2018植物生理学复习总结
一：何谓相容性物质简述甜菜碱的主要合成途径及生理功能？
相容性物质（渗透调节物质）通过细胞增加或减少溶质调节细胞渗透势以期与细胞外渗透势平衡，是指细胞渗透势变化所表现出的调节作用。
1外界环境进入植物细胞的无机离子，K＋，Cl-,NO-
3
2细胞内合成的有机溶质：脯氨酸,甜菜碱，可溶性糖（分子量小，易溶于水。
在生理pH范围内不带净电荷。必须能为细胞膜所保持。引起酶变化的作用最小。
生产迅速。）
简述甜菜碱的主要合成途径及生理功能？
甜菜碱：是一类季铵化合物，化学名称为N－甲基代氨基酸。植物中的甜菜碱主要有12种，研究最多的是甘氨酸甜菜碱，简称甜菜碱。
生物合成：以胆碱为底物经两部酶催化生成，即：胆碱――
→甜菜碱醛――
（1）
―→甜菜碱
（2）
催化上述途径反应（2）的甜菜碱醛脱氢酶（, BADH）。
在高等植物中，甜菜碱由胆碱单氧化酶（CMO)和甜菜碱醛脱氢酶（BADH)催化合成。
在哺乳动物及微生物，如大肠杆菌细胞中，甜菜碱由胆碱脱氢酶（CDH）和甜菜碱醛脱氢酶（BADH)催化合成。
土壤微生物球形节杆菌中，甜菜碱仅由一种酶，即胆碱氧化酶(COD)催化合成。
功能：1参与细胞渗透调节作用溶质区域化理论甜菜碱只有区域化地分布在占有细胞体积很小的细胞质中，在渗透胁迫条件下，其积累的浓度才有可能起主要的渗透调节作用。
2参与稳定生物大分子的结构与功能 1）甜菜碱对光合放氧即PSII外周多肽的稳定起作用。2）对有氧呼吸和能量代谢也有良好的保护作用。3)影响离子在细胞内的分布：可能调节膜载体蛋白或通道活性4)其它相容性物质的特殊功能：参与羟自由基的清除 (5) 对Rubisco活化酶的作用。
在高温、低温及盐胁迫下，外源甜菜碱和转甜菜碱合成酶基因植株体内合成甜菜碱都能促进HSP70的表达，这可能是甜菜碱能够提高植物对多种逆境胁迫抗逆性的原因之一。
二：相容性物质的作用机制——两种主要假说
１、表面结合假说：其主要思想是，相容性物质与蛋白质表面特别是疏水表面结合，提高蛋白质表面水化程度。Schobert认为，蛋白质表面的疏水区域是非常脆弱或敏感的部分，因为结合在这里的水分子结合能力非常弱，细胞在水分胁迫环境中将首先脱去这部分水。相容性物质与蛋白质疏水区域结合后，将其转化为亲水表面。
２、溶质排除假说：这一假说认为，在蛋白质溶液中，相容性物质将首先溶解在大量的自由水中从而提高蛋白质分子表面的水化程度，而不是溶在蛋白质或其他生物大分子表面的结合水中，不参与生物大分子的直接作用
三：简述次生代谢途径获取的主要方法及其主要生物学功能？
次生代谢物的合成途径
1、类异戊二烯途径——产生萜类化合物：植物类异戊二烯的生物合成至少
存在两种生物合成途径。
甲羟戊酸途径（MVA）：在细胞质中进行。并一糖酵解产物乙酰辅酶A作为原初供体，合成倍半萜、三萜和甾体类等。
丙酮酸/磷酸甘油醛途径（DXP），又称非依赖甲羟戊酸途径：在质体中进行。以丙酮酸和磷酸甘油醛为原料，合成胡萝卜素、单萜和二萜等。
2、苯丙烷代谢途径—产生酚类化合物：多种途径产生。
莽草酸途径：高等植物合成酚类的主要方法。
丙二酸途径：真菌和细菌。
3、氨基酸代谢途径——含N生物碱化合物是由氨基酸转化而来。
次生代谢物的功能
1、生长发育的调控
2、提高抗逆性
3、抗氧化作用
4、信号物质
5、低于天敌的侵袭
6、增强抗病性
7、提高植物的种间竞争能力
8、维系植物与其他生物之间的互惠关系
四：从代谢途径和功能论述植物初生代谢和次生代谢的区别与联系
初生代谢（primary metabolism metabolism）
指合成生物体生存所必需的化合物，如糖类、脂肪酸类和核酸类的代谢，或维持细胞生命活动所必需的代谢。植物的次生代谢(secondary metabolism) 从初级代谢途径衍生出来的，只存在于限定的植物科属或种，没有明确的代谢功能，对维持细胞生命活动不起主要作用的代谢。
（1）植物体内各种有机物之间的相互联系
（2）卡尔文循环、糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸途径是有机物代谢的主干。（3）次生代谢是建立在初生代谢的基础上。产生的次生代谢物种类繁多，途径的复杂。
五：硝态氮在植物体内的转化，生物固氮的方式
1硝酸的同化：当根系吸收少量的硝酸时，硝酸首先在根中被还原。随着外界硝酸浓度的增加，硝酸的吸收和同化将转移到地上部--叶片和茎中。主要分两步：硝酸的代谢还原和氨的同化。
1）硝酸的还原：由硝酸还原酶催化NO3-+NAD(P)H+H++2e- NO2-+NAD(P)+H2O高等植物的NR由两个亚基组成，每个亚基含有3个辅基：腺嘌呤黄素二核苷酸、亚铁血红素和结合了1个钼的有机分子（NR是植物组织中主要的含钼蛋白，却钼时NR的活性减弱，引起硝酸积累。硝酸、光、碳水化合物均可影响NR的转录和翻译）
2）亚硝酸的还原：亚硝酸还原酶催化
亚硝酸是具有高活性和潜在毒害作用的离子。植物将由硝酸还原的亚硝酸迅速从胞质中转移到叶细胞的叶绿体或根细胞的质体中，然后在亚硝酸还原酶的作用下将亚硝酸还原成铵。NO2-+6Fdred+8H++6e- NH4++6Fdox+2H2O叶绿体和根质体中NiR存在形式不同，但都一个含两个辅基：铁-硫簇（Fe4S4）和一个亚铁血红素的多肽组成。这两个亚基一起与亚硝酸结合，将其还原为铵。当硝酸浓度高或暴露在光下时，将诱导NiR的转录。
3）铵的同化：谷氨酰胺合成酶，谷氨酸脱氢酶.植物细胞为躲避铵的毒害作用，会迅速将产
生的铵转移到氨基酸中。这个过程主要是由谷氨酰胺合成酶催化的，也可被谷氨酸脱氢酶催化。a. 谷氨酰胺合成酶 GS：谷氨酸+NH4++ATP 谷氨酰胺+ADP+Pi该过程需要水解1分子的ATP来提供能量，并以二价阳离子Mg2+、Mn2+或Co2+作为辅基。植物体中有两种GS，分别在细胞质中和根细胞的质体或叶细胞的叶绿体中。
b. 谷氨酸脱氢酶GDH催化完成一个可逆反应：谷氨酸的脱氨与合成α-酮戊二酸
+NH4++NAD(P)H 谷氨酸+H2O+NAD(P)+以NADH作为电子供体的GDH存在于线粒体中，以NADPH作为电子供体的GDH则位于叶绿体中。虽然两者含量都很丰富，但不能作为铵同化的GS途径的替代物，它们的主要作用是在氮的分配中催化谷氨酸脱氢。
生物固氮的方式
根据能量来源和固氮能力分为：共生固氮、自生固氮、联合固氮
1共生固氮：固氮微生物在与植物共生生长时，才能还原气态氮为氨。该系统固定的90%以上的氮素很快从细菌转运到植物体内，而植物为细菌提供碳水化合物，效率最高的生物固氮形式。农业上最重要的固氮体系是结瘤的豆科作物大豆和苜蓿，生态系统中有豆科木本植物银合欢和结瘤的非豆科植物。
2自生固氮：固氮菌在环境中生活时可自行固定空气中的氮，即以氮气作为唯一氮源进行生长，对其他生物体没有依存关系。包括多种细菌和蓝藻。
3联合固氮：固氮菌生活在植物根表面和近根土壤中，有的能侵入根表皮和外皮层的细胞间隙，靠根系分泌物生存和繁殖，与根关系密切，但并不形成特异分化的结构。这种生物固氮对寄主植物的益处是间接的，因为有90%的固定的氮素只有在细菌死后才能被植物利用。
六：离子吸收动力学参数，以小麦吸收K+离子为例，设计实验说明如何测定？并举例说明植物养分吸收动力学在植物矿质营养研究中有哪些应用？
用来表示离子浓度和吸收速率间相互关系的曲线，其动力学参数包括Km和Wmax。Wmax表示离子的最大吸收速率，Km表示酶的亲和力，含义为达到离子吸收最大速率一半时所需的离子浓度。
大麦根钾吸收动力学曲线呈现双等温线
推测：该曲线反映了两个家族转运蛋白的活性，表明离子吸收有两个系统按照两种不同的机理进行调控，分别为：机理1—高亲和性吸收系统，机理2—低亲和性吸收系统。
离子浓度与吸收速率的相互关系可以用离子吸收的动力学曲线表示。动力学参数Km指示了酶的亲和力含义为达到离子最大吸收速率一半时所需的离子浓度，Vmax指离子的最大吸收速率。特征：在较宽的养分浓度范围内，膜上的转运蛋白都可能参与养分运输的调节，溶质的跨膜运输既有主动运输也有被动运输。在低浓度下，养分运输受高亲和力转运蛋白的调控，为主动运输，有饱和点：在高浓度下，养分运输受低亲和力转运蛋白的调控，为被动运输，有或者没有饱和点。在养分吸收动力学曲线上表现为双相曲线。
应用：1.近10余年来，随着分子生物学技术的发展，很多编码养分离子跨膜运输蛋白的基因被克隆，其功能被验证，充分证明了Epstein所提出的“载体”概念的正确性2．植物K 转运机制研究
——植物离子运输的载体动力学研究与应用 3.存在不同离子转运蛋白的生理学证据：分子研究证实许多编码K+运转蛋白的植物基因4．微量元素的吸收与运输
七：通过刊物的改名论述植物生理学的研究趋势
植物生理学的孕育阶段：荷兰人海尔蒙的柳枝试验；1771年光合作用的发现
植物生理学的诞生与成长阶段：从1840年李比希矿质营养学说的建立到19世纪末德国植物生理学家Sachs和Pfeffer的两部植物生理学专著的问世。
