一。 词汇表
1、内膜系统:除质膜外,是指位于细胞基质中的内质网、高尔基体、核膜、液泡膜等结构连续、功能相关的膜网络系统。
2.细胞骨架:细胞基质包含被称为细胞骨架的三种相互连接的蛋白质纤维(微管、微丝和中间纤维)的支架网络,其也充当细胞内微束系统。
3.共质体:活植物细胞的原生质体通过胞间连丝形成一个连续的整体,称为共质体。
4、质外体:细胞膜外的细胞间层、细胞壁、细胞间隙也形成一个连续的整体,称为质外体。
5、疟原虫:指穿透细胞壁和细胞间层,连接相邻细胞原生质体的管状通道。通道由质膜、内质网膜或丝状微管组成。
6.细胞全能性:是指每个活细胞都拥有一套完整的基因来产生完整的个体。在适当的条件下,细胞有潜力成长为完整的植物。
7、自由水:不被胶体颗粒或渗透剂的亲水基团吸引,或吸引力很小,能自由移动的水称为自由水。
8、结合水:被植物细胞胶体颗粒和渗透物质的亲水基团(-COOH、-OH)吸引而紧紧束缚在其周围而不能自由移动的水称为结合水。
9、渗透:水通过选择性渗透膜(半透膜)从水势高的系统移动到水势低的系统的现象称为渗透。
10、溶胀效应:由于溶胀力的存在而吸收水分子的现象称为溶胀效应。
11、水势:是指系统中水的部分摩尔体积与相同温度、压力下纯水的化学势之差。
12、渗透势(溶质势):水势因溶质的存在而降低的值称为溶质势。
13、压力势:由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势的增加称为压力势。
14、底物电位:是细胞胶体物质的亲水性和毛细血管对游离水的结合(吸力)而引起的水势的降低。
15.电化学势:带电粒子(例如离子)除了浓度梯度之外还受到电力驱动。这两种力统称为电化学势。
16.水通道蛋白:对水具有高渗透性的生物膜的膜特异性蛋白质称为水通道蛋白/水通道蛋白。
17.通道蛋白:通道蛋白也称为离子通道,因为它们是穿过质膜的亲水通道,允许适当大小的离子通过浓度梯度自由移动。含有水通道蛋白和离子通道蛋白。
18.水通道:水通道蛋白的四级结构具有跨膜螺旋和含有高度保守的NPA序列的圆柱形亚基,它们以反对称方式排列形成狭窄的水通道。 (第37页)
19、蒸腾作用:指植物体内的水分以气体形式从植物表面散失到外界的过程。
20. 蒸腾速率:植物每消耗一公斤水产生的干物质克数,或植物在给定时间内积累的干物质与消耗水量的比率。称为蒸腾效率。 典型的植物蒸腾效率为1-8 g DW/1 kg H2O。
21、蒸腾速率:单位时间内单位叶面积内植物通过蒸腾作用损失的水分量称为蒸腾速率,常用单位为:H2O g·m-2·h-1。
22. 根压:植物根部生理产生的压力,使汁液从根部上升。
23.蒸腾系数(需水量):植物生产1克干物质所消耗的水量(克)。
24. 蒸腾作用:植物内的水分以气体形式从植物表面散失到外界的过程。
25、水临界期:植物对缺水最敏感、最容易受到损害的时期称为作物的水临界期。
26. 内聚理论:解释水为什么会上升的理论,其依据是水具有足够大的内聚力来抵抗张力并确保从叶子到根部有连续的水柱。
简答题
1. 细胞壁是细胞的非生命成分吗?为什么?
不正确。由于其主要成分是纤维素、半纤维素、果胶物质等多糖,还含有丰富的延伸蛋白、过氧化物酶、凝集素等参与植物细胞各种生命活动的生物活性蛋白质,对植物极为有用。很重要。生活。
2.植物细胞壁的主要生理功能是什么?
维持细胞形态,控制细胞增殖
传质和信息传递:细胞壁允许离子、多糖等小分子和低分子量蛋白质通过,但阻挡大分子和微生物与外界接触。
防御和抵抗:细胞壁中的一些寡糖片段可能诱导植物抗毒素的形成
其他功能:细胞壁还参与植物和根瘤菌之间共生固氮的相互识别,细胞壁中的多聚半乳糖醛酸酶和凝集素也参与砧木和接穗嫁接之间的识别反应。这是。
稳定细胞形态,保护细胞
控制细胞增殖和扩增
参与细胞内外的信息传递
防御功能
识别功能
参与货物运输
3.植物内膜系统和细胞骨架的生物学意义是什么?
这对于细胞分裂、生长生物化学和成熟尤其重要。
4. 植物细胞中胞间连丝的功能是什么?
物质交换:相邻细胞的原生质通过胞间连丝进行交换,可溶性物质(电解质、有机小分子等)、生物大分子(蛋白质、核酸、蛋白质-核酸复合物等),甚至细胞运输两者之间是可能的。核。
信号转导:信息通过胞间连丝传递到体内,物理和化学信号通过共质传递。
5. 当细胞放入纯水中时,其水势和体积如何变化?
当细胞放入纯水中时,它会吸收水分,压力势也会相应增加。 随着细胞含水量的增加,细胞液的浓度降低,溶质势增加,水势也增加。 当细胞通过管吸水时在张力作用下,细胞体积达到最大,水势=0,压力势与溶质势相等且相反。
6. 植物中水的存在形式、植物代谢和抗逆性之间有什么关系?
随着植物和细胞环境的变化,自由水/结合水的比例也随之变化。游离水可以作为溶剂,直接参与植物:的生理生化过程和生化反应,而结合水不能作为溶剂,不参与这些过程。因此,自由水/结合水比值高的植物,代谢活跃,生长快,耐逆性低;反之,植物代谢活性低,生长慢,但耐逆性强。
7.解释气孔运动的机制及其影响因素。
四个假设: 淀粉和糖的转化理论: 在明亮的光线下,CO2 被光合作用消耗,但在黑暗中,即使光合作用停止,呼吸作用仍在继续,CO2 积累。
.K*积累理论: 在F光照射下,保卫细胞的叶绿体通过光合磷酸化合成ATP,激活细胞膜上的H*-ATP酶,使K*增加,保卫细胞的摄取变得活跃,K浓度增加。渗透压降低,水势降低,保卫细胞吸水增强,气孔打开。
.苹果酸代谢理论: 保卫细胞中淀粉和苹果酸存在一定的数量关系,淀粉和苹果酸与气孔的开闭有关,与糖无关。
. 玉米黄质假说: 保卫细胞中的玉米黄质充当蓝光响应受体,可能参与调节气孔运动。
8. 影响植物吸水和蒸腾作用的因素有哪些?
