植物生物學(xué)與植物生理學(xué)知識(shí)要點(diǎn)題庫(kù)（附答案）一、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能1.植物細(xì)胞區(qū)別于動(dòng)物細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu)特征有哪些？-答案：植物細(xì)胞區(qū)別于動(dòng)物細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu)特征有細(xì)胞壁、液泡和質(zhì)體。細(xì)胞壁位于細(xì)胞的最外層，對(duì)細(xì)胞起保護(hù)和支持作用，由纖維素、半纖維素、果膠等物質(zhì)組成。液泡是植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓、儲(chǔ)存物質(zhì)等功能，成熟植物細(xì)胞有一個(gè)中央大液泡。質(zhì)體包括葉綠體、有色體和白色體等，葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。2.簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能。-答案：細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)模型主要是流動(dòng)鑲嵌模型，它由磷脂雙分子層構(gòu)成基本骨架，蛋白質(zhì)分子鑲嵌、貫穿或附著在磷脂雙分子層中。磷脂分子具有親水性的頭部和疏水性的尾部，這種結(jié)構(gòu)使細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。細(xì)胞膜的功能主要有：①物質(zhì)運(yùn)輸，包括被動(dòng)運(yùn)輸（自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散）和主動(dòng)運(yùn)輸，能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞；②信號(hào)傳遞，細(xì)胞膜上有各種受體，能夠識(shí)別和結(jié)合外界信號(hào)分子，將信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)；③細(xì)胞識(shí)別，細(xì)胞膜表面的糖蛋白等物質(zhì)具有識(shí)別功能，有助于細(xì)胞間的相互識(shí)別和通訊；④維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，為細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)提供相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境。3.線(xiàn)粒體和葉綠體在結(jié)構(gòu)和功能上有哪些異同點(diǎn)？-答案：-相同點(diǎn)：-都具有雙層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜都有不同程度的折疊，以增大膜面積。-都含有少量的DNA和RNA，能夠進(jìn)行半自主復(fù)制，具有自己的遺傳系統(tǒng)。-都參與能量的轉(zhuǎn)換，在線(xiàn)粒體和葉綠體中都進(jìn)行著能量的儲(chǔ)存和釋放過(guò)程。-不同點(diǎn)：-結(jié)構(gòu)方面：線(xiàn)粒體的內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴，嵴上有與有氧呼吸有關(guān)的酶；葉綠體的內(nèi)膜不形成嵴，其內(nèi)部有由類(lèi)囊體堆疊而成的基粒，類(lèi)囊體膜上有與光合作用有關(guān)的色素和酶。-功能方面：線(xiàn)粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所，將有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能和熱能，為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供能量；葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，儲(chǔ)存在有機(jī)物中。4.簡(jiǎn)述內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類(lèi)型和功能。-答案：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分為糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面附著有核糖體，其主要功能是合成分泌蛋白、膜蛋白以及溶酶體蛋白等，并對(duì)這些蛋白質(zhì)進(jìn)行初步的加工和運(yùn)輸。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面沒(méi)有核糖體附著，它參與脂質(zhì)的合成，如磷脂、膽固醇等；還參與糖類(lèi)的代謝，以及解毒作用等。此外，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)還與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸和細(xì)胞間的物質(zhì)交換有關(guān)，是細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈?.植物細(xì)胞的微管和微絲在細(xì)胞中有哪些重要作用？-答案：-微管的作用：-維持細(xì)胞形態(tài)，微管構(gòu)成細(xì)胞的骨架系統(tǒng)，為細(xì)胞提供了機(jī)械支持，使細(xì)胞保持一定的形狀。-參與細(xì)胞分裂，在有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中，微管形成紡錘體，牽引染色體的移動(dòng)，確保染色體能夠準(zhǔn)確地分配到子細(xì)胞中。-參與物質(zhì)運(yùn)輸，微管作為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)能壍?