植物生理学资料Word文件下载.docx
《植物生理学资料Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《植物生理学资料Word文件下载.docx（59页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
5.水分利用率（WUE）：
蒸腾比率的倒数。
引起气孔运动的主要原因：
由于水势的变化，保卫细胞的吸水膨胀和失水收缩引起的（液泡）。
自由水
束缚水
两者比值
原生质状态态
代谢
生长
抗逆性
高
溶胶
旺盛
快
弱
低
凝胶
迟缓
强
1.根压：
根系的生理活动产生的使液流从根部上升的压力
环境状况
细胞状态
体积
ΨP
Ψw
等渗溶液
松弛状态，临界质壁分离
V=1
ΨP=0
Ψw=Ψs
低渗溶液（低浓度）
细胞吸水，膨胀状态
V>
1
ΨP增大
Ψw=Ψs+Ψp
纯水中
饱和状态，充分膨胀
V=1.5
Ψp=-Ψs
Ψw=0
高渗溶液（高浓度）
失水，质壁分离
V<
1
Ψp=0
Ψw=Ψs
剧烈蒸腾
无质壁分离
Ψp＜0
Ψw＜Ψs
1．如图所示：
C处为半透膜，把体积相同的10％葡萄糖溶液与10％蔗糖溶液用半透膜c隔开，其结果是（B）
A．水从a→b与b→a的相等
B．水从a→b比从b→a的少
C．水只从a→b
D．水从a→b比从b→a的多
2．以下论点是否正确，为什么？
（1）一个细胞的溶质势与所处外界溶液的溶质势相等，则细胞体积不变。
（2）若细胞的Ψp＝－Ψs，将其放入某一溶液中时，则体积不变。
（3）若细胞的Ψw＝Ψs，将其放入纯水中，则体积不变。
（1）不完全正确
（2）不正确（3）不正确
3．下列情况会发生渗透作用吸水的是（C）。
A．干种子萌发时的吸水B．水从气孔进入外界环境
C．萎蔫的青菜放进清水中D.玫瑰枝条插入盛有清水的花瓶中
4．能发生质壁分离的细胞是（B）。
A．干种子细胞B．根毛细胞
C．红细胞D．腌萝卜干的细胞
5.将洋葱表皮浸泡在7%的尿素溶液中，表皮细胞发生质壁分离，随后又自发地发生质壁分离复原。
出现这种现象的原因可能是（B）
A、细胞液浓度下降B、尿素分子进入液泡
C、细胞壁受到破坏D、细胞膜受到破坏
6.口腔炎发炎，大夫常叫病人用盐水漱口，主要原因（D）？
A.盐水清洁，可把口腔内细菌冲走
B.盐水温度低，细胞不易成活
C.Na+在盐水中有消炎作用
D.细菌在较高浓度的盐水中体内失水而难以生存
7．有一为水充分饱和的细胞，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
8．已形成液泡的细胞，其衬质势通常省略不计，其原因是（C）。
A．衬质势很低B．衬质势不存在
C．衬质势很高，绝对值很小D．衬质势等于细胞的水势
10.将一马铃薯块茎挖两个相同大小的洞甲、乙，甲内放入一种物质，乙内放入另一种物质，两穴内液面平齐，如图A,过一段时间后，如图B。
已知：
一穴放入的物质是清水，另一穴放入的物质是30#的蔗糖溶液。
问：
1.甲穴内放入的是蔗糖，乙穴内放入的是清水。
2.在B图中，C处的细胞失水（失水、吸水），D处细胞吸水（失水、吸水）。
为什么？
11．一组织细胞的Ψs为－0.8Mpa，Ψp为0.1Mpa，在27℃时，将该组织放入0.3mol·
L-1蔗糖溶液中，问该组织的重量或体积是增加还是减少？
答：
Ψwcell＝Ψs＋Ψp＝－0.8MPa＋0.1MPa＝－0.7MPa
Ψwout＝－iCRT＝-1×
0.3mol·
L-1×
0.0083L·
MPa·
mol-1·
K-1×
（273+27）K
＝－0.747MPa
