高級(jí)植物生理學(xué)復(fù)習(xí)題

1、（1）伸展蛋白：是植物初生細(xì)胞壁中一類富含羥脯氨酸的糖蛋白，于1960年首次被發(fā)現(xiàn)。因猜測(cè)這種蛋白質(zhì)可能與細(xì)胞生長(zhǎng)時(shí)的細(xì)胞壁伸展性有關(guān)，故命名為伸展蛋白，它是細(xì)胞壁中起結(jié)構(gòu)作用的一種組分，伸展蛋白在組成細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、防御和抗病抗逆方面有重要功能。（2）寡糖素：一些初生壁的寡糖片段能誘導(dǎo)植物抗毒素的形成，并對(duì)其它生理過程有調(diào)節(jié)作用，將這種具有調(diào)節(jié)活性的寡糖片斷稱為寡糖素。寡糖素可能具有控制形態(tài)建成、與植物病理中的過敏死亡現(xiàn)象有關(guān)、蛋白酶抑制劑誘導(dǎo)因子等功能。（3）轉(zhuǎn)運(yùn)肽：葉綠體中的大部分多肽是由核基因編碼并在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上合成的。細(xì)胞質(zhì)中所合成的葉綠體中多肽的前體幾乎都帶有一段含幾十個(gè)氨基酸序列

2、的轉(zhuǎn)運(yùn)肽，這些前體由轉(zhuǎn)運(yùn)肽引導(dǎo)進(jìn)入葉綠體后，轉(zhuǎn)運(yùn)肽被蛋白酶切去，同時(shí)相應(yīng)的多肽到達(dá)預(yù)定部位。（4）光能利用率是指植物光合作用所積累的有機(jī)物中所含能量，與照射在單位地面上的太陽光能的百分比。（5）光合性能：作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量主要決定于五個(gè)方面：即光合面積、光合能力、光合時(shí)間、光合產(chǎn)物消耗、光合產(chǎn)物的分配利用。這五方面稱為光合系統(tǒng)的生產(chǎn)性能或光合性能，是決定作物產(chǎn)量高低和光能利用率高低的關(guān)鍵。（6）原初反應(yīng)：是光和作用的起點(diǎn)，指光和色素吸收太陽能所引起的光物理及光化學(xué)過程。包括光能的吸收、傳遞和電荷分離，在光合膜上進(jìn)行。（7）光合磷酸化：指葉綠體在光下催化adp與無機(jī)磷形成atp的反應(yīng)。分為非環(huán)式、環(huán)

3、式和假環(huán)式。(8)量子效率：衡量光化學(xué)反應(yīng)效率的是量子產(chǎn)額。是光合機(jī)構(gòu)每吸收一摩爾光量子后光合釋放的o2摩爾數(shù)或同化的co2摩爾數(shù)。其倒數(shù)為量子需要量。（9）凈同化率：是指一天中在1m2葉面積上所積累的干物質(zhì)量，它實(shí)際上是單位葉面積上，白天的凈光合生產(chǎn)量與夜間呼吸消耗量的差值。（10）光合作用主要酶rubp：核酮糖-1，5二磷酸rubisco：核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶（11）逆境蛋白：多種因素剌激(如高溫、低溫、干旱、病原菌、化學(xué)物質(zhì)、缺氧、紫外線等)可能抑制某些原來正常蛋白的合成，誘導(dǎo)形成新的蛋白質(zhì)(或酶)，通常使植物對(duì)相應(yīng)的逆境適應(yīng)性增強(qiáng)，這些蛋白質(zhì)可統(tǒng)稱為逆境蛋白。（12）滲透調(diào)節(jié)：有

