第一章 植物的水分代謝一、名詞解釋 1 自由水：距離膠粒較遠而可以自由流動的水分。 2束縛水：靠近膠粒而被膠粒所束縛不易自由流動的水分。 3滲透作用: 水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象。 4水勢（yw）：每偏摩爾體積水的化學勢差。符號：yw。 5滲透勢（yp）：由于溶液中溶質顆粒的存在而引起的水勢降低值，符號yp。用負值表示。亦稱溶質勢（ys）。 6壓力勢（yp）：由于細胞壁壓力的存在而增加的水勢值。一般為正值。符號yp。初始質壁分離時，yp為0，劇烈蒸騰時，yp會呈負值。 7襯質勢（ym）：細胞膠體物質親水性和毛細管對自由水束縛而引起的水勢降低值，以負值表示。符號ym 。 8吸漲作用：親水膠體吸水膨脹的現象。 9代謝性吸水：利用細胞呼吸釋放出的能量，使水分經過質膜進入細胞的過程。 10蒸騰作用：水分以氣體狀態通過植物體表面從體內散失到體外的現象。 11根壓：植物根部的生理活動使液流從根部上升的壓力。 12蒸騰拉力：由于蒸騰作用產主的一系列水勢梯度使導管中水分上升的力量。 13蒸騰速率：又稱蒸騰強度，指植物在單位時間內，單位面積通過蒸騰作用而散失的水分量。（gdm2h） 14蒸騰比率：植物每消耗l公斤水時所形成的干物質重量（克）。 15蒸騰系數：植物制造 1克干物質所需的水分量（克），又稱為需水量。它是蒸騰比率的倒致。 16內聚力學說：又稱蒸騰流-內聚力-張力學說。即以水分的內聚力解釋水分沿導管上升原因的學說。 五、問答題 1水分子的物理化學性質與植物生理活動有何關系？ 水分子是極性分子，可與纖維素、蛋白質分子相結合。水分子具有高比熱，可在環境溫度變化較大的條件下，植物體溫仍相當穩定。水分子還有較高的氣化熱，使植物在烈日照射下，通過蒸騰作用散失水分就可降低體溫，不易受高溫為害。水分子是植物體內很好的溶劑，可與含有親水基團的物質結合形成親水膠體，水還具有很大的表面張力，產主吸附作用，并借毛細管力進行 運動。 2簡述水分的植物生理生態作用。 （1）水是細胞原生質的主要組成成分； （2）水分是重要代謝過程的反應物質和產物； （3）細胞分裂及伸長都需要水分； （4）水分是植物對物質吸收和運輸及生化反應的一種良好溶劑； （5）水分能便植物保持固有的姿態； (6）可以通過水的理化特性以調節植物周圍的大氣濕度、溫度等。對維持植物體溫穩定和降低體溫也有重要作用。 3植物體內水分存在的狀態與代謝關系如何？ 植物體中水分的存在狀態與代謝關系極為密切，并且與抗往有關，一般來說，束縛水不參與植物的代謝反應，在植物某些細胞和器官主要含束縛水時，則其代謝活動非常微弱，如越冬植物的休眠和干燥種子，僅以極弱的代謝維持生命活動，但其抗性卻明顯增強，能渡過不良的逆境條件，而自由水主要參與植物體內的各種代謝反應，含量多少還影響代謝強度，含量越高，代謝越旺盛，因此常以自由水束縛水的比值作為衡量植物代謝強弱和抗性的生理指標之一。 4水分代謝包括哪些過程？ 植物從環境中不斷地吸收水分，以滿足正常的生命活動的需要。但是，植物又不可避免地要丟失大量水分到環境中去。具體而言，植物水分代謝可包括三個過程：（1）水分的吸收；（2）水分在植物體內的運輸；（3）水分的排出。 5利用質壁分離現象可以解決哪些問題？ （1）說明原生質層是半透膜。（2）判斷細胞死活。只有活細胞的原生質層才是半透膜，才有質壁分離現象，如細胞死亡，則不能產主質壁分窩現象。（3）測定細胞液的滲透勢。 6土壤溫度過高對根系吸水有什么不利影響？ 高溫加強根的老化過程，使根的木質化部位幾乎到達尖端，吸收面識減少，吸收速率下降；同時，溫度過高，使酶鈍化：細胞質流動緩慢甚至停止。 7蒸騰作用有什么生理意義？ （1）是植物對水分吸收和運輸的主要動力，（2）促進植物時礦物質和有機物的吸收及其在植物體內的轉運。（3）能夠降低葉片的溫度，以免灼傷。 8氣孔開閉機理的假說有哪些？請簡述之。 （1）淀粉-糖變化學說：在光照下保衛細胞進行光合作用合成可溶性糖。另外由于光合作用消耗C02，使保衛細胞pH值升高，淀粉磷酸化酶水解細胞中淀粉形成可溶性糖，細胞水勢下降，當保衛細胞水勢低于周圍的細胞水勢時，便吸水迫使氣孔張開，在暗中光合作用停止，情況與上述相反，氣孔關閉。 （2）無機離子吸收學說：在光照下，保衛細胞質膜上具有光活化H+泵ATP酶，分解光合磷酸化產生的ATP并將H+分泌到細胞壁，同時將外面的K+吸收到細胞中來，Cl-也伴隨著K+進入，以保證保衛細胞的電中性，保衛細胞中積累較多的K+和，降低水勢，氣孔就張開，反之，則氣孔關閉。 （3）蘋果酸生成學說。在光下保衛細胞內的C02被利用，pH值就上升，剩余的C02就轉變成重碳酸鹽（HCO3-），淀粉通過糖酵解作用產生的磷酸烯醇式丙酮酸在PEP羧化酶作用下與HC03-作用形成草酰乙酸，然后還原成蘋果酸，可作為滲透物降低水勢，氣孔張開，反之關閉。 9根據性質和作用方式抗蒸騰劑可分為哪三類？ （1）代謝型抗蒸湯劑：如阿特拉津可使氣孔開度變小，苯汞乙酸可改受膜透性使水不易向外擴散。 （2）薄膜型抗蒸騰劑：如硅酮可在葉面形成單分子薄層，阻礙水分散失。 （3）反射型抗蒸騰劑：如高嶺土，可反射光，降低葉溫，從而減少蒸騰量。 10小麥整個生育期中有哪兩個時期為水分臨界期？ 第一個水分臨界用是分蘗末期到抽穗期（孕穗期）。第二個水分臨界期是開始灌漿到乳熟末期。第二章 植物的礦質營養一、名詞解釋 1. 礦質營養: 是指植物對礦質元素的吸收、運輸與同化的過程。 2灰分元素：亦稱礦質元素，將干燥植物材料燃燒后，剩余一些不能揮發的物質稱為灰分元素。 3大量元素：在植物體內含量較多，占植物體干重達萬分之一以上的元素。包括鈣、鎂、硫、氮、磷、鉀、碳、氫、氧等9種元素。 4微量元素：植物體內含量甚微，稍多即會發生毒害的元素包括：鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬和氯等7種元素。 5杜南平衡：細胞內的可擴散負離子和正離子濃度的乘積等于細胞外可擴散正、負離子濃度乘積時的平衡，叫杜南（道南）平衡。它不消耗代謝能，屬于離子的被動吸收方式。 6單鹽毒害和離子拮抗：單鹽毒害是指溶液中因只有一種金屬離子而對植物之毒害作用的現象；在發生單鹽毒害的溶液中加入少量其他金屬離子，即能減弱或消除這種單鹽毒害，離子間的這種作用稱為離子拮抗。 7平衡溶液：在含有適當比例的多種鹽溶液中，各種離子的毒害作用被消除，植物可以正常生長發育，這種溶液稱為平衡溶液。 8胞飲作用：物質吸附在質膜上，然后通過膜的內折而轉移到細胞內的攫取物質及液體的過程。 9誘導酶：又稱適應酶，指植物體內本來不含有，但在特定外來物質的誘導下可以生成的酶。如硝酸還原酶可為NO3-所誘導。 10生物固氮：某些微生物把空氣中游離氮固定轉化為含氮化合物的過程。 五、問答題 1植物必需的礦質元素要具備哪些條件? （1）缺乏該元素植物生育發生障礙不能完成生活史。（2）除去該元素則表現專一的缺乏癥，這種缺乏癥是可以預防和恢復的。（3）該元素在植物營養生理上表現直接的效果而不是間接的。 2為什么把氮稱為生命元素? 氮在植物生命活動中占據重要地位，它是植物體內許多重要化合物的成分，如核酸（DNA、RNA）、蛋白質（包括酶）、磷脂、葉綠素。光敏色素、維生素B、IAA、CTK、生物堿等都含有氮。同時氮也是參與物質代謝和能量代謝的ADP、ATP、CoA、CoQ、FAD、FMN、NAD+、NADP+、鐵卟琳等物質的組分。上述物質有些是生物膜、細胞質、細胞核的結構物質，有些是調節生命活動的生理活牲物質。因此，氮是建造植物體的結構物質，也是植物體進行能量代謝、物質代謝及各種生理活動所必需的起重要作用的生命元素。 3. 植物細胞吸收礦質元素的方式有哪些？ （1）被動吸收：包括簡單擴散、杜南平衡。不消耗代謝能。 （2）主動吸收：有載體和質子泵參與，需消耗代謝能。 （3）胞飲作用：是一種非選擇性吸收方式。 4設計兩個實驗，證明植物根系吸收礦質元素是一個主動的生理過程。 （1） 用放射性同位素（如32P示蹤。用32P飼喂根系，然后用呼吸抑制劑處理根系，在呼吸抑 制劑處理前后測定地上部分32P的含量，可知呼吸被抑制后，32P的吸收即減少。 （2） 測定溶液培養植株根系對礦質吸收量與蒸騰速率之間不成比例，說明根系吸收礦質元素有選擇性，是主動的生理過程。 5. 外界溶液的pH值對礦物質吸收有何影響? （1）直接影響，由于組成細胞質的蛋白質是兩性電解質，在弱酸性環境中，氨基酸帶正電荷，易于吸附外界溶液中陰離子。在弱堿性環境中，氨基酸帶負電荷，易于吸附外界溶液中的陽離子。 （2）間接影響：在土壤溶液堿性的反應加強時，Fe、Ca、Mg、Zn呈不溶解狀態，能被植物利用的量極少。在酸性環境中P、K、Ca、Mg等溶解，但植物來不及吸收易被雨水沖掉，易缺乏。而Fe、Al、Mn的溶解度加大，植物受害。在酸性環境中，根瘤菌會死亡，固氮菌失去固氮能力。 6為什么土壤溫度過低，植物吸收礦質元素的速率下降? 因為溫度低時代謝弱，能量不足，主動吸收慢；胞質粘性增大，離子進入困難。其中以對鉀和硅酸的吸收影響最大。 7白天和夜晚硝酸鹽還原速度是否相同？為什么? 硝酸鹽在晝夜的還原速度不同，白天還原速度顯著較夜晚快，這是因為白天光合作用產生的還原力及磷酸丙糖能促進硝酸鹽的還原。 8固氮酶有哪些特性？簡述生物固氮的機理。 固氮酶的特性：（1）由Fe蛋白和Mo-Fe蛋白組成，兩部分同時存在才有活性；（2）對氧很敏感，氧分壓稍高就會抑制固氮酶的固氮作用，只有在很低的氧化還原電位條件下，才能實現固氮過程，（3）具有對多種底物起作用的能力；（4）氨是固氮菌的固氮作用的直接產物。其積累會抑制固氮酶的活性。 生物固氮機理：（1）固氮是一個還原過程，要有還原劑提供電子，還原一分子N2為兩分子的NH3，需要6個電子和6個H+。主要電子供體有丙酮酸、NADH、NADPH、H2等，電子載體有鐵氧還蛋白（Fd）、黃素氧還蛋白（Fld）等；（2）固氮過程需要能量。