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植物生理学一．简答题1、肉质果实成熟过程中内部有机物质发生哪些生理化变化？答：肉质果实成熟过程中内部的生理生化变化（1）呼吸跃变和乙烯的释放（2）有机物质的转化①碳水化合物变化α-淀粉E活性增加，淀粉→糖，果实变形变软②果胶的变化多聚半乳糖醛酸酶使原果胶→可溶性果胶，酶使纤维长链→锻练③有机酸→糖有机酸+K+(Ca+)→盐有机酸为呼吸底物④单宁的变化：过氧化物酶使单宁→无涩味物质，单宁凝结成不溶性物质⑤色素的变化：叶绿素被破坏，呈现类胡萝卜素和叶黄素的颜色花色素形成⑥香味的产生酯类特殊的醛类和酮类⑦维生素含量增加（3）内源激素的变化，乙烯增加，IAA、GA、CIK下降2、什么是水势？植物细胞相对体积变化与水势、渗透势和压力势之间的关系是什么？答：水势：在植物生理学上，就是每个偏摩尔体积水的化学势，就是说，水溶液的化学势（μw）与同温、同压、同一系统中的纯净水的化学势（μw*)之差，除以水的偏摩尔体积（Vw）所得的商，称为水势。Ψw=Ψπ+Ψp+Ψm一般情况下，压力势为正值：质壁分离时，压力势为零；剧烈蒸腾时，压力值为负值。（1）达到初始质壁分离时，Ψp=0,Ψw=Ψs，细胞相对体积为1.0。（2）充分膨胀时，V=1.5，Ψw=Ψs+Ψp=0随着细胞含水量的增加，细胞液浓度降低，Ψa增高，Ψw也随着升高，细胞吸水能力下降。当细胞吸水达到紧张状态，细胞体积增大，Ψw=0,Ψp=—Ψs（3）剧烈沸腾时，Ψp0压力势为负值。3、气孔运动的机理（1）淀粉一糖变学说淀粉在淀粉磷酸化E作用下，在pH5条件下生成nG-I-p,在白天CO2下降，pH上升到7.0，在淀粉磷酸化酶催化正向反应，淀粉水解成糖，引起保卫细胞渗透势下降，水势降低，保卫细胞吸水而膨胀，因而气孔张开。黑暗中保卫细胞光合作用停止，呼吸仍进行CO2积累，pH上升到5.0淀粉磷酸化酶催化逆向反应，糖转化成淀粉，引起保卫细胞渗透势升高，水势升高，保卫细胞失水而膨压丧失，因而气孔关闭。（2）K+积累学说在光下，光合磷酸化产生ATP，活化H+-ATPE分解ATP，分泌H+到细胞壁的同时，把外面的K+吸收进保卫细胞，Cl也伴随进入与苹果酸根共同平衡K+的电性，Ψw下降吸水膨胀，气孔打开。（3）苹果酸代谢学说在阳光下，保卫细胞光合作用，[CO2]降低，pH升高，PEPC活性增强（HCO2-+PEP生成OAA和苹果酸）Ψw降低，气孔打开。4、举出10种矿质元素，说明他们在光合作用中的生理作用。答：N:叶绿素，细胞色素、酶类和膜结构等组成部分P:NADP为含磷的辅酶，ATP的高能磷酸键为光合作用所必需：磷促进三磷糖外运到细胞质，合成蔗糖。K：调节气孔的关闭：也是多种酶的激活剂Mg：叶绿素的组成部分：是一些催化光合碳循环酶类的激活剂Fe：是细胞色素，铁硫蛋白、铁扬还蛋白的组成成分Cu：质兰素(PC)的组成部分Mn：参与水的光解放氧B：促进光合产物的运输S:Fe-S蛋白的成分：膜结构的组成部分Cl：光合放氧所必需5、试述绿色植物是怎样将光能转变为电能的？（1）绿色植物是怎样将光能变为电能的原初反应：光能的吸收，传递与转换的过程光合单位：是指结合在类囊体膜上能进行光合作用的最小结构单位光合单位=聚光色素系统+作用中心①作用中心色素：是指少数特殊状态的叶绿素。分子，把光能转换为电能,包括P：作用中心色素A，原初电子受体D原初电子供体②聚光色素：没有光化学活性，只有收集素a和全部叶绿素b，胡萝卜素、叶黄素、藻红蛋白和藻蓝蛋白，都属于聚光色素，聚光色素就像透镜把光束集中到焦点一样，把大量的光能吸收、聚焦，并迅速传递到作用中心色素分子光能转换为电能的过程D．P．A→D．P．A→D．P＋．A→D＋．P．A＿高等植物的最终电子供体是水，最终电子受体为ＮＡＤＰ6、回答光合作用与呼吸作用有何联系和区别？（1）光合作用与呼吸作用的联系①NADP+和NAD+在光合作用与呼吸作用中通用②卡环与PPP基本上是正反反应，中间物质可交换使用③光合作用放出的O2供给呼吸作用，呼吸释放CO2供给光合作用④相互促进，相互制约，没有光合作用提供物质（呼吸底物），呼吸作用难于进行，没有呼吸作用提供各种中间产物和ATP，光合作用也会受到影响.