植物生理学.pdf

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1、绪论 植物生理学（plant physiology）：研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、揭示植物生命现象本质的科学。研究内容：细胞生理、代谢生理、生长发育生理、信息生理、逆境生理、分子生理。植物生理学的诞生与成长：3 个历史阶段，植物生理学的孕育阶段、植物生理学的诞生与成长阶段、植物生理学发展阶段。植物生理学的研究趋势：第一，与其他学科交叉渗透，微观与宏观相结合，向纵深领域拓展；第二，对植物信号传递和信号转导的深入研究，将为揭示植物生命活动本质、调控植物生长发育开辟新的途径；第三，物质代谢和能量转换的分子机制及其基因表达调控仍将是研究重点；第四，植物生理学与农业科学技术的关系更加密切。植

2、物生理学的任务：作物高产优质生理理论与技术；现代设施农业中的理论与技术；作物遗传改良中植物生理学的应用。第一章 细胞生理 名词解释：1.流动镶嵌模型（fluid mosaic model）：膜的骨架是由膜脂双分子层构成，疏水性尾部向内，亲水性头部向外，通常呈液晶态。膜蛋白不是均匀地分布在膜脂的两侧，有些蛋白质位于膜的表面，与膜脂亲水性的头部相连接；有些蛋白质则镶嵌在磷脂分子之间，甚至穿透膜的内外表面，以其外露的疏水基团与膜脂疏水性的尾部相结合，漂浮在膜脂之中，具有动态性质。两个基本特点：不对称性、流动性。2.共质体：植物体活细胞的原生质体通过胞间连丝形成了连续的整体。质外体：质膜以外的胞间层、

3、细胞壁及细胞间隙，彼此形成了连续的整体。,简答题：1.真核细胞与原核细胞的主要区别是什么 原核细胞和真核细胞在细胞结构组成、代谢和遗传方面都有显著差别。原核细胞一般体积很小，没有典型的细胞核，只有一个无核膜的环状 DNA 分子构成的类核；除了核糖体、光合片层外，无其他细胞器存在；有蛋白质丝构成的原始类细胞骨架结构；细胞分裂方式为无丝分裂。原核细胞的基因表达的调控比较简单，转录与翻译同时同时进行。真核细胞体积较大，有核膜包裹的典型细胞核，有各种结构与功能不同的细胞器分化，有复杂的内膜系统和细胞骨架系统存在，细胞分裂方式为有丝分裂和减数分裂。真核细胞基因表达程序具有严格的时空关系，核内转录，细胞质

4、内翻译，有严格的阶段性与区域性；其遗传物质中包含各种特殊的基因结构，对基因表达具有复杂而多层次性的调控。2.“细胞壁是细胞中非生命组成部分”是否正确为什么 不正确；因为其组成成分中主要是纤维素、半纤维素、果胶物质等多糖，还包含伸展蛋白、过氧化物酶、植物凝集素等多种具有生理活性的蛋白质，参与植物细胞的各项生命活动过程，对植物生活有重要意义。3.植物细胞壁的主要生理功能有哪些 稳定细胞形态和保护作用；控制细胞生长扩大；参与胞内外信息的传递；防御功能；识别作用；参与物质运输。4.最流行的细胞镶膜结构假说“流动镶嵌模型”基本要点是什么如何评价)基本要点：膜的不对称性和膜的流动性。膜的不对称性：磷脂双分

5、子层的磷脂分子是不对称的，且数量是不相等的。膜蛋白的种类和数量在膜两侧的分布有很大差别。膜糖只分布于膜脂的外半层。流动性：膜中的磷脂层可做旋转运动、侧向运动、翻转运动等。膜蛋白只做侧向扩散和旋转扩散。膜上的受体蛋白、免疫球蛋白等只能在一定区域做相互扩散运动。膜甾醇可以插入磷脂单分子层中，可沿分子长轴摆动和做旋转运动，对膜脂流动性有一定的调控作用。评价：这一模型强调了膜结构的流动性和不对称性，对细胞的结构和功能做出了较为科学的解释，被广泛接受，也得到许多实验的支持。流动镶嵌模型在某些方面还不够完善，如忽略了无机离子和水所起的作用，忽视了蛋白质分子对膜脂分子流动性的控制作用，忽略了膜的各个部分流动

