2019年植物生理學(xué)重點集錦.doc

1、1、植物生理學(xué)的定義和內(nèi)容定義：研究植物生命活動規(guī)律的科學(xué) .內(nèi)容： 植物的生命活動大致可分為生長發(fā)育與形態(tài)建成、 物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化、 信息傳遞和信號 轉(zhuǎn)導(dǎo)等幾個方面。2、信息傳遞：植物 “感知 ”環(huán)境信息的部位與發(fā)生反應(yīng)的部位可能不完全相同，從信息感受 部位將信息傳遞到發(fā)生反應(yīng)部位的過程。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：單個細胞水平上，信號與受體結(jié)合后，通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生生理反應(yīng)3、植物生理學(xué)發(fā)展的第一階段是從探討植物營養(yǎng)問題 開始的。第一個用柳條來探索植物養(yǎng)分來源的是荷蘭人凡 .海爾蒙。植物生理學(xué)發(fā)展的第二階段是以李比希的化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生理學(xué)上的應(yīng)用一書于 1840年問世為起始標志。Sachs植物生理學(xué)講義（18

2、82年）的問世，Pfeffer巨著植物生理學(xué)的出版。這兩部著作標志著植物生理學(xué)成為一門獨立的學(xué)科。 李繼侗 ,羅宗洛 ,湯佩松 .4、什么是水分代謝 植物對水分的吸收、運輸、利用和散失的過程。植物體內(nèi)的水分存在狀態(tài) 靠近膠粒并被緊密吸附而不易流動的水分， 叫做束縛水； 距膠粒較遠， 能自由移動的水分叫 自由水。1. 水的生理作用 （簡答）1）水是細胞的主要組成成分2）水是植物代謝過程中的重要原料3）水是各種生化反應(yīng)和物質(zhì)吸收、運輸和介質(zhì)4）水能使植物保持固有的姿態(tài)5）水分能保持植物體正常的體溫水的生態(tài)作用1 ）水對可見光的通透性 2）水對植物生存環(huán)境的調(diào)節(jié)滲透作用 水分通過選擇透性膜從高水勢向

3、低水勢移動的現(xiàn)象。根系吸水的途徑有 3 條.（ 1 ） 、質(zhì)外體途徑（ 2 ） 、跨膜途徑（ 3 ）、共質(zhì)體途徑根壓產(chǎn)生的原因 ：由于根部細胞生理活動的作用， 皮層細胞中的離子會不斷通過內(nèi)皮層細胞 進入中柱， 中柱內(nèi)細胞的離子濃度升高， 水勢降低，便向皮層吸收水分。這種由于水勢梯度 引起水分進入中柱后產(chǎn)生的壓力叫根壓。氣孔運動的機制淀粉 -糖互變、鉀離子的吸收和蘋果酸生成學(xué)說.淀粉 -糖轉(zhuǎn)化學(xué)說：認為保衛(wèi)細胞在光照下進行 光下進行光合作用， 消耗CO2,細胞質(zhì)內(nèi)的PH增高，促 使淀粉磷酸化酶水解淀粉為可溶性糖，保衛(wèi)細胞水勢下降，表皮細胞或副衛(wèi)細胞的水分便進入保衛(wèi)細胞，氣孔張開。黑暗中相反。鉀離

4、子的吸收： 氣孔張開時， 其保衛(wèi)細胞的鉀濃度是 400-800mmol.L -1.而氣孔關(guān)閉時， 則只有l(wèi)OOmmol.L-1,為什么K會進入保衛(wèi)細胞呢？在保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上有ATP質(zhì)子泵，分解由氧化磷酸化或光合磷酸化產(chǎn)生的ATP,將H+分泌到保衛(wèi)細胞外，使得保衛(wèi)細胞的 PH 升高，同時使保衛(wèi)細胞的質(zhì)膜超極化。質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的電勢變得更負，驅(qū)動K+從表皮細胞經(jīng)過保衛(wèi)細胞質(zhì)膜上的鉀通道進入保衛(wèi)細胞，再進入液泡。蘋果酸生成：細胞質(zhì)中的淀粉通過糖酵解作用產(chǎn)生的磷酸烯醇式丙酮酸（PEF），在PEP羧化酶作用下與 HCQ-作用，形成草酰乙酸，進一步還原為蘋果酸進入液泡，降 低水勢，水分進入 保衛(wèi)細胞。使氣孔張開。