改变水蒸气分子的扩散能力或阻力的因素会影响蒸腾作用。内部因素:
.气孔的结构特征是影响气孔蒸腾作用的主要因素:
随着叶子内部面积的增加,细胞壁中的水转化为水蒸气的面积也增加,从而在叶子的内部和外部之间产生水蒸气压差。因为体积大,所以很容易蒸发。
外部因素:
.光:光对蒸腾作用起决定性作用:
大气湿度: 随着大气相对湿度的增大,大气的水蒸气压也增大,与叶片外部的水蒸气压差减小,反之蒸腾作用减弱。
.大气温度:
.风: 微风可以加快蒸腾速率,而强风可以减慢蒸腾速率。
9. 描述水进出植物的路线和动态。
土壤水根毛根皮层、中柱鞘根导管茎导管叶柄导管叶导管叶肉细胞叶肉细胞间隙气孔下空间气孔大气。
驱动力主要是植物顶部产生的负压(蒸腾作用吸引力),它将水向上拉。其次,水由于根部产生的正压(根压)而向上移动。
10、为什么农业生产中施肥不当容易出现烧苗现象?
11、“农业成败取决于水”这句话你是怎么理解的?
12.质壁分离和修复在植物生理学中的重要性是什么?
13. 如何区分主动吸水和被动吸水?
14、节水农业中合理灌溉的意义是什么?如何实现合理灌溉?
第三章植物的矿质营养
一、术语解释
1、矿质营养:是指植物对矿质元素的吸收、作用、同化的过程。
2.必需元素:作为植物的必需成分或调节物质而必需的元素。
3.电化学势梯度:不带电的溶质的运动取决于细胞膜两侧溶质的浓度梯度,浓度梯度决定了溶质跨膜的化学势。确定膜两侧的电位梯度以及化学势梯度。电势梯度和化学势梯度统称为电化学势梯度。
4、离子通道:是指由多个亚基蛋白组成的跨越质膜并通过构象变化控制离子跨膜运动的门系统。离子运动的类型和速率由通道的打开和关闭控制。门。
5. 质子泵:一种掺入膜中的糖蛋白,可以逆浓度梯度跨膜运输氢离子。质子泵的动力依赖于ATP 水解释放的能量。当质子泵泵出氢离子时,它会在膜两侧产生pH 和电位梯度。
6.单一盐中毒:单一盐中毒是指当植物在单一盐溶液中培养时,即使植物含有必需的营养物质,它们也会很快出现异常并最终死亡的现象。
7、离子拮抗作用:在单一盐溶液中添加少量其他盐类来栽培植物,可消除单一盐中毒现象。离子之间这种相互消除毒害的现象称为离子拮抗作用。
8.共转运:载体与细胞膜外侧的H+结合,但也与另一个分子或离子结合,并沿相同方向转运。
9、最大养分效率期:施肥营养效果最大的时期。
10、根外营养:植物从根系以外的地上部分吸收矿质元素的过程称为根外营养。
11、溶液栽培法:在含有多种人工配制的无机盐作为营养源的水溶液中培育植物的方法。
12.辅助扩散:辅助扩散是动物细胞中常见的运输方法。这是在嵌入细胞膜的多肽和蛋白质(即载体分子,也称为载体蛋白)的帮助下完成的。
13. 易化扩散:易化扩散是由膜蛋白介导的被动扩散。物质通过膜上特殊蛋白质(包括载体和通道)介导的顺电化学梯度跨膜运输。有两种主要的交通方式。一种是由载体介导的促进扩散。第二种是通道介导的促进扩散。也称为扩散促进或扩散援助。
14.主动吸收:能量必须通过身体消耗。这是一种依靠细胞壁中的“泵蛋白”完成的逆电化学梯度的传质,是高等动物吸收营养的主要方式。
15、被动吸收:当外部流体的浓度高于内部浓度时,就会发生被动吸收。被动吸收是一种不需要能量的运动,可以理解为一种平衡,一种自然法则。
16、胞饮作用:又称内吞作用,是指通过质膜上的吸附物质,将物质和液体吸收到细胞内,并通过膜的折叠导入细胞内的过程。胞饮作用是指细胞外液的内吞作用,有四种机制。
17、质子驱动力:植物通过主动转运主动吸收H+,细胞膜上的两个测量点变得不相等,形成膜电位差,这种电位差成为驱动力,其他离子被电位吸引而移动。沿着。这种被动力,即膜两侧之间的电势差,称为质子动力。
18、平衡溶液:用几种盐按固定比例和浓度配制的溶液,以免单一盐引起植物中毒。
19. 主动吸收和被动吸收之间有两个主要区别。主动运输需要能量和可以跨浓度梯度运输的载流子。被动吸收包括过滤、渗透、简单扩散和易化扩散,除了易化扩散外,它们都不需要载体,它沿着浓度梯度输送,即通过渗透压,但它们都不消耗能量。
二。简答题
1.如何确定植物必需的矿物元素?植物必需的矿物元素有哪些作用?
您可以根据以下三个标准来判断。
首先,如果没有这种元素,植物就无法正常生长发育并完成其生命周期。
其次,植物缺乏这种元素会表现出特有的症状,只有补充这种元素才能逐渐恢复正常。
第三,该元素对植物的营养作用是直接的,而不是通过改善土壤和介质的物理、化学和微生物条件而产生的间接作用。
影响:
(1)作为细胞结构物质的成分。碳、氢、氧、氮、磷、硫等组成糖、脂类、蛋白质、核酸等有机物质的成分,参与细胞壁、膜系统和细胞质的结构组成。
(2)作为植物生命活动的调节剂。除作为酶成分或酶激活剂参与酶活性外,还可作为控制植物生长过程的内源性生理活性物质(激素类生长调节剂等)的成分。
(3)参与植物醇基的酯化反应。例如,磷和硼分别形成磷酸盐和硼酸盐,在代谢物的激活和能量转换中发挥重要作用。硼酸酯有利于物质的运输。
(4)起电化学作用。钾、镁和钙等元素可维持离子浓度平衡、稳定原生质胶体并中和电荷。
2. 描述矿物元素在光合作用中的生理作用。
N:叶绿素、细胞色素、酶、膜结构和其他成分。
P:NADP是一种含磷辅酶,光合作用需要ATP的高能磷酸键。光合作用碳循环的所有中间产物都是含磷基团的糖,淀粉合成主要由含磷辅酶进行。 ADPG;磷促进糖的三碳转运至细胞质和蔗糖的合成。
K:调节气孔的开闭,是多种酶的激活剂。
镁:叶绿素的一种成分,也是催化光合作用碳循环的多种酶的激活剂。
Fe:细胞色素、铁硫蛋白和铁氧还蛋白的组成部分,还可促进叶绿素合成。
Cu:胞浆蓝蛋白(PC)的成分。
Mn:参与水中的无光氧。
B:促进光合产物的运输。
S:Fe-S 蛋白的膜结构成分。
Cl:释放光合作用所需的氧气。
3. H+ - ATP酶与主动运输有何关系? H+ - ATP酶还有哪些其他生理作用?
用于运输H+的ATP酶称为H+-ATP酶或H+泵或质子泵。 H+-ATP酶的主要功能是催化ATP的水解,同时将细胞质H+泵送到细胞外,增加细胞外H+浓度并形成跨膜H+电化学势梯度。 pH梯度和电势差的组合称为质子电化学势梯度,也称为质子驱动力。因此,它参与主动运输。
4、为什么植物会缺钙、铁等元素,且缺病症状首先出现在嫩叶上?
