植物生理学期末复习

植物生理学期末复习

第一章 植物的水分代谢 一、 名词解释

渗透势:由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值,亦称溶质势( ). 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。

质外体途径:指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的部分移动，阻力小、速度快。

共质体途径:指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速率慢。

根压: 植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。 二、缩写符号翻译

Mpa：兆帕斯卡 WUE：水分利用效率；ψw：细胞水势 ψp：压力势；ψs：溶质势 三、填空题

1、一个典型细胞的水势等于 ψs+ψp+ψm+ψg ；

具有液泡的细胞的水势等于 ψs+ψp ；干种子细胞的水势等于 ψm 。

2、形成液泡后，细胞主要靠 渗透性 吸水。风干种子的萌发吸水主要靠 吸胀作用 。 3、在细胞初始质壁分离时，细胞的水势等于渗透势，压力势等于 0 。 4、相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的水势差异。 5、证明根压存在的证据有 吐水和 伤流 。

6、叶片的蒸腾作用有两种方式：角质蒸腾和气孔蒸腾 。

7、常用的蒸腾作用的指标有 蒸腾速率 、蒸腾比率 和 水分利用率 。 四、选择题

1、一般而言，进入冬季越冬作物组织内自由水/束缚水的比值：（ B ）。 A、升高；B、降低；C、不变；D、无规律。

2、有一个充分为水饱和的细胞，将其放入比细胞液浓度低10倍的溶液中，则细胞体积：（ B ） A、变大；B、变小；C、不变；D、可能变小，也可能不变。 3、已形成液泡的植物细胞吸水靠（ B）。

A、吸涨作用；B、渗透作用；C、代谢作用；D、扩散作用。 4、已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是：（ C ）。

A、初质势很低；B、衬质势不存在；C、衬质势很高，绝对值很小；D、衬质势很低，绝对值很小。 5、将一个细胞放入与其渗透势相等的外界溶液中，则细胞（ D ）。

A、吸水；B、失水；C、既不吸水也不失水；D、既可能失水也可能保持平衡 。 6、保卫细胞的水势变化与下列有机物质有关（ C ）。 A、丙酮酸；B、脂肪酸；C、苹果酸；D、草酸乙酸 。 7、土壤通气不良使根系吸水量减少的原因是（ AD ）。

A、缺乏氧气；B、水分不足；C、水分太多；D、CO2浓度过高。 8、植物体内水分向上运输的动力有 ( B )。

A、大气温度；B、蒸腾拉力；C、水柱张力；D、根压。 9、植物的水分临界期是指植物（ A ）。

A、对水分缺乏最敏感的时期；B、需水量最多的时期；C、需水终止期； D、生长最快的时期 。 五、问答题

1.将植物细胞分别放在纯水和1mol·L-1的蔗糖溶液中，该细胞的渗透势、压力势及细胞体积会发生什么变化？

答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。

2.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：（1）进入根部导管有三种途径：

①质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。 ②跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。

③共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质 的连续体，移动速度较慢。

这三条途径共同作用，使根部吸收水分。

（2）运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升

3.根系吸水的动力是什么？土壤条件是如何影响根系吸水的？ 答：根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。 ①土壤中可用水量：土壤中可用水分含量降低时，土壤溶液与根部细胞间的水势差减小，根系吸水缓慢。 ②土壤通气状况：土壤通气状况不好，土壤缺氧和二氧化碳浓度过高，使根系细胞呼吸速率下降，引起根系吸水困难。

③土壤温度：低温不利于根系吸水，因为低温下细胞原生质黏度增加，水分扩散阻力加大；同时根呼吸速率下降，影响根压产生，主动吸水减弱。高温也不利于根系吸水，土温过高加速根的老化进程，根细胞中的各种酶蛋白高温变形失活。

④土壤溶液浓度：土壤溶液浓度过高引起水势降低，当土壤溶液水势与根部细胞的水势时，还会造成根系失水。

4.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？ 答：①保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。

②保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁 易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。

保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。

第二章 植物的矿质营养

一、名词解释

被动运输：离子（或溶质)跨过生物膜不需要代谢供给能量，顺电化学梯度向下进行运输的方式。 主动运输:离子（或溶质)跨过生物膜需要代谢供给能量，逆电化学梯度向上进行运输的方式。 转运蛋白：

