植物生理-复习题整理

绪论：植物生理学：植物生理学是研究植物生命规律的科学。植物生命活动内容包括生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和转导。生长发育是植物生命活动的外在表现；物质与能量转化是生长发育的基础；信息传递和信号转导是植物适应环境的重要环节。植物生理学的奠基人——Sachs，两大先驱Sachs和Pfeffer。第一章：植物的水分生理束缚水：细胞内被亲水结构表面或亲水大分子所吸附不易流动的水分。(不直接参与代谢过程；对细胞的活性结构及生物大分子的活性构象具有保护作用；其含量高低与植物的抗逆能力有关)自由水:细胞内不被亲水物质所束缚，可以自由流动的水分。(直接参与各种代谢过程，其含量变化能明显影响代谢强度)水势：每偏摩尔体积水的化学势，即水溶液的化学势与同温、同压、同一系统中的纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得的商。渗透势：又称溶质势，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下降值。偏摩尔体积：一定温度压力下，1mol水中加入1mol某溶液后，该1mol水所占的有效体积。压力势：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。往往是正值。重力势：水分因重力下移与相反力量相等时的力量，它是增加细胞水分自由能，提高水势的值，以正值表示。衬质势：细胞胶体物质如蛋白质、淀粉粒、纤维素等亲水性和毛细管（凝胶内部的空隙）对自由水束缚而引起水势降低的值，以负值表示。共质体：各细胞的原生质体通过胞间连丝联系在一起形成的连续整体。质外体：由细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等非生命物质连接形成的连续整体。渗透作用：物质依水势梯度而移动。主动吸水：由根压产生的吸水过程称为主动吸水。被动吸水：植物依靠蒸腾拉力所进行的吸水过程称为被动吸水。内聚力学说：爱尔兰植物学家H.H.Dixon提出的，该学说认为，由于水具有很高的内聚力，它足以抵抗张力，保证了导管中水柱的连续性而使水分不断上升。根压：由植物根系生理活动所产生的可使水进入根内部的根系内外压力差。吐水：从未受伤叶片的尖端或边缘向外溢出液滴的现象。伤流：从植物受伤或折断处的组织中溢出液体的现象。永久萎蔫系数：植物刚好发生永久萎蔫时土壤的含水量称为永久萎蔫系数（细砂土3％、壤土10％、粘土15％）。蒸腾作用：是指水分以气体状态通过植物表面（主要是叶片）从体内散发到体外的现象。小孔扩散规律：蒸腾速率：单位叶面积单位时间内蒸腾失水量。H2Og/h*m2蒸腾系数：每形成1g干物质所需水分的克数。蒸腾比率：每消耗1KgH2O所形成干物质的克数。水分临界期：植物对缺水特别敏感的时期。水孔蛋白：即水通道蛋白，蛋白性质的跨膜水通道，是一类膜的内在蛋白的统称。植物水孔蛋白有三种，质膜内在蛋白、液泡膜内在蛋白、根瘤共生膜上的内在蛋白。填空：1.水分生理包括：水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出。2.水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态。3.细胞吸水的三种方式：扩散、集流和渗透作用。4.扩散适合于水分短距离的迁徙，如细胞间，不适合于长距离迁徙，如树干导管。5.植物细胞的集流是通过膜上的水孔蛋白形成的水通道实施的。6.质壁分离和质壁分离复原现象可证明植物细胞是一个渗透系统。7.根系吸水的三条途径：质外体途径、跨膜途径和共质体途径。8.根系吸水的动力：根压和蒸腾拉力。高大乔木水分上升的主要动力是蒸腾拉力。9.气孔运动调控机理：淀粉－糖互变学说、K+泵假说、苹果酸生成学说。10.植物主要以蒸腾作用和吐水方式散失水分。11.影响蒸腾作用的因素：外部条件：光照、CO2浓度、水分状况、温度、风内部条件：气孔和气孔下腔、叶片内部面积大小、ABA含量12.灌溉方法：地面灌溉、喷灌、滴灌、调亏灌溉、控制性分根交替灌溉13.