植物生理学考试提纲.doc

第一章 水分的代谢
1植物体内水分存在形式
束缚水、自由水
比例决定植物的抗性（束缚水/自由水高，抗性强）
2水势的概念：同温同压下物系中的水与纯水间每偏摩尔体积的化学势差。（压力势、渗透势、衬质势、重力势）
不同植物不同情况水势组成不一样
典型细胞水势组成由：压力势、渗透势、衬质势
成熟细胞中间有大液泡：有渗透势和压力势
干燥细胞：衬质势
细胞之间水分流动（从高水势流到低水势）
3渗透作用
细胞吸水的三种方式：渗透吸水、吸胀吸水、代谢吸水
渗透吸水动力：渗透势
吸胀吸水动力：衬质势
代谢吸水动力：ATP呼吸供能
4根系吸水的部位、方式、途径、动力
部位：根毛区
方式：主动吸水、被动吸水
途径：共质体途径和质外体途径
动力：根压（主动吸水）、蒸腾拉力（被动吸水）
5蒸腾作用的概念、指标

蒸腾作用: 植物体内的水分以气体状态向外界扩散的生理过程。
指标：蒸腾速率、蒸腾系数
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7气孔运动的三个学说
（1）淀粉－糖互变学说
（2）无机离子吸收学说
（3）苹果酸生成学说
8解释木质部水分上升动力的学说
内聚力学说(蒸腾拉力-张力-内聚力学说)
9影响蒸腾作用的内外因素
内界因素：界面层阻力，气孔阻力，角质层阻力
外界因素：光、大气湿度、大气温度、风

第二章 矿物质营养
1必需营养元素的概念、标准、种类（17种）大量营养元素9种、微量元素8种
概念（等于标准）：a完成植物整个生长周期不可缺少的b在植物体内的功能是不能被其他元素所代替的c直接参与植物的代谢作用
种类：碳、氢、氧、氮、（不是灰分元素）磷、硫、钾、钙、镁、铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍

大量营养元素： 碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁、
微量元素：铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍
2主要元素氮、硫、锌缺少以后的症状
表现在老叶嫩叶上：
缺氮老叶上（叶子缺绿、色淡、发红）
缺硫嫩叶上（叶子缺绿）
缺锌小叶症
3溶质跨植物细胞膜转运的4种方式（途径）
离子通道、胞饮、载体蛋白、离子泵
主动的：离子泵、载体蛋白
被动的：离子通道和一部分载体（不消耗能量的）
扩散：简单扩散（小分子）、易化扩散（离子通道和一部分载体）
4细胞膜与离子转移有关的蛋白质
离子通道、离子载体、离子泵
5根系吸收矿物元素的部位和途径
部位：根毛区
途径：共质体途径和质外体途径
6影响植物吸收矿物质元素的内外因素
内因：根的表面积，根毛可以增大表面积；根部的代谢活动(主动吸收)。
外因：土温、土壤通气状况、介质的pH值
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8概念：单盐毒害、平衡溶液、生物固氮、营养最大效率期
初级共转运
单盐毒害：将植物培养在单一种盐类溶液中，即使这种盐是植物生长必需，而且浓度很低，对植物仍然具有毒害作用
平衡溶液：消除离子毒害作用的溶液
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
营养最大效率期：对同种植物，不同生育期施肥，对生长影响不同，增产效果有很大不同，其中有一个时期使用肥料的营养效果最好，这个时期被称为营养最大效率期。
初级主动吸收：共转运——H+- ATP酶消耗ATP，转运H+形成跨膜质子电化学势梯度，促进其它离子跨膜运输

第三章 光合作用
1光和色素的种类、英文代号
叶绿素的吸收峰在多长范围
种类、英文代号：叶绿素（chla/chlb =3：1）类胡萝卜素（叶黄素/胡萝卜素=2：1）
叶绿素吸收峰：蓝紫光区（430~450）红光区（640~660）
2概念：原初反应、希尔反应、红降现象、双光增益