植物生理学的发展、分化与壮大阶段：
A农业化学：从植物生理学分化成一门独立学科
B生物化学独立成一门学科；对植物生理学的冲击、分子生物学异军突起。
C卡尔文循环，C4途径和CAM；弄清了光合膜上许多功能性色素蛋白的三维立体结构，将结构与功能的研究推向了微观世界。
D细胞全能性：组织培养，为植物细胞工程和基因工程的大力发展创造了条件。
E光周期现象：光敏色素，调控几十种生理过程。
F关于植物激素的研究，激素测定方法：HPLC和ELISA
J逆境生理：活性氧，逆境蛋白
如上所述，分子生物学的迅速发展对传统植物生理学提出了严峻挑战和机遇；权威性的国际植物生理学评论刊物Annual Review of Plant Physiology从1985年起改名为Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology，2002年改名为Annual Review of Plant Biology
目前，植物整体生理学的研究正借助现代生物化学和分子生物学的成就而以新的面貌出现
八：生物钟的特点、组成、作用，调节机理。
特点：对环境周期性改变具有相对稳定性；具有遗传性；具温度补偿机制
组成：据环境信号来控制振荡器的输入途径；中央振荡器；产生与昼夜节律一致的震荡器输出途径
作用：昼夜节律与环境中的光-暗循环一致。昼夜节律同步的植物比脱离环境节律的植物有更多叶绿素和生物量，昼夜节律同步促进植物在最适的时间内进行营养生长和生殖发育，以增强植物进化的适应性。昼夜节律与环境昼夜节律钟相一致的植物有更强的竞争力，并最终在竞争中胜出。
机理：主要通过2个步骤进行调控：一方面光受体接受光信号，并通过输入途径将信号传到中心振荡器，从而使其状态和实际的环境变化相一致；另一方面，中心振荡器可以通过输出途径调控基因表达。
调节过程：黎明，光激活LHY和CAA1的表达，两者激活LHCB和其他早晨基因的表达,CCA1和LHY一直了TOC1和其他夜晚基因的表达，白天LHY和CCA1的表达逐渐减慢，是TOC1转录水平升高，到一天结束时打到最大水平,TOC1促进LHY和CCA1的表达，黎明时达到最高水平，开始新一轮的循环。
九：生长素与赤霉素信号转导模型
Auxin生长素:
生长素调控了高等植物众多的生理和发育过程，作为一个信号分子，从最初如何被感知和识别，到经过怎样的途径调控下游相关基因的表达，到最终实现生理作用，成为了多年来研究者关注的重点。经过多年的研究，人们初步揭示出了生长素的信号转导途径，发现调控如此众多生理过程的信号途径相对比较简单，这也为生长素的快速响应奠定了基础。
生长素与受体结合后，并不需要中间传导，受体-酶复合体直接水解特定的转录抑制因子，从而激活生长素下游的反应基因，绝大多数的生长素反应可能都是通过这种机制起作用。
与生长素信号转导相关的三类蛋白组分是：生长素受体相关SCF复合体（SKP1，Cullin and F-box complex）、发挥抑制功能的生长素蛋白（Aux/IAA）和生长素响应因子（ARF）。
生长素信号转导模型:
基于对SCF TIR1介导的生长素信号转导途径三类主要蛋白的研究，人们提出了该信号转导的基本模型：在生长素浓度较低时，ARF家族蛋白与AUX/IAA家族蛋白形成异源二聚体，不具有转录调节功能，细胞内各基因的转录、蛋白质的翻译以及降解处于平衡状态；当生长素含量增加后，TIR1/AFB受体结合生长素，TIR构象变化，与Aux/IAA蛋白家族紧密结合，介导它的泛素化，Aux/IAA蛋白被26S蛋白酶体降解，从而释放出ARF，ARF自身形成同源二聚体以促进/抑制下游基因的转录（如下图），产生生长素反应。
赤霉素的信号转导:
植物体内存在GA信号转导的分子网络。当赤霉素受体感知GA信号后，激活信号传递通道，调控下游基因的表达，从而影响植物生长发育和形态建成。当编码这些传递因子的基因及其所识别的顺式作用位点发生突变时，下游基因的表达或者相关蛋白间的相互作用就会发生相应的变化，导致植物对GA敏感性发生改变。
目前，已经从多种植物中分离了一系列改变GA响应的突变体。组成型激活GA响应的突变体表现出植株较高、叶片浅绿、早花等表型，它与野生型施加过量GA的表型类似，如水稻slr1(slender rice 1)突变体；反之，阻断GA信号转导的突变体植株矮小、迟花、叶片深绿、育性降低等表型，这些表型与GA合成缺失突变体表型类似，但外源施加GA不能恢复表型，如拟南芥gai(GA-insensitive)突变体。
近年来，多个参与GA信号传递途径的正/负调控因子已经被鉴定，其中包括赤霉素受体GID1蛋白(gibberellin insensitive dwarf 1)和信号传递途径的DELLA蛋白，尤其是对赤霉素介导DELLA蛋白降解的de-repression分子模型的解析，加深了我们对赤霉素作用分子机理的认识。
已经被克隆的参与拟南芥GA信号传递的关键元件GAI和RGA(repressor of ga1-3)，与玉米的d8(dwarf 8)、小麦的SLR1、大麦的SLN1(SLENDER1)以及葡萄的VvGAI等同源性较高，尤其在N端都含有一个保守的DELLA结构域，因此称之为DELLA蛋白。
DELLA蛋白N端有两个非常保守的DELLA和VHYNP结构域，中部有一个核定位信号结构域NLS (nuclear localization signal) 和亮氨酸重复序列LHR(Leu hepeat repeat)等结构域，C端有类似SH2和SAW等结构域，研究认为DELLA和VHYNP是GA信号响应的功能域；多聚S/T(Ser/Thr)可能是作为磷酸化和糖基化的靶标，是调节结构域；亮氨酸重复LHR 介导蛋白-蛋白间的相互作用，C端的VHIID、SH2(磷酸酪氨酸结合结构域)和SAW等结构域是阻遏结构域。
GID1介导DELLA蛋白降解的分子模型:
近年来，随着GID1和DELLA蛋白的功能研究，尤其是GA“去阻遏”(de-repression)模型分子机制研究的不断深入，对GA作用机理及其信号传递途径有了新的认识。在赤霉素介导的信号传递途径中，DELLA蛋白起阻遏作用并抑制植物生长发育，GA促进植物生长发育是通过降解DELLA蛋白来实现的。水稻GID2、拟南芥SLY1和SNE蛋白是SCF SLY1/GID2/SNE E3泛素连接酶蛋白复合体中的F-box蛋白，而植物感知GA信号则依赖于GA受体GID1蛋白。
当活性GA分子与受体GID1结合后，GA-GID1复合体与DELLA蛋白N端结合，导致DELLA 蛋白构象改变并允许DELLA蛋白C端与SCF SLY1/GID2/SNE相互作用，GID1-GA-DELLA蛋白复合体的形成增强了DELLA与SCF SLY1/GID2/SNE的相互作用，导致DELLA蛋白被泛素化，并经26S蛋白酶复合体降解，实现GA去除DELLA蛋白的阻遏作用。
十：随着分子生物学技术在植物营养领域的广泛应用，你认为对植物营养学理论研究带来了哪些新的认识？目前存在的主要问题是什么？请举出1-2种可能的解决方案。（从生物学角度谈提高植物对矿质元素的利用效率应进行的研究）
植物细胞离子跨膜运输载体和离子通道；离子吸收的动力学参数及其测定；微量元素的吸收与运输
铁——植物体内锌的吸收、运转分配与再利用锌——植物体内锌的吸收、运转分配与再利用
几点新认识：①几乎每一种养分离子吸收过程都是由多个离子转运蛋白共同起作用。②在植株不同器官、组织或同一器官组织的不同发育时期，养分吸收可能由不同的离子转运蛋白完成。③随外界条件的不同，同一种离子转运蛋白既可以参与高亲和力养分吸收系统，又可能参与低亲和力吸收系统。④一种养分转运蛋白也可能转运另外一些物理化学性质相近的离子。⑤养分转运蛋白除了负责养分的吸收外，还可能具有其他生理功能，如调节植物生长发育。⑥高亲和力养分离子转运蛋白基因的表达受到体内养分状况的反馈调节。
存在问题：养分离子转运蛋白的功能鉴定主要是在模式植物拟南芥、微生物及爪蟾卵母细胞等系统中完成的，在作物-土壤体系中，作物根中的养分转运蛋白的数量及亲和力是否可能成为养分高效吸收的限制因素？能否通过超表达养分转运蛋白的手段来提高作物的养分吸
收效率和肥料利用率？
解决：深入分析作物全生育期养分转运蛋白的基因表达及其调控特征，也许能提供更明确的结论。
十一：植物抗盐的分子机制（参与植物耐盐的基因SOS调节Na的机制通过转基因技术提高植物对非生物胁迫的抗性，以盐胁迫为例，简述这方面的主要研究进展？）
具有渗透或保护功能的基因：主要是指盐胁迫下，一些没有毒性的溶质浓度增加，提高渗透调节能力，维持细胞膨压，使植物适应盐、干旱等胁迫。含氮的可溶性溶质：如脯氨酸，甘
