植物生理学复习提纲(第一章至第十二章)
植物生理学复习资料

植物生理学复习资料植物生理学复习资料第一章植物的水分生理一、名词解释1、水势:指在同温度同压强下每偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势的差值。
单位Pa。
2、渗透势Ψs:由于细胞液中溶质的存在引起细胞水势降低的数值,为负值。
3、压力势Ψp:由于细胞壁的压力的存在引起细胞水势变化的数值。
4、衬质势Ψm:有图细胞胶体物质的亲水性和毛细管作用对自由水的束缚而引起水势降低的值,为负值。
5、蒸腾作用:植物体内的水分以气态方式通过植物体表面散失到外界坏境的过程称为蒸腾作用。
6、蒸腾拉力:由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度而使水分沿导管上升的力量称蒸腾拉力。
作用力>>根压。
7、永久萎蔫系数:当植物刚好发生永久萎蔫时土壤尚存留的含水量。
(占土壤干重的百分数)。
二、简答、填空、判断等(一)2、水在植物生命中的作用(1)水是原生质的主要组分(2)一切代谢物质的吸收运输都必须在水中才能进行(3)水可以保持植物的固有姿态(4)水作为原料参与代谢:水是光合作用、呼吸作用、有机物合成与分解的底物(5)水可以调节植物的体温、调节植物的生存环境3、水势:指在同温度同压强下每偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势的差值。
单位Pa。
(1)在任何情况下。
水分流动的方向总是由水势高的地方流向水势低的地方。
(2)典型细胞水势(Ψw)包含三部分:Ψw = Ψs(渗透势)+ Ψp(压力势)+ Ψm(衬质势)成熟细胞则Ψw = Ψs(渗透势)+ Ψp(压力势)(3)当细胞处于质壁分离时:水势= 渗透势;细胞吸水饱和时:水势 = 0.4、植物细胞吸水的方式(1)渗透式吸水(具液泡细胞)(2)吸胀式吸水(无液泡的细胞及干种子、依赖衬质势(3)代谢性吸水(直接耗能)发生频率(1)>(2)>(3)(二)植物根系对水分的吸收1、根系是植物吸水的主要器官,,其中根毛区为主要的吸水区域。
2、根系吸水方式及其动力:根系吸水有主动吸水(根压)和被动吸水(蒸腾拉力)两种形式。
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植物生理学复习提纲至一、植物生理学概述-植物生理学的定义和研究对象-植物生理学的研究方法和技术二、植物生长与发育1.植物生长的基本特征-植物器官的生长过程-细胞分裂与伸长的关系-植物的生长曲线2.植物的发育过程-胚胎发育和胚乳发育-初级生长和次生生长-花器官的形成和开花三、植物的营养吸收与转运1.植物养分吸收与转运的机制-植物对养分的吸收途径-养分转运的方式和调节机制-养分转运与植物生长发育的关系2.植物的主要营养元素-氮的吸收与转运-磷的吸收与转运-钾的吸收与转运-其他营养元素的吸收与转运四、植物的光合作用1.光合作用的基本过程-光反应的发生地点和机制-光合电子传递链的组成和功能-光合作用的化学反应2.光合作用的调节和适应机制-光合速率的调节机制-气孔调节光合作用-植物对光质和光照周期的适应五、植物的水分和矿质元素的吸收与转运1.植物对水分的吸收与传导-植物根系的吸水机制-植物的导管系统和水分传导-水分与植物生长发育的关系2.植物对矿质元素的吸收与传输-离子的吸收途径和调节机制-离子的传导和储存-矿质元素与植物生长发育的关系六、植物的激素调节1.植物激素的分类和功能-奥斯替灵事件有关的植物激素-植物激素的合成和转运-植物激素对生物体的影响2.植物激素的作用机制和调节-激素受体的结构和功能-激素信号传导的途径和调节-激素参与植物生长发育的调控机制七、植物对环境的适应与响应1.植物对温度和光照的适应-温度对植物生长发育的影响-光照对植物生长发育的影响2.植物对水分和盐度的适应-干旱适应机制-盐碱适应机制3.植物与昆虫的互作关系-植物防御机制-昆虫攻击与植物逆境响应八、植物的信号传导与逆境响应1.植物的信号传导网络-植物细胞间的信号传导-植物激素与信号传导2.植物的逆境响应机制-干旱和盐碱胁迫的信号传导路径-植物逆境相关基因的表达调控九、植物生理学的应用1.植物生长调节剂的应用-激素类生长调节剂的应用-生物肥料和改良剂的应用2.植物对环境污染的响应-植物对重金属的吸收和转运-植物对土壤污染的修复能力。
