(yǎng)臨界期及營養(yǎng)最大效率期？它們對作物產(chǎn)量形成有何影響？營養(yǎng)臨界期是指作物對于營養(yǎng)缺乏最為敏感的時期，是施肥的關(guān)鍵時期。該期如缺肥，則作物生長發(fā)育將受到顯著影響，導(dǎo)致作物減產(chǎn)。一般為幼苗期，營養(yǎng)最大效率期是指作物一生中，對于生長發(fā)育尤其是產(chǎn)量形成，施肥效果最好、施肥量最大的時期，一般為生殖生長期。適時適量地控制這兩個時期之營養(yǎng)供給，對于產(chǎn)量形成與高低有重要作用。14、為什么說施肥增產(chǎn)的原因是間接的？主要表現(xiàn)在哪些方面？施用肥料大部分是無機肥料，而作物的干物質(zhì)和產(chǎn)品都是有機物，礦物質(zhì)只占植株干重的小部分（百分之幾到十幾），大部分干物質(zhì)都是通過光合作用形成的，所以，施肥增產(chǎn)的原因是間接的。主要表現(xiàn)在：施肥可增強光合性能，如增大光合面積，提高光合能力。延長光合時間，利于光合產(chǎn)物分配利用等等，可見施肥增產(chǎn)的實質(zhì)在于改善光合性能。另外，施肥還能改善栽培環(huán)境，特別是土壤條件。15、必需礦質(zhì)元素應(yīng)具備哪幾條標(biāo)準(zhǔn)？目前已知植物必需元素共有多少種？其中大量與微量元素各為多少種？各是指哪些元素？三條標(biāo)準(zhǔn)：（1）缺乏之時發(fā)育障礙不能完成生活史；（2）除去該元素時表現(xiàn)出特異，可由加入該元素而恢復(fù)正常；（2）在營養(yǎng)生理上表現(xiàn)出直接效果，而不是由土壤性質(zhì)或微生物的改變而間接作用產(chǎn)生。大量元素9種：C、H、O、N|、P、K、Ca、Mg、S微量元素7種：Fe、Mn、B、Zn、Cn、Mo、Cl16、目前，生物因素氨的機理之主要內(nèi)容是什么？（1）固氮是還原過程，需還要劑Fd還，等提供電子；（2）因氮過程需Mg參與，需要也只能是由ATP提供能量。（3）在固氮酶作用下，把N2還原成氨。第三章植物的光合作用問答題1、從植物生理與作物高產(chǎn)角度試述你對光呼吸的評價2、葉色深淺與光合作用有何關(guān)系？為什么？3、是誰用什么方法證明光合作用釋放的氧來源于水，而不是CO2？4、試述光對光合作用的影響。5、扼要敘述光呼吸過程中乙醇酸的來源。6、何謂光合作用？用什么簡便方法證明光合作用的存在。7、試用化學(xué)滲透學(xué)說解釋光合電子傳遞與磷酸化相偶聯(lián)的機理。8、根據(jù)光合作用碳素同化途徑的不同，可以將高等植物分為哪三個類群？9、植物體內(nèi)水分虧缺使光合速率減弱的原因何在？10、哪些礦質(zhì)元素影響光合作用速率？為了奪取作物高產(chǎn)，應(yīng)該如何做到合理施肥？11、比較下列兩種概念的異同點：（1）光呼吸和暗呼吸（2）光合磷酸化和氧化磷酸化12、何謂光能利用率？光能利用率不高的原因有哪些？13、何謂限制因子律？是誰在什么時候提出來的？其主要意義何在？14、光合作用的光反應(yīng)是在葉綠體哪部分進行的？產(chǎn)生哪些物質(zhì)？暗反應(yīng)在葉綠體哪部分進行？可分哪幾個大階段？產(chǎn)生哪些物質(zhì)？15、C3植物和C4植物有何不同之處？參考答案問答題1、從植物生理與作物高產(chǎn)角度試述你對光呼吸的評價光呼吸對光合碳同化是有利還是有害，一直是當(dāng)前爭論的焦點，據(jù)推算，在正常的大氣條件下，由乙醇酸途徑放出的CO2占光合固定的CO214%。也有認(rèn)為光呼吸所損失碳素占凈光合率的30%左右。同時乙醇酸含成及其代謝又消耗了大量能量，因此，光呼吸是植物體內(nèi)的“無效生化循環(huán)”，對光合作用原初生產(chǎn)量是不利的。然而近年研究發(fā)現(xiàn)，光呼吸對植物生理代謝并不是完全無效的，而是光合碳代謝所必需，至少是不可避免的。表現(xiàn)在：①光呼吸是光合作用的保護性反應(yīng)。例如在強光和CO2不足環(huán)境下級和光抑制；②光呼吸與光合糖代謝有密切關(guān)系，有利于蔗糖和淀粉的合成；③光呼吸與氯代謝關(guān)系也很密切，既為硝酸鹽還原提供還原劑，也是氨基酸（甘氨酸和絲氨酸）生物合成的補充途徑。因而對光呼吸的抑制不能一概而論，研究發(fā)現(xiàn)，光呼吸被抑制20—30％的情況下，凈光合效率可提高10—20%，如果抑制超過30%時，光合效率反而有所降低。2、葉色深淺與光合作用有何關(guān)系？為什么？葉色深淺反映葉綠素含量的高低，在一定范圍內(nèi)，光合速率與葉綠素含量成正相關(guān)，超過一定范圍時，葉綠素含量對光合作用的影響已不明顯，因為這時葉綠素含量已有富余，已不再是光合作用的限制因子。葉色深的植物，利用弱光的能力較強，因此陰生植物一般葉色較深，但在強光照下，葉色深有利于收集光能的優(yōu)點已不復(fù)存在。3、是誰用什么方法證明光合作用釋放的氧來源于水，而不是CO2？大約在1930年以前，研究光合作用的學(xué)者都相信，光合作用釋放的氧來源于CO2，碳最后被水還原為碳水化合物。最先提出光合作用釋放的氧來源于水，而不是CO2的學(xué)者是C.B.VanNiel，他發(fā)現(xiàn)有些細(xì)菌如紫色硫細(xì)菌，在照光條件下利用H2S，將CO2還原形成有機物，沒有氧的釋放，但有硫或硫酸的產(chǎn)生，根據(jù)的VanNiel意見，光合作用可用下式表示：對綠色植物來說，2A就是氧，對紫色硫細(xì)菌則是硫，因此他推論光合作用釋放的氧是來源于水而不是CO2。第二個用實驗證明光合放氧是來源于水的是英國劍橋大學(xué)的Hill，他在葉綠體懸浮液中加入適當(dāng)?shù)碾娮邮荏w如鐵氰化鉀，在照光時，則可在沒有CO2還原的情況下釋放氧。真正證明光合作用釋放的氧是來源于水的是Kamen和Ruben，他們將綠色細(xì)胞放在含18O2的水中，照光時釋放的氧是18O2、而不與CO2中的氧相同，如果用18O2的CO2和普通的水進行光合試驗，則釋放的氧不是18O2，而是普通的氧，這就有力地證明光合放氧是來源于水，而不是CO2。4、試述光對光合作用的影響。光對光合作用的影響是多方面的。包括光強和光質(zhì)，一方面影響葉綠素的生物合成，一方而影響光合速率。光是葉綠素形成的必要條件，由原對綠素酸酯還原成葉綠素酸酯需要在光下才能進行。所以黑暗中生長的幼苗不能形成葉綠素而呈黃白色。過強的光照容易使葉綠素被光氧化破壞，對葉綠素形成也不利。實驗證明，光質(zhì)對葉綠素形成有關(guān)，單色光不如全色光，單色光中又以紅光最好，蘭光次之，綠光最差。光還影響葉綠體的發(fā)育，黑暗下，葉綠體發(fā)育是畸形，片層結(jié)構(gòu)不發(fā)達(dá)或不能形成，見光后才能逐漸轉(zhuǎn)入正常。光影響氣孔的開閉，進而影響葉片溫度和CO2的吸收．光是光合作用能量的來源，沒有光，同化力（ATP和NADPH＋H+）不能形成，就不能同化CO2；除光強外，光質(zhì)也影響光合速率。例如菜豆在紅光下光合速率最快，蘭光次之，綠光最差。水稻表現(xiàn)為蘭光最好，紅光次之，綠光最差。5、扼要敘述光呼吸過程中乙醇酸的來源。乙醇酸主要是通過RuBp羧化酶一加氧酶的作用而形成，該酶有雙重催化功能：即可催化RuBp的羧化反應(yīng)，也可催化RuBp的加氧反應(yīng)。當(dāng)環(huán)境中O2分壓高，CO2分壓低時，此酶進行加氧反應(yīng)，生成3—PGA和磷酸乙醇酸，反應(yīng)如下：+磷酸乙醇酸磷酸乙醇酸乙醇酸此外，也可通過光合碳循環(huán)中轉(zhuǎn)酮酶的作用形成少量乙醇酸。6、何謂光合作用？用什么簡便方法證明光合作用的存在。光合作用是綠色植物吸收日光能，將CO2和H2O同化為有機化合物并釋放氧氣的過程。光合產(chǎn)物主要是碳水化合物，故可用下式來表示：依據(jù)這一原理，可以用下列簡便方法證明植物在光下的光合作用。（1）用水生植物如金魚藻，切斷莖，切口向上，置于光下，則可見切口處有氣泡放出，放出的氣泡就是氧氣，而在暗中則沒有氣泡的發(fā)生。（2）將陸生植物葉片制成小圓片，放入水中通過減壓抽氣使其下沉，再放入約含1%的碳酸氫鈉溶液中，置于直射光下，則小圓片很快就上浮，小圓片上有很多小氣泡，是光合作用釋放的氧，而在暗中則小圓片不上浮。（3）有些在光下累積淀粉的植物葉片，可用剪有一定形狀空洞的黑紙，夾在預(yù)先在暗處放置約兩天的植物葉片上，放于直射光下，2小時后，剪下葉片，除去黑紙，用乙醇脫色后放入碘液中，則可見未被黑紙遮蓋的部分變?yōu)樘m黑色，證明有淀粉存在，而未爆光處則不變色。7、試用化學(xué)滲透學(xué)說解釋光合電子傳遞與磷酸化相偶聯(lián)的機理。光合磷酸化是在光合膜上進行的，光合膜上的光系統(tǒng)吸收光能后，啟動電子在光合膜上傳遞。電子傳遞過程中，質(zhì)子通過PQ穿梭被泵入類囊體腔內(nèi)，同時水的光解也在膜內(nèi)側(cè)釋放出質(zhì)子，因而形成了跨膜的質(zhì)子梯度差和電位差，即膜內(nèi)腔電位較正而外側(cè)較負(fù)，兩者合稱為質(zhì)子動力勢差（△PMF）。按照P.Mitchell的化學(xué)滲透學(xué)說，光合電子傳遞所形成的質(zhì)子動力勢是光合磷酸化的動力，質(zhì)子有從高濃度的內(nèi)側(cè)反回到低濃度外側(cè)的趨勢，當(dāng)通過偶聯(lián)因子復(fù)合物（CF1—F0）反回到外側(cè)時，釋放出的能量被偶聯(lián)因子捕獲，使ADP和無機磷形成ATP。這一學(xué)說已經(jīng)獲得越來越多的實驗的證實和支持。8、根據(jù)光合作用碳素同化途徑的不同，可以將高等植物分為哪三個類群？根據(jù)光合作用碳同化途徑的不同，可以將高等植物區(qū)分為三個類群，即C3途徑（卡爾文循環(huán)或光合碳循環(huán)）、C4—二羧酸途徑及景天酸代謝途徑。C3途徑是光合碳循環(huán)的基本途徑，CO2的接受體為RuBp，在RuBp羧化酶催化下，形成兩分子三碳化合物3－PGA。C4途徑是六十年代中期在玉米、甘蔗、高梁等作物上發(fā)現(xiàn)的另一代謝途徑。CO2與PEP在PEP羧化酶作用下，形成草酰乙酸，進而形成蘋果酸或天冬氨酸等四碳化合物。景天酸代謝途徑又稱CAM途徑。光合器官為肉質(zhì)或多漿的葉片，有的退化為莖或葉柄。其特點是氣孔晝閉夜開。夜晚孔開放時，CO2進入葉肉細(xì)胞，在PEP羧化酶作用下，將CO2與PEP羧化為草酰乙酸，還原成蘋果酸，貯藏在液泡中。白天光照下再脫羧參與卡爾文循環(huán)。9、植物體內(nèi)水分虧缺使光合速率減弱的原因何在？（1）水分虧缺常導(dǎo)致葉片萎蔫，不能保持葉片正常狀態(tài)。保衛(wèi)細(xì)胞膨壓降低，氣孔關(guān)閉，CO2從葉表面透過氣孔擴散到葉內(nèi)氣室及細(xì)胞間隙受阻，CO2吸收標(biāo)減少，影響光合速率。（2）水分虧缺，氣孔關(guān)閉，蒸騰減弱，葉溫升高，從而降低酶活性和破壞葉綠素，使光合速率降低．（3）水分虧缺時，植物呼吸反常增強。（4）水分虧缺時，影響蛋白質(zhì)的水合度，從而影響蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)及排列以及酶系統(tǒng)的空間構(gòu)型，從而影響光合速率。（5）缺水時，影響葉片內(nèi)光合原料供應(yīng)和光合產(chǎn)物運輸。（6）水分虧缺，植株生長矮小，影響光合面積，從而影響光合速率．由此可見，保證水分的正常供應(yīng)，才有利于提高光合速率和作物產(chǎn)量。