光合作用与呼吸作用的区别：7、试述顶端优势产生的原因，举出实践中利用或抑制顶端优势的2--3个例子。答：顶端优势：主茎的顶芽完全或部分抑制侧芽生长的现象（1）产生顶端优势的原因①营养学说：认为顶芽构成营养库，垄断了营养物质，而侧芽因缺乏营养而生长受到抑制。②IAA学说：顶芽合成IAA并极性运输到侧芽，抑制侧芽的生长，细胞分裂素有解除侧芽抑制的作用（2）顶端优势的应用①利用和保持植株顶端优势如向日葵、烟草、玉米、高粱等作物以及用材树木，需控制侧枝生长，促使主茎强壮挺直②消除顶端优势如棉花打顶和整枝、瓜类摘蔓、果树修剪等可调节营养生长，合理分配养分；花卉打顶去蕾，可控制花的数量和大小；使用三碘苯甲酸可抑制大豆顶端优势，促进腋芽成花，提高结荚率。8、试述植物问光性和根向重力性运动机理。（1）向光性机理对于植物向光性的机理有两种学说①生长素学说：认为向光性反应是由于生长素浓度的差异分布引起的，光照下生长素自顶端向背光侧运输，使背光侧的生长素浓度高于向光侧而生长较快，导致茎叶向光弯曲。②生长抑制物质学说：认为向光性反应并非是背光侧IAA含量大于向光侧所致，而是由于向光侧的生长抑制物质多于背光侧，向光侧的生长受到抑制的缘故。比较项目光合作用呼吸作用原料CO2和H2OO2和有机物产物有机物和02CO2和H20微量形成通过光合磷酸化把光能转变ATP通过氧化磷酸化把有机物的化学能转化成ATP进行部位只有含叶绿素的细胞才能进行所有活细胞都能进行对光要求只有在光下发生在光下暗中都可进行进行的细胞器叶绿体线粒体（2）向重性机理：生长学说认为，植物的向重性生长是由于重力诱导对重力敏感的器官内生长素不对称分布使器官两侧的差异生长而引起的按照这个假说，生长素是植物的重力效应物，在平放的根内由于向地一侧浓度过高而抑制根的下侧生长，以至根向地弯曲，根中感受重力最敏感的部位是根冠，根冠的株细胞中含有淀粉体。9、说明光周期现象与植物地理起源和分布的关系，以及在生产的应用维度不同，不同光周期类型的植物分布亦不同在低纬度地区，因为没有长日照条件，所以只有短日植物在高纬度地区，适于长日植物生长，所以这里分布着长日植物在中纬度地区(温度），长日照和短日照条件都有，因此长日植物与短日植物均有分布，所以这些都与原产地生长季节的日照条件相适应光周期现象可应用于：（1）正确地引种栽培a.了解被引进品种对光周期的反应类型B.了解原产地与引种地日照条件差异C.考虑被引进作物收获的是营养体，还是收获果实或种子（2）在育种上的应用a选育对光周期不敏感的植物B杂交时控制光照时间，克服花期不遇（3）在蔬菜、花卉栽培上应用栽种叶菜、根菜类，不满足其对光周期的要求则抑制开花；收获的是花菜、果菜类，尽量满足对日照的要求促进开花；为使菊花（短日植物）提前开花，可进行遮光处理。二、名词解释1、植物生理学：是研究植物对生命活动规律，揭示植物生命现象本质的科学2、水分代谢：植物对水分吸收、运输、利用和散失的过程3、自由水：不被原生质组分吸附，可自由移动的水分4、束缚水：被原生质组分吸附，不能自由移动的水分5、水势：在同温、同压下水溶液的化学势与同一系统中的纯净水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得的商，称为水势。6、压力势：是由细胞壁的伸缩性对细胞内含物所产生的静水压而引起的水势增加值。一般为正值7、渗透压：亦称溶质势：是由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值一般为负值8、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9、蒸腾作用：水分从植物地上部分表面以水蒸气的形式向外界散失的过程10、蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量11、蒸腾的速率：指植物在单位时间内，单位页面积通过蒸腾作用而失散的水分量12、蒸腾系数：植物每制造1g干物质消耗水分的克数，它是蒸腾效率的倒数，又称需水量13、水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