植物生理習(xí)題集

PAGEPAGE70第一章植物的水分代謝一、名詞解釋1．水分代謝2．水勢(shì)3．壓力勢(shì)4．滲透勢(shì)5．根壓6．自由水7．滲透作用8．束縛水9．襯質(zhì)勢(shì)10．吐水11．傷流12．蒸騰拉力13．蒸騰作用14．蒸騰效率15．蒸騰系數(shù)16．生態(tài)需水17．吸脹作用18．永久萎蔫系數(shù)19．水分臨界期20．內(nèi)聚力學(xué)說2l．植物的最大需水期22．小孔擴(kuò)散律23.重力勢(shì)24.水通道蛋白25.節(jié)水農(nóng)業(yè)二、寫出下列符號(hào)的中文名稱1.RWC2.Ψw3.Ψs4.Ψm5.Vw6.Ψp7.SPAC8.RH9.Mpa10.AQP三、填空題1.水分在植物體內(nèi)以______和______兩種形式存在。2.將一個(gè)充分飽和的細(xì)胞放入比其細(xì)胞液低10倍的溶液中，其體積______。3.植物細(xì)胞的水勢(shì)是由______、______、______等組成的。4.細(xì)胞間水分子移動(dòng)的方向決定于______，即水分從水勢(shì)______的細(xì)胞流向______的細(xì)胞。5.水分通過葉片的蒸騰方式有兩種，即______和______。6.______和______現(xiàn)象可以證明根壓的存在。7.無機(jī)離子泵學(xué)說認(rèn)為，氣孔在光照下張開時(shí),保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)______離子濃度升高，這是因?yàn)楸Ｐl(wèi)細(xì)胞內(nèi)含______，在光照下可以產(chǎn)生______,供給質(zhì)膜上的______作功而主動(dòng)吸收______離子，降低保衛(wèi)細(xì)胞的水勢(shì)而使氣孔______。8.影響蒸騰作用最主要的外界條件是______。9.細(xì)胞中自由水越多，原生質(zhì)粘性______，代謝______，抗性______。10.灌溉的生理指標(biāo)有______，細(xì)胞汁液濃度，滲透勢(shì)和______。11.植物細(xì)胞吸水有三種方式，未形成液泡的細(xì)胞靠______吸水，液泡形成以后，主要靠______吸水，另外還有______吸水，這三種方式中以______吸水為主。12.相鄰的兩個(gè)植物細(xì)胞，水分移動(dòng)方向決定于兩端細(xì)胞的______。13.干燥種子吸收水分的動(dòng)力是______。14.植物對(duì)蒸騰的調(diào)節(jié)方式有______、______和______。15.某種植物每制造一克干物質(zhì)需要消耗水分500克，其蒸騰系數(shù)為______，蒸騰效率為______。16.水滴呈球形，水在毛細(xì)管中自發(fā)上升。這兩種現(xiàn)象的原因是由于水有______。17.影響氣孔開閉的最主要環(huán)境因素有四個(gè)，它們是______，______，______和______。18.植物被動(dòng)吸水的能量來自于______，主動(dòng)吸水的能量來自于______。19.影響植物氣孔開閉的激素是______、______。20.將已發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水中，細(xì)胞的水勢(shì)變化趨勢(shì)是______，細(xì)胞的滲透勢(shì)______，壓力勢(shì)______。四、問答題1.溫度過高或過低為什么不利于根系吸水？2.試述氣孔運(yùn)動(dòng)的機(jī)理。3.試述水對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響。4.蒸騰拉力能將水分提升至植物體的各個(gè)部位，其途徑和機(jī)理是什么？5.解釋“燒苗”現(xiàn)象的原因。6．土壤通氣不良造成根系吸水困難的原因是什么？7.蒸騰作用的強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)，為什么？8.禾谷類作物的水分臨界期在什么時(shí)期，為什么？9.合理灌溉在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的意義，如何做到合理灌溉。10.簡(jiǎn)述植物體內(nèi)水分的存在的狀態(tài)與代謝的關(guān)系。11.簡(jiǎn)述蒸騰作用的生理意義。12.簡(jiǎn)述保衛(wèi)細(xì)胞的特點(diǎn)。13.簡(jiǎn)述外部因素對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)的影響。參考答案一、名詞解釋1.水分代謝：植物對(duì)水分的吸收、運(yùn)輸、利用和散失的過程。2.水勢(shì)（waterpotential）：每偏摩爾體積的水的化學(xué)勢(shì)差稱為水勢(shì)，用ψw表示。Ψw=(μw-μow)/Vw,m，即水勢(shì)為體系中水的化學(xué)勢(shì)與處于等溫、等壓條件下純水的化學(xué)勢(shì)之差，再除以水的偏摩爾體積的商。用兩地間的水勢(shì)差可判別它們間水流的方向和限度，即水分總是從水勢(shì)高處流向水勢(shì)低處，直到兩處水勢(shì)差為O為止3.壓力勢(shì)(pressurepotential，ψp)：由于壓力的存在而使體系水勢(shì)改變的數(shù)值。若加正壓力，使體系水勢(shì)增加，加負(fù)壓力，使體系水勢(shì)下降。4.滲透勢(shì)(osmoticpotential,ψπ)：由于溶質(zhì)顆粒的存在而引起體系水勢(shì)降低的數(shù)值。溶質(zhì)勢(shì)表示溶液中水分潛在的滲透能力的大小，滲透勢(shì)又可稱為溶質(zhì)勢(shì)ψs(solutepotential，ψs)。5.根壓(rootpressure)由于植物根系生理活動(dòng)而促使液流從根部上升的壓力。它是根系與外液水勢(shì)差的表現(xiàn)和量度。根系活力強(qiáng)、土壤供水力高、葉的蒸騰量低時(shí)，根壓較大。傷流和吐水現(xiàn)象是根壓存在證據(jù)。6.自由水(freewater)：與細(xì)胞組分之間吸附力較弱,可以自由移動(dòng)的水。7.滲透作用（osmosis）：溶液中的溶劑分子通過半透膜擴(kuò)散的現(xiàn)象。對(duì)于水溶液而言，是指水分子從水勢(shì)高處通過半透膜向水勢(shì)低處擴(kuò)散的現(xiàn)象。8.束縛水(boundwater)：與細(xì)胞組分緊密結(jié)合不能自由移動(dòng)、不易蒸發(fā)散失的水。9.襯質(zhì)勢(shì)(matrixpotential，ψm)：由于襯質(zhì)(表面能吸附水分的物質(zhì)，如纖維素、蛋白質(zhì)、淀粉等)的存在而使體系水勢(shì)降低的數(shù)值。10.吐水(guttation)：從未受傷的葉片尖端或邊緣的水孔向外溢出液滴的現(xiàn)象。吐水也是由根壓引起的。作物生長(zhǎng)健壯，根系活動(dòng)較強(qiáng)，吐水量也較多，所以，吐水現(xiàn)象可以作為根系生理活動(dòng)的指標(biāo)，并能用以判斷苗長(zhǎng)勢(shì)的好壞。11.傷流(bleeding)：從受傷或折斷的植物組織傷口處溢出液體的現(xiàn)象。傷流是由根壓引起的，是從傷口的輸導(dǎo)組織中溢出的。傷流液的數(shù)量和成分可作為根系生理活性高低的指標(biāo)。12.蒸騰拉力：由于蒸騰作用產(chǎn)生的一系列水勢(shì)梯度使導(dǎo)管中水分上升的力量。13.蒸騰作用：水分通過植物體表面（主要是葉片）以氣體狀態(tài)從體內(nèi)散失到體外的現(xiàn)象。14．蒸騰效率：植物在一定生育期內(nèi)所積累干物質(zhì)量與蒸騰失水量之比，常用g·kg-l表示。15.蒸騰系數(shù)(transpirationcoefficient)植物每制造1g干物質(zhì)所消耗水分的g數(shù)，它是蒸騰效率的倒數(shù)，又稱需水量(waterrequirement)。16.生態(tài)需水：通過改變?cè)耘喹h(huán)境，特別是土壤條件，從而間接地對(duì)植物發(fā)生影響的水分。17.吸脹作用（imbibition）：親水膠體物質(zhì)吸水膨脹的現(xiàn)象稱為吸脹作用。膠體物質(zhì)吸引水分子的力量稱為吸脹力。蛋白質(zhì)類物質(zhì)吸脹力最大，淀粉次之，纖維素較小。。18．永久萎蔫系數(shù)：將葉片剛剛顯示萎蔫的植物，轉(zhuǎn)移至陰濕處仍不能恢復(fù)原狀，此時(shí)土壤中水分重量與土壤干重的百分比叫做永久萎蔫系數(shù)。19.水分臨界期(criticalperiodofwater)：植物在生命周期中，對(duì)缺水最敏感、最易受害的時(shí)期。一般而言，植物的水分臨界期多處于花粉母細(xì)胞四分體形成期，這個(gè)時(shí)期一旦缺水，就使性器官發(fā)育不正常。作物的水分臨界期可作為合理灌溉的一種依據(jù)。20.內(nèi)聚力學(xué)說(cohesiontheory)：該學(xué)說由狄克遜(H．H．Dixon，)和倫尼爾(O．Renner，)在20世紀(jì)初提出，是以水分的內(nèi)聚力(相同分子間相互吸引的力量)來解釋水分在木質(zhì)部中上升的學(xué)說。內(nèi)聚力學(xué)說的基本論點(diǎn)是：①水分子之間有強(qiáng)大的內(nèi)聚力，當(dāng)水分被局限于具有可濕性內(nèi)壁的細(xì)管(如導(dǎo)管或管胞)中時(shí)，水柱可經(jīng)受很大的張力而不致斷裂；②植物體內(nèi)的水分是在被水飽和的細(xì)胞壁和木質(zhì)部運(yùn)輸?shù)?，水分子從葉的蒸發(fā)表面到根的吸水表面形成一個(gè)連續(xù)的體系；③葉肉細(xì)胞蒸騰失水后細(xì)胞壁水勢(shì)下降，使木質(zhì)部的水分向蒸發(fā)表面移動(dòng)，木質(zhì)部的水分壓力勢(shì)下降而產(chǎn)生張力；④蒸發(fā)表面水勢(shì)的降低，經(jīng)連續(xù)的導(dǎo)水體系傳遞到根，使土壤水分通過根部循莖上升，最后到達(dá)葉的蒸騰表面。內(nèi)聚力學(xué)說也稱蒸騰流－內(nèi)聚力－張力學(xué)說(transpirationcohesiontensiontheory)。21.植物的最大需水期：指植物生活周期中需水最多的時(shí)期。