由于Ψwcell＞Ψwout，因此细胞失水，使组织的重量减少，体积缩小。
1．影响植物正常生理活动的不仅是含水量的多少，而且还与水分存在的状态有密切关系。
（对）
2．在细胞初始质壁分离时（相对体积为1），细胞水势等于压力势。
（错）
3．在细胞为水充分饱和时（相对体积为1.5），细胞的渗透势为零。
（错）
4．细胞水势大于外界溶液的水势，水分就由细胞渗出。
5．植物根系吸水快慢和有无决定于导管汁液与外界溶液之间的水势差异的大小有无。
6．细胞水势在根部距离导管愈远，则越低。
7．细胞水势在叶片中距离叶脉越远，则越高。
8．水分从被植物吸收至蒸腾到体外，需经过哪些途径？
动力如何？
途径：
根毛→根皮层→根中柱→根导管→茎导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶肉细胞间隙与气孔下腔→大气。
动力：
在活细胞间的水分运输主要为渗透作用。
在植物导管中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，前者为主。
1.假设一个细胞的Ψπ＝-8×
105Pa，将其放入Ψπ＝-3×
105Pa的溶液中，请计算细胞Ψp为何值时才能分别发生以下三种情况：
（1）细胞失水；
（2）细胞吸水；
（3）细胞既不吸水又不失水。
（1）细胞失水：
8×
105Pa≥Ψp＞5×
105Pa
（2）细胞吸水：
0Pa≤Ψp＜5×
（3）细胞既不吸水又不失水：
Ψp＝5×
2.植物细胞吸水与根系吸水的方式有何不同、有何联系？
细胞吸水的方式：
渗透吸水、吸胀吸水和降压吸水，渗透吸水最为重要，但无论哪种方式，水分进出细胞是由细胞与环境之间的水势差决定.
根系吸水的方式：
主动吸水和被动吸水，前者的动力根压，后者的动力蒸腾。
但不管是主动吸水还是被动吸水，都是以细胞的渗透性吸水为主，只是一个需代谢能量，一个不需能量。
联系：
根系对水分的吸收最终是根细胞对水分的吸收，只有根细胞水势低于环境水势，根系才能吸水。
3.为什么说大树底下好乘凉？
大树下面的树荫，没有阳光的照射，气温较低;
另外，大树的蒸腾作用和光合作用分别增加了周围大气的湿度和氧，所以说“大树底下好乘凉”。
4.为什么热带雨林经常降雨，而沙漠戈壁却难得降雨呢？
植物的蒸腾作用使大量水分散失到大气中，增加了空气湿度和降雨量，对生物圈中的水循环具有重要作用。
5．用小流液法测定某种植物叶片的水势，得到入下实验数据。
（2013年农学统考）
试管编号
2
3
4
5
6
蔗糖溶液浓度
0.20
0.40
0.60
0.80
1.0
小液滴
↓
↑
请回答：
（1）已知R=0.0083Mpa·
L-1·
K-1，t=27℃。
请计算出被测定植物叶片的水势。
如果要获得更精确的结果，仍然采用小液流法应该怎样进行进一步的实验？
（写出简要的实验思路即可）
（2）小液流法测定植物组织水势的原理是什么？
水分跨膜运输的动力？
通气不良影响吸水的原因：
（1）短期缺氧，呼吸作用受抑制，影响根系吸水。
（2）长期缺氧，形成无氧呼吸，根系中毒，吸水更少
“旱耪土，涝浇园”
低温的影响：
（1）水的粘性增大，扩散速度降低；
细胞质粘性增
大，水不易透过。
（2）降低根的呼吸作用，影响主动吸水。
（3）低温有碍根的伸长，阻碍吸水面积的增加。
高温的影响：
（1）加速根的老化过程，使吸收面积减少，吸收速度
下降。
（2）温度过高使酶钝化，影响主动吸水。
夏季中午高温，不能浇花？
地衣、苔藓植物较矮小，蕨类、被子植物高大？
第二章
必需元素：
在植物完成生活史中，起着不可缺少的、不可替代的、直接作用的元素。
（一）植物必需元素的一般作用
第一细胞结构物质的组成成分；