10、哪些礦質(zhì)元素影響光合作用速率？為了奪取作物高產(chǎn)，應(yīng)該如何做到合理施肥？植物生命活動所必需的礦質(zhì)元素，都對光合作用速率有著直接或間接的影響，例如：N和Mg是葉綠素的組成元素，F(xiàn)e、Mn、Mg是葉綠素形成所必需的，N、P、S、Mg等是構(gòu)成葉綠體片層結(jié)構(gòu)不可缺少的成分；Fe、Cu等在光合電子傳遞中具有重大作用，水的光解反應(yīng)需Cl－和Mn的參加；光合磷酸化需要P；K+調(diào)節(jié)氣孔開閉；Zn是催化CO2水合反應(yīng)的碳酸酐酶組成成分；光合碳循環(huán)中的所有糖類都是含磷酸式團的糖類；B促進光合產(chǎn)物蔗糖的運輸。由此可見，為了奪取作物高產(chǎn)，在給作物施肥時，除了施用大量元素之外，還需要配合微量元素的施用。無機肥與有機肥配合施用，才能全面合理。11、比較下列兩種概念的異同點：（1）光呼吸和暗呼吸（2）光合磷酸化和氧化磷酸化（1）光呼吸和暗呼吸特征暗呼吸光呼吸對光的要求光暗均可進行只在光下進行底物糖、脂肪、蛋白質(zhì)、有機酸乙醇酸進行部位活細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)→線粒體葉綠體→過氧化體→線粒體歷程EMP→TCA→呼吸鏈乙醇酸循環(huán)（C2循環(huán)）能量狀況釋放能量加以利用消耗能量O2與CO2吸收O2，釋放CO2吸收O2釋放CO2（2）光合磷酸化和氧化磷酸化特征相同點不同點光合磷酸化氧化磷酸化進行部位均在膜上進行類囊體膜上線粒體膜上形成ATP部位均有ATP復(fù)合酶，能形成ATP在膜外側(cè)形成在膜內(nèi)側(cè)形成電子傳遞體位置均有一系列電子遞體在光合鏈上在呼吸鏈上能量狀況均有能量轉(zhuǎn)換來自光能激發(fā)，貯藏能量來自底物分解，釋放能量與H2O的關(guān)系均與H2O有關(guān)是H2O的光解是H2O的生成質(zhì)子泵均有質(zhì)子泵PQ穿梭；將H+泵到膜內(nèi)UQ穿梭，將H+泵到膜外12、何謂光能利用率？光能利用率不高的原因有哪些？光能利用率是指單位面積上的綠色植物光合產(chǎn)物中所累積的化學(xué)能量與照射在這塊面積上的日光能的比率。以年來計算，一般作物的光能利用率不到1%，森林植物大概只有0.1%。光能利用率不高的原因是很多的，主重有以下幾方面。（1）一部分光不能參加光合作用，可以參加光合作用的光是可見光，它只占到達(dá)地球表面的太陽輻射的45%左右。（2）漏光，一年中即使種三季，也會有30%左右的光是沒有照射到植物上的。（3）反射與透射，照在植物葉片上的光大約有15—20%未補吸收，而是損失于反射和透射。（4）量子需要量的損失，被葉綠體吸收的光，在光合作用能量轉(zhuǎn)化過程中只有23%左右累積到光合產(chǎn)物中，77%都損失消耗了。（5）呼吸消耗的損失，光合產(chǎn)物大約1/3是呼吸消耗了。此外，還有許多因子影響光能利用率，例如光飽和點的損失、葉片衰老、CO2供給不足、病蟲危害、水分虧缺、礦質(zhì)營養(yǎng)不良等都會影響植物對光能的利用。13、何謂限制因子律？是誰在什么時候提出來的？其主要意義何在？限制因子律是英國生理學(xué)家F.F.Blackman于1905年提出來的，這個定律指出：當(dāng)一個過程的進行受若干個獨立因子所影響時，這個過程進行的速度受最低量因子的步伐所限制。例如在弱光下，很低的CO2濃度就達(dá)到了飽和，增加CO2濃度不能增加光合速率，因為限制因子是光，只有增加光強，才能提高光合速率，但當(dāng)光強增加到一定程度后，CO2又變?yōu)椴蛔?，不能滿足光合作用的需要，成了限制因子。這一定律是光合作用研究史上的一個轉(zhuǎn)折點，它說明象光合作用這樣復(fù)雜的過程，任何一個因子都沒有絕對不變的最適值，這些因子間是互為前提互相制約的，因此，這一定律是一切單因子研究的理論基礎(chǔ)。關(guān)于光合作用的兩步機理，也是受這一定律的啟發(fā)提出來的。