植物生理学提纲

植物生理学提纲绪论植物生理学是研究生命活动规律的科学。
它的内容可分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号转导等3个方面。
植物生理学的任务是将研究成果应用于一切植物生产事业中。
植物生理学的发展起源于农业生产活动。
随着物理、化学的发展,植物生理学亦有较大的突破。
植物生理学的发展大致可分为孕育时期、奠基与成长时期、发展时期等3个时期。
近二三十年来,植物生理学发展有4大特点:(1)研究层次越来越宽广;(2)学科之间相互渗透;(3)理论联系实际;(4)研究手段现代化。
第一章植物的水分生理重点与难点重点:(1)植物细胞对水分的吸收。
(2)植物根系对水分的吸收。
(3)气孔运动的机理。
(4)合理灌溉与节水农业。
难点:植物细胞水势的概念及其组成。
没有水,便没有生命。
水分在植物生命活动中起着极大的作用。
一般植物组织的含水量大约占鲜重的3/4。
细胞吸水有3种方式:扩散、集流和渗透作用,其中以渗透作用为主。
植物细胞是一个渗透系统,它的吸水决定于水势:水势=渗透势+压力势细胞与细胞(或溶液)之间的水分移动方向,决定于两者的水势,水分从水势高处流向水势低处。
根系吸水的途径有3种:质外体途径、跨膜途径和共质体途径,后两种途径统称为细胞途径。
植物的主要吸水器官是根部。
根部吸水动力有根压和蒸腾拉力两种。
根压与根系生理活动有关,蒸腾拉力与叶片蒸腾有关,所以影响根系活动和蒸腾速率的内外条件,都影响根系吸水。
植物不仅吸水,而且不断失水,这是一个问题的两个不同方面。
植物的水分生理就是在这样既矛盾又统一的状况下进行的。
维持水分平衡是植物正常活动的关键。
植物失水方式有两种:吐水和蒸腾。
蒸腾作用在植物生活中具有重要的作用。
气孔是植物体与外界交换的“大门”,也是蒸腾的主要通道。
气孔运动的机制有3种看法:淀粉一糖互变、钾离子的吸收和苹果酸生成。
糖、K+、苹果酸等进入保卫细胞的液泡,水势下降,吸水膨胀,气孔就开放。
气孔清晨开放以K+积累为主,午后气孔关闭则以糖减少为主。
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内容提要第一章植物水分代谢一、名词解释:水势渗透势压力势衬质势水孔蛋白根压蒸腾拉力蒸腾效率蒸腾系数(需水量)水分利用效率水分临界期WUE二、自由水与束缚水:通常以自由水/束缚水的比值做为衡量植物代谢强弱和植物抗逆性大小的指标之一。
自由水参与各种代谢活动,自由水含量越高,植物的代谢越旺盛。
束缚水不参与代谢活动,束缚水含量越高,植物代谢活动越弱,越冬植物的休眠芽和干燥种子所含的水基本上是束缚水,这时的植物以微弱的代谢活动度过不良的环境条件。
三、植物细胞的水势:典型植物细胞水势由三部分组成,由渗透势ψ,压力势ψP和衬质势ψm构成。
即ψW=ψS+ψP+ψm;SψS是由于液泡中溶有各种溶质而造成的;ψP是由于外界压力存在而使水势增加的值,它是正值。
当细胞发生质壁分离时,ψP 为零。
处在强烈蒸发环境中的细胞ψP会成负值;细胞的ψm是由细胞内的亲水胶体对水分的吸附造成的。
干种子萌发前的吸水就是靠吸胀作用,分生组织中刚形成的幼嫩细胞,主要也是靠吸胀作用吸水。
未形成液泡的细胞具有一定的衬质势。
