植物生理作業(yè)答案

1、植物生理學(xué)作業(yè)緒論一. 名詞解釋：植物生理學(xué)：是研究植物生命活動規(guī)律的科學(xué)，包括研究植物的生長發(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3方面內(nèi)容。 第一章 植物的水分生理一. 名詞解釋 質(zhì)外體途徑：是水分通過細胞壁、細胞間隙等沒有細胞質(zhì)部分的移動方式，阻力小，水分移動速度快。 共質(zhì)體途徑：是指水分從一個細胞的細胞質(zhì)經(jīng)過胞間連絲，移動到另一個細胞的細胞質(zhì)，形成一個細胞質(zhì)的連續(xù)體，移動速度較慢。 滲透作用：水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)移動的現(xiàn)象。 水分臨界期：指植物對水分不足特別敏感的時期。二. 思考題 1. 將植物細胞分別放在純水和1 mol·L-1蔗糖溶液中

2、，細胞的滲透勢、壓力勢、水勢及細胞體積各會發(fā)生什么變化？答：滲透勢是由于溶質(zhì)顆粒的存在，降低了水的自由能；而壓力勢是指細胞的原生質(zhì)體吸水膨脹，對細胞壁產(chǎn)生一種作用力相互作用的結(jié)果，是由于細胞壁壓力的存在而增加水勢的值；水勢是衡量水分反應(yīng)或做功能量的高低，是每偏摩爾體積水的化學(xué)勢差。所以：（1）將植物細胞放入純水中，由于純水的濃度比細胞內(nèi)液的濃度低，因此，純水會向細胞質(zhì)移動，引起細胞被動吸水，原生質(zhì)體吸水膨脹，細胞的滲透勢升高，壓力勢是增大，從而細胞的水勢上升。（2）而將植物細胞放入1 mol·L-1蔗糖溶液時結(jié)果則相反，植物細胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離，胞內(nèi)的離子濃度升高，細胞滲透勢下降，

3、壓力勢減少，即細胞水勢明顯降低。4. 水分是如何進入根部導(dǎo)管的？水分又是如何運輸?shù)饺~片的？答：根系是陸生植物吸水的主要器官，它從土壤中吸收大量水分，以滿足植物體的需要。植物根系吸水主要通過質(zhì)外體途徑、跨膜途徑和共質(zhì)體途徑相互協(xié)調(diào)、共同作用，使水分進入根部導(dǎo)管。而水分的向上運輸則來自根壓和蒸騰拉力。正常情況下，因根部細胞生理活動的需要，皮層細胞中的離子會不斷地通過內(nèi)皮層細胞進入中柱，于是中柱內(nèi)細胞的離子濃度升高，滲透勢降低，水勢也降低，便向皮層吸收水分。根壓把根部的水分壓到地上部，土壤中的水分便不斷補充到根部，形成了根系吸水的動力過程之一。蒸騰作用是水分運輸?shù)闹饕獎恿?。正常生理情況下，葉片發(fā)生蒸

4、騰作用，引起水分的散失，從而使葉片細胞、輸導(dǎo)組織產(chǎn)主一系列的水勢梯度，導(dǎo)致根部被動吸水，水分由根部進入導(dǎo)管，不斷從一個細胞傳到另一個細胞，直到葉片上。第二章 植物的礦質(zhì)營養(yǎng)一. 名詞解釋 溶液培養(yǎng)：亦稱水培，是在含有全部或部分營養(yǎng)元素的溶液中栽培植物的方法。 誘導(dǎo)酶：指植物體內(nèi)本來不含有，但在特定外來物質(zhì)的誘導(dǎo)下可以生成的酶稱為誘導(dǎo)酶。 臨界濃度：是獲得最高產(chǎn)量的最低養(yǎng)分濃度。 二. 思考題 1. 植物進行正常的生命活動需要哪些礦質(zhì)元素？如何用實驗方法證明植物生長需要這些礦質(zhì)元素？ 答：植物正常生命活動所需的元素有：大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S、Si等；微量元素：Cl、Fe、Mn、B、