氨酸甜菜碱。可溶性糖：如蔗糖、棉籽糖。直链多元醇如甘露醇、山梨糖醇、环多元醇。起保护作用的基因：保护性蛋白包括：胚胎发育晚期丰富蛋白及与它相近的蛋白和干旱素；这些蛋白随水分胁迫产生，在干旱后的恢复过程中起作用。但他们具体生化机制还不清楚。此外清除活性氧的酶类包括SOD、CAT等在植物适应盐胁迫的环境中起重要作用；控制盐分吸收、转运的基因；控制离子转运的膜蛋白：离子通道和转运体；活跃的转运是通过同向或返向转运体来完成的，需消耗能量，由电化学势梯度驱动，同时藕联H+离子，需由质膜上质子泵完成。
控制盐分吸收、转运的基因：
Na+外排基因-- SOS1：高等植物Na+的外排机制主要与质膜Na+/H+反向转运器的活动有关。所需能量主要来源于质膜H+-ATPase水解ATP释放的能量将H+从胞外泵入细胞，在质膜两侧产生质子电化学势梯度，促使Na+/H+反向转运器利用质子从胞外沿电化学梯度运往胞内产生的能量将Na+逆着浓度梯度。质膜上的Na+/H+逆向转运蛋白基因最初从酵母中克隆得到。在植物中，Shi 等人已从拟南芥中克隆到SOS1 基因，它编码的蛋白与细菌和真菌的质膜Na+/H+反向转运蛋白具有非常高的同源性。
Na+区域化基因--NHX1：液泡的Na+区域化是由液泡膜上的Na+/H+反向转运器介导的。此过程由液泡膜上的H+-ATPase 和H+-Ppiase产生的跨膜电化学势差驱动，促使Na+逆着电化学势差区域化到液泡膜内。
Na+/H+反向转运器：是一类催化Na+（Li+）与H+交换调节胞内pH、细胞容积和胞质中离子平衡的膜蛋白，广泛存在于低等细菌到高等植物及人类细胞的细胞质膜及许多细胞器膜上。Na+/H+反向转运器在N端包含10-12跨膜区，跨膜区6和7高度保守。认为是Na+/H+反向转运器转运Na+、H+的区域。也有人认为它的功能区在三维结构上是高度保守的，在离子转运中起作用的是它的三维结构，而不是蛋白序列。Na+/H+反向转运器C端有个很大的疏水区，在整个家族中他们的相似性很小。
使植物在盐土中加快生长的基因涉及信号途径的基因包括感受器、激素、转录引子、蛋白激酶、蛋白磷酸酶及其他信号分子如钙结合蛋白等。这类基因同样作用于其他胁迫如干旱、低温等。
十二：盐胁迫对植物的伤害
1．盐胁迫对植物形态发育的整体影响：盐分抑制植物组织和器官的生长，加速发育进程，缩短营养生长期和开花期，减少禾本科植物的分蘖数和籽粒数等。长时间处于盐胁迫下，植物的叶面积缩小，生长受抑制光合下降，能耗增加，加速衰老，植物最终因饥饿和缺水而死亡。
2．从细胞水平上看，盐胁迫对植物的伤害主要由于两个方面：渗透伤害和盐离子毒害渗透伤害：土壤中盐分降低植物吸水能力，植物生长减慢。
盐离子毒害：盐分随蒸腾流进入叶肉细胞，对细胞造成伤害，进一步降低植物生长。
（1）土壤中较高的盐离子浓度导致植物水分亏缺——渗透胁迫
（2）植物吸收较多的盐离子所带来的离子毒害——盐害
盐胁迫对植物的伤害主要有渗透胁迫和离子毒害两个方面造成：植物生长的受抑制最初由根系外部盐分所引起的渗透胁迫造成。随后生长的进一步降低是盐分进入植物细胞造成伤害所致。
十三：简述光敏素作为自磷酸化作用机制？
蛋白激酶是一类催化ATP上的磷酸基团转移到自身或其他蛋白质的丝氨酸或苏氨酸上，调节蛋白质的活性；蛋白磷酸酶是从蛋白质上移去磷酸基团的酶，可通过拮抗蛋白激酶而调节蛋白质活性。因此，蛋白激酶和蛋白磷酸酶在信号转导中起相反作用。
光敏色素是具有自我磷酸化能力的蛋白激酶。然而高等植物的光敏色素并不具有组氨酸激酶活性，而是光调节自磷酸化的苏氨酸/丝氨酸激酶，照射红光后，生色团受光刺激，使C端的蛋白激酶活化，将ATP磷酸基团转移到N端的丝氨酸残基，光敏色素分子因自身磷酸化而活化，而后再使下游的X因子发生磷酸化，同时也将红光信号传递给下游的X组分。
十四：叶绿素荧光作为探针研究光合作用的基础？调制式荧光仪可以测定的参数？参数的生理意义？（必考）
叶绿素荧光诱导动力学曲线是指：经过暗适应后的叶片从黑暗中转入光下叶片的荧光产量随时间而发生的动态变化称Kautsky效应，荧光的这种动态变化所描绘出的曲线即Kautsky 曲线。可把荧光分为：O点（原点）→I（偏转）→D（小坑）→P（最高峰）→S（半稳态）→M（次峰）→T（终点）这几相。其中从O→P相为快速上升阶段（约1－2秒），从P→S 相为荧光慢速下降（猝灭）阶段（4－5分钟）。
荧光淬灭：叶绿素吸收光量子后的部分激发能通过光化学途径或以热的方式散失从而使荧光发射量减少的现象。
光化学淬灭：由于光化学反应引起的荧光产额降低，依赖氧化态QA的存在。代表被开放的PSII反应中心捕获并转化为化学能的那部分能量。
非光化学淬灭：由于非光化学过程引起的荧光产额下降。代表各种非光化学去激过程所耗散的能量。
可以测定的参数有：
Fo：最小荧光，是PSⅡ反应中心处于完全开放时的荧光产量。可以用Fo随温度的变化动态来反映高温对光合器的危害，并用来评价植物的抗热性。
Fo’：光适应下初始荧光。
Fs：稳态荧光。
Fm：最大荧光，是暗适应的光合机构全部PSⅡ中心处于完全开放时的荧光产量。
Fm’：光适应下最大荧光。
Fv=Fm-Fo：可变荧光，暗适应最大可变荧光，反映QA的还原情况。
Fv’=Fm’-Fo’：光适应下可变荧光。
Fv/Fm：暗适应下PSⅡ最大光化学效率，反映PSⅡ反应中心最大光能转换效率。
Fv’/Fm’：光适应下PSⅡ最大光化学效率。反映有热耗散存在时PSⅡ反应中心完全开放时的化学效率。
Fv/Fo：代表PSⅡ潜在的光化学活性，与有活性的反应中心数量成正比关系
ΦPSⅡ：(Fm’-Fs)/Fm’：PSⅡ实际光化学效率。反映在照光条件下PSⅡ反应中心部分关闭的情况下的实际光化学效率。
qP=(Fm’-Fs)/(Fm’-Fo)：光化学猝灭系数，反映了PSⅡ反应中心的开放程度
qN=(Fm-Fm’)/(Fm-Fo):非光化学猝灭系数，代表各种非光化学去激过程所耗散的能量。NPQ=Fm/Fm’-1非光化学淬灭
ETR＝0.84·ФPSII·PFD/2，总线性电子传递速率。
十五：光合作用光抑制，衡量指标，植物的光保护机制。（必考）
光合作用的光抑制是指植物在强光下光合效率下降的现象。植物光合机构所
接受的光能超过其光合作用所能利用的数量时，光合效率和光合功能的下降的现象。
表示光抑制的指标有两种：
①量子效率：弱光下Pn-PFD曲线的斜率
②PSⅡ的光化学效率（Fv/Fm）
光破坏防御机制
（一）减少光能的吸收：叶片变小，变厚，被毛，蜡质层等。叶片、叶绿体的引动，天线的减少，CO2同化能力的提高
二）过剩光能的耗散：光能被捕获后主要有三条相互竞争的出路：光化学电子传递、叶绿素荧光发射和热耗散。叶绿素荧光只消耗很少一部分光能；光化学途径产生的化学能通过碳同化、光呼吸、Mehler反应和N素还原来消耗；光能过剩时，热耗散就成为耗散过剩光能的主要途径。
1.状态转换与光能分配：通常当吸收的光能在两个光系统之间的分配处于平衡时，光能转换效率最高。远红光下，PSⅠ吸收的光能大于PSⅡ，可诱导激发能向PSⅡ分配的比例增加，称为“状态Ⅰ”；红光下，PSⅡ吸收的光能多于PS Ⅰ，激发能向PSⅠ分配的比例增加，称为“状态Ⅱ”。这就是状态转换，与PS Ⅱ复合体蛋白可逆磷酸化有关。
2.PSⅡ反应中心功能的下调：光合机构内约20-30%的PSⅡ反应中心呈非活
性状态，主要特征是Q
A 氧化速率极低（Fo升高），几乎不能进行Q
A
至Q
B
的电子
传递，称为失活的反应中心。这类失活的反应中心仍能进行电荷分离，但以失去
放氧功能，主要进行热耗散以保护有活性的反应中心。
3.依赖叶黄素循环的非发射能量耗散
所谓的叶黄素循环是指光能过剩时，双环氧的紫黄质（V）在紫黄质脱环氧化酶（VDE）的催化下，经过中间物单环氧的玉米黄质（A）转化为无环氧的玉米黄质（Z）；在暗处，则反应在环氧化酶的作用下朝反方向进行，形成一个循环。
直接作用：Z或A直接猝灭了铝塑的单线激发态
间接作用：类囊体膜的流动性随着玉米黄质的增加而增加，通过膜的固化使PSⅡ复合体稳定，有利于叶绿素分子与玉米黄质分子靠近聚集;Z或促进LHCⅡ构象改变，这二者都有利于热耗散。
4.光呼吸：干旱条件气孔关闭、CO
2
供应受阻、光呼吸可以消耗部分过剩激发能，保护光合机构
5.Mehler反应与水—水循环：低温抑制卡尔文循环，弱光下有光能过剩们
就进行水—水循环，建立pH，启动叶黄素循环（D
1
蛋白很可能对依赖叶黄素循环的能量耗散有调控作用）
6．活性氧清除系统的保护作用：植物体内活性氧清除系统主要分为酶促和非酶促两种。他们的保护作用只有在保护酶及抗氧化物质的协同作用下通过Halliwell-Asada途径实现。
7．D1蛋白周转的保护作用：D1蛋白的修复可被看作是反应中心防御强光破坏的最后一道防线。光抑制对PSⅡ的破坏与修复是同时发生的。光抑制程度取决于PSⅡ损伤与修复的速率，PSⅡ的修复必需D1蛋白的重新合成和插入。
十六：光合作用的气孔与非气孔限制，如何判断?气孔限制值的计算方法，优缺点。（必考）
气孔限制：由于不良环境造成的气孔关闭，使气孔阻力增大，从而导致叶片光合速率下降
非气孔限制：不是由于气孔关闭引起的，由于同化力不足，叶肉光合活性下降等原因引起的光合速率变化
气孔限制、非气孔限制的判据
Ci和Ls的变化方向：