但当液泡形成后,细胞内的亲水胶体已被水分饱和,其衬质势已与液泡的渗透势达到平衡,所以成熟细胞的水势表示为ψW=ψS+ψP。
植物细胞吸水主要由两种形式,一种是渗透性吸水,一种是吸胀性吸水。
未形成液泡的细胞靠吸胀性吸水,形成液泡的成熟细胞主要靠渗透性吸水。
四、植物细胞是一个渗透系统:植物细胞具备了构成渗透系统的条件。
一个成长的植物细胞壁对水分和溶质都是可以自由通透的。
但细胞壁以内的质膜和液泡膜却是一种选择透性膜,它把液泡中的溶液与环境中的溶液隔开,如果液泡的水势与环境水势存在水势差,水分便会在环境和液泡之间发生渗透作用。
质壁分离现象说明了生活细胞的原生质具有选择透性。
细胞死后,原生质层的结构被破坏,丧失了选择透性。
可以用质壁分离现象来鉴定细胞的死活,还可用来测定细胞的渗透势等。
五、水分的移动:水分进出细胞取决于细胞与其外界的水势差。
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植物生理学提纲绪论1、植物生理学的定义2、植物生理学的内容第一章植物的水分生理1、植物水分代谢的三个过程2、植物体内水分存在的状态(束缚水,自由水)3、水分在生命活动中的作用4、水分跨膜运输的途径和原理5、水分在植物体内的传输途径和根系吸水的途径6、蒸腾作用的生理意义、部位与方式7、气孔运动机理和影响气孔运动的困素8、影响蒸腾作用的外、内条件9、作物的需水规律以及灌溉的方法第二章植物的矿质营养1、植物矿质营养(mineral nutrition)的三个过程2、植物必需矿质元素的生理作用3、离子跨膜运输的分类和机理4、植物吸收矿质元素的部位和特点5、根部对溶液中矿质元素的吸收过程和影响根系吸收矿质元素的条件6、矿物质在植物体内的运输,分布和利用7、植物对氮、硫、磷的同化(基本步骤)8、合理施肥的生理基础和指标第三章物质代谢和能量转换1、光合作用的概念和重要性2、叶绿体的结构和光合色素的特性3、光合作用过程:光能的吸收与传递;光能的转换(光化学反应);电子传递、光合磷酸化作用;碳同化4、C3途径,C4途径和CAM途径的过程和比较5、光呼吸的定义及代谢途径6、影响光合作用的因素7、植物的光能利用率的定义和提高光能利用率的途径第四章植物的呼吸作用1、呼吸作用的概念和生理意义2、糖类呼吸分解的三条途径:EMP,TCA,PPP3、EMP,TCA,PPP的比较4、电子传递链的组成5、氧化磷酸化的概念和机理6、呼吸过程中能量的贮存和利用7、光合作用与呼吸作用的关系8、呼吸作用的调节和控制9、呼吸作用的指标及影响因素xx、呼吸作用与农业生产第五章植物同化物的运输1、有机物运输的途径、溶质种类2、运输的速率和溶质的种类3、韧皮部装载的定义和分类4、韧皮部卸出5、韧皮部运输的机理6、同化产物的分布(同化产物的配置和分配)第六章植物的次级代谢产物1、初级代谢产物和次级代谢产物的概念2、萜类,酚类和生物碱第七章细胞信号传导1、细胞信号转导的定义,受体的概念2、跨膜信号转换的概念和分类3、第二信使,蛋白可逆磷酸化和降解途径的概念第八章植物生长物质1、植物生长物质,植物激素的概念2、植物激素的种类(生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸,油菜素甾体类、茉莉酸类、水杨酸和多胺类等)和特点3、生长素(auxin, IAA) 在植物体内的分布和运输4、IAA的合成与降解5、IAA的信号转导途径6、IAA的生理作应和应用7、赤霉素(gibberellin, GA) 的分布与运输8、GA的信号转导途径9、GA的生理作用和应用xx、细胞分裂素(cytokinin,CTK)的分布和运输xx、CTK的信号转导途径xx、CTK的生理作用和应用xx、脱落酸(abscisic acid,ABA) 的合成、代谢与运输xx、ABA的信号转导途径xx、ABA的生理作用和应用xx、乙烯(ethylene, ETH) 