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1、-. z.緒論1植物生理學(xué)的開展大致經(jīng)歷了哪幾個階段?221世紀(jì)植物生理學(xué)的開展趨勢如何?3近年來,由于生物化學(xué)和分子生物學(xué)的迅速開展,有人擔(dān)憂植物生理學(xué)將被其取代,談?wù)勀愕挠^點。參考答案 1答:植物生理學(xué)的開展大致經(jīng)歷了以下三個階段:第一階段:植物生理學(xué)的奠基階段。該階段是指從植物生理學(xué)學(xué)尚未形成獨立的科學(xué)體系之前,到礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說的建立。第二階段:植物生理學(xué)誕生與成長階段。該階段是從1840年Liebig建立營養(yǎng)學(xué)說時起,到19世紀(jì)末植物生理學(xué)逐漸形成獨立體系。第三階段:植物生理學(xué)的開展階段。從20世紀(jì)初到現(xiàn)在,植物生理學(xué)逐漸在植物學(xué)科中占中心地位,所有各個植物學(xué)的分支都離不開植物生理學(xué)。
2、2答:與其他學(xué)科穿插滲透,從研究生物大分子到說明個體生命活動功能、生產(chǎn)應(yīng)用,并與環(huán)境生態(tài)相結(jié)合等方面。微觀方面,植物生命活動本質(zhì)方面的研究向分子水平深入并不斷綜合。在宏觀方面,植物生理學(xué)與環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)等密切結(jié)合,由植物個體擴(kuò)大到群體,即人類地球-生物圈的大圍,大大擴(kuò)展了植物生理學(xué)的研究疇。對植物信號傳遞和轉(zhuǎn)導(dǎo)的深入研究,將為提醒植物生命活動本質(zhì)、調(diào)控植物生長發(fā)育開辟新的途徑。在21世紀(jì),對光信號、植物激素信號、重力信號、電波信號及化學(xué)信號等所誘導(dǎo)的信號傳遞和轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的深入研究,將會揭開植物生理學(xué)嶄新的一頁。植物生命活動過程中物質(zhì)代和能量轉(zhuǎn)換的分子機(jī)制及其基因表達(dá)調(diào)控仍將是研究的重點。在新世
3、紀(jì)里,對植物生命活動過程中物質(zhì)代和能量代轉(zhuǎn)換的深入研究占有特別重要的位置。目前,將光和能量轉(zhuǎn)換機(jī)制與生理生態(tài)聯(lián)系起來進(jìn)展研究正在走向高潮,從而將光和能量轉(zhuǎn)換機(jī)制研究與解決人類面臨的糧食、能源問題嚴(yán)密聯(lián)系起來,以便在生產(chǎn)中發(fā)揮更大的指導(dǎo)作用。第一章HYPERLINK ../jpkc/zwsl*/*iti/%CF%B0%CC%E2%BC%B0%B4%F0%B0%B8.htm l ml植物的水分代問答題1、土壤里的水從植物的哪局部進(jìn)入植物,雙從哪局部離開植物,其間的通道如何?動力如何?2、植物受澇后,葉片為何會萎蔫或變黃?3、低溫抑制根系吸水的主要原因是什么?4、簡述植物葉片水勢的
4、日變化5、植物代旺盛的部位為什么自由水較多?6、簡述氣孔開閉的主要機(jī)理。7、什么叫質(zhì)壁別離現(xiàn)象?研究質(zhì)壁別離有什么意義?8、簡述蒸騰作用的生理意義。9、解釋燒苗現(xiàn)象的原因。10、在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對農(nóng)作物進(jìn)展合理灌溉的依據(jù)有哪些?參考答案1、土壤里的水從植物的哪局部進(jìn)入植物,雙從哪局部離開植物,其間的通道如何?動力如何?水分進(jìn)入植物主要是從根毛皮層中柱根的導(dǎo)管或管胞莖的導(dǎo)管或管胞葉的導(dǎo)管或管胞葉肉細(xì)胞葉細(xì)胞間隙氣孔下腔氣孔,然后到大氣中去。在導(dǎo)管、管胞中水分運輸?shù)膭恿κ钦趄v拉力和根壓,其中蒸騰拉力占主導(dǎo)地位。在活細(xì)胞間的水分運輸主要靠滲透。2、植物受澇后,葉片為何會萎蔫或變黃?植物受澇后,葉子反而表
5、現(xiàn)出缺水現(xiàn)象,如萎蔫或變黃,是由于土壤中充滿著水,短時期可使細(xì)胞呼吸減弱,根壓的產(chǎn)生受到影響,因而阻礙吸水;長時間受澇,就會導(dǎo)致根部形成無氧呼吸,產(chǎn)生和累積較多的乙醇,致使根系中毒受害,吸水更少,葉片萎蔫變質(zhì),甚至引起植株死亡。3、低溫抑制根系吸水的主要原因是什么?低溫降低根系吸水速度的原因是1水分本身的粘度增大,擴(kuò)散速度降低;原生質(zhì)粘度增大。2水分不易透過原生質(zhì);呼吸作用減弱,影響根壓;根系生長緩慢,有礙吸收外表積的增加。3另一方面的重要原因,是低溫降低了主動吸水機(jī)制中所依賴的活力。4、簡述植物葉片水勢的日變化1葉片水勢隨一天中的光照及溫度的變化而變化。2從黎明到中午,在光強(qiáng)及溫度逐漸增加的
6、同時,葉片失水量逐漸增多,水勢亦相應(yīng)降低;3從下午至黃昏,隨光照減弱和溫度逐漸降低,葉片的失水量減少,葉水勢逐漸增高;4夜間黑暗條件下,溫度較低,葉片水勢保持較高水平。5、植物代旺盛的部位為什么自由水較多?1因為自由水可使細(xì)胞原生質(zhì)里溶膠狀態(tài),參與代活動,保證了旺盛代的正常進(jìn)展;2水是許多重要代過程的反響物質(zhì)和介質(zhì),雙是酶催化和物質(zhì)吸收與運輸?shù)娜軇?水能使植物保持固有的姿態(tài),維持生理機(jī)能的正常運轉(zhuǎn)。所以,植物體自由水越多,它所點的比重越大,代越旺盛。6、簡述氣孔開閉的主要機(jī)理。氣孔開閉取決于保衛(wèi)細(xì)胞及其相鄰細(xì)胞的水勢變化以及引起這些變化的、外部因素,與晝夜交替有關(guān)。在適溫、供水充足的條件下,
7、把植物從黑暗移向光照,保衛(wèi)細(xì)胞的滲透勢顯著下降而吸水膨脹,導(dǎo)致氣孔開放。反之,當(dāng)日間蒸騰過多,供水缺乏或夜幕布降臨時,保衛(wèi)細(xì)胞因滲透勢上升,失水而縮小,導(dǎo)致氣孔關(guān)閉。氣孔開閉的機(jī)理復(fù)雜,至少有以下三種假說:1淀粉糖轉(zhuǎn)化學(xué)說,光照時,保衛(wèi)細(xì)胞的葉綠體進(jìn)展光合作用,消耗CO2,使細(xì)胞PH值升高,促使淀粉在磷酸化酶催化下轉(zhuǎn)變?yōu)?磷酸葡萄糖,細(xì)胞的葡萄糖濃度高,水勢下降,副衛(wèi)細(xì)胞的水進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞,氣孔便開。在黑暗中,則變化相反。2無機(jī)離子吸收學(xué)說,保衛(wèi)細(xì)胞的滲透系統(tǒng)亦可由鉀離子K所調(diào)節(jié)。光合磷酸化產(chǎn)生ATP。ATP使細(xì)胞質(zhì)膜上的鉀氫離子泵作功,保衛(wèi)細(xì)胞便可逆著與其周圍表皮細(xì)胞之間的離子濃度差而吸收鉀離