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，其中包含色素分子对光能的吸收、传递和转换的过程。
希尔反应（水裂解放氧）： 在光照下，离体叶绿体类囊体能将含高铁的化合物，还原为低铁化合物并释放氧
红降现象：照射波长在586～685 nm之间，小球藻量子产量大体相等，当波长超过685nm时，量子产量显著降低。这种现象称为红降现象。
双光增益：在远红光（大于685nm）条件下，产生红降现象，当补充较短波长的光（650nm）时，量子产量将会恢复，并且是增益的，将这种双光促进光合效率的现象称为双光增益。
3光系统一、光系统二的英文代号及作用特点
光系统二PSⅡ的作用特点：光电解水释放氧气、还原PQ（质体醌）
光系统一PSⅠ的作用特点：还原ATP、氧化PC（质体箐）
4光反应及暗反应发生的部位
光反应：叶绿体的类囊体膜上
暗反应：叶绿体基质中
5光合电子传递的两种类型、特点和光合磷酸化的关系
类型：环式光合电子传递（对应环式电子磷酸化）和非环式光合电子传递(非环式电子磷酸化)
特点：环式光电子传递可产生ATP不能产生NADPH;非环式光电子传递即可释放氧产生ATP又可产生NADPH

6非环式光合磷酸化
每分解2mol水可释放1mol氧传递4mol电子使内腔积累8mol氢离子形成3molATP、2molNADPH
光合磷酸化中ATP合酶（ATPase）
7C同化途径多样性及异同点
C同化途径多样性：C3、C4、CAM
C3：羧化阶段（CO2固定）、还原阶段（储能）、更新阶段（RUBP再生）
C4：羧化、转变、脱羧还原（3种）、再生
C4的脱羧还原3种类型：
类型
进入维管束鞘C4酸
脱羧酶
NADP-苹果酸酶类型
苹果酸
NADP-苹果酸酶
NAD-苹果酸酶类型
天冬氨酸
NAD-苹果酸酶
PEP羧激酶 类型
天冬氨酸
PEP羧激酶

8光呼吸（概念）光合部位及生理意义
光呼吸：植物绿色器官在照光条件下吸收氧气和释放CO2的过程，称为光呼吸。
光合部位：叶绿体、线粒体、过氧化体
生理意义：提供氨基酸利于蛋白质的合成；排除过剩的同化力ATP；清除乙醇酸，减少毒害作用，保持光合作用的正常运行。
9、C3、C4及CAM植物在解剖结构和光合性能的差别

C4比C3光合效率高的原因
解剖结构
叶肉细胞
鞘细胞
C3
排列松散，淀粉累积，富含RUBP羧化酶
细胞小，不含叶绿体，无淀粉累积
C4
排列紧密，无淀粉累积，富含PEP羧化酶
细胞大，含叶绿体，大有淀粉累积
光合性能
叶肉细胞
鞘细胞
C3
CO2受体：RUBP、RUBP羧化酶 最初产物：PGA

C4同一时间不同细胞进行（叶肉细胞、维管束鞘细胞）

CO2受体：PEP、PEP羧化酶
最初产物：OAA （草酰乙酸）
CAM植物：同一细胞不同时间进行（晚上、白天）

C3比C4光合效率高的原因
1）CO2亲和力： C4植物－ PEP羧化酶与CO2亲和力高；C3植物－RUBP羧化酶与CO2亲和力低。
2）CO2补偿点：C4植物 CO2补偿点低（0~10mg/L）——低补偿植物；

