植物生理學課后習題

1、植物生理學課后練習第一章名詞解釋1.水稅：water potential是摩爾體積津貼化學稅差。水溶液的化學勢和純凈水的化學勢之差除以水的摩爾體積。2.滲透稅：osmotic potential(也稱為溶質(zhì)的存在)降低了水的自由能，因此其水勢是低于純凈水的水勢下降。在標準壓力下，溶液的滲透力等于溶液的水勢。3.壓力稅：pressure potential細胞原生質(zhì)體吸收膨脹在細胞壁上產(chǎn)生作用力相互作用的結(jié)果，引起限制彈性細胞壁和原生質(zhì)膨脹的反作用。4.質(zhì)量外體途徑：apoplast pathway水分通過細胞壁。沒有細胞間等細胞質(zhì)部分的運動阻力小，速度快。5.孔質(zhì)體途徑：symplast pa

2、thway水分從一個細胞的細胞質(zhì)中經(jīng)過胞間演講者，轉(zhuǎn)移到另一個細胞的細胞質(zhì)中，形成一個細胞質(zhì)連續(xù)體。6.滲透作用(osmosis):物質(zhì)隨著水的梯度運動。7.根部壓力：水分進入中央支柱后，由抽水拔模引起的壓力。8.增產(chǎn)作用：水分以氣體狀態(tài)通過植物體表面(主要是葉子)從體內(nèi)流失到體外的現(xiàn)象。9.蒸騰速率：一段時間內(nèi)植物的單位葉面積蒸發(fā)的水量。10.蒸騰速率(tr):植物蒸發(fā)水分和光合作用產(chǎn)生的干物質(zhì)的比例。11.水分利用率-瓦特use efficiency-是指植物制造1g干物質(zhì)所消耗的水分克數(shù)。12.內(nèi)聚力學說科恩樹水分大的內(nèi)聚力足以抵抗張力，葉志根樹能解釋水分不斷上升的原因的學說。同一水分子

3、之間具有徐璐吸引的力量，這稱為凝聚力。葉子蒸發(fā)后，從下部吸收水，因此水柱的一端總是受到壓力，同時水柱本身的重量下降水柱，上下下落，在水柱上產(chǎn)生張力。眾所周知，水分子和水分子之間的凝聚力高達- 300105pa，水分子和導管或管內(nèi)纖維素分子之間有很強的附著力，遠遠大于水柱的張力(-5 -30105pa)，因此可以繼續(xù)制造水柱。13.水分臨界期水分臨界期植物對水分不足特別敏感的時期。思考考試問題1.將植物細胞分別放在純和1mol/l甘蔗溶液中，細胞滲透稅。壓力稅。絲瓜和細胞體積會發(fā)生什么變化？答：純凈水中：細胞吸水，滲透力大，壓力力大，水勢大，體積大。甘蔗溶液中：細胞失去水，滲透力減少，壓力勢減少

4、，水勢減少，細胞體積減少2.從植物生理學的角度分析農(nóng)諺是“有收獲，沒有收獲，就在于水”的道理水分在植物中的作用很大，3:1水分是細胞質(zhì)的主要成分，2水分是代謝作用過程中的反應物質(zhì)，3水分是植物吸收和運輸物質(zhì)的溶劑4水分，可以保持植物的固有姿態(tài)。5細胞需要足夠的水來分裂和生長。3.水分如何通過膜輸送到細胞中，滿足正常生命活動的需要？答：植物細胞吸水的茄子主要方法有三種：擴散、集流、滲透作用，最后一種方法是前兩種茄子方法的組合，在細胞吸收中占主要位置。擴散是物質(zhì)根據(jù)濃度梯度向下移動，集流是物質(zhì)根據(jù)壓力梯度移動向下運動，而滲透作用是物質(zhì)隨著水洗漸層運動。細胞內(nèi)的水勢低于細胞外的水勢時，細胞吸收水，水