5、蒸騰拉力 -內(nèi)聚力 -張力學(xué)說 （內(nèi)聚力學(xué)說 ） 內(nèi)聚力：相同分子之間有相互吸引的力量。 張力：葉片蒸騰失水后，便從下部吸水，所以水柱一端總是受到拉力；水柱本身的 重量又使水柱下降，這樣上拉下隨使水柱本身產(chǎn)生張力。這種以水分具有較大的內(nèi)聚力足以抵抗張力，保證由葉至根水柱不斷來解釋水分上 升原因的學(xué)說植物必需的礦質(zhì)元素以及標準（一）判斷必需元素的標準 完全缺乏該元素，植物生長發(fā)育發(fā)生障礙，不能完成生活史； 完全缺乏該元素，則表現(xiàn)專一的缺素癥，不能被其它元素替代，只有加入該元素才 可預(yù)防或恢復(fù)； 該元素在植物營養(yǎng)生理中的作用是直接的，絕對不是因土壤或培養(yǎng)基的物理、化學(xué)、 微生物條件的改變所產(chǎn)生的間

6、接效應(yīng)。根據(jù)上述標準， 現(xiàn)已確定植物必須的礦質(zhì)元素有 16 種，它們是氮、 磷、鉀、鈣、鎂、 硫、鈉、鐵、銅、硼、鋅、錳、鉬、氯，鎳、鉬。加上從空氣和水中得到的碳、氫、 氧。構(gòu)成植物體的必需元素共 19 種。將植物體中 19種元素含量的多少分為兩大類： 大量元素和微量元素。大量元素： 碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、硅等元素。占植物體干重的 0.01%-10% 微量元素：氯、鐵、硼、錳、鈉、鋅、銅、鎳、鉬等就屬于微量元素。占植物體干 重的 10-5%-10-3%.植物細胞吸收溶質(zhì)的方式（一 ） 、通道運輸（二）、載體運輸（三）、泵運輸（四）、胞飲作用二、通道運輸概念： 細胞質(zhì)膜上有內(nèi)在蛋白

7、構(gòu)成的通道， 橫跨膜 的兩側(cè)。 通道對離子運輸有選擇 性，即一種通道只允許某一種離子通過。通道蛋白的開關(guān)決定于外界信號.當(dāng)細胞外的某一離子濃度比細胞內(nèi)的該離子濃度高時,質(zhì)膜上的離子通道被激活 ,通道被打開 ,離子進入細胞內(nèi) .三、載體運輸概念： 載體運輸認為質(zhì)膜上的載體蛋白屬于內(nèi)在蛋白， 它有選擇地與質(zhì)膜 一側(cè)的分 子或離子結(jié)合，形成載體-物質(zhì)復(fù)合物。通過載體蛋白構(gòu)象的變化，透過質(zhì)膜，把分 子或離子釋放到質(zhì)膜的另一側(cè)。分為：單向運輸載體；同向運輸器；反向運輸器。四、泵運輸：概念：泵運輸認為在質(zhì)膜上存在著ATP酶，它催化ATP水解釋放能量，驅(qū)動離子的轉(zhuǎn)運。植物細胞質(zhì)膜上的離子泵主要有：質(zhì)子泵和鈣

8、泵。五、胞飲作用物質(zhì)吸附在質(zhì)膜上，然后通過膜的內(nèi)折將物質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi)的攫取物質(zhì)及液體的過程，稱為胞飲作用（pinocytosis ）。是非選擇性吸收。這為細胞如何吸收大分子 物質(zhì)提供一個可能機理。根外施肥的優(yōu)點：（大題） 當(dāng)幼苗根系不發(fā)達而代謝旺盛、生長快、需肥量大；作物生育后期根部吸 肥能力衰退；營養(yǎng)臨界期 需肥量大，根外追肥可以補充營養(yǎng)。 某些肥料（如磷肥）易被土壤固定，而根外噴施無此弊端，節(jié)省肥料。 很適于補充植物所缺乏的微量元素，用量少，效果快。光合作用意義（簡答）1、光合作用是合成有機物的最重要的途徑。2、光合作用是巨大能量的轉(zhuǎn)換過程3、光合作用凈化空氣，4、光合作用的碳循環(huán)過程，帶