4、些植物在遭受逆境時(shí)，可在體內(nèi)積累各種有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)，通過調(diào)節(jié)體內(nèi)的滲透勢(shì)來保持水分，適應(yīng)水分脅迫環(huán)境，這種現(xiàn)象稱為滲透調(diào)節(jié)。相應(yīng)的物質(zhì)稱為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。（13）光形態(tài)建成：光在植物正常的分化 、生長(zhǎng)、發(fā)育的各個(gè)進(jìn)程中起調(diào)節(jié)控制作用，這些調(diào)節(jié)作用表現(xiàn)在分子、細(xì)胞、組織和器官四個(gè)水平層次的變化上，亦即植物的光發(fā)育作用。（14）暗形態(tài)建成：完全黑暗環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響叫暗形態(tài)建成或黃化現(xiàn)象。（15）光敏色素：一種對(duì)紅光和遠(yuǎn)紅光的吸收有逆轉(zhuǎn)效應(yīng)、參與光形態(tài)建成、調(diào)節(jié)植物發(fā)育的色素蛋白。分為光敏色素(p)和光敏色素(p)。pr是生理鈍化型，pfr是生理活化型。（16）隱花色素：又稱藍(lán)光受體，是吸收藍(lán)

5、光和近紫外光而引起光形態(tài)建成的一類光敏受體。（17）逆境：是指對(duì)植物生存生長(zhǎng)不利的各種環(huán)境因素的總稱。根據(jù)環(huán)境的種類又可將逆境分為生物因素逆境和理化因素逆境等類型。（18） 抗性：是指植物對(duì)逆境的抵抗和忍耐能力。其表現(xiàn)為三方面：避逆性、御逆性和耐逆性。（19）植物的交叉適應(yīng)現(xiàn)象：植物經(jīng)歷了某種逆境條件后，能提高對(duì)另一些逆境的抵抗能力，這種對(duì)不良環(huán)境反應(yīng)之間的相互適應(yīng)作用，稱為植物的交叉適應(yīng)。（20）種子活力：種子活力是決定種子和種子批在發(fā)芽和出苗期間的活性強(qiáng)度和那些種子特性的綜合表現(xiàn)。表現(xiàn)好的種子稱為高活力種子，表現(xiàn)差的種子稱為低活力種子。對(duì)種子活力的概念，歸納為兩方面：（1）萌發(fā)速度和生長(zhǎng)能

6、力；(2)對(duì)逆境生長(zhǎng)的適應(yīng)性。（21）植物激素：是指在植物體合成的、通常從合成部位運(yùn)往作用部位、對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育具有顯著調(diào)節(jié)作用的微量有機(jī)物。（22）甾類激素：是甾類固醇化合物，廣泛存在于動(dòng)植物界的一類天然產(chǎn)物，如膽固醇、維生素d、膽酸、腎上腺皮質(zhì)激素、強(qiáng)心苷等，它們都含有一個(gè)由四個(gè)環(huán)組成的環(huán)戊烷多氫菲的骨架。23油菜素內(nèi)酯：油菜素是一種混合物，精制后得到具高活性的結(jié)晶物，屬于甾醇內(nèi)酯，命名為油菜素內(nèi)酯（br）。油菜素內(nèi)酯能促進(jìn)菜豆細(xì)胞的伸長(zhǎng)和分裂，對(duì)水稻苗顯示出特別的生理效應(yīng)，可使第二葉片彎曲，以及調(diào)節(jié)光合產(chǎn)物的分配等。24、核酮糖1.5雙磷酸羧化酶/加氧酶是一種雙功能的酶，它既可催化雙磷酸