5、在細胞外向細胞內(nèi)移動。水分集流通過膜的手工蛋白形成水道而實施。4.水分如何進入根導管？水分如何用葉子運輸？答：首先，植物的根從土壤中吸收水，主要在尖點進行。通過質(zhì)的體外途徑、膜間途徑、空質(zhì)體途徑。通過根毛、根皮層、根中柱集、根導管。然后在根壓和增產(chǎn)力的推動下，水分從下往上輸送，其中增產(chǎn)力是主要動力。同一分子之間有相互吸引，即凝聚力。樹葉蒸發(fā)后從下部吸收水，因此水柱的一端總是拉，同時水柱本身的質(zhì)量下降水柱，拉動水柱產(chǎn)生張力。(威廉莎士比亞，溫德夏，書籍) (威廉莎士比亞，溫德夏，現(xiàn)譯) (威廉莎士比亞，歌劇，現(xiàn)譯)水分子的內(nèi)聚力很大，張力比水柱大，因為大小的緣故，水柱不斷制造，使水分可以輸送到葉

6、子上。5.植物葉片的氣孔為什么在光照條件下打開，在黑暗條件下關(guān)閉？答：在光照條件下，保護細胞膜上的質(zhì)子泵atp酶，將質(zhì)子泵排出質(zhì)膜，使質(zhì)膜內(nèi)部的電勢更負，因此通過各種通道吸收各種離子，積累有機溶質(zhì)，在液泡中積累，氣孔就打開了。在黑暗條件下，質(zhì)子泵atp酶無法激活，無法進行以下過程，氣孔關(guān)閉。在光照條件下，消耗co2防御細胞光合作用，細胞質(zhì)內(nèi)的ph值增加，淀粉水解成可溶性糖，細胞水位下降，從周圍細胞吸收水分，氣孔打開。在黑暗的條件下正好相反。氣孔開放與保衛(wèi)細胞的結(jié)構(gòu)有關(guān)嗎？答：與保衛(wèi)細胞的細胞壁有關(guān)。保衛(wèi)細胞壁厚度不同，纖維素微纖維與胞壁連接，會引起氣孔運動。例如，雙子葉植物的腎形保衛(wèi)細胞的內(nèi)壁

7、(氣孔的一側(cè))很厚，外壁很薄，微纖維從氣孔排列成扇形輻射。當保衛(wèi)細胞吸水膨脹的時候，薄的外墻容易伸展，向外擴張，但是微纖維很難伸展，它在內(nèi)壁起作用，拉動內(nèi)壁，從而打開氣孔。7.節(jié)水農(nóng)業(yè)工程對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有什么意義？答：我國是世界貧水國家之一，而且有限的水資源分布不均，西北華北地區(qū)極度缺水，限制了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。節(jié)水農(nóng)業(yè)工程可以從較少的水源中獲得巨大的收益，提高水分利用效率，無疑會給我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來新的突破。8.種植作物的時候，如何進行合理的灌溉？答：在生產(chǎn)實踐中，我們要盡量保持作物的水分平衡。水分平衡是指植物吸收量補償蒸發(fā)量的狀態(tài)。水分平衡破壞時，經(jīng)常發(fā)生枯萎現(xiàn)象，農(nóng)業(yè)保證灌溉作物是水分供應。移植

8、植物經(jīng)常修剪一些枝葉，減少蒸發(fā)，目的是保持水分平衡。種植作物時，要根據(jù)植物的外部性征客觀灌溉。通過葉水勢、細胞液濃度、滲透勢、氣相公度，可以確定是否需要水。節(jié)水灌溉是多種茄子方法：噴灌、滴灌、赤字灌溉和可控性分根交替灌溉。9.設計證明植物有蒸發(fā)作用的實驗裝置。答：用容積法測定植物有增產(chǎn)作用。將帶葉的植物樹枝通過一段乳膠連接到適當?shù)墓苌?，管?nèi)充滿水，形成簡單的增產(chǎn)系統(tǒng)。隨著時間的推移，管子里的水減少，可以證明植物有蒸發(fā)作用。10.設計測量水分運輸速度的實驗水分染色可以觀察牙齒顏色，記錄一段時間內(nèi)運輸?shù)木嚯x，以測量運輸速度11.如何將水分不足的生理變化應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)節(jié)水、高產(chǎn)、雙贏的目的？我