钙和铁一旦进入植物体内就会形成稳定的化合物,但这些化合物很少可重复使用并且不参与循环。因此,缺素症状首先出现在嫩叶上。
5、合理施肥为何能增产?又应采取哪些措施才能发挥肥效?
适当的施肥通过无机营养改善有机营养,从而增加干物质积累和产品产量。
适量施肥可提高光合性能
适当施肥还可以改善栽培环境。
为了充分发挥肥料效果,除了合理施肥外,还需采取以下措施:
(1)适当灌溉(2)适当深耕(3)改善光照条件(4)改进施肥方法(5)控制微生物活动。
6.描述根系吸收矿质元素的特点、主要过程和影响因素。
矿物元素特性;
(1)矿物元素与水的相对吸收(2)离子的选择性吸收(3)单盐中毒和离子冲突。
矿物元素的主要过程。
(1)离子被吸附在根细胞表面,(2)离子进入根内部,(3)离子进入管。
影响矿物元素的因素;
(1)土壤温度,(2)土壤溶液浓度,(4)土壤通气条件,(6)土壤颗粒离子吸附能力。 (8) 土壤中离子间的相互作用
7. 主动吸收、初级主动转运和次级主动转运有什么区别?
不同之处:初级主动运输直接使用ATP 分解的能量,而次级主动运输间接使用能量来运输离子。
等同于:逆化学势梯度吸收矿物质
第4章
1.反应中心色素:少量特殊形状的叶绿素-a分子,可以捕获光能并将其转化为电能。
2.天线色素:又称聚合色素,其主要功能是吸收光能,并将吸收的光能传递给反应中心色素,包括大部分叶绿素a和全部叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素等。它是关于沟通的。
希尔反应:在合适的电子受体存在下,分离的叶绿体在光下分解水,释放氧气并还原电子受体。这个过程由希尔于1937年发现,称为希尔反应。
3、红滴现象:光子仍被叶绿素大量吸收,但量子产率急剧下降,这种现象称为红滴。
4、双光增益效应:在远红光照射下加入红光,量子产率显着增加,大于单独照射两种波长光的总和。两种波长的光加速光合作用速率的现象称为双光增益效应。
5.合成代谢力:ATP和NADPH也称为同化力,因为它们在碳同化过程中用于同化二氧化碳。
6.C3途径:之所以称为C3途径,是因为二氧化碳固定时形成的第一个产物是三个碳的化合物。
卡尔文循环:
7、C3植物:C3途径是所有植物光合碳同化的基本途径,仅通过C3途径固定和同化二氧化碳的植物称为C3植物。
8.C4途径: CO2固定的第一个产物是四碳二元酸,故称为C4二元酸途径,简称C4途径。
9.C4植物: 通过C4途径固定CO2的植物称为C4植物。
10.CAM方法:
11.CAM植物:CAM植物特别适应干旱地区,其特点是气孔夜间打开,白天关闭。二氧化碳在夜间进入叶子并固定在C4化合物中,类似于C4植物。白天有光时,C4化合物释放的二氧化碳参与卡尔文循环。避免过多的水分流失。
12.二氧化碳补偿点: 二氧化碳补偿点是指外部环境中二氧化碳浓度的点。状况。
C3 植物的含量通常为40-60 ppm,C4 植物的含量通常低于10 ppm。这意味着C4植物比C3植物具有更高的碳利用能力。
13. 光呼吸:绿色组织在光照下吸收氧气并释放二氧化碳的过程。 C2氧化光合作用也称为碳循环
14、光补偿点:随着光合强度的增加,光合速率也相应增加。一旦达到一定的光照强度,叶片的光合作用速率就等于呼吸速率,净光合作用速率为零。这个位置称为光学补偿点。
15、光抑制:光是植物进行光合作用所必需的,但当植物吸收超过必要的光能时,光合作用的效率就会降低,这种现象称为光合作用抑制。
16、光饱和点:光合作用速率开始达到最大值时的光强度称为光饱和点。
17、初级反应:指光合色素吸收、传递和转换光能的过程,包括光物理反应和光化学反应。
18、非循环电子转移:指水中光释放的电子经过PS2和PS1光系统,最终转移到NADP+的电子转移。
19.环电子转移:指PS1中产生的电子移动到Fd,然后移动到Cytb6f复合物,并通过PC回到PS1的电子转移。
20、赝周期电子转移:是指水中光释放的电子经过两个光系统PS2和PS1最后转移到氧气的电子转移。
21、光合磷酸化:叶绿体在光照下由无机磷和ADP合成ATP的过程称为光合磷酸化。
22.PQ: 在光照下,PQ不仅向下传输电子,还将质子从膜外基质传输到类囊体膜中。类囊体膜内PQ 的这种相互变化称为醌循环。
23、景天科植物的酸代谢:有机酸的合成每天发生变化的光合碳代谢称为景天科植物的酸代谢。 CAM 植物仙人掌
晚上,开放的气孔吸收二氧化碳并通过羧化反应形成苹果酸。苹果酸储存在植物细胞内的大液泡中。温度越低,吸收的二氧化碳越多。白天,气孔关闭,减少水分蒸腾,而到了晚上,细胞大液泡中储存的酸性物质(主要是苹果酸,也有天冬氨酸)脱羧,释放出的二氧化碳进入卡尔文循环。发生光合作用,在一定范围内,温度越高,脱羧反应越快。
24. Hill 反应: 绿色植物的分离叶绿体在光下分解水,释放氧气并同时减少电子受体的反应。
25、光合单元:是通过与类囊体膜结合完成光反应的最小功能单元。