7、核酮糖(rubp)的羧化，又可催化其氧化。因此，它在植物的光合作用和光呼吸中起著重要作用。在高等植物中，rubisco是由8個(gè)大亞基和8個(gè)小亞基組成(l8,s8)，其催化活性要依靠大、小亞基共同存在才能實(shí)現(xiàn)，這兩類亞基在空間結(jié)構(gòu)上的相互作用可能影響其催化活性一、 植物生理學(xué)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的關(guān)系和看法？世界面臨著人口、食物、能源、環(huán)境和資源問題的挑戰(zhàn)，解決這些問題植物生理學(xué)占有突出地位。農(nóng)業(yè)是通過綠色植物“加工”太陽能的產(chǎn)業(yè)，植物的生長(zhǎng)發(fā)育既是生產(chǎn)過程，又是產(chǎn)品本身。植物生理學(xué)是研究綠色植物生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，是合理農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。農(nóng)作物生產(chǎn)不外乎要抓好兩件事，一是改造植物遺傳性，一是改善栽培技術(shù)，而要

8、做好這兩件事必須基于對(duì)植物生命活動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)。高等綠色植物具有多種特殊生理功能：自養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)、全能性、“四固”能力，即固定碳素、固定氮素、分解水釋放出氧氣和制造氫氣的能力；具有合成橡膠、香料、藥物等特殊代謝物質(zhì)的能力，有很強(qiáng)的適應(yīng)性和抗逆能力等等。深刻揭露綠色植物這些特殊本領(lǐng)并加以利用，可以開辟植物生產(chǎn)的應(yīng)用新領(lǐng)域，提高人們駕馭自然、利用植物資源的能力，為振興農(nóng)業(yè)不斷提供新方法、新途徑。應(yīng)用植物生理學(xué)是植物生理學(xué)與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化關(guān)系的一個(gè)縮影。如提高光合作用效率與光呼吸問題、間作套種和合理密植、合理用水和經(jīng)濟(jì)用水、合理施肥和經(jīng)濟(jì)施肥等都是應(yīng)用植物生理學(xué)研究的課題。二、 植物生理學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)？植物生理學(xué)

9、是研究植物生命活動(dòng)的基本規(guī)律的科學(xué)。主要研究?jī)?nèi)容有物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞、形態(tài)建成。殷宏章先生指出：近年來隨著研究的不斷深入和與其他學(xué)科的交叉滲透，植物生理學(xué)的研究，有向兩端發(fā)展的趨勢(shì)。（1）一方面隨著現(xiàn)代生物化學(xué)、生物物理學(xué)、細(xì)胞生理學(xué)的發(fā)展，特別是分子遺傳學(xué)的突躍，已將一些生理的機(jī)理研究深入到分子水平，或亞分子水平，這是微觀方向的發(fā)展（2）另一方面由于環(huán)境的破壞和人為的污染，人與生物圈的關(guān)系逐漸受到重視，農(nóng)林生產(chǎn)自然生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境生理對(duì)植物生理提出了大量基本的問題，需要向宏觀方面發(fā)展。三 、細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)：細(xì)胞壁是植物細(xì)胞所特有的，具一定彈性和硬度，在細(xì)胞質(zhì)膜之外并界定細(xì)胞形狀

10、的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。 細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成(一)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：典型的細(xì)胞壁是由胞間層，初生壁、有的細(xì)胞還具有次生壁所組成。與細(xì)胞壁形成有關(guān)的細(xì)胞器是:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體，微管。（二）細(xì)胞壁化學(xué)組成：構(gòu)成細(xì)胞壁的物質(zhì)，主要成分是90%左右的多糖和10%左右的蛋白質(zhì)以及酶類、脂肪酸等。多糖又分為三大類：纖維素、半纖維素和果膠類。胞間層:果膠質(zhì)初生壁:果膠質(zhì)、纖維素、半纖維素次生壁:果膠質(zhì)、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。果膠物質(zhì)根據(jù)其結(jié)合情況及理化性質(zhì)，可分為三類：(1)果膠酸(2)果膠(3)原果膠。木質(zhì)素不是多糖，是由苯基丙烷衍生物的單體所構(gòu)成的聚合物，在木本植物成熟的木質(zhì)部中，其含量達(dá)18%38%，主要