的生物合成和代谢xx、ETH的信号转导途径xx、ETH的生理作用与应用xx、其他天然的植物生长物质一、油菜素内酯(BR)二、多胺三、茉莉酸(JA)四、水杨酸(SA)20、植物生长抑制剂、植物生长延缓剂、植物生长促进剂第九章植物的生长生理1、种子萌发的条件及生理生化变化2、细胞周期(cell cycle&cell division cycle)的概念和组成3、细胞伸长过程中细胞壁的变化以及与植物激素的关系4、细胞分化(cell differentiation)的概念,细胞全能性(totipotency)和极性(polarity)的概念及特点5、影响细胞分化的条件6、营养器官的生长特性及影响条件7、植物生长的相关性8、植物光形态建成、光敏色素、隐花色素等基本概念9、光敏色素基本性质与生理作用及作用机理xx、植物的运动(movement)概念,分类xx、生理钟的概念和特性第十章植物的生殖生理1、春化作用的概念、机理和应用2、光周期现象及农业上应用3、光周期诱导的概念和机理4、花器官形成的影响条件5、花形态发生中的同源异形基因和ABC模型6、受精的生理条件及代谢变化7、受精后雌蕊的代谢变化以及植物自交不亲和性第十一章植物的成熟和衰老生理1、种子成熟过程中的生理生化变化2、果实成熟过程中的生理生化变化3、种子休眠原因和破除方法4、衰老的生理生化变化5、程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)的分类,特征和机理6、脱落的生理生化变化以及与激素的关系第十二章植物的抗性生理1、胁迫的概念和分类2、植物对逆境的适应手段3、冷害的生理生化变化,机制4、冻害的机制以及植物的生理适应5、植物的抗热性6、植物的抗旱性7、植物的抗盐性8、植物的抗病性复习题:一、名词解释代谢库根压光周期现象渗透作用生理干旱生长生长调节剂束缚水双增益效应水势细胞信号转导压力势蒸腾作用植物生理学自由水三羧酸循环P/O比二、填空题CAM植物夜间通过羧化CO2生成大量运往液泡贮藏。
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。
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第一章:植物的水分生理1.水分的存在状态束缚水—被原生质胶体吸附不易流动的水特性:1.不能自由移动,含量变化小,不易散失2.冰点低,不起溶剂作用3.决定原生质胶体稳定性4.与植物抗逆性有关自由水—距离原生质胶粒较远、可自由流动的水。
特性:1.不被吸附或吸附很松,含量变化大2.冰点为零,起溶剂作用3.与代谢强度有关自由水/束缚水:比值大,代谢强、抗性弱;比值小,代谢弱、抗性强2.植物细胞对水的吸收方式:扩散、集流、渗透作用1)、扩散作用—由分子的热运动所造成的物质从浓度高处向浓度低处移动的过程。
特点:简单扩散是物质顺浓度梯度进行,适于短距离运输(胞内跨膜或胞间)2)、集流—指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动的现象。
特点:物质顺压力梯度进行,通过膜上的水孔蛋白形成的水通道3)、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。
注:渗透作用是物质顺浓度梯度和压力梯度进行3.水势及组成1.Ψw = ψs + ψp + ψm + ψgΨs :渗透势Ψp :压力势Ψm :衬质势Ψg :重力势1)渗透势—在某系统中由于溶质颗粒的存在而使水势降低的值,又叫溶质势(ψπ)。
ψs大小取决于溶质颗粒总数:1 M蔗糖ψs > 1M NaCl ψs (电解质)测定方法:小液流法2)压力势—ψp 〉0,正常情况压力正向作用细胞,增加ψw;ψp〈 0,剧烈蒸腾压力负向作用细胞,降低ψw;ψp = 0,质壁分离时,壁对质无压力3)重力势—当水高1米时,重力势是0.01MP,考虑到水在细胞内的小范围水平移动,通常忽略不计。