22.小孔擴(kuò)散律(smallopeningdiffusionlaw)：指氣體通過多孔表面擴(kuò)散的速率,不與小孔的面積成正比，而與小孔的周長(zhǎng)或直徑成正比的規(guī)律。氣孔蒸騰速率符合小孔擴(kuò)散律。23.重力勢(shì)(gravitypotential，ψg)：由于重力的存在而使體系水勢(shì)增加的數(shù)值。24.水孔蛋白(waterchannelprotein)：存在在生物膜上的具有通透水分功能的內(nèi)在蛋白。水通道蛋白亦稱水通道蛋白(aquaporins,AQPs)。25.節(jié)水農(nóng)業(yè)（economizewateragricultute）：是充分利用水資源，采取水利和農(nóng)業(yè)措施提高水分利用率和生產(chǎn)效率，并創(chuàng)造出有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境的農(nóng)業(yè)。二、寫出下列符號(hào)的中文名稱1.RWC：相對(duì)含水量2.Ψw：水勢(shì)3.Ψs：溶質(zhì)勢(shì)或稱滲透勢(shì)4.Ψm：襯質(zhì)勢(shì)5.Vw：純水的摩爾體積6.Ψp：壓力勢(shì)7.SPAC：土壤--植物--大氣連續(xù)體8.RH：空氣相對(duì)濕度9.Mpa：兆帕10.AQP：水孔蛋白三、填空題1.自由水束縛水2.變小3.襯質(zhì)勢(shì)滲透勢(shì)壓力勢(shì)4.水勢(shì)差高低5.氣孔蒸騰角質(zhì)蒸騰6.傷流吐水7.鉀葉綠體ATP鉀一氫泵鉀張開8.光照9.越小越旺盛越弱10.葉片水勢(shì)氣孔開度11.吸脹作用滲透作用代謝性滲透性12.水勢(shì)差異13.吸脹作用14.氣孔關(guān)閉初干植物暫時(shí)萎蔫15.500克水／克干物質(zhì)2克干物質(zhì)／公斤水16.表面張力17.光CO2水葉溫18.太陽(yáng)輻射能呼吸作用產(chǎn)生的ATP19.細(xì)胞分裂素（CTK）脫落酸（ABA）20.增大增大增大四、問答題1.答：溫度尤其是土壤溫度與根系吸水關(guān)系很大。過高過低對(duì)根系吸水均不利。(1)低溫使根系吸水下降的原因：①水分在低溫下粘度增加，擴(kuò)散速率降低，同時(shí)由于細(xì)胞原生質(zhì)粘度增加，水分?jǐn)U散阻力加大；②根呼吸速率下降，影響根壓產(chǎn)生，主動(dòng)吸水減弱；③根系生長(zhǎng)緩慢，不發(fā)達(dá)，有礙吸水面積擴(kuò)大。(2)高溫使根系吸水下降的原因：①土溫過高會(huì)提高根的木質(zhì)化程度，加速根的老化進(jìn)程；②使根細(xì)胞中的各種酶蛋白變性失活。土溫對(duì)根系吸水的影響還與植物原產(chǎn)地和生長(zhǎng)發(fā)育的狀況有關(guān)。一般喜溫植物和生長(zhǎng)旺盛的植物的根系吸水易受低溫影響，特別是驟然降溫，例如在夏天烈日下用冷水澆灌，對(duì)根系吸水很為不利。2.答：關(guān)于氣孔開閉機(jī)理主要有兩種學(xué)說:⑴無機(jī)離子泵學(xué)說又稱K+泵假說。光下K+由表皮細(xì)胞和副衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，保衛(wèi)細(xì)胞中K+濃度顯著增加，溶質(zhì)勢(shì)降低，引起水分進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，氣孔就張開；暗中,K+由保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)入副衛(wèi)細(xì)胞和表皮細(xì)胞，使保衛(wèi)細(xì)胞水勢(shì)升高而失水，造成氣孔關(guān)閉。這是因?yàn)楸Ｐl(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上存在著H+_ATP酶，它被光激活后，能水解保衛(wèi)細(xì)胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的ATP，產(chǎn)生的能量將H+從保衛(wèi)細(xì)胞分泌到周圍細(xì)胞中,使得保衛(wèi)細(xì)胞的pH值升高，質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的電勢(shì)變低，周圍細(xì)胞的pH值降低，質(zhì)膜外側(cè)電勢(shì)升高，膜內(nèi)外的質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)驅(qū)動(dòng)K+從周圍細(xì)胞經(jīng)過位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的內(nèi)向K+通道進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，引發(fā)開孔。⑵蘋果酸代謝學(xué)說在光下,保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的部分CO2被利用時(shí),pH值上升至8.0～8.5，從而活化了PEP羧化酶,PEP羧化酶可催化由淀粉降解產(chǎn)生的PEP與HCO3-結(jié)合形成草酰乙酸,并進(jìn)一步被NADPH還原為蘋果酸。蘋果酸解離為2H+和蘋果酸根，在H+／K+泵的驅(qū)使下，H+與K+交換，保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)K+濃度增加,水勢(shì)降低；蘋果酸根進(jìn)入液泡和Cl-共同與K+在電學(xué)上保持平衡。同時(shí)，蘋果酸的存在還可降低水勢(shì)，促使保衛(wèi)細(xì)胞吸水，氣孔張開。當(dāng)葉片由光下轉(zhuǎn)入暗處時(shí)，該過程逆轉(zhuǎn)。3.答：⑴細(xì)胞的重要組成成分一般植物組織含水量占鮮重的75％～90％。⑵代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)如果沒有水，許多重要的生化過程如光合作用放氧反應(yīng)、呼吸作用中有機(jī)物質(zhì)的水解都不能進(jìn)行。⑶各種生理生化反應(yīng)和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)如礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸、氣體交換、光合產(chǎn)物的合成、轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸以及信號(hào)物質(zhì)的傳導(dǎo)等都需以水作為介質(zhì)。⑷使植物保持固有的姿態(tài)植物細(xì)胞含有大量水分，產(chǎn)生的靜水壓可以維持細(xì)胞的緊張度，使枝葉挺立，花朵開放，根系得以伸展，從而有利于植物捕獲光能、交換氣體、傳粉受精以及對(duì)水肥的吸收。⑸具有重要的生態(tài)意義通過水所具有的特殊的理化性質(zhì)可以調(diào)節(jié)濕度和溫度。例如：植物通過蒸騰散熱，調(diào)節(jié)體溫，以減輕烈日的傷害；水溫的變化幅度小，在水稻育秧遇到寒潮時(shí)可以灌水護(hù)秧；高溫干旱時(shí)，也可通過灌水來調(diào)節(jié)植物周圍的溫度和濕度，改善田間小氣候；此外可以水調(diào)肥，用灌水來促進(jìn)肥料的釋放和利用。因此水在植物的生態(tài)環(huán)境中起著特別重要的作用。4.答：蒸騰作用產(chǎn)生的強(qiáng)大拉力把導(dǎo)管中的水往上拉，而導(dǎo)管中的水柱可以克服重力的影響而不中斷,這通常可用蒸騰流－內(nèi)聚力－張力學(xué)說,也稱"內(nèi)聚力學(xué)說"來解釋，即水分子的內(nèi)聚力大于張力，從而能保證水分在植物體內(nèi)的向上運(yùn)輸。水分子的內(nèi)聚力很大，可達(dá)幾十MPa。植物葉片蒸騰失水后，便向?qū)Ч芪?而水本身有重量，受到向下的重力影響，這樣，一個(gè)上拉的力量和一個(gè)下拖的力量共同作用于導(dǎo)管水柱上就會(huì)產(chǎn)生張力，其張力可達(dá)-3.0MPa，但由于水分子內(nèi)聚力遠(yuǎn)大于水柱張力，同時(shí)，水分子與導(dǎo)管或管胞壁的纖維素分子間還有附著力，因而維持了輸導(dǎo)組織中水柱的連續(xù)性,使得水分不斷上升5.答：一般土壤溶液的水勢(shì)都高于根細(xì)胞水勢(shì)，根系順利吸水。若施肥太多或過于集中，會(huì)造成土壤溶液水勢(shì)低于根細(xì)胞水勢(shì)，根系不但不能吸水還會(huì)喪失水分，故引起“燒苗”現(xiàn)象。6.答：其主要原因有：①根系環(huán)境內(nèi)氧氣缺乏，二氧化碳積累，呼吸作用受到抑制，影響根系吸水。②長(zhǎng)期在缺氧氣條件下根進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生并積累較多的乙醇，使根系中毒受傷。③土壤處于還原狀態(tài)，加之土壤微生物的活動(dòng)，產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)，造成“黑根”或“爛根”。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕耘田、排水曬田等措施是為了增加土壤的透氣性。7.答：蒸騰速率與擴(kuò)散力成正比，與擴(kuò)散阻力成反比，因此，凡是二因子的內(nèi)外條件均影響蒸騰速率。主要有如下二方面因素：(1)內(nèi)部因素：氣孔和氣孔下腔都直接影響蒸騰速率。氣孔頻度和開度大，氣孔下腔容積大等都促進(jìn)蒸騰作用。(2)外部因素：①光照。光照對(duì)蒸騰起決定性的促進(jìn)作用，葉片吸收的輻射能大部分用于蒸騰。光能促使氣孔張開，又能提高葉片溫度，使內(nèi)部阻力減小和葉內(nèi)外蒸汽壓差增大，加速蒸騰。②大氣相對(duì)濕度。當(dāng)大氣相對(duì)濕度大時(shí)，大氣蒸汽壓也增大，葉內(nèi)外蒸汽壓差就變小，蒸騰變慢；反之，加快。③大氣溫度。葉溫高于氣溫，尤其在太陽(yáng)直射下葉溫較氣溫一般高2—10℃，厚葉更顯著。氣溫增高時(shí)，葉內(nèi)外蒸汽壓差增大，蒸騰加快。④風(fēng)。