第二植物生命活动的调节者，参与酶的活动；
第二起电化学作用，即离子浓度平衡、胶体稳定和电荷中和等;
第四作为细胞信号转导的第二信使。
从缺素病症来看﹡
N、P、K、Mg、Zn、Mo、Cl
—可移动—老叶病症
Ca、B、Cu、Mn、S、Fe
—不易移动—嫩叶病症
一般情况，土壤中易缺N、P、K，其它不易缺，故三者称“肥料三要素”。
失绿症状﹡
N黄（小）、P紫、K边焦（双（叶缘），单（叶尖））；
S（前叶脉,均）黄、Cl萎，Mg（老）、Mn（幼，斑点）、Mo（老，斑点）、Fe（幼）叶花条；
B（花儿不实）、Ca（缺刻）无心，Zn叶小。
四、作物缺乏必需矿质元素的诊断方法
1.病征诊断法（病症检索表）
2.化学分析诊断法
3.加入诊断法
一、生物膜
—细胞的外周膜和内膜系统。
特性：
Ø
膜具选择透性。
膜由亲水性物质和脂类物质组成。
膜具流动性
1.简单扩散：
溶液中的溶质从浓度较高的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的物理过程。
（非极性小分子、小而不带电的极性分子（如尿素、乙醇、甘油）和脂溶性的分子）
特点
（1）顺浓度梯度运输
（2）不需要载体
（3）不需要消耗能量
2.协助扩散（易化扩散）
—膜转运蛋白易让溶质顺着浓度或电化学梯度跨膜转运，不需要细胞提供能量。
（离子和极性分子）
（2）需要载体参与
转运蛋白：
指具有转运物质功能的膜蛋白.
包括:
通道蛋白和载体蛋白。
通道道白和载体道白运输异同
膜蛋白
通道蛋白
载体蛋白
运送速度
没有饱和现象
有饱和现象（结合部位有限）
方向
顺电化学势梯度转运
顺电化学势梯度也可逆电化学梯度转运
方式
被动吸收
被动吸收或主动吸收
载体运输蛋白：
单向运输载体（被动）
同向运输器（主动）
反向运输器（主动）
载体运输：
质膜上的载体蛋白选择性地与质膜一侧的物质结合，形成载体-物质复合物，通过载体蛋白构象的变化透过质膜，把物质释放到质膜另一侧。
主动运输：
—物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时要消耗细胞内化学反应所释放的能量的一种运输方式。
特征：
（1）逆浓度梯度运输
（2）需要载体
（3）需要消耗能量
H+-ATP酶（泵运输）：
ATP酶是质膜上的内在蛋白，它可将ATP水解释放的能量用于把H+运到膜外，形成跨膜电化学势梯度，细胞外侧的阴阳离子就利用这种跨膜的电化学势梯度经过膜上的通道蛋白、运输器进入膜内。
单盐毒害：
任何植物,若培养在某一单盐溶液中（不一定为必须元素）,即使浓度很低，植物不久即呈现不正常状态,最后死亡的现象
离子颉颃：
若在单盐溶液中加入少量其它盐类,这种毒害
现象就会减弱甚至消除的现象。
平衡溶液：
溶液中含有适当比例的各种植物必须元素和PH
值，能使植物生长发育良好的溶液。
2.通过交换吸附将离子吸附在根部细胞表面
交换吸附：
根部细胞的质膜表面呼吸产生CO2的遇水后形成的碳
酸解离出的H＋和HCO3－，分别与周围溶液的阳离子和阴离子进
行交换吸附。
（速度快，不需能量）
3.进入根的内部、导管或管胞
⑴质外体途径：
各种离子（水分）以扩散的方式通过细胞壁与细胞间隙到达中柱。
（被动吸收，速度快,止于内皮层）
⑵共质体途径：
离子通过膜系统（如内质网）和胞间连丝，从根
表皮细胞进入木质部薄壁细胞,释放到导管或管胞。
（主动或被动，速度慢,连续性）
影响根部吸收矿质元素的条件＊
（一）温度
一定范围内，根系吸收矿质速度随土壤温度升高而增加。
低温影响吸肥的原因：
①代谢弱，影响主动吸收
②原生质粘性增大，离子进入的阻力大
高温影响吸肥的原因：