合理灌溉的指标:①土壤指标：一般土壤含水量低于田间持水量的60－80％时宜灌溉。②形态指标：有一定滞后期③生理指标：气孔开度、叶水势、细胞汁液浓度、渗透势等能及时、灵敏反映植物体内水分状况。14.根的低水势怎么形成的：矿质元素的大量积累、根有大量糖积累15.为什么说吐水是壮苗的标志？强烈的生理代谢存在16.由凯氏带和水通道蛋白逐渐发现水为主动运输。第二章：植物的矿质营养矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化。植物必需矿质元素：①完成植物整个生长周期不可缺少的②在植物体内的功能是不能被其他元素代替的③直接参与植物的代谢作用。（研究方法：溶液培养法（水培法）砂基培养法气雾栽培法）大量元素：CHONPKCaMgSSi10mmol/Kg干重微量元素：MnBZnCuMoClFeNi10mmol/Kg干重非代谢性吸收:是指由于扩散作用或其他物理过程而进行的吸收，不需要代谢能。代谢性吸收：指受膜结构、性质控制的，直接或间接消耗代谢能的吸收过程。通道蛋白：对溶质过膜转移具有选择性开关调控作用的膜内部蛋白。载体蛋白：具有通过与溶质分子特异结合形成复合物而实现溶质跨膜转移功能的膜内部蛋白。H+-ATP酶：又称质子泵，一种具有催化ATP水解，形成跨膜质子梯度功能的膜内部蛋白，主宰许多重要的生理过程。共转运：溶质以H+-ATP酶水解ATP所形成的跨膜质子梯度为动力通过运输蛋白伴随H+回流一起转运的过程称为共转运或协同运输。杜南平衡：细胞内可扩散的正负离子浓度之积等于细胞外可扩散的正负离子浓度之积时的平衡。离子积累：所有活细胞都能吸收某些必需元素，最终使其在细胞内的浓度远远高于细胞外的浓度，这种现象称之为积累。细胞内高出细胞外的程度称为积累率。离子选择性吸收：植物细胞吸收某溶质的数量不与溶液中该溶质的浓度成比例。表现在两方面，同一溶液中的不同离子及同种盐的正负离子。单盐毒害：只含有一种金属离子的培养液能使植物受害的现象称为单盐毒害。离子对抗：在发生单盐毒害的溶液中，如果再加入少量的其他金属离子即能减轻或消除这种毒害现象，离子之间的这种作用称为离子对抗。平衡溶液：由多种必需矿质元素按一定比例混合而成能使植物生长良好的无毒害作用的溶液称为平衡溶液。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。(能独立生存的非共生微生物和与其他植物共生的共生微生物）非共生固氮：细菌和蓝藻共生固氮：豆科（根瘤菌）1.必需元素的生理作用:1.参与结构物质组成，如N、P、S2.生命活动的调节者,参与酶的活动，如K+、H+3.电化学作用，即离子浓度的平衡、氧化还原、电子传递和电荷中和4.作为信号转导物质，第二信使，如Ca2+2.根据运输蛋白的不同，细胞对溶质跨质膜的吸收方式分为扩散、离子通道、载体、离子泵、胞饮5种方式。（通过膜传递蛋白吸收、通过离子泵－ATP酶的吸收、共转运、胞饮作用）3.扩散包括简单扩散和异化扩散（协助扩散），参与异化扩散的膜转运蛋白有通道蛋白和载体蛋白。3.离子泵：氢泵（H+-ATP酶）、钙泵（Ca2+-ATP酶）、H+-焦磷酸酶APS腺苷酰硫酸PAPS3'-磷酸腺苷-5'-磷酸硫酸NR硝酸还原酶以NAD(P)H+H+为供氢体，NO3-NO2-NiR亚硝酸还原酶NO2-NH4+4.施肥规律：栽种以果实籽粒为主要收获对象的禾谷类作物时，要多施加一些磷肥，以利于籽粒饱满；栽培根茎类作物时，则可多施加钾肥，以促进地下部分累积糖类；栽培叶菜类作物时，可偏施氮肥，使叶片肥大。5.合理施肥的指标1、形态指标：相貌、叶色2、生理指标：营养元素、测土配方施肥6.发挥肥效的措施1.适当灌溉2.适当深耕3.改善施肥方式7.设计实验证明NR为诱导酶并证明底物？①小麦幼苗（纯水培养）②分组：A：继续培养，B：NO3-，C：尿素，D：NH4+氮素含量相等③检测NR活性8.重要代谢中间产物：α-酮戊二酸(脂代谢、氮代谢）、谷氨酸、谷氨酰胺、乙酰CoA9.氮代谢:Fe、Mo、S、Mg大豆为四固定植物：固CO2固O2固N2固H2\第三章植物的光合作用一、名词（英语）光合作用:绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程。