微風(fēng)可吹走氣孔外的界面層，補(bǔ)充一些蒸汽壓低的空氣，外部擴(kuò)散阻力減小，蒸騰加快。但大風(fēng)引起氣孔關(guān)閉，使蒸騰減弱。⑤土壤條件。凡是影響根系吸水的各種土壤條件，如土溫、土壤通氣狀況、土壤溶液濃度等均可間接影響蒸騰作用。8.答：禾谷類作物有兩個(gè)水分臨界期：一個(gè)在孕穗期，即花粉母細(xì)胞四分體到花粉粒形成階段。因?yàn)榇穗A段小穗正在分化，莖穗迅速發(fā)育，葉面積快速擴(kuò)大，代謝較旺盛，耗水量最多，若缺水，小穗發(fā)育不良，植株矮小，產(chǎn)量低。另一個(gè)是在開始灌到乳熟末期。此時(shí)主要進(jìn)行光合產(chǎn)物的運(yùn)輸與分配，若缺水機(jī)物運(yùn)輸受阻，造成灌漿困難，功能葉早衰，籽粒瘦小，產(chǎn)量低。9.答：合理灌溉是依據(jù)作物需水規(guī)律和水源情況進(jìn)行灌溉，調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的水分狀況，滿足作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，用適量的水取得最大的效果。因此合理灌溉在節(jié)水農(nóng)業(yè)中具有重要的意義。要做到合理灌溉，就需要掌握作物的需水規(guī)律。反映作物需水規(guī)律的參數(shù)有需水量和水分臨界期。作物需水量（蒸騰系數(shù)）和水分臨界期又因作物種類、生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期不同而有差異。合理灌溉則要以作物需水量和水分臨界期為依據(jù)，參照生理和形態(tài)等指標(biāo)制定灌溉方案，采用先進(jìn)的灌溉方法及時(shí)地進(jìn)行灌溉。10.答：植物體內(nèi)的水分存在兩種形式，一種是與細(xì)胞組分緊密結(jié)合而不能自由移動(dòng)、不易蒸發(fā)散失的水，稱為束縛水,另一種是與細(xì)胞組分之間吸附力較弱,可以自由移動(dòng)的水,稱為自由水。自由水可參與各種代謝活動(dòng)，因此，當(dāng)自由水/束縛水比值高時(shí)，細(xì)胞原生質(zhì)呈溶膠狀態(tài)，植物的代謝旺盛，生長(zhǎng)較快，抗逆性弱；反之，自由水少時(shí)，細(xì)胞原生質(zhì)呈凝膠狀態(tài)，植物代謝活性低，生長(zhǎng)遲緩，但抗逆性強(qiáng)。11.答：（1）是植物水分吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?。?）促進(jìn)植物對(duì)礦物質(zhì)和有機(jī)物的吸收及其在植物體內(nèi)的運(yùn)輸。（3）能夠降低葉片的溫度，防止植物灼傷。12.答：①保衛(wèi)細(xì)胞體積很小，并有特殊結(jié)構(gòu)，有利于膨壓迅速而顯著的改變；而表皮細(xì)胞大，又無特別形狀。②保衛(wèi)細(xì)胞胞壁中有徑向排列的輻射狀微纖束與內(nèi)壁相連，便于對(duì)內(nèi)壁施加作用。③保衛(wèi)細(xì)胞中有一整套細(xì)胞器，且數(shù)目多。④保衛(wèi)細(xì)胞葉綠體有明顯的基粒構(gòu)造，而表皮細(xì)胞無葉綠體。13.答：許多因子都能調(diào)節(jié)氣孔運(yùn)動(dòng)，可歸納為以下幾方面：①二氧化碳。乙葉片內(nèi)低二氧化碳分壓，可使氣孔打開；高二氧化碳分壓，使氣孔關(guān)閉。②光。一般情況下，光照使氣孔打開，黑暗使氣孔關(guān)閉，但植物則相反。另外，光質(zhì)對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)的影響與對(duì)光合作用影響相似，即藍(lán)光和紅光最有效。③溫度。氣孔開度一般隨溫度上升而增大，25℃以上氣孔開度最大。但30-35℃會(huì)引起氣孔開度減小，低溫下氣孔關(guān)閉。④水分。葉中水勢(shì)下降時(shí)氣孔開度減小或關(guān)閉。但久雨時(shí)葉表皮細(xì)胞含水量高，體積增大，擠壓保衛(wèi)細(xì)胞引起氣孔關(guān)閉。⑤風(fēng)。微風(fēng)有利氣孔打開，大風(fēng)可使氣孔關(guān)閉。⑥植物激素。CTK促使氣孔張開，ABA可促進(jìn)氣孔關(guān)閉。

第二章植物的礦質(zhì)及氮素營(yíng)養(yǎng)一、名詞解釋1.礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)2．灰分元素3．大量元素4．微量元素5．必需元素6．有益元素7．水培法8．沙培法9．生理酸性鹽10．生理堿性鹽11．生理中性鹽12．單鹽毒害13．離子拮抗14．選擇吸收15．葉片營(yíng)養(yǎng)16．硝化作用17．反硝化作用18．表觀自由空間19．離子的協(xié)合作用20．離子的競(jìng)爭(zhēng)作用21．再利用元素22．誘導(dǎo)酶23．植物營(yíng)養(yǎng)臨界期24．離子的被動(dòng)吸收25.離子的主動(dòng)吸收26.胞飲作用27.平衡溶液28.擴(kuò)散作用二、寫出下列符號(hào)的中文名稱1.AFS2.WFS3.NR4.NiR5.EDTA6.GS7.GOGAT8.GDH三、填空題1．在必需元素中能再利用的元素有______，不能再利用的元素有______，引起缺綠癥的元素有______。2.硝酸鹽還原速度白天比夜間______，這是因?yàn)槿~片在光下形成的______和______能促進(jìn)硝酸鹽的還原。3.供______不足，葉脈仍綠而脈間變黃，有時(shí)呈紫紅色，嚴(yán)重時(shí)形成壞死斑點(diǎn)。缺______時(shí)，玉米易得"花白葉病"，果樹易得"小葉病"。4.土壤中長(zhǎng)期施用(NH4)2SO4，會(huì)使土壤pH值______。5.根部吸收的無機(jī)離于是通過______向上運(yùn)輸?shù)模材軝M向運(yùn)輸?shù)絖_____，噴在葉面的有機(jī)與無機(jī)物質(zhì)是通過______運(yùn)到植株各部分的。衰老器官解體的原生質(zhì)與高分子顆粒還可通過______向新生器官轉(zhuǎn)移。6.作物追肥的生理指標(biāo)是：______、______、______、______、______。7.植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的三種方式分別是：______、______和______。8.植物必需的微量元素有______、______、______、______、______、______、______等七種．9.植物根內(nèi)表觀自由空間（AFS）由兩部分組成：______和______。10.植物吸收硝酸鹽后要經(jīng)過______酶催化，把硝酸鹽還原成______才能被利用。11.Ca屬于______的元素，其缺乏癥首先表現(xiàn)在______。12.多年大量施入NaNO3會(huì)使土壤溶液pH值______。13.促進(jìn)植物授粉、受精作用的礦物質(zhì)因素是______。14.外界溶液的pH值對(duì)根系吸收鹽分的影響一般來說，陽(yáng)離子的吸收隨pH的______而______，而陰離子的吸收隨pH的______而______。15.所謂的肥料三要素是指______、______和______三種礦質(zhì)元素。四、問答題1.簡(jiǎn)述根系吸收礦質(zhì)元素的特點(diǎn)。2.簡(jiǎn)要回答農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上不能一次施用過多的化肥。3.溫度過低為什么會(huì)影響根系吸收礦物質(zhì)。4.白天和夜晚的硝酸還原速度是否相同，為什么？5．高等綠色植物是怎樣使硝酸根離子被還原為氨基酸的？6.簡(jiǎn)述根外營(yíng)養(yǎng)的優(yōu)點(diǎn)。7．簡(jiǎn)述施肥增產(chǎn)原因。8.試分析植物失綠的可能原因。9.為什么在葉菜類植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培馬鈴薯和甘薯則較多地施用鉀肥？10.為什么水稻秧苗在栽插后有一個(gè)葉色先落黃后返青的過程？參考答案一、詞解釋1.礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)（mineralnutrition）：植物對(duì)礦質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和同化以及礦質(zhì)在生命活動(dòng)中的作用。2.灰分元素（ashelement）：干物質(zhì)充分燃燒后，剩余下一些不能揮發(fā)的灰白色殘?jiān)?，稱為灰分。構(gòu)成灰分的元素稱為灰分元素?；曳衷刂苯踊蜷g接來自土壤礦質(zhì)，所以又稱為礦質(zhì)元素。3.大量元素（majorelement，macroelement）：植物生命活動(dòng)必需的、且需要量較多的一些元素。它們約占植物體干重的0.01%～10%，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。4.微量元素（minorelement，microelement，traceelement）：植物生命活動(dòng)必需的、而需要量很少的一類元素。它們約占植物體干重的10-5%～10-3%，有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl等。5.必需元素（essentialelement）：植物生長(zhǎng)發(fā)育中必不可少的元素。國(guó)際植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)規(guī)定的植物必需元素的三條標(biāo)準(zhǔn)是：①由于缺乏該元素，植物生長(zhǎng)發(fā)育受阻，不能完成其生活史；②除去該元素，表現(xiàn)為專一的病癥，這種缺素病癥可用加入該元素的方法預(yù)防或恢復(fù)正常；③該元素在植物營(yíng)養(yǎng)生理上表現(xiàn)直接的效果，不是由于土壤的物理、化學(xué)、微生物條件的改善而產(chǎn)生的間接效果。6.有益元素（beneficialelement）：并非植物生命活動(dòng)必需，但能促進(jìn)某些植物的生長(zhǎng)發(fā)育的元素。如Na、Si、Co、Se、V等。7.