5、Zn、Cu、Mo、Ni、Na等。 通過用完全和缺素培養(yǎng)的方法可以證明植物生長是否需要這些礦質(zhì)元素。如研究植物必需的某種礦質(zhì)元素時，可在人工配成的混合營養(yǎng)液中除去該種元素，觀察植物的生長發(fā)育和生理性狀的變化。如果植物發(fā)育正常，表示這種元素是植物不需要的；如果植物發(fā)育不正常，但當補充該元素后又恢復(fù)正常狀態(tài)，即可斷定該元素是植物必需的。9. 根部細胞吸收的礦質(zhì)元素通過什么途徑和動力運輸?shù)饺~片？答：根部細胞吸收礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素在體內(nèi)運輸?shù)耐緩接惺牵?. 離子吸附在根部細胞表面。2. 離子進入根的內(nèi)部。 3. 離子通過被動擴散或主動運輸進入導(dǎo)管或管胞。礦質(zhì)元素同樣通過根壓和蒸騰拉力，隨著水分運輸?shù)饺~片。

6、木質(zhì)部運輸由下而上運輸：礦質(zhì)元素以離子形式或其他形式進入導(dǎo)管后，隨著蒸騰流一起上升，也可以順著濃度差而擴散；韌皮部運輸雙向運輸：葉片吸收的離子在莖部向上運輸途徑也是韌皮部，不過有些礦質(zhì)元素能從韌皮部橫向運輸?shù)侥举|(zhì)部而向上運輸，所以，葉片吸收的礦質(zhì)元素在莖部向上運輸是通過韌皮部和木質(zhì)部。而這些運輸途徑的動力來源為蒸騰作用。15.引起嫩葉發(fā)黃和老葉發(fā)黃的分別是什么元素？請列表說明。所缺元素最早表現(xiàn)在具體病癥氮（N）老葉缺氮時,蛋白質(zhì)、核酸、磷脂等物質(zhì)的合成受阻,植物生長矮小,分枝、分蘗很少,葉片小而薄,花果少且易脫落；缺氮還會影響葉綠素的合成,使枝葉變黃,葉片早衰甚至干枯,從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低。磷（P

7、）老葉葉片由深綠色轉(zhuǎn)為紫銅色，葉脈(尤其是葉柄)呈黃中帶紫色?；ㄑ啃纬衫щy，開花小而少且色淡，導(dǎo)致果實發(fā)育不良，甚至提早枯萎凋落鉀（K）老葉植株矮小，莖桿柔軟易倒伏。葉片常皺縮，老葉由葉尖沿著葉邊出現(xiàn)黑褐色斑色，葉周圍變黃，而中部及葉脈搏仍呈綠色鎂（Mg）老葉植株生長不旺盛。老葉由下至上從葉緣至中央漸失綠變白，葉脈上出現(xiàn)各色斑點，最后全葉變黃鈣（Ca）嫩葉嫩葉綠且皺縮，葉緣上卷并有白色條紋，花朵受阻，新葉難以展開或呈病狀扭曲鎂（Mg）老葉植株生長不旺盛。老葉由下至上從葉緣至中央漸失綠變白，葉脈上出現(xiàn)各色斑點，最后全葉變黃硫（S）嫩葉 嫩葉從葉脈開始黃化，最后直至全葉發(fā)黃，根系發(fā)育不正常。鐵（F

8、e）嫩葉幼芽幼葉缺綠發(fā)黃,甚至變?yōu)辄S白色,而下部葉片仍為綠色。缺鐵過甚或過久時，葉脈也缺綠，全葉白化第三章 植物的光合作用一. 一.名詞解釋熒光現(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之外，當去掉光源后，還能繼續(xù)輻射出極微弱的紅光，它是第一三線態(tài)回到基態(tài)時所產(chǎn)生的光，這種現(xiàn)象稱為磷光現(xiàn)象。 增益效應(yīng)：在遠紅光（710nm）條件下，如補充紅光（波長650nm），則量子產(chǎn)額大增，比這兩種波長的光單獨照射的總和還要多高，后人把這兩種波長的光協(xié)同作用而增加光合效率的現(xiàn)象稱為增益效應(yīng)。 聚光色素（天線色素）：指沒有光化學(xué)活性，只能吸收光能并將其

9、傳遞給作用中心色素的色素分子。聚光色素又叫天線色素?！緵]有光化學(xué)活性，只有收集光能的作用，像漏斗一樣把光能聚集起來,傳到反應(yīng)中心色素，絕大多數(shù)色素（包括大部分葉綠素a和全部葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素）都屬于聚光色素，聚光色素又稱為天線色素，因為它像收音機的天線一樣，將吸收到的光能有效的集中到反應(yīng)中心色素?！?光合鏈：在類囊體膜上的PS和PS之間幾種排列緊密的電子傳遞體完成電子傳遞的總軌道，稱為光合鏈。光呼吸：植物的綠色細胞依賴光照，吸收O2和放出CO2的過程，被稱為光呼吸。 光補償點：同一葉子在同一時間內(nèi)，光合過程中吸收的CO2與光呼吸和呼吸作用過程中放出的CO2等量時的光照強度，就稱為光補償