9、們要盡量保持作物的水分平衡，合理灌溉33601灌溉2，滴灌3兆赤字灌溉4控制性分根置換灌溉。第三章名詞解釋1.光合作用光合作用綠色植物吸收陽光的能量，同化二氧化碳和水，制造有機物和釋放氧氣的過程。2.吸收光譜亞光譜與發(fā)射光譜相反，材料在特定頻率下對電磁輻射吸收的比率。將葉綠素溶液置于光源和光譜儀之間，可以看到光譜中部分波長的光被吸收，因此光譜中會出現(xiàn)黑線或暗帶。牙齒光譜稱為吸收光譜。3.熒光現(xiàn)象：葉綠素溶液在透射光下呈綠色，在反射光下呈紅色(葉綠素a為血紅光，葉綠素b為棕紅色)，這稱為熒光現(xiàn)象。4.磷光現(xiàn)象：葉綠素除了照明時間外，還能發(fā)出熒光，去除光源后還能發(fā)出微弱的紅光。第一個三線狀態(tài)是返回

10、基態(tài)時產(chǎn)生的光。磷光。5.增益效果：通過兩個波長的光合作用提高光合作用效率的現(xiàn)象稱為增益效果或愛默生效果。6.光反應：必須在光下進行。光反應是葉綠素等色素吸收光能，將光能轉(zhuǎn)換為化學能，形成atp和nadph的過程。光反應包括光能量吸收、電子傳輸、光合作用磷酸化等三個茄子主要階段，在囊體膜中進行。證券2008300502047.碳反應(carbon reaction):可以在黑暗的地方或光線下進行，由多種酶觸發(fā)的化學反應，葉綠體分別利用光反應產(chǎn)生的atp和nadph作為能量和還原的動力，通過酶的催化固定co2，將其轉(zhuǎn)化為糖，在葉綠體的基質(zhì)中進行。8.光合作用單位：(光合成單位)是指結(jié)合類囊體膜進

11、行光合作用的最小結(jié)構(gòu)單位。光合單位=電容器顏料系統(tǒng)反應中心9.集光色素(天線色素): (光-哈維斯特皮格門特)沒有光化學活性，只收集光能量，并傳遞到反應中心色素，包括絕大多數(shù)色素(大部分是葉綠素a，所有葉綠素b，胡羅卜素，葉黃素)。10.原始反應：(主反應)光合作用的第一階段包括色素分子吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的過程，從葉綠素被光刺激到第一次光反應11.反應中心：(reaction centre)將光能轉(zhuǎn)化為化學能的膜蛋白質(zhì)復合體有特殊的葉綠素a、脫鎂葉綠素、醌等電子受體12.hill反應：(hilli動作)在光下，水通過氧復合物作用于光系統(tǒng)2的卵泡膜表面，釋放氧氣，產(chǎn)生電子，將質(zhì)子釋放到卵泡體內(nèi)

12、11.光和鏈：(lightandchain)類囊膜的ps ii和ps之間緊密排列的電子載體完成電子傳輸?shù)目傑壍馈?2.光和磷酸化：(lightandphosphorylation)由光和活性光驅(qū)動和存儲的膜類囊體膜的質(zhì)子梯度能量將adp和磷酸合成為atp的過程。13.光和速度：(lightandspeed)光合作用強弱的表示，又稱“光合作用強度”。光合率的大小可以表示為單位時間、單位葉面積吸收的co2或釋放的o2，或者表示為單位時間、單位葉面積累積的建筑物的質(zhì)量。14.同化力：(assimilatorypower)是通過nadph和atp推進的一系列co2同化過程，將co2轉(zhuǎn)化為糖類等有機物。