水培法（waterculturemethod）：亦稱溶液培養(yǎng)法或無土栽培法，是在含有全部或部分營(yíng)養(yǎng)元素的溶液中培養(yǎng)植物的方法。8.砂培法（sandculturemethod）：全稱砂基培養(yǎng)法，在洗凈的石英砂或玻璃球等基質(zhì)中，加入營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)植物的方法。9.生理酸性鹽（physiologicallyacidsalt）：植物根系從溶液中有選擇地吸收離子后使溶液酸度增加的鹽類。如供給（NH4）2SO4，植物對(duì)其陽(yáng)離子（NH4+）的吸收大于陰離子（SO42-），根細(xì)胞釋放的H+與NH4+交換，使介質(zhì)pH值下降，這種鹽類被稱為生理酸性鹽，如多種銨鹽。10.生理堿性鹽（physiologicallyalkalinesalt）：植物根系從溶液中有選擇地吸收離子后使溶液酸度降低的鹽類。如供給NaNO3，植物對(duì)其陰離子（NO3-）的吸收大于陽(yáng)離子（Na+），根細(xì)胞釋放OH-或HCO3-與NO3-交換，從而使介質(zhì)pH值升高，，如多種硝酸鹽。11.生理中性鹽（physiologicallyneutralsalt）：對(duì)于NH4+NO3-，植物吸收其陰離子和陽(yáng)離子的量幾乎相等，不改變周圍介質(zhì)的pH值，這類鹽被稱為生理中性鹽。12.單鹽毒害（toxicityofsinglesalt）：植物培養(yǎng)在單種鹽溶液中所引起的毒害現(xiàn)象。單鹽毒害無論是營(yíng)養(yǎng)元素或非營(yíng)養(yǎng)元素都可發(fā)生，而且在溶液很稀時(shí)植物就會(huì)受害。13.離子頡頏（ionantagonism）：離子間相互消除毒害的現(xiàn)象，也稱離子對(duì)抗。14.選擇吸收：根對(duì)不同鹽與同一鹽的不同離子的吸收具有選擇性，因而稱為選擇吸收。15.葉片營(yíng)養(yǎng)：植物除了根部吸收礦質(zhì)元素外，地上部分主要是葉面部分吸收礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的過程叫葉片營(yíng)養(yǎng)，也稱根外營(yíng)養(yǎng)。16.硝化作用（nutrification）：亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌使土壤中的氨或銨鹽氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程。17.反硝化作用（denutrification）：許多微生物，尤其是各種反硝化細(xì)菌，在土壤氧氣不足的條件下，將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，并進(jìn)一步把亞硝酸鹽還原成氨基游離氮的過程，結(jié)果使土壤中可利用氮消失。18.由空間（apparentfreespace，AFS）：根部的自由空間體積占根的總體積的百分?jǐn)?shù)。豌豆、大豆、小麥等植物的AFS在8%～14%之間。19.子的協(xié)合作用：是指一種離子的存在促進(jìn)另一種離子的吸收、利用。這種促進(jìn)作用就稱為離子協(xié)合（同）作用。20.離子的競(jìng)爭(zhēng)作用：一種離子的存在卻抑制植物對(duì)另一種離子的吸收，稱為離子競(jìng)爭(zhēng)，比如Br-、I-的存在使C1-的吸收減少。21.再利用元素：某些元素進(jìn)入地上部分后，仍呈離子狀態(tài)，例如鉀，有些則形成不穩(wěn)定的化合物，不斷分解釋放出的離子（如氯、磷）又轉(zhuǎn)移到其他需要的器官中去。這些元素就稱為再利用元素或稱為參與循環(huán)的元素。22.誘導(dǎo)酶（inducedenzyme）：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。如硝酸還原酶。水稻幼苗若培養(yǎng)在含硝酸鹽的溶液中就會(huì)誘導(dǎo)幼苗產(chǎn)生硝酸還原酶，如用不含硝酸鹽的溶液培養(yǎng)，則無此酶出現(xiàn)。23.植物營(yíng)養(yǎng)臨界期（criticalperiodofplantnrtrition）：又稱需肥臨界期，即植物生育期中對(duì)礦質(zhì)元素缺乏最敏感的時(shí)期。24.離子的被動(dòng)吸收（ionicpassiveabsorption）：細(xì)胞不需要由代謝提供能量的順電化學(xué)勢(shì)梯度吸收礦質(zhì)的過程。25.離子的主動(dòng)吸收（ionicactiveabsorption）：細(xì)胞利用呼吸釋放的能量逆電化學(xué)勢(shì)梯度吸收礦質(zhì)的過程。26.胞飲作用（pinocytosis）：吸附在質(zhì)膜上的物質(zhì)，通過膜的內(nèi)折轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)以攫取物質(zhì)的過程。27.平衡溶液（balancesolution）：將植物必須的各種元素按一定比例、一定濃度配成混合溶液，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有良好作用而無毒害的溶液。28.擴(kuò)散作用（diffusion）：分子或離子沿著化學(xué)勢(shì)或電化學(xué)勢(shì)梯度轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。電化學(xué)勢(shì)梯度包括化學(xué)勢(shì)梯度和電勢(shì)梯度兩方面，細(xì)胞內(nèi)外的離子擴(kuò)散決定于這兩種梯度的大??；而分子的擴(kuò)散決定于化學(xué)勢(shì)梯度或濃度梯度。二、下列符號(hào)的中文名稱1.AFS：表觀自由空間2.WFS：水自由空間3.NR：硝酸還原酶4.NiR：亞硝酸還原酶5.EDTA：乙二胺四乙酸6.GS：谷氨酰胺合成酶7.GOGAT：谷氨酸合成酶8.GDH：谷氨酸脫氫酶三、填空題1.N、P、K、Mg、Zn；Ca、Mn、S、Fe、B；Fe、Mg、Mn、Cu、S、N2.快還原力磷酸丙糖3.鎂鋅4.降低（呈酸性）5.木質(zhì)部韌皮部韌皮部胞間連絲6.葉色酶類活性葉綠素含量細(xì)胞汁液濃度酰胺與淀粉含量7.被動(dòng)吸收主動(dòng)吸收胞飲作用8.Fe、B、Cu、Zn、Cl、Co、Mn9.WFSDFS10.硝酸還原酶和亞硝酸還原酶銨11.不能再利用老葉12.上升（呈堿性）13.B14.上升上升上升下降15NPK四、問答題1.答：（1）根系吸收礦質(zhì)與吸收水分是既相互關(guān)聯(lián)又相互獨(dú)立的兩個(gè)過程相互關(guān)聯(lián)表現(xiàn)在：①鹽分一定要溶于水中，才能被根系吸收，并隨水流進(jìn)入根部的質(zhì)外體，隨水流分布到植株各部分；②礦質(zhì)的吸收，降低了根系細(xì)胞的滲透勢(shì)，促進(jìn)了植物的吸水。相互獨(dú)立表現(xiàn)在：①礦質(zhì)的吸收不與水分的吸收成比例；②二者的吸收機(jī)理不同，水分吸收主要是以蒸騰作用引起的被動(dòng)吸水為主，而礦質(zhì)吸收則是以消耗代謝能的主動(dòng)吸收為主；③二者的分配方向不同，水分主要分配到葉片用于蒸騰作用，而礦質(zhì)主要分配到當(dāng)時(shí)的生長(zhǎng)中心。（2）根對(duì)離子吸收具有選擇性植物對(duì)同一溶液中不同離子或同一鹽的陽(yáng)離子和陰離子吸收的比例不同，從而引起外界溶液pH發(fā)生變化。（3）根系吸收單鹽會(huì)受毒害任何植物，假若培養(yǎng)在某一單鹽溶液中，不久即呈現(xiàn)不正常狀態(tài)，最后死亡。這種現(xiàn)象稱為單鹽毒害。單鹽毒害無論是營(yíng)養(yǎng)元素或非營(yíng)養(yǎng)元素都可發(fā)生，而且在溶液很稀時(shí)植物就會(huì)受害。若在單鹽溶液中加入少量其它鹽類，這種毒害現(xiàn)象就會(huì)清除，這被稱為離子間的頡頏作用。2.答：（1）施用過多化肥使土壤溶液處于高滲狀態(tài)，植物根系直接的吸水困難，導(dǎo)致間接的吸鹽困難，若土壤溶液的水勢(shì)低于植物細(xì)胞水勢(shì)，則植物大量失水造成永久萎蔫，植物不僅不能吸鹽甚至死亡。（2）植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收主要有被動(dòng)吸收與主動(dòng)吸收二種形式。研究發(fā)現(xiàn)植物大量地通過載體逆電化學(xué)勢(shì)梯度主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)礦質(zhì)元素，而載體運(yùn)輸具有飽和效應(yīng)，因此一次施用過多化肥，不僅不能加快離子的主動(dòng)吸收過程，相反肥料易被雨水沖走造成浪費(fèi)以及"燒苗"現(xiàn)象的發(fā)生。3.答：溫度低時(shí)，代謝弱，能量不足，主動(dòng)吸收慢；細(xì)胞質(zhì)粘性增大，離子進(jìn)入困難。其中，土溫過低對(duì)植物吸收鉀和硅酸的影響最大。4.答：通常白天硝酸還原速度顯著較夜間為快，這是因?yàn)椋?1)光合作用可直接為硝酸、亞硝酸還原和氨的同化提供還原力NAD(P)H、Fdred和ATP。(2)光合作用制造同化物，促進(jìn)呼吸作用，間接為硝酸鹽的還原提供能量，也為氮代謝提供碳骨架。(3)硝酸還原酶與亞硝酸還原酶是誘導(dǎo)酶，其活性不但被硝酸誘導(dǎo)，而且光能促進(jìn)NO3-對(duì)NR、NiR活性的激活作用。5．答：（1）在細(xì)胞質(zhì)中，硝酸鹽經(jīng)硝酸還原酶還原為亞硝酸鹽。（2）由亞硝酸還原酶催化將亞硝酸鹽還原為氨，這一過程在葉片和根內(nèi)均可進(jìn)行。在葉內(nèi)其還原力來自光合作用，在根內(nèi)則來自呼吸作用。（3）植物體內(nèi)氨被同化為氨基酸主要是通過谷氨酰胺合成酶--谷氨酸合成酶途徑。6.答：①可以大大節(jié)約肥料。少量肥料施在土壤里，往往被土壤吸附固定，作物不能吸收利用。如果噴在植株上，特別是用微量元素作追肥，起的作用則大得多。②追肥及時(shí)方便。如果發(fā)現(xiàn)某作物缺乏某營(yíng)養(yǎng)元素時(shí)，用噴肥的方法，可以很快補(bǔ)救。特別在作物生長(zhǎng)后期，作物群體高大，在土壤內(nèi)施肥不便時(shí)，根外噴肥就方便多了。