植物生理学复习提纲(第一章至第十二章).doc

第一章 植物的水分生理一、 汉译英并解释名词渗透作用：osmosis，即水分从水势高的系统通过半透膜想水势低的系统移动的现象蒸腾比率：TR，即植物蒸腾丢失水分和光和作用产生的干物质的比值水分利用率：WUE，即蒸腾系数，指植物制造1g干物质所消耗的水分克数WUE是TR的倒数内聚力学说：cohesion theory，即以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证有叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说，也称蒸腾—内聚力—张力学说水分临界期：critical period of water，作物对水分最敏感时期，即水分过多或缺乏对产量影响最大的时期，各种作物的水分临界期不同，但基本都处于营养生长即将进入生殖生长时期二、 问答题1、 蒸腾作用有何生理学意义，测定蒸腾作用的指标有哪些？答：蒸腾作用是指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象蒸腾作用的生理学意义有下列3点：（1）、蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力 （2）、蒸腾作用有助于植物对矿物质和有机物的吸收 （3）、蒸腾作用能够降低叶片的温度 测定蒸腾作用的指标有下列3种： （1）、蒸腾速率，即植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。

一般用每小时每平方米叶面积蒸腾水量的克数表示（g／㎡／h） （2）、蒸腾比率：TR，即植物蒸腾丢失水分和光合作用产生的干物质的比值一般用g／㎏表示，即植物消耗1kg水所形成干物质的克数 （3）、水分利用率：WUE，即蒸腾系数，指植物制造1g干物质所消化的水分克数，WUE是TR的倒数2、 根系吸水的三个途径是什么？答：根系吸水的途径有3种：质外体途径、跨膜途径和共质体途径等质外体途径是指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，不越膜，阻力小，速度快跨膜途径是指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是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，移动速度较慢共质体途径和跨膜途径统称为细胞途径3、 水势的计算答：水势等于渗透势加压力势加重力势加衬质势：Ψw =Ψs+Ψp+Ψg+Ψm. 重力势和衬质势通常忽略不计，所以Ψw =Ψs+Ψp，本公式适用于有液泡的细胞或细胞群渗透势是由于溶质颗粒的存在，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渗透势一般为负值压力势是指细胞的原生质体吸水膨胀，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体膨胀的反作用力。

压力势往往是正值第二章 植物的矿质营养一、 汉译英并解释名词胞饮作用：pinocytosis，即细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程离子通道：ion channel，即细胞膜中由通道蛋白构成的孔道，控制离子通过细胞膜离子泵：ion pump，存在于植物细胞膜上，其实质是ATP酶，当少量的K﹢、Na﹢等阳离子进入质膜时，活化ATP酶，促进ATP水解，释放能量，将离子逆着电化学梯度进行跨膜运输诱导酶：induced enzyme，是指植物本来不含某种酶，但在特定外来物质的诱导下，可以生成这种酶，这种现象就是酶的诱导形成，所形成的酶叫做诱导酶硝酸还原酶：NR，主要存在于高等植物的根和叶子中，在硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程中起催化作用，还原硝酸盐，是一种诱导酶NiR：亚硝酸还原酶，存在于叶绿体或根中，在亚硝酸盐还原成铵的过程中起催化作用，还原亚硝酸盐GS：谷氨酰胺合成酶，在谷氨酰胺合成途径中起催化作用植物中有两类GS,一类在胞质溶胶，另一类在根部细胞的质体或叶片的叶绿体生物膜：biomembranes,即细胞的外周膜和内膜系统二、 问答题1、 植物细胞对溶质、矿物质的吸收方式和过程答： 植物细胞吸收溶质可分为被动运输和主动运输两种。

细胞对矿质元素的吸收主要由膜转运蛋白完成膜转运蛋白主要有通道蛋白、载体蛋白和离子泵3种，分别进行通道运输、载体运输和泵运输通道运输中主要有K﹢、Cl﹢、Ca²﹢、NO3﹣等离子通道，离子通道的运输时顺着跨膜的电化学梯度进行的载体运输包括单向运输载体、同向运输器和反向运输器，它们可以顺着或逆着跨膜的电化学梯度运输溶质泵运输有H﹢—ATP酶、Ca²﹢—ATP酶和H﹢—焦磷酸酶3种类型它们都要依赖于ATP或焦磷酸中的自由能启动胞饮作用是非选择性吸收，在吸收水分的同时把水分中的物质一齐吸收 植物根部对溶液中矿质元素的吸收过程：（1）、离子吸附在根部细胞表面 根部细胞再吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附于解吸附2）、离子进入根的内部 离子从根部外面进入根的内部可通过质外体途径，也可以通过共质体途径3）、离子进入导管或管胞 可通过被动扩散和主动运输进入2、 植物细胞吸收了硝酸盐如何转化成氮的？答：植物细胞吸收硝酸盐后，先由细胞质中的硝酸还原酶把硝酸盐还原为亚硝酸盐，再通过叶绿体或根中的亚硝酸还原酶把亚硝酸盐还原成铵，植物吸收铵盐中的氨后，植物体通过谷氨酰胺合成途径等多种途径将氨同化为氨基酸或酰胺。

高等植物不能利用有理氨，靠借固氮微生物固氮酶的作用，经过复杂变化将氮还原成铵，供植物利用3、 矿质元素中的大量元素和微量元素、必需元素有哪些？答：植物对某些元素需要量相对较大，称为大量元素：氮、钾、钙、镁、磷、硫、硅等7种；植物需要量极微，稍多即发生中毒的来自土壤的元素，即微量元素：氯、铁、硼、锰、钠、锌、铜、镍和钼等9种必须矿质元素为：氮、磷、钾、硫、钙、镁、硅、铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍、钠共16种第三章 植物的光合作用一、 汉译英并解释名词原初反应：primary reaction，即光合作用的第一幕，指光合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：reaction centre，是将光能转变为化学能的膜蛋白复合体，其中包含参与能量转换的特殊叶绿素a对、脱镁叶绿素和锟等电子受体分子光合速率：photosynthetic rate，通常指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量，或者积累干物质的量光饱和点：light saturation point，在一定的光强范围内，植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照度值。

