植物生理学第六版课后习题.doc

名词解释l 第一章 植物的水分生理l 水势：（water potential）水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。l 渗透势：（osmotic potential）亦称溶质势，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水势下降值。l 压力势：（pressure potential）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。l 质外体途径：（apoplast pathway）指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。l 共质体途径：（symplast pathway）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。l 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。l 根压：（root pressure）由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。l 蒸腾作用：(transpiration)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。l 蒸腾速率：（transpiration rate）植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。l 蒸腾比率：（transpiration ratio）光合作用同化每摩尔CO2所需蒸腾散失的水的摩尔数。l 水分利用率：（water use efficiency）指光合作用同化CO2的速率与同时蒸腾丢失水分的速率的比值。l 内聚力学说：（cohesion theory）以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。l 水分临界期：（critical period of water）植物对水分不足特别敏感的时期。l 第二章 植物的矿质营养l 矿质营养：（mineral nutrition）植物对矿物质的吸收、转运和同化。l 大量元素：（macroelement）植物需要量较大的元素。l 微量元素：（microelement）植物需要量极微，稍多即发生毒害的元素。l 溶液培养：（solution culture method）是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。l 透性：（permeability）细胞膜质具有的让物质通过的性质。l 选择透性：（selective permeability）细胞膜质对不同物质的透性不同。l 胞饮作用：（pinocytosis）细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。l 被动运输：（passive transport）转运过程顺电化学梯度进行，不需要代谢供给能量。l 主动运输：（active transport）转运过程逆电化学梯度进行，需要代谢供给能量。l 转运蛋白：（transport protein）包括两种通道蛋白和载体蛋白。l 通道蛋白：横跨两侧的内在蛋白，分子中的多肽链折叠成通道，内带电荷并充满水。l 载体蛋白：跨膜的内在蛋白，形成不明显的通道，通过自身构象的改变转运物质。l 单向运输载体：（uniport carrier）能催化分子或离子单方向地顺着电化学势梯度跨质膜运输。l 同向运输器：（symporter）指运输器与质膜外的H结合的同时，又与另一分子或离子结合，同一方向运输。l 反向运输器：（antiporter）指运输器与质膜外侧的H结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，两者朝相反的方向运输。l 离子泵：（ion pump）膜内在蛋白，是质膜上的ATP酶，通过活化ATP释放能量推动离子逆化学势梯度进行跨膜转运。l 生物固氮：（biological nitrogen fixation）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。l 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生成的酶。l 临界浓度：（critical concentration）在营养元素严重缺乏与适量之间的浓度。是获得最高产量的最低养分浓度。l 生物膜：（biomembranes）细胞的外周膜和内膜系统。l 第三章 植物的光和作用l 光合作用：（photosynthesis）绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2和水，制造有机物质并释放氧气的过程。