③對(duì)于那些鹽漬土、冷土、板結(jié)土中的植物根系，生理機(jī)能常受到抑制而衰退，吸收能力很差，根外噴肥在一定程度上可以改善其營(yíng)養(yǎng)不良的狀態(tài)。④根外營(yíng)養(yǎng)，也是診斷作物缺素癥的重要方法。植物的缺素癥，除可用葉子汁液進(jìn)行化學(xué)速測(cè)診斷外，還可以用根外噴肥方法診斷。把作物分成若干小區(qū)，分別噴施某些元素，如果某個(gè)小區(qū)內(nèi)癥狀消失，就可斷定它是由于缺乏什么營(yíng)養(yǎng)元素引起的。根外營(yíng)養(yǎng)雖有不少優(yōu)點(diǎn)，但只能作為一種給作物補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)的方法，它不能代替作物的基肥和按生育期進(jìn)行的根部追肥。因?yàn)樗膰娛┝坎淮?，肥效不能維持很長(zhǎng)。根外噴肥使用的溶液濃度不能太大，否則容易燒苗和引起器官的脫落。通常使用的濃度是：大量元素(氮、磷、鉀)濃度以0．5％為宜，微量元素(硼、錳、鐵、銅、鋅等)則以0．05％-0．1％比較合適。7．答：肥料是作物的糧食。合理施肥，能使作物生長(zhǎng)發(fā)育正常，產(chǎn)量增加，從植物生理方面分析，施肥增產(chǎn)的原因有如下幾方面：①擴(kuò)大作物的光合面積。合理增施氮、磷肥料，可以迅速擴(kuò)大光合作用面積。②提高作物的光合能力。在葉面積相同的情況下，光合能力強(qiáng)的作物，產(chǎn)量也相應(yīng)增加。為了盡可能地提高作物的光合能力，應(yīng)注意氮(N)、磷(P)、鉀(K)三要素的配合施用，同時(shí)還要注意適當(dāng)施用一些微量元素。③延長(zhǎng)光合作用時(shí)間。葉片壽命長(zhǎng)時(shí)，進(jìn)行光合作用的時(shí)間也長(zhǎng)，積累的干物質(zhì)也多，單位面積產(chǎn)量必然增加。如果缺乏肥料，特別是氮肥不足，葉片容易早衰凋落，縮短了光合作用時(shí)間。④促進(jìn)物質(zhì)的運(yùn)輸和分配。合理施用水、肥，可以調(diào)節(jié)光合產(chǎn)物向生殖器官運(yùn)輸分配，使作物穗大粒多，花、果脫落率降低經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量增加。⑤改良作物的生活環(huán)境。利用秸稈還田或增施有機(jī)肥，可以改良土壤結(jié)構(gòu)，防止土壤板結(jié)，增進(jìn)土壤微生物活動(dòng)。有了良好的土壤環(huán)境，作物才能生長(zhǎng)得更健壯。8.答：植物呈現(xiàn)綠色是因其細(xì)胞內(nèi)含有葉綠體，而葉綠體中含有綠色的葉綠素的緣故。因而凡是影響葉綠素代謝的因素都會(huì)引起植物失綠?？赡艿脑蛴校海?）光光是影響葉綠素形成的主要條件。從原葉綠素酸酯轉(zhuǎn)變?yōu)槿~綠酸酯需要光，而光過強(qiáng)，葉綠素反而會(huì)受光氧化而破壞。（2）溫度葉綠素的生物合成是一系列酶促反應(yīng)，受溫度影響。葉綠素形成的最低溫度約為2℃，最適溫度約30℃，最高溫度約40℃。高溫和低溫都會(huì)使葉片失綠。高溫下葉綠素分解加速，褪色更快。（3）營(yíng)養(yǎng)元素氮和鎂都是葉綠素的組成成分，鐵、錳、銅、鋅等則在葉綠素的生物合成過程中有催化功能或其它間接作用。因此，缺少這些元素時(shí)都會(huì)引起缺綠癥，其中尤以氮的影響最大，因此葉色的深淺可作為衡量植株體內(nèi)氮素水平高低的標(biāo)志。（4）氧缺氧能引起Mg-原卟啉Ⅸ或Mg-原卟啉甲酯的積累，影響葉綠素的合成。（5）水缺水不但影響葉綠素的生物合成，而且還促使原有葉綠素加速分解。此外，葉綠素的形成還受遺傳因素控制，如水稻、玉米的白化苗以及花卉中的花葉不能合成葉綠素。有些病毒也能引起花葉病。9.答：葉菜類植物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量主要是葉片部分，受氮素的影響較大。氮不僅是蛋白質(zhì)、核酸、磷脂的主要成分，而且是葉綠素的成分，與光合作用有密切關(guān)系。因此，氮的多寡會(huì)直接影響細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)，影響葉面積的擴(kuò)大和葉鮮重的增加。且氮素在土壤中易缺乏，因此在葉菜類植物的栽培中要多施氮肥。氮肥充足時(shí)，葉片肥大，產(chǎn)量高，汁多葉嫩，品質(zhì)好。鉀與糖類的合成有關(guān)。鉀肥充足時(shí)，蔗糖、淀粉、纖維素和木質(zhì)素含量較高，葡萄糖積累則較少。鉀也能促進(jìn)糖類運(yùn)輸?shù)劫A藏器官中，所以在富含糖類的貯藏器官（馬鈴薯塊莖和甘薯塊根）中鉀含量較多，種植時(shí)鉀肥需要量也較多。10.答：植物體內(nèi)的葉綠素在代謝過程中一方面合成，一方面分解，在不斷地更新。水稻秧苗根系在栽插過程中受傷，影響植株對(duì)構(gòu)成葉綠素的重要礦質(zhì)元素N和Mg的吸收，使葉綠素的更新受到影響，而分解過程仍然進(jìn)行。另一方面，N和Mg等礦質(zhì)元素是可重復(fù)利用元素，根系受傷后，新葉生長(zhǎng)所需的N和Mg等礦質(zhì)元素依賴于老葉中葉綠素分解后的轉(zhuǎn)運(yùn)，即新葉向老葉爭(zhēng)奪N和Mg等礦質(zhì)元素，這就加速了老葉的落黃，因此水稻秧苗在栽插后有一個(gè)葉色落黃過程。當(dāng)根系恢復(fù)生長(zhǎng)后，新根能從土壤中吸收N、Mg等礦質(zhì)元素，使葉綠素合成恢復(fù)正常。隨著新葉的生長(zhǎng)，植株的綠色部分增加，秧苗返青。

第三章植物的呼吸作用一、名詞解釋1．呼吸作用2．有氧呼吸3．無氧呼吸4．呼吸躍變5．氧化磷酸化6．P/O7．無氧呼吸消失點(diǎn)8．抗氰呼吸9．糖酵解10．三羧酸循環(huán)11．磷酸戊糖途徑12．巴斯德效應(yīng)13．末端氧化酶14．溫度系數(shù)15．呼吸鏈16．氧化磷酸化17．傷呼吸18．呼吸效率19．呼吸商20．呼吸速率．二、寫出下列符號(hào)的中文名稱1.EMP2.FAD3.DHAP4.GSSC5.FMA6.GAC7.Cyt8.GAS9.HMP10.FP11.UQ12.PPP13.TCA14.GAP15.DNP三、填空題1．呼吸作用的糖酵解是在細(xì)胞的進(jìn)行的，磷酸戊糖途徑是在細(xì)胞的進(jìn)行，三羧酸循環(huán)是在進(jìn)行。2．有氧呼吸和無氧呼吸的主要區(qū)別是______，它們開始走的共同途徑是______。3.植物組織衰老時(shí)，磷酸戊糖支路在呼吸代謝途徑中所占比例。4．一分子的葡萄糖經(jīng)過糖酵解凈產(chǎn)生______個(gè)ATP。5.植物呼吸代謝多樣性表現(xiàn)在、和。6.糖酵解和戊糖磷酸途徑之間有一個(gè)重要區(qū)別，即氧化還原的輔酶不同，糖酵解是______，而戊糖磷酸途徑是______。7.呼吸商為1.0時(shí)，說明被氧化為，呼吸商＜1.0時(shí)，被氧化物為，大于1.0時(shí)，被氧化物為。8.調(diào)節(jié)控制糖酵解過程的反應(yīng)速度時(shí)，催化三個(gè)主要控制反應(yīng)的酶是______、______、______。糖酵解的酶系定位于______內(nèi)，三羧酸循環(huán)酶系定位于______內(nèi)，呼吸鏈的組分定位于______。9.酚氧化酶是一種含______的氧化酶，存在于______，______內(nèi)。這種酶在制茶中有重要作用，在制綠茶時(shí)要立即殺青，防止______，避免______產(chǎn)生，保持茶氣清香。10.產(chǎn)生丙酮酸的糖酵解過程是______與______的共同途徑。11.無氧呼吸的特征是______，底物氧化降解______，大部分底物仍是______，因而釋放_(tái)_____少。12.天南星科海芋屬在開花時(shí)放熱很多，其原因是______。13.需要呼吸作用提供能量的生理過程有______、______、______等；不需要呼吸作用直接供能的生理過程有______、______、______。14.植物呼吸作用末端氧化酶有______、______、______、______。15.細(xì)胞完成有氧呼吸需經(jīng)歷三個(gè)連續(xù)的過程，它們是______、______和______。16.細(xì)胞色素氧化酶是含金屬______和______的氧化酶。17.蘋果削皮后會(huì)出現(xiàn)褐色，這是______作用的結(jié)果，此酶中含有金屬______。18.在正常生長(zhǎng)情況下，植物細(xì)胞里葡萄糖降解主要是通過______。19.植物呼吸作用的最適溫度一般在______。20.影響呼吸作用的外界因素主要是：______、______、______、______。四、問答題1.簡(jiǎn)述磷酸戊糖途徑的生理意義。2.植物長(zhǎng)期進(jìn)行無氧呼吸，造成傷害的原因是什么？3.闡明高等植物呼吸代謝多條途徑的生物學(xué)意義。4.簡(jiǎn)述植物抗氰呼吸的分布及其生物學(xué)意義。5.EMP產(chǎn)生的丙酮酸可能進(jìn)入哪些反應(yīng)途徑。6.呼吸作用和光合作用之間的相互依存關(guān)系表現(xiàn)在哪些方面?7.制作綠茶時(shí)，為什么要把摘下的茶葉立刻焙火殺青？8.TCA循環(huán)、PPP、GAC等途徑各發(fā)生在細(xì)胞的什么部位？各有何生理意義？9.呼吸作用與谷物貯藏的關(guān)系如何？10.簡(jiǎn)述植物組織受傷時(shí)呼吸速率加快的原因。參考答案一、名詞解釋1.呼吸作用（respiration）：生活細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物,在酶的參與下，逐步氧化分解并釋放能量的過程。2.有氧呼吸（aerobicrespiration）：生活細(xì)胞利用分子氧,將某些有機(jī)物質(zhì)徹底氧化分解,形成CO2和H2O，同時(shí)釋放能量的過程。3.無氧呼吸（anaerobicrespiration）：生活細(xì)胞在無氧條件下，把某些有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放能量的過程。微生物的無氧呼吸通常稱為發(fā)酵（fermentation）。4.呼吸躍變(respiratoryclimacteric)：果實(shí)成熟過程中，呼吸速率突然增高，然后又迅速下降的現(xiàn)象。