吸收光谱:反映某种物质吸收光波的光谱。荧光现象:叶绿素溶液在透射光下呈绿色,在反射光下呈红色的现象.磷光现象:当叶绿色溶液照光后去掉光源仍能发出微弱的红光的现象.光反应:光合作用的全部过程包括光反应和暗反应两个阶段。叶绿素直接依赖于光能所进行的一系列反应叫做光反应。其主要产物是分子态的氧，同时生成用于二氧化碳还原的同化力，即ＡＴＰ和ＮＡＤＰＨ碳反应:在暗处或光处都能进行的，由若干酶所催化的化学反应。原初反应: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,包括色素分子对光能的吸收、传递和转化的过程。光合单位:类囊体膜上能进行原初反应的最小结构单位，包括天线复合体和光合反应中心。光合单位=聚光色素系统+反应中心聚光色素（天线色素）:无光化学活性，具有收集光能并将光能传递到作用中心色素作用的光合色素，绝大多数色素（包括大部分叶绿素a和全部叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素）都属于聚光色素。作用中心色素:少数特殊状态的叶绿素a，具有光化学活性，能将光能转换成电能，称为反应中心色素。光合作用中心:类囊体膜上能完成光电转换过程的最基本的结构单位。至少包括一个反应中心色素，一个原初电子供体和一个原初电子受体。量子产额:吸收一个光量子后放出的O2分子数或固定的CO2分子数。1个光量子能固定1/8个CO2.红降现象:用波长大于685nm（远红光）光照射植物，虽然光量子仍被叶绿素大量吸收，但量子产额急剧下降，这种现象称红降现象。Emerson效应（增益效应）:用波长大于685nm照射植物时，如果同时补充红光（650nm），则量子产额大增，超过两种光单用的总和。两种波长光促进光合效率的现象双光增益效应。PSⅡ:颗粒较大，P680,吸收短波红光，水光解放氧，电子传向PSI。PSⅡ主要由PSⅡ反应中心，捕光复合体Ⅱ和放氧复合体等亚单位组成PSⅠ:颗粒较小，P700,吸收长波红光，从PSII接受电子，电子传向NADP+。希尔反应:离体叶绿体在光下进行水分解并放出氧气的反应，由希尔发现。水氧化钟:水的光解中氧气的释放伴随的4个闪光周期性的摆动，每个循环吸收4个光量子，氧化2个水分子，向PSⅡ反应中心传递4个电子并释放4个质子和1个氧分子，这种循环称为水氧化钟光合磷酸化:叶绿体（或载色体）在光下把无机磷酸和ADP转化成ATP的过程称为光合磷酸化。光合链:在类囊体膜上的PSII和PSI两个光系统间一系列相互衔接的电子和质子传递系统称为光合链。其组成主要有：质体醌（Pq）、细胞色素（cytb、cytf）、质体蓝素（PC）、铁氧还蛋白（Fd）、辅酶II（NADP+）、PSII和PSI等。卡尔文循环:又称C3途径和还原戊糖磷酸途径（RPPP)，卡尔文循环为固定二氧化碳最基本的途径，可分为三个阶段：羧化阶段、还原阶段、更新阶段。C4途径:是C4植物固定二氧化碳的一种途径，CO2受体是PEP,固定最初稳定产物是四碳二羧酸化合物。光抑制:当光能超过光合系统所能利用的数量时，光合功能下降的现象。CAM途径:植物体在晚上有机酸含量十分高，糖含量下降；白天有机酸下降，糖增多的有机酸合成日变化的代谢类型，最早发现于景天科植物。光饱合点:光照达某一强度时，光强继续增加而光合速率不变，这种现象称为光饱和现象，此时的光照强度便称为光饱和点光补偿点:光合作用固定CO2的速率和呼吸释放CO2的速率相等时的光强度。二氧化碳饱合点:光照强度一定时,光合速率随CO2浓度增大而增加，当CO2浓度增大到一定程度时，光合速率达最大值，此时继续增大CO2浓度光合速率不变，这时环境中CO2浓度为CO2饱和点。二氧化碳补偿点:光合作用固定CO2的速度与呼吸释放CO2的速度相等时，环境中CO2的浓度称为CO2补偿点。细菌的光合作用:化能合成作用:光合速率:植物通过光合作用单位时间单位叶片面积固定CO2或放出O2的量，或者积累干物质的量。表观光合作用:不考虑叶子的线粒体呼吸和光呼吸而测定的光合速率。真正光合作用:等于表观光合作用+呼吸作用+光呼吸光能利用率:植物光合作用所积累的