4)衬质势—由于亲水性物质和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值,ψm 〈 0,降低水势.2.注:亲水物质吸水力:蛋白质〉淀粉〉纤维素*有液泡细胞,原生质几乎已被水饱和,ψm = --0.01 MPa ,忽略不计;Ψg也忽略,水势公式简化为:ψw = ψs+ ψp*没有液泡的分生细胞、风干种子胚细胞:ψw = ψm *初始质壁分离细胞:ψw = ψs*水饱和细胞:ψw = 03.细胞水势与相对体积的关系◆细胞吸水,体积增大、ψsψpψw 增大◆细胞吸水饱和,体积、ψs ψp ψw = 0最大◆细胞失水,体积减小,ψs ψp ψw 减小◆细胞失水达初始质壁分离ψp = 0,ψw = ψs◆细胞继续失水,ψp 可能为负ψw《ψs4.蒸腾作用(气孔运动)小孔扩散律(边缘效应)——气体通过小孔表面的扩散速度不与小孔的面积呈正比,而与小孔的周长呈正比。
802植物生理学大纲

硕士研究生招生专业课植物生理学考试大纲* 为重点内容第一章绪论(一)植物生理学的研究内容(二)植物生理学的发展简史第二章植物细胞生理(一)植物细胞概述(二)植物细胞的亚显微结构与功能(三)植物细胞信号转导第三章植物水分生理(一)水分在植物生命活动中的意义(二)植物细胞对水分的吸收*(三)植物根系对水分的吸收*(四)植物蒸腾作用*(五)植物体内水分的运输(六)合理灌溉的生理基础第四章、植物的矿质营养(一)植物体内的必需元素*(二)植物对矿质元素的吸收与运输*(三)植物对氮*、磷、硫的同化(四)合理施肥的生理基础第五章、植物的光合作用(一)光合作用的概念及其重要性(二)叶绿体及光合色素*(三)光合作用光反应的机制 *(四)光合暗反应(碳同化)*(五)影响光合作用的因素*(六)提高植物光能利用率的途径第六章、植物的呼吸作用(一)呼吸作用的概念和生理意义(二)植物呼吸代谢途径*(三)植物体内呼吸电子传递途径的多样性*(四)植物呼吸作用的调节*(五)影响呼吸作用的因素*(六)呼吸作用的实践应用第七章、植物体内有机物质运输与分配(一)同化物运输*(二)韧皮部运输机制(三)同化物的装载与卸出*(四)同化物的配置与分配第八章、植物生长物质(一)植物生长物质的概念和种类*(二)植物激素的发现、化学结构(三)植物激素的代谢和运输*(四)植物激素的生理作用*(五)植物激素的作用机制*(六)植物生长调节剂(七)植物激素的常用测定方法第九章、植物生长生理(一)植物生长和形态发生的细胞基础(二)植物生长的相关性*(三)环境因子对生长的影响(四)植物生长的调控(基因、植物激素、环境因子等,含几种光受体参与的形态建成*)(五)植物的运动第十章、植物的生殖生理(一)幼年期与花熟状态(二)光周期诱导*(三)春化作用*(四)植物激素及营养物质对植物成花的影响(五)花器官的形成(六)受精生理*第十一章、植物的休眠、成熟和衰老生理(一)种子的休眠和萌发*(二)芽的休眠与萌发(三)种子的发育和成熟生理*(四)果实的生长和成熟生理*(五)植物的衰老生理和器官脱落第十二章、植物逆境生理(一)逆境与植物抗逆性*(二)水分逆境对植物的影响*(三)温度逆境对植物的影响*(四)盐害生理与植物的抗盐性*(五)其它逆境(六)植物抗逆性的研究方法。
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第一章植物的水分生理一、汉译英并解释名词渗透作用:osmosis,即水分从水势高的系统通过半透膜想水势低的系统移动的现象。
蒸腾比率:TR,即植物蒸腾丢失水分和光和作用产生的干物质的比值。
水分利用率:WUE,即蒸腾系数,指植物制造1g干物质所消耗的水分克数。
WUE是TR的倒数。