CO2补偿点：CO2 compensation point，当光和吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2，这个时候外界的CO2含量就叫做CO2补偿点RuBP：核酮糖—1,5—二磷酸PSⅠ：光系统Ⅰ，复合颗粒较小，直径为11nm，仅存在于基质片层和基粒片层的非垛叠区，功能是将电子从PC传递给铁氧还蛋白PSⅡ：光系统Ⅱ，复合体颗粒较大，直径为17.5nm，位于近内腔一侧，多存在于基粒片层的垛叠区，功能是利用光能氧化水和还原质体醌CAM：crassulacean acid metabolism，景天科酸代谢，许多肉质植物的一种特殊代谢方式，简称CAM它们的绿色组织上的气孔夜间开放，吸收并固定CO2，形成以苹果酸为主的有机酸；白天则气孔 关闭，不吸收CO2，但同时却通过光合碳循环将从苹果酸中释放的CO2还原为糖二、问答题1、 光合作用的光反应和碳反应在哪个部位进行？它们之间有什么关系？.答：叶绿体是进行光合作用的细胞器类囊体膜（光合膜）是光反应的主要场所，基质是碳反应的场所光反应与暗反应之间的关系：光反应和暗反应是一个整体，二者紧密联系光反应是暗反应的基础，光反应阶段为暗反应阶段提供能量（ATP）和还原剂（【H】），暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。

2、 简述PSⅠ、PSⅡ的结构与功能答：(1)、PSⅠ即光系统Ⅰ，复合颗粒较小，直径为11nm，仅存在于基质片层和基粒片层的非垛叠区PSⅠ核心复合体由反应中心色素P700、电子受体和PSⅠ捕光复合体（LHCⅠ）3部分组成PSⅠ功能是将电子从PC传递给铁氧还蛋白 （2）、PSⅡ，即光系统Ⅱ，复合颗粒较大，直径为17.5nm，位于近内腔一侧，多存在于基粒片层的垛叠区PSⅡ主要由PSⅡ反应中心、捕光复合体Ⅱ（LHCⅡ）和放氧复合体（OEC）等亚单位组成PSⅡ功能是利用光能氧化水和还原质体醌3、 光和磷酸化的两种类型的差异有哪些？答：光和磷酸化是指在光合作用中由光驱动并贮存在跨类囊体膜的质子梯度的能量把ADP和磷酸合成为ATP的过程光和磷酸化有两个类型：非循环光和磷酸化和循环光和磷酸化它们的差异：非循环光和磷酸化循环光和磷酸化反应进行的部位基粒片层基质片层参与反应的光系统PSⅡ、PSⅠPSⅠ反应生成物ATP、NADPH、 O2ATP电子传递的通路开放的通路闭合的回路4、 简述碳同化的三个途径及C4植物比C3植物具有较强光合作用的原因答：碳同化的生化途径有3条，即卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢（CAM）。

1）、卡尔文循环：是所有植物光合作用碳同化的基本途径，大致分为3个阶段：①羧化阶段：核酮糖—1,5—二磷酸（RuBP）是CO2的接受体，在核酮糖—1,5—二磷酸羧化酶/加氧酶作用下，和CO2形成中间产物，后者再与1分子H2O反应，形成2分子的甘油酸—3—磷酸②还原阶段：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 + H﹢还原，形成甘油醛—3—磷酸③更新阶段：更新阶段是PDAld经过一系列的转变，再形成RuBP的过程，也就是RuBP的再生阶段2）、C4途径①羧化：C4途径的CO2的接受体是叶肉细胞质中的PEP，在烯醇丙酮酸磷酸羧激酶（PEPC）催化下，固定HCO3﹣(CO2溶解于水)，生成草酰乙酸（OAA）②转变：叶肉细胞的叶绿体中的草酰乙酸经过NADP—苹果酸脱氢作用，被还原成苹果酸③脱羧与还原：四碳双羧酸在维管束鞘中脱羧后变成丙酮酸或丙氨酸释放的CO2通过卡尔文循环被还原成糖类④再生：C4酸脱羧形成的C3酸（丙酮酸或丙氨酸）再运回叶肉细胞，在叶绿体中，经过丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）催化和ATP作用，生成CO2受体PEP，是反应循环进行。

3）、景天酸代谢（CAM）途径在夜间细胞中磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）作为二氧化碳接受体，在PEP 羧化酶催化下，形成草酰乙酸，再还原成苹果酸，并贮于液泡中；白天苹果酸则由液泡转入叶绿体中进行脱羧释放二氧化碳，再通过卡尔文循环转变成糖C4植物比C3植物具有较强光合作用，主要原因是C4植物叶肉细胞中的PEP羧激酶活性比C3植物的高许多倍，而且C4途径是把CO2运入维管束鞘细胞内释放，供卡尔文循环同化，因此起了“CO2泵”的功能，把外界的CO2“压”到维管束鞘，光呼吸降低，光合速率增快第四章 植物的呼吸作用一、汉译英并解释名词有氧呼吸：aerobic respiration，指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成和H2O，同时释放能量的过程呼吸链：respiratory，即电子传递链，就是呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途经，传递到分子氧的总过程氧化磷酸化：oxidative phosphorylation，即在生物氧化中，电子经过线粒体的电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和Pi合称ATP的过程呼吸速率：respiratory rate，又称呼吸。