①酶钝化，影响根正常代谢
②细胞透性增大，矿质元素被动外流
③导致根尖木栓化加快，减少吸收面积
4.根外营养的优点
①可在作物生育后期根吸肥能力衰退时或营养临界期采用此法补充营养。
②有的肥料（如Fe、Mn、Cu）在碱性条件下，易被土壤固定，根外营养无此现象，省肥。
③补充微量元素，见效快，用量省。
二、矿质元素运输的途径和方向
1.木质部运输—由下而上运输，也可由木质部活跃地横向运输到韧皮部（根）。
2.韧皮部运输—双向运输，也可以从韧皮部横向运输到木质部（叶）。
1.NR催化NO3-还原为NO2-
①NR：
存在于根和叶的细胞质，亚基数目视植物而异，每个单体由FAD、Cytb557和MoCo等组成的同型二聚体，为诱导酶。
绿色组织电子供体：
NADH（还原型辅酶Ⅰ）
非绿色组织（根）电子供体：
NADH（NADPH（还原型辅酶Ⅱ））
2.NiR催化NO2-还原为NH4+
①NiR：
位于质体和叶绿体，含两个亚基，其辅基由罗西血红素和一个Fe4-S4簇组成，为诱导酶（活性大）。
电子供体：
Fdred
谷氨酰氨的主要作用：
①氨的贮库②解除氨毒
植物氨同化的生理意义:
1、解除氨毒；
2、形成新的物质（如氨基酸等）；
3、酰胺化得到的谷氨酰胺和天冬酰胺在植物体内氨不足时刻释放出氨。
植物营养最大效率期：
植物整个生育期中，施用肥料的营养效果最好的时期。
营养临界期：
植物对缺乏矿质元素最敏感，缺乏后最易受害的时期.
1．构成细胞渗透势的重要成分的元素是（C）。
A．氮B．磷C．钾D．钙
2.（C）不是离子通道运输的特性。
A．有选择性B．阳离子和阴离子均可运输
C．无选择性D．不消耗能量
3．（D）元素在禾本科植物中含量很高，特别是集中在茎叶
的表皮细胞内，可增强对病虫害的抵抗能力和抗倒伏的能力。
A．硼B．锌C．钴D．硅
5．秋天把落叶烧成灰，测定灰的化学成分，其中较多的是（A）
A．CaB．PC．KD．Mg
6.将水稻培养在含有各种营养元素的培养液中，发现水稻吸收硅多，吸收钙少。
这是因为水稻根的细胞膜（B）
A．吸附硅的能力强，吸附钙的能力弱
B．运载硅的载体多，运载钙的载体少
C．吸收硅是被动运输，吸收钙是主动运
D．吸收硅不需要能量，吸收钙需要能量
7．农民常用树叶沤肥，要想得到较多的N、P、Mg，应选用（A）。
A．色嫩叶B．老的叶子C．均可D无法法确定
8．把菜豆幼苗放在含32P的培养液中培养，一小时后测定表明，幼苗各部分都含32P。
然后将该幼苗转移到不含32P的培养液中，数天后32P（B）。
A．不在新的茎叶中B．主要在新的茎叶中
C．主要在老的茎叶中D．主要在老的根中
9．植物白天吸水是夜间的2倍，那么白天吸收溶解在水中的矿质离子是夜间的（D）。
A．2倍B．小于2倍C．大于D．不一定
10．正常情况下，由2分子葡萄糖的代谢终产物所形成的H＋，如果全部吸附在根表面，据此可与土壤溶液中发生交换吸附的离子的数量和种类是（BE）。
A.12个NO3－B.12个K＋C.24个NO3－D.24个K＋E.6Mg2+F.6Mg2+
11．田间一次施化肥过多，作物会变得枯萎发黄，俗称“烧苗”现象，其原因是（B）。
A．根从土壤中吸收的养分过多B．根不能从土壤中吸水
C．根不能将水向上运输D．根加速了呼吸，释放的能量过多
12．下列属于活细胞的一组是（B）。
①发生质壁分离后在清水中能复原的细胞。
②发生质壁分离后在清水中不能复原的细胞。
③解体后洋葱根尖生长点的细胞
④能发生交换吸附的洋葱根尖细胞
A．①③B．①④C．②③D．②④
13．将培养液培养的番茄从光下移到暗处后发现：
水分的消耗量下降了，与此同时，K+的吸收量却有增加，由此实验可以看出?
