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植物生理学期末复习
绪论
植物的生命活动大致分为：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等三方面。
生长：增加细胞数目和扩大细胞体积而导致植物体积和质量增加 发育：细胞不断分化，形成新组织、新器官的过程 第一章、植物的水分生理
束缚水：靠近细胞质胶体微粒而被吸附，不易自由流动的水分 自由水：距细胞质胶体微粒远而可以自由流动的水，参与各种代谢 水势：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
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
径向运输：水分从土壤溶液中运输至木质部导管的过程，即根系吸水（质外体途径、跨膜途径和共质体途径）
轴向运输：水分在木质部导管向上运输至植物顶部的过程 烧苗现象：土壤溶液的浓度大于根毛细胞液的浓度，使根毛细胞液中的水分渗透到土壤溶液中去，从而使植物萎蔫的现象
蒸腾作用：水分以气体状态，通过植物体表面从体内散失到体外的现象。大部分在叶片进行，包括角质膜蒸腾和气孔蒸腾（主要） 蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量 1.简述水分在植物生命活动中的作用
答：①细胞质的主要成分（70%~90%） ②代谢作用过程中的反应物质 ③是植物对物质吸收和运输的溶剂 ④保持植物的固有形态 2. 解释“烧苗”现象的原因？
答：一般土壤溶液的水势都高于根细胞水势，根系顺利吸水。若施肥太多或过于集中，会造成土壤溶液水势低于根细胞水势，根系不但不能吸水还会丧失水分，故引起“烧苗”现象。
3. 简述“根深叶茂”的道理？
答：① 地上部分生长需要的水分和矿物质主要是由根系供给的；另外根系还能合成多种氨基酸、细胞分裂素等供应地上部分。因此，根系发育得好，对地上部分生长也有利。
② 植物地上部分对根的生长也有促进作用。叶片中制造的糖类、生长素、维生素等可以供应根，以利于根的生长。因此，地上部分长不好，根系也长不好，反之，根系生长不好，地上部分也不可能生长的好，它们是相互依赖相互促进的。 4.简述蒸腾作用的生理意义。
答：①是植物对水分吸收和运输的主要动力 ②对矿物质和有机物质的吸收和运输有重要作用 ③能够降低叶片的温度 5.植物叶片的气孔为什么昼开夜闭？
答：气孔由两个保卫细胞构成，吸水开放，失水关闭 保卫细胞有叶绿体，可光合作用,淀粉磷酸化酶具有双从作用，低Ph促进淀粉合成，高Ph促进淀粉分解。白天保卫细胞光合作用，消耗CO2，Ph升高，淀粉分解为可溶性葡萄糖，保卫细胞水势降低，从相邻细胞吸水从而开放。晚上相反。 第二章、植物的矿质营养
矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化
溶液培养法：在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法
单盐毒害：任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡
生物固氮：某些微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物的过程
1.植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素？如何用实验方法证明植物生长需这些元素？
答：大量元素：C H O N P S K Ca Mg Si 微量元素：Fe Mn Zn Cu Na Mo P Cl Ni 实验方法：使用溶液培养法或砂基培养法证明。通过加入部分营养元素的溶液，观察植物是否能够正常的生长。如果能正常生长，则证明缺少的元素不是植物生长必须的元素；如果不能正常生长，则证明缺少的元素是植物生长所必须的元素。
2.在植物生长过程中，缺乏元素的表现。
缺氮：植物矮小，叶小色淡或发红，分枝少，花少，子实不饱满，产量低。 缺磷：生长缓慢，叶小，分枝减少，植株矮小，叶色暗绿，开花期和成熟期都延迟，产量降低，抗性减弱。
缺钾：植株茎秆柔弱易倒伏，抗旱性和抗寒性均差，叶色变黄，逐渐坏死，缺绿开始在老叶。
缺硫：缺绿（从嫩叶发起）、矮化、积累花色素苷等
缺钙：细胞壁形成受阻，影响细胞分裂或不能形成新细胞壁，抑制正常生长 缺镁：镁是叶绿素成分之一，缺镁不能合成叶绿素，叶脉之间变黄，严重致褐斑坏死