由于N2具有三價鍵（NN），打開它需很多能量，大約每傳遞兩個電子需4-5個ATP整個過程至少要12-15個ATP；（3）在固氮酶作用下把氮還原成氨。 9合理施肥增產的原因是什么? 合理施肥增產的實質在于改善光合性能（增大光合面積，提高光合能力，延長光合時間，有利光合產量分配利用等），通過光合過程形成更多的有機物獲得高產。 10根外施肥有哪些優點? （1）作物在生育后期根部吸肥能力衰退時或營養臨界期時，可根外施肥補充營養 。（2）某些肥料易被土壤固定而根外施肥無此毛病，且用量少。（3）補充植物缺乏的微量元素，用量省、見效快。第三章 植物的光合作用 一、名詞解釋 1 光合色素：指植物體內含有的具有吸收光能并將其用于光合作用的色素，包括葉綠素、類胡蘿卜素、藻膽素等。 2 原初反應：包括光能的吸收、傳遞以及光能向電能的轉變，即由光所引起的氧化還原過程。 3 紅降現象：當光波大于685nm時，雖然仍被葉綠素大量吸收，但量子效率急劇下降，這種現象被稱為紅降現象。 4 愛默生效應：如果在長波紅光（大于685nm）照射時，再加上波長較短的紅光（650nm），則量子產額大增，比分別單獨用兩種波長的光照射時的總和還要高。 5 光合鏈：即光合作用中的電子傳遞。它包括質體醌、細胞色素、質體藍素、鐵氧還蛋白等許多電子傳遞體，當然還包括光系統I和光系統II的作用中心。其作用是水的光氧化所產生的電子依次傳遞，最后傳遞給NADP+。光合鏈也稱Z鏈。 6 光合作用單位：結合在類囊體膜上，能進行光合作用的最小結構單位。 7 作用中心色素：指具有光化學活性的少數特殊狀態的葉綠素a分子。 8 聚光色素：指沒有光化學活性，只能吸收光能并將其傳遞給作用中心色素的色素分子。聚光色素又叫天線色素。 9希爾反應：離體葉綠體在光下所進行的分解水并放出氧氣的反應。 10光合磷酸化：葉綠體（或載色體）在光下把無機磷和ADP轉化為ATP，并形成高能磷酸鍵的過程。 11光呼吸：植物的綠色細胞在光照下吸收氧氣，放出CO2的過程。光呼吸的主要代謝途徑就是乙醇酸的氧化，乙醇酸來源于RuBP的氧化。光呼吸之所以需要光就是因為RuBP的再生需要光。 12光補償點：同一葉子在同一時間內，光合過程中吸收的CO2和呼吸過程中放出的CO2等量時的光照強度。 13CO2 補償點：當光合吸收的CO2量與呼吸釋放的CO2量相等時，外界的CO2濃度。 14光飽和點：增加光照強度，光合速率不再增加時的光照強度。 15光能利用率：單位面積上的植物光合作用所累積的有機物所含的能量，占照射在相同面積地面上的日光能量的百分比。 五、問答題 1植物的葉片為什么是綠色的？秋天樹葉為什么會呈現黃色或紅色？ 光合色素主要吸收紅光和藍紫光，對綠光吸收很少，所以植物的時片呈綠色。秋天樹葉變黃是由于低溫抑制了葉綠素的生物合成，已形成的葉綠素也被分解破壞，而類胡蘿卜素比較穩定，所以葉片呈現黃色。至于紅葉，是因為秋天降溫，體內積累較多的糖分以適應寒冷，體內可溶性糖多了，就形成較多的花色素，葉子就呈紅色。 2簡要介紹測定光合速率的三種方法及原理？ 測定光合速率的方法:（1）改良半葉法：主要是測定單位時間、單位面積葉片干重的增加量；（2）紅外線CO2 分析法，其原理是CO2 對紅外線有較強的吸收能力，CO2量的多少與紅外線降低量之間有一線性關系；（3）氧電極法：氧電極由鉑和銀所構成，外罩以聚乙烯薄膜，當外加極化電壓時，溶氧透過薄膜在陰極上還原，同時產生擴散電流，溶氧量越高，電流愈強。 3簡述葉綠體的結構和功能。 葉綠體外有兩層被膜，分別稱為外膜和內膜，具有選擇透性。葉綠體膜以內的基礎物質稱為間質。間質成分主要是可溶住蛋白質（酶）和其它代謝活躍物質。在間質里可固定CO2形成和貯藏淀粉。在間質中分布有綠色的基粒，它是由類囊體垛疊而成。光合色素主要集中在基粒之中，光能轉變為化學能的過程是在基粒的類囊體質上進行的。 4光合作用的全過程大致分為哪三大步驟？ （1）光能的吸收傳遞和轉變為電能過程。（2）電能轉變為活躍的化學能過程。（3）活躍的化學能轉變為穩定的化學能過程。 5光合作用電子傳遞中，PQ有什么重要的生理作用7 光合電子傳遞鏈中質體醌數量比其他傳遞體成員的數量多好幾倍，具有重要生理作用： （1）PQ具有脂溶性，在類囊體膜上易于移動，可溝通數個電子傳遞鏈，也有助于兩個光系統電子傳遞均衡運轉。 （2）伴隨著PQ的氧化還原，將2H+從間質移至類囊體的膜內空間，既可傳遞電子，又可傳遞質子，有利于質子動力勢形成，進而促進ATP的生成。 6應用米切爾的化學滲透學說解釋光合磷酸化機理。 在光合鏈的電子傳遞中，PQ可傳遞電子和質子，而FeS蛋白，Cytf等只能傳遞電子，因此，在光照下PQ不斷地把接收來的電子傳給FeS蛋白的同時，又把從膜外間質中獲得的H+釋放至膜內，此外，水在膜內側光解也釋放出H+，所以膜內側H+濃度高，膜外側H+濃度低，膜內電位偏正，膜外側偏負，于是膜內外使產主了質子動力勢差（Dpmf）即電位差和pH差，這就成為產生光合磷酸化的動力，膜內側高化學勢處的H+可順著化學勢梯度，通過偶聯因子返回膜外側，在ATP酶催化下將ADP和Pi合成為ATP。 