l 吸收光谱：（absorption spectrum）经过叶绿素吸收后，在光谱上出现黑线或暗带。l 荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色。l 磷光现象：叶绿素在光照去掉光源后，还能继续辐射出极微弱红光的现象。l 增益效应：（enhancement effect）：红光和远红光协同作用而增加光和效率的现象。l 光反应：（light reaction）必须在光下才能进行的，由光引起的光化学反应。l 碳反应：（carbon reaction）在暗处或光处都能进行的，由若干酶所催化的化学反应。l 光和单位：（photosynthetic unit）由聚光色素系统和反应中心组成。l 聚光色素：（light-harvesting pigment）没有光化学活性，只有收集光能的作用，将光能聚集起来传给反应中心色素。包括绝大多数的色素。l 原初反应：（primary reaction）指光和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。l 反应中心：（reaction centre）是将光能转换为化学能的膜蛋白复合体。包括特殊状态的叶绿素a。l 希尔反应：（Hill）在光照下，离体叶绿体类囊体能将含有高铁的化合物还原为低铁化合物并释放氧。l 光和链：（photosynthetic chain）在类囊体摸上的PSII和PSI之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨道。l 光和磷酸化：（photosynthetic phosphorylation）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。l 光和速率：（photosynthetic rate）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。l 同化力：（assimilatory power）由于ATP和NADPH用于碳反应中CO2的同化，把这两种物质合称为同化力。l 卡尔文循环：（Calvin cycle）CO2的受体是一种戊糖，CO2的固定的出产物是一种三碳化合物。l C4途径：CO2固定最初的稳定产物是四碳化合物。l 光抑制：（photoinhibition）光能超过光和系统所能利用的数量时，光和功能下降。l 景天酸代谢途径：（crassulacean acid metabolism）植物在夜间气孔开放，利用C4途径固定CO2，形成苹果酸，贮存在液泡中，白天气孔关闭，将夜间固定的CO2释放出来，再经C3途径固定CO2的过程。l 光呼吸：（photorespiration）植物的绿色细胞依赖光照，吸收O2和放出CO2的过程。l 表观光合作用：（apparent photosynthesis）没有把叶子的线粒体呼吸和光呼吸考虑在内的光和速率。l 真正光和作用：（true photosynthesis）表观光和作用+呼吸作用+光呼吸。l 光饱和点：（light saturation point）当达到某一光强度时，光和速率不再增加时的光强。l 温室效应：（greenhouse effect）大气层中的CO2能强烈的吸收红外线，太阳辐射的能量在大气层中就“易入难出”，使得温度上升。l CO2补偿点：（CO2 compensation point）当光和吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2量，这时外界CO2含量。l 光补偿点：（light compensation point）同一叶子在同一时间内，光和过程中吸收的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。l 光能利用率：（efficiency for solar energy utilization）指植物光合作用所积累的有机物所含的能量，占照射在单位地面上的日光能量的比率。l 第四章 植物的呼吸作用l 呼吸作用：（respiration）指生物体内的有机物质，通过氧化还原而产生CO2同时释放能量的过程。l 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并形成水，同时释放能量的过程。l 无氧呼吸：（anaerobic respiration）指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。l 糖酵解：（glycolysis）胞质溶胶中的己糖在无氧状态或有氧状态下均能分解成丙酮酸的过程。l 三羧酸循环：（TCA）糖酵解进行到丙酮酸后，在有氧条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解，直到形成水和CO2为止。l 戊糖磷酸途径：（PPP）可以不经过无氧呼吸生成丙酮酸而进行有氧呼吸的途径。