8、子,降低保衛(wèi)細(xì)胞水勢,氣孔開。3有機(jī)酸代學(xué)說,淀粉與蘋果酸存在著相互消長的關(guān)系。氣孔開放時,葡萄糖增加,再經(jīng)過糖酵解等一系列步驟,產(chǎn)生蘋果酸,蘋果酸解離的H+可與表皮細(xì)胞的K交換,蘋果酸根可平衡保衛(wèi)細(xì)胞所吸入的K。氣孔關(guān)閉時,此過程可逆轉(zhuǎn)??傊O果酸與K在氣孔開閉中起著互相配合的作用。7、什么叫質(zhì)壁別離現(xiàn)象?研究質(zhì)壁別離有什么意義?植物細(xì)胞由于液泡失水而使原生質(zhì)體和細(xì)胞壁別離的現(xiàn)象稱為質(zhì)壁別離。在剛發(fā)生質(zhì)壁別離時,原生質(zhì)與細(xì)胞壁之間假設(shè)接假設(shè)離。稱為初始質(zhì)壁別離。把已發(fā)生質(zhì)壁別離的細(xì)胞置于水勢較高的溶液和純水中,則細(xì)胞外的水分向滲透,使液泡體積逐漸增大因而原生質(zhì)層與細(xì)胞壁相接觸,恢復(fù)原來的狀
9、態(tài),這一現(xiàn)象叫質(zhì)壁別離復(fù)原。研究質(zhì)壁別離可以鑒定細(xì)胞的死活,活細(xì)胞的原生質(zhì)層才具半透膜性質(zhì),產(chǎn)生質(zhì)壁別離現(xiàn)象,而死細(xì)胞無比現(xiàn)象;可測定細(xì)胞水勢,在初始質(zhì)壁別離時,此時細(xì)胞的滲透勢就是水勢因為此時壓力勢為零:還可用以測定原生質(zhì)透性、滲透勢及粘滯性等。8、簡述蒸騰作用的生理意義。1是植物水分吸收和運輸?shù)闹饕獎恿Α?促進(jìn)植物對礦物質(zhì)和有機(jī)物的吸收及其在植物體的運輸。3能夠降低葉片的溫度,防止植物灼傷。9、解釋燒苗現(xiàn)象的原因。一般土壤溶液的水勢都高于根細(xì)胞水勢,根系順利吸水。假設(shè)施肥太多或過于集中,會造成土壤溶液水勢低于根細(xì)胞水勢,根系不但不能吸水還會喪失水分,故引起燒苗現(xiàn)象。10、在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對農(nóng)作
10、物進(jìn)展合理灌溉的依據(jù)有哪些?1作物從幼苗到開花結(jié)實,在其不同的生育期中的需水情況不同。所以,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中根據(jù)作物的需水情況合理灌溉,既節(jié)約用水,又能保證作物對水分的需要。2其次,要注意作物的水分臨界期,一般在花粉母細(xì)胞、四分體形成期,一定要滿足作物水分的需要。3其三,不同作物對水分的需要量不同,一般可根據(jù)蒸騰系數(shù)的大小來估計其對水分的需要量。以作物的生物產(chǎn)量乘以蒸騰系數(shù)可大致估計作物的需水量,可作為會聚灌溉用水量的參數(shù)。第二章HYPERLINK ../jpkc/zwsl*/*iti/%CF%B0%CC%E2%BC%B0%B4%F0%B0%B8.htm l ml植物的礦質(zhì)營養(yǎng)問
11、答題1、支持礦質(zhì)元素主動吸收的載體學(xué)說有哪些實驗證據(jù)?并解釋之。2、 2、N肥過多時,植物表現(xiàn)出哪些失調(diào)病癥?為什么?3、為什么將N、P、K稱為肥料的三要素?4、肥料適當(dāng)深施有什么好處?5、舉出10種元素,說明它們在光合作用中的生理作用。6、NO3進(jìn)入植物之后是怎樣運輸?shù)模吭诩?xì)胞的哪些局部、在什么酶催化下復(fù)原成氨?7、是誰在哪一年創(chuàng)造了溶液培養(yǎng)法?它的創(chuàng)造有何意義?8、固氮酶有哪些特性?簡述生物固氮的機(jī)理。9、設(shè)計一個實驗證明植物根系對離子的交換吸附。10、鉀在植物體的生理作用是什么?舉例說明。11、影響植物根部吸收礦質(zhì)的主要因素有哪些?12、何為根外營養(yǎng)?其構(gòu)造根底是什么?它有何優(yōu)越性?13
12、、試述礦物質(zhì)在植物體運輸?shù)男问脚c途徑,可用什么方法證明?14、什么是營養(yǎng)臨界期及營養(yǎng)最大效率期?它們對作物產(chǎn)量形成有何影響?15、必需礦質(zhì)元素應(yīng)具備哪幾條標(biāo)準(zhǔn)?目前植物必需元素共有多少種?其量與微量元素各為多少種?各是指哪些元素?16、目前,生物因素氨的機(jī)理之主要容是什么?參考答案1、支持礦質(zhì)元素主動吸收的載體學(xué)說有哪些實驗證據(jù)?并解釋之。1選擇吸收。不同的離子載體具有各自特殊的空間構(gòu)造,只有滿足其空間要求的離子才能被運載過膜。由于不同的離子其電荷量和水合半徑可能不等,從而表現(xiàn)出選擇性吸收。例如,細(xì)胞在K和Na濃度相等的一溶液中時,即使二離子的電荷相等,但它們的水合半徑不等,因而細(xì)胞對K的吸收
13、遠(yuǎn)大于對Na的吸收。2競爭抑制。Na的存在不影響細(xì)胞對的K吸收,但同樣是第一主族的+1價離子Rb的存在,卻能降低細(xì)胞對K的吸收。這是因為不僅Rb所攜帶的電荷與K相等,而且其水合半徑也與K的幾乎相等,從而使得Rb可滿足運載K的載體對空間和電荷的要求,結(jié)果表現(xiàn)出競爭抑制。3飽和效應(yīng)。由于膜上載體的數(shù)目有限,因而具有飽和效應(yīng)。2、N肥過多時,植物表現(xiàn)出哪些失調(diào)病癥?為什么?葉色墨綠,葉大而厚且易披垂、組織柔嫩、莖葉瘋長、易倒伏和易感病蟲害等。這是因為N素過多時,光合作用所產(chǎn)生的碳水化合物大量用于合成蛋白質(zhì)、葉綠素和其它含氮化合物,使原生質(zhì)含量大增,而用于合成細(xì)胞壁物質(zhì)纖維素、半纖維素和果膠物質(zhì)等的光
14、合產(chǎn)物減少。這樣一來,由于葉綠素的合成增加,因而表現(xiàn)出葉色墨綠;原生質(zhì)的增加使細(xì)胞增大,從而使葉片增大增厚,再加上原生質(zhì)的高度水合作用和細(xì)胞壁機(jī)械組織的減少,使細(xì)胞大而薄,且重,因而葉片重量增加,故易于披垂;由于光合產(chǎn)物用于原生質(zhì)的增加,而用于細(xì)胞壁物質(zhì)的合成減少,因而表現(xiàn)出徒長和組織柔嫩多汁,其結(jié)果就是易于倒伏和易感病蟲害。3、為什么將N、P、K稱為肥料的三要素?因為植物對N、P、K這三種元素的需要量較大,而土壤中又往往供給缺乏,成為植物生長發(fā)育的明顯限制因子,對于耕作土壤更是如此。當(dāng)向土壤中施加這三種肥料時,作物產(chǎn)量將會顯著提高。所以,將N、P、K稱為肥料的三要素。4、肥料適當(dāng)深施有什么好
15、處?因為表施的肥料氧化劇烈,且易于流失和揮發(fā),對肥尤其如此。所以,肥料適當(dāng)深施可減少養(yǎng)分的流失、揮發(fā)和氧化,從而增加肥料的利用率,并使供肥穩(wěn)而久。此外,植物根系生長具有趨肥性,所以肥料適當(dāng)深施還可使作物根系深扎,植株強(qiáng)健,增產(chǎn)顯著。5、舉出10種元素,說明它們在光合作用中的生理作用。1N:葉綠素、細(xì)胞色素、酶類和膜構(gòu)造等的組成成分。2P:NADP為含磷的輔酶,ATP的高能磷酸鍵為光合碳循環(huán)所必需;光合碳循環(huán)的中間產(chǎn)物都是含磷酸基因的糖類,淀粉合成主要通過含磷的ADPG進(jìn)展;促進(jìn)三碳糖外運到細(xì)胞質(zhì),合成蔗糖。3K:氣孔的開閉受K泵的調(diào)節(jié),K也是多種酶的激活劑。4Mg:葉綠素的組成成分,一些催化光
