转移细胞：细胞壁与质膜向内伸入细胞质中，形成许多褶皱，或呈片层或类似囊泡，扩大了质膜表面，增加了溶质向外转运面积。
“花环型”结构：C4物的维管束鞘细胞发达，这层细胞周围的一圈叶肉细胞排列紧密，共同构成的双层环状结构，一般我们叫做花环结构。 经济系数： 是指作物经济产量与生物产量的比值
经济产量：经济产量=[(光合能力×光合面积×光合时间)?消耗]×经济系数 复种指数：就是全年内农作物的收获面积对耕地面积之比。 叶面积指数：即作物叶面积与土地面积的比值。
光合速率：是指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量。
表观光合速率、净光合速率：一般测定光合速率的方法都没有把叶片的呼吸作用考虑在内，所以测定的结果实际是光合作用减去呼吸作用的差数，称为表观光合速率或净光合速率。 正真光合速率：把表观光合速率加上呼吸速率，则得到总（真正）光合速率。
（二）写出下列符号的中文名称 ATPase：腺苷三磷酸酶，ATP(合)酶 CAM：景天科酸代谢 Fd：铁氧还蛋白 PC：质蓝素
PQ：质醌、质体醌
CF1-CF0：叶绿体ATP(合)酶
DCMU：二氯苯基二甲基脲、敌草隆 P700：PSⅠ反应中心色素分子 RuBP：核酮糖-1,5-二磷酸
Rubisco：1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶 PEP：磷酸烯醇式丙酮酸
PEPC：磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
PGA：3-磷酸甘油酸 OAA：草酰乙酸 PSⅠ：光系统Ⅰ PSⅡ：光系统Ⅱ
LHC：聚光色素复合体 chl：叶绿素
SMTR：比集转运速率 LAI：叶面积系数 Eu：光能利用率 CE：羧化效率 pmf：质子动力 OEC：放氧复合体
（三）问答题
1.光合作用为什么与人类生活的关系非常密切？
答：①.无机物变成有机物。可作为或间接作为人类或动物界的食物； ②.光能转化为化学能。过去植物通过光合作用，给人类提供能源； ③.维持大气O2和CO2相对平衡。维持生物生存。 2光合色素的结构、性质与光合作用有何关系？
答：光合色素是在光合作用中参与吸收、传递光能或引起原初光化学反应的色素，一般包括叶绿素（ab）、类胡萝卜素（胡萝卜素，叶黄素）、藻胆素，原初反应是光合作用的第一步。 3.如何证明光合作用中释放的O2来源于水？
答：用离体叶绿体进行实验，发生希尔反应，证明光合作用中释放的O2来源于水。 4.如何证明光合电子传递由两个光系统参与，并接力进行？
答：①.红降现象和双光增益效应：红降现象是指用大于685nm的远红光照射时，量子效率急剧下降的现象；而双光效应是指在用远红光照射时补加一点稍短波长的光（如650nm的光），量子效率大增的现象。这两种现象暗示着光合机构中存在着两个光系统，一个能吸收长波长的远红光，而另一个只能吸收稍短波长的光。 ②.光合放氧的量子需要量大于8：从理论上讲一个量子引起一个分子激发，放出一个电子，释放一个O2，传递4个电子只需吸收4个量子，而实际测得光合放氧的最低量子需
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要量为8~12。这也证实了光合作用中电子传递要经过两个光系统，有两次光化学反应。 ③.类囊体膜上存在PSⅠ和PSⅡ色素蛋白复合体：现在已经用电镜观察到类囊体膜上存在PSⅠ和PSⅡ颗粒，能从叶绿体中分离出PSⅠ和PSⅡ色素蛋白复合体。 5.C3途径分哪3个阶段？各阶段的作用是什么？
答：①.羧化阶段：RuBP吸收CO2和H2O，在Rubisco酶催化下3-磷酸甘油酸（3-PGA）； ②.还原阶段：植物消耗光反应中产生的同化力ATP和NADPH，使3-PGA转变成磷酸丙糖PGAld，光合作用的贮能过程即告完成。
③.再生阶段：是PGAld经过一系列转变，重新形成CO2受体RuBP的过程。 6.C3植物、C4植物和CAM植物在碳代谢上有何异同点？