C3植物CO2补偿点高（ 50~150mg/L ）——高补偿植物。
3）CO2浓度： C4途径CO2泵作用，提高鞘细胞CO2浓度，C4 植物光呼吸维管束鞘细胞中进行，光呼吸极低——低光呼吸植物；C3植物光呼吸叶肉细胞中进行，强的光呼吸——高光呼吸植物。
10光合产物运输的部位、形式和方向
部位：韧皮部
形式：还原糖形式（蔗糖）
方向：上面的叶片向上，下面的叶片向下，中部叶片上下运输
11概念：光合速率、二氧化碳补偿点、光补偿点
光合速率：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。
二氧化碳补偿点：当光合吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2量，这个时候外界的CO2含量就叫做CO2补偿点。
光补偿点：同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度。
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第四章 呼吸作用
1呼吸作用种类
有氧呼吸和无氧呼吸

2呼吸作用糖分解途径的多样性
糖酵解EMP、三羧酸循环TCA、电子传递和氧化磷酸化(磷酸戊糖途径3P、乙醇酸途径)
3糖酵解发生部位、物质与能量的转换关系
细胞质 b、通过糖酵解1mol葡萄糖可分解为2mol丙酮酸 c、1mol葡萄糖2molATP,2molNADH
NADH还原性辅酶Ⅰ，NADPH还原性辅酶Ⅱ；NAD辅酶Ⅰ，NADP辅酶Ⅱ
4三羧酸循环产生的部位、物质能量的转换
线粒体基质 b、1mol的丙酮酸经过三羧酸循环后降解成3mol CO2 c、1mol葡萄糖可产生6molCO2，2molATP，2mol FADH2,8molNADH
经过糖酵解和三羧酸循环物质
能量是怎样变化的
a、1mol葡萄糖可降解成6mol CO2 b、1mol葡萄糖可形成4molATP,10molNADH,2molFADH2/1mol葡萄糖可形成38molATP
5呼吸电子传递链的概念、呼吸电子传递体
呼吸电子传递链：呼吸代谢中间产物氧化脱下质子H（H++ e）或电子，沿着按一定顺序排列的呼吸传递体传递到分子氧的总轨道。
呼吸电子传递体：氢传递体：NAD(辅酶Ⅰ)、FAD、UQ（泛醌），
电子传递体：细胞色素体、铁流蛋白
6氧化磷酸化概念、发生部位（线粒体内膜）
氧化磷酸化：与呼吸链上的电子传递相偶联，通过NADH、FADH2的氧化过程形成

ATP的过程━氧化磷酸化（两个过程相互偶联）
发生部位：线粒体内膜
1molNADH可形成3molATP(磷氧比是3) 1mol FADH2可形成2molATP(磷氧比是2)
7线粒体末端氧化酶概念、多样性
末端氧化酶：把底物的电子通过电子传递系统最后传递给分子氧并形成水或过氧化氢的酶类。
多样性：细胞色素氧化酶、交替氧化酶、抗坏血酸氧化酶、酚氧化酶
与电子传递联系在一起：细胞色素氧化酶、交替氧化酶
8抗氰呼吸（又叫产热呼吸）的概念、抗氰呼吸末端氧化酶（又叫交替氧化酶）电子传递特点及生理意义
抗氰呼吸（又叫产热呼吸）：在氰化物存在下，某些植物呼吸不受抑制，所以把这种呼吸称为抗氰呼吸。
抗氰呼吸末端氧化酶（又叫交替氧化酶）电子传递特点：抗氰呼吸的电子传递通过NADH直接传递给交替氧化酶，然后传给O2，不经过ctyb 和 ctyc，因此不受氢氰酸抑制。
生理意义：利于授粉、能量溢流、增强抗逆性
9概念：呼吸速率、呼吸商、温度系数
呼吸速率：用单位时间，单位重量（叶面积）所消耗的有机物、吸收的O2或释放的CO2的量来表示。
呼吸商（RQ）；表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标。

温度系数（Q10）；由于温度升高10℃而引起的反应速率的增加，通常称为温度系数。
10呼吸作用与种子、果实、蔬菜贮藏的关系
呼吸作用导致a、水分增多，种子湿产生许多霉菌b、呼吸底物消耗得快c、放出热量，是粮食温度增加，反过来促进呼吸
降低含水量、降低温度、减少氧气、增加二氧化碳/氮气

