浙江农林大学-803植物生理学真题--简答题-潘瑞炽

水分在植物生命活动中的作用有哪些？？1.水分是细胞质的主要成分2.水分是代谢作用过程中的反应物质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为什么说“有收无收在于水”??水，孕育了生命，陆生植物是由水生植物进化而来,水是植物的一个重要“先天”环境，植物的一切正常生命活动只有在一定的细胞水分合量的状况下才能进行，否则植物的正常生命活动就会受阻，甚至停上。可以说没有水就没有生命。水分沿导管或管胞上升的动力？内聚力学说/蒸腾—内聚力—张力学说：水分具有较大的内聚力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说夏季土壤灌水，为什么最好在早晨或傍晚较为合理？因为在自然条件下，早晨或者傍晚，植物的吸水大于蒸腾，可以看到吐水现象，这时则需要给植物灌水。移植幼苗因注意什么？由于根部吸水主要在根尖部分进行，所以移植幼苗时因尽量避免损伤细跟，此外移栽幼苗或树苗时，要紧压疏松的泥土，使土壤与根部表面紧密接触，有利于根系吸水。大树移栽为何带土球？？并去掉部分枝叶？因为根部吸水主要在根尖的根毛区进行，带土球是为了保护幼根和根毛；去掉部分枝叶是为了降低蒸腾作用，减少水分散失，维持植物体内水分平衡。蒸腾作用的生理意义？1、是植物对水分吸收和运输的主要动力；2、对矿物质和有机物的吸收，以及这两类物质在植物体内的运输是有帮助的；3、能降低叶片温度，维持植物体温恒定；根系吸水的动力及机理；根系吸水的动力：根压；蒸腾拉力植物细胞吸水的三大方式：渗透性吸水、吸胀吸水、代谢吸水水分在植物体内的传输途径？径向运输/根系吸水：水分从土壤溶液中运输至木质部导管的过程轴向运输/水分向上运输：水分在木质部导管向上运输至植物顶部的过程根系吸水的三大途径？？质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的部分移动（阻力小，速率快）共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一细胞的细胞质。跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要经过两次质膜，此途径只跨过膜不经过细胞质化肥施用过量或过于集中，会使得土壤浓度突然升高，阻碍根系吸水，导致烧苗。试述气孔运动的机理。1、淀粉——糖转化学说【保卫细胞的叶绿体在光照下进行光合作用，消耗二氧化碳使细胞内PH升高，淀粉磷酸化酶便水解淀粉为磷酸葡萄糖，再形成葡萄糖，引起保卫细胞渗透势下降，水势降低，吸水膨胀，气孔张开；黑暗下细胞失水，气孔关闭】2、无机离子泵学说【光照下，钾离子由表皮细胞和副卫细胞进入保卫细胞，保卫细胞中钾离子浓度增加，溶质势（渗透势）降低，引起水分进入保卫细胞，吸水膨胀，气孔张开；黑暗下，钾离子由保卫细胞进入表皮细胞和副卫细胞，使保卫细胞水势升高而失水皱缩，气孔关闭】3、苹果酸生成学说【光照下，保卫细胞中的部分二氧化碳被利用时，PH上升至8.0~8.5，从而活化PEP羧化酶，PEP羧化酶可催化由淀粉降解产生的PEP与HCO3﹣结合形成草酰乙酸，并进一步被NADPH还原为苹果酸，苹果酸解离为2H+，在H+/K+泵的驱使下，H+与K+交换，保卫细胞内K+浓度增加，渗透势降低，吸水膨胀，气孔张开】使气孔打开：保卫细胞内，PH￪，K+￪，ABA￬，溶质势￬试举例5种与光合作用有关的植物必需的矿质元素，并说明它们在光合作用中的生理作用。答：Mg：与叶绿素的生物合成有关；Fe：参与光合电子传递和水裂解过程；P：参与光合作用中间作物的转变和能量传递；K：影响糖类的转变和运输N：组成叶绿素的元素矿质元素在光合作用中的作用1、Zn、Cu、Fe、Mn、N、Mg是叶绿素等生物合成所必需的矿质元素2、Cu、Fe、S、Cl等参与光合电子传递和水裂解过程3、K、P等参与糖类代谢，缺乏时影响糖类的转变和运输，间接影响光合作用4、P参与光合作用中间产物的转变和能量传递如何确定是不是植物必需的矿质元素？