l 生物氧化：（biological oxidation）有机物质在生物体细胞内进行氧化分解和释放能量的过程。l 呼吸链：（respiratory Chain）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径，传递到分子氧的总过程。l 解偶联：（uncoupling）指呼吸链与氧化磷酸化的偶联遭到破坏的现象。l 氧化磷酸化：（oxidative phosphorylation）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合成ATP的过程。l 呼吸速率：（respiratory rate）用植物的单位鲜重、干重或原生质表示，或者在一定时间内所放出的二氧化碳的体积，或所吸收的氧气的体积来表示。l 呼吸商：（respiratory quotient）植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的物质的量与吸收氧气的物质的量的比率。l 抗氰呼吸：（cyanide-resistant respiration）在氰化物存在下，某些植物呼吸不受抑制。l P/O比：是指氧化磷酸化中每吸收一个氧原子时所酯化无机磷酸分子数或产生ATP分子数之比值。l 交替氧化酶：（alternative oxidase）抗氰呼吸的末端氧化酶，可把电子传给氧。l 底物水平磷酸化：（substrate level phosphorylation）由于底物的分子磷酸直接转到ADP而形成ATP。l 巴斯德效应：（Pasteur effect）氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累。l 末端氧化酶：（terminal oxidase）是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。l 能荷：（energy ）就是ATP-ADP-AMP系统中可以利用的高能磷酸键的度量。l 温度系数：（temperature coefficient）由于温度升高10而引起的反应速率的增加。l 第五章 植物体内有机物的代谢l 初生代谢物：（primary metabolite）初生代谢的产物，如糖类、脂肪、核酸、蛋白质等。l 次生代谢物：（secondary metabolite）由糖类等有机物次生代谢衍生出来的物质。l 萜类：（terpene）由异戊二烯组成的次生代谢物，一般不溶于水。l 酚类：（phenol）芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合物，是重要的次生代谢物之一。l 生物碱：（alkaloid）一类含氮杂环化合物，通常有一个含氮杂环，其碱性来自含氮的环。l 第六章 植物体内有机物的运输l 胞间连丝：（plasmodesmata）是连接两个相邻植物细胞的胞质通道，行使水分、营养物质、小的信号分子，以及大分子的胞质运输功能。l 压力流学说：（pressure-flow theroy）筛管中溶液流运输是由源和库端之间渗透产生的压力梯度推动的。l 韧皮部装载：（phloem loading）指光和产物从叶肉细胞到筛分子-伴胞复合体的整个过程。l 多聚体-陷阱模型：（ploymer-trapping model）：叶肉细胞合成的蔗糖运到维管束鞘细胞，经过众多的胞间连丝，进入居间细胞，居间细胞内的运输蔗糖分别与1或2个半乳糖分子合成棉子糖或水苏糖，这两种糖分大，不能扩散回维管束鞘细胞，只能运送到筛分子。l 韧皮部卸出：（phloem unloading）装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程。l 胞质泵动学说：（cytoplasmic pumping theroy）筛分子内腔的细胞质呈几条长丝状，形成胞纵束，纵跨筛分子，每束直径为1到几微米。在束内呈环状的蛋白质丝反复的、有节奏的收缩和张弛，就产生一种蠕动，把细胞质长距离泵走，糖分就随之流动。l 收缩蛋白学说：（contractile protein theroy）筛管腔内有很多具有收缩能力的P蛋白，是它推动筛管汁液运行。l 库强度：（sink strength）等于库容量和库活力的乘积。l 配置：（allocation）指源叶中新形成同化产物的代谢转化。l 分配：（partitioning）指新形成同化产物在各种库之间的分布。l 第七章 细胞信号转导l 跨膜信号转换：(transmembrance transduction)信号与细胞表面的受体结合之后，通过受体将信号传递进入细胞内的过程。l 信号：（signal）环境的变化。l 受体：（receptor）是指能够特异地识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质。l CAMP：调节靶酶的活性。l 细胞内受体：（intracellular receptor）位于亚细胞组分上的受体。l 细胞表面受体：（cell surface receptor）位于细胞表面的受体。