Ci下降和Ls上升表明气孔导度降低是主要原因
Ci上升和Ls下降表明主要原因是非气孔因素
气孔限制值计算
1、根据阻力值计算：测出CO2扩散的总阻力、气孔阻力和叶肉阻力，则可算Ls
Ls=1-Ci’/Ca’(Ls变化在0~1之间)。
缺点：只适用于CO2供应为限制因子的情况，即Pn—CO2曲线的直线上升阶段。
2、根据光合值的计算：
Ls=1-A/A0（A0为Ci’=Ca’）。
优点：计算值可以避免对气孔限制值的过分夸大。
缺点：必须测出Pn-Ca’与Pn-Ci’两条曲线，手续麻烦；逆境下光合很弱，Pn值太小，计算误差太大，甚至难以计算。
十七：论述光在植物生长发育中的作用及分子调控机理（phyA PIF COP1）（必考）
光在植物生长发育过程中的作用：
1.植物开花调节、产量形成、遮阴效应
2.苹果果实着色
3.低温弱光逆境
4.种子萌发、幼苗光形态建成、下胚轴伸长子叶张开，气孔开放、光合作用、开花时间调节活性氧、呼吸代谢、种子成熟、开裂
phyA 介导的光信号转导
1.phyA 脱辅基蛋白和生色团是在黑暗中合成；
2. 在光下，phyA感受远红光后，蛋白结构发生变化；
3. 远红光信号转导蛋白FHY1和FHL识别构象变化后的phyA并协助phyA从细胞质到细胞核的转运；
4. phyA进入细胞核内后，可能通过与下游信号转导蛋白互作后，直接结合在调控基因的启动子区域，调控下游基因转录；
5. phyA可能在细胞质内具有特定的生物学功能。
PIFS介导的光信号转导
PIFs: PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR
可能通过与phyA、phyB等光受体互作，接受光信号；
PIFs本身是bHLH类型转录因子，可以直接结合下游基因的启动子区域，调控基因表达，进而传递光信号
PIFs：植物光形态建成负调控因子；不同PIFs之间存在基因功能的冗余性；COP1介导的光信号转导
COP1 acts as an E3 activity to target HY5 for degradation
The COP/DET/FUS proteins form 3 complexes to negatively regulate key transcription
factors responsible for the photomorphogenic genome expression
十八：光敏受体的种类和光敏色素的自发激酶磷酸化机制
光受体：植物体中凡能感受光质、光强、光照时间、光照方向和光周期等光信号，并能引发相应细胞反应的一类生物大分子。至今被确定的植物光受体都是色素-蛋白复合体(多为二聚体)。
根据吸收光谱可将植物光受体分为三类：
光敏色素作用机制：
光敏色素由脱辅基蛋白质和生色图组成二聚体；
2. 光敏色素具有Pr 和Pfr 两种吸收形式可相互转换；
3. Pr 型光敏色素感受到红光后转变成Pfr型；
4. Pfr 型光敏色素进入细胞核（需别的因子帮助）；
5. Pfr 型光敏色素在细胞核内与别的转录因子作用，
调控下游基因转录，最终调控植物生长发育。
十九：调控植物低温胁迫应答的转录因子家族：
AP2/ERF（APETALA2/ethylene responsive factor）
MYB（myeloblastosis）
bHLH（basic helix-loop-helix）
NAC（NAM、ATAF1、ATAF2 and CUC2）
ZFP（zinc finger protein）
WRKY
VOZ（vascular plant one zinc-finger protein）CAMTA（calmodulin-binding transcription activator）EIN3（ethylene-insensitive 3）
【优质文档】高级植物生理学专题复习题
2014 高级植物生理学专题复习题 一、将下列英文名词翻译成中文并用中文简要解释 phytochrome polyamines calmodulin Rubisico elicitor phytoalexin lectins systemin oligosaccharinaquaporin Phosphotidylinositol Osmotin 二、问答题 1. 举例说明突变体在植物生理学研究中的应用。2. 简述由茉莉酸介导的植物伤信号转导过程。3. 植物体内产生NO 形成途径主要有哪些？NO 在植物体内的生理作用怎样？4. 简述由水杨酸介导的植物抗病信号转导过程。5. 试论述在逆境中，植物体内积累脯氨酸的作用。6. 简述激光扫描共聚焦显微术在生物学领域的应用7. 什么是活性氧？简述植物体内活性氧的产生和消除机制。8. 植物抗旱的生理基础有哪些？植物如何感受干旱信号？9.盐胁迫的生理学基础有哪些？如何提高植物的抗盐性？ 10.说明干旱引起气孔关闭的信号转导机制。 11.为什么在植物生理分子研究中选拟南芥、蚕豆、番茄作为模式植物？ 12.试述植物对逆境的反应和适应机理(阐述1－2 种逆境即可) 13.简述高等植物乙烯生物合成途径与调节 (文字详述与详细图解均可14.以乙烯为例说明激素的信号转导过程。 15.什么是光呼吸与光抑制？简要阐明光合作用的限制因素(包括外界环境因素与植物本身 calcium messenger systym late embryogenesis abundent protein hypersensitive response pathogenesis-related protein induced systemic resistance heat shock protein calcium-dependent protein kinases mitogen-activated protein kinase laser scanning confocal microscopy Partial rootzone irrigation Original fluorescence yield Maximal fluoreseence yield photoihibition photooxidation photoinactivation photodamage photobleaching solarization
植物生理学总结
植物生理学总结. 第一章植物的水分生理 1、植物体内的水分存在形式 自由水：参与各种代谢作用，它的含量制约着植物的代谢强度。自由水占总含水量的百分比越大，则植物代谢越旺盛。 束缚水：不参与代谢作用，但植物要求低微的代谢强度去度过不良的外界条件，因此束缚水含量与植物抗性大小有密切关系 2、水势的概念（必考） 水溶液的化学势与纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商 3、渗透作用 水分子通过半透膜，由水势高的系统向水势低的系统移动的现象，称为渗透（osmosis）。 4、根系吸水的部分，途径，动力 部位：根尖，吸水能力依次为根毛区，根冠，分生区，伸长区。 途径：质外体途径：水分通过细胞壁，细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，所以这种移动方式速度快 跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要通过两次质膜，还要通过液泡膜，故称跨膜途径 共质体途径：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，这三条途径共同作用是根部吸收水分 动力：根压、蒸腾拉力。（根内外水势差产生原因） 根压：根系生理活动引起液体从根部上升的压力。 蒸腾拉力：蒸腾作用产生的吸水力。叶片蒸腾时，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降，所以从旁边细胞取得水分。 蒸腾拉力为主要原因。 5、蒸腾作用的概念、指标（蒸腾系数、蒸腾速率） 概念：植物体内的水分以气体状态向外界扩散的生理过程。 指标：蒸腾系数：形成1g干物质所消耗的水分克数。 蒸腾速率：单位时间单位叶面积散失的水量。 蒸腾效率（比率）：形成干物质g / 消耗1Kg水。 6、脱落酸对气孔运动 脱落酸促使气孔关闭，其原因是：脱落酸会增加胞质Ca2+浓度和胞质溶胶pH，一方面抑制保卫细胞质膜上的内向K+通道蛋白活性，抑制外向K+通道蛋白活性。促使细胞内K+浓度减少，与此同时，脱落酸活化外向Cl—通道蛋白，Cl—外流，保卫细胞内Cl—浓度减少，保卫细胞膨压就下降，气孔关闭 7、气孔运动的三个学说 （1）淀粉－糖互变学说 保卫细胞的水势变化是由淀粉糖的变化影响的。 （2）无机离子吸收学说 保卫细胞的水势变化是由无机离子调节的。 （3）苹果酸生成学说 K+是保卫细胞渗透势发生变化的重要因素。
园林植物生理学复习资料2017.