10、點。 二. 思考題2.在光合作用過程中，ATP和NADPH+H+是如何形成的？ ATP和NADPH+H+又是怎樣被利用的？ 答：ATP和NADPH+H+的形成：在植物類囊體膜上，水在光合系統(tǒng)（PS）中的放氧復(fù)合物（OEC）處水裂解后，把H+釋放到類囊體腔內(nèi)，把電子傳遞到PS，電子在光合電子傳遞鏈中傳遞時，伴隨著類囊體外側(cè)的H+轉(zhuǎn)移到腔內(nèi)，由此形成了跨膜的H+濃度差，引起了ATP的形成；與此同時把電子傳遞到PS去，進一步提高了能位，而使H+還原NADP+為NADPH,此外還放出O2；。 ATP和NADPH+H+的利用：在光合作用的第三步碳同化過程中，CO2經(jīng)過羧化階段形成了2分子的3-磷酸甘油酸

11、（PGA），緊接著3-磷酸甘油酸被ATP磷酸化，在3-磷酸甘油酸激酶催化下，形成1，3-二磷酸甘油酸（DPGA），然后在3-磷酸甘油醛脫氫酶作用下被NADPHH+還原，形成3-磷酸甘油醛。從3-磷酸甘油酸（PGA）到3-磷酸甘油醛過程中，由光合作用生成的ATP和NADPH均被利用掉。7.一般來說，C4植物比C3植物的光合產(chǎn)量要高，試從它們各自的光合特征及生理特征比較分析。生理特征C3植物C4植物植物類型典型溫帶植物典型熱帶或亞熱帶植物生物產(chǎn)量22±0.339±17葉結(jié)構(gòu)無Kranz結(jié)構(gòu)，只有一種葉綠體有Kranz結(jié)構(gòu)，常具兩種葉綠體葉綠素a/b2.8±0.43.9

12、±0.6光合特征C3植物C4植物CO2固定酶RubiscoPEP羧激酶、RubiscoCO2固定途徑只有卡爾文循環(huán)在不同空間分別進行C4途徑和卡爾文循環(huán)特征C3植物C4植物最初CO2接受體RuBPPEPCO2固定的最初產(chǎn)物PGAOAA光呼吸高，易測出低，難測出耐旱性弱強8.從光呼吸的代謝途徑來看，光呼吸有什么意義？答：參與光保護機制：光呼吸釋放CO2，消耗過剩的同化力，多余能量，對光合器官起保護作用，避免產(chǎn)生光抑制； 維持光合作用的正常代謝：Rubisco同時具有羧化和加氧的功能，在有氧條件下，光呼吸消耗了CO2之后，降低了O2/CO2之比，可提高RuBP羧化酶的活性，有利于碳素同化

13、作用的進行。雖然損失一些有機碳，但通過C2循環(huán)還可收回75%的碳，避免損失過多。消除了乙醇酸的累積所造成的毒害。此過程可以作為丙糖和氨基酸的補充途徑。第四章 植物的呼吸作用一、名詞解釋1.呼吸鏈：電子傳遞鏈又稱為呼吸鏈，是呼吸代謝中間產(chǎn)物的電子和質(zhì)子，沿著一系列有順序的電子傳遞體組成的電子傳遞途經(jīng)，傳遞到分子氧的總過程。2.抗氰呼吸：在氰化物存在下，某些植物呼吸不受抑制，把這種呼吸稱為抗氰呼吸。3.末端氧化酶：位于電子傳遞途徑的末端，能把電子直接傳遞給分子氧的氧化酶。二、思考題1.分析下列措施，并說明它們有什么作用？將果蔬貯存在低溫下；小麥、水稻、玉米、高粱等糧食貯藏之前要曬干；給作物中耕松土