9、動了自然界其他元素的循環(huán)。熒光現(xiàn)象和磷光現(xiàn)象熒光現(xiàn)象：葉綠素溶液在透射光下呈綠色，而在反射光下呈紅色的現(xiàn)象。磷光現(xiàn)象：葉綠素除了在光照時能輻射出熒光外，當(dāng)去掉光源后，還能繼續(xù)輻射出極弱的紅光的現(xiàn)象。光合作用的機理（1 ）、原初反應(yīng)（光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化過程）；（2）、電子傳遞和光合磷酸化（電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能過程）；（3 ）碳的同化（活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能過程）（1 ）、（ 2）為光反應(yīng)，（3 ）、為暗反應(yīng)5、光合磷酸化方式定義：利用貯存在跨類囊體膜的質(zhì)子梯度的光能把ADP和無機磷合成為ATP的過程。ATP合成酶是將ATP合成與電子傳遞和 H+跨膜轉(zhuǎn)運耦聯(lián)起來，故稱為耦聯(lián)因子。6、

10、光合磷酸化的機制化學(xué)滲透假說：在類囊體膜的電子傳遞體中，PQ可傳遞電子和質(zhì)子，而其他的傳遞體，只能傳遞電子而不傳遞質(zhì)。光照引起水的裂解，水也釋放質(zhì)子于膜內(nèi)側(cè)，水釋 放的電子進入電子傳遞鏈中。這樣，膜內(nèi)側(cè)質(zhì)子濃度高而膜外側(cè)低，膜內(nèi)側(cè)電位高 于膜外。于是膜內(nèi)外產(chǎn)生質(zhì)子濃度差和電位差，兩者合稱為質(zhì)子動力，當(dāng)H+沿著濃度梯度返回外側(cè)時，在 ATP酶催化下ADP和Pi脫水合成ATP表3-3光呼吸與暗呼吸的區(qū)別光呼吸暗呼吸底 物在光下由RubiscoiU氧反應(yīng)可以是碳水化合物，脂肪形成的乙醇酸，底物是新或蛋白質(zhì)，最常見的底物形成的。是葡萄糖。底物可M是新形成的，也可以是貯存物。代謝途徑乙醇酸代謝途徑，糖酵

11、解，三瘦酸循環(huán)復(fù)或稱途徑磷酸戊糖途徑發(fā)生部位只發(fā)生在光合細胞里，在在所有活細胞的細胞質(zhì)葉綠體、過氧化體和線粒體和線粒體中進行。三種細胞器協(xié)同作用下進行對和在0迓濃度1-100%范圍內(nèi)，光 和濃度對暗呼吸co2濃度呼呢隨氧濃度提高而增強，無明顯影響，的反應(yīng)高濃度的COm抑制光呼吸口注釋：rubisco二磷酸核酮糖羧化酶? 呼吸速率也稱呼吸強度：測定植物的呼吸速率可以用植物的單位鮮重、干重或原生 質(zhì)，在一定時間內(nèi)所放出的CQ或吸收。2的數(shù)量或氣體容積和變化表示。? 呼吸速率的單位可用卩回或卩ICO g-1（FW或DW） h-1或mgCQ（可mg O2） g（FW或DW） - h-1表示。PPP途徑