一：名词解释 自由水：与细胞组分之间吸附力较弱,可以自由移动的水。 压力：植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值。 束缚水：与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水。 蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。 .蒸腾作用：水分通过植物体表面（主要是叶片）以气体状态从体内散失到体外的现象。蒸腾效率：植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比，常用g?kg-l表示。蒸腾系数：植物每制造1g干物质所消耗水分的g数，它是蒸腾效率的倒数，又称需水量。抗蒸腾剂：能降低蒸腾作用的物质，它们具有保持植物体中水分平衡，维持植株正常代谢的作用。抗蒸腾剂的种类很多，如有的可促进气孔关闭。 水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 水势：相同温度下一个含水的系统中一偏摩尔体积的水与一偏摩尔体积纯水之间的化学势差称为水势。把纯水的水势定义为零，溶液的水势值则是负值。 渗透势：溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。 根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。伤流和吐水现象是根压存在的证据。 渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。 .衬质势：由于衬质(表面能吸附水分的物质，如纤维素、蛋白质、淀粉等)的存在而使体系水势降低的数值。 .吐水：从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。 伤流：从受伤或折断的植物组织伤口处溢出液体的现象。 水分临界期：植物在生命周期中，对缺水最敏感、最易受害的时期。一般而言，植物的水分临界期多处于花粉母细胞四分体形成期，这个时期一旦缺水，就使性器官发育不正常。作物的水分临界期可作为合理灌溉的一种依据。
植物生理学重点
1 含水量 束缚水、自由水及其表现 吸水三种方式：渗透吸水、吸胀吸水、代谢性吸水 水势及其单位，水势组成 渗透作用 渗透势 压力势 衬质势 质壁分离及复原；质壁分离现象实验意义（利用质壁分离现象完成检测） ψw =ψs+ψp+ψm+ψg 植物细胞水势变化、体积变化、吸水失水变化 水通道蛋白（水孔蛋白） 水势的测定 2主动吸水和被动吸水；根压和蒸腾拉力 吐水和伤流 共质体和质外体 根压的产生 蒸腾拉力的产生 影响吸水的土壤因素（水、温、通气、浓度）
永久萎蔫系数 蒸腾作用 蒸腾强度；蒸腾效率；蒸腾系数 小孔律 影响气孔运动的因素（光、温、CO2、水、风） 3．气孔运动的机理（三个学说） 影响蒸腾作用的因素（光、湿度、温度、风） 内聚力张力学说 概念：水分平衡，SPAC，水分临界期 4．概念：矿质元素；必需元素；大量元素；微量元素；缺素症 必需元素三条标准 判定必需元素的方法 N P K Ca Fe B Zn的生理作用及缺素症，N肥过多；其它元素最典型症状 元素的重复利用 概念：被动吸收；主动吸收；简单扩散；协助扩散 5.概念：通道；载体；主动吸收；离子吸收饱和效应；离子吸收竞争现象；初级主动运输；次级主动运输 主动吸收存在的证据
吸水和吸盐的关系 概念：生理酸性盐；生理碱性盐；生理中性盐；单盐毒害；离子拮抗；平衡溶液 自由空间；表观自由空间 根系吸收矿质的过程 概念：根外营养 影响根系吸收矿质的因素（温，通气，溶液浓度，酸度，微生物） 矿质的运输：根系吸收木质部；叶面吸收韧皮部 概念：生长中心；最大生产效率期 Cu 抗坏血酸氧化酶，多酚氧化酶； Mo 硝酸还原酶； Zn 碳酸酐酶，核糖核酸酶； Fe 过氧化物酶，过氧化氢酶。 6. 碳素同化作用 叶绿体结构 叶绿体色素及其比例 叶绿体色素性质 叶绿素荧光现象和磷光现象 影响叶绿素形成的因素
植物生理学重点归纳
植物生理学重点归纳-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第一章 1.代谢是维持各种生命活动（如生长、繁殖、运动等）过程中化学变化（包括物质合成、转化和分 解）的总称。 2.水分生理包括：水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出。 3.水分存在的两种状态：束缚水和自由水。束缚水含量与植物抗性大小有密切关系。 4.水分在生命活动中的作用：1，是细胞质的主要成分2，是代谢作用过程的反映物质3是植物对物 质吸收和运输的溶剂4，能保持植物的固有姿态 5.植物细胞吸水主要有三种方式：扩散，集流和渗透作用。 6.扩散是一种自发过程，指分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动，扩 散是物质顺着浓度梯度进行的。适合于短距离迁徙。 7.集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。 8.水孔蛋白包括：质膜内在蛋白和液泡膜内在蛋白。是一类具有选择性、高效转运水分的跨膜通道蛋 白，只允许水通过，不允许离子和代谢物通过。其活性受磷酸化和水孔蛋白合成速度调节。 9.系统中物质的总能量分为；束缚能和自由能。 10.1mol物质的自由能就是该物质的化学势。水势就是每偏摩尔体积水的化学势。纯水的自由能最 大，水势也最高，纯水水势定为零。 11.质壁分离和质壁分离复原现象可证明植物细胞是一个渗透系统。 12.压力势是指原生质体吸水膨胀，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。 13.重力势是水分因重力下移与相反力量相等时的力量。 14.根吸水的途径有三条：质外体途径、跨膜途径和共质体途径。 15.根压；水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 16.伤流：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。流出的汁液是伤流液。 17.吐水：从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。由根压引起。 18.根系吸水的两种动力；根压和蒸腾拉力。 19.影响根系吸水的土壤条件：土壤中可用水分，通气状况，温度，溶液浓度。 20.蒸腾作用：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。 21.蒸腾作用的生理意义：1，是植物对水分吸收和运输的主要动力2，是植物吸收矿质盐类和在体内 运转的动力3，能降低叶片的温度 22.叶片蒸腾作用分为两种方式：角质蒸腾和气孔蒸腾。 23.气孔运动有三种方式：淀粉-糖互变，钾离子吸收和苹果酸生成。 24.影响气孔运动的因素；光照，温度，二氧化碳，脱落酸。 25.影响蒸腾作用的外在条件：光照，空气相对湿度，温度和风。内部因素：气孔和气孔下腔，叶片内 部面积大小。 26.蒸腾速率取决于水蒸气向外的扩散力和扩散途径的阻力。 27.水分在茎叶细胞内的运输有两条途径：经过活细胞和经过死细胞。 28.根压能使水分沿导管上升，高大乔木水分上升的主要动力为蒸腾拉力。 29.这种以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说， 称为内聚力学说亦称蒸腾-内聚力-张力学说。 第三章 1. 为什么说碳素是植物的生命基础？ 第一，植物体的干物质中90%以上是有机物质，而有机化合物都含有碳素（约占有机化合物重量的45%），碳素成为植物体内含量较多的一种元素；第二，碳原子是组成所有有机物的主要骨架。碳原子与其他元素有各种不同形式的结合，由此决定了这些化合物的多样性。 2. 按照碳素营养方式的不同分为自养植物和异养植物 3. 自养植物吸收二氧化碳，将其转变成有机物质的过程称为植物的碳素同化作用。植物碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用。
高级植物生理学复习资料
1、共振传递：一个色素分子吸收光能被激发后，其中高能电子的振动会引起附近另一个分子中某个电子的振动（共振）。 2、激子传递：激子通常是指非金属晶体中由电子激发的量子，它能转移能量，但不能转移电荷。在由相同分子组成的聚光色素系统中，其中一个色素分子受光激发后，高能电子在返回原来轨道时也能释放出激子，此激子同样能使相邻色素分子激发，即把激发能传递给相邻色素分子。激发的电子可以相同的方式再放出激子，依次传递激发能。 3、受体：狭义概念：是细胞表面或亚细胞组分中的一种天然分子，可以识别并特异地与有生物活性的化学信号—配基结合，从而激活或启动一系列生物化学反应。广义概念：是指能够接受任何刺激（包括生物和非生物环境刺激等），并能产生一定细胞反应的生物大分子物质均称为受体。 4、它感作用：植物群生在一起，相互之间存在对环境生长因素，如光照、水肥的竞争和通过向周围环境释放有机化学物质，影响周围植物称为它感作用，也成为相生相克或异株克生作用。 5、它感化合物：也称克生物质，它感作用中把生物体产生的、能影响其它植物生长、健康、行为或群系关系的所有非营养物质统称为它感化合物。 6、量子产额：吸收一个光量子后所所释放的O 2的分子数或固定CO 2 的分子数，或光化学产物数。 7、花熟状态：当植物营养生长达到一定程度，即体内一些特殊物质积累达到一定量时，即产生对开花诱导条件能够发生反应状态，即为花熟状态。 8、光周期诱导：一定适宜的日照条件（光周期）诱导花熟状态的植物启动开花反应的现象。 9、光周期反应：植物能够接受一定适宜的日照条件（光周期）后体内进行花反应的生理现象。 10、开花：成花反应完成（叶原基转向花原茎），植物开花的现象。 11、临界夜长：昼夜周期中短日植物能开花的最小暗期长度或长日照植物能够开花的最大暗期长度。 12、临界日长：指昼夜周期中能诱导植物开花所需的最低或最高的极限日照长度。 13、根系提水作用：是指土壤表层干旱的条件下，当植物蒸腾作用降低时，处于深层湿润土壤中的根系吸收水分，并通过输导组织运至浅层根系进而释放到周围干燥土壤中的现象。 14、被动吸水：常称为“蒸腾拉力吸水”，是指叶片因蒸腾失水而造成与维管束系统一个连续的水势差而产生的使导管中水分上升的一种吸水形式，是植物水分吸收的主要形式。 15、协助扩散：是小分子物质经膜转运蛋白，顺浓度梯度或电化势梯度跨膜的转运，不需要细胞提供代谢能量。 16、空化现象：虽然水分子之间存在内聚力，但木质部中的水柱也有可能被其间的气泡所阻塞，导致水流中断的现象。 17、源：指制造营养并向其它器官提供营养的部位或器官，主要是指成熟的叶片。 18、库：指消耗养料和贮藏养料的器官，如生殖器官、干物质贮藏器官等。 19、活性氧：是指氧在还原过程中产生的、氧化性极强的一类中间产物的统称。 20、呼吸链电子漏：当电子由呼吸链的辅酶Q裂解出来，在细胞色素系统进行传递过程中，部分电子也会发生“泄露”现象，泄露的电子并使氧的单价还原的形式生成超氧阴离子自由基，这种现象称为呼吸链电子漏。 21、伤呼吸：植物在受伤后，伤处细胞呼吸均明显的增强，把这种呼吸习惯称为伤呼吸。 22、信号转导：植物细胞通过膜上的受体细胞感受和接受外界的各种刺激，并将这种刺激通过胞内各种转导