14、；早春寒冷季節(jié)，水稻浸種催芽時，常用溫水淋種和不時翻種。 答： 將果蔬貯存在低溫下，是通過溫度的條件影響植物的呼吸作用。在低溫下，抑制了呼吸酶的活性，細胞呼吸速率減慢，從而達到保鮮的作用； 小麥、水稻等均屬于植物的種子結(jié)構(gòu)，種子是有生命的有機體，不斷地進行著呼吸作用。呼吸速率快，會引起有機物的大量消耗；呼吸放出的水分，又會使糧堆濕度增大，糧食“出汗”，呼吸加強；呼吸放出的熱量，又使糧溫增高，反過來又促使呼吸增強，最后導(dǎo)致發(fā)熱霉變，使糧食變質(zhì)變量，因此，可以通過曬干，減少種子的水分，降低呼吸速率，更利于貯藏；還可有效抑制微生物繁殖，確保糧食種子不發(fā)熱霉變。 植物根埋藏在土壤中同樣進行呼吸作用，當

15、土壤中O2的濃度降低時，植物的有氧呼吸就會下降，無氧呼吸則增強。因此，及時給作物松土，改善土壤通氣條件，可以增加土壤中的含氧量，維持植物正常的有氧呼吸，促進根系發(fā)育。 早稻浸種催芽時，常用溫水淋種和不時翻種，目的就是控制溫度和通氣，使呼吸順利進行，預(yù)防無氧呼吸，利于種子發(fā)芽，為植株的生長打下良好的基礎(chǔ)。第五章 植物體內(nèi)有機物的代謝一、名詞解釋1. 初生代謝物：糖類、脂肪、核酸和蛋白質(zhì)等是初生代謝的產(chǎn)物，我們稱之為初生代謝物。第六章 植物體內(nèi)有機物的運輸一、名詞解釋1. 韌皮部裝載：是指光合產(chǎn)物從葉肉細胞到篩分子-伴胞復(fù)合體的整個過程。2. 韌皮部卸出：是指裝載在韌皮部的同化產(chǎn)物輸出到庫的接受細

16、胞的過程。3. 配置：是指源葉中新形成同化產(chǎn)物的代謝轉(zhuǎn)化。4. 分配：是指新形成同化產(chǎn)物在各種庫之間的分布。二、思考題1. 木本植物怕剝皮而不怕空心，這是什么道理？可是杜仲樹皮（我國特產(chǎn)中藥）剝?nèi)ズ螅参锶哉ＩL，清查資料了解詳情。 答：樹皮的作用除了能防寒防暑防止病蟲害之外，主要是為了運送養(yǎng)料。在植物的皮里有一層叫做韌皮部的組織，韌皮部里有無數(shù)細細的篩管，這些篩管連通了根部，將莖葉中通過光合作用產(chǎn)生的養(yǎng)料傳輸給根部供給其生存，使大樹能正常生長。如果韌皮部收損，樹皮被大面積剝掉，新的韌皮部來不及長出，樹根部就會由于得不到有機養(yǎng)分而死亡。樹干里則有無數(shù)細細的導(dǎo)管，利用蒸騰作用和毛細作用從下往上

17、把養(yǎng)料和水份吸收供給大樹，這就是很多老樹爛芯了依然能夠存活的原因，因為它的樹干并沒有全都爛光，并沒有完全失去運輸水分的功能； 因此，剝樹皮剝走的不僅是一棵樹的樹皮，而是整棵樹的生命，樹皮對樹的生死是十分重要的。而杜仲樹具有自生能力。杜仲剝皮后樹皮再生的原理是：一般選取健壯的樹體，在生長季節(jié)(5-7月)進行環(huán)剝皮，環(huán)剝處主干的原形成層完全遭到破壞，失去細胞分生作用。如果剝皮處在剝皮后隨即用塑料布進行保護，則木質(zhì)部表層(創(chuàng)傷面)的未成熟木質(zhì)細胞在數(shù)天內(nèi)形成愈傷組織，并逐漸向外加厚，形成木栓組織。在木栓組織達到一定厚度后，處于木栓層及木質(zhì)部之間的細胞則具有了形成層細胞的功能，即向外分生木栓層，向內(nèi)分

18、生木質(zhì)部。這里的關(guān)鍵是，剝皮后能否及時對創(chuàng)傷面進行保溫處理(例如包扎塑料布等)，以使創(chuàng)傷面未成熟木質(zhì)細胞保持活性，能夠及時形成愈傷組織。第七章 細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)一、名詞解釋1. 跨膜信號轉(zhuǎn)換：信號與細胞表面的受體結(jié)合之后，通過受體將信號傳遞進入細胞內(nèi)，這個過程稱為跨膜信號轉(zhuǎn)換。2. 信號：對植物體來講，環(huán)境變化就是刺激，就是信號。3. 受體：是指能夠特異地識別并結(jié)合信號、在細胞內(nèi)放大和傳遞信號的物質(zhì)。4. 細胞內(nèi)受體：位于亞細胞組分如細胞核、液泡膜上的受體叫做細胞內(nèi)受體。5. 細胞表面受體：位于細胞表面的受體稱之為細胞表面受體。6. 第二信使：由胞外信號激活或抑制，具有生理調(diào)節(jié)活性的細胞內(nèi)因子稱之

