植物生理学课后习题集

1、-/植物生理学课后习题第一章名词解释1. 水势：water potential 每偏摩尔体积水的化学势差.就是水溶液的化学势与纯水的化学势之差,除以水的偏摩尔体积所得的商.2. 渗透势:osmotic potential 又称溶质势,是由于溶质的存在,降低了水的自由能,因而其水势低于纯水水势的水势下降值.在标准压力下,溶液的渗透势等于溶液的水势. 3. 压力势：pressure potential 细胞的原生质吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果,与引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质膨胀的反作用力. 4. 质外体途径:apoplast pathway 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,速度快. 5. 共质体途径：symplast pathway 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.6. 渗透作用（osmosis）：物质依水势梯度而移动。7. 根压（root pressure）：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。8. 蒸腾作用（transpiration）：水分以气体状态，通过植物体的表面（主要

2、是叶子），从体内散失到体外的现象。9. 蒸腾速率（transpiration rate）：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。10. 蒸腾比率（transpiration ratio,TR）：植物蒸腾丢失水分和光合作用产生的干物质的比值。11.水分利用率water use efficiency指植物制造1g干物质所消耗的水分克数. 12.内聚力学说cohesion theory以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。相同水分子间,具有相互吸引的力量,称为内聚力。叶片蒸腾失水后,便从下部吸水，所以水柱一端总是受到压力，与此同时，水柱本身的重量又使水柱下降，这样上拉下堕使水柱产生张力。众所周知，水分子与水分子之间的内聚力很大，可达300105Pa，同时水分子与导管或管胞内纤维素分子之间还有强的附着力，它们远远大于水柱的张力（530105Pa），故可使水柱不断。13.水分临界期critical period of water植物对水分不足特别敏感的时期。思考题1. 将植物细胞分别放在纯水和1mol/L蔗糖溶液中,细胞的渗透势.压力势.水势及细胞体积

3、各会发生什么变化?答：放在纯水中:细胞吸水,渗透势增大,压力势增大,水势增大,体积增大.蔗糖溶液中:细胞失水,渗透势减小,压力势减小,水势减小,细胞体积减小2.从植物生理学角度,分析农谚”有收无收在于水”的道理水分在植物中的作用是很大的:1水分是细胞质的主要成分2水分是代谢作用过程的反应物质3水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4水分能保持植物的固有姿态5细胞分裂和生长需要足够水. 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？答：植物细胞吸水主要有3种方式：扩散，集流和渗透作用，最后一种方式是前两种方式的组合，在细胞吸水中占主要地位。扩散是物质依浓度梯度向下移动，集流是物质依压力梯度向下移动的，而渗透作用是物质依水势梯度而移动。当细胞内的水势比细胞外的水势低时，细胞吸水，水从细胞外向细胞内移动。水分集流是通过膜上的水孔蛋白形成水通道实施的。4.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：首先，植物的根系在土壤中吸水，主要在根尖进行。通过质体外途径，跨膜途径和共质体途径。经过根毛，根皮层，根中柱鞘，根导管。然后在根压与蒸腾拉力的推动下，水分从下往上运输，其中蒸腾拉

4、力是主要的动力。相同分子之间有相互吸引力，即内聚力。叶片在蒸腾失水后，便从下部吸水，所以水柱一端总是受到拉力，与此同时，水柱本身的质量又使水柱下降，这样上拉下坠使水柱产生张力。水分子的内聚力很大，比水柱张力大，故可以使水柱不断，这样，水分就可以运输到叶片了。5.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：光照条件下，保卫细胞质膜上的质子泵ATP酶活化，质子泵排出质子到质膜外，使得质膜内侧的电势更负，于是通过各种通道吸收各种离子和积累有机溶质于液泡，气孔会张开。而黑暗条件下，质子泵ATP酶无法活化，从而无法进行以下过程，气孔关闭；光照条件下，保卫细胞光合作用消耗CO2，细胞质内的pH增高，淀粉水解为可溶性糖，保卫细胞水势下降，便从周围细胞吸取水分，气孔便张开。在黑暗条件下，则正好相反。6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？答：与保卫细胞的细胞壁有关。由于保卫细胞壁的厚度不同，加上纤维素微纤丝与胞壁相连，所以会导致气孔运动。例如，双子叶植物的肾形保卫细胞的内壁（靠气孔一侧）厚而外壁薄，微纤丝从气孔呈扇形辐射排列。当保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外壁易于伸长，向外扩展，但微

5、纤丝难以伸长，于是将力量作用于内壁，把内壁拉过来，于是气孔张开。7.节水农业工程对我国的农业生产有什么意义？答：我国是世界上贫水国之一，加上有限的水资源分布不均匀，西北、华北地区极度缺水，限制农业的发展。节水农业工程能用较少的水源得到较大的收益，提高水分利用效率，无疑给我国的农业生产带来新的突破。8.在栽培作物时，如何才能做到合理灌溉？答：在生产实践中，我们应该尽可能地维持作物的水分平衡。水分平衡是指植物吸水量足补偿蒸腾失水量的状态。水分平衡破坏时，常发生萎蔫现象，农业上用灌溉来保证作物是水分供应；移栽植物时常剪去部分枝叶以减少蒸腾，目的在于保持水分平衡。在栽培作物时，应该客观地根据植物外部性征来灌溉。可以通过叶片水势，细胞液浓度，渗透势和气孔开度来辨别是否需水。节水灌溉有几种方法，喷灌，滴灌，调亏灌溉和控制性分根交替灌溉。9.设计一个证明植物具有蒸腾作用的实验装置。答：用容积法测定植物具有蒸腾作用。将带叶的植物枝条通过一段乳胶管与一支滴定管相连，管内充满水，组成一个简易蒸腾计。过一段时间后，如果管内的水减少了，就可以证明植物具有蒸腾作用。10.设计一个测定水分运输速度的实验可对水分染