内聚力学说:cohesion theory,即以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力,保证有叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说,也称蒸腾—内聚力—张力学说。
水分临界期:critical period of water,作物对水分最敏感时期,即水分过多或缺乏对产量影响最大的时期,各种作物的水分临界期不同,但基本都处于营养生长即将进入生殖生长时期。
二、问答题1、蒸腾作用有何生理学意义,测定蒸腾作用的指标有哪些?答:蒸腾作用是指水分以气体状态,通过植物体的表面(主要是叶子),从体内散失到体外的现象。
蒸腾作用的生理学意义有下列3点:(1)、蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力。
(2)、蒸腾作用有助于植物对矿物质和有机物的吸收。
(3)、蒸腾作用能够降低叶片的温度。
测定蒸腾作用的指标有下列3种:(1)、蒸腾速率,即植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。
一般用每小时每平方米叶面积蒸腾水量的克数表示(g/㎡/h)。
(2)、蒸腾比率:TR,即植物蒸腾丢失水分和光合作用产生的干物质的比值。
一般用g/㎏表示,即植物消耗1kg水所形成干物质的克数。
(3)、水分利用率:WUE,即蒸腾系数,指植物制造1g干物质所消化的水分克数,WUE是TR的倒数。
2、根系吸水的三个途径是什么?答:根系吸水的途径有3种:质外体途径、跨膜途径和共质体途径等。
质外体途径是指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动,不越膜,阻力小,速度快。
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。
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。
共质体途径和跨膜途径统称为细胞途径。
3、水势的计算答:水势等于渗透势加压力势加重力势加衬质势:Ψw =Ψs+Ψp+Ψg+Ψm. 重力势和衬质势通常忽略不计,所以Ψw =Ψs+Ψp,本公式适用于有液泡的细胞或细胞群。
渗透势是由于溶质颗粒的存在,降低了水的自由能,因而其水势低于纯水水势的水势下降值。
渗透势一般为负值。
压力势是指细胞的原生质体吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果,与引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。
压力势往往是正值。
第二章植物的矿质营养一、汉译英并解释名词胞饮作用:pinocytosis,即细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。
离子通道:ion channel,即细胞膜中由通道蛋白构成的孔道,控制离子通过细胞膜。
离子泵:ion pump,存在于植物细胞膜上,其实质是ATP酶,当少量的K﹢、Na﹢等阳离子进入质膜时,活化ATP酶,促进ATP水解,释放能量,将离子逆着电化学梯度进行跨膜运输。
诱导酶:induced enzyme,是指植物本来不含某种酶,但在特定外来物质的诱导下,可以生成这种酶,这种现象就是酶的诱导形成,所形成的酶叫做诱导酶。
硝酸还原酶:NR,主要存在于高等植物的根和叶子中,在硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程中起催化作用,还原硝酸盐,是一种诱导酶。
NiR:亚硝酸还原酶,存在于叶绿体或根中,在亚硝酸盐还原成铵的过程中起催化作用,还原亚硝酸盐。