14、光合作用的光反應(yīng)是在葉綠體哪部分進行的？產(chǎn)生哪些物質(zhì)？暗反應(yīng)在葉綠體哪部分進行？可分哪幾個大階段？產(chǎn)生哪些物質(zhì)？光合作用的光反應(yīng)是在葉綠體的類囊體膜上進行的，可分為原初反應(yīng)、水的光解和光合電子傳遞、光合磷酸化三大步驟，其產(chǎn)物除釋放氧外，還形成高能化合物ATP和NADPH2，兩者合稱為同化力，光能就累積在同化力中。光合作的暗反就是指CO2的固定和還原，這一過程是在葉綠體的間質(zhì)中進行的，可分為CO2的固定、初產(chǎn)物的還原、光合產(chǎn)物的形成和的CO2受體RuBP的再生這四大階段。光反應(yīng)形成的同化力即用于CO2固定后的初產(chǎn)物還原，光合碳循環(huán)的正常運轉(zhuǎn)還需光的誘導(dǎo)，因為光合環(huán)的調(diào)節(jié)酶是在光下活化，暗中則失活的，因此光合碳循環(huán)實際上也是離不開光的。光合碳循環(huán)的產(chǎn)物如以脫離環(huán)后的產(chǎn)物來評價，則是葡萄糖，最后形成蔗糖或淀粉。15、C3植物和C4植物有何不同之處？C3植物和C4植物的差異特征C3植物C4植物葉結(jié)構(gòu)維管束鞘不發(fā)達(dá)，其周圍葉肉細(xì)胞排列疏松維管束鞘發(fā)達(dá)，其周圍葉肉細(xì)排列緊密葉綠體只有葉間細(xì)胞有正常葉綠體葉肉細(xì)胞有正常葉綠體，維管束鞘細(xì)胞有葉綠體，但基粒無或不發(fā)達(dá)葉綠素a/b約3：1約4：1CO2補償點30—70<10光飽和點低（3—5萬燭光）高碳同化途徑只有光合碳循環(huán)（C3途徑）C4途徑和C3途徑原初CO2受體RuBpPEP光合最初產(chǎn)物C3酸（PGA）C4酸（OAA）RuBp羧化酶活性較高較低PEP羧化酶活性較低較高凈光合速率（強光下）較低（15~35）較高（40—80）光呼吸高，易測出低，難測出碳酸酐酸活性高低生長最適溫度較低較高蒸騰系數(shù)高（450—950）低（250—350）第四章植物的呼吸作用問答題1、在無氧條件下，單獨把丙酮酸加入綠豆提取液中，結(jié)果只有少量的乙醇形成。但是，如果在相同條件下加入大量的葡萄糖，則生成大量的乙醇，這是什么原因？2、在酵母提取液中葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇。如果向提取液中分別加入下列物質(zhì)，對物質(zhì)，對發(fā)酵速率有什么影響？請簡要說明其原因。（1）碘代乙酸，（2）ATP，（3）ADP+無機磷，（4）NaF。3、為什么呼吸作用是一個多步驟的過程而不是葡萄糖的直接氧化？4、一分子葡萄糖通過糖酵解和TCA環(huán)的途徑完全氧化時，（1）可以產(chǎn)生多少分子ATP？（2）葡萄糖完全氧化成CO2和H2O時，△G0′＝－2867.5kJ·mol-。細(xì)胞內(nèi)ATP水解的△G0′＝－30.5kJ·mol-。葡萄糖氧化所釋放的能量有多少（%）以ATP形式被貯藏起來？（3）其余的能量到哪里去了？5、小籃子法測定萌發(fā)的小麥種子呼吸強度，以Ba（OH）2吸收呼吸時放出的CO2種子重5g，反應(yīng)進行20分鐘，用0.1N-草酸滴定剩余的Ba（OH）2，用去草酸18ml，空白滴定用去草酸20ml，計算萌發(fā)小麥種子的呼吸強度。6、長時間的無氧呼吸為何會使植物受傷死亡？7、機械損傷會顯著加快植物組織呼吸速率的原因何在？8、呼吸作用于生理功能有哪些？9、呼吸代謝的多條途徑對植物生存有何適應(yīng)意義？10、試從不同底物呼吸途徑呼吸鏈和末端氧化舉出呼吸代謝途徑各三條。11、呼吸作用和光合作用之間的相互依存關(guān)系表現(xiàn)在哪些方面？12、線粒體的超微結(jié)構(gòu)是如何適應(yīng)其呼吸作用這一特定功能的？13、磷酸戊糖途徑與EMP-TCA途徑相比有何不同？14、呼吸作用是怎樣影響植物的水分收收，礦質(zhì)營養(yǎng)等生理活動的？15、呼吸作用對農(nóng)業(yè)實踐有何重要作用？16、為什么種子入倉時間的含水量不能超過其臨介含水量？17、白天在實驗室測定植物莖葉的呼吸速率會受到什么影響？如何解決？18、萌發(fā)的大麥種子其RQ值等于0.97，而同一種子胚的RQ值等于0.23，為什么？如果將種浸入水中，發(fā)現(xiàn)RQ值可增加至6.5，為什么？19、試述戊糖酸途徑的出現(xiàn)意義。