7C3途徑是誰發現的？分哪幾個階段？每個階段的作用是什么？ C3途徑是卡爾文（Ca1vin）等人發現的。可分為三個階段：（1）羧化階段，CO2被固定，生成3-磷酸甘油酸，為最初產物；（2）還原階段：利用同化力（NADPH、ATP）將3-磷酸甘油酸還原成3-磷酸甘油醛-光合作用中的第一個三碳糖；（3）再生階段，光合碳循環中形成的3-磷酸甘油醛，經過一系列的轉變，再重新形成RuBP的過程。 8C3途徑的調節方式有哪幾個方面？ （1）酶活化調節：通過改變葉的內部環境，間接地影響酶的活性。如間質中pH的升高，Mg2+濃度升高，可激活RuBPCase和Ru5P激酶。 （2）質量作用的調節，代謝物的濃度可以影響反應的方向和速率。 （3）轉運作用的調節，葉綠體內的光合最初產物-磷酸丙糖，從葉綠體運到細胞質的數量，受細胞質里的Pi數量所控制。Pi充足，進入葉綠體內多，就有利于葉綠體內磷酸丙糖的輸出，光合速率就會加快。 9如何解釋C4植物比C3植物的光呼吸低？ C3植物PEP羧化酶對CO2親和力高，固定CO2的能力強，在葉肉細胞形成C4二羧酸之后，再轉運到維管束鞘細胞，脫羧后放出CO2，就起到了CO2 泵的作用，增加了CO2濃度，提高了RuBP羧化酶的活性，有利于CO2 的固定和還原，不利于乙醇酸形成，不利于光呼吸進行，所以C4植物光呼吸測定值很低。 而C3植物，在葉肉細胞內固定CO2，葉肉細胞的CO2 /O2的比值較低，此時，RuBP加氧酶活性增強，有利于光呼吸的進行，而且C3植物中RuBP羧化酶對CO2親和力低，光呼吸釋放的CO2 ，不易被重新固定。 10如何評價光呼吸的生理功能？ 光呼吸是具有一定的生理功能的，也有害處： （1）有害的方面：減少了光合產物的形成和累積，不僅不能貯備能量，還要消耗大量能量。 （2）有益之處：消除了乙醇酸的累積所造成的毒害。此過程可以作為丙糖和氨基酸的補充途徑。防止高光強對葉綠體的破壞，消除了過剩的同化力，保護了光合作用正常進行。消耗了CO2之后，降低了O2/CO2之比，可提高RuBP羧化酶的活性，有利于碳素同化作用的進行。 11簡述CAM植物同化CO2 的特點。 這類植物晚上氣孔開放，吸進CO2，在PEP羧化酶作用下與PEP結合形成蘋果酸累積于液泡中。白天氣孔關閉，液泡中的蘋果酸便運到細胞質，放出CO2參與卡爾文循環形成淀粉等。 12作物為什么會出現“午休”現象？ （1）水分在中午供給不上，氣孔關閉；（2）CO2供應不足；（3）光合產物淀粉等來不及分解運走，累積在葉肉細胞中，阻礙細胞內CO2的運輸；（4）生理鐘調控。 13提高植物光能利用率的途徑和措施有哪些？ （1）增加光合面積：合理密植；改善株型。 （2）延長光合時間：提高復種指數；延長生育期 補充人工光照。 （3）提高光合速率：增加田間CO2 濃度；降低光呼吸。 第四章 植物的呼吸作用 一、名詞解釋 1 有氧呼吸：指生活細胞在氧氣的參與下，把某些有機物質徹底氧化分解，放出CO2并形成水，同時釋放能量的過程。 2 無氧呼吸：指在無氧條件下，細胞把某些有機物分解成為不徹底的氧化產物，并釋放能量的過程。亦稱發酵作用。 3 呼吸商：又稱呼吸系數，簡稱RQ，是指在一定時間內，植物組織釋放CO2的摩爾數與吸收氧的摩爾數之比。 4 呼吸速率；又稱呼吸孩度，以單位鮮重、干重或單位面積在單位時間內所放出的CO2的重量（或體積）或所吸收O2的重量（或體積）來表示。 5 糖酵解：是指在細胞質內所發生的、由葡萄糖分解為丙酮酸的過程。 6 三羧酸循環：丙酮酸在有氧條件下，通過一個包括三羧酸和二羧酸的循環而逐步氧化分解生成CO2的過程。又稱為檸像酸環或Krebs環，簡稱TCA循環。 7 戊糖磷酸途徑，簡稱PPP或HMP。是指在細胞質內進行的一種葡萄糖直接氧化降解的酶促反應過程。 8 呼吸鏈：呼吸代謝中間產物隨電子和質子，沿著一系列有順序的電子傳遞體組成的電子傳遞途徑，傳遞到分子氧的總軌道。 9 氧化磷酸化：是指呼吸鏈上的氧化過程，伴隨著ADP被磷酸化為ATP的作用。 10末端氧化酶：是指處于生物氧化作用一系列反應的最末端，將底物脫下的氫或電子傳遞給氧，并形成H2O或H2O2的氧化酶類。 11抗氰呼吸：某些植物組織對氰化物不敏感的那部分呼吸。即在有氰化物存在的條件下仍有一定的呼吸作用。 12無氧呼吸消失點：又稱無氧呼吸熄滅點，使無氧呼吸完全停止時環境中的氧濃度，稱為無氧呼吸消失點。 五、問答題 1呼吸作用多條路線論點的內容和意義如何？ 植物呼吸代謝多條路線論點是湯佩松先生提出來的，其內容是是：（1）呼吸化學途徑多樣性（EMP、PPP、TCA等）；（2）呼吸鏈電子傳遞系統的多樣性（電子傳遞主路，幾條支路，如抗氰支路）。（3）末端氧化酶系統的多樣性（細胞色素氧化酶，酚氧化酶，抗壞血酸氧化酶，乙醇酸氧化酶和交替氧化酶）。