答：C3植物就是普通的RuBP酶固定CO2然后到叶绿体进行光合作用；
C4植物的细胞分化为叶肉细胞和维管束鞘细胞，在叶肉细胞通过另一种酶将CO2生成苹果酸固定下来，再运到维管束鞘细胞中释放CO2，在鞘细胞中进行光合作用；
CAM植物和C4植物类似，只是气孔只有晚上开放，将CO2生成苹果酸等固定住，到了白天气孔关闭，苹果酸等再释放CO2供光合作用，是植物在干旱情况下的改变。 7.光呼吸是如何发生的？有何生理意义？
答：光照下的光合细胞内，在叶绿体、过氧化物酶、线粒体协同作用下，RuBP在Rubisco的作用下生产乙醇酸，消耗氧气释放二氧化碳，最终生成PGA，后者再经过部分光合作用过程，可再次重新生成为RuBP。
生理意义：①.消除乙醇酸的毒害； ②.维持C3途径的运转； ③.防止强光对光合机构的破坏； ④.氮代谢的补充； ⑤.减少碳损失。
8.说明光合作用和呼吸作用的区别和联系。
答：①.光合作用的原料是CO2和H2O，产物是六碳糖和O2，呼吸作用的原料是六碳糖和O2，产物是CO2和H2O，可以相互利用； ②.在能量代谢方面，光合作用利用光能发生水的光解和电子传递、光合磷酸化，将光能转变为电能，再变成活跃的化学能（ATP，NADPH-同化力） 而应用于碳同化途径（卡尔文循环），即将活跃的化学能转变为稳定的化学能，贮存在糖的化学键中。呼吸作用在细胞质中通过EMP、PPP途径形成NADH和NADPH；在线粒体中发生氧化磷酸化，由ADP和Pi 形成ATP。光合作用所需的ADP和辅酶NADH+与呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的，可以相互通用。
③.在物质代谢方面，光合作用的卡尔文循环（RPPP）与呼吸作用的戊糖磷酸途径（PPP）基本上是正逆反应的关系。它们的中间产物同样是三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖葡萄糖及七碳糖。催化各种糖之间相互转变中的酶也是类同的。 9.如何证明植物同化物长距离运输是通过韧皮部的？ 答：环割树木枝条（将韧皮部剥去一圈），经过一段时间环割上部枝条正常生长，但由于有机物质下运受阻，在切口上端积累许多同化物，形成膨大愈伤组织或瘤状物。 如果环割较宽，时间久了，根系长期得不到有机物营养，就会饥饿致死；
如果环割不宽，时间久了，愈伤组织可以使上下树皮连接起来，恢复物质运输能力。 10.同化物在韧皮部的装载与卸出机制如何？ 答：同化物装载机制：装载是一个高流速、逆浓度梯度进行的主动分泌过程，受载体调节； 同化物卸出机制：观点①.通过质外体途径的蔗糖，同质子协同运转，机制与装载一样，是主动过程。
观点②.通过共质体途径的蔗糖，借助筛管分子与库细胞的糖浓度差将同化物卸出，是一个被动的过程。
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11.简述压力流动学说的要点、实验证据及遇到的难题。
答：要点：同化物在SE-CC（筛管分子伴胞）复合体内随着液流的流动而流动，而液流的流动是由于源库两端之间SE-CC复合体内渗透作用所产生的压力势差所引起的。
实验证据：①.白蜡树干实验：在正常状态下，随着树干距地面高度的增加，韧皮部汁液中各种糖浓度也在增加，浓度差与有机物运输相一致；秋天落叶后，浓度差消失，有机物运输停止；新梢发出后，浓度差恢复的同时，运输也随着恢复。 ②.蚜虫吻刺法证明筛管汁液的确存在正压力，因为筛管汁液会通过蚜虫吻刺不断地流出。
难题：①.筛管细胞内充满了韧皮蛋白和胼胝质阻力很大，要保持糖溶液如此快速的流速，所需压力势差要比筛管实际压力差大得多；
②.这一学说对于同一筛管内物质双向运输的事实很难解释。 12.试述同化物运输与分配的特点和规律。
答：①.优先供应生长中心； ②.就近供应，同侧运输；
③.功能叶之间无同化物供应关系；④.同化物和营养元素的再分配与再利用。 13.试绘制一般植物的光强-光合速率曲线，并对曲线的特点加以说明。