《植物生理学》期末总结-植物生理学实验总结
《植物生理学》期末总结:植物生理学实验总结 一、名词解释 1.水势（water potential）： 体系中每偏摩尔体积水的自由能与每偏摩尔体积纯水的自由能之差值，用ψw表示。 2.信号转导（signal transduction）： 指细胞耦联各种刺激信号（包括各种内外刺激信号）与其引起特定生理效应之间的一系列分子反应机制。 3.呼吸跃变（respiratory climacteric）： 果实成熟过程中，呼吸速率随着果龄而降低，但在后期会突然增高，呈现“呼吸高峰”，以后再下降的现象。 4.呼吸跃变（respiration climacteric）： 果实成熟过程中，呼吸速率随着果龄而降低，但在后期会突然增高，呈现“呼吸高峰”，以后再下降的现象。 5.渗透作用（osmosis）：
是一种特殊的扩散，指溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。 6.集体效应（group effect）： 在一定面积内，花粉数量越多，花粉萌发和花粉管的生长越好的现象。 7.光补偿点（light pensation point）： 随着光强的增高，光合速率相应提高，当到达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于O2释放量，表观光合速率为零，这时的光强称为光补偿点。 8.矿质营养（mineral nutrition）： 植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。 9.乙烯的“三重反应”（triple response）： 乙烯对植物生长具有的抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗和使茎横向生长（即使茎失去负向地性生长）的三方面效应。 10.春化作用（vernalization）： 低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。
植物生理学复习资料全
植物生理学复习资料 1、名词解释 杜衡：细胞可扩散正负离子浓度乘积等于细胞外可扩散正负离子浓度乘积时的平衡，叫做杜衡。 水势：每偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势的差值。 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜流向水势低的系统的现象。 蒸腾作用：植物通过其表面(主要是叶片）使水分以气体状态从体散失到体外的现象。 光合作用: 绿色植物利用太阳的光能，将CO2和H2O转化成有机物质，并释放O2的过程 呼吸作用：是植物体一切活细胞经过某些代途径使有机物质氧化分解，并释放能量的过程。有氧呼吸：活细胞利用分子氧(O2 )把某些有机物质彻底氧化分解，生成CO2与H2O，同时释放能量的过程。 无氧呼吸：在无氧(或缺氧)条件下活细胞把有机物质分解为不彻底的氧化产物，同时释放出部分能量的过程。 蒸腾速率：也叫蒸腾强度，是指植物在单位时间、单位叶面积上通过蒸腾而散失的水量。矿质营养：植物对矿质元素的吸收、运转与同化的过程，叫做矿质营养 光合速率：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 呼吸速率：呼吸速率又称呼吸强度，是指单位时间单位鲜重（FW）或干重（DW）植物组织吸收O2或放出CO2的数量(ml或mg)。 诱导酶：植物本来不含某种酶，但在特定外来物质（如底物）的影响下，可以生成这种酶。植物激素：是指在植物体合成，并经常从产生部位输送到其它部位，对生长发育产生显著作用的微量有机物。 种子休眠：一个具有生活力的种子，在适宜萌发的外界条件下，由于种子的部原因而不萌向性运动： 春化作用：低温诱导花原基形成的现象（低温促进植物开花的作用） 二、植物在水分中的状态？ 在植物体，水分通常以束缚水和自由水两种状态存在。 三、水分在植物生命活动中的作用 1.水是细胞原生质的重要组分 2.水是代过程的反应物质 3.水是植物吸收和运输物质的溶剂 4.水使植物保持挺立姿态 5.水的某些理化性质有利于植物的生命活动 四、水势(ψw)：每偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势的差值。 纯水的水势规定为0。水势最大 细胞水势(ψw)、衬质势(ψm ）、渗透势(ψπ或ψs )、压力势(ψp)之间的关系为： ψw = ψm + ψπ + ψp 水势单位：Pa(帕)或MPa(兆帕)。 1 MPa ＝106Pa 五、植物细胞吸水方式③代性吸水②渗透性吸水①吸胀性吸水
植物生理学重点集锦
1、植物生理学的定义和内容 定义：研究植物生命活动规律的科学. 内容：植物的生命活动大致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几个方面。 2、信息传递：植物“感知”环境信息的部位与发生反应的部位可能不完全相同，从信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程。 信号转导：单个细胞水平上，信号与受体结合后，通过信号转导系统产生生理反应 3、植物生理学发展的第一阶段是从探讨植物营养问题开始的。第一个用柳条来探索植物养分来源的是荷兰人凡.海尔蒙。植物生理学发展的第二阶段是以李比希的《化学在农业和生理学上的应用》一书于1840年问世为起始标志。Sachs《植物生理学讲义》（1882年）的问世，Pfeffer巨著《植物生理学》的出版。这两部著作标志着植物生理学成为一门独立的学科。李继侗,罗宗洛,汤佩松. 4、什么是水分代谢 植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 植物体内的水分存在状态 靠近胶粒并被紧密吸附而不易流动的水分，叫做束缚水；距胶粒较远，能自由移动的水分叫自由水。 1.水的生理作用（简答） 1)水是细胞的主要组成成分 2)水是植物代谢过程中的重要原料 3)水是各种生化反应和物质吸收、运输和介质 4）水能使植物保持固有的姿态 5）水分能保持植物体正常的体温 水的生态作用 1）水对可见光的通透性 2）水对植物生存环境的调节 渗透作用—水分通过选择透性膜从高水势向低水势移动的现象。 根系吸水的途径有3条. （1）、质外体途径 （2）、跨膜途径 （3）、共质体途径 根压产生的原因：由于根部细胞生理活动的作用，皮层细胞中的离子会不断通过内皮层细胞进入中柱，中柱内细胞的离子浓度升高，水势降低，便向皮层吸收水分。这种由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力叫根压。 气孔运动的机制 ?淀粉-糖互变、钾离子的吸收和苹果酸生成学说. ?淀粉-糖转化学说： ?认为保卫细胞在光照下进行光下进行光合作用，消耗CO2，细胞质内的PH增高，促 使淀粉磷酸化酶水解淀粉为可溶性糖，保卫细胞水势下降，表皮细胞或副卫细胞的
高级植物生理学03温度胁迫
低温胁迫 低温程度和植物受害情况，可分为冷害（chilling），指作物在它生长所需的适温以下至冰点以上温度范围内所发生的生长停滞或发育障碍现象；冻害(freezing)，指冰点以下低温对植物生长发育的影响。 一、低温的伤害： 膜伤害：目前普遍认为细胞膜（特别是质膜和类囊体膜）系统是植物受低温伤害的初始部位，低温处理后膜相对透性以及膜上各组分的变化, 是衡量植物抗冷性的一个指标。若温度缓慢降至零下，能引起细胞外冰晶积累，造成机械性胁迫和细胞内次生干旱等复杂变化。 膜脂相变：细胞膜系统是低温冷害作用的首要部位, 温度逆境不可逆伤害的原初反应发生在生物膜系统类脂分子的相变上。膜脂从液晶相变成凝胶相,膜脂上的脂肪酸链由无序排列变为有序排列,膜的外形和厚度发生变化,膜上产生皲裂,因而膜的透性增大，离子大量外泻，因而电导率有不同程度的增大。脂脂肪酸的不饱和度或膜流动性与植物抗寒性密切相关。膜脂肪酸成份（饱和和非饱和脂肪）酸和膜透性 膜脂过氧化：植物在低温胁迫下细胞膜系统的损伤可能与自由基和活性氧引起的膜脂过氧化和蛋白质破坏有关。MDA含量可以作为低温伤害程度以及植物抗冷性的一个生理指标。 乙烷。植物在正常条件下几乎不产生乙烷，在逆境条件下细胞遭到破坏时乙烷大量产生。一般认为乙烷是由不饱和脂肪酸(亚麻酸)及其过氧化物通过自由基反应生成的,所以乙烷的产生与膜脂过氧化密切相关，其产量与膜透性呈正相关,可作为膜破坏的指标。 乙烯？？？当植物处于逆境条件时,乙烯生成增加,被称为逆境乙烯或应激乙烯,其量比正常条件下的乙烯量高2～50倍。乙烯主要由受刺激而未死亡的细胞产生,其生物合成也是遵循:蛋氨酸→腺苷蛋氨酸(SAM)→ACC→乙烯途径。也有人报道逆境乙烯也可由亚麻酸过氧化作用产生。但在植物体内很难将各种途径产生的乙烯区分开来,因此乙烯的释放不能作为一种表示膜脂过氧化的指标。 细胞骨架是（植物中主要是指微管和微丝）。与细胞运动、能量转换、信息传递、细胞分裂、基因表达及细胞分化等生命活动都密切相关。低温直接毁坏了细胞骨架，使细胞质基质结构紊乱，进而破坏细胞的代谢系统及其中物质的运输。不同耐寒性植物的微管对低温的反应有着显著差异。不耐寒植物的微管对低温敏感，而抗寒植物其微管具有抗寒性，其冷稳定性与植物种类抗寒性成正相关，抗寒锻炼后，抗寒植物的微管其冷稳定性提高。 光合作用：温胁迫对植物光合色素含量、叶绿体亚显微结构、光合能量代谢及PS活性等一系列重要的生理生化过程都有明显影响。对于亚热带起源的低温敏感植物,当温度稍低于其最适生长温度时,即表现出净光合速率的下降。当温度降至引起冷害的临界温度时,光合作用显示出强烈的抑制。光合机构的光破坏在很多情况下是由过剩光能产生的活性氧引发的(引发光氧化损害的两类活性氧是米勒反应产生的超氧阴离子O和单线态氧’O2。
植物生理学知识总结