6、色通过对该颜色观察并记录一定时间所运输的距离测定运输速度11.如何利用水份亏缺的生理变化应用于农业生产,以达到节水高产双赢的目的?我们应该尽可能维持作物的水分平衡,合理灌溉:1喷灌2滴灌3调亏灌溉4控制性分根交替灌溉。第三章名词解释1. 光合作用photosynthesis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。2. 吸收光谱absorption spectrum是材料在某一些频率上对电磁辐射的吸收所呈现的比率，与发射光谱相对。如果把叶绿素溶液放在光源和分光镜的中间，就可以看到光谱中有些波长的光被吸收了，因此，在光谱上出现黑线或暗带，这种光谱称为吸收光谱。3.荧光现象（fluorescence）：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色（叶绿素a为血红光，叶绿素b为棕红光），这种现象称为荧光现象。4.磷光现象（phosphorescence）：叶绿素除了照光时间能辐射出荧光外，去掉光源后仍能辐射出微弱红光，它是第一三线态回到基态时所产生的光，既为磷光。5.增益效应（enhancement effect）：两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象称为增

7、益效应或爱默生效应。6.光反应（light reaction）：是必须在光下才能进行的。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，光反应包括光能吸收、电子传递、光合磷酸化等三个主要步骤，在类囊体膜上进行。【甘增宇 200830050204】7.碳反应（carbon reaction）：, 是在暗处或光处都能进行的，由若干酶所催化的化学反应，叶绿体利用光反应产生的ATP和NADPH这两个高能化合物分别作为能源和还原的动力，经过酶的催化，将CO2固定并转变为糖，在叶绿体的基质中进行。8.光合单位：（photosynthetic unit）是指结合在类囊体膜上能进行光合作用的最小结构单位。光合单位=聚光色素系统+反应中心9.聚光色素（天线色素）：(light-harvesting pigment)无光化学活性，只收集光能，传到反应中心色素，包括绝大多数色素（大部份叶绿素a、全部叶绿素b、胡罗卜素、叶黄素）都属于聚光色素。10.原初反应：(primary reaction)光合作用第一步，从叶绿素受光激发到引起第一个光反应为止，包括色素分子对光能的吸收、传

8、递和转换的过程，两个光系统都参加11.反应中心：（reaction centre）将光能转化为化学能的膜蛋白复合体，包括特殊叶绿素a，脱镁叶绿素和醌等电子受体12.希尔反应：(Hill reaction)光照下，水在光系统2的类囊体膜腔表面经放氧复合体作用，放出氧气，产生电子，释放质子到类囊体腔内11.光和链：(lightandchain) 在类囊体膜上的PS和PS之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨道。12.光和磷酸化：(Lightandphosphorylation)在光和作用中由光驱动并贮存的跨膜类囊体膜的质子梯度的能量把ADP和磷酸合成为ATP的过程。13.光和速率：(lightandspeed)光合作用强弱的一种表示法,又称“光合强度”。光合速率的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的CO2或释放的O2表示,亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质量表示。14.同化力：(assimilatorypower)是通过NADPH和ATP所推动的一系列CO2同化过程，把CO2变成糖类等有机物质。从物质生产角度来看，占植物体干重90%以上的有机物质，都是通过碳同化并转化而成的。

9、碳同化是在叶绿体的基质中进行的，有许多种酶参与的反应。由于ATP和NADPH用于碳反应中的CO2同化，所以把这两种物质合成为同化力。15.卡尔文循环：(TheCalvincycle)卡尔文循环（CalvinCycle）是所有植物光合作用碳同化的基本途径，反应场所为叶绿体内的基质。循环可分为三个阶段:羧化阶段、还原阶段和更新阶段，整个循环是利用ATP作为能量来源，并以降低能阶的方式来消耗NADPH，如此可增加高能电子来制造糖。16.C4循环（C4-dicarboxylic acid pathway）:植物固定CO2时，最初的稳定产物是四碳二羧酸化合物（苹果酸和天冬氨酸）的生活途径。17.光抑制（photoinhibition）:光能超过光合系统所能利用的数量时，光合功能下降，这个现象就称为光合作用的光抑制。18.景天酸代谢途径（crassulacean acid metabolism,CAM）:夜晚气孔开放，吸进CO2，在PEP羧激酶作用下，与PEP结合，形成OAA,进一步还原为苹果酸，积累于液泡中。白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到胞质溶胶，在NAD-苹果酸酶作用下，氧化脱羧，放出CO2,参与卡尔文循环，形成淀粉等。此外，丙糖磷酸通过糖酵解过程，形成PEP，再进一步循环。这种有机酸合成日变化的代谢类型，最早发现于景天科植物，所以称为景天酸代谢途径。19.光呼吸（photorespiration）:植物的绿色细胞依赖光照，吸收O2和放出CO2的过程。20.表观光合作用（apparent photosynthesis）:叶绿体吸收CO2和释放O2的过程。测定光合速率时没将线粒体呼吸和光呼吸考虑在内，所得的结果是表观表观光合作用21.真正光合作用：（true photosynthesis）呼吸作用加上表观光合作用及光呼吸，就是真正光合作用。22.光饱和点：(light saturation point)在一定范围内，光合速率随着光照强度的增加而加

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