11、分布于纖維、導(dǎo)管和管胞中。 (三)細(xì)胞壁的功能：1. 支持作用 2運(yùn)輸通道 3保護(hù)作用4參與各種代謝活動(dòng) 另外:細(xì)胞壁參與了植物與根瘤菌共生固氮的相互識(shí)別以及共同完成侵染作用；細(xì)胞壁中的多聚半乳糖醛酸酶可能參與了砧木和接穗之間嫁接過程中的識(shí)別反應(yīng)?？傊?，高等植物細(xì)胞壁積極參與各種代謝活動(dòng)包括細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、細(xì)胞識(shí)別及抗病抗逆機(jī)制等方面。四、比較c3、c4、cam植物的異同（1）c3途徑又叫卡爾文循環(huán)，可分為明顯的四個(gè)階段：羧化（進(jìn)入葉綠體的co2與受體rubp結(jié)合，產(chǎn)生3-磷酸甘油酸）、還原（利用光反應(yīng)同化力將3-磷酸甘油酸還原為甘油醛-3-磷酸）、再生（甘油醛-3-磷酸重新合成核酮糖-1，

12、5-二磷酸）及產(chǎn)物合成（合成淀粉或蔗糖）。（2）cam植物與c4植物固定與還原co2 的途徑基本相同，都是由c4途徑固定c02，c3途徑還原co2。二者的差別在于：c4植物是在同一時(shí)間(白天)和不同的空間(葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞)完成co2 固定(c4途徑)和還原(c3途徑)兩個(gè)過程；而cam植物則是在不同時(shí)間(黑夜和白天)和同一空間(葉肉細(xì)胞)完成上述兩個(gè)過程的。（3）c3植物主要是典型的溫帶植物，如小麥、馬鈴薯、甜菜、大豆等。c4植物主要是典型熱帶或亞熱帶植物，如玉米、甘蔗，適應(yīng)于強(qiáng)光、高溫與半干旱環(huán)境。光合速率要遠(yuǎn)大于c3植物，是植物光合碳同化對(duì)熱帶環(huán)境的一種適應(yīng)方式。cam植物是典型的

13、旱地植物，如仙人掌、蘭花、龍舌蘭等肉質(zhì)植物.五、舉例說明一下提高光合效率與提高植物產(chǎn)量的關(guān)系植物的干物質(zhì)有9095%來自光合作用，提高光合效率是提高植物產(chǎn)量的關(guān)鍵。一般作物對(duì)光能的利用效率很低，只有12%，高產(chǎn)地區(qū)也只有34%，以光合作用量子需要量推算，光能利用率可達(dá)10%左右。光能利用率低的原因主要有：漏光損失；光飽和限制及反射透射損失；環(huán)境條件不適等。提高光能利用率的措施有：1提高凈同化率；2增加光合面積（合理密植，改變株形）3延長(zhǎng)光合時(shí)間（提高復(fù)種指數(shù)，延長(zhǎng)發(fā)育期，人工光照）例如：葉片挺立可使白天強(qiáng)光下由葉面反射的光折向群體內(nèi)部被吸收利用，從而提高光合效率。葉面平展則反射光折向空中損失。

14、玉米下垂葉品系，人工使之直立，可使產(chǎn)量提高。六、植物激素特點(diǎn)：1)內(nèi)生的；2)能從合成部位運(yùn)往作用部位；3)在極低濃度(1mol/kg)下可調(diào)節(jié)植物的生理過程。七、甾類激素的生理生化特點(diǎn)？1）促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和分裂，2）促進(jìn)光和作用，3）提高抗逆性。 甾類激素在體內(nèi)影響轉(zhuǎn)錄和翻譯而調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)，此外，與iaa作用相似，都可以增強(qiáng)膜的電勢(shì)差、atp酶活性和h+的分泌。八、油菜素內(nèi)酯（br）的生理功能：促進(jìn)作物生長(zhǎng),增加營(yíng)養(yǎng)體收獲量提高座果率，促進(jìn)果實(shí)肥大提高結(jié)實(shí)率，增加粒重提高作物的耐冷性減輕藥害，提高耐病性在組織培養(yǎng)中的應(yīng)用。brs在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是促進(jìn)作物生長(zhǎng)、增加生物量和谷物產(chǎn)量，減少環(huán)境脅