25.反应中心:至少包括中心染料分子或初级电子供体、初级电子受体和次级电子供体,以及维持这些电子载体的微环境所必需的蛋白质。
光合链:是指位于光合膜上的一系列互连器中电子传输的整个轨迹。
27. 碳同化:自养生物将二氧化碳转化为有机物的过程
28.光合色素:在光合反应过程中吸收光能的色素。
29. 光反应:光反应是仅在光下发生并由光引起的反应。光反应发生在叶绿体的类囊体膜(光合膜)中。准确地说,光反应是叶绿素等光合色素分子吸收光能并将其转化为化学能,产生ATP和NADPH的过程。
30、光系统:是吸收光的功能单位,是由叶绿素、类胡萝卜素、脂质和蛋白质组成的复合体。每个光系统包含两个主要组成部分:光捕获复合体和光反应中心复合体。
31、初级电子受体:指直接从反应中心染料分子接收电子的电子载体。叶绿素分子或叶绿素分子
32、初级电子供体是指直接向光合反应中心的色素分子提供电子的物体。
33、光能利用率:光能利用率一般是指单位土地面积上农作物通过光合作用产生的有机物所含的能量与土地接收到的太阳能的比值。
34、光合效率:光合效率是指在一定的光强度下发生的光合反应的量(如释放的氧气量和吸收的二氧化碳量),一般用量子效率来表示。换句话说,就是一个光光子引起的光合作用的量,量子效率也称为量子产率,量子效率的倒数称为量子需求。 农作物的光合效率与二氧化碳浓度、光照强度、温度、矿物质含量等密切相关。
35、光合作用午休现象:夏季中午,光照量最强时,在一定范围内,光合作用随着光照量的增加而增强,气孔关闭,减少植物体内获得的CO2。黑暗中的固定反应会影响二氧化碳的产生并削弱光合作用。
36.光呼吸:所有光合细胞(这里的“细胞”包括原核生物和真核生物)都在光、高氧和低二氧化碳的生化过程中发生光呼吸,但并非所有这些细胞都能够进行完全的光呼吸。这是光合作用的耗能副反应。在此过程中,消耗氧气并产生二氧化碳。光呼吸抵消了大约30%的光合作用。因此,提高光合作用效率的一种方法可能是减少光呼吸。然而后来发现光呼吸对于细胞保护起着非常重要的作用。
37、莲座结构:C4植物中一圈束鞘细胞与附近的叶肉细胞形成的双环结构,一般称为莲座结构。
38、经济系数:经济系数是指农作物的经济产量与其生物产量的比值。通常以百分比表示。 计算公式为经济系数=经济产量/生物产量100%。例如,一个地区亩产小麦400公斤,即经济产量为400公斤,一个地区生产麦秆600公斤,即生物产量为1000公斤(400公斤+600公斤)。 )。按上式计算,该地区亩产小麦经济系数为40%。经济系数的大小与作物种类、品种、种植技术、管理措施等有关。
39、叶面积指数:单位土地面积上植物叶子的总面积乘以土地面积。因此: 叶面积指数=总叶面积/土地面积。
40、光合速率:代表光合作用的强度,又称“光合强度”。光合作用速率的大小可以用单位时间、单位叶面积吸收或释放的二氧化碳量来表示,也可以用单位时间、单位叶面积积累的干物质的量来表示。
41、表观光合速率:表观光合速率。也称为净光合速率(Pn)。这个差值就是单位时间内单位叶面积通过光合作用实际吸收的二氧化碳量与通过呼吸作用(包括光呼吸)释放的二氧化碳量之差(真实光合速率),常用单位是: mol·ms。
42、光合作用的真实速率:光合作用的真实速率是有机物合成的速率,或光合作用的总速率。
43. 净光合速率
2.简答题
1. 如何证明光合电子传递涉及两个光系统并以中继方式进行?
下面的例子可以证明两个光系统参与光合电子传输。
(1)红滴现象和双光增益效应红滴现象是指在超过680 nm的远红光照射下,光合作用的量子效率迅速下降的现象。照射远红光时,若添加波长稍短的光(例如650nm的光),则量子效率显着增加的现象。这两种现象意味着光合作用机制中有两种光系统,一种能够吸收长波长的光。另一个只吸收波长稍短的光。
(2)光合作用释放O 2 所需的量子数大于8。理论上来说,一个量子激发一个分子并发射一个电子,只需要吸收四个量子(2H)就可以释放一个O 2 并转移四个电子。 2O 4H + + 4e +O 2 )。实际测得的光合产氧的最低量子要求在8到12之间。这也证实了光合作用中的电子传递经过两个光系统,并且存在两个光化学反应。
(3)类囊体膜上存在PSI和PS II色素蛋白复合物在类囊体膜上观察到PSI颗粒和PS II颗粒的存在,并且在叶绿体中发现PSI和PS II色素蛋白复合物可以分离。从体外光化学反应和电子转移证实PSI参与NADP + 的还原,PS II参与水的无光氧。
2. C3装置的三个阶段是什么?每个阶段的功能是什么?
C 3 途径由Calvin等人发现。
(1)羧化步骤:完成CO 2 的固定,生成的3-磷酸甘油酸成为光合作用的第一个稳定产物。
(2)还原步骤:3-磷酸甘油酸被还原为3-磷酸甘油醛,在此过程中消耗ATP和NADPH+H + 。 3-磷酸甘油醛是光合作用过程中形成的第一个三碳糖。
(3)更新阶段:RuBP通过将光合作用循环中产生的部分三碳和己糖转化为丙基、丁基、戊糖、庚糖和庚糖而再生。
3.光呼吸是如何发生的?其生理意义是什么?