呼吸躍變的產(chǎn)生與外界溫度和果實(shí)內(nèi)乙烯的釋放密切相關(guān)。呼吸躍變是果實(shí)進(jìn)入完熟的一種特征，在果實(shí)貯藏和運(yùn)輸中，重要的問題是降低溫度,抑制果實(shí)中乙烯的產(chǎn)生，推遲呼吸躍變的發(fā)生，降低其發(fā)生的強(qiáng)度，延遲果實(shí)的完熟。5.氧化磷酸化(oxidativephosphorylation)：在線粒體內(nèi)膜上電子經(jīng)電子傳遞鏈傳遞給分子氧生成水,并偶聯(lián)ADP和Pi生成ATP的過程。它是需氧生物生物氧化生成ATP的主要方式。6.P/O：磷氧比，氧化磷酸化的活力指標(biāo)，指每吸收一個(gè)氧原子所能酯化的無機(jī)磷的數(shù)目,即有幾個(gè)無機(jī)磷與ADP形成了ATP。呼吸鏈中兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)電子從NADH＋H+開始傳至氧生成水，一般可形成3分子的ATP，其P/O比為3。7.無氧呼吸消失點(diǎn)(anaerobicrespirationextinctionpoint)：無氧呼吸停止進(jìn)行的最低氧濃度(10%左右)稱為無氧呼吸消失點(diǎn)。8.抗氰呼吸(cyanideresistantrespiration)：對(duì)氰化物不敏感的那一部分呼吸?？骨韬粑梢栽谀承l件下與電子傳遞主路交替運(yùn)行，因此，這一呼吸支路又稱為交替途徑(alternativepathway)。9.糖酵解（glycolysis）：己糖在細(xì)胞質(zhì)中分解成丙酮酸的過程。為紀(jì)念在研究這途徑中有貢獻(xiàn)的三位生物化學(xué)家，又稱為Embden-Meyerhof-Parnas途徑，簡(jiǎn)稱EMP途徑（EMPpathway）。10.三羧酸循環(huán)(tricarboxylicacidcycle，TCAC)：在有氧條件下丙酮酸在線粒體基質(zhì)中徹底氧化分解的途徑。因檸檬酸是其中一重要中間產(chǎn)物所以也稱為檸檬酸循環(huán)(citricacidcycle)，這個(gè)循環(huán)是英國(guó)生物化學(xué)家克雷布斯(H.Krebs)發(fā)現(xiàn)的，所以又名Krebs循環(huán)(Krebscycle)。11.戊糖磷酸途徑(pentosephosphatepathway,PPP)：葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)直接氧化分解，并以戊糖磷酸為重要中間產(chǎn)物的有氧呼吸途徑。又稱己糖磷酸途徑(hexosemonophosphatepathway,HMP)。12.巴斯德效應(yīng)(Pasteureffect)：法國(guó)的科學(xué)家巴斯德(L.Pasture)最早發(fā)現(xiàn)從有氧條件轉(zhuǎn)入無氧條件時(shí)酵毋菌的發(fā)酵作用增強(qiáng)，反之,從無氧轉(zhuǎn)入有氧時(shí)酵毋菌的發(fā)酵作用受到抑制，這種氧氣抑制酒精發(fā)酵的現(xiàn)象叫做巴斯德效應(yīng)。13.末端氧化酶(terminaloxidase)：處于生物氧化一系列反應(yīng)的最末端的氧化酶。除了線粒體內(nèi)膜上的細(xì)胞色素氧化酶和抗氰氧化酶之外，還有存在于細(xì)胞質(zhì)中的酚氧化酶、抗壞血酸氧化酶和乙醇酸氧化酶等。14.溫度系數(shù)：由于溫度升高10℃15.呼吸鏈(respiratorychain)：即呼吸電子傳遞鏈(electrontransportchain)，指線粒體內(nèi)膜上由呼吸傳遞體組成的電子傳遞的總軌道。16.氧化磷酸化：氧化磷酸化就是呼吸鏈上的磷酸化作用，也就是當(dāng)NADH+H+上的一對(duì)電子被傳遞至氧時(shí)，所發(fā)生的ADP被磷酸化為ATP的作用。17.傷呼吸：植物組織受傷后呼吸往往增強(qiáng)，這部分作用稱為傷呼吸，傷呼吸能把傷口處所釋放出的酚類氧化為醌類，而醌類往往對(duì)微生物是有毒的，這樣就可以避免感染。18.呼吸效率(respiratoryratio)：植物每消耗1克葡萄糖可合成生物大分子物質(zhì)的克數(shù)。19.呼吸商(respiratoryquotient,RQ)：植物組織在一定時(shí)間內(nèi)，放出二氧化碳的量與吸收氧氣的量的比值叫做呼吸商，又稱呼吸系數(shù)(respiratorycoefficient)。20.呼吸速率(respiratoryrate)：指單位時(shí)間單位重量(干重或鮮重)的植物組織（或單位細(xì)胞、毫克氮）所放出的CO2的量或吸收的O2的量。呼吸速率是用來代表呼吸強(qiáng)弱的最常用的生理指標(biāo)。二、寫出下列符號(hào)的中文名稱1.EMP：糖酵解途徑2.FAD：黃素腺嘌呤二核苷酸3.DHAP：二羥丙酮磷酸4.GSSC：氧化態(tài)谷光甘肽5.FMA：黃素單核苷酸6.GAC：乙醛酸循環(huán)7.Cyt：細(xì)胞色素8.GAS：9.HMP：磷酸己糖支路10.FP：黃素蛋白11.UQ：泛醌12.PPP：戊糖磷酸途徑13.TCAC：三羧酸循環(huán)14.GAP：甘油醛-3-磷酸15.DNP：2,4-二硝基酚三、填空題1.細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)線粒體2.有氧與無氧參與糖酵解階段3.上升4.25.多條呼吸途徑呼吸電子傳遞有多條多種末端氧化酶6.NAD+NADP+7.碳水化合物油或脂肪酸有機(jī)酸8.果糖-6-磷酸激酶丙酮酸激酶已糖激酶細(xì)胞質(zhì)線粒體襯質(zhì)內(nèi)線粒體內(nèi)膜9.銅質(zhì)體微體多酚酶活化醌類物質(zhì)10.有氧呼吸無氧呼吸11.不利用氧不徹底有機(jī)物的形式能量12.進(jìn)行抗氰呼吸，其P／O值小，電子傳遞釋放的能量多變成熱能放出13.原生質(zhì)流動(dòng)主動(dòng)吸收水分與離子生物合成與降解（或細(xì)胞分裂細(xì)胞分生與分化物質(zhì)轉(zhuǎn)化與運(yùn)輸種子萌發(fā)授粉受精以及生物發(fā)光等）光反應(yīng)蒸騰作用干種子吸脹14.細(xì)胞色素氧化酶酚氧化酶抗壞血酸氧化酶交替氧化酶乙醇酸氧化酶15.糖酵解三羧酸循環(huán)氧化磷酸化16.銅鐵17.多酚氧化酶銅18.EMP-TCA19.25--35℃四、問答題1.答：①PPP在生物合成中占有十分重要的地位，該途徑中生成的中間產(chǎn)物是多種重要化合物合成的原料，能溝通多種代謝。例如：Ru5P和R5P是合成核苷酸的原料；E4P是合成莽草酸的原料，經(jīng)莽草酸途徑可進(jìn)一步合成芳香族氨基酸，還可合成與植物生長(zhǎng)、抗病有關(guān)的生長(zhǎng)素、木質(zhì)素、綠原酸、咖啡酸等。PPP可生成大量的NADPH，這是脂肪合成所必需的"還原力"，所以在植物感病、受傷、干旱，或合成脂肪代謝旺盛時(shí)，該途徑在呼吸中的比重上升。②由于該途徑和EMP-TCA途徑的酶系統(tǒng)不同，因此當(dāng)EMP-TCA途徑受阻時(shí)，PPP可代行正常的有氧呼吸，并有較高的能量轉(zhuǎn)化效率。2.答：（1）無氧呼吸釋放的能量少,要依靠無氧呼吸釋放的能量來維持生命活動(dòng)的需要就要消耗大量的有機(jī)物,以至呼吸基質(zhì)很快耗盡。⑵無氧呼吸生成氧化不徹底的產(chǎn)物,如酒精、乳酸等。這些物質(zhì)的積累，對(duì)植物會(huì)產(chǎn)生毒害作用。⑶無氧呼吸產(chǎn)生的中間產(chǎn)物少，不能為合成多種細(xì)胞組成成分提供足夠的原料。3.答：植物的呼吸代謝有多條途徑，如表現(xiàn)在呼吸底物的多樣性、呼吸生化歷程的多樣性、呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng)的多樣性以及末端氧化酶的多樣性等。不同的植物、器官、組織、不同的條件或生育期，植物體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解可通過不同的途徑進(jìn)行。呼吸代謝的多樣性是在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中，植物形成的對(duì)多變環(huán)境的一種適應(yīng)性，具有重要的生物學(xué)意義，使植物在不良的環(huán)境中，仍能進(jìn)行呼吸作用，維持生命活動(dòng)。例如，氰化物能抑制生物正常呼吸代謝，使大多數(shù)生物死亡，而某些植物具有抗氰呼吸途徑，能在含有氰化物的環(huán)境下生存。4.答：抗氰呼吸廣泛分布于高等植物中，如天南星科海芋屬，禾本科的玉米、小麥、大麥，豆科的豌豆、綠豆，還有甘薯、木薯、馬鈴薯、煙草、胡蘿卜等，在低等植物中也存在?？骨韬粑闹饕砉δ埽孩俜艧嵝?yīng)。與天南星科植物的佛陷花序春天開花傳粉、棉花種子發(fā)芽有關(guān)。②促進(jìn)果實(shí)成熟。果實(shí)成熟過程中呼吸躍變的產(chǎn)生，主要表現(xiàn)為抗氰呼吸的增強(qiáng)，而且，果實(shí)成熟中乙烯的產(chǎn)生與抗氰呼吸呈平行關(guān)系，三者緊密相連。③代謝的協(xié)同調(diào)控。在細(xì)胞色素電子傳遞途徑的電子呈飽和狀態(tài)時(shí)，抗氰呼吸就比較活躍，即可以分流電子；而當(dāng)細(xì)胞色素途徑受阻時(shí)，抗氰呼吸會(huì)產(chǎn)生或加強(qiáng)，以保證生命活動(dòng)繼續(xù)維持下去。④與抗病力有關(guān)?？购诎卟〉母适砥贩N在感病時(shí)抗氰呼吸活性明顯高于感病品種。5.答：糖酵解的產(chǎn)物丙酮酸的化學(xué)性質(zhì)十分活躍，可以通過各種代謝途徑，產(chǎn)生不同的反應(yīng)。若繼續(xù)處在無氧的情況下，丙酮酸就進(jìn)入無氧呼吸的途徑，轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖蓟蛉樗岬?通過乙酲發(fā)酵，丙酮酸先在丙酮酸脫羧酶作用下脫羧生成乙醛酸和CO2，再在乙醇脫氫酶的作用下，乙醛被還原為乙醇，或通過乳酸發(fā)酵，在乳酸脫氫酶的作用下丙酮酸被NADPH還原為乳酸)；在有氧氣的條件下，丙酮酸進(jìn)入線粒體，通過三羧酸循環(huán)逐步脫羧脫氫，徹底氧化分解為CO2和水；丙酮酸也可參于氮代謝用于氨基酸的合成等。6.