19、為第二信使。第八章 植物生長物質(zhì)一、名詞解釋1. 生長素極性運輸：是指生長素只能從植物體的形態(tài)學(xué)上端向下端運輸。2. 三重反應(yīng)：由乙烯引起的植物生長特性。即乙烯抑制莖的伸長生長；促進莖和根的橫向生長；地上部失去負向重力性生長（偏上生長）。二、問答題8.生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有何作用？ 答：植物激素促進作用抑制作用生產(chǎn)應(yīng)用生長素促進細胞伸長；促進插條生根；促進細胞分裂和分化；誘導(dǎo)開花結(jié)實，單性結(jié)實；性別分化，促進雌花的形成低濃度促進生長控制側(cè)芽生長（保持頂端優(yōu)勢）；延長休眠；防止器官脫落；高濃度抑制生長促進雌花增加，誘導(dǎo)單性結(jié)實赤霉素促進細胞伸長；誘導(dǎo)淀粉酶合成；打

20、破休眠，促進發(fā)芽；防止脫落；代替低溫促進開花；誘導(dǎo)單性結(jié)實；促進黃瓜雄花分化；促進側(cè)枝生長，打破頂端優(yōu)勢抑制不定根形成；促進麥芽糖化（啤酒生產(chǎn)）；促進某些植物開花（菠蘿、黃瓜），單性結(jié)實（葡萄）；防止脫落：防止離層形成，提高坐果率（應(yīng)用于?；ū９┘毎至阉卮龠M細胞分裂；誘導(dǎo)花原基形成；促進側(cè)芽生長，消除頂端優(yōu)勢；促進傷口愈合；促進果實生長抑制不定根形成和側(cè)根形成，延緩葉片衰老CKT能延長蔬菜的貯存時間；CKT可防止果樹生理落果；組織培養(yǎng)脫落酸促進花、葉、果脫落；促進側(cè)芽生長，塊莖休眠；促進光合產(chǎn)物運向發(fā)育著的種子；促進果實產(chǎn)生乙烯，果實成熟；抑制種子發(fā)芽，IAA運輸，植株生長提高抗逆性乙烯三

21、重反應(yīng)與偏上性反應(yīng)；促成熟（催熟激素）；促進兩性花中雌花的分化；誘導(dǎo)次生物質(zhì)（橡膠乳汁的分泌）的生長；不定根的形成；抑制某些植物開花，生長素的轉(zhuǎn)運，莖和根的伸長生長促進次生物質(zhì)排出（橡膠，漆樹）；促進菠蘿開花；解除休眠9. 植物激素、植物生長調(diào)節(jié)劑、植物生長促進劑、植物生長抑制劑和植物生長延緩劑各有什么區(qū)別？試各舉一例說明。答：植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)可分為兩類：一是植物激素；二是植物生長調(diào)節(jié)劑。（1）植物激素，又稱內(nèi)源激素或天然激素，是植物體內(nèi)自行產(chǎn)生的一種生理活性的有機化合物。它可由產(chǎn)生部位或組織運送到其他器官。植物激素包括五大類：生長素(IAA)、赤霉素(GA)、細胞分裂素(CTK)、脫落酸(ABA)和乙烯(Eth)，這些物質(zhì)在植物體內(nèi)含量雖極微，但是作用卻很大，是植物生命活動不可缺少的物質(zhì)。它具有多方面的生理作用，任何一種植物，缺少了這類活性物質(zhì)，便不能正常生長發(fā)育，乃至整個植株枯死。由此可見，植物激素具有三大特征：第一，植物激素都是內(nèi)生的，故又稱為內(nèi)源激素，是植物生命活動過程中的代謝產(chǎn)物；第二，它能在植物體內(nèi)移動，不同的植物激素，有不同的器官組織產(chǎn)生后，還轉(zhuǎn)運到植物體內(nèi)的其他部位，它們移動的速率和方式，隨植物激素的種類而異，也隨植物及器官的特征而不同