15、迫(溫度、病害、農(nóng)藥等)的危害，插技生根和花卉保鮮等九、相關(guān)的激素介紹。（1）茉莉酸類是廣泛存在于植物體內(nèi)的一類化物，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了30多種。茉莉酸和茉莉酸甲酯是其中最重要的代表。茉莉酸的生理作用：1抑制生長(zhǎng)和萌發(fā)；2促進(jìn)生根；3促進(jìn)衰老；4抑制花芽分化；5提高抗性。此外，ja還能抑制光和iaa誘導(dǎo)的含羞草小葉的運(yùn)動(dòng)，抑制紅花菜豆培養(yǎng)細(xì)胞和根端切段對(duì)aba的吸收。（2）水楊酸及其生理作用水楊酸即鄰羥基苯甲酸。其生物合成途徑是植物體內(nèi)的反式肉桂酸經(jīng)-氧化產(chǎn)生苯甲酸，再經(jīng)羥化形成水楊酸。植物體內(nèi)的水楊酸除了游離形式之外，還可以以葡萄糖苷的形式存在，另外，植物中的水楊酸還可以以水楊酸甲酯的形式釋放到空氣

16、中。水楊酸的生理作用：1生熱效應(yīng)；2誘導(dǎo)開花；3增強(qiáng)抗性。十、分析光對(duì)植物生理生化的影響：光對(duì)植物的影響是多方面的，主要有：（1）光是光合作用的能源和啟動(dòng)者，為植物的生長(zhǎng)提供能源；（2）光控制植物的形態(tài)建成，如葉的伸展、莖的高矮、分枝多少等都與光照強(qiáng)度和光質(zhì)有關(guān)；（3）日照時(shí)數(shù)影響植物的生長(zhǎng)與休眠，絕大多數(shù)都是長(zhǎng)日照促進(jìn)生長(zhǎng)、短日照誘導(dǎo)修面；（4）光影響種子萌發(fā)。此外，一些植物的葉片晝開夜合、氣孔活動(dòng)也受光的調(diào)節(jié)。十一、光形態(tài)建成和暗形態(tài)建成（1）光形態(tài)建成一詞已用來描述各種波長(zhǎng)的光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)作用。相應(yīng)地，完全黑暗環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響已用暗形態(tài)建成一詞來表示，或用黃化現(xiàn)象表示。（

17、2）不論光形態(tài)建成或暗形態(tài)建成都被認(rèn)為是自養(yǎng)植物對(duì)自然環(huán)境的特殊適應(yīng)，以盡可能適應(yīng)生存條件的變化。（3）暗形態(tài)建成雖具有個(gè)體的全部遺傳信息，但它的大部分基因組不能表達(dá)出來。只有在一定的光照條件下，植物的基因才能充分地表達(dá)。（4）光照和黑暗條件下不但植物的形態(tài)特征不同，而且細(xì)胞分化和化學(xué)成分也有極大的差異。十二、三因子學(xué)說，赤霉素、脫落酸、細(xì)胞分裂素在一定濃度范圍內(nèi)，有些植物激素對(duì)種子的發(fā)芽起促進(jìn)作用，如ga；有些則起抑制作用，如aba。這兩類物質(zhì)相互作用控制著種子的休眠和發(fā)芽。三因子學(xué)說是指種子休眠與發(fā)芽主要由ga、ctk和發(fā)芽抑制物（如aba）這三個(gè)因素所決定。赤霉素溶液能成功地打破種子休眠