离子通道：是细胞膜中由通道蛋白构成的孔道，控制离子通过细胞膜。

反向运输器：指运输器与质膜外侧的H结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子（如Na）结合，两者朝相反方向运输。

离子泵:受外能驱动的可逆性ATP酶，实际上是膜载体蛋白。 硝酸盐代谢还原： 二、缩写符号翻译 NiR：亚硝酸还原酶； NR：硝酸还原酶； GS：谷氨酰胺合成酶； FAD：黄素腺嘌呤二核苷酸 。 三、填空题

1、硝酸还原酶的三个辅基分别是 FAD 、 Cytb557 和 Mo 。

2、离子跨膜转移是由膜两侧的 化学势 梯度和 电势 梯度共同决定的。

3、植物细胞吸收矿质元素的方式有 被动吸收 、 主动吸收 和 胞饮作用 。 4、关于离子主动吸收有载体存在的证据有 竞争效应 和 饱和效应 。

5、诊断作物缺乏矿质元素的方法有化学分析诊断法 、加入诊断法 和 病症诊断法。

6、华北地区果树的小叶病是因为缺 Zn 元素的缘故。

7、缺氮的生理病症首先出现在 老 叶上。缺钙的生理病症首先出现在 嫩 叶上。

8、根系从土壤吸收矿质元素的方式有 通过土壤溶液获得 ，吸附在土壤胶体表面的离子交换而获得 和 分泌有机酸溶解土壤难溶盐而获得 。

9、将硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是由 硝酸还原酶 酶催化的，在叶肉细胞中该酶位于 细胞质基质 。

10、将亚硝酸盐还原成氨的过程是由 亚硝酸还原酶 酶催化的，在叶肉细胞中该酶位于 叶绿体内 。 11、根部吸收的矿质元素主要通过 木质部 向上运输的。 四、选择题

1、高等植物的老叶先出现缺绿症，可能是缺乏（ B ）。 A、锰；B、氮；C、钙；D、硫。

2、植物根部吸收离子较活跃区域是（ C ）。 A、分生区；B、伸长区；C、根毛区；D、根冠。

3、影响植物根细胞主动吸收无机离子最重要的因素是（ B ）。

A、土壤溶液pH值；B、土壤氧气分压；C、土壤盐含量；D、土壤微生物。

4、番茄吸收钙和镁的速率比吸水速率快，从而使培养液中的钙和镁浓度（ B ）。 A、升高；B、下降；C、不变；D、先升后降。 5、硝酸还原酶分子中含有（ C ）。

A、FAD和Mn；B、FMN和Mo；C、FAD和Mo；D、FMN和Mn 。

6、植物根部吸收的无机离子向地上部运输是通过( D )。 A、韧皮部；B、质外体；C、胞间连丝；D、木质部。 7、亚硝酸盐在叶肉细胞中被还原部位是（ B ）内。 A、细胞质；B、叶绿体；C、线粒体；D、高尔基体 。 8、光合电子传递体质体蓝素所含的金属元素为（ A ）。 A、Cu；B、K；C、Co；D、Mn 。

9、在植物体内具有第二信使作用的金属离子是（ A ）。 A、Ca2+； B、Mg2+ ；C、Mn2+；D、Fe3+。 五、思考题

1. 植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常生命活动的需要？各自的特点有哪些？ (一) 扩散

1.简单扩散：溶质从高浓度的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的物理过程。

2.易化扩散：又称协助扩散，指膜转运蛋白易让溶质顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运，不需要细胞提供能量。

(二) 离子通道：细胞膜中，由通道蛋白构成的孔道，控制离子通过细胞膜。 (三) 载体：跨膜运输的内在蛋白，在跨膜区域不形成明显的孔道结构。 1.单向运输载体：（uniport carrier）能催化分子或离子单方向地顺着电化学势梯度跨质膜运输。 2.同向运输器：（symporter）指运输器与质膜外的H结合的同时，又与另一分子或离子结合，同一方向运输。