12、的特點與意義主要有以下幾個方面：（簡答）?1.PPP產(chǎn)生大量的NADPH作為主要供氫體，為各種合成反應(yīng)提供主要還原力，如脂肪酸等合成、硝酸鹽和亞硝酸鹽的還原、氨的同化等。?2.PPP途徑的許多中間產(chǎn)物是溝通各種代謝的原料.例如：核酮糖-5-磷酸和核糖-5-磷酸是組成核酸的原料；甘油醛磷酸、赤蘚糖磷酸、核酮糖磷酸也是卡爾文循環(huán)的中 間產(chǎn)物，把光合和呼吸作用聯(lián)系起來；甘油醛-3-磷酸與糖酵解相溝通；赤蘚糖 -4-磷酸和甘油醛-3-磷酸可以合成莽草酸，莽草酸可轉(zhuǎn)變成芳香族氨基酸或其他次生物質(zhì)。?3.提高植物的抗逆性 ;PPP在抵抗病菌感染的保護反應(yīng)中有著特殊作用如形成的莽草酸，它進一步轉(zhuǎn)化為具有抗病

13、作用的多酚物質(zhì)。末端氧化酶：是指能將底物的電子直接傳遞到分子氧的氧化酶類。在末端氧化酶 的催化下，使分子氧活化，并與 2分子H+形成水或氧化氫。植物體內(nèi)的末端氧化酶是具有多樣性的系 統(tǒng)，最重要的末端氧化酶是細胞色素氧化酶和交替氧化酶都在線?；ど稀１?-2光合作用和呼吸作用的比較（ 大題）光合作用1以CO2和H2O為原料1以02和有機物為原料2產(chǎn)生有機物糖類和 02 .2 產(chǎn)生C02和H203葉綠素捕獲光能3有機物的化學(xué)能暫時貯存于 ATP中或以熱能消失4通過光合磷酸化把光能轉(zhuǎn)變?yōu)?ATP 4通過氧化磷酸化把有機物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成ATP5 H20的氫主要轉(zhuǎn)移至 NADP+，形成NADPH 5有

14、機物的氫主要轉(zhuǎn)移至 NAD+ ,形成NADH6糖合成過程主要利用 ATP和 NADPH7只有含葉綠素的細胞才能 進行光合作用8只在光照下發(fā)生9發(fā)生于真核細胞植物的葉綠體中6 細胞活動是利用 ATP和NADH（或NADPH）作功7 活的細胞都能進行呼吸作用8 在光照下或黑暗中都可發(fā)生9 糖酵解和戊糖磷酸途徑發(fā)生于細胞質(zhì)中，三羧酸循環(huán)和生物氧化 則發(fā)生于線粒體中轉(zhuǎn)移細胞：細胞壁內(nèi)突生長，形成許多皺折，使質(zhì)膜的表面積大大增加。另外，轉(zhuǎn)移細胞質(zhì)膜含豐富的ATP酶，富含原生質(zhì)和線粒體，為跨膜運輸提供足夠的能量。以蔗糖作為主要運輸形式有以下優(yōu)點： 蔗糖是非還原性糖，具有很高的穩(wěn)定性，其糖苷鍵水解需要很高的

15、能量； 蔗糖的溶解度很高，在 0C時，100ml水中可溶解蔗糖179g, 100C時溶解487g。 蔗糖的運輸速率很高。源、庫、流的相互關(guān)系。（大題）（一）、源對庫的影響：源是庫的有機養(yǎng)料供應(yīng)者，源是產(chǎn)量形成和充實的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，庫依賴于源而生存，庫內(nèi)接納同化物質(zhì)的多少，直接受源的同化效率及輸出數(shù)量決定，兩者是供求關(guān)系。在許多作物上進行的剪葉、遮光、環(huán)割等實驗證明，人為的減少葉面積或降低光合速率，造成源的虧缺，可同，爭取單位面積上較大的庫容能力，從加強源的供給能力入 手。（二八庫對源的影響庫依附于源而生存， 庫內(nèi)接納同化物質(zhì)的多少，直接受源的同化效率及輸出數(shù)量決定，兩者是供求關(guān)系。庫對源的大小

