植物生理学简答题整理

1．简述水分在植物生命活动中的作用。(1)水是植物细胞的主要组成成分；(2)水分是植物体内代谢过程的反应物质。水是光合作用的直接原料，水参与呼吸作用、有机物质的合成与分解过程。(3)细胞分裂和伸长都需要水分。(4)水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂。(5)水分能使植物保持固有姿态。(6)可以通过水的理化特性以调节植物周围的大气温度、湿度等。对维持植物体温稳定和降低体温也有重要作用。2、简述影响根系吸水的土壤条件1、土壤中可用水量：当土壤中可用水分含量降低时，土壤溶液与根部细胞间的水势差减小，根系吸水缓慢2、土壤通气状况：土壤通气状况不好，土壤缺氧和二氧化碳浓度过高，使根系细胞呼吸速率下降，引起根系吸水困难。3、土壤温度：低温不利于根系吸水，因为低温下细胞原生质黏度增加，水分扩散阻力加大；同时根呼吸速率下降，影响根压产生，主动吸水减弱。高温也不利于根系吸水，土温过高加速根的老化进程，根细胞中的各种酶蛋白高温变形失活。4、土壤溶液浓度：土壤溶液浓度过高引起水势降低，当土壤溶液水势与根部细胞的水势时，还会造成根系失水。3、导管中水分的运输何以能连续不断？由于植物体叶片的蒸腾失水产生很大的负净水压，将导管中的水柱向上拉动，形成水分的向上运输；水分子间有相互吸引的内聚力，该力很大，可达20MPa以上；同时，水柱本身有重量，受向下的重力影响，这样，上拉的力量与下拖的力量共同作用于导管水柱，水柱上就会产生张力，但水分子内聚力远大于水柱张力。此外，水分子与导管或管胞细胞壁纤维素分子间还具有很大的附着力，因而维持了导管中水柱的连续性，使得导管水柱连续不断，这就是内聚力-张力学说。4．试述蒸腾作用的生理意义。答：(1)是植物对水分吸收和运输的主要动力。(2)促进植物对矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的转运。(3)能够降低叶片的温度，以免灼伤。5、根系吸水有哪些途径并简述其概念。答：有3条途径：质外体途径：指水分通过细胞壁，细胞间隙等部分的移动方式。跨膜途径：指水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次经过质膜的方式。共质体途径：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的方式。6、简述植物体内水分向上运输的动力和产生原因。（世界最高的什么树，为什么水分和营养物质能运输到叶子上？）答：植物体内水分向上运输的动力是根压和蒸腾拉力。根压产生的原因：植物根系从土壤溶液中吸收离子，离子通过一系列途径被释放到木质部导管中。内皮层细胞相当于皮层和导管间的半透膜。离子在导管内引起导管内渗透压下降，水势因此也下降，从而在内皮层内外建立了水势梯度，水分沿着水势梯度进入导管并因此而产生乐正的净水压，即根压。根压推动水分向上运输。蒸腾拉力产生的原因：当植物叶片进行蒸腾作用时，水分从气孔蒸腾散失到大气中，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降，失水的细胞便会向相邻的水势较高的叶肉细胞吸水。如此传递，接近叶脉导管的细胞向叶脉导管、茎导管、根导管、和根部吸水。这样便从叶片到根系产生了一个由低到高的水势梯度，促使根系从土壤吸水。这种因蒸腾作用所产生的吸水的能力就是蒸腾拉力。7、影响蒸腾作用的因素有那些？1、内部因素：气孔数量、七孔大小和气孔阻力直接影响蒸腾速率。气孔阻力包括气孔和气孔下腔的状况，如气孔的形状、气孔的体积和气孔的开度。在一定范围内，气孔数量多、气孔阻力小，蒸腾作用强。2、外部因素：（1）光照：光照能提高大气和叶片的温度，光照也促使气孔张开，从而增强蒸腾作用；（2）大气相对湿度：大气相对湿度低，蒸腾作用增强，反之则相反；（3）温度：在大气相对湿度相同时，湿度增高，蒸腾作用增强。（4）风速：微风能降低气孔外的水蒸气，因此可促进蒸腾作用；强风能引起气孔关闭，气孔阻力增大，蒸腾作用减弱。8、为什么淹水后植物会发生萎蔫的现象/植物因失水过多或吸水不足会使细胞膨压降低而造成萎蔫，植物可以通过减少蒸腾和增加吸水力来维持正常的膨压即保持体内水分平衡，以避免萎蔫。