16、合碳循環(huán)酶類的激活劑。5Fe:是細(xì)胞色素、鐵硫蛋白、鐵氧還蛋白的組成成分,促進(jìn)葉綠素合成。6Cu:質(zhì)蘭素PC的組成成分。7Mn:參與氧的釋放。8B:促進(jìn)光合產(chǎn)物的運輸。9S:FeS蛋白的成分,膜構(gòu)造的組成成分。10C:光合放氧所需或Zn :磷酸酐酶的組成成分等。6、NO3進(jìn)入植物之后是怎樣運輸?shù)??在?xì)胞的哪些局部、在什么酶催化下復(fù)原成氨?植物吸收NO3后,可以在根部或枝葉復(fù)原,在根及枝葉復(fù)原所占的比值因不同植物及環(huán)境條件而異,蒼耳根無硝酸鹽復(fù)原,根吸收的NO3就可通過共質(zhì)體中徑向運輸。即根的表皮皮層皮層中柱薄壁細(xì)胞導(dǎo)管,然后再通過根流或蒸騰流從根轉(zhuǎn)運到枝葉被復(fù)原為氨,再通過酶的催化作用形成氨基
17、酸、蛋白質(zhì),在光合細(xì)胞,硝酸鹽復(fù)原為亞硝酸鹽是在硝酸復(fù)原酶催化下,在細(xì)胞質(zhì)進(jìn)展的,亞硝酸復(fù)原為氨則在亞硝酸復(fù)原酶催化下在葉綠體進(jìn)展。在農(nóng)作物中,硝酸鹽在根復(fù)原的量依以下順序遞減;大麥向日葵玉米燕麥。同一植物,在硝酸鹽的供給量的不同時,其復(fù)原部位不同。例如在豌豆的枝葉及根硝酸鹽復(fù)原的比值隨著NO3供給量的增加而明顯升高。7、是誰在哪一年創(chuàng)造了溶液培養(yǎng)法?它的創(chuàng)造有何意義?1859年克諾普和費弗爾創(chuàng)立了溶液培養(yǎng)法,變稱水培法,是在含有全部或局部營養(yǎng)元素的溶液中栽培植物的方法。由于溶液培養(yǎng)法對每一種礦質(zhì)元素都能控制自如,所以能準(zhǔn)確地肯定植物必需的礦質(zhì)元素種類,從確定了植物的16種必需元素,為化學(xué)肥料
18、的應(yīng)用奠定了理論根底。這種培養(yǎng)技術(shù)不僅適用于實驗室研究用,并逐漸廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。如在沙漠地帶采用溶液培養(yǎng)法生產(chǎn)蔬菜,以滿足人民生活的需要。8、固氮酶有哪些特性?簡述生物固氮的機(jī)理。固氮酶的特性:1由Fe-蛋白和Mo-Fe-蛋白組成,兩局部同時存在才有活性。2對氧很敏感,氧分壓稍高就會抑制固氮酶的固氮作用,只有在很低的氧化復(fù)原電位的條件下才能實現(xiàn)固氮過程。3具有對多種底物起作用的能力。4是固氮菌的固氮作用的直接產(chǎn)物。NH3的積累會抑制固氮酶的活性。生物固氮的機(jī)理可歸納為以下幾點:1固氮是一個復(fù)原過程,要有復(fù)原劑提供電子,復(fù)原一分子N2為兩分子NH3,需要6個電子和6個H+。在各種固氮微生物中,
19、主要電子供體有丙酮酸、NADH、NADPH、H2,電子載體有鐵氧還蛋白Fd、黃素氧還蛋白Fld等。2固氮過程需要能量。由于N2具有鍵能很高的三價鍵NN,要翻開它需要很大的能量。大約每傳遞兩個電子需45個ATP,整個過程至少要1215個ATP。3在固氮酶作用下,把氮素復(fù)原成氨。9、設(shè)計一個實驗證明植物根系對離子的交換吸附。1選取根系強(qiáng)健的水稻可小麥等幼苗數(shù)株,用清水漂洗根部,浸入0.1%甲烯藍(lán)溶液中23分鐘,將已被染成藍(lán)色的根系移入盛有蒸餾水的燒杯中,搖動漂洗數(shù)次,直到燒杯中的蒸餾水不再出現(xiàn)藍(lán)色為止。2將幼苗分成數(shù)量相等的兩組,一組根系浸入蒸餾水中,另一組根浸入10%氯化鈣溶液中,數(shù)秒鐘后可見氯
20、化鈣溶液中的根系褪色,溶液變藍(lán),而蒸餾水中的根系不褪色,水的顏色無變化或變化很小。這說明根系吸附的帶正電荷的甲烯藍(lán)離子與溶液中的鈣離子發(fā)生了交換吸附,甲烯藍(lán)離子被交換進(jìn)入溶液中,使溶液變藍(lán)。10、鉀在植物體的生理作用是什么?舉例說明。鉀不是細(xì)胞的構(gòu)造成分,但它是許多酶的活化劑。目前K在細(xì)胞可作為60多種酶的活化劑。例如谷胱甘肽合成酶、淀粉合成酶、蘋果酸脫氫酶、丙酮酸激酶等,所以K在蛋白質(zhì)代、碳水化合物代及呼吸作用中有重要作用。鉀在細(xì)胞中是構(gòu)成滲透勢的重要成分,對水分的吸收、轉(zhuǎn)動有重要作用;K還能調(diào)節(jié)氣孔開閉,從而調(diào)節(jié)蒸騰作用。此外,在光合電子傳遞和線粒體膜電子傳遞中,K可用對應(yīng)離子向相反的方向
21、轉(zhuǎn)移到膜的一側(cè),從而維持了跨膜的H+梯度,促進(jìn)了光合磷酸化和氧化磷酸化的進(jìn)展。K可以促進(jìn)碳水化合物的運輸,特別是對塊莖,塊根作物施用K肥可有效提高塊根、塊莖的產(chǎn)量。鉀還可以提高作物的抗旱性和抗倒伏能力。11、影響植物根部吸收礦質(zhì)的主要因素有哪些?1、溫度,在一定溫度圍,隨土溫升高而加快;2、通氣狀況,在一定圍,氧氣代應(yīng)越好,吸收礦質(zhì)越多;3、溶液濃度,在較低濃度圍,隨濃度升高而吸收增多。20、何為根外營養(yǎng)?其構(gòu)造根底是什么?它有何優(yōu)越性?植物地上局部吸收礦物養(yǎng)料之過程叫做根外營養(yǎng)。其構(gòu)造根底是外連絲。其優(yōu)越性表現(xiàn)在:在作物生育后期吸肥能力衰退時,或營養(yǎng)臨界期時,可以之外補(bǔ)充營養(yǎng);可防止一此肥料
22、如磷肥的土壤固定;補(bǔ)充植物所需微量元素,此法用量少、見效快。12、試述礦物質(zhì)在植物體運輸?shù)男问脚c途徑,可用什么方法證明?用傷流液分析結(jié)果可以證明,植物體礦質(zhì)運輸之形式:N氮基酸酰胺;PP,SSO42-,金屬離子則以離子狀態(tài)運輸。礦物質(zhì)在植物體運輸?shù)耐緩绞牵焊课盏牡V物質(zhì)主要在木質(zhì)部向上運輸,葉片吸收的礦質(zhì)則重要在韌皮部向下運輸,同時存在側(cè)向運輸。13、什么是營養(yǎng)臨界期及營養(yǎng)最大效率期?它們對作物產(chǎn)量形成有何影響?營養(yǎng)臨界期是指作物對于營養(yǎng)缺乏最為敏感的時期,是施肥的關(guān)鍵時期。該期如缺肥,則作物生長發(fā)育將受到顯著影響,導(dǎo)致作物減產(chǎn)。一般為幼苗期,營養(yǎng)最大效率期是指作物一生中,對于生長發(fā)育尤其是