參考答案1、在無氧條件下，單獨把丙酮酸加入綠豆提取液中，結(jié)果只有少量的乙醇形成。但是，如果在相同條件下加入大量的葡萄糖，則生成大量的乙醇，這是什么原因？在由丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉姆磻?yīng)中，需要NADH和H+作為乙醇脫氫酶的供氫體。一分子葡萄糖經(jīng)糖酵解轉(zhuǎn)變成丙酮酸的過程中柯生成2分的NADH和H+，能直接作為乙醇脫氫酶的供氫體。因此加入葡萄糖可生成大量乙醇。2、在酵母提取液中葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇。如果向提取液中分別加入下列物質(zhì)，對物質(zhì)，對發(fā)酵速率有什么影響？請簡要說明其原因。（1）碘代乙酸，（2）ATP，（3）ADP+無機磷，（4）NaF。碘代乙酸是磷酸甘油醛脫氫酶的抑制，NaF是烯醇化酶的抑制劑，ATP抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。所以（1）、（2）和（4）都降低發(fā)酵速率。ADP和無機磷可提高磷酸果糖激酶的活性，從而提高發(fā)酵速率。3、為什么呼吸作用是一個多步驟的過程而不是葡萄糖的直接氧化？葡萄糖的直接氧化就相當(dāng)燃燒，能量會突然以熱的形式全部釋放出來。對植物而言，突然全部釋放出這樣多的能量是一種浪費。所以，植物通過多步驟的氧化作用使能量分為一小份一小份地釋放，并能立即用于其他過程，比如用于合成ATP分子，從而防止了能量的浪費。4、一分子葡萄糖通過糖酵解和TCA環(huán)的途徑完全氧化時，（1）可以產(chǎn)生多少分子ATP？（2）葡萄糖完全氧化成CO2和H2O時，△G0′＝－2867.5kJ·mol-。細(xì)胞內(nèi)ATP水解的△G0′＝－30.5kJ·mol-。葡萄糖氧化所釋放的能量有多少（%）以ATP形式被貯藏起來？（3）其余的能量到哪里去了？（1）36分子，（2）38%，（3）以熱的形式釋放。5、小籃子法測定萌發(fā)的小麥種子呼吸強度，以Ba（OH）2吸收呼吸時放出的CO2種子重5g，反應(yīng)進行20分鐘，用0.1N-草酸滴定剩余的Ba（OH）2，用去草酸18ml，空白滴定用去草酸20ml，計算萌發(fā)小麥種子的呼吸強度。小麥種子呼吸強度（鮮重·小時）＝=2.64（mgCo2/g·FW·h）6、長時間的無氧呼吸為何會使植物受傷死亡？長時間的無氧呼吸會使植物受傷死亡的原因：第一，無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精使細(xì)胞質(zhì)的蛋白質(zhì)變性；第二，因為無氧呼吸利用每摩爾葡萄糖產(chǎn)生的能量很少，相當(dāng)于有氧呼吸的百分之幾（約8%），植物要維持正常的生理需要，就要消耗更多的有機物，這樣，植物體內(nèi)養(yǎng)料耗損過多；第三，沒有丙酮酸氧化過程，許多由這個過程的中間產(chǎn)物形成的物質(zhì)就無法繼續(xù)合成。作物受澇死亡，主要原因就在于無氧呼吸時間過久。7、機械損傷會顯著加快植物組織呼吸速率的原因何在？機械損傷會顯著加快組織的呼吸速率，其理由如下：第一，原來氧化酶與其底物在構(gòu)造上是隔開的，機械損傷使原來的間隔破壞，氧氣供應(yīng)充足，酚類化合物就迅速地被氧化；第二，細(xì)胞被破壞后，底物與呼吸酶接近，于是正常的糖酵解和氧化分解以及PPP代謝加強；第三是機械損傷使某些細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚鸂顟B(tài)，以形成愈傷組織去修補傷處，這些生長旺盛的細(xì)胞的呼吸速率就比原來休眠或成熟組織的呼吸速率快得多。8、呼吸作用于生理功能有哪些？呼吸作用生理意義如下：（1）呼吸作用提供植物生命活動所需要的大部分能量。植株對礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收和運輸，有機物的運輸和合成，細(xì)胞的分裂和伸長等等，無一不需要能量。（2）呼吸過程為其他化合物合成提供碳架。呼吸過程產(chǎn)生的一系列的中間產(chǎn)物，是進一步合成植物體內(nèi)各種重要化合物（蛋白質(zhì)、脂肪、核酸）的原料。（3）呼吸作用與抗病性有關(guān)，旺盛的呼吸作用可以把病原菌分必的毒素氧化分解為二氧化碳和水或轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。另外，呼吸過程中還可心產(chǎn)生一些對病菌有毒的物質(zhì)，如酚類化合物。9、呼吸代謝的多條途徑對植物生存有何適應(yīng)意義？植物代謝受基因的控制，而代謝（包括過程、產(chǎn)物等）又對基因表達(dá)具控制作用，基因在不同時空的有序即表現(xiàn)為植物的生長發(fā)育過程，高等植物呼吸代謝的多條途徑（不同底物、呼吸途徑、呼吸鏈及末端氧化等）使其能適應(yīng)變化多端的環(huán)境條件。如植物遭病菌浸染時，PPP增強，以形成植保素，木質(zhì)素提高其抗病能力，又如水稻根在淹水缺氧條件下，乙醇酸氧化途徑和與氧親和力高的細(xì)胞色素氧化酶活性增強以保持根的正常生理功能（任舉二例說明）。10、試從不同底物呼吸途徑呼吸鏈和末端氧化舉出呼吸代謝途徑各三條。呼吸作用可利用不同的底物如糖、蛋白質(zhì)、脂肪等。經(jīng)不同的呼吸途徑如無氧條件下的形成酒精或乳酸；有氧條件下EMP-TCA、PPP、乙醛酸循環(huán)，乙醇酸途徑以及不同的呼吸鏈如NADH鏈、FADH鏈，抗氰呼吸鏈等，不同的末端氧化酶如細(xì)胞色素氧化酶，抗氰氧化酶，多酸氧化酶，黃酶等。以形成不同的產(chǎn)物、構(gòu)成不同的結(jié)構(gòu)以適應(yīng)變化多端的環(huán)境，從而利于植物的生長發(fā)育和種的繁衍。（回答問題時應(yīng)得上述論點有機聯(lián)系加以說明）11、呼吸作用和光合作用之間的相互依存關(guān)系表現(xiàn)在哪些方面？光合作用和呼吸作用是相互依存、共處于一個統(tǒng)一中的，沒有光合作用提供的有機物，就不可能有呼吸作用，如果沒有呼吸作用；光合過程也無法完成，兩者相互依存的關(guān)系如下：（1）光合作用所需的ADP和NADP+與呼吸作用所需的ADP和NADP+（PPP途徑所需）是相同的，共用的。（2）光合作用的碳循環(huán)與呼吸作用的戊糖磷酸途徑基本上是可逆反應(yīng)關(guān)系，它們的中間產(chǎn)物同樣是三碳糖（磷酸甘油醛）、四碳糖（磷酸赤蘚糖）、五碳糖（磷酸核糖、磷酸核酮糖、磷酸木酮糖）、六碳糖（磷酸果糖、磷酸葡萄糖）及七碳糖（磷酸景天庚酮糖）等，許多糖類是可以交替使用的。（3）光合釋放的O2可供呼吸利用，而呼吸作用釋放的CO2亦能為光合作用所同化。12、線粒體的超微結(jié)構(gòu)是如何適應(yīng)其呼吸作用這一特定功能的？（1）線粒體具雙層膜，外膜平滑透性比內(nèi)膜高，內(nèi)膜具高度選擇性，保持線粒體內(nèi)代謝的正常運行；（2）內(nèi)膜里面的腔為克可溶性蛋白質(zhì)的襯質(zhì)，TCA環(huán)酶等聚集于此， 此外不含少量DNA、RNA；（3）內(nèi)膜內(nèi)褶形成嵴以擴大面積，增大電子傳遞附著的表面，嵴的數(shù)目隨呼吸的增強而增多；（4）內(nèi)膜內(nèi)則例具帶柄的顆粒，為實現(xiàn)氧化磷酸化的酶等。13、磷酸戊糖途徑與EMP-TCA途徑相比有何不同？第一、磷酸戊糖途徑中脫氫酶的輔酶是NADP+而非NAD+，生成物是NADPH而非NADH。第二、磷酸戊糖途徑中無底物水平磷酸化，所以無ATP生成，而有無機磷酸的生成物。第三、葡萄糖直接氧化成葡萄糖酸等有機羧酸。第四、在戊糖途徑中有戊糖磷酸酯的互變，而EMP-TCA無，這種相互轉(zhuǎn)變與光合碳循環(huán)相對映，稱氧化的戊糖循環(huán)。戊糖是合成核苷酸的原料。14、呼吸作用是怎樣影響植物的水分收收，礦質(zhì)營養(yǎng)等生理活動的？（1）呼吸作用促進礦質(zhì)吸收，降低根細(xì)的滲透勢和水勢，利用于根系滲透吸水。（2）呼吸作用提供的中間活性物質(zhì)和ATP等載體蛋白的形成、變構(gòu)、旋轉(zhuǎn)等促進對礦質(zhì)元素的吸收。（3）呼吸作用提供的ATP開動質(zhì)膜上的質(zhì)子泵造成膜內(nèi)外動力勢差，趨動礦質(zhì)的吸收。（4）呼吸作用促進根系的生長發(fā)育，不斷“追逐”和吸收水吧。15、呼吸作用對農(nóng)業(yè)實踐有何重要作用？呼吸作用對農(nóng)業(yè)實踐中的意義，可從兩個方面來說明。（1）