答：①兩個(gè)代謝過程互為原料與產(chǎn)物，如光合作用釋放的O2可供呼吸作用利用，而呼吸作用釋放的CO2也可被光合作用所同化；光合作用的卡爾文循環(huán)與呼吸作用的戊糖磷酸途徑基本上是正反對(duì)應(yīng)的關(guān)系，它們有多種相同的中間產(chǎn)物(如GAP、Ru5P、E4P、F6P、G6P等)，催化諸糖之間相互轉(zhuǎn)換的酶也是類同的。②在能量代謝方面，光合作用中供光合磷酸化產(chǎn)生ATP所需的ADP和供產(chǎn)生NADPH所需的NADP+，與呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的，它們可以通用。7.答：茶葉中的氧化酶主要是多酚氧化酶，加工過程中，多酚氧化酶可將酚類物質(zhì)氧化成棕紅色的醌類物質(zhì)，使茶葉失去綠色。把采摘的茶葉立即殺青就可以破壞多酚氧化酶的活性，從而保持茶葉的綠色。8.答：（1）TCA循環(huán)發(fā)生在線粒體的基質(zhì)中，它的生理意義：①在TCA循環(huán)中，丙酮酸徹底氧化分解為CO2和水，同時(shí)生成NADH、FADH和ATP，所以TCA循環(huán)是需氧生物體內(nèi)有機(jī)物質(zhì)徹底氧化分解的主要途徑，也是需氧生物獲取能量的最有效途徑。②TCA循環(huán)可通過代謝中間產(chǎn)物與其他多條代謝途徑發(fā)生聯(lián)系，所以說，TCA循環(huán)是需氧生物體內(nèi)的多種物質(zhì)的代謝樞紐。（2）GAC途徑發(fā)生在植物和微生物的乙醛酸體中，它的生理意義：①GAC中生成中的二羧酸與三羧酸，可用以進(jìn)入TCA循環(huán)；②油料作物種子萌發(fā)時(shí),通過乙醛酸循環(huán)，將脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樘牵瑸闈M足生長(zhǎng)發(fā)育的需要。9.答：種子呼吸速率受其含水量的影響很大。一般油料種子含水量在8%～9%，淀粉種子含水量在12%～14%時(shí)，種子中原生質(zhì)處于凝膠狀態(tài)，呼吸酶活性低，呼吸極微弱，可以安全貯藏,此時(shí)的含水量稱之為安全含水量。超過安全含水量時(shí)呼吸作用就顯著增強(qiáng)。其原因是，種子含水量增高后，原生質(zhì)由凝膠轉(zhuǎn)變成溶膠，自由水含量升高，呼吸酶活性大大增強(qiáng)，呼吸也就增強(qiáng)。呼吸旺盛，不僅會(huì)引起大量貯藏物質(zhì)的消耗，而且由于呼吸作用的散熱提高了糧堆溫度，呼吸作用放出的水分會(huì)使種堆濕度增大，這些都有利于微生物活動(dòng)，易導(dǎo)致糧食的變質(zhì)，使種子喪失發(fā)芽力和食用價(jià)值。為了做到種子的安全貯藏，①嚴(yán)格控制進(jìn)倉(cāng)時(shí)種子的含水量不得超過安全含水量。②注意庫(kù)房的干燥和通風(fēng)降溫。③控制庫(kù)房?jī)?nèi)空氣成分。如適當(dāng)增高二氧化碳含量或充入氮?dú)?、降低氧的含量。④用磷化氫等藥劑滅菌，抑制微生物的活?dòng)。10.答：①細(xì)胞中的酚氧化酶等與其底物在細(xì)胞中是被隔開的，損傷使原來的間隔被破壞，酚類化合物被迅速氧化。②損傷使某些細(xì)胞恢復(fù)分裂能力，通過形成愈傷組織來修復(fù)傷口，這些分裂生長(zhǎng)旺盛的細(xì)胞，需要合成大量的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，這些均需通過增強(qiáng)呼吸作用為其合成提供原料和能量，所以組織的呼吸速率會(huì)提高。

第四章植物的光合作用一、名詞解釋1．光合作用2．光合午休現(xiàn)象3．希爾反應(yīng)4．熒光現(xiàn)象與磷光現(xiàn)象5．天線色素6．光合色素7．光合作用中心8．光合作用單位9．紅降現(xiàn)象10．雙光增益現(xiàn)象11.C3途徑12．C4途徑13．光合磷酸化14．非環(huán)式光合磷酸化l5.量子效率16．暗反應(yīng)17．同化力18．光反應(yīng)19．CAM途徑20．光呼吸21．表觀光合速率22．光飽和點(diǎn)23．光補(bǔ)償點(diǎn)24．CO2飽合點(diǎn)25．CO2補(bǔ)償點(diǎn)26．光能利用率27．瓦布格效應(yīng)28．原初反應(yīng)29．碳素同化作用30．葉面積指數(shù)二、將下列縮寫翻譯成中文1．CAM2．Pn3．P7004．P6805．LHC6．PSl7．PSⅡ8．PQ9．PC10．Fd11．Cytf1212．RuBP13．3-PGA14．PEPl5.GAP16．DHAP17．OAA18．TP19．Mal20．ASP21．SBP22．G6P23．F6P24．FDP25．LAI26．X5P27.Fe-S28.Rubisco29.P*30.DPGA三、填空題1.葉綠體的結(jié)構(gòu)包括______、______、______和片層結(jié)構(gòu)，片層結(jié)構(gòu)又分為_____和______。2.光合色素可分為______、______、______三類。3.葉綠素可分為______和______兩種。類胡蘿卜素可分為______和______。4.葉綠素吸收光譜的最強(qiáng)吸收帶在______和______。5.光合作用原初反應(yīng)包括光能的______過程。6.葉綠體色素中______稱作用中心色素，其他屬于______。7.缺水使光合速率下降的原因是______、______、______。8.卡爾文循環(huán)中，同化１分子CO2需消耗______分子ATP和______分子NADPH+H+。9.高等植物CO2同化的途徑有______、______、______三條，其中最基本的是______。10.葉綠素形成時(shí)所需的礦質(zhì)元素是______。11.進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器是______，暗反應(yīng)的場(chǎng)所是______。12．正常葉色為綠色是因?yàn)開_____，秋天樹葉呈黃色是因?yàn)開_____，有些葉子呈紅色是因?yàn)開____13.Rubisco是______的簡(jiǎn)稱，它催化______及______反應(yīng)。14.光合作用中淀粉的形成是在______中進(jìn)行，蔗糖的合成是在______中進(jìn)行。15.C3途徑、C4途徑、CAM途徑的CO2受體分別是__________、_________、______________。16.光合作用中心包括______、______和______三部分，PSⅡ的作用中心色素是______，PSI的作用中心色素是______，最初電子供體是______最終電子受體是______。17.光合作用分為_____和_____兩步，第一步實(shí)質(zhì)是_____，第二步實(shí)質(zhì)是_____。18.水的光解和氧的釋放需要的元素是______和______，氧氣來源于______。19、光反應(yīng)的全過程發(fā)生在葉綠體的_______________________，暗反應(yīng)則在葉綠體的________________進(jìn)行。20.光合磷酸化包括三種類型______、______和______。21.光呼吸是在_____、過氧化體、_____協(xié)同下完成的，其底物是。22.光反應(yīng)產(chǎn)生了______和______用以CO2的固定。23.兩個(gè)光系統(tǒng)存在的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是和。24.C3植物CO2受體是______,催化酶是______，最初產(chǎn)物是______。C4植物的CO2受體是______，催化酶是______，最初產(chǎn)物是______。25.從光合作用觀點(diǎn)來看，影響經(jīng)濟(jì)作用的因素包括______、______、______、______和______。26.碳同化過程中PEP羧化酶催化______和______生成______。RuBP羧化酶催化______和______生成______。27.卡爾文循環(huán)的第一個(gè)穩(wěn)定產(chǎn)物是，因此卡爾文循環(huán)又稱為。28.C3植物主要有______、______，C4植物主要有______和______，CAM植物主要有______、_____。29.合成葉綠素的起始物質(zhì)是_____和_____。30.RuBP羧化酶在______條件下起羧化作用，在______條件下起加氧酶作用。31.在自然條件下，植物光合作用的日變化曲線大體有兩種類型，即和。32.CAM植物含酸量是白天比夜間______，而碳水化合物含量則是白天比夜間______。33.提高植物的光合速率除了高光效育種以外，還可通過_____和_____來實(shí)現(xiàn)。34.景天酸代謝途徑的植物夜間吸收______合成______儲(chǔ)存在______中，白天再釋放出CO2供光合作用需要。35.光合作用的直接產(chǎn)物是碳水化合物，______、______和______。其中，碳水化合物主要是______和______。36．影響光合作用的外界因素主要有______、______、______、______。四、問答題1.如何證實(shí)光合作用中釋放的O2來自水?2.C4植物葉片在結(jié)構(gòu)上有哪些特點(diǎn)。3.光反應(yīng)與暗反應(yīng)的關(guān)系如何？4.簡(jiǎn)述外界環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響。5．什么是光反應(yīng)的同化力？如何形成的？如何被利用的？6．簡(jiǎn)述作物光能利用率低的原因及提高作物光能利用率的途徑。7．光合磷酸化有幾種類型？其電子傳遞各有何特點(diǎn)。8.簡(jiǎn)述植物失綠的可能原因。9.簡(jiǎn)述光呼吸的意義。10.C3途徑是誰發(fā)現(xiàn)的？C3途徑可分為哪三個(gè)階段?各階段的作用是什么?11.C4植物與CAM植物在碳代謝途徑上有何異同點(diǎn)?12.夏日光照強(qiáng)烈時(shí)，為什么植物會(huì)出現(xiàn)光合＂午休＂現(xiàn)象。參考答案一、名詞解釋1.光合作用(photosynthesis)：通常是指綠色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成有機(jī)物，同時(shí)釋放氧氣的過程。