18、，并促進(jìn)非休眠種子的發(fā)芽。細(xì)胞分裂素類激素對(duì)種子萌發(fā)起促進(jìn)作用。種子休眠不僅是由于抑制物的存在，也可能是由于缺乏ga和ctk。 三因子學(xué)說的問題在于驗(yàn)證方法存在缺陷和忽視了乙烯對(duì)種子萌發(fā)的作用。十三、種子萌發(fā)過程中物質(zhì)代謝的特點(diǎn)、生理生化變化規(guī)律（1）種子萌發(fā)是指干種子吸水膨脹到胚的一部分突破種皮并繼續(xù)生長(zhǎng)的過程。通常以胚根或胚芽生長(zhǎng)的長(zhǎng)度達(dá)到一定量時(shí)作為種子萌發(fā)的標(biāo)志。（2）種子萌發(fā)過程包括吸脹、萌動(dòng)和發(fā)芽三個(gè)階段。（3）種子萌發(fā)必須具備兩方面的條件，一是種子本身具有生活力并完成了休眠；二是要有適當(dāng)?shù)耐饨鐥l件如：水、溫、氣、光等。（4）種子萌發(fā)時(shí)的生理生化變化：吸脹作用顯著呼吸劇烈增強(qiáng)，大量

19、釋放能量，各種酶迅速形成貯藏的有機(jī)物質(zhì)（淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)）急劇轉(zhuǎn)化，同時(shí)伴隨各種激素的參與新器官不斷建成。（5）種子萌發(fā)三階段：吸脹吸水階段、吸水遲緩階段、生長(zhǎng)吸水階段。十五、滲透調(diào)節(jié)（1）概念:多種逆境都會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生水分脅迫。水分脅迫時(shí)植物體內(nèi)積累各種有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)，提高細(xì)胞液濃度，降低其滲透勢(shì)，保持一定的壓力勢(shì)，這樣植物就可保持其體內(nèi)水分，適應(yīng)水分脅迫環(huán)境，這種現(xiàn)象稱為滲透調(diào)節(jié)。(2)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)種類 ：滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的種類很多，大致可分為兩大類。一類是由外界進(jìn)入細(xì)胞的無機(jī)離子，一類是在細(xì)胞內(nèi)合成的有機(jī)物質(zhì)。1.無機(jī)離子2.脯氨酸3.甜菜堿4.可溶性糖 。(3)滲透調(diào)節(jié)物的共性及作用:滲透

20、調(diào)節(jié)物質(zhì)有如下共同特點(diǎn)：分子量小、易溶解；有機(jī)調(diào)節(jié)物在生理ph范圍內(nèi)不帶靜電荷；能被細(xì)胞膜保持住；引起酶結(jié)構(gòu)變化的作用極??；在酶結(jié)構(gòu)稍有變化時(shí)，能使酶構(gòu)象穩(wěn)定，而不至溶解；生成迅速，并能累積到足以引起滲透勢(shì)調(diào)節(jié)的量。植物在逆境下產(chǎn)生滲透調(diào)節(jié)是對(duì)逆境的一種適應(yīng)性的反應(yīng)，不同植物對(duì)逆境的反應(yīng)不同，因而細(xì)胞內(nèi)累積的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)也不同，但都在滲透調(diào)節(jié)過程中起作用。(4)滲透調(diào)節(jié)的生理作用:維持細(xì)胞膨壓、保持細(xì)胞持續(xù)生長(zhǎng)、維持氣孔開放與光合作用進(jìn)行、延遲卷葉。十六、自由基的概念、種類和性質(zhì)（1）概念：自由基指在原子或分子軌道中含有未成對(duì)電子的分子或分子片段，可以是不帶電的原子或分子，也可以使帶電離子。（2）種類特點(diǎn)：活躍強(qiáng)氧化性、不穩(wěn)定，瞬時(shí)存在、能持續(xù)進(jìn)行連鎖反應(yīng)。自由基具有很強(qiáng)的氧