這些多樣性，是植物在長期進化過程中對不斷變化的外界環境的一種適應性表現，其要點是呼吸代謝（對生理功能）的控制和被控制（酶活牲）過程。而且認為該過程受到生長發育和不同環境條件的影響，這個論點，為呼吸代謝研究指出了努力方向。 2戊糖磷酸途徑在植物呼吸代謝中具有什么生理意義？ 戊糖磷酸途徑中形成的NADPH是細胞內必需NADPH才能進行生物合成反應的主要來源，如脂肪合成。其中間產物核糖和磷酸又是合成核苷酸的原料，植物感病時戊糖磷酸途徑所占比例上升，因此，戊糖磷酸途徑在植物呼吸代謝中占有特殊的地位。 3呼吸作用糖的分解代謝途徑有幾種？在細胞的什么部位進行？ 有EMP、TCA和PPP三種。EMP和PPP在細胞質中進行的。TCA是在線粒體中進行的。 4三羧酸循環的要點及生理意義如何？ （1）三羧酸循環是植物有氧呼吸的重要途徑。 （2）三羧酸循環一系列的脫羧反應是呼吸作用釋放CO2的來源。一個丙酮酸分子可以產生三個CO2分子，當外界CO2濃度增高時，脫羧反應減慢，呼吸作用受到抑制。三羧酸循環釋放的CO2是來自于水和被氧化的底物。 （3）在三羧酸循環中有5次脫氫，再經過一系列呼吸傳遞體的傳遞，釋放出能量，最后與氧結合成水。因此，氫的氧化過程，實際是放能過程。 （4）三羧酸循環是糖、脂肪、蛋白質和核酸及其他物質的共同代謝過程，相互緊密相連。 5. 什么叫末端氧化酶？主要有哪幾種？ 處于生物氧化作用一系列反應的最末端，將底物脫下的氫或電子傳遞給氧，并形成H2O或凡H202的氧化酶都稱為末端氧化酶。如：細胞色素氧化酶、交替氧化酶（抗氰氧化酶）、酚氧化酶、抗壞血酸氧化酶、黃素氧化酶等，也有把過氧化氫物和過氧化物酶列入其中。 6抗氰呼吸有何特點？ 已知抗氰呼吸電子傳遞的途徑不通過細胞色素系統，而是由泛醌傳遞給一個受體（X），再由X直接傳遞給氧，這樣就越過了磷酸化部位II、III，對氰化物不敏，且P/O比為1或1。因此，在進行抗氰呼吸時有大量熱能釋放。抗氰呼吸的強弱除了與植物種類有關外，也與發育狀況、外界條件有關。且抗氰呼吸在正常途徑受阻時得到加強，所以抗氰呼吸是一種與正常呼吸途徑交替進行的適應性過程。 7呼吸作用與光合作用的辯證關系表現在哪些方面？ （1）光合作用所需的ATP和NADP+與呼吸作用所需的ATP和NADP+是相同的。這兩種物質在光合和呼吸中共用。 （2）光合作用的碳循環與呼吸作用的戊糖磷酸途徑基本上是正反反應關系。二者之間有許多中間產物是可以交替使用的。 （3）光合釋放的CO2可供呼吸利用，而呼吸作用釋放的CO2能力光合作用同化。 8長時間無氧呼吸植物為什么會死亡？ （1）無氧呼吸產生酒精，酒精使細胞質的蛋白質變性。（2）氧化1mol葡萄糖產生的能量少。要維持正常的生理需要就要消耗更多的有機物，這樣體內養分耗損過多。（3）沒有丙酮酸的有氧分解過程，缺少合成其他物質的原料。 9植物組織受到損傷時呼吸速率為何加快？ 原因有二：一是原來氧化酶與其底物在結構上是隔開的，損傷使原來的間隔破壞，酚類化合物迅速被氧化。二是損傷使某些細胞轉變為分生狀態，形成愈傷組織以修復傷處，這些生長旺盛的細胞當然比原來的休眠或成熟組織的呼吸速率要快得多。 10低溫導致爛秧的原因是什么？ 是因為低溫破壞了線粒體的結構，呼吸“空轉”，缺乏能量引起代謝紊亂的緣故。 11早稻浸種催芽時用溫水淋種和翻堆的目的是什么？ 目的就是控制溫度和通氣，使呼吸作用順利進行。否則谷堆中部溫度過高就會引起“燒芽”現象。 12糧食貯藏時為什么要降低呼吸速率？ 因為呼吸速率高會大量消耗有機物；呼吸放出的水分又會使糧堆濕度增大，糧食“出汗”，呼吸加強；呼吸放出的熱量又使糧溫增高，反過來又促進呼吸增強，同時高溫高濕微生物迅速繁殖，最后導致糧食變質。第五章 植物體內有機物的代謝及其運輸和分配 一、名詞解釋 1質外體：是一個開放性的連續自由空間，包括細胞壁、胞間隙及導管等。 2共質體：是通過胞間連絲把無數原生質體聯系起來形成一個連續的整體。 3胞間連絲：是貫穿胞壁的管狀結構物內有連絲微管，其兩端與內質網相連接。 4代謝源：指制造并輸送有機物質到其他器官的組織、器官或部位。如成熟的葉片。 5代謝庫：指植物接納有機物質用于生長、消耗或貯藏的組織、器官或部位。如發育中的種子、果實等。 6轉移細胞：一種特化的薄壁細胞，其功能是進行短距離的溶質轉移。這類細胞的細胞壁凹陷以增加其細胞質膜的表面積，有利于物質的轉移。 7有機物的裝卸：同化物質從篩管周圍的源細胞進入篩管和篩管內的同化物質進入到庫細胞的過程。已有實驗證明，同化物質進入篩管和流出篩管是一個主動過程，故稱裝卸。 8比集運量：指有機物質在單位時間內通過單位韌皮部橫切面積的量。 五、問答題 1同化物是如何裝入與卸出篩管的？ 同化物向韌皮部的裝載是一種分泌過程，由于篩管膜內外，存在電化學勢差，膜外的質子濃度高，膜外的H+會向膜內轉移，蔗糖在膜上蔗糖載體作用下，將伴隨H+一同進入膜內，進入篩管。