在作物栽培中，許多農(nóng)業(yè)措施都是為了保證呼吸作用的正常進行而制訂的，如浸種催芽中要定時澆水和翻堆；秧田的濕潤灌溉；旱作的中耕松土……（2）

種子、果蔬的貯藏與呼吸作用息息相關(guān)，如在種子貯藏中必須注意種子的安全含水量，并要降低溫度，以降低呼吸作用，延長種子的貯藏時間；又如果實和蔬菜的貯藏中要晝避免機械損傷的基礎(chǔ)上，控制溫度、濕度和空氣三條件，以降低呼吸作用對有機物質(zhì)的消耗，使果實和蔬菜保持色、得、味和新鮮狀態(tài)。有的果實具有呼吸躍變現(xiàn)象，控制溫度和CO2濃度抑制呼吸，延緩呼吸躍變出現(xiàn)的時間，增加果實貯藏時間。16、為什么種子入倉時間的含水量不能超過其臨介含水量？種子含水量超過臨介含水量，種子內(nèi)出現(xiàn)自由水，使蛋白質(zhì)水含酶活化，呼吸速率提高，消耗種子內(nèi)貯藏物，產(chǎn)生呼吸熱提高庫溫，進一步促進呼吸作用，使種子變質(zhì)。種子含水量增高，空氣相對濕度相應(yīng)增大，附于種子表面的微生物滋生繁衍，使種子霉變。只有在安全含水量范圍內(nèi)，種子中只有束縛水，空氣相對濕度低，抑制呼吸等生化反應(yīng)和微生物滋生，種子可安全貯藏。17、白天在實驗室測定植物莖葉的呼吸速率會受到什么影響？如何解決？白天在實驗室測植物莖葉的呼吸速率，由于有光綠色即分仍可進行光合作用，同化CO2并釋放O2，因而會干擾測定結(jié)果。因此，應(yīng)用黑布等遮光，消除光合作用影響的條件下來測定莖葉的呼吸作用。18、萌發(fā)的大麥種子其RQ值等于0.97，而同一種子胚的RQ值等于0.23，為什么？如果將種浸入水中，發(fā)現(xiàn)RQ值可增加至6.5，為什么？大麥種子的胚乳內(nèi)含淀粉，水解后形成糖，以糖為呼吸底物，其呼吸商為1，故大麥種子的呼吸商接近于1。同一種子的胚內(nèi)含較多的脂肪，因此呼吸商的值小于1，等于0.23。如將種子浸入水中，種子主要進行無氧呼吸，故呼吸商升至6.5或更高。19、試述戊糖酸途徑的出現(xiàn)意義。PPP（HMP）途徑定位于細(xì)胞質(zhì)，形成的中間產(chǎn)物在生理活動中十分活躍，溝通各個代謝反應(yīng)核酮糖-5-磷酸和核糖-5-磷酸是組成核酸的原料；丙糖、丁糖、巳糖和庚糖的磷酸酯也是卡樂文循環(huán)的中間產(chǎn)物，把光合作用和呼吸作用聯(lián)系起來；甘油醛-3-磷酸為EMP相通；赤蘚糖-4-磷酸和-3-磷酸甘油酸可通過莽草酸途徑形成芳香族氨基酸，酚類物質(zhì)（提高植物抗病能力）；形成的NADPH是脂肪合成所必需等。（1分）第五章植物體內(nèi)有機物的代謝問答題1、試指出萜類分類依據(jù)、種類以及生物合成途徑。2、簡述木質(zhì)素的生物合成途徑。3、舉例說明植物體內(nèi)重要的類萜及其生理意義。參考答案：問答題1、答：萜類是根據(jù)異戊二烯的數(shù)目進行分類的、可分為以下種類：單萜、倍半萜、雙萜、三萜、四萜和多萜等。其生物合成有兩條途徑：甲羥戊酸途徑和甲基赤蘚醇磷酸途徑。2、答：木質(zhì)素的生物合成是以苯丙氨酸和酪氨酸為起點。首先，苯丙氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楣鹌に?，桂皮酸和酪氨酸又分別轉(zhuǎn)變?yōu)?-香豆酸，然后，4-香豆酸形成了咖啡酸，阿魏酸，5-羥基阿魏酸和芥子酸。它們分別與乙酰輔酶A結(jié)合，相應(yīng)地被催化為高能CoA硫脂衍生物，進一步被還原為相應(yīng)的醛，再被脫氫酶還原為相應(yīng)的醇，即4-香豆醇、松柏醇，5—羥基阿魏醇和芥子醇。上述四種醇類經(jīng)過糖基化作用，進一步形成葡萄香豆醇、松柏苷、5-羥基阿魏苷和丁香苷，再通過質(zhì)膜運輸?shù)郊?xì)胞壁，在β-糖苷酶作用下釋放出相應(yīng)的單體（醇）最后這些單體經(jīng)過氧化和聚合作用形成木質(zhì)素。3、答：（1）揮發(fā)油，多是單萜和倍半萜類化合物，廣泛分布于植物界，它能使植物引誘昆蟲傳粉，或防止動物的侵襲。（2）固醇，是三萜類的衍生物，是質(zhì)膜的主要組成，它是與昆蟲脫皮有關(guān)的植物脫皮激素的成分。（3）類胡蘿卜素的四萜的衍生物，包括胡蘿卜素、葉黃素，番茄紅素等，常能決定花、葉和果實的顏色。胡蘿卜素和葉黃素能吸收光能，參與光合作用，胡蘿卜素也是維生素A的主要來源。（4）橡膠是最有名的高分子化合物，一般由1500—15000個異戊二烯單位所組成。橡膠由橡膠樹的乳汁管流出，對植物有保護作用，如封閉傷口和防御食草動物取食等。（5）紅豆杉醇是雙萜類化合物，是強烈的抗癌藥物。第六章植物體內(nèi)有機物的運輸問答題1、試述植物體中同化物裝入和卸出篩管的機理。2、試問溫度對有機物運輸有哪些影響？3、解釋篩管運輸學(xué)說有幾種？每一種學(xué)說的主要觀點是什么？4、細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間的有機物運輸各經(jīng)過什么途徑？5、試指出機體內(nèi)有機物運輸?shù)姆峙湟?guī)律；有什么因素影響著有機物的分配？6、簡述作物光合產(chǎn)物形成的源庫關(guān)系。7、植物體內(nèi)同化產(chǎn)物的命運如何？8、胞間連絲的結(jié)構(gòu)有什么特點？胞間連絲有什么作參考答案：問答題1、