3.植物对水分和矿质元素的吸收有什么关系？有什么异同？ 答：矿质元素溶解在水分中，通过溶液的流动才能被植物吸收。 相同点：①两者都可以通过质外体途径和共质体途径进入根部 ②温度和通气状况都会影响两者的吸收 不同点：①矿质元素除了被根部吸收后，还可以通过叶片吸收和离子交换的方式吸收 ②水分还可以通过跨膜途径在根部被吸收 ③吸水主要是因蒸腾而引起的被动过程，而矿质吸收是以消耗能量的主动吸收为主 4.植物通过什么方式满足对矿质营养的需要？
答：简单扩散、通道运输、载体运输、离子泵运输和胞饮作用 第三章、植物的光合作用
代谢：维持各种生命活动过程中化学变化的总称
按照碳素营养方式 异养植物：只能利用现成有机物作营养
自养植物：可利用无机物为营养并合成有机物 碳素同化作用：自养植物吸收二氧化碳，将其转变成有机物的过程
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 。 意义：①把CO2转化为有机物 ②将太阳能转变为可贮存的化学能 ③释放氧气，维持了大气中CO2和氧气的平衡
黄化：缺乏任何一个条件而阻止叶绿素形成，使叶子发黄的现象 原初反应：指光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程
光合磷酸化：光下叶绿体把ADP与无机磷合成ATP，并形成高能磷酸键的过程。 光呼吸：植物的绿色细胞在光照下吸收O2释放CO2的过程，由于这种反应仅在
光下发生，需叶绿体参与，并与光合作用同时发生，故称作为光呼吸。
光补偿点：同一叶片在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程释放的CO2等量时的光照强度
光饱和点：光照达到某一强度，光合速率不再增加的光强 双光增益效应：在长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象，因这一现象最初由爱默生发现的，故又叫爱默生效应 光能利用率：植物光合作用所累积的有机物所含的能量，占照射在单位地面上的日光能量的比率
1. 测定叶绿素含量时，为何不用蓝紫光区比色？
答：植物叶子中含有各种色素，如叶绿素、胡萝卜素、叶黄素。其中叶绿素有两个吸收区：一个在波长为640-660nm的红光部分，另一个在波长为430-450nm的蓝紫光部分。而胡萝卜素、叶黄素它们最大的吸收带在400-500nm之间的蓝紫光区。如果使用蓝紫光时，吸收光的是主要是叶绿素、胡萝卜素和叶黄素，而不是主要的是叶绿素进行吸收。
2.光合作用可分为哪三大过程？各个过程能量是如何转化的？ 答：①原初反应：光能的吸收、传递和转换为电能
②电子传递和光合磷酸化：电能转化为活跃的化学能（ATP和NADPH） ③碳同化：将活跃化学能转变为稳定的化学能（固定CO2，形成糖类） 3.高等植物碳同化的途径？
答：高等植物固定CO2有三条途径：C3途径、C4途径和CAM途径，其中C3最基本且只有此才能合成淀粉等产物
C3途径（卡尔文循环）：大致分为羧化阶段、还原阶段和更新阶段 C3植物为典型温带植物，只进行C3循环
C4植物：典型热带或亚热带植物，常具有两种叶绿体，在不同空间分别进行C4途径和C3途径
CAM途径：又称景天酸循环，植物为典型干旱地区植物，晚上气孔张开吸收CO2，白天气孔关闭利用前一天晚上固定的CO2进行光合作用。在不同时间分别进行CAM和C3循环
4.C4植物的光合速率为什么比C3植物的高？
答：①C4植物有花环结构，CO2固定在叶肉细胞中进行，同化在微管束鞘细胞中进行，叶肉细胞起CO2泵作用，增大微管束鞘细胞中CO2的浓度，可提高Rubisco加氧酶的活性，而C3植物没有这种结构 ②C4植物叶肉细胞中固定CO2的关键酶活性比C3植物的活性大的多，所以C4植物固定CO2能力比C3植物强得多 ③C4植物的光呼吸比C3植物弱得多 5.光呼吸有什么意义？
答：①在干旱和高辐射期间，气孔关闭，CO2不能进入，会导致光抑制。光呼吸会释放CO2，消耗多余的能量，对光合器官起到保护的作用，避免产生光抑制 ②消除乙酸毒害，维持C3途径的运转 ③氮代谢的补充 6.为什么秋天时植物叶片会失去绿色而变为黄色或红色？
答：植物叶子呈现的颜色是叶子中各种色素（叶绿素、类胡萝卜素、花色素）的综合表现。低温影响叶绿素的形成，加速叶绿素的破坏，叶绿素比胡萝卜素在低温下更易被破坏或先降解，其数量减少，所以叶片失绿或成黄色。气温降低，淀粉水解成糖比较旺盛，是体内累积较多的糖分以适应寒冷，体内可溶性糖增多，有利于形成较多的花色素（红色）。
7.简述光合作用过程以及光反应与暗反应的关系?
