运到枝叶内被还原为氨,再通过酶的催化作用形成氨基酸、蛋白质,在光合细胞内,硝酸盐还原为亚硝酸盐是在硝酸还原酶催化下,在细胞质内进行的,亚硝酸还原为氨则在亚硝酸还原酶催化下在叶绿体内进行。在农作物中,硝酸盐在根内还原的量依下列顺序递减;大麦>向日葵>玉米>燕麦。同一植物,在硝酸盐的供应量的不同时,其还原部位不同。例如在豌豆的枝叶及根内硝酸盐还原的比值随着NO3- 供应量的增加而明显升高。
2、光合磷酸化是在光合膜上进行的,光合膜上的光系统吸收光能后,启动电子在光合膜上传递。电子传递过程中,质子通过PQ穿梭被泵入类囊体腔内,同时水的光解也在膜内侧释放出质子,因而形成了跨膜的质子梯度差和电位差,即膜内腔电位较正而外侧较负,两者合称为质子动力势差(△PMF)。按照P.Mitchell的化学渗透学说,光合电子传递所形成的质子动力势是光合磷酸化的动力,质子有从高浓度的内侧反回到低浓度外侧的趋势,当通过偶联因子复合物(CF1—F0)反回到外侧时,释放出的能量被偶联因子捕获,使ADP和无机磷形成ATP。这一学说已经获得越来越多的实验的证实和支持。
(20?18)?0.1?22?605?203、小麦种子呼吸强度(鲜重·小时)==2.64
(mgCo2/g·FW·h)
四、论述题
1、根和地上部分的关系是既互相促进、互相依存又互相矛盾、互相制约的。根系生长需要地上部分供给光合产物、生长素和维生素,而地上部分生长又需根部吸收的水分,矿物质、根部合成的多种氨基酸和细胞分裂素等,这就是两者相互依存、互相促进的一面,所以说树大根深、根深叶茂。但两者又有相互矛盾、相互制约的一面,例如过分旺盛的地上部分的生长会抑制地下部分的生长,只有两者的比例比较适当,才可获得高产。在生产上,可用人工的方法加大或降低根冠比,一般说来,降低土壤含水量、增施磷钾肥、适当减少氮肥等,都有利于加大根冠比,反之则降低根冠比。
2、植物耐盐生理是通过细胞的渗透调节以适应已进入细胞的盐类。有些植物(例如小麦)遇到盐分过高时,可以吸收离子积累在细胞的液泡中,通过细胞渗透势,水势的降低,防止细胞脱水。在渗透调节中主要是K+的主动吸收,以 K+来调节细胞的渗透势。有些植物是通过积累有机物调节渗透势。如耐盐的绿藻在高浓度的NaCl溶液中,其90%光合产物都是乙二醇,以此来调节细胞的渗透势。
植物耐盐的另一种方式是消除盐对于酶或代谢产生的毒害作用,抗盐的植物表现在高盐下往往抑制某些酶的活性,
而活化另一些酶,特别是水解酶活性。如耐盐的玉米在NaCl诱导下可以提高光合磷酸化作用,大麦幼苗在盐渍条件下仍保持丙酮酸激酶的活性。由此可见,抗盐植物在代谢上的特点是在高盐下保持-些酶活性稳定。
植物耐盐的第三种方式是通过代谢产物与盐类结合,减少离子对原生质的破坏作用,例如抗盐植物中广泛存在的清蛋白,它可以是高亲水胶体对盐类凝固作用的抵抗力,避免原生质受电解质影响而凝固。
提高植物抗盐性的途径:(1)选育抗盐性较强的作物品种,是提高作物抗盐性的主要途径。(2)通过播种前盐溶液浸种锻炼,可提高农作物的抗盐性。
植物生理学试题及答案8
一、名词解释(每题3分,21分)
1、根压 2、生物固氮 3、希尔反应 4、抗氰呼吸 5、代谢源 6、第二信使 7、组织培养 二、填空(每题1分,20分)
1、水分沿着导管或管胞上升的下端动力是 ,上端动力是 。由于 的存在,保证水柱的连续性而使水分不断上升。这一学说在植物生理学上被称为 。
2、影响呼吸作用的外界因素有 、 、 和 等。
3、在植物体中,含量居有机化合物第二位的是_________,仅次于纤维素。
4、韧皮部装载过程有2条途径: 和 。
5、植物体内的胞间信号可分为 、 两类。
6、种子萌发必须有适当的外界条件,即_________、_______、_______或_______。
7、对植物有毒的气体有多种,最主要的是______、______、______等。
三、是非题:(每题2分,20分)
1、植物被动吸水的动力来自叶片的蒸腾作用所产生的蒸腾拉力,而与相邻细胞间的水势梯度无关。
2、水分通过根部内皮层只有通过其质体,因而内皮层对水分运
转起着调节作用。
3、、N、P、K之所以被称为“肥料三要素”,是因为它们比其它必需矿质元素更重要。
4、RuBP羧化酶/加氧酶,是一个双向酶,在大气氧浓度的条件下,如降低CO2浓度,则促进加氧酶的活性,增加CO2浓度时时,则促进羧化酶的活性。
5、叶绿素分子在吸收光后能发出荧光和磷光。磷光的寿命比荧光的长。
6、呼吸作用中必定有氧的消耗和CO2的释放。
7、提高外界二氧化碳浓度可以抑制植物呼吸作用,因而在甘薯贮藏期间尽可能提高空气中的二氧化碳浓度,对贮藏是有利的。 8、充足的水分,适宜的温度,足够的氧气和适当的光照是所有种子萌发时的必需条件。
9、在植物生长的昼夜周期中,一般由于白天光照充足,同化产物多,所以生长速度最快。