16、，特別是對原的光合活性具有明顯的反饋作用。在水稻抽穗進行的去穗試驗表明， 去穗后葉片的光合速率只有不去穗時的一半，因此在高產(chǎn)栽培中，適當(dāng)增大庫源比，對增強源的活性和促進干物質(zhì)的積累具有重要作用。庫對源有發(fā)揮動員和征調(diào)作用。（三）、庫、源各自調(diào)節(jié)能力表現(xiàn)為源自身有一定的調(diào)節(jié)能力，去除部分源后，余下的源能最大限度地發(fā)揮作用以補償源的不足。三、有機物分配的規(guī)律（簡答）（一）、優(yōu)先發(fā)配給生長中心（二）、就近供應(yīng)（三）、同側(cè)運輸 聚合物陷阱模型（簡答）翻子盼T創(chuàng)皮部裝軸多耕陷阱模型（省去水蘇舲曲自沏虬翊）束縛型生長素在植物體內(nèi)的作用可能有下列幾個方面：（簡答）i作為貯藏形式：吲哚乙酸與葡萄糖形成吲哚乙酰

17、葡糖，為生長素的貯藏形式；ii作為運輸形式：吲哚乙酸與肌醇形成吲哚乙酰肌醇貯存于種子中,發(fā)芽時，比吲哚乙酸更易運輸于地上部.iii解毒作用：自由生長素過多時，對植物產(chǎn)生毒害吲哚乙酸和天冬氨酸結(jié)合成的吲哚乙酰天 冬氨酸具有解毒作用iv調(diào)節(jié)自由型生長素含量IAA在植物細胞內(nèi)的存在部位主要是細胞質(zhì)和葉綠體。細胞分裂素的生理作用（一）、促進細胞分裂和細胞橫向擴大（二）、誘導(dǎo)芽的分化（三）、抑制葉片衰老（四）、除促進葉綠體發(fā)育和葉綠素形成（五）、解除頂端優(yōu)勢，促進雙子葉植物側(cè)芽的發(fā)育（六）、打破種子休眠關(guān)于生長素極性運輸?shù)臋C制，Goldsmith （1977）提出了化學(xué)滲透性擴散假說。該學(xué)說認為有兩個重

18、要的步驟：首先，生長素在質(zhì)子勢和化學(xué)勢的推動下從細胞壁通過質(zhì)膜流入細胞；其次，細胞內(nèi)生長素在化學(xué)勢的推動下借助于細胞基端的載體蛋白輸出細胞。-繃膽強通灣帕-1 液池胸底落收國8-5 愜底議的化學(xué)掙透根性擴蝕假 說（n 際“檢Gilbert JW3）脫落酸促進葉片氣孔關(guān)閉原理、機制上表皮OE粉欄組規(guī)一Vi葉肉期胞水分脅迫v J /Y*_ vSI酸性的木展梆汁液育利于y 葉囪細冊顒收非鶴離鮭下磁liSiOQiryo盃水井助迫期I虬稍為臓 黑.性的橄mm有利 ABA 于 ABAH 轍OABV國爲(wèi)臨在水分脅迫的條祥下更多 慄丄翻的ABA到達保衛(wèi)圳胞個為ABA不容易通過址胞嶷春化作用經(jīng)過低溫誘導(dǎo)促使植物

19、開花的作用叫 春化作用春化作用的機理春化作用可分為兩個階段： 第一階段是春化作用的前體物質(zhì)在低溫下轉(zhuǎn)變成不穩(wěn)定中間 產(chǎn)物，第二階段是不穩(wěn)定中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K產(chǎn)物并促進開花，如果這種不穩(wěn)定中間產(chǎn)物如遇到高溫就會被破壞或鈍化，不能生成最終產(chǎn)物， 就不能促進開花， 所以在高溫下不能完成春化或出現(xiàn)脫春化的現(xiàn)象。春化作用應(yīng)用（簡答）人工春化處理、調(diào)種引種、控制花期光周期：自然界一晝夜間的光暗交替稱為光周期（大題）光周期現(xiàn)象：生長在地球上不同地區(qū)的植物在長期適應(yīng)過程中表現(xiàn)出生長發(fā)育的周期性變 化，植物對日照長度發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象稱為光周期現(xiàn)象光周期理論的應(yīng)用一）植物的地理起源和分布與光周期適應(yīng)二）引種、育種三）控制花期 四）調(diào)節(jié)營養(yǎng)生長和生殖生長2.各種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（果實成熟前后的生理變化）呼吸速率的變化：躍變期呼