同合物的卻出過程，即由篩管將蔗糖卸入到消耗細胞有兩種方式：一種是蔗糖先卸入自由空間，被細胞壁束縛的蔗糖酶分解后，穿過質膜進入細胞質，重新合成蔗糖，再轉入液泡中。另一種方式是蔗糖進入自由空間，不被水解，直接進入消耗細胞，被胚乳吸收。 2蔗糖是植物體內有機物運輸的主要形式，緣由何在？ （1）蔗糖有很高的水溶性，有利于在篩管中運輸。（2）具有很高的穩定性適于從源運輸到庫。（3）蔗糖具有很高的運輸速率，可達 100cm h。 3溫度對有機物運輸有什么影響？ 溫度太高，呼吸增強，消耗一定量的有機物，同時原生質的酶開始鈍化或受破壞，所以運輸速度降低。低溫使酶的活性降低，呼吸作用減弱，影響運輸過程所必需的能量供應，導致運輸變慢。 4硼為什么能促進植物體內碳水化合物的運輸？ 因為硼能與糖結合成復合物，這個復合物是極性分子，有利于通過質膜以促進糖的運輸。 5植物體內有機物運輸分配規律如何？ 有機物的運輸分配是受著供應能力，競爭能力和運輸能力三個因素影響的。（1）供應能力：指該器官或部位的同化產物能否輸出以及輸出多少的能力，也就是“代謝源”把光合產物向外“推”送力的大小。（2）競爭能力，指各器官對同化產物需要程度的大小。也就是“代謝庫”對同化物的“拉力”大小。（3）運輸能力，包括輸出和輸入部分之間輸導系統聯系、暢通程度和距離遠近。在三種能力中，競爭能力是主要的。 6植物體內有機物運輸分配的特點如何？ （1）光合產物優先供應生長中心，如孕穗期至抽穗期，分配中心為穗及莖。（2）以不同葉位的葉片來說，其光合產物分配有“就近運輸”的特點。（3）還有同側運輸的特點。（4）光合產物還具有可再分配利用的特點。 7簡述作物產量形成的源庫關系。 源是制造同化物的器官，庫是接納同化物的部位，源與庫共存于同一植物體，相互依賴，相互制約。作物要高產，需要庫源相互適應，協調一致，相互促進。庫大會促源，源大會促庫，庫小會抑制源，源小庫就不能大，高產就困難。作物產量形成的源庫關系有三種類型：（1）源限制型；（2）庫限制型；（3）源庫互補型，源庫協同調節。增源與增庫均能達到增產目的。 8何謂壓力流動假說？實驗依據是什么？該學說還有哪些不足之處？ 由德國人明希提出來的（30年代），這個假說的基本點是：有機物質在篩管內的流動是由于篩管的兩端（即供應端和接納端）之間所存在的壓力勢差推動的。壓力勢在篩管內是可以傳導的，因而就產生了一個流體靜壓力，這種壓力推動篩管的溶液向輸出端流動。 實驗證據是：（1）溢泌現象，表示有正壓力存在；（2）篩管接近源庫的兩端存在濃度梯度差。（3）植物生長素的運輸只能隨篩管內物質集體流動；（4）用蚜蟲吻刺法直接測定篩管中液流速度，約為 100cm /h。 不足之處：（1）無法解釋篩管細胞內可同時進行雙向運輸；（2）物質集體快速流動所需的壓力勢差，遠遠大于篩管兩端由有機物濃度差所引起的壓力勢差。 第六章 植物生長物質一、名詞解釋 1植物生長物質：是一些調節植物生長發育的物質。包括植物激素和植物生長調節劑。 2. 植物激素：指一些在植物體內合成，并從產生之處運送到別處，對生長發育起顯著作用的微量有機物。 3植物生長調節劑：指一些具有植物激素活性的人工合成的物質。 4極性運輸：只能從植物形態學的上端向下端運輸，而不能倒過來運輸。 5激素受體：是能與激素特異結合，并引起特殊生理效應的物質。 6燕麥試法：是用瓊膠收集燕麥胚芽鞘尖端的物質進行生長素含量的生物測定方法。具體作法是將幾個切下的胚芽鞘尖放在瓊膠塊上，然后將瓊膠切成許多小塊，入在黑暗中生長的胚芽鞘莖的一側，胚芽鞘則會受瓊膠中所含的生長素的影響而發生彎曲。在一定范圍內，生長素濃度與燕麥去尖胚芽鞘的彎曲度成正比。 7燕麥單位：使燕麥胚芽鞘彎曲10oC（22-23 oC和92%的相對濕度下）2立方毫瓊脂小塊中的生長素含量。 8三重反應：乙烯可抑制黃化豌豆幼苗上胚軸的伸長生長；促進其加粗生長；地上部分失去負向地性生長（偏上生長）。 9靶細胞：與激素結合并呈現激素效應部位的細胞。大麥糊粉層細胞就是GA作用的靶細胞。 10生長抑制劑：這類物質主要作用于頂端分生組織區，干擾頂端細胞分裂，引起莖伸長的停頓和頂端優勢破壞。其作用不能被赤霉素所恢復。 11生長延緩劑：抑制節間伸長而不破壞頂芽的化合物。其作用可被GA所恢復。 12鈣調素（又稱鈣調節蛋白）：是廣泛存在于所有真核生物中的一類鈣依賴牲的具有調節細胞內多種重要酶活性和細胞功能的小分子量的耐熱的球狀蛋白（簡稱CaM）。 二、寫出下列符號的中文名稱 1ABA-脫落酸 2ACC1-氨基環丙烷-1-羧酸 3AOA-氨基氧乙酸 4AVG-氨基乙氧基乙烯基甘氨酸 5B9-二甲基氨基琥珀酰胺酸 66-BA-6-芐基腺嘌呤或6-芐基氨基嘌呤 7BR-油菜素內酯 8cAMP-環腺苷酸 9CaM-鈣調素 10CCC-氯化氯代膽堿（矮壯素） 11CTK-細胞分裂素 12CEPA-2-氯乙基膦酸（乙烯利） 132，4-D-2，4-二氯苯氧乙酸 14Eth-乙烯 15GA3-赤霉酸 16MACC-1-丙二酰基ACC 17MJ-茉莉酸甲酯 18NAA-萘乙酸 19PA-多胺 20ZT-玉米素 21SAM-硫腺苷蛋氨酸 222，4，5-T-2，4，5-三氯苯氧乙酸 23TIBA-2，3，5-三碘苯甲酸 24PP333-氯丁唑（多效唑） 25MH-馬來酰肼（青鮮素） 六、問答題 1試述生長素、赤霉素促進生長的作用機理。 