23、產(chǎn)量形成,施肥效果最好、施肥量最大的時期,一般為生殖生長期。適時適量地控制這兩個時期之營養(yǎng)供給,對于產(chǎn)量形成與上下有重要作用。14、為什么說施肥增產(chǎn)的原因是間接的?主要表現(xiàn)在哪些方面?施用肥料大局部是無機(jī)肥料,而作物的干物質(zhì)和產(chǎn)品都是有機(jī)物,礦物質(zhì)只占植株干重的小局部百分之幾到十幾,大局部干物質(zhì)都是通過光合作用形成的,所以,施肥增產(chǎn)的原因是間接的。主要表現(xiàn)在:施肥可增強(qiáng)光合性能,如增大光合面積,提高光合能力。延長光合時間,利于光合產(chǎn)物分配利用等等,可見施肥增產(chǎn)的實質(zhì)在于改善光合性能。另外,施肥還能改善栽培環(huán)境,特別是土壤條件。15、必需礦質(zhì)元素應(yīng)具備哪幾條標(biāo)準(zhǔn)?目前植物必需元素共有多少種?其量
24、與微量元素各為多少種?各是指哪些元素?三條標(biāo)準(zhǔn):1缺乏之時發(fā)育障礙不能完成生活史;2除去該元素時表現(xiàn)出特異,可由參加該元素而恢復(fù)正常;2在營養(yǎng)生理上表現(xiàn)出直接效果,而不是由土壤性質(zhì)或微生物的改變而間接作用產(chǎn)生。大量元素9種:C、H、O、N|、P、K、Ca、Mg、S微量元素7種:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cl16、目前,生物因素氨的機(jī)理之主要容是什么?1固氮是復(fù)原過程,需還要劑Fd還,等提供電子;2因氮過程需Mg參與,需要也只能是由ATP提供能量。3在固氮酶作用下,把N2復(fù)原成氨。第三章HYPERLINK ../jpkc/zwsl*/*iti/%CF%B0%CC%E2%BC%
25、B0%B4%F0%B0%B8.htm l ml植物的光合作用問答題1、從植物生理與作物高產(chǎn)角度試述你對光呼吸的評價2、葉色深淺與光合作用有何關(guān)系?為什么?3、是誰用什么方法證明光合作用釋放的氧來源于水,而不是CO2?4、試述光對光合作用的影響。5、扼要表達(dá)光呼吸過程中乙醇酸的來源。6、何謂光合作用?用什么簡便方法證明光合作用的存在。7、試用化學(xué)滲透學(xué)說解釋光合電子傳遞與磷酸化相偶聯(lián)的機(jī)理。8、根據(jù)光合作用碳素同化途徑的不同,可以將高等植物分為哪三個類群?9、植物體水分虧缺使光合速率減弱的原因何在?10、哪些礦質(zhì)元素影響光合作用速率?為了奪取作物高產(chǎn),應(yīng)該如何做到合理施肥?11、比擬以下兩種概念
26、的異同點:1光呼吸和暗呼吸2光合磷酸化和氧化磷酸化12、何謂光能利用率?光能利用率不高的原因有哪些?13、何謂限制因子律?是誰在什么時候提出來的?其主要意義何在?14、光合作用的光反響是在葉綠體哪局部進(jìn)展的?產(chǎn)生哪些物質(zhì)?暗反響在葉綠體哪局部進(jìn)展?可分哪幾個大階段?產(chǎn)生哪些物質(zhì)?15、C3植物和C4植物有何不同之處?參考答案問答題1、從植物生理與作物高產(chǎn)角度試述你對光呼吸的評價光呼吸對光合碳同化是有利還是有害,一直是當(dāng)前爭論的焦點,據(jù)推算,在正常的大氣條件下,由乙醇酸途徑放出的CO2占光合固定的CO214%。也有認(rèn)為光呼吸所損失碳素占凈光合率的30%左右。同時乙醇酸含成及其代又消耗了大量能量,
27、因此,光呼吸是植物體的無效生化循環(huán),對光合作用原初生產(chǎn)量是不利的。然而近年研究發(fā)現(xiàn),光呼吸對植物生理代并不是完全無效的,而是光合碳代所必需,至少是不可防止的。表現(xiàn)在:光呼吸是光合作用的保護(hù)性反響。例如在強(qiáng)光和CO2缺乏環(huán)境下級和光抑制;光呼吸與光合糖代有密切關(guān)系,有利于蔗糖和淀粉的合成;光呼吸與氯代關(guān)系也很密切,既為硝酸鹽復(fù)原提供復(fù)原劑,也是氨基酸甘氨酸和絲氨酸生物合成的補(bǔ)充途徑。因而對光呼吸的抑制不能一概而論,研究發(fā)現(xiàn),光呼吸被抑制2030的情況下,凈光合效率可提高1020%,如果抑制超過30%時,光合效率反而有所降低。2、葉色深淺與光合作用有何關(guān)系?為什么?葉色深淺反映葉綠素含量的上下,在
28、一定圍,光合速率與葉綠素含量成正相關(guān),超過一定圍時,葉綠素含量對光合作用的影響已不明顯,因為這時葉綠素含量已有充裕,已不再是光合作用的限制因子。葉色深的植物,利用弱光的能力較強(qiáng),因此陰生植物一般葉色較深,但在強(qiáng)光照下,葉色深有利于收集光能的優(yōu)點已不復(fù)存在。3、是誰用什么方法證明光合作用釋放的氧來源于水,而不是CO2?大約在1930年以前,研究光合作用的學(xué)者都相信,光合作用釋放的氧來源于CO2,碳最后被水復(fù)原為碳水化合物。最先提出光合作用釋放的氧來源于水,而不是CO2的學(xué)者是C.B.Van Niel,他發(fā)現(xiàn)有些細(xì)菌如紫色硫細(xì)菌,在照光條件下利用H2S,將CO2復(fù)原形成有機(jī)物,沒有氧的釋放,但有硫
29、或硫酸的產(chǎn)生,根據(jù)的Van Niel意見,光合作用可用下式表示:對綠色植物來說,2A就是氧,對紫色硫細(xì)菌則是硫,因此他推論光合作用釋放的氧是來源于水而不是CO2。第二個用實驗證明光合放氧是來源于水的是英國劍橋大學(xué)的Hill,他在葉綠體懸浮液中參加適當(dāng)?shù)碾娮邮荏w如鐵氰化鉀,在照光時,則可在沒有CO2復(fù)原的情況下釋放氧。真正證明光合作用釋放的氧是來源于水的是Kamen和Ruben,他們將綠色細(xì)胞放在含18O2的水中,照光時釋放的氧是18O2、而不與CO2中的氧一樣,如果用18O2的CO2和普通的水進(jìn)展光合試驗,則釋放的氧不是18O2,而是普通的氧,這就有力地證明光合放氧是來源于水,而不是CO2。4
30、、試述光對光合作用的影響。光對光合作用的影響是多方面的。包括光強(qiáng)和光質(zhì),一方面影響葉綠素的生物合成,一方而影響光合速率。光是葉綠素形成的必要條件,由原對綠素酸酯復(fù)原成葉綠素酸酯需要在光下才能進(jìn)展。所以黑暗中生長的幼苗不能形成葉綠素而呈黃白色。過強(qiáng)的光照容易使葉綠素被光氧化破壞,對葉綠素形成也不利。實驗證明,光質(zhì)對葉綠素形成有關(guān),單色光不如全色光,單色光中又以紅光最好,蘭光次之,綠光最差。光還影響葉綠體的發(fā)育,黑暗下,葉綠體發(fā)育是畸形,片層構(gòu)造不興旺或不能形成,見光后才能逐漸轉(zhuǎn)入正常。光影響氣孔的開閉,進(jìn)而影響葉片溫度和CO2的吸收光是光合作用能量的來源,沒有光,同化力ATP和NADPHH+不能
31、形成,就不能同化CO2;除光強(qiáng)外,光質(zhì)也影響光合速率。例如菜豆在紅光下光合速率最快,蘭光次之,綠光最差。水稻表現(xiàn)為蘭光最好,紅光次之,綠光最差。5、扼要表達(dá)光呼吸過程中乙醇酸的來源。乙醇酸主要是通過RuBp羧化酶一加氧酶的作用而形成,該酶有雙重催化功能:即可催化RuBp的羧化反響,也可催化RuBp的加氧反響。當(dāng)環(huán)境中O2分壓高,CO2分壓低時,此酶進(jìn)展加氧反響,生成3PGA和磷酸乙醇酸,反響如下:+磷酸乙醇酸磷酸乙醇酸乙醇酸此外,也可通過光合碳循環(huán)中轉(zhuǎn)酮酶的作用形成少量乙醇酸。6、何謂光合作用?用什么簡便方法證明光合作用的存在。光合作用是綠色植物吸收日光能,將CO2和H2O同化為有機(jī)化合物并釋