6、性的不均匀性等等。第二章 代谢生理 名词解释：1.自由水：不被胶体颗粒或渗透物质亲水基团所吸引或吸引力很小，可以自由移动的水分。2.束缚水：凡是被植物细胞的胶体颗粒或渗透物质亲水基团所吸引，且紧紧被束缚在其周围、不能自由移动的水分。3.渗透作用（osmosis）：水分从水势高的系统通过选择透性膜向水势低的系统移动现象。4.吸胀作用（imbibition）：干燥种子具有非常低的衬质势，对水分子的吸引力很强，吸收水分子的作用。;5.水势：偏摩尔体积的水在一个系统中的化学势与纯水在相同温度、压力下的化学势之间的差。6.衬质势：处于分生区的细胞和风干种子细胞，其中心液泡尚未形成，其水势组分即。7.水孔

7、蛋白(aquaporin)：一类具有专一选择性、高效转运水分的跨膜内在蛋白或通道蛋白的总称。8.蒸腾作用(transpiration)：指植物体内的水分以气态方式从植物体的表面向外界散失的过程。9.根压：靠根系的生理活动，使液流由根部上升的压力。10.小孔扩散率：气体通过多孔表面的扩散速率不与小孔面积成正比，而与小孔的周长成正比的规律。11.水分临界期：作物对水分不足最敏感、最易受害的时期。简答题 1.植物细胞和土壤溶液水势的组成有何异同点 共同点：土壤溶液和植物细胞水势的组分均由溶质势、衬质势和压力势组成。（不同点：土壤中构成溶质势的成分主要是无机离子，而细胞中构成溶质势的成分除无机离子外，

8、还有有机溶质；土壤衬质势主要是由土壤胶体对水分的吸附所引起的，而细胞衬质势则主要是由细胞中蛋白质、淀粉、纤维素等亲水胶体物质对水分的吸附而引起的；土壤溶液是个开放体系，土壤的压力势易受外界压力的影响，而细胞是个封闭体系，细胞的压力势主要受细胞壁结构和松弛情况的影响。2.一个细胞放在纯水中其水势及体积如何变化 如果把细胞放到纯水中，细胞吸水，体积增大，p 随之增高。随着细胞含水量的增加，细胞液浓度降低，s 增高，w 也随着升高，细胞吸水能力下降。当细胞吸水达到紧张状态，细胞体积最大，w=0,p=-s。3.植物体内水分存在形式与植物代谢强弱、抗逆性有何关系 植物体内水分的存在状态有两种：自由水和束

9、缚水。自由水/束缚水比值较高时，植物代谢活跃，生长较快，抗逆性较差；反之，代谢活性低、生长缓慢，但抗逆性较强。4.质壁分离与复原在植物生理学上有何意义 判断细胞是否存活；测定细胞的渗透势；观察物质透过原生质层的难易程度；说明原生质层是半透膜。|5.试述气孔运动的机制及其影响因素 运动机制：淀粉与糖转化学说、K+累积学说、苹果酸代谢学说、玉米黄素假说。影响因素：CO2、光、温度、水分、风。6.试述水分进出植物体的途径及动力。质外体途径，跨膜途径，共质体途径。上端原动力-蒸腾拉力；下端原动力-根压；中间原动力-水分子间的内聚力及导管壁附着力。第三章 植物的矿质元素 名词解释：1.矿质营养（mine

10、ral nutrition）：植物对矿质元素的吸收、转运和利用。2.植物必需元素：对植物生长发育必不可少的元素。3.电化学势梯度：不带电荷的溶质的转移取决于溶质在细胞膜两侧的浓度梯度，而浓度梯度决定着溶质的化学势；带电荷的溶质跨膜转移则是由膜两侧的电势梯度和化学势梯度共同决定的。电势梯度和化学势梯度合称为电化学势梯度。4.协助扩散（易化扩散）：小分子物质借助于膜传递蛋白顺化学势梯度的跨膜转运过程。5.被动吸收：指细胞对矿质元素的吸收不需要代谢能量直接参与，离子顺着电化学势梯度转移的过程。6.主动运输：指植物细胞利用代谢能量逆电化学势梯度吸收矿物质的过程。7.离子通道：由多肽链的若干疏水区段在膜

11、内脂质双分子层中形成的跨膜孔道结构。8.质子泵：用来转运 H+的 ATP 酶。9.共向转运（次级主动运输）：由 H+-ATP 酶所建立的跨膜电化学势梯度（质子动力）驱动其他无机离子或小分子有机物的跨膜运输过程。10.单盐毒害：将植物培养在单一溶液中，不久植株就会呈现不正常状态，最终死亡的现象。11.离子对抗：在单盐溶液中若加入少量含其他金属离子的盐类，单盐毒害现象就会减弱或消除，离子间的这种作用。12.平衡溶液：植物只有在含有适当比例的、按一定浓度配成的多盐溶液中才能正常生长发育，这种溶液。13.诱导酶：指植物在缺乏诱导条件时不含有某种酶，在特定诱导物的诱导下，可以产生这种酶，所产生的酶。简答