GS:谷氨酰胺合成酶,在谷氨酰胺合成途径中起催化作用。
植物中有两类GS,一类在胞质溶胶,另一类在根部细胞的质体或叶片的叶绿体。
生物膜:biomembranes,即细胞的外周膜和内膜系统。
二、问答题1、植物细胞对溶质、矿物质的吸收方式和过程答:植物细胞吸收溶质可分为被动运输和主动运输两种。
细胞对矿质元素的吸收主要由膜转运蛋白完成。
膜转运蛋白主要有通道蛋白、载体蛋白和离子泵3种,分别进行通道运输、载体运输和泵运输。
通道运输中主要有K﹢、Cl﹢、Ca²﹢、NO3﹣等离子通道,离子通道的运输时顺着跨膜的电化学梯度进行的。
载体运输包括单向运输载体、同向运输器和反向运输器,它们可以顺着或逆着跨膜的电化学梯度运输溶质。
泵运输有H﹢—ATP酶、Ca²﹢—A TP酶和H﹢—焦磷酸酶3种类型。
它们都要依赖于ATP或焦磷酸中的自由能启动。
胞饮作用是非选择性吸收,在吸收水分的同时把水分中的物质一齐吸收。
植物根部对溶液中矿质元素的吸收过程:(1)、离子吸附在根部细胞表面根部细胞再吸收离子的过程中,同时进行着离子的吸附于解吸附。
(2)、离子进入根的内部离子从根部外面进入根的内部可通过质外体途径,也可以通过共质体途径。
(3)、离子进入导管或管胞可通过被动扩散和主动运输进入。
2、植物细胞吸收了硝酸盐如何转化成氮的?答:植物细胞吸收硝酸盐后,先由细胞质中的硝酸还原酶把硝酸盐还原为亚硝酸盐,再通过叶绿体或根中的亚硝酸还原酶把亚硝酸盐还原成铵,植物吸收铵盐中的氨后,植物体通过谷氨酰胺合成途径等多种途径将氨同化为氨基酸或酰胺。
高等植物不能利用有理氨,靠借固氮微生物固氮酶的作用,经过复杂变化将氮还原成铵,供植物利用。
3、矿质元素中的大量元素和微量元素、必需元素有哪些?答:植物对某些元素需要量相对较大,称为大量元素:氮、钾、钙、镁、磷、硫、硅等7种;植物需要量极微,稍多即发生中毒的来自土壤的元素,即微量元素:氯、铁、硼、锰、钠、锌、铜、镍和钼等9种。
必须矿质元素为:氮、磷、钾、硫、钙、镁、硅、铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍、钠共16种。
第三章植物的光合作用一、汉译英并解释名词原初反应:primary reaction,即光合作用的第一幕,指光合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:reaction centre,是将光能转变为化学能的膜蛋白复合体,其中包含参与能量转换的特殊叶绿素a对、脱镁叶绿素和锟等电子受体分子。
光合速率:photosynthetic rate,通常指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量,或者积累干物质的量。
光饱和点:light saturation point,在一定的光强范围内,植物的光合强度随光照度的上升而增加,当光照度上升到某一数值之后,光合强度不再继续提高时的光照度值。
CO2补偿点:CO2 compensation point,当光和吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2,这个时候外界的CO2含量就叫做CO2补偿点。
RuBP:核酮糖—1,5—二磷酸。
PSⅠ:光系统Ⅰ,复合颗粒较小,直径为11nm,仅存在于基质片层和基粒片层的非垛叠区,功能是将电子从PC传递给铁氧还蛋白。
PSⅡ:光系统Ⅱ,复合体颗粒较大,直径为17.5nm,位于近内腔一侧,多存在于基粒片层的垛叠区,功能是利用光能氧化水和还原质体醌。
CAM:crassulacean acid metabolism,景天科酸代谢,许多肉质植物的一种特殊代谢方式,简称CAM。
它们的绿色组织上的气孔夜间开放,吸收并固定CO2,形成以苹果酸为主的有机酸;白天则气孔关闭,不吸收CO2,但同时却通过光合碳循环将从苹果酸中释放的CO2还原为糖。