植物生理学:研究植物生命活动规律的科学,内容大致分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递与信号转导 水分在植物生命活动中的作用 1) 水分就是细胞质的主要成分2) 水分就是代谢作用过程的反应物质 3) 水分就是植物对物质吸收与运输的溶剂4) 水分能保持植物的固有姿态 水势:就是每偏摩尔体积水的化学势差(水分子从体系中逃逸的能力) 注:纯水的水势定为零,溶液的水势就成负值,溶液越浓,水势越低 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 渗透系统:一个具有液泡的植物细胞,与周围溶液一起,便构成了一个渗透系统 根压:靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力(包括伤流与吐水) 伤流:由于根压作用,从植物伤口或折断的部位流出液体的现象 吐水:由于根压作用,从叶尖或叶边缘的水孔流出液滴的现象 蒸腾拉力:叶片蒸腾时,气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降,所以从旁边细胞取得水分。同理,旁边细胞又从另一个细胞取得水分,如此下去,便从导管要水,最后根部就从环境吸收水分,这种吸水的能力完全就是由蒸腾拉力所引起的 影响根系吸水的土壤条件 1) 土壤中可用水分2) 土壤通气状况3) 土壤温度4) 土壤溶液浓度 蒸腾作用:就是指水分以气体状态,通过植物体的表面(主要就是叶片),从体内散失到体外的现象(分为角质膜蒸腾与气孔蒸腾) 蒸腾作用的生理意义 1) 蒸腾作用就是植物对水分吸收与运输的主要动力2) 蒸腾作用对矿物质与有机物的吸收,以及这两类物质在植物体内的运输都就是有帮助的3) 蒸腾作用能够降低叶片的温度 气孔——蒸腾过程中水蒸气从体内排到体外的主要出口,也就是光合作用与呼吸作用与外界气体交换的大门。气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节,但调节保卫细胞水势的途径比较复杂。 影响蒸腾作用的因素: 1) 外界条件 a) 光照——光照促使气孔开放,蒸腾作用增强b) 空气相对湿度——空气相对湿度增大,蒸腾作用减弱c) 温度——大气温度增高,蒸腾作用增强d) 风——微风促进蒸腾;强风抑
植物生理学重点归纳
第一章 1.代谢是维持各种生命活动（如生长、繁殖、运动等）过程中化学变化（包括物质合成、转化和分解）的总称。 2.水分生理包括：水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出。 3.水分存在的两种状态：束缚水和自由水。束缚水含量与植物抗性大小有密切关系。 4.水分在生命活动中的作用：1，是细胞质的主要成分2，是代谢作用过程的反映物质3是植物对物质吸收和运输的 溶剂4，能保持植物的固有姿态 5.植物细胞吸水主要有三种方式：扩散，集流和渗透作用。 6.扩散是一种自发过程，指分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动，扩散是物质顺着 浓度梯度进行的。适合于短距离迁徙。 7.集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。 8.水孔蛋白包括：质膜内在蛋白和液泡膜内在蛋白。是一类具有选择性、高效转运水分的跨膜通道蛋白，只允许水 通过，不允许离子和代谢物通过。其活性受磷酸化和水孔蛋白合成速度调节。 9.系统中物质的总能量分为；束缚能和自由能。 10.1mol物质的自由能就是该物质的化学势。水势就是每偏摩尔体积水的化学势。纯水的自由能最大，水势也最高， 纯水水势定为零。 11.质壁分离和质壁分离复原现象可证明植物细胞是一个渗透系统。 12.压力势是指原生质体吸水膨胀，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。 13.重力势是水分因重力下移与相反力量相等时的力量。 14.根吸水的途径有三条：质外体途径、跨膜途径和共质体途径。 15.根压；水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 16.伤流：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。流出的汁液是伤流液。 17.吐水：从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。由根压引起。 18.根系吸水的两种动力；根压和蒸腾拉力。 19.影响根系吸水的土壤条件：土壤中可用水分，通气状况，温度，溶液浓度。 20.蒸腾作用：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。 21.蒸腾作用的生理意义：1，是植物对水分吸收和运输的主要动力2，是植物吸收矿质盐类和在体内运转的动力3， 能降低叶片的温度 22.叶片蒸腾作用分为两种方式：角质蒸腾和气孔蒸腾。 23.气孔运动有三种方式：淀粉-糖互变，钾离子吸收和苹果酸生成。 24.影响气孔运动的因素；光照，温度，二氧化碳，脱落酸。 25.影响蒸腾作用的外在条件：光照，空气相对湿度，温度和风。内部因素：气孔和气孔下腔，叶片内部面积大小。 26.蒸腾速率取决于水蒸气向外的扩散力和扩散途径的阻力。 27.水分在茎叶细胞内的运输有两条途径：经过活细胞和经过死细胞。 28.根压能使水分沿导管上升，高大乔木水分上升的主要动力为蒸腾拉力。 29.这种以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说，称为内聚力学 说亦称蒸腾-内聚力-张力学说。 第三章 1. 为什么说碳素是植物的生命基础？ 第一，植物体的干物质中90%以上是有机物质，而有机化合物都含有碳素（约占有机化合物重量的45%），碳素成为植物体内含量较多的一种元素；第二，碳原子是组成所有有机物的主要骨架。碳原子与其他元素有各种不同形式的结合，由此决定了这些化合物的多样性。 2. 按照碳素营养方式的不同分为自养植物和异养植物 3. 自养植物吸收二氧化碳，将其转变成有机物质的过程称为植物的碳素同化作用。植物碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用。 4. 光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程。
植物生理学 期末复习 名词解释总结
植物生理学名词解释总结 1.ACC合酶：催化SAM裂解为5’-甲硫基-腺苷和ACC的酶，为乙烯合成的 限速酶 2.矮壮素（CCC）：抑制GAs合成，进而抑制细胞伸长的人工合成生长延缓剂 3.必须元素：在植物生活史中，起着不可替代的直接生理作用的不可缺少的元 素 4.春化作用：低温诱导促使植物开花的作用 5.长日植物：在24h昼夜周期中，日照长度长于一定时间才能成花的植物。如 延长光照或在暗期短期照光可促进或提早开花，相反如延长黑暗则推迟或不能开花 6.单性结实：有些植物的胚珠不经受精，子房仍能够继续发育成没有种子的果 实 7.单盐毒害：植物生长在只含有一种金属元素的溶液中而发生受害的现象 8.代谢源与代谢库：制造并输出同化物的部位或器官（成熟叶）；消耗或贮藏 同化物的部位或器官（根、果实） 9.分化：从一种同质性的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不同的异细胞 类型的过程 10.光周期现象：昼夜的相对长度对植物生长发育的影响 11.光呼吸：植物和绿色细胞在光照下吸收氧气和放出二氧化碳的现象 12.光形态建成：光控制植物生长、发育和分化的过程 13.光周期诱导：植物只需在某一生育周期内得到足够日数的适合光周期，以后 即便放置在不适宜的光周期条件下仍可开花 14.光和速率：光合强度，单位时间单位叶面积所吸收的CO2或释放的O2量， 或单位时间单位也面积所积累的干物质量 15.光饱和点：在光照强度较低时，光和速率随光照强度增加；光强度进一步提 高时，光和速率的增加逐渐减小，当超过一定光强时，光和速率不再增加，此时的光照强度为光饱和点 16.HSP：在高于植物正常生长温度刺激下诱导合成的新蛋白
植物生理学重点
一．成花诱导 春化作用（vernalization）：低温诱导促进植物开花的作用。 温度： 相对低温型：低温处理促进植物开花，如冬性一年生植物，种子吸涨后即可感受低温 绝对低温型：若不经低温处理，植物绝对不能开花，如二年生植物，营养体达到一定大小才能感受低温。 低温与条件： 各类植物通过春化时要求低温持续的时间不同，在一定时间内，春化的效应随低温处理时间的延长而增加。 （2）需要充足的氧气、适量的水分和作为呼吸底物的糖分 （3）光照 春化之前，充足的光照可促进二年生和多年生植物通过春化。 时期、部位和刺激传导 （1）时期 大多数一年生植物（冬小麦）在种子吸胀后即可接受低温诱导，在种子萌发和苗期均可进行。而需低温的二年生植物（胡萝卜、月见草等）只有绿苗达到一定大小才能通过春化。 （2）部位 感受低温的部位：茎尖端的生长点 春化过程中的生理生化变化 （1）呼吸速率—春化处理的较高 （2）核酸代谢 在春化过程中核酸（特别是RNA）含量增加，代谢加速，而且RNA性质有所变化。 （3）蛋白质代谢 可溶性Pr及游离AA含量（Pro）增加。 （4）GA含量增加 一些需春化的植物（如天仙子、白菜、胡萝卜等）未经低温处理，若施用GA也能开花。GA 以某种方式部分代替低温的作用。 春化作用的机理 前体物低温中间产物低温最终产物（完成春化） 高温 中间产物分解（解除春化） 春化作用在农业生产中的应用 A、人工春化，加速成花,提早成熟 （1）“闷麦法” —春天补种冬小麦 （2）春小麦低温处理—早熟，躲开干热风，利于后季作物的生长 （3）加速育种过程—冬性作物的育种 B、指导引种 引种时应注意原产地所处的纬度，了解品种对低温的要求。如北种南引，只进行营养生长而不开花结实。
植物生理学知识总结