3.反向运输器：（antiporter）指运输器与质膜外侧的H结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，两者朝相反的方向运输。

(四) 离子泵：膜内在蛋白，是质膜上的ATP酶，通过活化ATP释放能量推动离子逆化学 势梯度进行跨膜转运。

(五) 胞饮作用：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。

2.植物细胞吸收的NO3-，是如何同化为谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸和天冬酰胺的？

答：硝酸盐的氮呈高度氧化状态，而蛋白质等细胞组分中的氮呈高度的还原状态，被吸收的NO。一必

须经还原后才能被进一步利用。硝酸盐首先在硝酸还原酶的作用下，被还原为亚硝酸，亚硝酸在亚硝酸还原酶的作用下被还原为氨。氨的同化包括谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶和谷氨酸脱氢酶等途径。其过程：

首先，在谷氨酰胺合成酶的作用下，铵与谷氨酸结合，形成谷氨酰胺，此过程是在细胞质、根部细胞的质体和叶片细胞的叶绿体中进行的；

然后，在谷氨酸合成酶的作用下，分别以NAD++H+和还原态的Fd为电子供体，谷氨酰胺与d一酮戊二酸结合，形成2分子的谷氨酸，铵也可以和d一酮戊二酸 结合。

最后，在谷氨酸脱氢酶的催化下，以NAD(P)+H+为氢供体，还原为谷氨酸，谷氨 酸脱氢酶存在线粒体和叶绿体中。通过氨同化形成的谷氨酸和谷氨酰胺可以在细胞质、 叶绿体、线粒体、乙醛酸体和过氧化物酶体中通过转氨基作用，形成其他氨基酸或酰胺。 例如，谷氨酸与草酰乙酸结合，在天冬氨酸转氨酶的作用下，形成天冬氨酸。再如，谷氨 酰胺又可以与天冬氨酸结合，在天冬酰胺合成酶的催化下，合成天冬酰胺和谷氨酸。

3、试分析植物失绿（发黄）的可能原因。 答：

水分的缺失。水分是植物进行正常的生命活动的基础。

矿质元素的缺失。有些矿质元素是叶绿素合成的元素，有些矿质元素是叶绿素合成过程中酶的活化剂，这些元素都影响叶绿素的形成，出现叶子变黄。

光条件的影响。光线过弱时，植株叶片中叶绿素分解的速度大于合成的速度，因为缺少叶绿素而使叶色变黄。

温度。叶绿素生物合成的过程中需要大量的酶的参与，过高或过低的温度都会影响酶的活动，从而影响叶绿素的合成。

叶片的衰老。叶片衰老时，叶绿素容易降解，数量减少，而类胡萝卜素比较稳定,所以叶色呈现出黄色。

第三章 植物的光合作用

一、名词解释

原初反应：指光和作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程。 反应中心：是将光能转换为化学能的膜蛋白复合体。包括特殊状态的叶绿素a。 双光增益：长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象。

光合链：在类囊体摸上的PSII和PSI之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨道。 光合磷酸化：叶绿体（或载色体）在光下把无机磷和ADP转化为ATP，并形成高能磷酸键的过程。 光呼吸：植物的绿色细胞在光照下吸收氧气，放出CO2的过程。

光合速率：指单位时间、单位叶面积吸收CO2的物质的量或放出O2的物质的量，或者积累干物质的质量。

表观(净)光合速率： 单位面积叶片在单位时间内的二氧化碳吸收量除去呼吸后的光合部分 光饱和点：当达到某一光强度时，光和速率不再增加时的光强。 光补偿点：同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度。 CO2补偿点：当光和吸收的CO2 量等于呼吸放出的CO2 量，这时外界CO2 含量。 二、缩写符号翻译

BSC：维管束鞘细胞 ； CAM：景天酸代谢； PEPCase：磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 P680：PSⅡ的反应中心也是少数特化的叶绿素a分子； P700：在PSⅠ中有1～2个叶绿素a分子高度特化 ； Pheo：

Rubisco(RuBPCO)：核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶；

LSP： ；LHC：捕光复合体 ； PSI：光系统I； PSII：光系同II。 三、填空题 1、光合作用是一种氧化还原反应，在该反应中， CO2 被还原，H20 被氧化；光合作用的暗反应是在 叶绿体间质 中进行的；光反应是在 类囊体膜(光合膜)上进行的。