從廣義上講，光合作用是光養(yǎng)生物利用光能把二氧化碳合成有機(jī)物的過程。2.光合午休現(xiàn)象：指植物的光合速率在中午前后下降的現(xiàn)象。引起光合"午休"的主要因素是大氣干旱和土壤干旱。另外，中午及午后的強(qiáng)光、高溫、低CO2濃度等條件也會(huì)使光合速率在中午或午后降低。3.希爾反應(yīng)(Hillreaction)：希爾(Robert.Hill)發(fā)現(xiàn)在分離的葉綠體(實(shí)際是被膜破裂的葉綠體)懸浮液中加入適當(dāng)?shù)碾娮邮荏w(如草酸鐵)，照光時(shí)可使水分解而釋放氧氣，這個(gè)反應(yīng)稱為希爾反應(yīng)(Hillreaction)。其中的電子受體被稱為希爾氧化劑(Hilloxidant)。4.熒光(fluorescence)和磷光(phosphorescence)現(xiàn)象：激發(fā)態(tài)的葉綠素分子回到基態(tài)時(shí)，可以光子形式釋放能量。處在第一單線態(tài)的葉綠素分子回至基態(tài)時(shí)所發(fā)出的光稱為熒光，而處在三線態(tài)的葉綠素分子回至基態(tài)時(shí)所發(fā)出的光稱為磷光。5.天線色素(antennapigment)：又稱聚(集)光色素(lightharvestingpigment)，指在光合作用中起吸收和傳遞光能作用的色素分子，它們本身沒有光化學(xué)活性。6.光合色素：指參與光合作用中光能的吸收、傳遞和原初反應(yīng)的各種色素。包括葉綠素、類胡蘿卜素、藻膽素。可分為聚光色素與作用中心色素兩類。7.光合作用中心：指在葉綠素或載色體中，進(jìn)行光合作用原初反應(yīng)的最基本色素蛋白結(jié)構(gòu)，至少包括一個(gè)光能轉(zhuǎn)換色素分子、一個(gè)原初電子受體和一個(gè)原初電子供體。8.光合單位(photosyntheticunit)：最初是指釋放1個(gè)O２分子所需要的葉綠素?cái)?shù)目，測(cè)定值為2500chl/O２。若以吸收1個(gè)光量子計(jì)算，光合單位為300個(gè)葉綠素分子；若以傳遞1個(gè)電子計(jì)算，光合單位為600個(gè)葉綠素分子。而現(xiàn)在把存在于類囊體膜上能進(jìn)行完整光反應(yīng)的最小結(jié)構(gòu)單位稱為光合單位。它應(yīng)是包括兩個(gè)反應(yīng)中心的約600個(gè)葉綠素分子(300×2)以及連結(jié)這兩個(gè)反應(yīng)中心的光合電子傳遞鏈。它能獨(dú)立地捕集光能，導(dǎo)致氧的釋放和NADP的還原。9.紅降現(xiàn)象(reddrop)：光合作用的量子產(chǎn)額在波長(zhǎng)大于680nm時(shí)急劇下降的現(xiàn)象。10.雙光增益效應(yīng)或愛默生增益效應(yīng)(Emersonenhancementeffect)：在用遠(yuǎn)紅光照射時(shí)補(bǔ)加一點(diǎn)稍短波長(zhǎng)的光(例如650nm的光)，則量子產(chǎn)額大增，比用這兩種波長(zhǎng)的光單獨(dú)照射時(shí)的總和還要高。這種在長(zhǎng)波紅光之外再加上較短波長(zhǎng)的光促進(jìn)光合效率的現(xiàn)象被稱為雙光增益效應(yīng)，因這一現(xiàn)象最初由愛默生(Emerson)發(fā)現(xiàn)的，故又叫愛默生增益效應(yīng)。11.C３途徑：亦稱卡爾文-本森(Calvin-Benson)循環(huán)。整個(gè)循環(huán)由RuBP開始至RuBP再生結(jié)束，共有14步反應(yīng)，均在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行。全過程分為羧化、還原、再生3個(gè)階段。由于這條光合碳同化途徑中CO2固定后形成的最初產(chǎn)物3-磷酸甘油酸(PGA)為三碳化合物，所以稱C３途徑，也叫做C３光合碳還原循環(huán)(C３photosyntheticcarbonreductioncycle，C３-PCR循環(huán))。12.C4途徑：亦稱哈奇-斯萊克(Hatch-Slack)途徑，整個(gè)循環(huán)由PEP開始至PEP再生結(jié)束，要經(jīng)葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞兩種細(xì)胞，循環(huán)反應(yīng)雖因植物種類不同而有差異，但基本上可分為羧化、還原或轉(zhuǎn)氨、脫羧和底物再生四個(gè)階段。由于這條光合碳同化途徑中CO2固定后形成的最初產(chǎn)物草酰乙酸(OAA)為C4-二羧酸化合物，所以叫做C4雙羧酸途徑(C4dicarboxylicacidpathway)，簡(jiǎn)稱C4途徑13.光合磷酸化(photosyntheticphosphorylation，photophosphorylation)：光下在葉綠體(或載色體)中發(fā)生的由ADP與Pi合成ATP的反應(yīng)。14.非環(huán)式光合磷酸化(noncyclicphotophosphorylation)：與非環(huán)式電子傳遞偶聯(lián)產(chǎn)生的磷酸化反應(yīng)。在反應(yīng)中，體系除生成ATP外，同時(shí)還有NADPH的產(chǎn)生和氧的釋放。15.量子效率(quantumefficiency)：又稱量子產(chǎn)額(quantumyield)，是指光合作用中吸收一個(gè)光量子所能引起的光合產(chǎn)物量的變化，如放出的氧分子數(shù)或固定的CO2的分子數(shù)。16.暗反應(yīng)(darkreaction)：光合作用中的酶促反應(yīng)，即發(fā)生在葉綠體間質(zhì)中的同化CO２反應(yīng)。17.同化力(assimilatorypower)：ATP和NADPH是光合作用光反應(yīng)中由光能轉(zhuǎn)化來的活躍的化學(xué)能，具有在黑暗中同化CO２為有機(jī)物的能力，所以被稱為"同化力"。18.光反應(yīng)(lightreaction)：光合作用中需要光的反應(yīng)。為發(fā)生在類囊體上的光的吸收、傳遞與轉(zhuǎn)換、電子傳遞和光合磷酸化等反應(yīng)的總稱。19.景天科酸代謝途徑（Crassulaceanacidmetabolismpathway，CAM途徑）：景天科、仙人掌科等科中的植物，夜間固定CO2產(chǎn)生有機(jī)酸，白天有機(jī)酸脫羧釋放CO2，進(jìn)行CO2固定，這種與有機(jī)酸合成日變化有關(guān)的光合碳代謝途徑稱為景天科酸代謝途徑。20.光呼吸(photorespiration)：植物的綠色細(xì)胞在光照下吸收氧氣釋放CO2的過程，由于這種反應(yīng)僅在光下發(fā)生，需葉綠體參與，并與光合作用同時(shí)發(fā)生，故稱作為光呼吸。因?yàn)楣夂粑牡孜镆掖妓岷推溲趸a(chǎn)物乙醛酸，以及后者經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用形成的甘氨酸皆為C2化合物，因此光呼吸途徑又稱為C2光呼吸碳氧循環(huán)(C2photorespirationcarbonoxidationcycle，PCO循環(huán))，簡(jiǎn)稱C2循環(huán)。21.表觀光合速率也叫凈光合速率：指光合作用實(shí)際同化的CO2量減掉同一時(shí)間內(nèi)呼吸釋放的CO2量的差值，常用單位是CO2mg／dm2.hr。22.光飽和點(diǎn)(lightsaturationpoint)：當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)時(shí)，光合速率就不再隨光強(qiáng)的增高而增加，這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象。開始達(dá)到光合速率最大值時(shí)的光強(qiáng)稱為光飽和點(diǎn)。23.光補(bǔ)償點(diǎn)(lightcompensationpoint)：隨著光強(qiáng)的增高，光合速率相應(yīng)提高，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一光強(qiáng)時(shí)，葉片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于O2釋放量，表觀光合速率為零，這時(shí)的光強(qiáng)稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。24.CO2飽和點(diǎn)(CO2saturationpoint)：當(dāng)CO2達(dá)到某一濃度時(shí)，光合速率達(dá)到最大值，開始達(dá)到光合最大速率時(shí)的CO2濃度稱為CO2飽和點(diǎn)。25.CO2補(bǔ)償點(diǎn)(CO2compensationpoint)：指光合速率與呼吸速率相等時(shí)，也就是凈光合速率為零時(shí)環(huán)境中的CO2濃度。26.光能利用率(efficiencyforsolarenergyutilization)：植物光合作用積累的有機(jī)物中所含的化學(xué)能占光能投入量的百分比。27.瓦布格效應(yīng)：氧氣對(duì)光合作用抑制的現(xiàn)象。28.原初反應(yīng)：是光合作用起始的光物理化學(xué)過程，包括光能的吸收、傳遞與電荷的分離,即天線色素吸收光能并傳遞給中心色素分子，使之激發(fā)，被激發(fā)的中心色素分子將高能電子傳給原初電子受體．同時(shí)又從原初電子供體獲得電子。29.碳素同化作用：即二氧比碳固定和還原成有機(jī)化合物的過程，包括綠色植物的光合作用，細(xì)菌的光合作用和化能合成作用。30.葉面積指數(shù)：指單位土地面積上作物葉面積與土地面積之比。二、將下列縮寫翻譯成中文1.CAM：景天科酸代謝2.Pn：凈光合速率3.P700：PSI作用中心色素4．P680：光系統(tǒng)Ⅱ作用中心色素5．LHC：聚光色素復(fù)合體6．PSⅠ：光系統(tǒng)Ⅰ7．PSⅡ：光系統(tǒng)Ⅱ8．PQ：質(zhì)體醌9．PC：質(zhì)藍(lán)素10．Fd：鐵氧還蛋白11．Cytf12：細(xì)胞色素1212．RuBP：核酮糖-1，5-二磷酸13．3-PGA：3-磷酸甘油酸14．PEP：磷酸烯醇式丙酮酸l5.GAP：3-磷酸甘油醛16．DHAP：磷酸二羥丙酮17．OAA：草酰乙酸18．TP：磷酸丙糖19．Mal：蘋果酸