1、不可缺少性，完成植物整个生长周期不可缺少2、不可替代性，在植物体内的功能不能被其他元素替代，缺失会表现相应的缺素症3、功能直接性，对植物体所起的作用是直接的而非间接植物必需矿质元素的生理作用？1、细胞结构物质的组成成分N、S、P2、植物生命活动的调节者，参与酶的活动K+，Ca2+3、起化学作用，即离子浓度平衡、氧化还原、电子传递和电荷中和K+，Fe2+，Cl-4、作为细胞信号转导的第二信使Ca2+矿质元素在光合作用中的作用1、Zn、Cu、Fe、Mn、N、Mg是叶绿素等生物合成所必需的矿质元素2、Cu、Fe、S、Cl等参与光合电子传递和水裂解过程3、K、P等参与糖类代谢，缺乏时影响糖类的转变和运输，间接影响光合作用4、P参与光合作用中间产物的转变和能量传递植物体吸收矿质元素的特点1、植物体对盐分和水分的吸收是相对的，既有关又无关2、对离子的选择性吸收生理酸性盐：植物根系从溶液中有选择性地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类生理碱性盐：植物根系从溶液中有选择性地吸收离子后使溶液酸度降低的盐类生理酸性盐：植物根系从溶液中有选择性地吸收离子后使溶液pH值不发生变化的盐类酸：（NH4）2SO4碱:NaNO3中性：NH4NO33、单盐毒害和离子拮抗为何根外追肥的时间以傍晚或下午四时以后较为理想？答：因为叶片只能吸收液体，固体物质是不能透入叶片的，所以溶液在叶片上的时间越长，吸收矿物质的数量就越多，凡是影响液体蒸发的外界环境，如风速，气温，大气湿度等都会影响叶片对营养物质的吸收量，一般傍晚的风速低，气温低，大气湿度高，溶液在叶片上的存在时间越长。叶片呈绿色的原因？？叶片中的色素以叶绿素a，叶绿素b为主，叶绿素主要吸收红光（640~660nm），蓝紫光（430~450nm）,很少吸收绿光，所以太阳中的绿光被叶片反射或者投射过叶片，故叶片呈绿色，叶绿素溶液叶呈绿色秋季叶子泛黄？？叶片中的叶绿素在秋天来临之际会产生分解，树叶中的养分会从新分配到树干和树根，树叶在失去叶绿素之后，其原本就存在的黄色的类胡萝卜素就会显现出来，故秋季叶子泛黄。秋季树叶变红？？绿肥紫云英在冬春寒潮来临后叶茎变红？？因秋季降温，植物体内积累了较多糖分以适应寒冷，体内的可溶性糖多了，就会形成较多的花色素苷（红色），所以叶子呈红色。试论述光在植物生长发育中的作用。答：间接作用;光是进行光合作用的必要条件。光合作用需要一定强度的光照，因而是一一种“高能反应”直接作用:对植物的形态建成作用光对生长的抑制作用:生长的抑制作用主要是蓝紫光，特别是紫外光。光抑制植物生长的原因之--，与光对生长素的破坏有关。光促进组织的分化:黑暗中的幼苗表现出典型的黄化现象。茎细长而柔弱，节间很长，机械组织不发达，叶小不开展，缺乏叶绿素，全株呈黄白色;根系发育不良。由于光对植物形态建成的影响，只需要短时间，较弱的光照强度，因此植物形态建成对光的要求是一种“低能反应”光合作用的生理意义？？1、把无机物转变为有机物2、把太阳能转变为可储藏的化学能3、维持大气中O2和CO2的平衡试述光对植物生长的影响。答：①光合作用的能源；②参与光形态建成；③与一些植物的开花有关；④日照时数影响植物生长与休眠；⑤影响一些植物的种子萌发；⑥影响叶绿素的生物合成；⑦影响植物细胞的伸长生长；⑧调节气孔开闭；⑨影响植物的向性运动、感性运动等。试述光合作用的过程/光合作用的总过程可分为哪几个阶段，试说明其过程及其发生的部位。答：光合机理分为三个主要阶段:①原初反应;②电子传递和光合磷酸化;③碳同化。（3分）光合作用中前两个阶段属于光合膜上的反应,第三阶段则在叶绿体基间质中进行。通过原初反应把光能转化为电能,通过电子传递和光合磷酸化形成NADPH+H+和ATP,它们又用于CO2同化。光合作用是能量转化和形成有机物的过程。在这个过程中首先是吸收光能并把光能转变为电能，进一步形成活跃的化学能，最后转变为稳定的化学能，贮藏于碳水化合物中。（2分）原初反应是光合作用的序幕,它包括光能的吸收,传递和光化学反应。