12、题：1.如何确定植物必需的矿质元素植物必需的矿质元素有哪些生理作用？植物必需元素的三个标准：不可缺少性、不可替代性、直接功能性。根据以上标准，采用溶液培养法，现已确定 17 种元素是植物的必需元素。生理作用：是细胞结构物质的组成成分，如 N、P、K 等；作为酶、辅酶的成分或激活剂等，参与调节酶的活性，如 Fe2+、K+、Mn2+等；起电化学作用，参与渗透调节、胶体的稳定和电荷的中和及能量转换过程中的电子载体等，如 K+、Cl+、Fe2+等；作为重要的细胞信号转导信使，如 Ca2+、NO 等。2.试述矿质元素在光合作用中的生理作用。矿质营养在光合作用中的功能极为广泛，归纳起来有以下方面：叶绿体结

13、构的组成成分，如 N、P、S、Mg 是叶绿体结构中构成叶绿素、蛋白质以及片层膜不可缺少的元素；电子传递体的重要成分，如 Fe 会影响光合电子传递 磷酸基团在光、暗反应中具有突出地位；光合作用所必需的辅酶或调节因子，如 Rubisco、FBPase 的活化酶需要 Mg2+；放氧复合体不可缺少 Mn2+和 Cl-；而 K+和 Ca2+调节气孔开闭；另外，Fe3+影响叶绿素的合成；K+促进光合产物的转化与运输等。3.试比较被动吸收、简单扩散和协助扩散有何异同 相同点：对矿质元素的吸收不需要代谢能量直接参与，物质从其电化学势较高的区域向其较低的区域扩散。不同点：被动运输包括简单扩散和协助扩散。类型 区

14、别 简单扩散 协助扩散 内容 单纯扩散 通道扩散 载体运输 所运输的物质 不带电荷的溶质 离子 分子和离子 决定因素 细胞内外浓度梯度 离子的带电情况及水合程度 细胞内溶质浓度和载体数量 4.H+-ATP 酶是如何与主动转运相关的还有哪些生理作用 H+-ATP 酶的主要功能是水解 ATP，同时将细胞中的 H+泵至细胞外，使细胞外侧的 H+浓度增加，形成跨膜 H+电化学势梯度，二者合称为质子动力。H+-ATP 直接利用 ATP 逆着电化学势梯度转运 H+的过程，是一个主动运输的过程。并且由 H+-ATP 酶所建立的跨膜电化学势梯度驱动其他无机离子或小分子的跨膜转运过程。H+-ATP 酶对植物的许

15、多生命活动起着重要的调控作用，例如，细胞内环境的 PH 稳定、细胞的伸长生长、气孔运动、种子萌发等。5.为什么植物缺钙、铁等元素时，缺素症最先表现在幼叶上 主要是看所缺元素在植物内移动性的大小。缺氮磷镁钾表现在老叶上，缺钙硼锌铜表现在新叶上，这是因为钙、铁等元素移动性差，当缺乏钙铁时，这些所缺元素又难以从老叶中转移出来进入幼叶供幼叶生长，所以幼叶先表现缺素症状了。、6.植物的氮素同化包括哪几个方面 硝酸盐的代谢还原、氨的同化、生物固氮。第四章 植物的光合作用 名词解释 1.光合作用（photosynthesis）：绿色植物大规模地利用太阳能把二氧化碳和水合成富能的有机物，并释放出氧气的过程。2

16、.光和色素（photosynthetic pigments）：在光和作用过程中吸收光能的色素。3.反应中心色素（reaction center pigments）：少数状态的叶绿素 a 分子，其既能捕获光能，又能将光能转换为电能。4.天线色素（antenna pigments）：主要作用是吸收光能，并把吸收的光能传递到反应中心色素的一类色素分子，包括绝大部分叶绿素 a 和全部的叶绿素 b、胡萝卜素、叶黄素等。5.光反应：该阶段受光驱动，将光能变成同化力并产生氧气，该反应在类囊体上进行。6.碳同化（反应）：该阶段在叶绿体基质中进行，在一系列酶的催化下，利用光反应产生的同化力固定 CO2，形成糖。

17、7.希尔反应（Hill reaction）：绿色植物的离体叶绿体在光下分解水，放出氧气，同时还原电子受体的反应。8.同化力（assimilatory power）：由于 ATP 和 NADPH 在碳同化过程中用于 CO2 的同化，故合称为。9.量子效率（量子产额）：即每吸收一个光子后释放出的氧分子数。10.红降：用波长大于 685nm 的远红光照射绿藻时，虽然光子仍被叶绿素大量吸收，但量子产额急剧下降的现象。11.双光增益效应（爱默生效应）：在远红光照射下，如补充红光，则量子产额大增，并且比这两种波长的光单独照射时的总和还要大，将这样两种波长的光促进光合效率的现象称为所需结构 脂质双分子层 通