水涝时，土壤往往缺氧，根系有氧呼吸受阻，影响根系对矿物质的正常吸收，根系对离子的主动吸收受阻（无氧呼吸产生的能量少），根内外不能形成溶质势差（水势差），植物与土壤环境之间的水势梯度受影响，从而抑制了根系对水分的继续吸收；在缺氧时，根系进行无氧呼吸，在根际周围产生或累积乙醇等有害物质，使根系受损，限制根系的生长，减少根的吸收面积，并使根部输导水分的能力丧失。因此，在水涝时，尽管植物根系水分供应充足，但由于根系环境缺氧而不能进行正常的水分吸收，表现出萎蔫现象。9．试述在光照条件下气孔运动的机理（可能论述题）。答：气孔运动的渗透调节机制：气孔运动主要与保卫细胞的水势（膨压）变化有关，保卫细胞水势提高则气孔打开，水势降低则气孔关闭。目前主要有淀粉-蔗糖转化学说，K+积累学说和苹果酸代谢学说解释气孔运动机制。(1)淀粉-糖变化学说。气孔运动是由于保卫细胞中淀粉和蔗糖的转化而形成的渗透是改变造成的。在光照下保卫细胞进行光合作用合成可溶性糖。另外由于光合作用消耗CO2使保卫细胞pH值升高，淀粉磷酸化酶水解细胞中淀粉形成可溶性糖，细胞水势下降，当保卫细胞水势低于周围的细胞水势时，便吸水膨胀使气孔张开。(2)K+离子吸收学说。在光照下，保卫细胞叶绿体通过光合磷酸化合成ATP，活化了保卫细胞质膜上的H+泵ATP酶，H+泵ATP酶分解光合磷酸化和氧化磷酸化产生的ATP，并将H+分泌到细胞壁，结果产生跨膜的H+浓度梯度和膜电位差，引起保卫细胞质膜上的K+通道打开，外面的K+进入到保卫细胞中来，Cl-也伴随着k+进入，以保证保卫细胞的电中性，保卫细胞中积累较多的k+和Cl-，水势降低。保卫细胞吸水，气孔就张开。(3)苹果酸生成学说，在光下保卫细胞内的CO2被利用，pH值上升，剩余的CO2就转变成重碳酸盐，淀粉通过糖酵解作用产生的磷酸烯醇式丙酮酸PEP在PEP羧化酶作用下与HCO3－作用形成草酰乙酸，然后还原成苹果酸，保卫细胞苹果酸含量升高，降低水势，保卫细胞吸水，气孔张开。10、影响气孔运动的外界因素（看一下就行）：1、光照：光照引起气孔运动的主要环境因素。多数植物的气孔在光照下张开，黑暗中关闭；景天科植物的气孔例外，白天关闭，晚上张开。2、温度：在一定的温度范围内，气孔开度一般随温度的上升而增大，在30度左右达到最大气孔开度，35度以上的高温会使气孔开度变小。3、水分：叶片水势下降，其空开度减少或关闭。4、CO2：低CO2浓度促使气孔张开，高浓度使气孔迅速关闭。5、风：大风引起气孔关闭6、植物激素：ABA促使气孔关闭，11、农谚讲“旱长根，水长苗”是什么意思？道理何在？（看一下就行）这是指水分供应状况对植物根冠比调节的一个形象比喻。植物地上部生长和消耗的大量水分，完全依靠根系供应，土壤有效水的供应量直接影响枝叶的生长，因此凡是能增加土壤有效水的措施，必然有利地上部生长；而地上部生长旺盛，消耗耗大量光合产物，使输送到根系扔机物减少，又会削弱根系的生长，加之如果水分过多，通气不良，也会限制根系活动，这些都将使根冠比减少。干旱时，由于根系的水分环境比地上部好，根系仍能较好地生长；而地上部则由于抽水，枝叶生长明显受阻，光合产物就可输入根系，有利根系生长，使根冠比增大。所以水稻栽培中，适当落干晒田，可对促进根系生长，增加根冠比。1、植物必需的矿质元素要具备哪些条件？答：（1）缺乏该元素植物生长发育发生障碍,不能完成生活史。（2）除去该元素则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症是可以预防和恢复。（3）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间接的。2、简述植物必需矿质元素在植物体内的生理作用。答：（1）是细胞结构物质的组成部分。（2）是植物生命活动的调节者，参与酶的活动。（3）起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶体的稳定和电荷中和等，有些大量元素不同时具备上述二三个作用，大多数微量元素只具有酶促功能。3、试述根吸收矿质元素的基本过程（看一下就行）。答：（1）把离子吸附在根部细胞表面。这是通过离子吸附交换过程完成的，这一过程不需要消耗代谢能。吸附速度很快。