l 蛋白激酶：（protein kinase）：催化ATP或GTP的磷酸基团转移到底物蛋白质的氨基酸残基上。l 第二信使：（secondary messenger）位于细胞内的物质，将信号进一步传递和放大，最终引起细胞反应。l 级联反应：信号通过跨膜转换后，进入细胞，再通过细胞内的信号分子或第二信使，使信号进一步传递或放大，最终引起细胞反应。l 第八章 植物生长物质l 植物生长物质：（plant growth substance）调节植物生长发育的物质。l 植物激素：（plant hormone）是指一些在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量有机物。l 植物激素受体：（hormone receptor）指特异地识别激素并能与激素高度结合的蛋白质。l 植物激素突变体：（phytohormone mutant）由于基因突变而引起植物激素缺陷的突变体。l 植物多肽激素：（plant polypeptide hormone）具有调节生理过程和传递细胞信号功能的活性多肽。l 生长素极性运输：（polar transport）生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。l 植物生长调节剂：（plant growth regulator）指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。l 植物生长促进剂：（plant growth promotor）促进分生组织细胞分裂和伸长，促进营养器官的生长和生殖器官的发育，外施生长抑制剂可抑制其促进效能。l 植物生长抑制剂：（plant growth inhibitor）抑制顶端分省组织生长，使植物丧失顶端优势，侧枝多，叶小，生殖器官也受影响。l 植物生长延缓剂：（plant growth retardator）是赤霉素类，使植株矮小，茎粗，节间短，叶面积小，叶厚，叶色深绿，不影响花的发育。l 第九章 光形态建成l 光形态建成：（photomorphogenesis）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。l 暗形态建成：（skotomorphogenesis）暗中生长的植物幼苗表现出各种黄化特征。l 光敏色素：（phytochrome）吸收红光-远红光可逆转换的光受体。l 去黄化：（deetiolation）给黄化幼苗一个微弱的闪光出现的现象。l 第十章 植物的生长生理l 细胞周期：（cell cycle）新生的持续分裂的细胞从第一次分裂形成的细胞至下一次再分裂成为两个子细胞为止所经历的过程。l 分化：（differentiation）分生组织的幼嫩细胞发育成为具有各种形态结构和生理代谢功能的成形细胞的过程。l 脱分化：（dedifferentiation）已有高度分化能力的细胞核组织，在培养条件下逐渐丧失其特有的分化能力的过程。l 再分化：（redifferentiation）已经脱分化的细胞在一定条件下，又可经过愈伤组织或胚状体，再分化出根和芽，形成完整植株的过程。l 酸-生长假说：（acid-growth hypothesis）生长素诱导细胞壁酸化并使其可塑性增大而导致细胞伸长的理论。l 细胞全能性：（totipotency）指植物体的每个细胞都携带着一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。l 组织培养：（tissue culture）指在控制的环境条件下，在人工配制的培养基中，将离体的植物细胞、组织或器官进行培养的技术。l 极性：（polarity）指在器官、组织甚至细胞中在不同的轴向上存在某种形态结构和生理生化上的梯度差异。l 生长大周期：（grand period of growth）开始时生长缓慢，以后逐渐加快，达到最高点，然后生长速率又减慢以至停止。l 顶端优势：（apical dominance）顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。l 相关性：（correlation）植物各部分之间的相互制约与协调的现象。l 向性运动：（tropic movement）由外界刺激而产生，运动方向取决于外界的刺激方向。l 向光性：（phototropism）植物随光照入射的方向而弯曲的反应。l 向重力性：（gravitropism）植物在重力影响下，保持一定方向生长的特性。l 感性运动：（nastic movement）由外界刺激或内部时间机制而引起的，外界刺激方向不能决定运动方向。l 生理钟：（physiological clock）生物对昼夜的适应而产生生理上有周期性波动的内在节奏。l 第十一章 植物的生殖生理l 春化作用（vernalization）：低温诱导植物开花的作用。l 脱春化作用（devernalization）：在春化作用结束之前，如遇高温、低温效果会消弱甚至解除。l 春化素(vernalin)：在春化过程中形成的一种刺激物质。