植物生理学第七版潘瑞炽编课后习题答案.doc

第一章 　植物的水分生理l 水势：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商l 渗入作用：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l 根压:由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力l 蒸腾作用:指水分以气体状态，通过植物体的表面（重要是叶子），从体内散失到体外的现象l 内聚力学说：以水分具有较大的内聚力足以抵御张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升因素的学说l 水分临界期:植物对水分局限性特别敏感的时期3.水分是如何跨膜运送到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？答:通过膜脂双分子层的间隙进入细胞膜上的水孔蛋白形成水通道，导致植物细胞的水分集流植物的水孔蛋白有三种类型：质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大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：保卫细胞细胞壁具有伸缩性,细胞的体积能可逆性地增大40~100%保卫细胞细胞壁的厚度不同,分布不均匀双子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,减少渗入势,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，升高了渗入势,于是失水，气孔关闭6.气孔的张开与保卫细胞的什么构造有关？答：细胞壁具有伸缩性,细胞的体积能可逆性地增大４０～100%细胞壁的厚度不同,分布不均匀双子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,使气孔张开第二章 植物的矿质营养l 矿质营养:植物对矿物质的吸取、转运和同化l 大量元素：植物需要量较大的元素l 选择透性：细胞膜质对不同物质的透性不同l 被动运送:转运过程顺电化学梯度进行,不需要代谢供应能量l 积极运送：转运过程逆电化学梯度进行，需要代谢供应能量l 生物固氮：某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程l 诱导酶：是指植物本来不含某种酶，但在特定外来物质的诱导下生成的酶l 生物膜:细胞的外周膜和内膜系统1.植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素?如何用实验措施证明植物生长需这些元素答:分为大量元素和微量元素两种：大量元素:C Ｈ　O　N　P S　K Ca Mg Ｓi ，微量元素:Fe Mｎ　Zn Cｕ　Ｎa Mｏ P Ｃｌ Ni　，实验的措施:使用溶液培养法或砂基培养法证明：通过加入部分营养元素的溶液，观测植物与否可以正常的生长。

如果能正常生长,则证明缺少的元素不是植物生长必须的元素；如果不能正常生长，则证明缺少的元素是植物生长所必须的元素2.在植物生长过程中,如何鉴别发生缺氮、磷、钾现象；若发生,可采用哪些补救措施？缺氮：植物矮小，叶小色淡或发红，分枝少，花少,子实不饱满,产量低补救措施:施加氮肥　缺磷:生长缓慢，叶小，分枝或分蘖减少,植株矮小,叶色暗绿，开花期和成熟期都延迟，产量减少，抗性削弱补救措施:施加磷肥　缺钾：植株茎秆柔弱易倒伏，抗旱性和抗寒性均差，叶色变黄,逐渐坏死,缺绿开始在老叶补救措施：施加钾肥４.植物细胞通过哪些方式来吸取溶质以满足正常生命活动的需要?(一) 扩散：1.简朴扩散：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：跨膜运送的内在蛋白,在跨膜区域不形成明显的孔道构造1．单向运送载体：(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送２.同向运送器：(symｐorter）指运送器与质膜外的H结合的同步,又与另一分子或离子结合，同一方向运送。

3.反向运送器:(antiporｔｅr）指运送器与质膜外侧的H结合的同步,又与质膜内侧的分子或离子结合,两者朝相反的方向运送四) 　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５.简述植物体内铵同化的途径答:①谷氨酰胺合成酶途径即铵与谷氨酸及ATP结合,形成谷氨酰胺②谷氨酸合酶途径谷氨酰胺与α－酮戊二酸及NADＨ（或还原型Fd)结合,形成２分子谷氨酸③谷氨酸脱氢酶途径铵与α－酮戊二酸及NAD(Ｐ)H结合,形成谷氨酸④氨基互换作用途径谷氨酸与草酰乙酸结合,在ASＰ-AＴ作用下,形成天冬氨酸和α-酮戊二酸谷氨酰胺与天冬氨酸及ATP结合,在AS作用下形成天冬酰胺和谷氨酸11．植物对水分和矿质元素的吸取有什么关系?与否完全一致？答:关系:矿质元素可以溶解在溶液中,通过溶液的流动来吸取两者的吸取不完全一致相似点：①两者都可以通过质外体途径和共质体途径进入根部 　 ②温度和通气状况都会影响两者的吸取不同点:①矿质元素除了根部吸取后,还可以通过叶片吸取和离子互换的方式吸取矿物质。

　 　 ②水分还可以通过跨膜途径在根部被吸取１２.细胞吸取水分和吸取矿质元素有什么关系?有什么异同?答:关系:水分在通过集流作用吸取时，会同步运送少量的离子和小溶质调节渗入势相似点:①都可以通过扩散的方式来吸取②都可以通过通道来吸取不同点:①水分可以通过集流的方式来吸取②水分通过的是水通道，矿质元素通过的是离子通道③矿质元素还可以通过载体、离子泵和胞饮的形式来运送15.引起嫩叶发黄和老叶发黄的分别是什么元素？请列表阐明答：引起嫩叶发黄的：S Fe，两者都不能从老叶移动到嫩叶引起老叶发黄的：K N　Mg　Mｏ，以上元素都可以从老叶移动到嫩叶Mn既可以引起嫩叶发黄，也可以引起老叶发黄，依植物的种类和生长速率而定9,根部细胞吸取矿质元素的途径和动力、、、、 答;通过共质体和质外体运送，韧皮部是运送养料矿质元素的通过蒸腾作用产生蒸腾拉力促使她们运送的第三章 植物的光和作用ll 吸取光谱：通过叶绿素吸取后，在光谱上浮现黑线或暗带l 碳反映:在暗处或光处都能进行的，由若干酶所催化的化学反映l 聚光色素：没有光化学活性,只有收集光能的作用，将光能汇集起来传给反映中心色素涉及绝大多数的色素l 原初反映:指光和作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一种光化学反映为止的过程。