绿色植物在光照下吸收氧气并释放二氧化碳的过程称为光呼吸。光呼吸始于Rubisco。 Rubisco 是一种双功能酶。它具有催化RuBP羧化和氧化反应的双重功能。催化剂的取向取决于环境中二氧化碳和氧气的分压。当二氧化碳分压高、氧分压低时,RuBP和二氧化碳在该酶的催化下生成两分子PGA,否则生成一分子PGA和一分子C2化合物。后者变成磷酸乙醇酸磷酸酶。乙醇酸进入C2氧化光合碳循环。
(一)有害方面:
从碳同化的角度来看,光呼吸释放了光合作用固定的约30%的碳,减少了光合产物的产生。
从能量利用的角度来看,光呼吸过程中的许多反应都消耗能量。
(2)光呼吸对植物也有积极的生理作用。
摄入光合作用副产物乙醇酸,并通过乙醇酸途径将其转化为碳水化合物。光呼吸也是合成磷酸丙糖和氨基酸的辅助途径。
防止因光照强而导致光合作用失败。
二氧化碳不足的条件下,过剩的同化力将损伤光合组织。通过光呼吸对能量的消耗,保护了光合作用的正常进行。 ③防止 O 2 对碳素同化的抑制作用,光呼吸消耗了 O 2 ,提高了 RuBP 羧化酶的活性,有利于碳素同化作用的进行。 4、C3和C4植物和CAM植物在碳代谢上各有何异同点? CAM植物与C4植物固定与还原CO2的途径基本相同。二者都是由C4途径固定CO2,C3途径还原CO2,都由PEP羧化酶固定空气中的CO2,由Rubisco羧化C4二羧酸脱羧释放的CO2。二者的差别在于,C4植物是在同一时间(白天)和不同的空间(叶肉细胞和维管束鞘细胞)完成CO2固定(C4途径)和还原(C3途径)两个过程。而CAM植物则是在不同时间(白天和黑夜)和同一空间(叶肉细胞)完成上述两个过程。 5.目前大田作物光能利用率不高的原因有哪些? 6.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。 7.“光合速率高,作物产量一定高”,这种观点是否正确?为什么? 8.C4植物光合速率为什么在强光、高温和低二氧化碳浓度条件下比C3植物的高 C4植物没有或有很弱的光呼吸,而C3 植物在强光条件下,光呼吸较强,使有机物分解成CO2但不产生ATP,所以在强光下,C4植物光合速率比C3强。 C4植物固定CO2的第-一个酶要比C3植物固定CO2的酶在低浓度CO2下强很多倍,所以C4植物在低CO2下更高。 9、光合作用为什么与人类生活的关系非常密切? 10、光合色素的结构、性质与光合作用有什么关系? 11、说明光合作用与呼吸作用的联系和区别? 12、提高作物的产量的途径有哪些? 第五章 1.呼吸作用:是指生活在细胞内的有机物,在一系列酶的参与下,逐步氧化分解成简单物质,并释放能的过程。 2.呼吸速率:又称呼吸强度,以单位时间内单位鲜重或干重植物组织或原生质释放的CO2的量或吸收O2的量来表示。单位:μmol/(g.h),μmol/(mg h)、 μL/(g.h)等 3.呼吸商(respiratory quotient, RQ)p170:又称呼吸系数(respiratory coefficient):植物组织在一定时间内,释放CO2与吸收O2的数量(V或mol)之比 富含氢的脂肪、蛋白质 RQ < 1 (耗O2多,释放的CO2相对较少) 有机酸(含氧较多) RQ > 1 4.温度系数:温度每升高10℃反应速率增加的倍数,在0~35℃范围内温度系数(Q10)为2~2. 5.呼吸作用氧饱和点:当氧浓度增至一定程度时,呼吸速率不再增加,这一氧浓度为氧饱和点(oxygen saturation point) 6.无氧呼吸饱和点:无氧呼吸停止时环境中的最低氧含量(~10%)称为无氧呼吸消失点(anaerobic respiration extinction point)。 7.呼吸跃变(respiratory climacteric):果实成熟中出现呼吸速率突然增高的现象,出现呼吸高峰。 8、末端氧化酶:是指处于呼吸链末端,能将底物脱下的电子给O2,并形成H2O2或H2O的酶类。除了线粒体内膜上的细胞色素氧化酶和抗氰氧化酶(交替氧化酶)之外,还有存在于细胞质中的酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶和乙醇酸氧化酶等。 9、抗氰呼吸:当植物体内存在与细胞色素氧化酶的铁结合的阴离子(如氰化物、叠氮化物)时,仍能继续进行的呼吸,即不受氰化物抑制的呼吸。 10、初级代谢:为许多生物都具有的生物化学反应,例如能量代谢及氨基酸、蛋白质、核酸的合成等,均称为初级代谢。基本信息一般将微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢生成维持生命活动的物质和能量的过程,称为初级代谢。 二.问答题: 1.植物呼吸代谢多条路线有何种生物学意义? 呼吸作用对植物生命活动具有十分重要的意义,主要表现在以下三个方面: 植物的呼吸代谢有多条途径,如表现在呼吸底物的多样性、呼吸生化历程的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性以及末端氧化酶的多样性等。不同的植物、器官、组织、不同的条件或生育期,植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。呼吸代谢的多样性是在长期进化过程中,植物形成的对多变环境的一种适应性,具有重要的生物学意义,使植物在不良的环境中,仍能进行呼吸作用,维持生命活动。例如,氰化物能抑制生物正常呼吸代谢,使大多数生物死亡,而某些植物具有抗氰呼吸途径,能在含有氰化物的环境下生存。 2.抗氰呼吸的生理意义有? ⑴放热效应。抗氰呼吸是一个放热呼吸,其产生的大量热量对产热植物早春开花有保护作用。也有利于种子的萌发。 ⑵促进果实成熟。在果实成熟的过程中出现的呼吸跃变现象,主要表现为抗氰呼吸速率增强。 ⑶增强抗病力。如抗黑斑病菌的甘薯品种块根组织的抗氰呼吸速率明显高于感病品种。 ⑷代谢协同调控。有人提出能量“溢流假说”,即在底物和还原力(NADH)丰富和过剩时,使细胞色素途径呈饱和状态,抗氰呼吸非常活跃,可分流电子,将多余的底物和还原力消耗掉。 3.油料种子呼吸作用有何特点? 4.呼吸作用与谷物种子、果蔬贮藏有何关系? 答:在果实贮藏和运输中,重要的问题是延迟其成熟。措施是:一、降低温度,推迟呼吸跃变发生的时间,二、增加周围环境的CO2和N2的浓度,降低氧浓度,以降低呼吸跃变发生的强度。而在需要果品供应市场时,则可对贮藏中未成熟的果实进行人工乙烯处理,可以收到催熟的效果。