二、问答题1、光合作用的光反应和碳反应在哪个部位进行?它们之间有什么关系?.答:叶绿体是进行光合作用的细胞器。
类囊体膜(光合膜)是光反应的主要场所,基质是碳反应的场所。
光反应与暗反应之间的关系:光反应和暗反应是一个整体,二者紧密联系。
光反应是暗反应的基础,光反应阶段为暗反应阶段提供能量(ATP)和还原剂(【H】),暗反应产生的ADP和Pi为光反应合成ATP提供原料。
2、简述PSⅠ、PSⅡ的结构与功能。
答:(1)、PSⅠ即光系统Ⅰ,复合颗粒较小,直径为11nm,仅存在于基质片层和基粒片层的非垛叠区。
PS Ⅰ核心复合体由反应中心色素P700、电子受体和PSⅠ捕光复合体(LHCⅠ)3部分组成。
PSⅠ功能是将电子从PC传递给铁氧还蛋白。
(2)、PSⅡ,即光系统Ⅱ,复合颗粒较大,直径为17.5nm,位于近内腔一侧,多存在于基粒片层的垛叠区。
PSⅡ主要由PSⅡ反应中心、捕光复合体Ⅱ(LHCⅡ)和放氧复合体(OEC)等亚单位组成。
PSⅡ功能是利用光能氧化水和还原质体醌。
3、光和磷酸化的两种类型的差异有哪些?答:光和磷酸化是指在光合作用中由光驱动并贮存在跨类囊体膜的质子梯度的能量把ADP和磷酸合成为ATP的过程。
光和磷酸化有两个类型:非循环光和磷酸化和循环光和磷酸化。
它们的差异:4、简述碳同化的三个途径及C4植物比C3植物具有较强光合作用的原因。
答:碳同化的生化途径有3条,即卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢(CAM)。
(1)、卡尔文循环:是所有植物光合作用碳同化的基本途径,大致分为3个阶段:①羧化阶段:核酮糖—1,5—二磷酸(RuBP)是CO2的接受体,在核酮糖—1,5—二磷酸羧化酶/加氧酶作用下,和CO2形成中间产物,后者再与1分子H2O反应,形成2分子的甘油酸—3—磷酸。
②还原阶段:甘油酸—3—磷酸被A TP磷酸化,在甘油酸—3—磷酸激酶催化下,形成甘油酸—1,3—二磷酸,然后在甘油醛—3—磷酸脱氢酶作用下被NADPH + H﹢还原,形成甘油醛—3—磷酸。
③更新阶段:更新阶段是PDAld经过一系列的转变,再形成RuBP的过程,也就是RuBP的再生阶段。
(2)、C4途径①羧化:C4途径的CO2的接受体是叶肉细胞质中的PEP,在烯醇丙酮酸磷酸羧激酶(PEPC)催化下,固定HCO3﹣(CO2溶解于水),生成草酰乙酸(OAA)。
②转变:叶肉细胞的叶绿体中的草酰乙酸经过NADP—苹果酸脱氢作用,被还原成苹果酸。
③脱羧与还原:四碳双羧酸在维管束鞘中脱羧后变成丙酮酸或丙氨酸。
释放的CO2通过卡尔文循环被还原成糖类。
④再生:C4酸脱羧形成的C3酸(丙酮酸或丙氨酸)再运回叶肉细胞,在叶绿体中,经过丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)催化和ATP作用,生成CO2受体PEP,是反应循环进行。
(3)、景天酸代谢(CAM)途径在夜间细胞中磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)作为二氧化碳接受体,在PEP 羧化酶催化下,形成草酰乙酸,再还原成苹果酸,并贮于液泡中;白天苹果酸则由液泡转入叶绿体中进行脱羧释放二氧化碳,再通过卡尔文循环转变成糖。
C4植物比C3植物具有较强光合作用,主要原因是C4植物叶肉细胞中的PEP羧激酶活性比C3植物的高许多倍,而且C4途径是把CO2运入维管束鞘细胞内释放,供卡尔文循环同化,因此起了“CO2泵”的功能,把外界的CO2“压”到维管束鞘,光呼吸降低,光合速率增快。
第四章植物的呼吸作用一、汉译英并解释名词有氧呼吸:aerobic respiration,指生活细胞在氧气的参与下,把某些有机物质彻底氧化分解,放出CO2并形成和H2O,同时释放能量的过程。