32、放氧氣的過程。光合產(chǎn)物主要是碳水化合物,故可用下式來表示:依據(jù)這一原理,可以用以下簡便方法證明植物在光下的光合作用。1用水生植物如金魚藻,切斷莖,切口向上,置于光下,則可見切口處有氣泡放出,放出的氣泡就是氧氣,而在暗中則沒有氣泡的發(fā)生。2將陸生植物葉片制成小圓片,放入水過減壓抽氣使其下沉,再放入約含1%的碳酸氫鈉溶液中,置于直射光下,則小圓片很快就上浮,小圓片上有很多小氣泡,是光合作用釋放的氧,而在暗中則小圓片不上浮。3有些在光下累積淀粉的植物葉片,可用剪有一定形狀空洞的黑紙,夾在預(yù)先在暗處放置約兩天的植物葉片上,放于直射光下,2小時后,剪下葉片,除去黑紙,用乙醇脫色后放入碘液中,則可見未被黑
33、紙遮蓋的局部變?yōu)樘m黑色,證明有淀粉存在,而未爆光處則不變色。7、試用化學(xué)滲透學(xué)說解釋光合電子傳遞與磷酸化相偶聯(lián)的機(jī)理。光合磷酸化是在光合膜上進(jìn)展的,光合膜上的光系統(tǒng)吸收光能后,啟動電子在光合膜上傳遞。電子傳遞過程中,質(zhì)子通過PQ穿梭被泵入類囊體腔,同時水的光解也在膜側(cè)釋放出質(zhì)子,因而形成了跨膜的質(zhì)子梯度差和電位差,即膜腔電位較正而外側(cè)較負(fù),兩者合稱為質(zhì)子動力勢差PMF。按照P.Mitchell的化學(xué)滲透學(xué)說,光合電子傳遞所形成的質(zhì)子動力勢是光合磷酸化的動力,質(zhì)子有從高濃度的側(cè)反回到低濃度外側(cè)的趨勢,當(dāng)通過偶聯(lián)因子復(fù)合物CF1F0反回到外側(cè)時,釋放出的能量被偶聯(lián)因子捕獲,使ADP和無機(jī)磷形成AT
34、P。這一學(xué)說已經(jīng)獲得越來越多的實驗的證實和支持。8、根據(jù)光合作用碳素同化途徑的不同,可以將高等植物分為哪三個類群?根據(jù)光合作用碳同化途徑的不同,可以將高等植物區(qū)分為三個類群,即C3途徑卡爾文循環(huán)或光合碳循環(huán)、C4二羧酸途徑及景天酸代途徑。C3途徑是光合碳循環(huán)的根本途徑,CO2的承受體為RuBp,在RuBp羧化酶催化下,形成兩分子三碳化合物3PGA。C4途徑是六十年代中期在玉米、甘蔗、高梁等作物上發(fā)現(xiàn)的另一代途徑。CO2與PEP在PEP羧化酶作用下,形成草酰乙酸,進(jìn)而形成蘋果酸或天冬氨酸等四碳化合物。景天酸代途徑又稱CAM途徑。光合器官為肉質(zhì)或多漿的葉片,有的退化為莖或葉柄。其特點是氣孔晝閉夜開
35、。夜晚孔開放時,CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞,在PEP羧化酶作用下,將CO2與PEP羧化為草酰乙酸,復(fù)原成蘋果酸,貯藏在液泡中。白天光照下再脫羧參與卡爾文循環(huán)。9、植物體水分虧缺使光合速率減弱的原因何在?1水分虧缺常導(dǎo)致葉片萎蔫,不能保持葉片正常狀態(tài)。保衛(wèi)細(xì)胞膨壓降低,氣孔關(guān)閉,CO2從葉外表透過氣孔擴(kuò)散到葉氣室及細(xì)胞間隙受阻,CO2吸收標(biāo)減少,影響光合速率。2水分虧缺,氣孔關(guān)閉,蒸騰減弱,葉溫升高,從而降低酶活性和破壞葉綠素,使光合速率降低3水分虧缺時,植物呼吸反常增強(qiáng)。4水分虧缺時,影響蛋白質(zhì)的水合度,從而影響蛋白質(zhì)分子構(gòu)造及排列以及酶系統(tǒng)的空間構(gòu)型,從而影響光合速率。5缺水時,影響葉片光合原料供給
36、和光合產(chǎn)物運輸。6水分虧缺,植株生長矮小,影響光合面積,從而影響光合速率由此可見,保證水分的正常供給,才有利于提高光合速率和作物產(chǎn)量。10、哪些礦質(zhì)元素影響光合作用速率?為了奪取作物高產(chǎn),應(yīng)該如何做到合理施肥?植物生命活動所必需的礦質(zhì)元素,都對光合作用速率有著直接或間接的影響,例如:N和Mg是葉綠素的組成元素,F(xiàn)e、Mn、Mg是葉綠素形成所必需的,N、P、S、Mg等是構(gòu)成葉綠體片層構(gòu)造不可缺少的成分;Fe、Cu等在光合電子傳遞中具有重大作用,水的光解反響需Cl和Mn的參加;光合磷酸化需要P;K+調(diào)節(jié)氣孔開閉;Zn是催化CO2水合反響的碳酸酐酶組成成分;光合碳循環(huán)中的所有糖類都是含磷酸式團(tuán)的糖類
37、;B促進(jìn)光合產(chǎn)物蔗糖的運輸。由此可見,為了奪取作物高產(chǎn),在給作物施肥時,除了施用大量元素之外,還需要配合微量元素的施用。無機(jī)肥與有機(jī)肥配合施用,才能全面合理。11、比擬以下兩種概念的異同點:1光呼吸和暗呼吸2光合磷酸化和氧化磷酸化1光呼吸和暗呼吸特征暗呼吸光呼吸對光的要求光暗均可進(jìn)展只在光下進(jìn)展底物糖、脂肪、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸乙醇酸進(jìn)展部位活細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)線粒體葉綠體過氧化體線粒體歷程EMPTCA呼吸鏈乙醇酸循環(huán)C2循環(huán)能量狀況釋放能量加以利用消耗能量O2與CO2吸收O2,釋放CO2吸收O2釋放CO22光合磷酸化和氧化磷酸化特征一樣點不同點光合磷酸化氧化磷酸化進(jìn)展部位均在膜上進(jìn)展類囊體膜上線粒體膜上形
38、成ATP部位均有ATP復(fù)合酶,能形成ATP在膜外側(cè)形成在膜側(cè)形成電子傳遞體位置均有一系列電子遞體在光合鏈上在呼吸鏈上能量狀況均有能量轉(zhuǎn)換來自光能激發(fā),貯藏能量來自底物分解,釋放能量與H2O的關(guān)系均與H2O有關(guān)是H2O的光解是H2O的生成質(zhì)子泵均有質(zhì)子泵PQ穿梭;將H+泵到膜UQ穿梭,將H+泵到膜外12、何謂光能利用率?光能利用率不高的原因有哪些?光能利用率是指單位面積上的綠色植物光合產(chǎn)物中所累積的化學(xué)能量與照射在這塊面積上的日光能的比率。以年來計算,一般作物的光能利用率不到1%,森林植物大概只有0.1%。光能利用率不高的原因是很多的,主重有以下幾方面。1一局部光不能參加光合作用,可以參加光合作
39、用的光是可見光,它只占到達(dá)地球外表的太陽輻射的45%左右。2漏光,一年中即使種三季,也會有30%左右的光是沒有照射到植物上的。3反射與透射,照在植物葉片上的光大約有1520%未補(bǔ)吸收,而是損失于反射和透射。4量子需要量的損失,被葉綠體吸收的光,在光合作用能量轉(zhuǎn)化過程中只有23%左右累積到光合產(chǎn)物中,77%都損失消耗了。5呼吸消耗的損失,光合產(chǎn)物大約1/3是呼吸消耗了。此外,還有許多因子影響光能利用率,例如光飽和點的損失、葉片衰老、CO2供給缺乏、病蟲危害、水分虧缺、礦質(zhì)營養(yǎng)不良等都會影響植物對光能的利用。13、何謂限制因子律?是誰在什么時候提出來的?其主要意義何在?限制因子律是英國生理學(xué)家F.