但块根、块茎在贮藏期间是处于休眠状态,而不是像果实一样处于成熟之中,在贮藏期间适当提高贮藏的环境湿度,有利于保鲜;适当提高CO2浓度可降低呼吸,有利于安全贮藏。 5.呼吸作用与作物栽培关系如何 所有的生物都需要呼吸,而农作物都是有氧呼吸,比如松土就是为了根的呼吸作用,产生能量用于吸收矿质离子和营养物质,而呼吸作用的产物二氧化碳是光合作用的产物.所以栽培时应该注意根的呼吸,并注意二氧化碳浓度,便于光合作用。 6、长时间的无氧呼吸为什么会使植物受到伤害? 7、呼吸作用的反馈调节表现在哪些方面? 第六章 一.名词解释 1.共质体运输:主要通过胞间连丝(细胞间物质与信息的通道),如无机离子、糖类、氨基酸、蛋白质、内源激素、核酸等。 2.质外体运输:自由扩散的被动过程,速度很快 3.压办流动学说(Pressure flow theory)德国植物学家明希(E. Münch)于1930年提出的:同化物在SE-CC复合体内随着液流的流动而移动,而液流的流动是由源库两端的压力势差而引起 4.代谢源(metabolic source):能够制造并输出同化物的组织、器官或部位。如绿色植物的功能叶,种子萌发期间的胚乳或子叶,春季萌发时二年生或多年生植物的块根、块茎、种子等 5.代谢库(metabolic sink):消耗或贮藏同化物的组织、器官或部位。如植物的幼叶、根、茎、花、果实、发育的种子等 6.源-库单位(source-sink unit):相应的源与相应的库,以及二者之间的输导系统构成一个源库单位。 7、质外体装载:质外体途径是指水分通过细胞壁、细胞间隙、胞间层以及导管的空腔等没有细胞质的部分移动。水分在质外体中的移动,不越过任何细胞膜,所以移动阻力小,移动速度快。但根中的质外体常常是不连续的,它被内皮层的凯氏带分隔成为两个区域:一是内皮层外,包括根毛、皮层的胞间层、细胞壁和细胞间隙,称为外部质外体,二是内皮层内,包括成熟的导管和中柱各部分细胞壁,称为内部质外体。因此,水分由外部质外体进入内部质外体时必须通过内皮层细胞的共质体途径才能实现。 8、共质体装载:共质体途径是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,移动速度较慢 9、韧皮部卸出:韧皮部卸出是指装载在韧皮部的同化物输出到库的接受细胞的过程。(韧皮部卸出首先是蔗糖从筛分子卸出,然后以短距离运输途径运到接受细胞,最后再接受细胞贮藏或代谢。) 10、共质体卸出:同化物卸出的途径有2条:共质体途径和质外体途径。共质体卸出是指同化物通过胞间连丝沿浓度梯度从筛分子-伴胞复合体释放到库细胞。 11、收缩蛋白学说:认为筛管分子内腔有一种由微纤丝相连的肉状结构,微纤丝由收缩蛋白(P-蛋白)收缩丝组成。 12、细胞质泵动学说:植物生理学中,解释筛管运输同化产物的学说之一: 筛分子内腔的细胞质呈几条长丝状,形成胞纵连束,纵跨筛分子,每束直径为一到几个µm。在束内呈环状的蛋白质丝反复地、有节奏地收缩和张弛,就产生一种蠕动,把细胞质长距离泵走,糖分就随之流动. 13、疏导系统的运输能力: 14、跨膜途径:是指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,故称跨膜途径。共质体途径和跨膜途径统称为细胞途径。 二、简答题 1、如何证明高等植物的同化物长距离运输的通道是韧皮部? 1)环割试验剥去树干(枝)上的一圈树皮(内有韧皮部),这样阻断了叶片形成的光合同化物通过韧皮部向下运输,而导致环割上端韧皮部组织因光合同化物积累而膨大,环割下端的韧皮部组织因得不到光合同化物而死亡。(2)放射性同位素示踪法让叶片同化14CO2,数分钟后将叶柄切下并固定,对叶柄横切面进行放射性自显影,可看出14CO2标记的光合同化物位于韧皮部 2、简述压力流动学说的要点、实验证据及遇到的难题。 答案:根据压力模型可以预测韧皮部运输有如下特点:①各种溶质以相似的方向被运输②在一个筛管中运输时单向的③筛板的筛孔是畅通的④在筛管的源端和库端间必须有足够大的压力度④装载与卸出需要能量,而在运输途中不需消耗大量能量。有关证据:①韧皮部汁液中各种糖的浓度随树干距地面高度的增加而增加(与有机物向下运输方向一致)。②秋天落叶后,浓度差消失,有机物运输停止。③蚜虫吻刺法证明筛管汁液存在压力。难题:压力流动学说不能解释双向运输。 3、同化产物在韧皮部的装载和卸出机制如何? 4、何谓源、流、库?它们之间的关系如何? 答:代谢源是指能够制造并输出同化产物的组织、器官或部位;代谢库是指消耗或贮藏同化产物的组织、器官或部位;流是连接植物源和库的枢纽,它包括连接源端和库端的所有输导组织的结构及其性能。源是流的起点,对流起着推力的作用;库是流的终点,对流起着拉力的作用。 3.如何判断同化物韧皮部装载是通过质外体途径还是共质体途 以下实验证明可能通过质外体叶片SE-CC 与周围薄壁细胞间无胞间连丝; 若SE-CC 内蔗糖浓度明显高于周围叶肉细胞; 给叶片喂14CO2,若合成14C-蔗糖大量存在质外体; 用代谢抑制剂或缺氧处理,若抑制SE-CC 对蔗糖吸收; 用质外体运输抑制剂PCMBS (对氯汞苯磺酸)处理,能抑制SE-CC 对蔗糖吸收; Ø将不能透过膜的染料如荧光黄注入叶肉细胞,一段时间后在筛管中不可检测到染料 5、简述同化产物运输分配与作物产量形成的关系 6、同化产物配置主要包括哪些内容?同化产物配置如何调节? 7、试述同化产物运输与分配的特点和规律。 (1). 总方向是由源到库 由某一源制造的同化物主要流向与其组成源,库单位的库。 (2). 优先供应生长中心3). 就近供应 (4). 同侧运输 分配多少受源的供应能力、库的竞争能力及源库间的运输能力影响。果实和种子中积累的物质有相当部分来自体内物质的再分配。(5)功能叶之间无同化产物供应关系(6)同化产物和营养元素的再分配和利用 细胞内含物先解体后再经质外体、共质体途径撤离、转移,也有不解体而直接穿壁转移的,直至全部细胞撤离一空。 8、影响同化产物运输和分配的因素有哪些? 第八章植物生长物质 一.名词解释 1.植物激素(plant hormones或phytohormones):在植物体内合成的,可移动的,对生长发育产生显著作用的微量(< 1 μmol/L)有机物。(P217) 2.植物生长调节剂(plant growth regulators):人工合成的具有类似植物激素生理活性的化合物(种类:生长促进剂、生长抑制剂、生长延缓剂)。(P217) 3.生长素只能从植物的形态学上端向下端运输,而不能向相反的方向运输,称为生长素的极性运输。(P222) 4.