l 夜间断（night break）：若在长的暗期中给予一个短时间的光照处理使短日植物不开花而长日植物开花的反应。l 光周期（photoperiod）：在一天之中，白天和黑夜的相对长度。l 光周期诱导（photoperiodic induction）：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开花。l 长日植物（long-day plant，LDP）：是指在一定的发育时期内，每天光照时间必须长于一定时数并经过一定天数才能开花的植物。如：小麦、胡萝卜、油菜。l 短日植物（short-day plant，SDP）：是指在一定的发育时期内，每天光照时间必须短于一定时数才能开花的植物。如：大豆、水稻、棉花。l 日中性植物（day-nentral plant，DNP）：是指在任何日照条件下都可以开花的植物。番茄、黄瓜、辣椒。l 临界日长（critical daylength）是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须的最短日照。l 临界暗期（critical dark period）：是指在昼夜周期中短日植物能够开花的最短暗期长度，或长日植物能够开花的最长暗期长度。l 第十二章 植物的成熟和衰老生理l 呼吸跃变（respiratory climacteric）：当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先是降低，然后突然升高，然后又下降的现象。l 单性结实（parthenocarpy）：不经受精而雌蕊的子房形成无子果实的现象。l 休眠（dormancy）：成熟种子、鳞茎和芽在合适的萌发条件下暂时停止生长的现象。l 离层（abscisic layer）：组成离区的排列紧密的细胞。l 生长素梯度学说（auxin gradient theory）：决定脱落的不是生长素的绝对含量，而是相对浓度，即离层两侧生长素浓度梯度起了调节脱落的作用。当远基（轴）端浓度高于近基（轴）端时，器官不脱落；当两端浓度差异小或不存在时，器官脱落；当远基（轴）端浓度低于近基（轴）端时，加速脱落。l 第十三章 植物的抗性生理l 植物抗性生理（hardiness physiology）：是指逆境对植物生命活动的影响，以及植物对逆境的抵御抗性能力。l 渗透调节（osmoregulation）：通过加入或去除细胞内的溶质，从而使细胞内外的渗透势相平衡的现象。l 交叉适应（cross adaptation）：植物处于零上低温、高温、干旱或盐渍条件下，能提高植株对另外一些逆境的抵抗能力，这种与不良环境反应之间的相互适应作用，称为植物中的交叉适应。课后大题第一章 植物的水分生理1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。可以说，没有水就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面：l 水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在7090%，使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。l 水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。l 水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。l 水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀），使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传粉。3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？l 通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。l 膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？答：进入根部导管有三种途径：l 质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。l 跨膜途径：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。l 共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。这三条途径共同作用，使根部吸收水分。根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？l 保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40100%。