期14、矿质营养：是指植物对矿物元素的吸收、运转与同化的过程15、必须元素：指在植物生活中作为必须成分或必须调节物质而不可缺少的元素16、生理酸性盐：根系吸收阳离子多于阴离子，大量的阴离子残留于溶液中，酸性提高，这类盐叫生理酸性盐17、生理碱性盐：根系吸收阴离子多于阳离子，大量的阳离子残留于溶液中，碱性提高，这类盐叫生理碱性盐18、单盐毒害：植物被培养在某种单一的盐溶液中，即使是植物必须的营养元素，不久即呈现不正常壮态，最后死亡，这种现象称单盐毒害19、离子拮抗：在单盐溶液中加入少量其它盐类，再用其培养植物时，就可以消除单盐毒害现象，离子间这种相互消除毒害的现象称为离子拮抗20、平衡溶液：将必需的矿质元素按一定浓度与比例配制成混合溶液，使植物生长良好，这种对植物生长有良好作用而无毒害的溶液，称为平衡溶液21、脆饮作用：物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折面转移到细胞内的提取物质及液体的过程称为脆饮作用22、离子通道：是指由贯穿质膜的由多亚基组成的蛋白质，通过构象变化而形成的调控离子膜运转的门系统，通过门的开闭控制离子运转的种类和速度23、根外营养：植物地上部分对矿物质的吸收过程24、生物固氮：微生物自生或与植物（或动物）共生，通过体内固氮酶的作用，将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程25、呼吸作用：是指生活细胞内的有机物质，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解，同时释放能量的过程26、糖酵解：是指在细胞内进行的，在一系列酶参与下，淀粉在无氧状态下分解成丙酮酸的过程。27、三羧酸循环：在有氧条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而氧化分解，直达形成水和二氧化碳为止，故称这个过程为三羧酸循环28、呼吸速率：是常用的呼吸生理指标，通常以单位时间内，单位重量（干重、鲜重）或单位面积所释放出co2重量（或体积）或所吸收O2的重量（或体积）来表示29、呼吸商：（呼吸系数，简称RQ）是指植物组织在一定时间内放出CO2与吸收O2的数量（体积或mol）之比30、氧化磷酸化：是指呼吸链上的氧化过程ADP被磷酸化为ATP的作用31、PO：是指每吸收一个氧原子所能酶化的无机磷分子数或形成ATP的分子数32、巴斯德效应：当把植物组织从无氧条件下移至有氧条件下时，无氧呼吸受到抑制，对呼吸底物的消耗也随着下降，把与这种氧对发酵作用的抑制现象称为巴斯德效应33、温度系数：简称Q10，是指在生理温度范围内，温度每升高10oC所引起呼吸速率增加的倍数34、P.蛋白：亦称韧皮蛋白，是被子植物筛管细胞所特有，利用ATP释放的能量进行摆动或蠕动，推动筛管内有机物质的长距离运输35、代谢库：指植物接纳有机物质用于生长消耗的或贮藏的组织、器官或部位，如发育中的种子、果实等36、代谢源：指植物制造或输出有机物质的组织、器官或部位，如成熟的叶片37、源—库单位：植物体内供应周化物的叶片（源）与接受该叶片周化物的组织、器官以及连接他们之间的输导系统的总称38、植物生长物质：是指一些具有调节与控制植物生长发育的生理活性物质39、植物激素：是指在植物体内合成的，通常从合成部位运往作用部位，对植物生长发育产生显著调节作用的微量生理活性物质40、植物生长调节剂：具有植物激素活性的人工合成的有机物质，具有调节植物生长发育作用。41、激素受体：是指能与激素特异结合并能引发特殊生理生化反应的蛋白质42、乙烯三重反应:乙烯抑制黄化豌豆幼苗上胚轴的伸长生长，促进其加粗生长，并且使上胚轴失去负向地性而横向生长43、生长抑制剂：抑制顶端分生组织生长，使植物丧失顶端优势，整株形态发生很大的变化44、生长延缓剂：抑制茎部亚顶端分生组织的细胞延长，节间缩短，叶数和节数不变，是为人工合成。45、极性运输：LAA只能从植物体的形态学上端向形态学下运输，而不能倒转过来；同时，这种LAA的极性运输可以逆浓度进行46、组织培养：是指在无菌条件下将离体的植物器官、组织、器官、细胞以及原