18、道蛋白 载体蛋白 是否具有选择透过性 否）是 是 特点 脂溶性较好的非极性溶质能较快地通过膜 通道蛋白具有离子选择性和门控作用 动力学符合米氏方程，载体运输具有饱和效应。12.原初反应：光合色素分子对光能的吸收、传递与转换的过程。13.光合单位：结合于类囊体膜上能完成光反应的最小功能单位。14.光合作用反应中心：进行原初反应的最基本的功能单位，至少包括一个原初电子供体、一个原初电子受体和一个次级电子供体等电子传递体，以及维持这些电子传递体的微环境所必需的色素蛋白复合体。15.光系统：是进行光吸收的功能单位，是由叶绿素、类胡萝卜素、脂和蛋白质组成的复合物。16.原初电子供体：天线色素分子将光能吸

19、收和传递到反应中心后，使反应中心色素分子（P）激发而成为激发态，当其释放电子给原初电子受体时，就在反应中心形成了电子“空穴”，在此过程中 P 作为原初电子供体。17.非环式电子传递：指水光解放出的电子经 PS合 PS两个光系统，最终传递给 NADP+的电子传递。18.环式电子传递：指 PS产生的电子传给 Fd，再到 Cytb6f 复合体，然后经 PC 返回 PS电子传递。19.假环式电子传递：指水光解放出的电子经 PS和 PS两个光系统，最终传给 O2 的电子传递。20.光合磷酸化：叶绿体在光下把无机磷（Pi）与 ADP 合成 ATP 的过程。21.光呼吸（photorespiration）:

20、绿色组织在光下吸收氧气，放出 CO2 的过程。22.光饱和点（light saturation point）：光合速率开始达到最大值时的光强度。23.光补偿点（light compensation point）：随着光强度的增高，光合速率相应提高，当达到某一光强度时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，净光合速率为零，这时的光强度称为。24.CO2 补偿点：随着 CO2 浓度增高，光合速率增加，当光合速率与呼吸速率相等时，外界环境中的 CO2 浓度。25.光抑制：光是植物光合作用所必需的，然而，当植物吸收的光能超过其所需时，过剩的光能会导致光合效率降低的现象。简答题：1.如何证明光合电子传递由两个光

21、系统参与，并接力进行)以绿藻为材料，用波长大于 685nm 的远红光照射绿藻时，量子产额急剧下降；而如果补充红光（波长 650nm），则量子产额大增，并且比这两种波长的光单独照射时的总和还要大。这些现象暗示光合作用可能包括两个光化学反应，而且这两个光系统以串联的方式协同作用。2.C3 途径分为哪三个阶段各阶段的作用是什么 C3 途径可分化羧化、还原、再生 3 个阶段。羧化阶段指进入叶绿体的 CO2 与受体 RuBP 结合，生成 PGA 的过程。还原阶段指利用同化力将 3-磷酸甘油酸还原为甘油醛-3-磷酸的反应过程。再生阶段甘油醛-3-磷酸重新形成核酮糖-1,5-二磷酸的过程。3.C3 植物、C

22、4 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（黑夜和白天）和同一空间（叶肉细胞）完成上述两个过程的。4.光呼吸是如何发生的有何生理意义？光呼吸是植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放 CO2 的反应，这种

23、反应需要叶绿体参与，仅在光下与光合作用同时发生，光呼吸底物乙醇酸主要由光合作用的碳代谢提供。光呼吸与光合作用伴随发生的根本原因主要是由 Rubisco 的性质决定的，Rubisco 是双功能酶，它既可催化羧化反应，又可以催化加氧反应，即 CO2 和 O2 竞争 Rubisco 同一个活性部位，并互为加氧与羧化反应的抑制剂。因此在 O2 和 CO2 共存的大气中，光呼吸与光合作用同时进行，伴随发生，既相互抑制又相互促进，如光合放氧可促进加氧反应，而光呼吸释放的 CO2 又可作为光合作用的底物。光呼吸在生理上的意义推测如下：回收碳素 通过 C2 氧化环可回收乙醇酸中 3/4 的碳 维持 C3 光合

24、碳还原循环的运转 在叶片气孔关闭或外界 CO2 低时，光呼吸释放的 CO2 能被C3 途径再利用，以维持光合碳还原的运转。防止强光对光合机构的破坏作用 5.C4 植物光合速率为什么在强光、高温和低 CO2 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。第五章 植物的呼吸作用 名词解释：1.呼吸作用（respiration）