植物对水分的吸收与矿质元素的吸收是两个相对独立的过程
14.植物体内大量积累的元素必定是植物必需元素（错）
15.物必需的矿质元素在植物营养生理上产生的是间接效果（错）
16.物细胞通过载体蛋白跨膜转运矿质离子必须消耗呼吸作用产生的ATP（错）
17.植物细胞内ATP酶活性与吸收无机离子呈负相关（错）
18.胞饮作用是选择性吸收，即在吸收水分的同时，把水分中的物质一起吸收进来（错）
19.植物根部进行离子交换吸附速度很快，是需要消耗代谢能的（错）
20.外界溶液浓度较低的情况下，根部对离子的吸收速率与溶液浓度无关。
21.一定范围内，氧气供应越好，根系吸收的矿质元素就越多。
22.根部吸收的氮主要是以有机物的形式向上运输。
23.植物体内养分缺乏都是由于土壤中养分不足。
（错）
24.论述植物细胞的离子跨膜运输机制？
（2009年农学统考）
主动运输和被动运输
25.比较初级主动运输和次级主动运输的异同。
（2014年农学统考）
相同点：
都属于主动运输
不同点：
初级主动运输是由质子泵执行的主动运输。
质子泵直接利用ATP分解产生的能量跨膜转运质子，形成质子电化学势梯度——质子动力。
次级主动运输是一类由质子泵与载体蛋白协同作用靠间接消耗ATP所完成的主动运输方式。
物质跨膜运动所需要的直接动力是由初级主动运输过程所产生的质子动力，它是一种共运输过程。
26.应用溶液培养法培养植物时一般应注意事项?
（2015年农学统考）
1、选择合适的培养液。
包括必需的矿质元素;
是均衡的营养液;
具有合适的PH范围。
2、定期更换培养液。
预防单盐毒害和离子拮抗。
3、注意通气，以提供足够的O2，增强根系吸肥吸水的能力
27.论述土壤因素对植物根系吸收矿质离子的影响？
（2011年农学统考）
土壤温度、溶液浓度、PH值、土壤微生物及离子间拮抗
1．植物细胞壁中含量最高的矿质元素是（C）
A.镁B.锌C.钙D.铁
2．植物细胞膜上通道蛋白运输离子的特点是（B）
A.顺电化学势梯度进行，有饱和效应
B.顺电化学势梯度进行，无饱和效应
C.逆电化学势梯度进行，有饱和效应
D.逆电化学势梯度进行，无饱和效应
3．当土壤中却钼时，植物通常也表现出（A）
A.缺氮症状B.缺磷症状C.缺钙症状D.缺镁症状
4．硝酸还原酶分子中含有（D）。
A．FAD、Mo和MnB．FMN、Cytb557和Mo
C．FAD、FMN和MoD．FAD、MoCo和Cytb557
5．叶肉细胞内的硝酸还原过程是在（C）内完成的。
A．细胞质、液泡B．叶绿体、线粒体
C．细胞质、叶绿体D．细胞质、线粒体
6．当体内有过剩的NH4＋时，植物避免铵毒害的方法是（D）。
A．拒绝吸收NH4＋－NB．拒绝吸收NO3－－N
C．氧化其为NO3－－ND．合成酰胺
7．反映植株需肥情况的形态指标中，最敏感的是（C）。
A．株高B．节间长度C．叶色
8．进行生理分析诊断时发现植株内酰胺含量很高，这意味着植物可能（B）。
A．缺小NO3――N的供应B．氮素供应充足
C．缺少NH4+－N的供应D.NH4+-N供应充足而NO3―N的供应不足
