植物生理學(xué)答案

1、緒論植物生理學(xué)：是研究植物生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。2.為什么說(shuō)“植物生理學(xué)是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科”？答：植物生理學(xué)是研究植物生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。其主要任務(wù)是研究和闡明植物在各種環(huán)境條件下進(jìn)行生命活動(dòng)的規(guī)律和機(jī)理，并將這些研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。例如，對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的研究，奠定了化肥生產(chǎn)基礎(chǔ)；對(duì)光合作用的研究為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上間作套種、多熟栽培、合理密植、矮稈化和高光效育種等提供了理論依據(jù)；對(duì)植物激素的研究，推動(dòng)了生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和除草劑的人工合成

2、及應(yīng)用，使作物生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)入了化學(xué)調(diào)控時(shí)代。這些成果說(shuō)明，植物生理學(xué)的每一項(xiàng)重大成果都使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)產(chǎn)生重大變革，使生產(chǎn)力極大提高；充分證明了植物生理學(xué)是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科。一31?滲透勢(shì)：亦稱溶質(zhì)勢(shì)，是由于溶質(zhì)顆粒的存在，降低了水的自由能，因而其水勢(shì)低于純水水勢(shì)的水勢(shì)下降值。?滲透作用：水分從水勢(shì)高的系統(tǒng)通過(guò)半透膜向水勢(shì)低的系統(tǒng)移動(dòng)的現(xiàn)象。?水分臨界期：植物對(duì)水分不足特別敏感的時(shí)期。1.將植物細(xì)胞分別放在純水和1molL蔗糖溶液中，細(xì)胞的滲

3、透勢(shì)、壓力勢(shì)、水勢(shì)及細(xì)胞體積各會(huì)發(fā)生什么變化？答：在純水中，各項(xiàng)指標(biāo)都增大；在蔗糖中，各項(xiàng)指標(biāo)都降低。2.從植物生理學(xué)角度，分析農(nóng)諺“有收無(wú)收在于水”的道理。答：水，孕育了生命。陸生植物是由水生植物進(jìn)化而來(lái)的，水是植物的一個(gè)重要的“先天”環(huán)境條件。植物的一切正常生命活動(dòng)，只有在一定的細(xì)胞水分含量的狀況下才能進(jìn)行，否則，植物的正常生命活動(dòng)就會(huì)受阻，甚至停止?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有水就沒(méi)有生命。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，水是決定收成有無(wú)的重要因素之一。水分在植物

4、生命活動(dòng)中的作用很大，主要表現(xiàn)在4個(gè)方面：水分是細(xì)胞質(zhì)的主要成分。細(xì)胞質(zhì)的含水量一般在70~90%使細(xì)胞質(zhì)呈溶膠狀態(tài)，保證了旺盛的代謝作用正常進(jìn)行，如根尖、莖尖。如果含水量減少，細(xì)胞質(zhì)便變成凝膠狀態(tài)，生命活動(dòng)就大大減弱，如休眠種子。水分是代謝作用過(guò)程的反應(yīng)物質(zhì)。在光合作用、呼吸作用、有機(jī)物質(zhì)合成和分解的過(guò)程中，都有水分子參與。水分是植物對(duì)物質(zhì)吸收和運(yùn)輸?shù)娜軇?。一般?lái)說(shuō)，植物不能直接吸收固態(tài)的無(wú)機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)，這些物質(zhì)只有在溶解在水中才

5、能被植物吸收。同樣，各種物質(zhì)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸，也要溶解在水中才能進(jìn)行。水分能保持植物的固有姿態(tài)。由于細(xì)胞含有大量水分，維持細(xì)胞的緊張度（即膨脹），使植物枝葉挺立，便于充分接受光照和交換氣體。同時(shí)，也使花朵張開(kāi)，有利于傳粉。3.水分是如何跨膜運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)以滿足正常的生命活動(dòng)的需要的？答：通過(guò)膜脂雙分子層的間隙進(jìn)入細(xì)胞。膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物細(xì)胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三種類型：質(zhì)膜上的質(zhì)膜內(nèi)在蛋白、液泡膜上的液泡膜內(nèi)在蛋白