25、：生活细胞内的有机物，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解成简单物质，并释放能量的过程。分为有氧呼吸和无氧呼吸。2.有氧呼吸（aerobic respiration）：指生活细胞利用分子氧，将某些有机物质彻底氧化分解为 CO2，并生成 H2O，同时释放能量的过程。3.无氧呼吸（anaerobic respiration）：指生活细胞在无氧条件下，把淀粉、葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出部分能量的过程（发酵）4.糖酵解（glycolysis）:在一系列酶的参与下，将葡萄糖氧化分解为丙酮酸，并释放能量的过程。5.TCA 循环（三羧酸循环）：指从乙酰辅酶 A 与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，

26、然后经过一系列氧化脱羧反应生成 CO2、NADH、FADH2、ATP 直至草酰乙酸再生的全过程。6.磷酸戊糖途径（pentose phosphate pathway PPP）:指葡萄糖在细胞质内经一系列酶促反应被氧化降解为 CO2 的过程。【7.乙醛酸循环（glyoxylic acid cycle CAC）:油料种子萌发时，贮藏的脂肪会分解为脂肪酸和甘油。脂肪酸经-氧化分解为乙酰 CoA，在乙醛酸循环体内生成琥珀酸、乙醛酸、苹果酸和草酰乙酸的酶促反应。8.生物氧化（biological oxidation）：糖、脂肪、蛋白质等物质在生物体内通过酶的催化，实现的一系列释放能量的化学反应过程。9.

27、呼吸链（electron transport chain/respiratory chain）：指按一定氧化还原电位顺序排列，互相衔接传递氢或电子到分子氧的一系列呼吸传递体的总轨道。10.氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）:指 NADH 或 FADH2 中的电子，经电子传递链传递给分子氧生成水，并偶联 ADP 和 Pi 生成 ATP 的过程。11.末端氧化酶（terminal oxidaae）:指能将底物脱下的电子最终传给 O2，使其活化，并形成 H2O 或 H2O2 的酶类。12.抗氰呼吸（cyanide resistant respiration）:植物体内不

28、受氰化物抑制的呼吸作用。13.能荷（energy charge EC）:细胞中腺苷酸系统的能量状态。14.呼吸速率（respiration rate/respiration intensity）: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。15.呼吸商（respiratory quotient RQ）或呼吸系数（respiratory coefficient）：指植物组织在一定时间内，释放 CO2 与吸收 O2 的数量比值。16.温度系数（temperature coefficient Q10）:表示生物体内的生化反应与温度关系的指标，指温度每升高

29、10C，呼吸速率所增加的倍数。17.氧饱和点（oxygen saturation point）：呼吸作用随氧浓度的增大而增强，但氧含量增至一定程度，对呼吸作用就没有促进作用了，这一氧含量称为。(18.无氧呼吸消失点（anaerobic respiration extinction point）:使无氧呼吸停止进行时环境中的最低氧浓度。19.呼吸跃变（respiratory climacteric）:当果实成熟到一定程度，其呼吸速率突然增高，然后又突然下降的现象。简答题：1.植物呼吸代谢多条线路有何生物学意义？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

30、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。循环的特点和生理意义如何 TCA 循环的特点：以草酰乙酸开始又到它终止，相当于消耗了 1 分子乙酰基，而草酰乙酸相 当于酰基的载体；乙酰基以 2 个 CO2 释放，但实际上 TCA 第一个循环释放的并不是乙酰基 的 2 个碳，乙酰基的 2 个碳是在第二轮循环放出；所有反应均在线粒体内进行；酶促反应共包括 2 次脱羧反应和 4 次脱氢反应；TCA 循环速度受 4 种酶活性的调控，此 4 种酶均催化不可逆反应，是 TCA 循环的限速酶（柠檬酸合酶）。TCA 循环的生理意义：是机体内一切有机物的碳链骨架彻底氧化分解的必经途径。换言之，是生

31、物体获得能量的主要途径。TCA 循环是糖类、脂质、蛋白质三大物质转化的枢纽。TCA 循环产生的各种重要的中间产物，为生物体内某些物质的合成提供碳骨架。2.抗氰呼吸的生理意义？放热效应 抗氰呼吸是一个放热呼吸，其产生的大量热能对产热植物早春开花有保护作用。促进果实成熟 在果实成熟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。增强植物抗病及抗逆能力 代谢协同调控 3.长时间的无氧呼吸为什么会使植物收到伤害-无氧呼吸产生酒精中毒，过多地消耗体内养料，合成代谢缺乏原料和能量；根系缺氧会抑制根尖细胞分裂，影响根系内物质的运输。4.以化学渗透偶联假说说明氧化磷酸化的机制。呼吸传递体在线粒体内膜上有