10、只要有足够的营养物质供应,植物就能在暗处生长,实际上光对植物生长不但没有促进效果,反而有抑制作用。 四、问答题 (25分)
1、简述气孔开闭的主要机理。(15分)
2、呼吸代谢的多条途径对植物生存有何适应意义?(10分) 五、论述题(14分)
C3植物和C4植物有何不同之处? 参考答案
一、名词解释
1、根压:由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。伤流和吐水现象是根压存在的证据。
2、生物固氮:微生物自生或与植物(或动物)共生,通过体内固氮酶的作用,将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。 3、希尔反应:离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。 4、抗氰呼吸:某些植物组织对氰化物不敏感的那部分呼吸。即在有氰化物存在的情况下仍能够进行其它的呼吸途径。
5、代谢源:指制造并输送有机物质到其他器官的组织、器官或部位。如成熟的叶片。
6、第二信使:又称次级信使,由胞外刺激信号激活或抑制的具有生理调节活性的细胞因子,植物中的第二信使主要是cAMP、钙离子、DAG和IP3。
7、组织培养:指在无菌条件下,分离并在培养基中培养离体植物组
织(器官或细胞)的技术
二、填空(每题1分,20分)
1、根压,蒸腾拉力,水分子内聚力大于水柱张力,内聚力学说(或蒸腾——内聚力——张力学说)。 2、温度;氧;二氧化碳;机械损伤 3、木质素
4、质外体途径,共质体途径。 5、物理信号,化学信号
6、足够的水分、充足的氧气、适当的温度、光 7、SO2 NO O3 三、是非题:
1、× 2、√3、×4、√5、√6、×7、×8、×9、×10、√ 四、问答题
1、气孔开闭取决于保卫细胞及其相邻细胞的水势变化以及引起这些变化的内、外部因素,与昼夜交替有关。在适温、供水充足的条件下,把植物从黑暗移向光照,保卫细胞的渗透势显著下降而吸水膨胀,导致气孔开放。反之,当日间蒸腾过多,供水不足或夜幕布降临时,保卫细胞因渗透势上升,失水而缩小,导致气孔关闭。
气孔开闭的机理复杂,至少有以下三种假说:(1)淀粉——糖转化学说,光照时,保卫细胞内的叶绿体进行光合作用,消耗CO2,使细胞内PH值升高,促使淀粉在磷酸化酶催化下转变为1-磷酸葡萄糖,细胞内的葡萄糖浓度高,水势下降,副卫细胞的水进入保卫细胞,气孔便张开。在黑暗中,则变化相反。(2)无机离子吸收学说,保卫细胞的渗透系统亦可由钾离子(K+)所调节。光合磷酸化产生ATP。ATP使细胞质膜上的钾-氢离子泵作功,保卫细胞便可逆着与其周围表皮细胞之间的离子浓度差而吸收钾离子,降低保卫细胞水势,气孔张开。(3)有机酸代谢学说,淀粉与苹果酸存在着相互消长的关系。气孔开放时,葡萄糖增加,再经过糖酵解等一系列步骤,产生苹果酸,苹果酸解离的H+可与表皮细胞的K+交换,苹果酸根可平衡保卫细胞所吸入的K+。气孔关闭时,此过程可逆转。总之,苹果酸与K+在气孔开闭中起着互相配合的作用。
2、植物代谢受基因的控制,而代谢(包括过程、产物等)又对基因表达具控制作用,基因在不同时空的有序即表现为植物的生长发育过程,高等植物呼吸代谢的多条途径(不同底物、呼吸途径、呼吸链及末端氧化等)使其能适应变化多端的环境条件。如植物遭病菌浸染时,PPP增强,以形成植保素,木质素提高其抗病能力,又如水稻根在淹水缺氧条件下,乙醇酸氧化途径和与氧亲和力高的细胞色素氧化酶活
性增强以保持根 的正常生理功能(任举二例说明)。 五、论述题(14分)
C3植物和C4植物的差异 特征 C3植物 C4植物 维管束鞘不发达,其维管束鞘发达,其周叶结构 周围叶肉细胞排列疏围叶肉细排列紧密 松 叶肉细胞有正常叶绿只有叶间细胞有正常体,维管束鞘细胞有叶绿体 叶绿体 叶绿体,但基粒无或不发达 叶绿素a/b 约3:1 约4:1 CO2补偿点 30—70 <10 光饱和点 低(3—5万烛光) 高 只有光合碳循环(C3碳同化途径 C4途径和C3途径 途径) 原初CO2受体 RuBp PEP 光合最初产物 C3酸(PGA) C4酸(OAA) RuBp羧化酶活性 较高 较低 PEP羧化酶活性 较低 较高 净光合速率(强光下) 较低(15~35) 较高(40—80) 光呼吸 高,易测出 低,难测出 碳酸酐酸活性 高 低 生长最适温度 较低 较高 蒸腾系数 高(450—950) 低(250—350) 植物生理学试题及答案9
一、名词解释(每题4分,20分)
1、种子后熟 2、生理钟3、临界暗期 4、渗透调节5、呼吸骤变
二、填空题 (每空格1分,30分)
1、光合作用中心至少包括一个____,____和____,才能导致电荷分离,将光能转为电能。
2、为了解决以下各题,应选用哪些植物激素或生长调节剂⑴插枝生根______,⑵促使胡萝卜在当年开花______, ⑶除去双子叶杂草_______。