40、 F. Blackman于1905年提出來的,這個定律指出:當(dāng)一個過程的進(jìn)展受假設(shè)干個獨立因子所影響時,這個過程進(jìn)展的速度受最低量因子的步伐所限制。例如在弱光下,很低的CO2濃度就到達(dá)了飽和,增加CO2濃度不能增加光合速率,因為限制因子是光,只有增加光強(qiáng),才能提高光合速率,但當(dāng)光強(qiáng)增加到一定程度后,CO2又變?yōu)槿狈?,不能滿足光合作用的需要,成了限制因子。這一定律是光合作用研究史上的一個轉(zhuǎn)折點,它說明象光合作用這樣復(fù)雜的過程,任何一個因子都沒有絕對不變的最適值,這些因子間是互為前提互相制約的,因此,這一定律是一切單因子研究的理論根底。關(guān)于光合作用的兩步機(jī)理,也是受這一定律的啟發(fā)提出來的。14、光
41、合作用的光反響是在葉綠體哪局部進(jìn)展的?產(chǎn)生哪些物質(zhì)?暗反響在葉綠體哪局部進(jìn)展?可分哪幾個大階段?產(chǎn)生哪些物質(zhì)?光合作用的光反響是在葉綠體的類囊體膜上進(jìn)展的,可分為原初反響、水的光解和光合電子傳遞、光合磷酸化三大步驟,其產(chǎn)物除釋放氧外,還形成高能化合物ATP和NADPH2,兩者合稱為同化力,光能就累積在同化力中。光合作的暗反就是指CO2的固定和復(fù)原,這一過程是在葉綠體的間質(zhì)中進(jìn)展的,可分為CO2的固定、初產(chǎn)物的復(fù)原、光合產(chǎn)物的形成和的CO2受體RuBP的再生這四大階段。光反響形成的同化力即用于CO2固定后的初產(chǎn)物復(fù)原,光合碳循環(huán)的正常運轉(zhuǎn)還需光的誘導(dǎo),因為光合環(huán)的調(diào)節(jié)酶是在光下活化,暗中則失活的
42、,因此光合碳循環(huán)實際上也是離不開光的。光合碳循環(huán)的產(chǎn)物如以脫離環(huán)后的產(chǎn)物來評價,則是葡萄糖,最后形成蔗糖或淀粉。15、C3植物和C4植物有何不同之處?C3植物和C4植物的差異特征C3植物C4植物葉構(gòu)造維管束鞘不興旺,其周圍葉肉細(xì)胞排列疏松維管束鞘興旺,其周圍葉肉細(xì)排列嚴(yán)密葉綠體只有葉間細(xì)胞有正常葉綠體葉肉細(xì)胞有正常葉綠體,維管束鞘細(xì)胞有葉綠體,但基粒無或不興旺葉綠素a/b約3:1約4:1CO2補(bǔ)償點307010光飽和點低35萬燭光高碳同化途徑只有光合碳循環(huán)C3途徑C4途徑和C3途徑原初CO2受體RuBpPEP光合最初產(chǎn)物C3酸PGAC4酸OAARuBp羧化酶活性較高較低PEP羧化酶活性較低較高
43、凈光合速率強(qiáng)光下較低1535較高4080光呼吸高,易測出低,難測出碳酸酐酸活性高低生長最適溫度較低較高蒸騰系數(shù)高450950低250350第四章HYPERLINK ../jpkc/zwsl*/*iti/%CF%B0%CC%E2%BC%B0%B4%F0%B0%B8.htm l ml植物的呼吸作用問答題1、在無氧條件下,單獨把丙酮酸參加綠豆提取液中,結(jié)果只有少量的乙醇形成。但是,如果在一樣條件下參加大量的葡萄糖,則生成大量的乙醇,這是什么原因?2、在酵母提取液中葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇。如果向提取液中分別參加以下物質(zhì),對物質(zhì),對發(fā)酵速率有什么影響?請簡要說明其原因。1碘代乙酸,2ATP
44、,3ADP+無機(jī)磷,4NaF。3、為什么呼吸作用是一個多步驟的過程而不是葡萄糖的直接氧化?4、一分子葡萄糖通過糖酵解和TCA環(huán)的途徑完全氧化時,1可以產(chǎn)生多少分子ATP?2葡萄糖完全氧化成CO2和H2O時,G02867.5kJmol-。細(xì)胞ATP水解的G030.5kJmol-。葡萄糖氧化所釋放的能量有多少%以ATP形式被貯藏起來?3其余的能量到哪里去了?5、小籃子法測定萌發(fā)的小麥種子呼吸強(qiáng)度,以BaOH2吸收呼吸時放出的CO2種子重5g,反響進(jìn)展20分鐘,用0.1N-草酸滴定剩余的BaOH2,用去草酸18ml,空白滴定用去草酸20 ml,計算萌發(fā)小麥種子的呼吸強(qiáng)度。6、長時間的無氧呼吸為何會使
45、植物受傷死亡?7、機(jī)械損傷會顯著加快植物組織呼吸速率的原因何在?8、呼吸作用于生理功能有哪些?9、呼吸代的多條途徑對植物生存有何適應(yīng)意義?10、試從不同底物呼吸途徑呼吸鏈和末端氧化舉出呼吸代途徑各三條。11、呼吸作用和光合作用之間的相互依存關(guān)系表現(xiàn)在哪些方面?12、線粒體的超微構(gòu)造是如何適應(yīng)其呼吸作用這一特定功能的?13、磷酸戊糖途徑與EMP-TCA途徑相比有何不同?14、呼吸作用是怎樣影響植物的水分收收,礦質(zhì)營養(yǎng)等生理活動的?15、呼吸作用對農(nóng)業(yè)實踐有何重要作用?16、為什么種子入倉時間的含水量不能超過其臨介含水量?17、白天在實驗室測定植物莖葉的呼吸速率會受到什么影響?如何解決?18、萌發(fā)
46、的大麥種子其RQ值等于0.97,而同一種子胚的RQ值等于0.23,為什么?如果將種浸入水中,發(fā)現(xiàn)RQ值可增加至6.5,為什么?19、試述戊糖酸途徑的出現(xiàn)意義。參考答案1、在無氧條件下,單獨把丙酮酸參加綠豆提取液中,結(jié)果只有少量的乙醇形成。但是,如果在一樣條件下參加大量的葡萄糖,則生成大量的乙醇,這是什么原因?在由丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖嫉姆错懼?,需要NADH和H+作為乙醇脫氫酶的供氫體。一分子葡萄糖經(jīng)糖酵解轉(zhuǎn)變成丙酮酸的過程中柯生成2分的NADH和H+,能直接作為乙醇脫氫酶的供氫體。因此參加葡萄糖可生成大量乙醇。2、在酵母提取液中葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇。如果向提取液中分別參加以下物質(zhì),對物質(zhì),對發(fā)酵速率有