32、着特定的不对称分布，彼此相间排列，当电子在膜中定向传递时，所释放的能量将 H+从线粒体内膜的基质侧泵至膜间隙。一对电子从 NADH 传递到 O2 时，共泵出 10 个 H+，从琥珀酸的 FADH2 开始，则共泵出 6 个 H+。泵出外侧的 H+，不能自由通过线粒体内膜而返回内侧，在电子传递过程中，建立起跨膜的质子浓度梯度和膜电势差，即H+电化学势梯度。跨膜质子浓度梯度越大，则质子电化学势梯度就越大，可供利用的自由能也就越高。强大的质子电化学势梯度使 H+流沿着 F1F0-ATP 合成酶的 H+通道进入线粒体基质时，释放的自由能推动 ADP 和 Pi 合成 ATP。大约 3molH+通过偶联因子

33、进入线粒体基质可生成 1molATP。5.呼吸作用与谷物种子、果蔬贮藏有和关系？种子贮藏的前提是种子含水量低于安全含水量才能入库，贮藏的环境应该是低温、低湿、低氧浓度。目的是防止种子从空气中吸水，维持低的呼吸强度，减少贮藏物质消耗，确保种子长时间贮藏。氧浓度最好保持略高于无氧呼吸消失点，防止无氧呼吸产生并积累酒精对种子造成毒害。还应注意粮库的通风，排出种子呼吸产生的热量和水分。果实贮藏要延缓或阻止呼吸跃变现象的出现，延缓或阻止果实走向衰老。一般原则是贮藏环境要保持适当的低温和氧浓度及高湿。温、湿条件因果实或蔬菜种类而异，氧浓度最好保持略高于无氧呼吸消失点。第六章 植物体内同化产物的运输与分配

34、名词解释：1.同化产物（assimilate）:同化作用产生的产物。2.共质体转运：共质体运输途径中胞间连丝起着重要作用。养分通过胞间连丝沿共质体途径进行转移的过程。3.质外体途径：养分通过由细胞壁、细胞间隙、胞间层以及导管的空腔组成的质外体转移途径。质外体是一个连续的空间，是一个开放系统。同化产物在质外体的运输完全是自由扩散的波动过程，速度快。4.转移细胞(transfer cell):与筛管分子间具有大量胞间连丝，可用于同化产物的共质体运输；其细胞壁与质膜向内伸入细胞质中，形成许多皱折，或呈片层或类似囊泡，增加细胞跨膜运输同化产物的能力。5.P-蛋白：能够收缩的蛋白，具有分解 ATP 的功

35、能。6.压力流动学说（pressure-flow hypothesis）：同化产物在 SE-CC 复合体内随着液流的流动而移动，而液流的流动是由于源库两端之间 SE-CC 复合体内渗透作用所产生的压力势差而引起的。7.代谢源（metabolic source）：是指能够制造并输出同化产物的组织、器官或部位。8.代谢库（metabolic sink）：是指消耗或贮藏同化产物的组织、器官或部位。9.源-库单位：相应的源与相应的库，以及两者之间的输导系统。简答题：1.同化产物在韧皮部的装载和卸出机制如何 装载机制：蔗糖-质子同向运输模型。该模型认为，在筛管分子或伴胞的质壁中，H+-ATP 酶不断将

36、H+泵到细胞壁，质外体中 H+浓度较共质体高，于是形成了跨膜的电化学势差。当 H+趋于平衡而回流到共质体时，通过质膜上的蔗糖/H+共向运输器，可以利用质子的顺电化学势梯度的扩散，将质外体中的 H+和蔗糖共同运输至筛管分子内。卸出机制：两种观点：一是通过质外体途径的蔗糖，同质子协同运转，机制与转载一样，是一个主动过程。二是通过共质体途径的蔗糖，借助筛分子与库细胞的糖浓度差将同化产物卸出，是一个被动过程。2.简述压力流动学说的要点、实验证据及遇到的难题。要点：同化产物在 SE-CC 复合体内随着液流的流动而移动，而液流的流动是由于源库两端之间 SE-CC 复合体内渗透作用所产生的压力势差而引起的。

37、实验证据：甜菜、豆类等许多植物的筛孔处于开放状态，有利于物质的集流运动；蚜虫吻针法证明筛管汁液的确存在正压力。难题：两大难题：第一，筛管细胞内充满了韧皮蛋白和胼胝质，阻力很大，要保持糖溶液如此快的流速，所需的压力势差要比筛管的实际压力差大得多；第二，对于同一筛管内物质双向运输的事实很难解释。3.试述同化产物运输与分配的特点和规律。优先供应生长中心；就近供应，同侧运输；功能叶之间无同化产物供应关系；同化产物和营养元素的再分配与再利用。第七章 植物细胞信号转导 1.受体（receptor）：指能够特异地识别并结合信号分子，进而引起生物学效应的物质。2.G 蛋白（G protein）：一类在细胞中具