酸生长理论:IAA通过增加壁的伸展性来刺激细胞的伸长生长。IAA通过激活细胞质膜H+-ATPase向外分泌H+,引起细胞壁多糖组分间的氢键,是细胞壁松弛、可塑性增加,液泡吸水扩大,细胞伸长。(P225) 5.三重反应:①茎伸长生长受抑制;②上胚轴直径膨大;③茎的福祥重力性消失,发生横向生长。(P245) 6.植物生长促进剂:促进细胞分裂、伸长和分化,也可促进植物营养器官的生长和生殖器官的发育。(P261) 7.植物生长延缓剂(growth retardant):抑制植物亚顶端分生组织生长的生长调节剂。阻碍GA的生物合成,抗GA。(P262) 8.植物生长抑制剂:抑制植物茎顶端分生组织生长的生长调节剂促进侧枝生长,破坏顶端优势。(P261) 二.简答题 1. 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生长而不抑制顶芽的生长?(教材P222-224) 生长素在较低浓度下促进生长,高浓度下印制生长,切去顶芽,生长素不再生长,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累积过多生长素。 腋芽生长所需的最适IAA浓度远低于茎伸长所需的浓度,产生于顶芽并流向植物基部的IAA流,虽然维持着茎的伸长生长,却足以能够抑制腋芽的发育。 2. 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?(教材P223、230) 生长素:双重作用(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。 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。 3. 植物激素对开花有哪些影响? ① 在多数情况下生长素(IAA)抑制花的形成(P224) ② 赤霉素(GA)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,但对短日照及中间性植物一般没有效果。赤霉素对花的性别分化及随后的果实发育起调节作用,在黄瓜等葫芦科植物花芽分化初期施用赤霉素能促进雄花发育,施用赤霉素合成抑制剂有促进雌花发育的趋向。(P231) ③ 乙烯(ETH)能诱导菠萝等凤梨科植物开花,并且开花提早,花期一致,但ETH对大多数植物的成花诱导没有作用。在成花诱导完成之后,ETH表现出对性别分化的调控作用。ETH的一个主要功能是对花衰老的调控。(P245) ④ 赤霉素能诱导开花、促进雄花分化。 ⑤ 细胞分裂素能促进果树花芽分化、促进结实。 ⑥ 乙烯能促进开花和雌花分化 4. Gas水平随着种子成熟过程而降低,而同时ABA的水平却上升,这有什么生理意义? 研究表明,植物激素对生长发育的调控具有顺序性:这表明,ABA在胚成熟阶段发挥重要的生理效应,而GAs和IAA则在胚和种子生长阶段发挥作用。 5. 植物生长调节剂在农业生产中应用在哪些方面?应注意些什么?(P263) 控制种子萌发;促进植物生根;促进营养生长;调整花时及分化;促进果实成熟。 注意:①首先要明确生长调节剂的性质;②要根据不同对象(植物或器官)和不同的目的选择合适的药剂;③正确掌握药剂的浓度和剂量;④先试验,再推广。 6、一些种子会积累生长素结合物,这在生理上可能具有哪些意义。 7、试用基因激活假说与酸生长理论解释生长素是如何促进细胞生长的? 第九章植物的生长生理 1.程序性细胞死亡:细胞的自然死亡过程是由细胞内业已存在的、由基因编码的程序所控制的过程。(P272) 2.种子生活力:是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。(P273) 3.种子活力:是指种子在田间状态(即非理想状态)下迅速而整齐地萌发并形成健壮幼苗的能力。(P274) 4.生长大周期:植物体或个别器官所经历的“慢-快-慢”的整个生长过程。(P280) 5.根系与地上部分干重的比例称为根冠比。(P282) 6.植物的光形态建成:由光调节植物生长、分化与发育的过程。(P287) 7.将吸收红光和远红光并发生可逆转换的光受体命名为光敏色素。(P289) 8、种子寿命:指种子群体在一定环境下保持生活力的期限 9、种子萌发:是指种子从吸胀作用开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程。种子的萌发需要适宜的温度,适量的水分,充足的空气。 10、长命mRNA: 11、植物组织培养:在无菌和人工控制的环境条件下,利用适当的培养基,对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养,使其再生细胞或完整植株的技术。又称植物离体培养 12、顶端优势:植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象。 二.简答题 1. 种子萌发过程中吸水的动力是如何变化的?(P276) 第一阶段:吸涨作用引起的物理过程,而不是代谢过程,因而死、活种子及休眠种子都可以进入第一阶段; 第二阶段:种子缺少吸水动力,吸水缓慢,被称为吸水停滞期,这是由于干燥种子中的机制已经被水合,液泡及大量新的原生质又未形成,但此时种子代谢活动旺盛,细胞分裂迅速; 第三阶段:迅速吸水的过程,此时胚根已突破种皮,主动吸水。 2. 淀粉是如何被彻底降解为葡萄糖的?α-淀粉酶和β-淀粉酶的作用方式有何不同?(P277) 淀粉降解: 淀粉中的α-1,4糖苷键作用方式为:α-淀粉酶和β-淀粉酶的共同作用下,再经麦芽糖酶作用下,分解为葡萄糖;淀粉中的α-1,6糖苷键作用方式是由R-酶(去分支酶)完成的。 作用方式: α-淀粉酶:从直链淀粉上一次切下6个或12个葡萄糖分子,将淀粉转化为小分子的糊精;β-淀粉酶:从直链淀粉或糊精的末端葡萄糖起,每次只切下一个麦芽糖分子。 3. 植物的生长为何表现出生长大周期的特性?(P280) 生长初期植株幼小,合成物质总量少,生长慢;生长中期植株光合能力加强,合成物质总量多,生长快;生长后期植株整体衰老,光和能力下降,物质合成速度减慢,生长减慢后停止。 4. 用所学知识解释“根深叶茂”“本固枝荣”“旱长根、水长苗”。(P284) “根深叶茂”、“本固枝荣”:地上部分与地下部分是相互依赖的。地下部的根负责从土壤中吸收水分、矿物质、有机质以及合成少量有机物、细胞分裂素等供地上部分使用,但根生长所必须的糖类、维生素等需要由地上部供给。 “旱长根、水长苗”:根在土壤容易得到水,地上部分水分要靠根供应,缺水时地上生长受一定的抑制,为获取水分根的相对质量增加;当土壤水分较多时,由于透气性不良,根的生长受到抑制,地上部分水分充足生长旺盛,因而根冠比增加。 5. 为何植物有顶端优势?如何利用顶端优势指导生产实践? “生长素学说”:顶芽合成生长素并极性运输到侧芽,抑制侧芽的生长。 生产实践:①.调节植物株型;②.生产上增加植物侧枝利于多开花多结果。 6.植物地上部与地下部相关性表现在哪些方面,(P282)在生产上如何应用?(P283) 表现在:植物地上部与地下部相互依赖、相互制约。 生产上:常用水肥措施调控作物的根冠比,促进收获器官的生长,以达到增产的目的。 对于收获器官是地下部分的作物(如甘薯),前期应保证充足的水肥供应,以 促进茎叶的生长,加强光合作用;而在后期则应减少氮肥和水分的供应,增加磷、钾肥。以利于光合产物向下运输及淀粉的积累,从促进薯块增大。 7. 什么是光形态建成,其光反应特性与光合作用有何区别?(P287) 光控制植物生长、发育和分化的过程就是光形态建成。 在光合作用中光是以能量的方式影响植物的生长发育,而在光形态建成中,光则是作为一种信号在起作用。 8.光敏色素分子的结构特点是什么,在植物体内有哪些生理作用?(P290) 由两个亚基构成的二聚体,每个亚基有两个组成部分:一个称为“生色团”吸光色素分子和一个脱辅基蛋白,两者结合构成全蛋白。 种子萌发、叶子和茎的伸长、气孔分化、叶绿体和叶片运动、植物的花诱导和花粉育性等。 9、植物激素和蔗糖含量对细胞分化有什么影响? 10、种子的生活力和活力有什么不同? 11、阐述种子萌发过程中吸水的动力是如何变化的? 12、就“植物生长”而言,光起什么作用? 第十二章 植物的逆境生理 一. 名词解释 1.逆境:对植物生长和生存不利的各种环境因素的总和,又称胁迫 2.抗性锻炼:植物抗逆遗传特性在特定环境条件诱导下逐步表达的过程,称为抗性锻炼 3.交叉适应:植物经历了某种逆境后,能提高对另一些逆境的抵抗能力,这种对不良环境之间的相互适应作用,称为交叉适应 4.渗透调节:水分胁迫时,植物体内主动积累各种有机和无机物质来提高细胞液浓度,降低渗透势,提高细胞保水力,从而适应水分胁迫环境,这种现象称为渗透调节 5.逆境蛋白; 多种因素如高温、低温、干旱、病原菌、化学物质、缺氧、紫外线等能诱导形成新的蛋白质(或酶),这些蛋白质统称为逆境蛋白(或叫做胁迫蛋白) 6、花熟状态:植物经过一定的营养生长期后具有了能感受环境条件而诱导开花的生理状态被称为花熟状态。花熟状态是植物从营养生长转为生殖生长的转折点。 7、在春化现象:作物的春化指一、二年生种子作物在苗期需要经受一段低温时期,才能开花结实的现象。这个发育时段称为春化阶段。 8、短日植物:指的是日照短于一定临界值时才能开花的植物。 二.简答题 1.比较生物膜在植物各种抗性中的特点? ①生物膜结构成分与抗冷性:碳链长度相同时,膜脂脂肪酸碳链越短,不饱和脂肪酸越多,不饱和程度越大,则膜的固化温度越低,越不易固化,膜的流动性就越大,植物就越耐低温,抗冷性就越强。 ②生物膜结构成分与抗冻性:进入越冬期间,膜磷脂含量显著增高,抗冻性增强。经抗寒锻炼后,由于膜脂中不饱和脂肪酸增多,膜相变的温度降低,膜透性稳定,细胞内的NADPH/NADP的比值增高,ATP 含量增加,保护物质增多,可以降低冰点,膜透性稳定,从而可以提高植物的抗冻性。 ③生物膜结构成分与抗热性:膜脂液化程度与脂肪酸的饱和程度有关,饱和程度越高,膜脂流动性越不易受高温影响,越不易液化,其耐热性越强。 ④生物膜结构成分与抗盐性:一般抗盐性强的植物其原生质膜对盐的透性低。实验表明,膜脂成分中MGDG (单葡萄糖甘油二酯)含量多的葡萄品种,对盐分透过多。另外菜豆和甜菜根的实验表明,当膜脂含不饱和脂肪酸多时,膜对盐分吸收也增多,不抗盐。 ⑤生物膜结构成分与抗旱性。膜脂正常的双分子层排列要靠磷脂极性头部与水分子相互连接,所以膜内必须有一定的束缚水才能维持这种结构。膜饱和脂肪酸含量与抗旱力有关, :如抗旱性强的小麦品种叶表皮细胞的饱和脂肪酸较多。 2.什么是渗透调节?渗透调节的功能如何? 水分胁迫时,植物体内主动积累各种有机和无机物质来提高细胞液浓度,降低渗透势,提高细胞保水力,从而适应水分胁迫环境,这种现象称为渗透调节。 功能: 3.简述脱落酸与植物抗性的关系 ABA通过关闭气孔,减少蒸腾失水,保持组织内的水分平衡,并能增加根的透气性和水的通导性来增加植物抗性。 4.抗寒锻炼过程中,植物体内发生了哪些适应性生理生化变化? 1细胞膜系统受损;2根系吸收能力下降;3光合作用减弱;4呼吸速率大起大落;5物质代谢失调 5.试述干旱的类型及对植物的伤害,如何提高植物的抗旱性?(P370) 土壤干旱,大气干旱,生理干旱 细胞膜结构破坏,生长受抑制,光合作用减弱,破坏了正常代谢,植物体内水分重新分配,细胞原生质机械损伤。 抗旱锻炼;化学诱导;合理施肥;生长延缓剂与抗蒸腾剂的使用 6.试述植物抗盐方式及提高途径,简述植物耐盐的分子机制及SOS信号转导。 避盐:植物回避盐胁迫的抗盐方式称为避盐。 (1)排盐:也称泌盐,指植物将吸收的盐分主动排泄到茎叶的表面,而后被雨水冲刷脱落,防止过多盐分在体内的积累 (2)稀盐:指通过吸收水分或加快生长速率来稀释细胞内盐分的浓度 (3)拒盐 一些植物对某些盐离子的透性很小,在一定浓度的盐分范围内,根本不吸收或很少吸收盐分。也有些植物拒盐只发生在局部组织 耐盐 指通过生理或代谢过程来适应细胞内的高盐环境。 耐渗透胁迫:通过细胞的渗透调节以适应由盐渍而产生的水分逆境。植物耐盐的主要机理是盐分在细胞内的区域化分配。植物也可通过合成可溶性糖、甜菜碱、脯氨酸等渗透物质,来降低细胞渗透势和水势,从而防止细胞脱水 营养元素平衡:有些植物在盐渍时能增加对K+的吸收,有的蓝绿藻能随Na+供应的增而加大对N的吸收,所以它们在盐胁迫下能较好地保持营养元素的平衡。 代谢稳定性:在较高盐浓度中某些植物仍能保持酶活性的稳定,维持正常的代谢。 渗调蛋白 途径:种子在一定浓度的盐溶液中吸水膨胀,然后再播种萌发,可提高作物生育期的抗盐能力 以在培养基中逐代加NaCl的方法,可获得耐盐的适应细胞,适应细胞中含有多种盐胁迫蛋白,以增强抗盐性 改良土壤,培育耐盐品种,使用生长调节剂等都是从农业生产的角度上抵抗盐害的重要措施。 7、如何用实验证实植物感受光周期的部位及光周期诱导开花刺激物的传导? 8、植物的成花诱导有几条主要途径? 版权声明:本文转载于今日头条,版权归作者所有,如果侵权,请联系本站编辑删除