l 保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？l 细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40100%。l 细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。9.设计一个证明植物具有蒸腾作用的实验装置。10.设计一个测定水分运输速度的实验。第二章 植物的矿质营养1.植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素？如何用实验方法证明植物生长需这些元素？答：分为大量元素和微量元素两种：l 大量元素：C H O N P S K Ca Mg Sil 微量元素：Fe Mn Zn Cu Na Mo P Cl Ni实验的方法：使用溶液培养法或砂基培养法证明。通过加入部分营养元素的溶液，观察植物是否能够正常的生长。如果能正常生长，则证明缺少的元素不是植物生长必须的元素；如果不能正常生长，则证明缺少的元素是植物生长所必须的元素。2.在植物生长过程中，如何鉴别发生缺氮、磷、钾现象；若发生，可采用哪些补救措施？缺氮：植物矮小，叶小色淡或发红，分枝少，花少，子实不饱满，产量低。补救措施：施加氮肥。缺磷：生长缓慢，叶小，分枝或分蘖减少，植株矮小，叶色暗绿，开花期和成熟期都延迟，产量降低，抗性减弱。补救措施：施加磷肥。缺钾：植株茎秆柔弱易倒伏，抗旱性和抗寒性均差，叶色变黄，逐渐坏死，缺绿开始在老叶。补救措施：施加钾肥。4.植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常生命活动的需要？(一) 扩散1.简单扩散：溶质从高浓度的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的物理过程。2.易化扩散：又称协助扩散，指膜转运蛋白易让溶质顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运，不需要细胞提供能量。(二) 离子通道：细胞膜中，由通道蛋白构成的孔道，控制离子通过细胞膜。(三) 载体：跨膜运输的内在蛋白，在跨膜区域不形成明显的孔道结构。1.单向运输载体：（uniport carrier）能催化分子或离子单方向地顺着电化学势梯度跨质膜运输。2.同向运输器：（symporter）指运输器与质膜外的H结合的同时，又与另一分子或离子结合，同一方向运输。3.反向运输器：（antiporter）指运输器与质膜外侧的H结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，两者朝相反的方向运输。(四) 离子泵：膜内在蛋白，是质膜上的ATP酶，通过活化ATP释放能量推动离子逆化学势梯度进行跨膜转运。(五) 胞饮作用：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。7.植物细胞通过哪些方式来控制胞质中的钾离子浓度？l 钾离子通道：分为内向钾离子通道和外向钾离子通道两种。内向钾离子通道是控制胞外钾离子进入胞内；外向钾离子控制胞内钾离子外流。l 载体中的同向运输器。运输器与质膜外侧的氢离子结合的同时，又与另一钾离子结合，进行同一方向的运输，其结果是让钾离子进入到胞内。8.无土栽培技术在农业生产上有哪些应用？l 可以通过无土栽培技术，确定植物生长所必须的元素和元素的需要量，对于在农业生产中，进行合理的施肥有指导的作用。l 无土栽培技术能够对植物的生长条件进行控制，植物生长的速度快，可用于大量的培育幼苗，之后再栽培在土壤中。10.在作物栽培时，为什么不能施用过量的化肥，怎样施肥才比较合理？过量施肥时，可使植物的水势降低，根系吸水困难，烧伤作物，影响植物的正常生理过程。同时，根部也吸收不了，造成浪费。合理施肥的依据：l 根据形态指标、相貌和叶色确定植物所缺少的营养元素。l 通过对叶片营养元素的诊断，结合施肥，使营养元素的浓度尽量位于临界浓度的周围。l 测土配方，确定土壤的成分，从而确定缺少的肥料，按一定的比例施肥。11.植物对水分和矿质元素的吸收有什么关系？是否完全一致？关系：矿质元素可以溶解在溶液中，通过溶液的流动来吸收。两者的吸收不完全一致相同点：两者都可以通过质外体途径和共质体途径进入根部。 温度和通气状况都会影响两者的吸收。不同点：矿质元素除了根部吸收后，还可以通过叶片吸收和离子交换的方式吸收矿物质。 水分还可以通过跨膜途径在根部被吸收。12.细胞吸收水分和吸收矿质元素有什么关系？有什么异同？关系：水分在通过集流作用吸收时，会同时运输少量的离子和小溶质调节渗透势。相同点：都可以通过扩散的方式来吸收。都可以经过通道来吸收。不通电：水分可以通过集流的方式来吸收。水分经过的是水通道，矿质元素经过的是离子通道。矿质元素还可以通过载体、离子泵和胞饮的形式来运输。13.自然界或栽种作物过程中，叶子出现红色，为什么？l 缺少氮元素：氮元素少时，用于形成氨基酸的糖类也减少，余下的较多的糖类形成了较多的花色素苷，故呈红色。