生長素促進植物快速生長的原因：可以用酸-生長學說解釋。生長素與質膜上的受體質子泵（ATP酶）結合，活化了質子泵，把細胞質內的H+分泌到細胞壁中去使壁酸化，其中一些適宜酸環境的水解酶：如b-1，4-葡聚糖酶等合成增加，此外，壁酸化使對酸不穩定的鍵（H鍵）易斷裂，使多糖分子被水解，微纖絲結構交織點破裂，聯系松弛，細胞壁可塑性增加。生長素促進H+分泌速度和細胞伸長速度一致。從而細胞大量吸水膨大。生長素還可活化DNA，從而促進RNA和蛋白質合成。 GA促進植物生長，包括促進細胞分裂和細胞擴大兩個方面。并使細胞周期縮短30%左右。GA可促進細胞擴大，其作用機理與生長素有所不同，GA不引起細胞壁酸化，以可使細胞壁里Ca2+移入細胞質中，細胞壁的伸展牲加大，生長加快，GA能抑制細胞壁過氧化物酶的活性，所以細胞壁不硬化，有延展性，細胞就延長。 2試述人工合成的生長素在農業生產上的應用。 （1）促使插枝生根；（2）阻止器官脫落；（3）促進結實防止落花落果；（4）促進菠蘿開花；（5）促進黃瓜雌花分化；（6）延長種子，塊莖的休眠。 3赤霉素有哪兩類？各種赤霉素間在結構上有何差異？ 赤霉素有C19和C20兩類。其基本結構是赤霉烷，在赤霉烷上由于雙鍵和羥基的數目和位置不同，就形成了各種赤霉素。 4生長素與赤霉素之生理作用方面的相互關系如何？ 生長素與赤霉素之間存在相輔相成作用。（1）GA有抑制IAA氧化酶活性的作用防止IAA的氧化；（2）GA能增加蛋白酶的活性，促進蛋白質分解，色氨酸數量增多，有利于IAA的生物合成（3）GA促進生長素由束縛型轉變為自由型。 5赤霉素在生產上的應用主要有哪些方面？ （1）促進麥芽糖化，GA誘導a-淀粉酶的形成這一發現己被應用到啤酒生產中。（2）促進營養生長，如在水稻“三系”的制種過程中，切花生產上等都有應用，（3）防止脫落，促進單性結實，（4）打破休眠。 6試述細地分裂素的生理作用和應用。 （1）促進細胞分裂和擴大，可增加細胞壁的可塑性。（2）誘導愈傷組織的分化，CTK/IAA比值高，有利于愈傷組織產生芽，CTK/IAA比值低，有利于愈傷組織產生根，兩者比值處于中間水平時，愈傷組織只生長而不分化。（3）延緩葉片衰老。（4）在生產上，CTK可以延長蔬菜的貯藏時間，防止果樹生理落果等。 7人們認為植物的休眠與生長是由哪兩種激素調節的？如何調節？ 植物的生長和休眠是由赤霉素和脫落酸兩種激素調節的。它們的合成前體都是甲瓦龍酸，甲瓦龍酸在長日照條件下形成赤霉素，短日照條件下形成脫落酸，因此，夏季日照長，產生赤霉素促進植物生長：而冬季來臨前，日照短，產生脫落酸使芽進入休眠。 8乙烯利的化學名稱叫什么？在生產上主要應用于哪些方面？ 乙烯利的化學名稱叫2-氯乙基膦酸。在生產上主要應用于：（1）果實催熟和改善品質；（2）促進次生物質排出；（3）促進開花；（4）化學殺雄。 9生長抑制劑和生長延緩劑抑制生長的作用方式有何不同？ 生長抑制劑是抑制頂端分生組織生長，喪失頂端優勢，使植株形態發生很大變化，外施GA不能逆轉達種抑制反應，而生長延緩劑是抑制莖部近頂端分生組織的細胞伸長，節間縮短，葉數和節數不變，株型緊湊矮小，生殖器官不受影響或影響不大，外施GA可逆轉其抑制效應。 10乙烯促進果實成熟的原因何在？ 乙烯能增加細胞膜的透性，促使呼吸作用加強某些肉質果實出現呼吸驟變，因而引起果實內的各種有機物質發生急劇變化，使果實甜度增加，酸味減少，澀味消失，香味產主，色澤變艷，果實由硬變軟，達到完全成熟。 11油菜素內酯具有哪些主要生理功能？ （1）促進細胞伸長、促進細胞分裂、促進節間伸長和整株生長；（2）促進水稻第二葉片彎曲；（3）促進葉綠素生物合成；（4）延緩衰老；（5）增強抗寒性。 12多胺有哪些生理功能？ （1）促進生長；（2）刺激不定根產生；（3）延緩衰老；（4）提高植物的抗逆性（5）調節植物的成花和育性。第七章 植物的生長生理一、名詞解釋 1生長：細胞、器官或有機體的數目、大小與重量的不可逆增加，即發育過程中量的變化稱為生長。 2分化：來自同一分子或遺傳上同質的細胞轉變為形態上、機能上、化學構成上異質的細胞稱為分化。 3發育：在植物生命周期過程中，植物發生大小、形態、結構、功能上的變化，稱為發育，發育包括生長與分化兩個方面，即生長與分化貫穿在整個發育過程中。 4種子壽命：從種子成熟到失去發芽能力的時間。 5種子活力：種子在田間條件（非理想條件）下萌發的速度、整齊度及幼苗健壯生長的潛在能力，它包括種子萌發成苗和對不良環境的忍受力兩個方面。種子活力與種子的大小、成熟度有關，也與貯藏條件和貯藏時間有關。 