6、和根瘤共生膜上的內(nèi)在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物體中分布最豐富、水分透過(guò)性最大。6.氣孔的張開(kāi)與保衛(wèi)細(xì)胞的什么結(jié)構(gòu)有關(guān)？答：細(xì)胞壁具有伸縮性，細(xì)胞的體積能可逆性地增大40~100%。細(xì)胞壁的厚度不同，分布不均勻。雙子葉植物保衛(wèi)細(xì)胞是腎形，內(nèi)壁厚、外壁薄，外壁易于伸長(zhǎng)，吸水時(shí)向外擴(kuò)展，拉開(kāi)氣孔；禾本科植物的保衛(wèi)細(xì)胞是啞鈴形，中間厚、兩頭薄，吸水時(shí)，橫向膨大，使氣孔張開(kāi)。三p119?光合作用：綠色植物吸收陽(yáng)光的能量，同化CO2和水，制造

7、有機(jī)物質(zhì)并釋放氧氣的過(guò)程。?光和單位：由聚光色素系統(tǒng)和反應(yīng)中心組成。?光和磷酸化：是指在光合作用中由光驅(qū)動(dòng)并貯存在跨類囊體膜的質(zhì)子梯度的能量把ADP和磷酸合成為ATP的過(guò)程。?同化力：由于ATP和NADPH用于碳反應(yīng)中CO2的同化，把這兩種物質(zhì)合稱為同化力。2.2.在光合作用過(guò)程中，ATP和NADPH是如何形成的？又是怎樣被利用的？答：形成過(guò)程是在光反應(yīng)的過(guò)程中。1)非循環(huán)電子傳遞形成了NADPH：PSII和PSI共同受光的激發(fā)，串聯(lián)起

8、來(lái)推動(dòng)電子傳遞，從水中奪電子并將電子最終傳遞給NADP，產(chǎn)生氧氣和NADPH，是開(kāi)放式的通路。2)循環(huán)光和磷酸化形成了ATP：PSI產(chǎn)生的電子經(jīng)過(guò)一些傳遞體傳遞后，伴隨形成腔內(nèi)外H濃度差，只引起ATP的形成。3)非循環(huán)光和磷酸化時(shí)兩者都可以形成：放氧復(fù)合體處水裂解后，吧H釋放到類囊體腔內(nèi)，把電子傳遞給PSII，電子在光和電子傳遞鏈中傳遞時(shí)，伴隨著類囊體外側(cè)的H轉(zhuǎn)移到腔內(nèi)，由此形成了跨膜的H濃度差，引起ATP的形成；與此同時(shí)把電子傳遞到P

9、SI，進(jìn)一步提高了能位，形成NADPH，此外，放出氧氣。是開(kāi)放的通路。利用的過(guò)程是在碳反應(yīng)的過(guò)程中進(jìn)行的。C3途徑：甘油酸3磷酸被ATP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磷酸脫氫酶作用下被NADPH還原，形成甘油醛3磷酸。C4途徑：葉肉細(xì)胞的葉綠體中草酰乙酸經(jīng)過(guò)NADP蘋(píng)果酸脫氫酶作用，被還原為蘋(píng)果酸。C4酸脫羧形成的C3酸再運(yùn)回葉肉細(xì)胞，在葉綠體中，經(jīng)丙酮酸磷酸雙激酶催化和ATP作用，生成CO2受

10、體PEP，使反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行。4.光和作用的氧氣是怎樣產(chǎn)生的？答：水裂解放氧是水在光照下經(jīng)過(guò)PSII的放氧復(fù)合體作用，釋放氧氣，產(chǎn)生電子，釋放質(zhì)子到類囊體腔內(nèi)。放氧復(fù)合體位于PSII類囊體膜腔表面。當(dāng)PSII反應(yīng)中心色素P680受激發(fā)后，把電子傳遞到脫鎂葉綠色。脫鎂葉綠素就是原初電子受體，而Tyr是原初電子供體。失去電子的Tyr又通過(guò)錳簇從水分子中獲得電子，使水分子裂解，同時(shí)放出氧氣和質(zhì)子。5.Rubisco的結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？它在光合碳同化過(guò)

11、程中有什么作用？答：Rubisco一般是由八個(gè)大亞基組成的多聚體。大亞基上含有與催化及活化有關(guān)的氨基酸殘基，可結(jié)合底物（CO和RuBP）及Mg小亞基為調(diào)節(jié)酶活性的單位。高等植物Rubisco大亞基為葉綠體基因組編碼，合成的前體經(jīng)過(guò)加工，在間質(zhì)中與小亞基組裝成全酶。小亞基為細(xì)胞核基因組編碼，合成的前體通過(guò)葉綠體包膜上ATP依賴的運(yùn)輸器進(jìn)入葉綠體，并在組裝成全酶之前被蛋白酶加工除去氨基末端約50個(gè)氨基酸殘基的轉(zhuǎn)運(yùn)肽。然后，在葉綠體監(jiān)護(hù)蛋白的