13、從物質(zhì)生產(chǎn)的角度來看，占據(jù)植物體干重90%以上的有機物都是通過碳同化變形的。碳同化是在葉綠體的基質(zhì)中完成的，有很多種類的酶參與的反應。atp和nadph在碳反應中用于co2同化，因此用同化力合成兩種牙齒物質(zhì)。15.卡爾文周期：(thecalvincycle)卡爾文周期是所有植物光合作用碳同化的基本途徑，反應場所是葉綠體內(nèi)的基質(zhì)。周期可以分為三個階段：羧基化階段、還原階段和更新階段。整個周期可以通過使用atp作為能量源，降低nadph的能量等級，增加高能電子來制造糖。16.c4循環(huán)(c4-di羧酸途徑):植物固定co2時，原來的穩(wěn)定產(chǎn)物是撒但索二碳酸化合物(蘋果酸和天冬氨酸)的生活方式。17.光

14、抑制(photoinhibition):光超過光合作用系統(tǒng)可利用的量時，光合作用功能下降稱為光合作用光抑制。18.經(jīng)天山代謝途徑(crassulacean acid metabolism，cam) :晚上氣孔開放，吸入co2，在pep羧激酶的作用下與pep結(jié)合形成oaa，返回蘋果酸，在液泡中積累，白天氣孔關(guān)閉后，液泡中的蘋果酸被輸送到胞質(zhì)溶膠中，nad-蘋果酸此外，丙糖磷酸通過糖酵解過程形成pep，進一步循環(huán)。這種有機酸合成日變化的代斯類型最早在景天和植物中發(fā)現(xiàn)，被稱為景天山代斯途徑。19.光呼吸：植物的綠色細胞是依靠光吸收o2和釋放co2的過程。20.表觀光合成作用(apparent pho

15、tosynthesis):葉綠體吸收co2并釋放o2的過程。測量光合速率時沒有考慮線粒體呼吸和光呼吸的結(jié)果是表觀光合成21.真正的光合作用：(true photosynthesis)呼吸作用和表征觀光合成和光合作用就是真正的光合作用作用。22.光飽和點：在一定范圍內(nèi)，光聚合率隨著亮度的增加而加快，光聚合率不再增加時的照明強度稱為光飽和點。23.溫室效應：(greenhouse effect)原始太陽輻射到地面的熱量，地球以紅外線發(fā)射回太空。由于人類向地球大氣層無限排放二氧化碳，二氧化碳濃度繼續(xù)增加。大氣中的co2能強烈吸收紅外線，太陽輻射的能量在大氣中“出入困難”，溫度上升，產(chǎn)生的溫室效應。2

16、4.co2補償點：(co2 compensation point)當光合作用吸收的二氧化碳的楊怡呼吸等于二氧化碳釋放的二氧化碳量時，外部co2濃度。25.光補償點：(light compensation point)是指同一葉子在同一時間內(nèi)在光合作用過程中吸收的co2和在呼吸過程中釋放的co2等數(shù)量的光強度。26.efficiency for solar energy utilization(能源利用率):這是對單位土地面積中農(nóng)作物通過光合作用生產(chǎn)的有機物中包含的能源與牙齒土地接受的太陽能進行比較的結(jié)果。思考考試問題1.植物光合作用光反應和碳反應在細胞的哪個部位進行？為什么？答：光反應在室流囊體膜(光合作用膜)中進行，碳反應在葉綠體的基質(zhì)中進行。因為光反應所需的色素等在膠囊里，碳反應所需的co2受體、酶等在葉綠體氣質(zhì)里。2.在光合作用過程中，atp和nadph是如何形成的？如何使用atp和nadph？答：當oec中的水分解后，將h釋放到類囊體腔，將電子傳遞到ps2。當電子傳遞到光合電子傳遞鏈時，類囊外的h轉(zhuǎn)移到腔內(nèi)，通過膜的h濃度下降，形成atp。同時，將電子傳遞到ps1，進一步提高能量位，將h還原nadp返回nadph，釋放o2?？栁闹芷谑褂霉夥磻纬傻腶tp和nadph作為能量固定和還原co2。3.比較ps1和ps