（c） （b）
答：在暗中叶片无光合作用，只有呼吸作用释放CO2（图中的OD段为呼吸速率）。随着光强度的增高，光合速率相应提
（a）
高，当达到某一光强度使，叶片的光合速率与呼吸速率相等，净光合速率为零，这时的光强度为光补偿点。在一定范围内，
O 光合速率随着光强度的增加而呈直线增加；但超过一定光强度
光补偿点 光饱和点 D 后，光合速率增加转慢；当达到某一光强时，光合速率就不再
随光强度增加而增加，这种现象称为光饱和现象。光合速率开光强/klx 始达到最大值时的光强度称为光饱和点。 图5-27 光强-光合速率曲线模式图 14.目前大田作物光能利用率不高的原因有哪些？ （a）比例阶段 （b）过渡阶段 （c）饱和阶段 答：①.漏光损失；②.光饱和浪费；
③.环境条件不当级栽培管理不当。 15.“光合速率高，作物产量一定高”，这种观点是否正确？为什么？
答：错。作物的产量主要是由光合产物转化而来，提高作物产量的根本途径是改变植物的光合性能，组分为光合能力、光合面积、光合时间、光合产物的消耗和光合产物的分配利用。 16.C4植物光合速率为什么在强光、高温和低CO2浓度条件下比C3植物的高？ 答：①.C3植物存在光呼吸；
②.C4植物的光合最适温度为40℃，而C3为25℃； ③.C4植物CO2补偿点更低； 17.提高作物产量的途径有哪些？
答：①.提高光合能力； ②.增加光合面积； ③.延长光合时间；
④.减少有机物消耗；⑤.提高经济系数。
第六章、植物生长物质与细胞信号转导
（一）名词解释
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光合速率/（μmolCO2·m-2·s-1）
植物激素：是指在植物体内合成的，可以移动的，对生长发育产生显著作用的微量（1μmol/L）有机物质。
植物生长调节剂：是指人工合成的具有类似植物激素生理活性的化合物。 植物生长物质：是指具有调节植物生长发育功能的一些生理活性物质，包括植物激素和植物生长调节剂。
敏感性：相同浓度造成它们的生长状况不同的特性。
极性运输：游离态IAA具有极性运输的特点，在植物胚芽鞘、幼茎及幼根中，形态学上端的IAA只能运向形态学下端，这种现象称为极性运输。
酸生长理论：IAA通过激活细胞质膜H+-ATPase向外分泌H+，引起细胞壁环境的酸化，扩展蛋白在酸性ph下，通过减弱细胞壁多糖组分间的氢键，使细胞壁松弛、可塑性增加，液泡吸水扩大，细胞伸长。
三重反应：黄化豌豆幼苗经微量ETH处理后发生：①.茎伸长生长受抑制；②.下胚轴直径膨大；③.茎的负向重力消失，发生横向生长。
受体：能与信号特异性结合，并能把胞外信号转换为胞内信号，发生相应细胞反应的物质。 植物激素结合蛋白：被植物激素分子相结合的蛋白。
植物生长延缓剂：抑制内源Gas的生物合成，因此抑制茎尖伸长区中的细胞伸长，使节间缩短而达到矮化的效果。
植物生长抑制剂：影响顶端分化组织细胞伸长和分化，影响正在生长和分化的侧枝、叶片和生殖器官，因此破坏顶端优势，增加侧枝数目，植株变矮，叶片变小，生殖器官发育 也受影响。
（二）写出下列符号的中文名称 AUXs：生长素 Pix：助壮素 CaM：钙调素 IAA：吲哚乙酸 S-3307：烯效唑 cAMP：环腺苷酸 NAA：萘乙酸 CTKs：细胞分裂素 PIP2：磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸 IBA：吲哚丁酸 ABA：脱落酸 PLC：磷酸脂酶C TIBA：2，3，5-三碘苯甲酸 PA：多胺 IP3：肌醇-1，4，5-三磷酸 NPA：萘基氨甲酰苯甲酸 DPA：二氢红花菜豆酸 DG：甘油二酯 2,4-D：2，4-二氯苯氧乙酸 ETH：乙烯 CDPK：钙依赖蛋白激酶 ABP1：生长素结合蛋白1 ACC：1-氨基患病玩-1-羧酸 PKA：蛋白激酶 A GAs: 赤霉素 JAs：茉莉酸 PKCa2+：Ca2+蛋白激酶 PP333：氯丁唑，多效唑 BRs：油菜素甾体类化合物 TPK：酪氨酸蛋白激酶 CCC：2-氯乙基三甲基氯化SAs：水杨酸 RTK：酪氨酸激酶