（2分）当集光色素分子吸收光能以诱导共振(或其他)的方式传至反应中心色素分子(P)(或作用中心色素直接吸收特定波长的光子)时,作用中心色素分子(P)成为激发态(P*),激发态(P*)直接把电子传给原初电子受体(A),使其还原为A-,而作用中心色素本身被氧化,氧化态的作用中心色素(P+)具有极强的氧化能力,立即从原初电子供体(D)夺取电子,使原初电子供体氧化(D+),而自身还原(P)。即:DPADPADPADPAhv*光合作用的原初反应使光能转换成电能,而电能只有转换成活跃的化学能(ATP和NADPH)才能用于CO2的同化和硝酸盐的还原等反应。光合作用中活跃的化学能ATP和NADPH的形成正是通过电子传递和光合磷酸化来实现的。通过电子传递和光合磷酸化,形成活跃的化学能ATP和NADPH,两者将用于CO2同化。因此,人们把ATP与NADPH两者合称为“同化力”。光合碳同化不仅把ATP和NADPH中的活跃的化学能转化为稳定的化学能,而且把无机物转化为有机物。高等植物CO2同化途径有三条:C3途径、C4途径和CAM途径。C3途径在叶绿体间质中进行,其全过程大致分为三个阶段。(1)羧化阶段。(2)还原阶段。(3)RuBP再生阶段。（3分）植物光呼吸与暗呼吸的异同点共同点：二者O2均参与了化学反应，释放CO2光呼吸暗呼吸对光的要求需光有光无光均可底物乙醇酸糖，脂肪，蛋白质，有机物进行部位叶绿体—过氧化物酶体—线粒体活细胞的细胞质基质—线粒体呼吸历程乙醇酸循环/C2循环EMP—TCAC—呼吸链—末端氧化能量状况产生能量消耗能量试述光合作用与呼吸作用的关系。（10分）答：光合作用与呼吸作用既相互对立又相互依存,推动了体内物质和能量代谢的不断进行,光合作用制造有机物,贮藏能量,而呼吸作用则分解有机物,释放能量。没有光合作用生产的有机物,就不可能有呼吸作用,但如果没有呼吸作用,光合过程也无法完成,两者的区别见表1。（1分）表1光合作用和呼吸作用的比较（9分）光合作用呼吸作用1．以CO2和水为原料1.以O2和有机物为原料2.产生有机物糖类和O22.产生CO2和H2O3.叶绿素捕获光能3.有机物的化学能暂贮存于ATP中或以热能消失4.通过光合磷酸化把光能转变为ATP4.通过氧化磷酸化把有机物的化学能转化形成ATP5.H2O的氢主要转移至NADP,形成NADPH25.有机物的氢主要转移至NAD,形成NADH26.糖合成过程主要利用ATP和NADPH26.细胞活动是利用ATP和NADH2(或NADPH2作功7.活的细胞都能进行呼吸作用7.活的细胞都能进行呼吸作用8.只在光照下发生8.在光照下或黑暗中都可发生9.发生于真核细胞植物的叶绿体中9.糖酵解和戊糖磷酸途径发生于细胞质中,三羧酸循环和生物氧化则发生于线粒体中呼吸作用的生理意义1、提供物质所需要的能量2、为其他化合物合成提供原料3、为代谢提供还原力4、增加植物抗病免疫能力粮食贮藏：首先要晒干，稻谷等种子含水量超过14.5%时，呼吸速率即骤然上升，因为种子本身呼吸增高甚缓，主要是种子上附有微生物，它们在75%相对湿度中可迅速繁殖。为何粮食贮藏需要降低呼吸速率？？答：种子是有生命的有机体，不断进行着呼吸作用。呼吸速率快，会引起有机物大量消耗；呼吸放出的水分，又会使粮堆湿度增大，粮食“出汗”，呼吸加强；呼吸放出热量，又使粮温增高，反过来又促进呼吸增强，最后导致发热霉变，使粮食变质变量，所以，在贮藏过程中，必须降低呼吸速率，确保贮粮安全。1）呼吸作用过强，消耗大量的有机物，降低了粮食的质量；2）呼吸产生水会使贮藏种子的湿度增加；呼吸释放的热又使种子温度升高，反过来促使呼吸加强；严重时会使种子发霉变质。如何运用呼吸作用的理论指导果蔬的安全贮藏（降低氧浓度降低温度）/果蔬贮藏【降低氧浓度降低温度】果蔬贮藏不能干燥，干燥会造成皱缩，失去新鲜状态。例：番茄装箱罩以塑料帐篷，抽去空气，补充氮气，把氧的体积分数调节至3%~6%苹果，梨，柑橘等果实在0℃~1℃贮藏。【“自体保藏法”】：由于果实，蔬菜本身不断呼吸，放出CO2，在密封的环境里，CO2