答：同化物裝入篩管有質(zhì)外體途徑和共質(zhì)體途徑，即糖從共質(zhì)體（細(xì)胞質(zhì)經(jīng)胞間連絲到達(dá)韌皮部的篩管，或在某些點進入質(zhì)外體（細(xì)胞壁），后到達(dá)韌皮部。同化物從篩管中卸出也有共質(zhì)體和質(zhì)外體途經(jīng)。共質(zhì)體途徑是指篩管中的同化物通過胞間連絲輸送到接受細(xì)胞（庫細(xì)胞）篩管中同化物也可能選運出到質(zhì)外體，然后再通過質(zhì)膜進入接受細(xì)胞（庫細(xì)胞）。2、答：溫度太高，呼吸增強，消耗一定量的有機物，同時細(xì)胞質(zhì)中的酶開始鈍化或受破壞。所以運輸速率降低。低溫使酶的活性降低，呼吸作用減弱，影響運輸過程所必需的能量供應(yīng)，導(dǎo)致運輸變慢。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高，運輸速率加快。3、答：有3種，分別是壓力流動學(xué)說，胞質(zhì)泵動學(xué)說和收縮蛋白學(xué)說。壓力流動學(xué)說：主張篩管液流是靠源端和庫端的壓力勢差建立起來的壓力梯度來推動的。胞質(zhì)泵動學(xué)說：認(rèn)為篩分子內(nèi)腔的細(xì)胞質(zhì)呈幾條長絲，形成胞縱連束，縱跨篩分子，每束直徑1到幾個um，在束內(nèi)呈環(huán)狀的蛋白質(zhì)絲反復(fù)地、有節(jié)奏地收縮和張馳，就產(chǎn)生一種蠕動，把胞質(zhì)長距離泵走，糖分就隨之流動。收縮蛋白學(xué)說：認(rèn)為篩管腔內(nèi)有許多具有收縮能力的韌皮蛋白（P蛋白），P蛋白的收縮運動將推動篩管汁液的移動。4、答：細(xì)胞內(nèi)有機物的運輸主要是通過擴散和布朗運動在細(xì)胞器和細(xì)胞溶質(zhì)之間轉(zhuǎn)移，也可通過胞質(zhì)運動使細(xì)胞器移位。細(xì)胞間有機物運輸主要通過兩條途徑：質(zhì)外體運輸和共質(zhì)體運輸。5、答：有機物的運輸分配是受供應(yīng)能力，競爭能力和運輸能力三個因素影響。（1）供應(yīng)能力：指該器官或部位的同化產(chǎn)物能否輸出以及輸出多少的能力，也就是“代謝源”把光合產(chǎn)物向外“推”送力的大小。（2）競爭能力：指各器官對同化產(chǎn)物需要程度的大小。也就是“代謝庫”對同化物的“拉力”大小。（3）運輸能力：包括輸出和輸入部分之間輸導(dǎo)系統(tǒng)聯(lián)系、暢通程度和距離遠(yuǎn)近。在三種能力中，競爭能力最主要。6、答：源是制造同化物的器官，庫是接受同化物的部位，源與庫共存于同一植物體，相互依賴，相互制約。作物要高產(chǎn)，需要庫源相互適應(yīng)，協(xié)調(diào)一致，相互促進。庫大會促源，源大會促庫，庫小會抑制源，源小庫就不會大，高產(chǎn)就困難。作物產(chǎn)量形成的源庫關(guān)系有三種類型：（1）源限制型；（2）庫限制型；（3）源庫互補型，源庫協(xié)同調(diào)節(jié)。增源與增庫均能達(dá)到增產(chǎn)目的。7、答：植物體內(nèi)同化產(chǎn)物有3種命運，分別為1）合成貯藏化合物；2）代謝利用；3）形成運輸化合物。8、答：胞間連絲的結(jié)構(gòu)特點是：①胞間連絲的外圍由質(zhì)膜包圍著；②胞間連絲的的中央為連絲微管，它是由光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特化而成；③連線微管的中間有中心柱；④胞間連絲質(zhì)膜的內(nèi)側(cè)與連絲微管的外側(cè)連接著球狀蛋白。⑤胞間連絲的直徑20~40nm。胞間連絲的功能是：①細(xì)胞與細(xì)胞之間輸送水分和營養(yǎng)物質(zhì)；②細(xì)胞間傳遞信第七章細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)問答題1.扼要說明G蛋白的生理功能。2.簡要說明細(xì)胞如何感受內(nèi)外因子變化的刺激，并最終引發(fā)生理生化反應(yīng)。參考答案1.扼要說明G蛋白的生理功能。答：G蛋白生理功能，主要是細(xì)胞膜受體與其所調(diào)節(jié)的相應(yīng)生理過程之間的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)者，即將胞間信號轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號。G蛋白的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能主要靠GTP的結(jié)合或水解而產(chǎn)生的變構(gòu)作用：當(dāng)其與受體結(jié)合而被激活時，G蛋白同時結(jié)合上GTP（形成受體-G蛋白-GTP復(fù)合體），進而觸發(fā)效應(yīng)器，把胞間信號轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號；當(dāng)GTP水解為GDP時，G蛋白便回到原初構(gòu)像，失去轉(zhuǎn)換信號的功能。2.簡要說明細(xì)胞如何感受內(nèi)外因子變化的刺激，并最終引發(fā)生理生化反應(yīng)。答：(1)胞間信號的產(chǎn)生植物細(xì)胞感受內(nèi)外環(huán)境因子變化的刺激后，能產(chǎn)生起傳遞信息作用的胞間信號，可分為物理信號（電波信號與水力學(xué)信號）和化學(xué)信號（內(nèi)源激素與生長調(diào)節(jié)物質(zhì)）。

(2)胞間信號的傳遞由于胞間信號的產(chǎn)生位點與發(fā)揮效應(yīng)的作用位點處在不同部位時，需要進行長距離傳遞。主要包括如下四種方式：電波信號的傳遞、水力學(xué)信號的傳遞、化學(xué)信號的維管束傳遞（如ABA）、化學(xué)信號的氣相傳遞（如ETH），最終傳遞至作用部位—靶細(xì)胞。

(3)在靶細(xì)胞膜中信號的轉(zhuǎn)換目前認(rèn)為，在靶細(xì)胞膜中存在著信號受體，這是一種能感受信號，與信號特異結(jié)合，并引發(fā)胞內(nèi)產(chǎn)生刺激信號（即信號的轉(zhuǎn)換）的蛋白質(zhì)類活性物質(zhì)，如鈣調(diào)蛋白（CaM）、蛋白激酶C（PKC）等，在信號的轉(zhuǎn)換過程中，起關(guān)鍵作用的是G蛋白，其過程是：當(dāng)G蛋白與受體結(jié)合而被激活時，G蛋白同時結(jié)合上GTP（形成受體-G蛋白-GTP復(fù)合體），進而觸發(fā)效應(yīng)器，把胞間信號轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號；當(dāng)GTP水解為GDP時，G蛋白回復(fù)到原初構(gòu)象，失去轉(zhuǎn)換信號的功能。

(4)胞內(nèi)信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)經(jīng)G蛋白介導(dǎo)之后可產(chǎn)生胞內(nèi)信號（第二信使）有多種，目前研究較為深入的有：鈣信號系統(tǒng)（Ca2+-CaM）、肌醇磷脂信號系統(tǒng)（如IP3和DAG）、環(huán)腺苷酸信號系統(tǒng)（cAMP），這些經(jīng)轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的且又放大的次級信號系統(tǒng)，即可直接引發(fā)生化生理反應(yīng)。

(5)引起蛋白質(zhì)磷酸化在上述胞內(nèi)信號系統(tǒng)的作用下，使某些關(guān)鍵酶（如蛋白激酶C，PKC）發(fā)生磷酸化，甚至進而引起修飾作用或促發(fā)轉(zhuǎn)錄因子，最終引發(fā)生化生理反應(yīng)。第八章植物生長物質(zhì)問答題1、植物體內(nèi)有哪些因素決定了特定組織中生長素的含量？2、吲哚乙酸的生物合成有哪些途徑。3、乙烯是如何促進果實成熟的？4、生長素是如何促進細(xì)胞伸長的？5、

霉素促進生長的作用機理。6、

述乙烯的生物合成途徑。7、

述細(xì)胞分裂素的生物合成途徑。8、

述高等植物ABA的生物合成途徑。9．試述生長素極性運輸?shù)臋C理。參考答案1、（1）生長素的生物合成，（2）可逆或不可逆地形成束縛態(tài)生長素，（3）生長素的運輸（輸出或輸入），（4）生長素的酶促氧化脫羧或氧化，（5）生長素在生理活動中的消耗。2、吲哚乙酸的生物合成有4條途徑：（1）吲哚—3丙酮酸途徑。由Trp→IPA→IAld→IAA。（2）色胺途徑。由Trp→TAM→IAld→IAA。（3）吲哚乙晴途徑。Trp→吲哚-3-乙醛肟→IAN→IAA。（4）吲哚乙酰胺途徑。Trp→IAM→IAA。3、首先，乙烯可增加果實細(xì)胞膜的透性，使氣體交換加速，呼吸代謝加強，還使得處理前被膜所分隔開的酶在處理后能與底物接觸。其次，乙烯可誘導(dǎo)多種與成熟有關(guān)的基因表達(dá)，這些基因的產(chǎn)物包括多種與果實成熟有關(guān)的酶，如纖維素酶，多聚半乳糖醛酸酶、幾丁質(zhì)酶等，滿足了果實成熟過程中有機物質(zhì)、色素的變化及果實變軟等過程的需要。4、生長素促進植物細(xì)胞伸長的原因：可用酸生長學(xué)說解釋。生長素與質(zhì)膜上的受體質(zhì)子泵（ATP酶）結(jié)合，活化了質(zhì)子泵，反細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的氫離子分泌到細(xì)胞壁中去使壁酸化，其中這些適宜酸環(huán)境的水解酶：如，葡聚糖酶等活性增加，此外，壁酸化使對酸不穩(wěn)定的鍵（鍵）易斷裂，使多糖分子被水解，微纖絲結(jié)構(gòu)交織點破裂，聯(lián)系松弛，細(xì)胞壁可逆性增加。生長素促進氫離子分泌速度和細(xì)胞伸長速度一致。從而細(xì)胞大量吸水膨大。生長素還可活化DNA，從而促進RNA和蛋白質(zhì)合成。5、GA促進植物生長，包括促進細(xì)胞分裂和細(xì)胞擴大兩個方面。并使細(xì)胞周期縮短30%左右。GA可促進細(xì)胞擴大，其作用機理與生長素有所不同，GA不引起細(xì)胞壁酸化，GA可使細(xì)胞壁里鈣離子移入細(xì)胞質(zhì)中，胞質(zhì)中的鈣離子濃度升高，鈣離子與鈣調(diào)素結(jié)合使之活化，激活的鈣調(diào)素作用于細(xì)胞核的DNA，使之形成mRNA，mRNA與胞質(zhì)中的核糖體結(jié)合，形成新的蛋白質(zhì)，從而使細(xì)胞伸長。6、蛋氨酸SAMACC乙烯