47、什么影響?請簡要說明其原因。1碘代乙酸,2ATP,3ADP+無機(jī)磷,4NaF。碘代乙酸是磷酸甘油醛脫氫酶的抑制,NaF是烯醇化酶的抑制劑,ATP抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。所以1、2和4都降低發(fā)酵速率。ADP和無機(jī)磷可提高磷酸果糖激酶的活性,從而提高發(fā)酵速率。3、為什么呼吸作用是一個多步驟的過程而不是葡萄糖的直接氧化?葡萄糖的直接氧化就相當(dāng)燃燒,能量會突然以熱的形式全部釋放出來。對植物而言,突然全部釋放出這樣多的能量是一種浪費。所以,植物通過多步驟的氧化作用使能量分為一小份一小份地釋放,并能立即用于其他過程,比方用于合成ATP分子,從而防止了能量的浪費。4、一分子葡萄糖通過糖酵解和TCA環(huán)的
48、途徑完全氧化時,1可以產(chǎn)生多少分子ATP?2葡萄糖完全氧化成CO2和H2O時,G02867.5kJmol-。細(xì)胞ATP水解的G030.5kJmol-。葡萄糖氧化所釋放的能量有多少%以ATP形式被貯藏起來?3其余的能量到哪里去了?136分子,238%,3以熱的形式釋放。5、小籃子法測定萌發(fā)的小麥種子呼吸強(qiáng)度,以BaOH2吸收呼吸時放出的CO2種子重5g,反響進(jìn)展20分鐘,用0.1N-草酸滴定剩余的BaOH2,用去草酸18ml,空白滴定用去草酸20 ml,計算萌發(fā)小麥種子的呼吸強(qiáng)度。小麥種子呼吸強(qiáng)度鮮重小時=2.64mgCo2/gFWh6、長時間的無氧呼吸為何會使植物受傷死亡?長時間的無氧呼吸會使
49、植物受傷死亡的原因:第一,無氧呼吸產(chǎn)生酒精,酒精使細(xì)胞質(zhì)的蛋白質(zhì)變性;第二,因為無氧呼吸利用每摩爾葡萄糖產(chǎn)生的能量很少,相當(dāng)于有氧呼吸的百分之幾約8%,植物要維持正常的生理需要,就要消耗更多的有機(jī)物,這樣,植物體養(yǎng)料耗損過多;第三,沒有丙酮酸氧化過程,許多由這個過程的中間產(chǎn)物形成的物質(zhì)就無法繼續(xù)合成。作物受澇死亡,主要原因就在于無氧呼吸時間過久。7、機(jī)械損傷會顯著加快植物組織呼吸速率的原因何在?機(jī)械損傷會顯著加快組織的呼吸速率,其理由如下:第一,原來氧化酶與其底物在構(gòu)造上是隔開的,機(jī)械損傷使原來的間隔破壞,氧氣供給充足,酚類化合物就迅速地被氧化;第二,細(xì)胞被破壞后,底物與呼吸酶接近,于是正常的
50、糖酵解和氧化分解以及PPP代加強(qiáng);第三是機(jī)械損傷使*些細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚鸂顟B(tài),以形成愈傷組織去修補(bǔ)傷處,這些生長旺盛的細(xì)胞的呼吸速率就比原來休眠或成熟組織的呼吸速率快得多。8、呼吸作用于生理功能有哪些?呼吸作用生理意義如下:1呼吸作用提供植物生命活動所需要的大局部能量。植株對礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收和運輸,有機(jī)物的運輸和合成,細(xì)胞的分裂和伸長等等,無一不需要能量。2呼吸過程為其他化合物合成提供碳架。呼吸過程產(chǎn)生的一系列的中間產(chǎn)物,是進(jìn)一步合成植物體各種重要化合物蛋白質(zhì)、脂肪、核酸的原料。3呼吸作用與抗病性有關(guān),旺盛的呼吸作用可以把病原菌分必的毒素氧化分解為二氧化碳和水或轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。另外,呼吸過程中還可心
51、產(chǎn)生一些對病菌有毒的物質(zhì),如酚類化合物。9、呼吸代的多條途徑對植物生存有何適應(yīng)意義?植物代受基因的控制,而代包括過程、產(chǎn)物等又對基因表達(dá)具控制作用,基因在不同時空的有序即表現(xiàn)為植物的生長發(fā)育過程,高等植物呼吸代的多條途徑不同底物、呼吸途徑、呼吸鏈及末端氧化等使其能適應(yīng)變化多端的環(huán)境條件。如植物遭病菌浸染時,PPP增強(qiáng),以形成植保素,木質(zhì)素提高其抗病能力,又如水稻根在淹水缺氧條件下,乙醇酸氧化途徑和與氧親和力高的細(xì)胞色素氧化酶活性增強(qiáng)以保持根的正常生理功能任舉二例說明。10、試從不同底物呼吸途徑呼吸鏈和末端氧化舉出呼吸代途徑各三條。呼吸作用可利用不同的底物如糖、蛋白質(zhì)、脂肪等。經(jīng)不同的呼吸途徑如
52、無氧條件下的形成酒精或乳酸;有氧條件下EMP-TCA、PPP、乙醛酸循環(huán),乙醇酸途徑以及不同的呼吸鏈如NADH鏈、FADH鏈,抗氰呼吸鏈等,不同的末端氧化酶如細(xì)胞色素氧化酶,抗氰氧化酶,多酸氧化酶,黃酶等。以形成不同的產(chǎn)物、構(gòu)成不同的構(gòu)造以適應(yīng)變化多端的環(huán)境,從而利于植物的生長發(fā)育和種的繁衍。答復(fù)以下問題時應(yīng)得上述論點有機(jī)聯(lián)系加以說明11、呼吸作用和光合作用之間的相互依存關(guān)系表現(xiàn)在哪些方面?光合作用和呼吸作用是相互依存、共處于一個統(tǒng)一中的,沒有光合作用提供的有機(jī)物,就不可能有呼吸作用,如果沒有呼吸作用;光合過程也無法完成,兩者相互依存的關(guān)系如下:1光合作用所需的ADP和NADP+與呼吸作用所需
53、的ADP和NADP+PPP途徑所需是一樣的,共用的。2光合作用的碳循環(huán)與呼吸作用的戊糖磷酸途徑根本上是可逆反響關(guān)系,它們的中間產(chǎn)物同樣是三碳糖磷酸甘油醛、四碳糖磷酸赤蘚糖、五碳糖磷酸核糖、磷酸核酮糖、磷酸木酮糖、六碳糖磷酸果糖、磷酸葡萄糖及七碳糖磷酸景天庚酮糖等,許多糖類是可以交替使用的。3光合釋放的O2可供呼吸利用,而呼吸作用釋放的CO2亦能為光合作用所同化。12、線粒體的超微構(gòu)造是如何適應(yīng)其呼吸作用這一特定功能的?1線粒體具雙層膜,外膜平滑透性比膜高,膜具高度選擇性,保持線粒體代的正常運行;2膜里面的腔為克可溶性蛋白質(zhì)的襯質(zhì),TCA環(huán)酶等聚集于此,此外不含少量DNA、RNA;3膜褶形成嵴以