答：光反应是在叶绿体类囊体膜上进行的，暗反应是在叶绿体基质中进行的。位于叶绿体的类囊体膜上的光系统受光激发，引起电子传递。电子传递的结果引起水的裂解放氧，并产生类囊体膜内外的H+电化学势差，依H+电化学势差，H+从ATP酶流出类囊体时，发生光合磷酸化作用。光反应的结果是光能转换为不稳定的化学能ATP和NADPH，这两者被称为同化力。依靠这种同化力，在叶绿体基质中发生CO2的固定，形成贮藏着稳定化学能的有机物。 8.通过学习植物水分代谢、矿质元素和光合作用后，你认为怎么样才能提高农作物的产量？
答：（1）合理灌溉。合理灌溉可以改善作物各种生理作用，还能改变栽培环境，间接地对作物发生影响。
（2）合理追肥。根据植物的形态指标和生理指标确定追肥的种类和量。同时，为了提高肥效，需要适当的灌溉、适当的深耕和改善施肥的方式。
（3）光的强度尽量的接近于植物的光饱和点，使植物的光合速率最大，最大可能的积累有机物，但是同时注意光强不能太强，否则会产生光抑制的现象。 （4）栽培合适的最大密度，肥水充足，植株繁茂，能吸收更多的CO2，可人工增加CO2含量，提高光合速率。
（5）使作物在适宜的温度范围内栽植，使作物体内的酶的活性在较强的水平，加速光合作用的碳反应过程，积累更多的有机物。
（6）提高光合作用：延长光合时间、增加光合面积，提高光能利用率，合理密植
第四章、植物的呼吸作用
有氧呼吸：生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，放出CO2并形成水，同时释放能量的过程 无氧呼吸：指无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物同时释放能量的过程
生物氧化：有机物在生物体细胞内进行氧化分解，生成CO2、水和释放能量的过程
电子传递链：又称呼吸链，指呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径
抗氰呼吸：在氰化物存在下，某些植物可不受抑制的呼吸。广泛存在于高等植物和微生物中
氧化磷酸化：生物氧化中，电子经过线粒体电子传递链传递到氧，并伴随ATP合酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的过程
呼吸商：植物组织在一定时间内，放出CO2的物质的量与吸收O2的物质的量的比率
1.分析下列的措施，并说明它们有什么作用？
1)将果蔬贮存在低温下：在低温情况下，果蔬的呼吸作用较弱，减少了有机物的消耗，保持了果蔬的质量。 2)粮食贮藏之前要晒干：减少粮食种的水分，降低呼吸速率从而减少热量的产生，确保粮食贮存安全
3)给作物中耕松土：改善土壤的通气条件，促进根部呼吸
4) 早春寒冷季节，水稻浸种催芽时，常用温水淋种和不时翻种：淋种时控制温度，翻种时为了通气，都是为了种子呼吸顺利