MTRMTA7、細(xì)胞分裂素的生物合成途徑是:①DMAPP+ATP/ADP→iPTP/iPDP②iPAiPTP/iPDPiAMPiPITP/ZDPiPAiPTP/iPDPiAMPiPITP/ZDPZMPZR反式—玉米素順式—玉米素

O—葡萄基—反式—玉米素

O—葡萄基—順式—玉米素

甲瓦龍酸→甲瓦龍酸→APP法呢基二磷酸玉米黃質(zhì)（C40）→全反式堇菜黃素

9'順-新黃素（C40）黃質(zhì)醛（C15）ABA醛ABA

9、生長素的極性運輸機理可用Goldsmith提出的化學(xué)滲透極性擴散假說去解釋。這個學(xué)說的要點是：植物形態(tài)學(xué)上端的細(xì)胞的基部有IAA-輸出載體，細(xì)胞中的IAA-首先由輸出載體載體到細(xì)胞壁，IAA與H+結(jié)合成IAAH，IAAH再通過下一個細(xì)胞的頂部擴散透過質(zhì)膜進入細(xì)胞，或通過IAA-—H+共向轉(zhuǎn)運體運入細(xì)胞質(zhì)。如此重復(fù)下去，即形成了極性運輸。第九章光形態(tài)建成問答題1、如何用試驗證明植物的某一生理過程與光敏色素有關(guān)？2、光敏色素是如何調(diào)節(jié)基因表達(dá)的？3、光敏色素Pr和Pfr生色團的結(jié)構(gòu)有什么不同？參考答案1、答：光敏色素有紅光吸收型Pr和遠(yuǎn)紅光吸收型Pfr兩種存在形式，這兩種形式可在紅光和遠(yuǎn)紅光照射下發(fā)生可逆反應(yīng)，互相轉(zhuǎn)化。依據(jù)這一特征，可用紅光與遠(yuǎn)紅光交替照射的方法，觀察其所引起的生理反應(yīng)，從而判斷某一生理過各是否有光敏色素參與。例如萵苣種子的萌發(fā)需要光，當(dāng)用660nm的紅光照射時促進種子萌發(fā)，而用725nm的遠(yuǎn)紅光照射時，則抑制萌發(fā)，當(dāng)紅光照射后再照以遠(yuǎn)紅光，則紅光的效果被消除，當(dāng)用紅光和遠(yuǎn)紅光交替照射時，種子的萌發(fā)狀況決定于最后照射的是紅光還是遠(yuǎn)紅光，前者促進萌發(fā)，后者抑制萌發(fā)。2、答：紅光分別使光敏色素A和光敏色素B由生理失活型轉(zhuǎn)變?yōu)樯砑せ钚蚉frA和PfrB，它們發(fā)生的磷酸化后，PfrA可將胞質(zhì)溶膠中的靶蛋白PSK1磷酸化，也可以進入細(xì)胞核，在核內(nèi)通過兩條途徑調(diào)節(jié)基因的表達(dá)：一是直接參與光調(diào)控的基因表達(dá)；二是通過下游的信號組分SPA1起作用。PfrB可以直接進入細(xì)胞核，在核內(nèi)與下游的轉(zhuǎn)錄因子PIF3結(jié)合，啟動光反應(yīng)基因的表達(dá)。PfrB也可以通過激活NDPK2來調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。此外，PfrB還可能與PfrA一樣，進入核后，直接調(diào)控基因表達(dá)

3、答：見潘瑞熾主編《植物生理學(xué)》第五版，P209，圖9-5。第十章植物的生長生理問答題1、種子的萌發(fā)必需的外界條件有哪些？種子萌發(fā)時吸水可分為哪三個階段？第一、三階段細(xì)胞靠什么方式吸水？2、

常言道：“根深葉茂”是何道理？3、

高山上的樹木為什么比平地生長的矮小？4、什么叫植物的向光性？向光性生長的機理如何？6、什么叫向重力性？向重力性生長的機理如何？7、種子萌發(fā)時，貯存的有機物質(zhì)是如何變化？8、植物細(xì)胞壁中的微纖絲是如何形成的？9、為什么光有抑制莖伸長的作用？參考答案1、答：種子萌發(fā)必須有足夠的水分、充足的氧氣和適宜的溫度。此外，有些種子萌發(fā)還受光的影響。種子吸水分為三個階段：1）急劇吸水階段。2）吸水停止階段。3）胚根長出后重新迅速吸水階段。第一階段細(xì)胞主要靠吸脹作用。第二、三階段是靠滲透性吸水。2、答：根和地上部分的關(guān)系是既互相促進、互相依存又互相矛盾、互相制約的。根系生長需要地上部分供給光合產(chǎn)物、生長素和維生素，而地上部分生長又需根部吸收的水分，礦物質(zhì)、根部合成的多種氨基酸和細(xì)胞分裂素等，這就是兩者相互依存、互相促進的一面，所以說樹大根深、根深葉茂。但兩者又有相互矛盾、相互制約的一面，例如過分旺盛的地上部分的生長會抑制地下部分的生長，只有兩者的比例比較適當(dāng)，才可獲得高產(chǎn)。在生產(chǎn)上，可用人工的方法加大或降低根冠比，一般說來，降低土壤含水量、增施磷鉀肥、適當(dāng)減少氮肥等，都有利于加大根冠比，反之則降低根冠比。3、答：原因有兩方面：一方面是高山上水分較少，土壤也較瘠薄，肥力較低，氣溫也較低，且風(fēng)力較大，這些因素都不利于樹木縱向生長；另一方面是高山頂上因云霧較少，空氣中灰塵較少，所以光照較強，紫外光也較多，由于強光特別是紫外光抑制植物莖伸長，因而高山上樹木生長緩慢而矮小。4、答：植物隨光方向彎曲的能力，稱為向光性。植物的向光彎曲與生長素在向光面與背光面的不均勻分布有關(guān)。單方向的光照會引起生長素向背光面移動，以致引起背光面比向光面生長快，而表現(xiàn)向光彎曲。生長素向背光面移動的原因可能與光照引起器官尖端的不同部位產(chǎn)生電勢差有關(guān)。向光面帶負(fù)電荷、背光面帶正電荷，弱酸性的生長素陰離子被正電荷吸引移向背面。5、答：我們?nèi)∪魏我环N幼苗，把它橫放，數(shù)小時后就可以看到它的莖向上彎曲，而根向下彎曲，這種現(xiàn)象稱為向重力性。向重力性的機理：根橫放時，平衡石沉降到細(xì)胞下側(cè)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，產(chǎn)生壓力，誘發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放鈣離子到細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，鈣離子和鈣調(diào)素結(jié)合，激活細(xì)胞下側(cè)的鈣泵和生長素泵，于是細(xì)胞下側(cè)積累過多鈣離子和生長素，影響該側(cè)細(xì)胞的生長。6、答：1)淀粉的轉(zhuǎn)化。淀粉在淀粉酶、麥芽糖酶或淀粉磷酸化酶作用下轉(zhuǎn)變成葡萄糖（或磷酸葡萄糖）。2）脂肪的轉(zhuǎn)化。脂肪在脂肪酶作用下轉(zhuǎn)化變?yōu)楦视秃椭舅?，再進一步轉(zhuǎn)化為糖。3）蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化。胚乳或子葉內(nèi)貯藏的蛋白質(zhì)在蛋白酶和肽酶的催化下，分解為氨基酸。7、答：細(xì)胞壁就是以微纖絲為基本框架構(gòu)成的。每個纖維素分子是1400~10000個D-葡萄糖殘基通過，鍵連結(jié)成的長鏈。植物細(xì)胞壁中的纖維分子是平行整齊排列的，約個纖維素分子聚合成束又構(gòu)成微纖絲。有時許多微纖絲又聚合成粗纖絲，微纖絲借助大量鏈間和鏈內(nèi)氫鍵而結(jié)合成聚合物。8、答：光抑制莖伸長的原因有：1）光照使自由IAA轉(zhuǎn)變?yōu)闊o活性的結(jié)合態(tài)IAA。2）光照提高IAA氧化酶活性，IAA含量下降。與此同時，光照也會促進堇菜黃素分解形成生長抑制物。3）紅光增加細(xì)胞質(zhì)鈣離子濃度，活化CaM，分泌鈣離子到細(xì)胞壁，細(xì)胞延長減慢。第十一章植物的生殖生理問答題1.煙熏植物（如黃瓜）為什么能增加雌花？2.柴拉軒提出的成花素假說的主要內(nèi)容是什么？3.如何使菊花提前在6~7月份開花？又如何使菊花延遲開花？4.植物的成花誘導(dǎo)有哪些途徑？5.試述花發(fā)育時決定花器官特征的ABC模型的主要要點？參考答案1.答：因為煙中有效成分是乙烯和一氧化碳。一氧化碳的作用是抑制吲哚乙酸氧化酶的活性，減少吲哚乙酸的破壞，提高生長素的含量，而生長素和乙烯都能促進瓜類植物多開雌花，因此煙熏植物可增加雌花。2.答：他假定成花素是由形成莖所必需的赤霉素和形成花所必需的開花素兩組具有活力的物質(zhì)組成。一株植物必須先形成莖，然后才能開花。所以，植物體內(nèi)同時存在赤霉素和開花素才能開花。中性植物本身具有赤霉素和開花素，所以，不論在長、短日照條件下，都能開花。長日植物在長日照下，短日植物在短日條件下，都具有赤霉素和開花素，所以都可以開花。長日植物在短日條件下，由于缺乏赤霉素，而短日植物在長日條件下，由于缺乏開花素，所以都不能開花，冬性長日植物在長日條件下，具有開花素，但無低溫條件，即無赤霉素的形成，所以仍不能開花。赤霉素限制長日植物開花，而開花素限制短日植物開花。3.答：菊花是短日照植物，原在秋季（10月）開花，可用人工進行遮光處理，使花在6~7月份也處于短日照，從而誘導(dǎo)菊花提前在6~7月份開花。如果延長光照或晚上閃光使暗間斷，則可使花期延后。4.答：植物的成花誘導(dǎo)有4條途徑。一是光周期途徑。光敏色素和隱花色素參與這個途徑。