l 希尔反映:在光照下,离体叶绿体类囊体能将具有高铁的化合物还原为低铁化合物并释放氧l 光和链: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毕电子传递的总轨道l 同化力:由于ＡTP和ＮＡDＰＨ用于碳反映中CO2的同化，把这两种物质合称为同化力l 卡尔文循环:CＯ2的受体是一种戊糖,CO2的固定的出产物是一种三碳化合物l 景天酸代谢途径：植物在夜间气孔开放，运用C４途径固定ＣＯ2，形成苹果酸,贮存在液泡中,白天气孔关闭，将夜间固定的CO2释放出来,再经Ｃ3途径固定CO2的过程l 增益效应（爱默生效应):如果在远红光(不小于6８5nｍ）照射下补充红光（6５0ｎm），量子产额大增，比单独用这两种波长的光照射时的总和还要高,这种效应称为增益效应1.植物光合伙用的光反映和碳反映是在细胞的哪些部位进行的?为什么?答：光反映在类囊体膜(光合膜）上进行的，碳反映在叶绿体的基质中进行的因素：光反映必须在光下才干进行的,是由光引起的光化学反映,类囊体膜是光合膜，为光反映提供了光的条件;碳反映是在暗处或光处都能进行的,由若干酶催化的化学反映,基质中有大量的碳反映需要的酶２．在光合伙用过程中,ＡTP和NＡDＰＨ是如何形成的?又是如何被运用的?答:形成过程是在光反映的过程中。

1) 非循环电子传递形成了ＮＡDＰH：ＰSII和PSI共同受光的激发，串联起来推动电子传递，从水中夺电子并将电子最后传递给NAＤP＋，产生氧气和NADPＨ，是开放式的通路2) 循环光和磷酸化形成了ATＰ：PSＩ产生的电子通过某些传递体传递后，随着形成腔内外H浓度差,只引起ATP的形成3) 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,随着着类囊体外侧的Ｈ转移到腔内,由此形成了跨膜的H浓度差,引起ＡTP的形成;与此同步把电子传递到PSI，进一步提高了能位,形成NAＤPH,此外，放出氧气是开放的通路运用的过程是在碳反映的过程中进行的C3途径：甘油酸-3-磷酸被ATＰ磷酸化，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通过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,使反映循环进行3.试比较PSＩ和PSＩI的构造及功能特点。

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种不同的多肽构成由11种蛋白构成反映中心色素最大吸取波长68０ｎm反映中心色素最大吸取波长7０0nm水光解,释放氧气将电子从PC传递给Ｆd具有LHＣII具有LHCI4.光和作用的氧气是如何产生的?答:水裂解放氧是水在光照下通过PSIＩ的放氧复合体作用，释放氧气,产生电子,释放质子到类囊体腔内放氧复合体位于ＰSＩＩ类囊体膜腔表面当ＰSII反映中心色素P68０受激发后，把电子传递到脱镁叶绿色脱镁叶绿素就是原初电子受体,而Tyr是原初电子供体失去电子的Ｔyｒ又通过锰簇从水分子中获得电子，使水分子裂解，同步放出氧气和质子6.光合伙用的碳同化有哪些途径?试述水稻、玉米、菠萝的光合碳同化途径有什么不同? 答：有三种途径C3 途径、Ｃ4 途径和景天酸代谢途径 途径C3Ｃ4CAM植物种类温带植物(水稻）热带植物（玉米)干旱植物（菠萝)固定酶RuｂｉscoＰEＰcase／ＲubiscoPＥPｃasｅ/ＲubiscoCO2 受体RUＢＰRUBP/PＥＰRＵBP/PEP初产物PGAＯAAOAＡ7. 一般来说，C4植物比C3植物的光合产量要高,试从它们各自的光合特性以及生理特性比较分析。

Ｃ3Ｃ4叶片构造无花环构造,只有一种叶绿体有花环构造,两种叶绿体叶绿素a/b２.8+－0.43.9＋-０.6CO2固定酶ＲubｉscｏPEPｃase/RuｂiｓcoＣO2固定途径卡尔文循环C4途径和卡尔文循环最初CO２接受体RＵBＰPＥP光合速率低高ＣO2补偿点高低饱和光强全日照1/2无光合最适温度低高羧化酶对CO2亲和力低高,远远不小于C3光呼吸高低总体的结论是，C4植物的光合效率不小于C3植物的光合效率8．从光呼吸的代谢途径来看,光呼吸有什么意义?答:光呼吸的途径：在叶绿体内，光照条件下，Ruｂｉscｏ把RUBP氧化成乙醇酸磷酸，之后在磷酸酶作用下，脱去磷酸产生乙醇酸；在过氧化物酶体内，乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢，过氧化氢变为。