铵，矮壮素 SAR：系统活动性抗性
（三）问答题
1.什么叫细胞信号转导？膜上信号转换是如何实现的？
答：偶联各种胞外刺激信号（包括各种内外源刺激信号）与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机制，称之为细胞信号转导。
跨膜信号转换方式有多种，其中研究较清楚的是G蛋白介导的跨膜信号转换方式，其次是类受体蛋白激酶与二元组分系统跨膜信号转换方式。 2.钙信使与蛋白磷酸化有何关系？
答：使一些特异蛋白质磷酸化，对不同的细胞引起不同的生物效应，这些激酶类是钙离子调节细胞功能的主要方式
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3.相比于动物激素，植物激素有哪些特点？
答：①.植物激素的合成常常不是某个单独的器官完成的，而更多地表现出分散性；
②.植物激素不仅能够运输到靶部位发挥作用，还表现出直接作用于其合成的组织或者细胞；
③.植物激素的作用不仅依赖其浓度的变化方式，也依赖于靶细胞对激素敏感性。 4.为什么切去顶芽会刺激腋芽的发育？如何解释生长素抑制腋芽而不抑制产生生长素的顶芽的生长？
答：双重作用：生长素在较低浓度下促进生长，高浓度时抑制生长，切去顶芽，生长素不再产生，腋芽处生长素浓度下降即可促进生长。
极性运输：生长素会由形态学顶端向下端运输，产生生长素的位置不会积累过多生长素。 5.生长素和赤霉素都影响茎的伸长，茎对生长素和赤霉素的反应在哪些方面表现出差异？ 答：赤霉素：促进整株植物的生长，尤其对矮生突变品种的效果特别明显；一般促进节间伸长而非节数增加；对生长的促进作用不存在超最适浓度的抑制作用；不同植物种和品种对赤霉素的反应有很大差异。
生长素：具有双重作用，即高浓度抑制低浓度促进；不同器官敏感度不同（根>芽>茎）；对离体器官的生长有明显促进作用，而对整株植物效果不佳。 6.植物激素对开花有哪些影响？ 答：ETH可以抑制植物开花；
IAA在多数情况下抑制花的形成，这是由于IAA诱导ETH的形成，只有凤梨科植物例外，其开花受到它们的强烈促进；
施用GAs能促进多种长日照植物或需低温的植物在不适宜的环境下开花，但对短日照及中间型植物一般没有效果；Gas对花的性别分化起调节作用。 SAs可以抑制ACC转变为乙烯，诱导浮萍开花。
7.为什么很低浓度的激素就会对生理过程表现出如此显著的效应？ 答：具有单一性和高效性。
8.激素受体所必须满足的4个条件是什么？有什么证据说明ABPI是生长素的受体？ 答：①.与激素的结合具有专一性； ②.与激素的结合具有高亲和性； ③.与激素的结合具有饱和性； ④.与激素的结合具有可逆性。
证据：
①.如外源施加不能进入细胞内的ABP1抗体，会干扰生长素诱导的原生质体的超极化、细胞的扩大和分裂以及气孔的关闭等；
②.在过表达ABP1的转基因烟草中，叶肉细胞增大，而反义抑制ABP1则能消除生长素诱导的细胞伸长和抑制细胞分裂；
③.NAA诱导烟草原生质体膜过极化的实验：NAA能在2min以内使质膜电势变得更负，且在5×10?5??????????1 的时效应最大。利用ABPI处理原生质体，即在增加质膜上结合蛋白质数量的情况下，达到同样效应所需的NAA浓度降低近100倍，说明原生质体对NAA的敏感性显著增加；而用ABPI的抗体处理原生质体，则会抑制膜过极化，说明ABPI参与了生长素诱导的质膜过极化生理效应。
9.一些种子会积累生长素结合物，这在生理意义上可能具有哪些意义？ 答：①.为贮藏形式； ②.作为运输形式；
③.解毒作用； ④.调节自由生长素的含量。
10.生长素具有极性运输的方式，这种运输为什么是主动运输？
答：植物内的生长素的运输方向，是由产生部位向其他部位运输，这是极性运输；主动运输是它的运输方式，是指物质由细胞膜外被吸收进膜内的方式。
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植物生理学概述