二是自主/春化途徑。三是糖類途徑。四是赤霉素途徑。上述4條途徑集中增加關(guān)鍵花分生組織決定基因AGL20的表達(dá)。5.答：ABC模型理論的主要要點是：正?；ǖ乃妮喗Y(jié)構(gòu)（萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊）的形成是由A、B、C三類基因所控制的。A、AB、B、C這三類基因的4種組合分別控制4輪花器官的發(fā)生，如果其中1個基因失活則形成突變體。人們把控制花結(jié)構(gòu)的基因按功能劃分為A、B，C3類，即為ABA模型。

第十二章植物的成熟與衰老生理問答題1.肉質(zhì)果實成熟時有哪些生理生化變化

2.植物器官脫落與植物激素的關(guān)系如何？3.植物衰老時發(fā)生了哪些生理生化變化？4.水稻種子從灌漿到黃熟期有機物質(zhì)是如何轉(zhuǎn)變的？5.采收后的甜玉米其甜度越來越低，為什么？參考答案1.答：(1)果實變甜。果實成熟后期，淀粉可以轉(zhuǎn)變成為可溶性糖，使果實變甜。(2)酸味減少。未成熟的果實中積累較多的有機酸。在果實成熟時，有機酸含量下降，這是因為：有的轉(zhuǎn)變?yōu)樘?；有的作為呼吸底物氧化為二氧化碳和水；有些則被鈣離子、鉀離子等所中和。(3)澀味消失。果實成熟時，單寧可被過氧化物酶氧化成無澀味的過氧化物，或單寧凝結(jié)成不溶于水的膠狀物質(zhì)，澀味消失。(4)香味產(chǎn)生。主要是一些芳香族和脂肪族的酯，還有一些特殊的醛類，如橘子中檸檬醛可以產(chǎn)生香味。(5)由硬變軟。這與果肉細(xì)胞壁中層的果膠質(zhì)水解為可溶性的果膠有關(guān)。(6)

色澤變艷。果皮由綠色變?yōu)辄S色，是由于果皮中葉綠素逐漸破壞而失綠，類胡蘿卜素仍存在，呈現(xiàn)黃色，或因花色素形成而呈現(xiàn)紅色。2.答：(1)生長素：當(dāng)生長素含量降至最低時，葉片就會脫落，外施生長素于離區(qū)的近基一側(cè)，則加速脫落，施于遠(yuǎn)基一側(cè)，則抑制脫落。其效應(yīng)也與生長素濃度有關(guān)。(2)脫落酸：幼果和幼葉的脫落酸含量低，當(dāng)接近脫落時，它的含量最高。主要原因是可促進分解細(xì)胞壁的酶的活性，抑制葉柄內(nèi)生長素的傳導(dǎo)。(3)

乙烯：棉花子葉在脫落前乙烯生成量增加一倍多，感病植株，乙烯釋放量增多，會促進脫落。(4)赤霉素：促進乙烯生成，也可促進脫落。細(xì)胞分裂素延緩衰老，抑制脫落。3.答：植物衰老在外部特征上的表現(xiàn)是：生長速率下降、葉色變黃。在衰老過程中，內(nèi)部也發(fā)生一些生理變化。這些變化是：1）光合速率下降。這種下降不只表現(xiàn)在衰老葉片上，而且整株植物的光合速率也降低。葉綠素含量減少、葉綠素a/b比值減少。2）呼吸速率降低。先下降、后上升，又迅速下降，但降低速率較光合速率降低為慢。3）核酸、蛋白質(zhì)合成減少。降解加速，含量降低。4）酶活性變強。如核糖核酸酶，蛋白酶等水解酶類活性增強。5）促進生長的植物激素如IAA、CTK、GA等含量減少，而誘導(dǎo)衰老和成熟的植物激素ABA和乙烯含量增加。6）細(xì)胞膜系統(tǒng)破壞。透性加大，最后細(xì)胞解體，保留下細(xì)胞壁

4.答：水稻開花后，在灌漿過程中，葡萄糖、蔗糖等分糖分開始積累，淀粉也開始累積，它們的累積速度比較接近，都在開花后9d達(dá)到高峰。乳熟期以后淀粉累積停止，穎果中還有不少糖分。水稻開花后十多天內(nèi)，種子的淀粉磷酸化酶活性變化與種子的淀粉增長相一致。5.答：采收后的甜玉米，其甜度越來越低，這是因為采后的甜玉米細(xì)胞中的淀粉磷酸化酶活性加大，迅速地將可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉，所以它的甜度越來越低。實驗表明，采后的甜玉米，在30℃條件下，1d內(nèi)就有60010的可溶性糖轉(zhuǎn)化為淀粉。第十三章植物的抗性生理

問答題1.抗寒鍛煉為什么能提高植物的抗寒性？2.簡述生物膜結(jié)構(gòu)成分與功能在抗寒性上的作用。3.什么叫植物的交叉適應(yīng)？交叉適應(yīng)有哪些特點？4．干旱時，植物體內(nèi)脯氨酸含量大量增加的原因及生理意義是什么？

5．簡述干旱對植物的傷害。

6．冷害過程中植物體內(nèi)的生理生化變化有什么特點？

7．植物抗旱的生理基礎(chǔ)？如何提高植物的抗旱性？

8．簡述澇害對植物的影響以及植物抗?jié)承缘纳砘A(chǔ)。

9．簡述植物耐鹽的生理基礎(chǔ)以及提高植物抗鹽性的途徑。

10．簡述大氣污染對植物造成的傷害癥狀如何？大氣污染對植物生理生化過程中有哪些影響？提高植物對大氣污染抗性的途徑是什么？

參考答案

1.答：植物經(jīng)抗寒鍛煉后，會發(fā)生如下的有利于提高植物抗寒能力的生理變化：

（1）植株體內(nèi)含水量下降，束縛水相對增多，不易結(jié)冰。（2）呼吸減弱，消耗糖分少，有利于糖分積累。呼吸微弱，代謝活動低，對不良環(huán)境的抵抗力增強。（3）脫落酸含量增多，促進植物進入休眠，提高了抗寒力。（4）生長停止，進入休眠狀態(tài)，是植株對低溫的一種適應(yīng)。（5）保護物質(zhì)增多，淀粉含量減少、可溶性糖（葡萄糖等）含量增多，冰點下降，又可緩