54、擴(kuò)大面積,增大電子傳遞附著的外表,嵴的數(shù)目隨呼吸的增強(qiáng)而增多;4膜則例具帶柄的顆粒,為實現(xiàn)氧化磷酸化的酶等。13、磷酸戊糖途徑與EMP-TCA途徑相比有何不同?第一、磷酸戊糖途徑中脫氫酶的輔酶是NADP+而非NAD+,生成物是NADPH而非NADH。第二、磷酸戊糖途徑中無底物水平磷酸化,所以無ATP生成,而有無機(jī)磷酸的生成物。第三、葡萄糖直接氧化成葡萄糖酸等有機(jī)羧酸。第四、在戊糖途徑中有戊糖磷酸酯的互變,而EMP-TCA無,這種相互轉(zhuǎn)變與光合碳循環(huán)相對映,稱氧化的戊糖循環(huán)。戊糖是合成核苷酸的原料。14、呼吸作用是怎樣影響植物的水分收收,礦質(zhì)營養(yǎng)等生理活動的?1呼吸作用促進(jìn)礦質(zhì)吸收,降低根細(xì)的滲
55、透勢和水勢,利用于根系滲透吸水。2呼吸作用提供的中間活性物質(zhì)和ATP等載體蛋白的形成、變構(gòu)、旋轉(zhuǎn)等促進(jìn)對礦質(zhì)元素的吸收。3呼吸作用提供的ATP開動質(zhì)膜上的質(zhì)子泵造成膜外動力勢差,趨動礦質(zhì)的吸收。4呼吸作用促進(jìn)根系的生長發(fā)育,不斷追逐和吸收水吧。15、呼吸作用對農(nóng)業(yè)實踐有何重要作用?呼吸作用對農(nóng)業(yè)實踐中的意義,可從兩個方面來說明。1在作物栽培中,許多農(nóng)業(yè)措施都是為了保證呼吸作用的正常進(jìn)展而制訂的,如浸種催芽中要定時澆水和翻堆;秧田的濕潤灌溉;旱作的中耕松土2種子、果蔬的貯藏與呼吸作用息息相關(guān),如在種子貯藏中必須注意種子的平安含水量,并要降低溫度,以降低呼吸作用,延長種子的貯藏時間;又如果實和蔬菜
56、的貯藏中要晝防止機(jī)械損傷的根底上,控制溫度、濕度和空氣三條件,以降低呼吸作用對有機(jī)物質(zhì)的消耗,使果實和蔬菜保持色、得、味和新鮮狀態(tài)。有的果實具有呼吸躍變現(xiàn)象,控制溫度和CO2濃度抑制呼吸,延緩呼吸躍變出現(xiàn)的時間,增加果實貯藏時間。16、為什么種子入倉時間的含水量不能超過其臨介含水量?種子含水量超過臨介含水量,種子出現(xiàn)自由水,使蛋白質(zhì)水含酶活化,呼吸速率提高,消耗種子貯藏物,產(chǎn)生呼吸熱提高庫溫,進(jìn)一步促進(jìn)呼吸作用,使種子變質(zhì)。種子含水量增高,空氣相對濕度相應(yīng)增大,附于種子外表的微生物滋生繁衍,使種子霉變。只有在平安含水量圍,種子中只有束縛水,空氣相對濕度低,抑制呼吸等生化反響和微生物滋生,種子可
57、平安貯藏。17、白天在實驗室測定植物莖葉的呼吸速率會受到什么影響?如何解決?白天在實驗室測植物莖葉的呼吸速率,由于有光綠色即分仍可進(jìn)展光合作用,同化CO2并釋放O2,因而會干擾測定結(jié)果。因此,應(yīng)用黑布等遮光,消除光合作用影響的條件下來測定莖葉的呼吸作用。18、萌發(fā)的大麥種子其RQ值等于0.97,而同一種子胚的RQ值等于0.23,為什么?如果將種浸入水中,發(fā)現(xiàn)RQ值可增加至6.5,為什么?大麥種子的胚乳含淀粉,水解后形成糖,以糖為呼吸底物,其呼吸商為1,故大麥種子的呼吸商接近于1。同一種子的胚含較多的脂肪,因此呼吸商的值小于1,等于0.23。如將種子浸入水中,種子主要進(jìn)展無氧呼吸,故呼吸商升至6
58、.5或更高。19、試述戊糖酸途徑的出現(xiàn)意義。PPPHMP途徑定位于細(xì)胞質(zhì),形成的中間產(chǎn)物在生理活動中十分活潑,溝通各個代反響核酮糖-5-磷酸和核糖-5-磷酸是組成核酸的原料;丙糖、丁糖、巳糖和庚糖的磷酸酯也是卡樂文循環(huán)的中間產(chǎn)物,把光合作用和呼吸作用聯(lián)系起來;甘油醛-3-磷酸為EMP相通;赤蘚糖-4-磷酸和-3-磷酸甘油酸可通過莽草酸途徑形成芳香族氨基酸,酚類物質(zhì)提高植物抗病能力;形成的NADPH是脂肪合成所必需等。1分第五章HYPERLINK ../jpkc/zwsl*/*iti/%CF%B0%CC%E2%BC%B0%B4%F0%B0%B8.htm l ml植物體有機(jī)物的代
59、問答題1、試指出萜類分類依據(jù)、種類以及生物合成途徑。2、簡述木質(zhì)素的生物合成途徑。3、舉例說明植物體重要的類萜及其生理意義。參考答案:問答題1、答:萜類是根據(jù)異戊二烯的數(shù)目進(jìn)展分類的、可分為以下種類:單萜、倍半萜、雙萜、三萜、四萜和多萜等。其生物合成有兩條途徑:甲羥戊酸途徑和甲基赤蘚醇磷酸途徑。2、答:木質(zhì)素的生物合成是以苯丙氨酸和酪氨酸為起點。首先,苯丙氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楣鹌に幔鹌に岷屠野彼嵊址謩e轉(zhuǎn)變?yōu)?-香豆酸,然后,4-香豆酸形成了咖啡酸,阿酸,5-羥基阿酸和芥子酸。它們分別與乙酰輔酶A結(jié)合,相應(yīng)地被催化為高能CoA硫脂衍生物,進(jìn)一步被復(fù)原為相應(yīng)的醛,再被脫氫酶復(fù)原為相應(yīng)的醇,即4-香豆醇、松
60、柏醇,5羥基阿醇和芥子醇。上述四種醇類經(jīng)過糖基化作用,進(jìn)一步形成葡萄香豆醇、松柏苷、5-羥基阿苷和丁香苷,再通過質(zhì)膜運輸?shù)郊?xì)胞壁,在-糖苷酶作用下釋放出相應(yīng)的單體醇最后這些單體經(jīng)過氧化和聚合作用形成木質(zhì)素。3、答:1揮發(fā)油,多是單萜和倍半萜類化合物,廣泛分布于植物界,它能使植物引誘昆蟲傳粉,或防止動物的侵襲。2固醇,是三萜類的衍生物,是質(zhì)膜的主要組成,它是與昆蟲脫皮有關(guān)的植物脫皮激素的成分。3類胡蘿卜素的四萜的衍生物,包括胡蘿卜素、葉黃素,番茄紅素等,常能決定花、葉和果實的顏色。胡蘿卜素和葉黃素能吸收光能,參與光合作用,胡蘿卜素也是維生素A的主要來源。4橡膠是最有名的高分子化合物,一般由150
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