（2）离子进入根的内部。离子由根部表面进入根部内部可通过质外体，也可通过共质体。质外体运输只限于根的内皮层以外；离子与水分只有转入共质体才可进入维管束。共质体运输是离子通过膜系统（内质网等）和胞间连丝，从根表皮细胞经过内皮层进入木质部，这一过程是主动吸收。（3）离子进入导管。可能是主动地有选择性地从导管周围薄壁细胞向导管排入，也可能是离子被动地随水分的流动而进入导管。4、17种必须元素（看一下）碳、氧、氢、氮、钾、钙、镁、硫、磷（9个大量元素）、氯、铁、锰、硼、锌、铜、钼、镍（8个微量元素）。5、植物细胞吸收矿质元素的方式和机理有哪些？植物对例子的吸收有三种方式：1、被动运输，是顺着浓度梯度的运输，包括简单扩散和协助扩散；2、主动运输，一般是逆浓度梯度的运输；3、是通过胞饮作用来吸收矿质。矿质元素从膜外转运到膜内主要通过被动运输和主动运输两种方式。前者不需要代谢提供能量，后者需要代谢提供能量。两者都可通过载体运输，有载体进行的运输若是顺电化学梯度，则属于被动运输，若是逆电化学势梯度，则属于主动运输。被动运输有扩散作用和协助扩散两种方式。扩散作用是指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象；协助扩散是小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学势梯度的跨膜转运。矿质元素的主动运输需要ATP提供能量。1、光合作用有哪些重要意义？答：（1）光合作用是制造有机物质的重要途径。（2）光合作用将太阳能转变为可贮存的化学能。（3）可维持大气中氧和二氧化碳的平衡。2、植物的叶片为什么是绿的？秋天时，叶片为什么又会变黄色或红色？答：光合色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收很少，故基呈绿色，秋天树叶变黄是由于低温抑制了叶绿素的生物合成，已形成的叶绿素也被分解破坏，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶片呈黄色。至于红叶，是因为秋天降温，体内积累较多的糖分以适应寒冷，体内可溶性糖多了，就形成较多的花色素，叶子就呈红色。3、简述影响叶绿素生物合成的外界因素（记一下黑色的要点就行了）（1）、光：光是影响叶绿素形成的主要条件，因为从原叶绿素酯转变为叶绿素酸酯需要光。但光过强，叶绿素受光氧化而破坏。（2）、温度：叶绿素的生物合成是一系列酶促反应，受温度影响；（3）、营养元素：氮、镁是叶绿素的组成成分，铁、锰、铜、锌等在叶绿素的生物合成过程中有催化功能或其他间接作用；（4）、氧：叶绿素的生物合成过程中需要氧的参与；（5）水：缺水不但影响叶绿素的生物合成，而且还促使原叶绿素加速分解，所以干旱时叶片呈黄褐色。4、C3途径可分为几个阶段？每个阶段有何作用？（比较重要）答：C3途径可分为三个阶段：（1）羧化阶段。CO2被固定，生成了3-磷酸甘油酸，为最初产物。（2）还原阶段。利用同化力（NADPH、ATP）将3-磷酸甘油酸还原3—磷酸甘油醛—光合作用中的第一个三碳糖。（3）更新阶段。光合碳循环中形成了3—磷酸甘油醛，经过一系列的转变，再重新形成RuBP的过程。5、作物为什么会有“午休”现象？（重要）答：炎热的夏天，C3植物中午光合作用强度下降的现象称为“午休现象”。原因主要有：（1）中午光照强、温度高、大气相对湿度较低，叶片大量失水而造成气孔开度变小或关闭，限制CO2的吸收；（2）中午的强光对光合作用产生光抑制。（3）温度升高，CO2浓度降低等导致光呼吸增强。6、如何理解C4植物比C3植物的光呼吸低？(可能论述题)（重要）答：C4植物，PEP羧化酶对CO2亲和力高，固定CO2的能力强，在叶肉细胞形成C4二羧酸后，再转运到维管束鞘细胞，脱羧后放出CO2（将CO2从叶肉细胞转移到维管束鞘细胞），就起到了CO2泵的作用，增加了CO2浓度，提高了RuBP羧化酶的活性，有利于CO2的固定和还原，不利于乙醇酸形成，不利于光呼吸进行，所以C3植物光呼吸测定值很低。而C3植物，在叶肉细胞内固定CO2，叶肉细胞的CO2/O2的比值较低，此时，RuBP加氧酶活性增强，有利于光呼吸的进行，而且C3植物中RuBP羧化酶对CO2亲和力低，