38、有重要生理活性调节功能的膜内在蛋白质。3.第二信使（second messenger）：胞内信息分子。4.跨膜信号转换：胞外信号通过与质膜相结合的受体和质膜内表面的异三聚 G 蛋白，将信号传递给效应器并产生胞内第二信使，再由后者调节下游效应器及酶活性。5.胞内信号转导途径：（没找到）6.蛋白激酶（protein kinase PK）：能够把 ATP 或 GTP 的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上的酶。7.蛋白磷酸酶（protein phosphatase PP）:催化蛋白质去磷酸化的酶。8.钙依赖型蛋白激酶（CDPK）：属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，有 Ca2+的结合位点，但不依赖于 CaM，

39、是植物细胞中特有的蛋白激酶家族。9.蛋白质可逆磷酸化：胞内信号调节胞内蛋白质的磷酸化或去磷酸化的过程。问答题：1.什么叫细胞信号转导胞间信号如何传递 细胞信号转导（cell signal transduction）：指细胞偶联各种刺激信号与其所引起的相应的生理效应之间的一系列分子反应机制。胞间信号的传递途径：易挥发性化学信号在体内气相的传递；化学信号的韧皮部传递；化学信号的木质部传递；电信号的传递；水力学信号的传递。2.试述受体种类及跨膜信号转换作用。种类：膜受体（离子通道偶联受体、G-蛋白偶联受体、酶偶联受体）；胞内受体（胞浆受体、核受体）。受体能够把识别和接收的信号准确无误的放大并传递到细

40、胞内部，启动一系列胞内生化反应，最后导致特定的细胞反应，使得胞间信号转换为胞内信号。3.什么叫 G 蛋白它有何生理功能 G 蛋白（G protein）：一类在细胞中具有重要生理活性调节功能的膜内在蛋白质。G 蛋白是偶联细胞膜受体与其所调节的相应生理过程之间的主要信号传递者。G 蛋白是普遍存在于真核生物细胞中的一个 GTP 结合蛋白家族。4.试述 IP3/Ca2+信号途径及生理作用。IP3 结合到内质网的 IP3 受体上，使其构象发生改变，离子通道打开，Ca2+随即释放，产生各种细胞效应。胞质内高水平的 Ca2+可被内质网上的 Ca2+泵重现泵入内质网储存。I（1,3,4）P3 具有较弱而持久的

41、内质网 Ca2+动员作用；I(1,3,4,5)P4 能打开细胞质膜的 Ca2+通道，促进胞外 Ca2+内流，因而可协同 I（1,4,5）P3 提高胞内 Ca2+水平，导致多种效应，包括激活PKC。激活腺苷酸环化酶、与钙调蛋白结合调节腺苷酸环化酶和磷酸二脂酶的活性等。生理作用：引发细胞运动、染色体移动、环核苷酸的代谢调节、植物中的光化学效应等。第八章 植物生长物质 名词解释：1.植物激素（plant hormones or phytohormones）:是指在植物体内合成的，可以移动的，对生长发育产生显著作用的微量（1um/l 以下）有机物质。2.植物生长调节剂（plant growth reg

42、ulators）：指人工合成的具有类似植物激素生理活性的化合物。3.植物生长物质（plant growth substances）：指具有调节植物生长发育功能的一些生理活性物质，包括植物激素和植物生长调节剂。4.极性运输（polar transport）：在植物胚芽鞘、幼茎及幼根中，形态学上端的 IAA 只能运向形态学下端的现象。5.酸生长理论：IAA 通过激活细胞质膜 H+-ATPase 向外分泌 H+，引起细胞壁环境的酸化。细胞壁中的扩展蛋白在酸性 PH 条件下，通过减弱细胞壁多糖组分间的氢键，使细胞壁松弛、可塑性增加，液泡吸水扩大，细胞伸长。6.基因激活假说：当生长素与其受体结合后，便会

43、启动信号转导过程，活化一些转录因子；这些被活化的转录因子进入细胞核，就能促进特异基因的表达，产生细胞生理效应，如细胞伸长、壁蛋白合成等。7.三重反应（triple response）：茎伸长生长受抑制；上胚轴直径膨大；茎的负向重力性消失，发生横向生长。8.激素受体：细胞膜上或细胞内激素作用的靶分子，能特异地识别激素分子并与之结合，进而引起生物效应的特殊蛋白质。9.细胞分裂素（cytokinin CTK）:在植物根部产生的一类促进胞质分裂的物质，促进多种组织的分化和生长。10.植物生长促进剂：促进细胞分裂、伸长和分化的植物生长调节剂。11.植物生长延缓剂：抑制内源 GAs 的生物合成，因此抑制茎