l 缺少磷元素：磷元素会影响糖类的运输过程，当磷元素缺少时，阻碍了糖分的运输，使得叶片积累了大量的糖分，有利于花色素苷的形成。l 缺少了硫元素：缺少硫元素会有利于花色素苷的积累。l 自然界中的红叶：秋季降温时，植物体内会积累较多的糖分以适应寒冷，体内的可溶性糖分增多，形成了较多的花色素苷。14.植株矮小，可能是什么原因？l 缺氮：氮元素是合成多种生命物质所需的必要元素。l 缺磷：缺少磷元素时，蛋白质的合成受阻，新细胞质和新细胞核形成较少，影响细胞分裂，生长缓慢，植株矮小。l 缺硫：硫元素是某些蛋白质或生物素、酸类的重要组成物质。l 缺锌：锌元素是叶绿素合成所需，生长素合成所需，且是酶的活化剂。l 缺水：水参与了植物体内大多数的反应。15.引起嫩叶发黄和老叶发黄的分别是什么元素？请列表说明。l 引起嫩叶发黄的：S Fe，两者都不能从老叶移动到嫩叶。l 引起老叶发黄的：K N Mg Mo，以上元素都可以从老叶移动到嫩叶。l Mn既可以引起嫩叶发黄，也可以引起老叶发黄，依植物的种类和生长速率而定。16.叶子变黄可能是那些因素引起的？请分析并提出证明的方法。l 缺乏下列矿质元素：N Mg F Mn Cu Zn。证明方法是：溶液培养法或砂基培养法。分析：N和Mg是组成叶绿素的成分，其他元素可能是叶绿素形成过程中某些酶的活化剂，在叶绿素形成过程中起间接作用。l 光照的强度：光线过弱，会不利于叶绿素的生物合成，使叶色变黄。证明及分析：在同等的正常条件下培养两份植株，之后一份植株维持原状培养，另一份放置在光线较弱的条件下培养。比较两份植株，哪一份首先出现叶色变黄的现象。l 温度的影响：温度可影响酶的活性，在叶绿素的合成过程中，有大量的酶的参与，因此过高或过低的温度都会影响叶绿素的合成，从而影响了叶色。证明及分析：在同等正常的条件下，培养三份植株，之后其中的一份维持原状培养，一份放置在低温下培养，另一份放置在高温条件下培养。比较三份植株变黄的时间。第三章 植物的光合作用1.植物光合作用的光反应和碳反应是在细胞的哪些部位进行的？为什么？答：光反应在类囊体膜（光合膜）上进行的，碳反应在叶绿体的基质中进行的。原因：光反应必须在光下才能进行的，是由光引起的光化学反应，类囊体膜是光合膜，为光反应提供了光的条件；碳反应是在暗处或光处都能进行的，由若干酶催化的化学反应，基质中有大量的碳反应需要的酶。2.在光合作用过程中，ATP和NADPH是如何形成的？又是怎样被利用的？答：形成过程是在光反应的过程中。l 非循环电子传递形成了NADPH：PSII和PSI共同受光的激发，串联起来推动电子传递，从水中夺电子并将电子最终传递给NADP+，产生氧气和NADPH，是开放式的通路。l 循环光和磷酸化形成了ATP：PSI产生的电子经过一些传递体传递后，伴随形成腔内外H浓度差，只引起ATP的形成。l 非循环光和磷酸化时两者都可以形成：放氧复合体处水裂解后，吧H释放到类囊体腔内，把电子传递给PSII，电子在光和电子传递链中传递时，伴随着类囊体外侧的H转移到腔内，由此形成了跨膜的H浓度差，引起ATP的形成；与此同时把电子传递到PSI，进一步提高了能位，形成NADPH，此外，放出氧气。是开放的通路。利用的过程是在碳反应的过程中进行的。C3途径：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还原，形成甘油醛-3-磷酸。C4途径：叶肉细胞的叶绿体中草酰乙酸经过NADP-苹果酸脱氢酶作用，被还原为苹果酸。C4酸脱羧形成的C3酸再运回叶肉细胞，在叶绿体中，经丙酮酸磷酸双激酶催化和ATP作用，生成CO2受体PEP，使反应循环进行。3.试比较PSI和PSII的结构及功能特点。PSIIPSI位于类囊体的堆叠区，颗粒较大位于类囊体非堆叠区，颗粒小由12种不同的多肽组成由11种蛋白组成反应中心色素最大吸收波长680nm反应中心色素最大吸收波长700nm水光解，释放氧气将电子从PC传递给Fd含有LHCII含有LHCI4.光和作用的氧气是怎样产生的？答：水裂解放氧是水在光照下经过PSII的放氧复合体作用，释放氧气，产生电子，释放质子到类囊体腔内。放氧复合体位于PSII类囊体膜腔表面。当PSII反应中心色素P680受激发后，把电子传递到脱镁叶绿色。脱镁叶绿素就是原初电子受体，而Tyr是原初电子供体。失去电子的Tyr又通过锰簇从水分子中获得电子，使水分子裂解，同时放出氧气和质子。6.光合作用的碳同化有哪些途径？试述水稻、玉米、菠萝的光合碳同化途径有什么不同？答：有三种途径C3途径、C4途径和景天酸代谢途径。水稻为C3途径；玉米为C4途径；菠萝为CAM。C3C4CAM植物种类温带植物热带植物干旱植物固定酶RubiscoPEPcase/RubiscoPEPcase/RubiscoCO2受体RUBPRUBP/PEPRUBP/PEP初产物PGAOAAOAA7.一般来说，C4植物比C3植物的光合产量要高，试从它们各自的光合特征以及生理特征比较分析。C3C4叶片结构无花环结构，只有一种叶绿体有花环结构，两种叶绿体叶绿素a/b2.8+-0.43.9+-0.6CO2固定酶RubiscoPEPcase/RubiscoC