2、在光合电子传递中最终电子供体是H20 ，最终电子受体是 NADP＋ 。

3、叶绿体色素提取液在反射光下观察呈 红 色，在透射光下观察呈 绿 色。

4、P700的原初电子供体是 PC ，原初电子受体是 Fd ，原初反应的作用中心包括 原初电子供 、 受体 、 中心色素 。

5、双光增益效应说明 光合作用可能包括两个光系统 。

6、光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体亦称为 光合膜 。类囊体膜上的四种主要复合物是 PSI 、 PSII 、Cytb6/f 和 ATP酶四类蛋白复合体 。

7、原初反应包括 光能的吸收 、 传递 和 光能转变成电能 三步反应，此过程发生在 类囊体膜 上。

8、光合磷酸化有下列三种类型： 非环式光合磷酸化 、 环式光合磷酸化 和 假环式光合磷酸化 ，通常情况下以 非环式光合磷酸化 占主要地位。

9、小麦和玉米同化二氧化碳的途径分别是 C3 和 C4 途径，玉米最初固定二氧化碳的受体是 PEP ，催化该反应的酶是 PEP 羧化酶 ，第一个产物是 草酰乙酸 ，进行的部位是

在 叶肉 细胞。小麦固定二氧化碳受体是 RuBP ，催化该反应的酶是 RuBP 羧化酶 ，第一个产物是 3 – 磷酸甘油酸 ，进行的部位是在 叶肉 细胞。 10、光合作用中产生的 O2 来源于H20 。

11、PSⅠ的作用中心色素分子是 P700 ， PSⅡ的反应中心色素分子是 P680 。

+

12、光反应形成的同化力是 ATP 和 NADPH+H 。

+

13、光合作用电子传递途径中，最终电子供体是 H20 ，最终电子受体是NADP 。 14、光合作用的光反应包括 原初反应 和 电子传递与光合磷酸化 两大步骤，其产物

+

是 ATP 、 NADPH+H 、 O 2 ，该过程发生在叶绿体的 类囊体膜 上。

15、CAM 植物光合碳代谢的特点是夜间进行 CAM 途径，白天进行 C3 途径。鉴别 CAM 植物的方法有 夜间气孔张开 和 夜间有机酸含量高 。

16、C4 植物是在 叶肉 细胞中固定 CO 2 ，形成四碳化合物，在 维管束鞘 细胞中将 CO 2 还原为碳水化合物。

17、光呼吸的底物是 乙醇酸 ，暗呼吸的底物通常是 葡萄糖 ，光呼吸发生在 叶绿体 、 过氧化体 、 线粒体 三个细胞器中，暗呼吸发生在 线粒体 细胞器中。

18、光合碳循环的提出者是 卡尔文 ，化学渗透假说的提出者是 米切尔 ，双光增益效应的提出者是 爱默生 ，压力流动学说的提出者是 明希 。

19、植物的光合产物中，淀粉是在 叶绿体 中合成的，而蔗糖则是在 细胞质 中合成的。 20、C4 植物的 Rubisco 位于 维管素鞘 细胞中，而 PEP 羧化酶则位于 叶肉 细胞中。

四、选择题

1、叶绿素a 和叶绿素b 对可见的吸收峰主要是在（D ）。

A、红光区 ；B、绿光区 ；C、蓝紫光区 ；D、蓝紫光区和红光区 。 2、类胡萝卜素对可见光的最大吸收带在（C ）。 A、红光 ；B、绿光 ；C、蓝紫光； D、橙光 。 3、光对叶绿素的形成有影响，主要是光影响到（B ）。

A、由 δ - 氨基酮戊酸→原叶绿素酸酯的形成 ；B、原叶绿素酸酯→叶绿素酸酯的形成；C、叶绿素酸酯→叶绿素的形成；D、δ - 氨基酮戊酸→叶绿素形成的每一个过程。 4、Calvin 循环的最初产物是（B ）。 A、OAA ；B、3-PGA ；C、PEP ；D、GAP 。

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