植物生理学：研究植物生命活动规律的科学，内容大致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 水分在植物生命活动中的作用 1) 水分是细胞质的主要成分2) 水分是代谢作用过程的反应物质 3) 水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4) 水分能保持植物的固有姿态水势：是每偏摩尔体积水的化学势差(水分子从体系中逃逸的能力) 注：纯水的水势定为零，溶液的水势就成负值，溶液越浓，水势越低渗透作用：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渗透系统：一个具有液泡的植物细胞，与周围溶液一起，便构成了一个渗透系统根压：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力(包括伤流和吐水) 伤流：由于根压作用，从植物伤口或折断的部位流出液体的现象吐水：由于根压作用，从叶尖或叶边缘的水孔流出液滴的现象 蒸腾拉力：叶片蒸腾时，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降，所以从旁边细胞取得水分。同理，旁边细胞又从另一个细胞取得水分，如此下去，便从导管要水，最后根部就从环境吸收水分，这种吸水的能力完全是由蒸腾拉力所引起的影响根系吸水的土壤条件 1) 土壤中可用水分2) 土壤通气状况3) 土壤温度4) 土壤溶液浓度蒸腾作用：是指水分以气体状态，通过植物体的表面(主要是叶片)，从体内散失到体外的现象(分为角质膜蒸腾和气孔蒸腾) 蒸腾作用的生理意义 1) 蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力2) 蒸腾作用对矿物质和有机物的吸收，以及这两类物质在植物体内的运输都是有帮助的3) 蒸腾作用能够降低叶片的温度气孔——蒸腾过程中水蒸气从体内排到体外的主要出口，也是光合作用和呼吸作用与外界气体交换的大门。气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节，但调节保卫细胞水势的途径比较复杂。 影响蒸腾作用的因素： 1) 外界条件 a) 光照——光照促使气孔开放，蒸腾作用增强b) 空气相对湿度——空气相对湿度增大，蒸腾作用减弱c) 温度——大气温度增高，蒸腾作用增强d) 风——微风促进蒸腾；强风抑制蒸腾2）内部因素 a）气孔频度（每平方厘米叶片的气孔数）b）气孔大小 c）叶片内部面积大小（内部面积指细胞间隙的面积） 必需元素
植物生理学笔记复习重点
绪论 1、植物生理学：研究植物生命活动规律及其机理的科学。 2、植物生命活动：植物体物质转化、能量转换、形态建成及信息传递的综合反应。 3、植物生理学的基本内容：细胞生理、代谢生理、生长发育生理和逆境生理。 4、历程：近代植物生理学始于荷兰van Helmont（1627）的柳条试验，他首次证明了水直接参与植物有机体的形成； 德国von Liebig（1840）提出的植物矿质营养学说，奠定了施肥的理论基础； 植物生理学诞生标志是德国von Sachs和Pfeffer所著的两部植物生理学专著； 我国启业人是钱崇澍，奠基人是李继侗、罗宗洛、汤佩松。 第二章植物的水分关系 1、束缚水：存在于原生质胶体颗粒周围或存在于大分子结构空间中被牢固吸附的水分。 2、自由水：存在于细胞间隙、原生质胶粒间、液泡中、导管和管胞内以及植物体其他间隙的水分。 3、束缚水含量增高，有利于提高植物的抗逆性；自由水含量增加，植物的代谢加强而抗逆性降低。 4、水分在植物体内的生理作用：①水分是原生质的主要成分；②水是植物代谢过程中重要的反应物质；③水是植物体内各种物质代谢的介质；④水分能够保持植物的固有姿态；⑤水分能有效降低植物的体温；⑥水是植物原生质良好的稳定剂；⑦水与植物的生长和运动有关。 5、植物细胞的吸水方式：渗透性吸水和吸胀吸水。 6、渗透作用：溶剂分子通过半透膜扩散的现象。 7、水的偏摩尔体积：指加入1mol水使体系的体积发生的变化。 8、水势：溶液中每偏摩尔体积水的化学势差。 9、水通道蛋白调节水分以集流的方式快速进入细胞的细微孔道。 10、溶质势：由于溶质颗粒与水分子作用而引起细胞水势降低的数值。Ψs = -icRT。 11、衬质势：细胞中的亲水物质对水分子的束缚而引起水势下降的数值，为负值。Ψm 12、压力势：由于细胞吸水膨胀时原生质向外对细胞壁产生膨压，细胞壁产生的反作用力——壁压使细胞水势增加的数值。Ψp 13、Ψw = Ψs + Ψm + Ψp + Ψg + …。 14、吸胀吸水：植物细胞壁中的纤维素以及原生质中的蛋白质、淀粉等大分子亲水性物质与极性的水分子以氢键结合而引起细胞吸水膨胀的现象。蛋白质>淀粉>纤维素 15、植物根系由表皮、皮层、内皮层和中柱组成，吸水途径有共质体途径和质外体途径。 16、主动吸水：仅由植物根系本身的生理活动而引起的吸水。分为伤流和吐水。 17、根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。 18、被动吸水（主要方式）：通过蒸腾拉力进行的吸水。枝叶的蒸腾作用使水分沿导管上升的力量称为蒸腾拉力。 19、植物蒸腾作用是产生蒸腾拉力并促进根系吸水的根本原因 20、影响根系吸水的因素：（1）内部：导管水势、根系大小、根系对水的透性、根系对水吸收速率；（2）外部：土壤水分、土壤温度、土壤通气状况、土壤溶液浓度。
高级植物生理学04盐胁迫及其它
盐胁迫 全世界约有1/3的盐渍化土壤，我国约有250 多万公顷的各种盐渍土壤，主要分布在沿海地区或内陆新疆、甘肃等西北干旱、半干旱地区。随着工业污染加剧、灌溉农业的发展和化肥使用不当等原因, 次生盐碱化土壤面积有不断加剧的趋势。这些地区由于土壤中含有较多的盐类植物常受盐害而不能正常生长和存活，给农业生产造成重大损失。植物耐盐机理和耐盐作物品种的培育已成为当前的研究热点之一。综合治理盐渍土、提高植物的耐盐性、开发利用盐水资源已成为未来农业发展及环境治理所亟待解决的问题。 钠盐是形成盐分过多的主要盐类，NaCl和Na2SO4含量较多称为盐土，Na2CO3与NaHCO3含量过多称为碱土。自然界这两种情况常常同时出现统称为盐碱土。 一、盐胁迫对植物的伤害机理 盐害包括原初盐害和次生盐害。原初盐害是指盐离子的直接作用，对细胞膜的伤害极大；次生盐害是指盐离子的间接作用导致渗透胁迫，从而造成水分和营养的亏缺。 1、生理干旱。土壤盐分过多使植物根际土壤溶液渗透势降低，植物要吸收水分必须形成一个比土壤溶液更低的水势，否则植物将受到与水分胁迫相类似的危害，处于生理干旱状态。如一般植物在土壤盐分超过0. 2 %～0.5 %时出现吸水困难，盐分高于0. 4 %时植物体内水分易外渗，生长速率显著下降,甚至导致植物死亡。 2、直接盐害。（1）细胞内许多酶只能在很窄的离子浓度范围内才有活性，从而导致酶的变性和失活，以致于影响了植物正常的生理功能和代谢。高浓度盐分影响原生质膜，改变其透性，盐分胁迫对植物的伤害作用，在很大程度上是通过破坏生物膜的生理功能引起的。盐胁迫还可影响膜的组分用NaCl 和NaCO3溶液处理玉米幼苗发现膜脂中不饱和脂肪酸指数降低，饱和脂肪酸指数相对增多，这也证明了盐离子能影响膜脂成分的组成。（2）植物吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收，导致不平衡吸收，产生单盐毒害作用，还造成营养胁迫。如Na+浓度过高时，减少对K+的吸收，同时也易发生PO43-和Ca2+的缺乏症，盐胁迫下造成养分不平衡的另一方面在于Cl-抑制植物对NO3-及H2PO4 -的吸收。 3、光合作用。众多实验证明，盐分胁迫对盐生植物和非盐生植物的光合作用都是抑制的，并且降低程度与盐浓度呈正相关。 （1）盐胁迫使叶绿体中类囊体膜成分与超微结构发生改变 （2）盐胁迫对光能吸收和转换的影响 （3）盐胁迫对电子传递的影响随着盐浓度的提高PSⅡ电子传递速度明显下降能与盐胁迫损害了PSⅡ氧化侧的放氧复合物的功能，使它向PSⅡ反应中心提供的电子数量减少，阻断了PSⅡ还原侧从QA 向QB 的电子传递。 （4）盐胁迫对光合碳同化的影响光合作用碳同化过程中最重要的酶1，5—二磷酸核酮糖羧化酶（RUBPCase），在盐胁迫下会使RUBPCase 的活性和含量降低，结果酶的羧化效率下降，导致植物固定CO2 的能力减弱，与此同时，RUBPCase 还限制RUBP 和无机磷（Pi）的再生，而这两种物质再生能力的大小对C3 循环至关重要。此外，盐胁迫还会降低磷酸甘油酸、磷酸三糖和磷酸甘油醛的含量。这些物质均是C3循环的中间产物，其含量减少不利于碳同化的正常
植物生理学试题及答案完整
植物生理学试题及答案1 一、名词解释（每题2分，20分） 1. 渗透势：由于溶质作用使细胞水势降低的值。 2 呼吸商：植物在一定时间内放出的CO2与吸收O2的比值。 3 荧光现象：叶绿素吸收的光能从第一单线态以红光的形式散失，回到基态的现象。 4 光补偿点：光饱和点以下，使光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等的光强。 5 代谢库：是能够消耗或贮藏同化物的组织、器官或部位。 6 生长调节剂：人工合成的，与激素功能类似，可调节植物生长发育的活性物质。 7 生长：由于细胞分裂和扩大引起的植物体积和重量的不可逆增加。 8 光周期现象：植物通过感受昼夜长短的变化而控制开花的现象。 9 逆境：对植物生长发育有利的各种环境因素的总称。 10自由水：在植物体内不被吸附，可以自由移动的水。 二、填空（每空0.5分，20分） 1、缺水时，根冠比（上升）；N肥施用过多，根冠比（下降）；温度降低，根冠比（上升）。 2、肉质果实成熟时，甜味增加是因为（淀粉）水解为（糖）。 3、种子萌发可分为（吸胀）、（萌动）和（发芽）三个阶段。 4、光敏色素由（生色团）和（蛋白团或脱辅基蛋白）两部分组成，其两种存在形式是（Pr ）和（Pfr ）。 5、根部吸收的矿质元素主要通过（导管）向上运输。 6、植物细胞吸水有两种方式，即（渗透吸水）和（吸胀吸水）。 7、光电子传递的最初电子供体是（H2O ），最终电子受体是（NADP+ ）。 8、呼吸作用可分为（有氧呼吸）和（无氧呼吸）两大类。 9、种子成熟时，累积磷的化合物主要是（植酸或非丁）。
三．选择（每题1分，10分） １、植物生病时，PPP途径在呼吸代谢途径中所占的比例（ A ）。 A、上升； B、下降； C、维持一定水平 ２、对短日植物大豆来说，北种南引，要引( B )。 A、早熟品种； B、晚熟品种； C、中熟品种 ３、一般植物光合作用最适温度是（C）。 A、10℃； B、35℃；C．25℃ ４、属于代谢源的器官是（C）。 A、幼叶；B．果实；C、成熟叶 ５、产于新疆的哈密瓜比种植于大连的甜，主要是由于（B）。 A、光周期差异； B、温周期差异； C、土质差异 6、交替氧化酶途径的P/O比值为（A）。 A、1； B、2； C、3 7、IAA在植物体内运输方式是( C )。 A、只有极性运输； B、只有非极性运输； C、既有极性运输又有非极性运输 8、（B ）实验表明，韧皮部内部具有正压力，为压力流动学说提供了证据。A、环割；B、蚜虫吻针；C、伤流 9、树木的冬季休眠是由（C ）引起的。 A、低温； B、缺水； C、短日照 10、用红光间断暗期，对短日植物的影响是( B )。 A、促进开花； B、抑制开花； C、无影响 四、判断正误（每题1分，10分） 1. 对同一植株而言，叶片总是代谢源，花、果实总是代谢库。（×） 2. 乙烯生物合成的直接前体物质是ACC。（√） 3. 对大多数植物来说，短日照是休眠诱导因子，而休眠的解除需要经历冬季的低温。（√） 4. 长日植物的临界日长一定比短日植物的临界日长长。（×） 5. 对植物开花来说，临界暗期比临界日长更为重要。（√） 6. 当细胞质壁刚刚分离时，细胞的水势等于压力势。(×)