第五章 植物激素
1植物激素的种类（5大类）、结构特点（指分子骨架）
生长素及ABA的生理作用
种类、结构特点：生长素类IAA极性运输（大多数有吲哚环）、赤霉素类GAs非极性运输（基本结构赤霉素烷，20C/19C的双萜）、细胞分裂素类CTK非极性运输（腺嘌呤衍生物）、乙烯、脱落酸ABA非极性运输（以异戊二烯为基本单位组成的含15个碳的倍半萜羧酸）
生长素（IAA）生理作用：1）促进细胞和器官的伸长2）促进细胞分裂3)对根生长（高浓度抑制根伸长）和发育（促进根的形成和根的早期发育；促进茎叶等器官不定根的发育）的影响4)诱导开花和单性结果5）控制顶端优势6）抑制离区的形成，延缓叶子脱落
ABA的生理作用；a、促进器官脱落b、诱导种子和芽的休眠c、抑制生长和加速衰老d、调节气孔的开闭
2概念：植物激素、三重反应、极性运输

植物激素；植物激素是在植物体内的一定部位上产生的，然后输送到其它部位上起作用, 浓度极低，对植物的生理过程起重要调节作用的一类有机物。
三重反应；1.上胚轴生长（高生长）受到抑制（矮化）2.侧向生长增加（加粗）3. 上胚轴的水平生长（偏上生长）
极性运输；指只能从形态学上端向下端运输的运输方式。
3ABA在植物抗逆性中的作用
逆境时脱落酸含量增加，以提高抗逆性
1）减少膜的伤害:你竟会伤害生物膜，脱落酸可能使生物膜稳定
2）减少自由基对膜的破坏：会延缓SOD和过氧化氢酶等活性的下降，阻止体内自由基的过氧化作用，降低有毒物质的累积3）改变体内代谢，减少水分散失
4乙烯促进果实成熟的机理
（1）可能是促进了纤维素酶、果胶酶的合成，水解纤维素、果胶，促进成熟和脱落。抑制了生长素的极性运输。限制细胞伸长。
（2）改变了原生质膜的透性，加速了呼吸，有利于果实成熟
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第六章 生长生理
1概念：生理钟、顶端优势、向光性、光形态建成

生理钟；生物对昼夜适应而产生生理上周期性波动的内在节奏
顶端优势；植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象
向光性：植物随光入射的方向而弯曲的反应，称为向光性。
光形态建成：这种依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成，就称为光形态建成。
2植物生长相关性表现在哪几个方面
地上部分和地下部分的关系
主枝与侧枝的关系
营养生长与生殖生长的关系
3光受体种类及作用
种类：光敏色素、隐花色素和向光素、UVB受体
作用：来感受不同波长、光强和方向的光，以便更好地适应环境
4光敏素的概念、英文代号、类型
光敏素：能感受红光及远红光可逆转换的光受体
类型；红光吸收型Pr和远红光吸收型Pfr

5调控植物高生长的激素种类和作用
生长素、细胞分裂素、赤霉素（作用分别是什么）
IAA：茎伸长（生长快的嫩梢IAA多；生长慢的嫩梢IAA少）
CTK®细胞分裂（但过多，促进侧芽生长，削弱顶端生长）
GAS在有IAA存在时，可促进细胞增大（IAA®细胞壁松弛、细胞吸水，茎伸长）

第七章 成花生理
1概念；光周期、临界日长、临界暗期、光周期诱导、春化作用
光周期；在一天之中，白天和黑夜交替出现的现象或白天和黑夜的相对长度称为光周期.
临界日长；指昼夜周期中诱导短日植物开花能忍受的最长日照或诱导长日植物开花所必需的最短日照。
临界暗期；指昼夜周期中短日植物能够开花的最短暗期长度或诱导长日植物能够开花的最长暗期长度。（临界暗期比临界日长重要）
光周期诱导；植物只需要一定时间适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期下仍然可以开花，这种现象称为光周期诱导。
春化作用；低温诱导植物开花的过程，称为春化作用。
2春化作用感受部位、温度范围
顶端生长点、一切分裂的细胞
温度范围；0-5℃
3暗期间断对植物成花的影响
促进长日照植物成花，抑制短日照成花（都是红光最有效）
4光周期刺激的感受部位、有效光的波长，有效光的范围
叶片 红光
5春化作用及光周期理论在植物引种和开花调控中的作用251