6溫周期現象：植物對晝夜溫度周期性變化的反應。 7頂端優勢：植物頂端在生長上占有優勢的現象。 8細胞全能牲：指植物體的每個細胞攜帶一個完整基因組，并具有發育成完整植株的潛在能力。 9外植體：從植物體上分離出一塊組織或一團細胞移種到無菌的培養基上進行體外培養的過程叫外植，用于發生無性繁殖系的組織塊或細胞團就叫外植體。 10脫分化：外植體在人工培養基上經過多次細胞分裂而失去原來的分化狀態，形成無結構的愈傷組織或細胞團，這個過程稱為脫分化。 11再分化：指離體培養中形成的處于脫分化狀態的細胞團再度分化形成另一種或幾種類型的細胞、組織、器官、甚至最終再形成完整植株的過程。 12生長大周期：植物在不同生育時期的生長速率表現出慢-快-慢的變化規律，呈現“S”型的生長曲線，這個過程稱生長大周期。 13向性運動：指外界對植物單向刺激所引起的定向生長運動。 14感性運動：指外界對植物不定向刺激所引起的運動。 15生理鐘：又稱生物鐘。指植物內生節奏調節的近似24小時的周期性變化節律。 二、填空題 1 急劇吸水階段、吸水停頓階段、胚根出現又大量吸水階段 無氧呼吸 2 胚根突破種皮 3光 4分裂期、伸長期、分化期 5根與地上部的相關，頂端優勢，營養器官與生殖器官的相關 6維生素 生長調節物質 7生長素 抑制物質 8向性 感性 9無關 三、選擇題 1C 2B 3C 4A、B 5A 6A 7A 8B 四、是非判斷與改正 1（） 2（）不是最適宜的 3（）發芽前僅有b-淀粉酶，發芽后方形成a-淀粉酶 4（） 5（）有抑制作用 6（）根也有 7（） 五、問答題 1種子萌發時，有機物質發生哪些生理生化變化？ （1）淀粉的轉化：淀粉在淀粉酶、麥芽糖酶或淀粉磷酸化酶作用下轉變成葡萄糖（或磷酸葡萄糖）。（2）脂肪的轉化：脂肪在脂肪酶作用下轉變為甘油和脂肪酸，再進一步轉化為糖。（3）蛋白質的轉化：胚乳或子葉內貯藏的蛋白質在蛋白酶和肽酶的催化下，分解為氨基酸。 2水稻種子萌發時，表現出“干長根，濕長芽”現象的原因何在？ “干長根，濕長芽”現象是由于根和胚芽鞘的生長所要求的含氧量不同所致。根的生長，既有細胞的伸長和擴大，也包括細胞分裂，而細胞分裂需要有氧呼吸提供能量和重要的中間產物。因而水多、氧不足時，根的生長受到抑制。但是胚芽鞘的生長，主要是細胞的伸長與擴大，在水層中，水分供應充足，故而芽生長較快。此外，“干根濕芽”還與生長素含量有關。在水少供氧充足時，IAA氧化酶活性升高，使IAA含量降低，以至胚芽鞘細胞伸長和擴大受抑制，根生長受影響小。而在有水層的條件下，氧氣少，IAA氧化酶活性降低，IAA含量升高，從而促進胚芽鞘細胞的伸長，并且IAA運輸到根部，因根對IAA比較敏感，使根的生長受到抑制。還有人認為，胚芽鞘呼吸酶以細胞色素氧化酶為主，與O2親和力高，幼根則以抗氰氧化酶為主，與O2親和力較低，因而在水多時，胚芽鞘生長快于幼根。 3高山上的樹木為什么比平地生長的矮小？ 原因是一方面高山上水分較少，土壤也較瘠薄，肥力較低，氣溫也較低，且風力較大，這些因素都不利于樹木縱向生長；另一方面是高山頂上因云霧較少，空氣中灰塵較少，所以光照較強，紫外光也較多，由于強光特別是紫外光抑制植物生長，因而高山上的樹木生長緩慢而矮小。 4試述光對植物生長的影響。 光對植物生長的影響是多方面的，主要有下列幾方面：光是光合作用的能源和啟動者，為植物的生長提供有機營養和能源；光控制植物的形態建成，即葉的伸展擴大，莖的高矮，分枝的多少、長度。根冠比等都與光照強弱和光質有關；日照時數影響植物生長與休眠。絕大多數多年生植物都是長日照條件促進生長、短日照條件誘導休眠；光影響種子萌發，需光種子的萌發受光照的促進，而需暗種子的萌發則受光抑制，此外，一些豆科植物葉片的晝開夜合，氣孔運動等都受光的調節。 5植物組織培養的理論依據是什么？其優點如何？ 組織培養是指在無菌條件下，分離并在培養基中培養離體植物組織的技術。其理論依據是細胞全能性，優點在于：可以研究外植體在不受植物體其他部分干擾下的生長和分化的規律，并且可以用各種培養條件影響它們的生長和分化，以解決理論上和生產上的問題。特點：取材少，培養材料經濟，可人為控制培養條件，不受自然條件影響；生長周期短，繁殖率高；管理方便，利于自動化控制。 6簡述根和地上部分生長的相關性如何？調節植物的根冠比？ 根和地上部分的關系是既互相促進、互相依賴，又互相矛盾、互相制約的，根系生長需要地上部供給光合產物、生長素和維生素，而地上部分生長又需根部吸收的水分、礦質，根部合成的多種氨基酸和細胞分裂素等。這就是兩者相互依存、互相促進的一面，所以樹大根深，根深葉茂。但兩者又有相互矛盾，相互制約的一面，例如過分旺盛的地上部分的生長會抑制地下部分的生長，只有兩者的比例比較適當，才能獲得高產。在生產上，可用人工的方法加入或降低根/冠比，一般說來，降低土壤含水量，增施磷鉀肥、適當減少氮肥等，都有利于加大根冠比，反之降低根冠比。 7常言道：“根深葉茂”是何道理？ 植物“根深葉茂”原因如下