9.下列膜蛋白，能转运离子并具有明显的饱和效应（D）
A.通道蛋白B.水孔蛋白
C.外在蛋白D.载体蛋白
例10用植物燃烧后的灰分和蒸馏水配成溶液培养同种植物的幼苗，该幼苗不能健康生长，不久就出现缺素症。
如果在培养液加入下列哪一种盐，植物即可恢复生长。
B
A．磷酸盐B．硝酸盐C．硫酸盐D．碳酸盐
例11．硫酸铵含氮21%，碳酸氢铵含氮17%，尿素含氮45%，原计划在一块地里施85kg硫酸铵，但现在只能购到碳酸氢铵或尿素，如要施用相同氮素水平的肥料，需用多少碳酸氢铵或尿素各多少？
85kg×
21%÷
17%＝105kg
85kg×
45%＝40kg
需碳酸氢铵105kg，或尿素40kg。
例13．为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程？
植物体内的叶绿素在代谢过程中一方面合成,一方面分解，在不断地更新。
水稻秧苗根系在栽插过程中受伤，影响植株对构成叶绿素的重要矿质元素N和Mg的吸收，使叶绿素的更新受到影响，而分解过程仍然进行。
另一方面，N和Mg等矿质元素是可重复利用元素，根系受伤后，新叶生长所需的N和Mg等矿质元素依赖于老叶中叶绿素分解后的转运，即新叶向老叶争夺N和Mg等矿质元素，这就加速了老叶的落黄，因此水稻秧苗在栽插后有一个叶色落黄过程。
当根系恢复生长后，新根能从土壤中吸收N、Mg等矿质元素，使叶绿素合成恢复正常。
随着新叶的生长，植株的绿色部分增加，秧苗返青。
例14.白天和夜晚硝酸还原速度是否相同？
通常白天硝酸还原速度显著快于夜间，这是因为
（1）光合作用可直接为硝酸、亚硝酸还原和氨的同化提供还原力NAD（p）H、Fdred和ATP。
（2）光合作用制造同化物，促进呼吸作用，间接为硝酸盐的还原提供能量，也为氮代谢提供碳骨架。
（3）硝酸还原酶与亚硝酸还原酶是诱导酶，其活性不但被硝酸诱导，而且光能促进NO3－对NR、NiR活性的激活作用。
例15．植物缺素病症有的出现在顶端幼嫩枝叶上，有的出现在下部老叶上，为什么？
植物体内的矿质元素，根据它在植物内能否移动和再利用可分为二类，一类是非重复利用元素如钙、硫等，一类是可重复利用元素，如氮、磷等，在植株旺盛生长时，如果缺少非重复利用元素，缺素病症就首先出现在项端幼嫩叶上，如果缺少重复利用元素，缺素病症就会出现在下部老叶上。
第三章光合作用
2.叶绿素的理化性质
（1）叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色
（2）叶绿酸的酯，不溶于水，溶于含有水的有机溶剂
（3）皂化反应（分离叶绿类和类胡萝卜素）
（4）容易被光分解（强光下易被氧化）
（5）卟啉环中的镁可被H+或Cu2+所置换。
（二）类胡萝卜素
2.理化性质
（1）胡萝卜素呈橙黄色，叶黄素呈黄色。
（2）不饱和碳氢化合物，不溶于水，易溶于有机溶剂。
例：
设光合作用的光反应中，每吸收10mol650nm的红光量子可形成2molNADPH和3molATP，试求光反应的能量转换率是多少？
（1mol
升级会员 