同纬度的引种；土壤的性质（酸碱度）
不同纬度的引种；光周期、春化作用、植物的长短日照

指导引种
南种北移
北种南移
长日植物
开花提前
开花推迟
短日植物
开花推迟
开花提前

第八章 成熟与休眠
1呼吸峰的概念、呼吸峰与乙烯的关系
呼吸峰(呼吸跃变)：成熟果实呼吸首先下降，然后强烈升高，然后下降，这个呼吸强烈升高称为呼吸峰骤变。
乙烯促进呼吸峰产生：1）增加果皮细胞膜透性2）乙烯促进酶合成， 加强内部氧化
2果实成熟的生理生化变化（色香味）
1.色泽鲜艳：果实 绿---黄、红、橙1）叶绿素含量下降，呈现类胡萝卜颜色2）花青色呈红色 光照促进花青素合成
2. 酸味减少：果实液泡有机酸去路：I 转化成糖II分解成二氧化碳、水III K+、Ca2+离子中和成盐
3. 涩味消失
4. 果实变甜；淀粉--糖（呼吸峰）

5. 香味产生酯类物质：脂肪族酯、芳香族酯、醛类物质
6. 由硬变软：幼果果肉细胞的细胞壁中层沉积原果胶不溶性果胶质(果胶酶. )转变为---可溶性果胶--果肉细胞分离---果实变软
3种子休眠的原因和打破休眠的方法
休眠原因；a. 胚以外的原因造成的 （种胚覆盖物）；果皮、种皮坚硬致密不透水、不透气、抑制物质存在，而阻止胚的发育 ——— 强迫休眠b. 胚本身的原因：1） 胚发育不完全2） 生理后熟
打破休眠方法；1) 种皮障碍：物理方法（机械擦伤、冷热水浸泡）；化学方法（化学药剂处理如稀硫酸、双氧水等）；微生物（自然腐烂）
2) 胚不成熟：让其吸水之后，保持一定温度，促其后熟（孵育）。
3) 生理后熟：（需光、需低温、干藏后熟或生理后熟，含有抑制物质等）
4生长素及乙烯、ABA在植物器官脱落中的作用280

第九章 逆境生理

1几个概念：交叉适应性、抗性锻炼、渗透调节、逆境
交叉适应性：植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵 抗能力，即植物对不良环境之间的相互适应

抗性锻炼：植物的抗逆遗传特性需要在特定的环境因子的诱导下才能表现出来，这种诱导过程称为抗性锻炼。
渗透调节：缓慢干旱过程中、植物细胞中溶质含量提高，渗透势下降，降低水势，减少失水，这种现象，称为渗透调节。
逆境：对于植物生长发育不利的环境条件
2ABA与抗逆境的作用
逆境时脱落酸含量增加，以提高抗逆性
1）减少膜的伤害2）减少自由基对膜的破坏3）改变体内代谢4)减少水分散失
3以一种逆境为例，说明逆境对植物的伤害及提高植物抗逆性的措施（低温、干旱、盐碱）
盐碱： 1. 渗透胁迫效应
土壤水势下降 生理干旱
2. 离子毒害
Na+、Cl-、SO42-在细胞中累积
膜透性增加、蛋白系统伤害、有毒物质累积
3. 营养缺乏
影响K+、Ca2+吸收

措施：抗盐锻炼：种子－ 以0.3-0.1%NaCl反复浸泡
苗期－ 以一定浓度NaCl处理

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