44、尖伸长区中的细胞伸长，使节间缩短而达到矮化效果的生长调节剂。12.植物生长抑制剂（plant growth inhibitor）:抑制顶端分生组织细胞的伸长和分化，影响正在生长和分化的侧枝、叶片和生殖器官的生长调节剂。简答题：1.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 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，一般促进节尖伸长而非节数增加，对生长的促进作用不存在超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。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

45、果不佳。2.植物激素对开花有哪些影响 生长素：在多数情况下，IAA 抑制花的形成（由于 IAA 诱导 ETH 产生而引起）。只有凤梨科植物例外，其开花受到外源 IAA 和 ETH 的强烈促进。黄瓜成花阶段完成之后，AUXs 能够保证雌性器官的继续发育，表现出增加雌花的效应（通过诱导 ETH 产生而实现）AUXs 可诱导少数植物的单性结实，其中包括番茄、辣椒、黄瓜、南瓜及柑橘属等。早春低温易引起番茄和辣椒等作物落花落果，施用 AUXs 及其调节剂可以起到保花保果的作用。赤霉素：GAs 对植物开花的诱导效应视不同植物反应型而异。施用 GAs 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，

46、但对短日照及中间性植物一般没有效果。不同种类的 GAs 对开花的影响也有差别.不同植物种类的成花诱导也可能需要不同的 GAs。GAs 对花的性别分化及随后的果实发育起调节作用。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。油菜素甾醇类：BRs 促进成花是通过降低一个成花抑制子 FLC 的转录水平来实现的。纳摩尔水平的 BL 能促进花粉管的伸长。3.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 基因激活假说：当生长素与其受体

47、结合后，便会启动信号转导过程，活化一些转录因子；这些被活化的转录因子进入细胞核，就能促进特异基因的表达，产生细胞生理效应，如细胞伸长、壁蛋白合成等。酸生长理论：IAA 通过激活细胞质膜 H+-ATPase 向外分泌 H+，引起细胞壁环境的酸化。细胞壁中的扩展蛋白在酸性 PH 条件下，通过减弱细胞壁多糖组分间的氢键，使细胞壁松弛、可塑性增加，液泡吸水扩大，细胞伸长。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、说明植物激素对生长发育的调控具有顺序性。ABA 在胚成熟阶段发挥重要的生理效应，而 GAs则在胚和种子生长阶段发挥作用。5.简述油菜素甾醇类的生理

48、作用。调节营养器官的生长；促进种子萌发；影响维管束分化；调节生殖生长；参与向重力性和光形态建成；BRs 能促进整株植物的不对称生长；促进菜豆植株细胞分裂和木髓细胞分裂。促进萝卜子叶扩大时，与细胞分裂素有加成效应；能促进同化产物的运输与再分配；能提高对干旱、冷害、重金属、除草剂伤害、盐胁迫和真菌侵染等逆境的抗性。第九章 植物的生长生理 名词解释：1.细胞周期（cell cycle）：从母细胞分裂后形成的子细胞到下次再分裂成两个子细胞所需要的时间。2.植物生长（plant growth）：是指植物在体积和数目和质量（干重）上的不可逆增加，是一种量的变化。3.发育（development）：是植物生

49、长和植物分化的总和，是两者在基因控制与环境条件影响下形态结构和生理代谢功能上有序的动态全过程。4.细胞分化（cell differentiation）:是指由分生组织细胞转变为形态结构和生理功能不同的细胞群的过程。5.细胞程序性死亡（programmed cell death PCD）: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。6.种子萌发（seed germination）：是指种子从吸水到胚根突破种皮期间所发生的一系列生理生化变化过程。7.种子生活力（seed viability）：是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。8.种子活力（seed dorma

50、ncy）：是指活种子在适宜的萌发条件下仍不能发芽的现象。9.种子寿命（seed longevity）：种子从发育成熟到丧失活力所经历的时间。10.需光种子（light seed）:需要光照才能萌发的种子。需暗种子（dark seed）：只能在暗处萌发，有光则抑制其萌发的种子。11.长命 mRNA（long lived mRNA）:负责编码种子萌发早期蛋白质合成的 mRNA 是在种子形成过程中就已经产生，并保存在干燥种子中，这部分 mRNA 被称为。12.植物组织培养（plant tissue culture）：是指在无菌条件下，将外植体接种到人工配制的培养基上培育成植株的技术。13.细胞全能型