，一些?xì)胞器和囊泡可以沿著微管進(jìn)行定向運(yùn)輸。-參與鞭毛和纖毛的運(yùn)動(dòng)，鞭毛和纖毛的核心結(jié)構(gòu)是由微管組成的，微管之間的滑動(dòng)導(dǎo)致鞭毛和纖毛的擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)。-微絲的作用：-參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，如細(xì)胞的變形運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞質(zhì)環(huán)流等都與微絲的收縮和舒張有關(guān)。-維持細(xì)胞形態(tài)，微絲與細(xì)胞的邊緣和表面結(jié)構(gòu)有關(guān)，對(duì)細(xì)胞的形狀維持有一定作用。-參與物質(zhì)運(yùn)輸，微絲可以與一些運(yùn)動(dòng)蛋白相互作用，幫助運(yùn)輸物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的移動(dòng)。-參與細(xì)胞分裂，在細(xì)胞分裂末期，微絲形成收縮環(huán)，通過(guò)收縮使細(xì)胞縊裂為兩個(gè)子細(xì)胞。二、植物的水分生理1.簡(jiǎn)述植物細(xì)胞吸水的方式及其原理。-答案：植物細(xì)胞吸水的方式主要有滲透吸水、吸脹吸水和代謝吸水。-滲透吸水：原理是根據(jù)滲透作用的原理，當(dāng)細(xì)胞與外界溶液接觸時(shí)，如果細(xì)胞液的水勢(shì)低于外界溶液的水勢(shì)，水分就會(huì)從水勢(shì)高的外界溶液通過(guò)半透膜（原生質(zhì)層）向水勢(shì)低的細(xì)胞液中移動(dòng)，這種由于水勢(shì)差引起的水分吸收方式稱(chēng)為滲透吸水。例如，將植物細(xì)胞放在清水中，細(xì)胞會(huì)因滲透作用而吸水膨脹。-吸脹吸水：是指親水膠體物質(zhì)吸水膨脹的現(xiàn)象。植物細(xì)胞中的纖維素、果膠、蛋白質(zhì)等親水性物質(zhì)能夠吸附水分子，使細(xì)胞發(fā)生吸脹作用。未形成液泡的細(xì)胞，如風(fēng)干種子、分生組織細(xì)胞等主要靠吸脹吸水。吸脹作用的大小與親水性物質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量有關(guān)。-代謝吸水：是指細(xì)胞利用呼吸作用釋放的能量，使水分通過(guò)質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程。代謝吸水的機(jī)制目前還不完全清楚，但一般認(rèn)為與細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸和質(zhì)子泵的活動(dòng)有關(guān)。2.什么是水勢(shì)？影響植物細(xì)胞水勢(shì)的因素有哪些？-答案：水勢(shì)是指每偏摩爾體積水的化學(xué)勢(shì)，即水溶液的化學(xué)勢(shì)與純水的化學(xué)勢(shì)之差，除以水的偏摩爾體積所得的商。水勢(shì)的單位是壓力單位，通常用MPa表示。影響植物細(xì)胞水勢(shì)的因素主要有以下幾個(gè)方面：-溶質(zhì)勢(shì)：由于溶質(zhì)顆粒的存在而降低的水勢(shì)，稱(chēng)為溶質(zhì)勢(shì)。溶質(zhì)勢(shì)為負(fù)值，細(xì)胞液中溶質(zhì)濃度越高，溶質(zhì)勢(shì)越低。例如，在干旱環(huán)境中，植物細(xì)胞會(huì)積累一些溶質(zhì)，如脯氨酸、可溶性糖等，以降低溶質(zhì)勢(shì)，從而從外界環(huán)境中吸收水分。-壓力勢(shì)：由于細(xì)胞壁壓力的存在而引起的水勢(shì)變化，稱(chēng)為壓力勢(shì)。壓力勢(shì)一般為正值，當(dāng)細(xì)胞吸水膨脹時(shí)，細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生壓力，使細(xì)胞的壓力勢(shì)升高。但在質(zhì)壁分離時(shí)，壓力勢(shì)為零。-襯質(zhì)勢(shì)：由于細(xì)胞內(nèi)的襯質(zhì)（如細(xì)胞壁、原生質(zhì)體等）對(duì)水分的吸附而引起的水勢(shì)降低，稱(chēng)為襯質(zhì)勢(shì)。襯質(zhì)勢(shì)為負(fù)值，未形成液泡的細(xì)胞，襯質(zhì)勢(shì)起主要作用。-重力勢(shì)：由于重力的作用而使水勢(shì)增加的部分，稱(chēng)為重力勢(shì)。重力勢(shì)的大小取決于細(xì)胞在植株中的高度，一般情況下，重力勢(shì)的影響較小，可以忽略不計(jì)。3.簡(jiǎn)述植物根系吸水的途徑和動(dòng)力。-答案：-根系吸水的途徑：-質(zhì)外體途徑：水分通過(guò)細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙等沒(méi)有細(xì)胞質(zhì)的部分移動(dòng)，這種途徑阻力小，速度快。水分可以在質(zhì)外體中自由擴(kuò)散，直到遇到凱氏帶，凱氏帶阻止了水分和溶質(zhì)通過(guò)質(zhì)外體進(jìn)入中柱，此時(shí)水分必須通過(guò)共質(zhì)體途徑進(jìn)入中柱。-共質(zhì)體途徑：水分從一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)通過(guò)胞間連絲進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，形成一個(gè)連續(xù)的細(xì)胞質(zhì)體系。共質(zhì)體途徑中水分的運(yùn)輸需要跨膜運(yùn)輸，速度相對(duì)較慢，但可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行選擇性吸收和運(yùn)輸。-跨膜途徑：水分通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞的方式。水分可以通過(guò)水孔蛋白等通道蛋白快速進(jìn)出細(xì)胞，這種途徑結(jié)合了質(zhì)外體途徑和共質(zhì)體途徑的特點(diǎn)。-根系吸水的動(dòng)力：-根壓：是指由于根系的生理活動(dòng)使液流從根部上升的壓力。根壓的產(chǎn)生是由于根系主動(dòng)吸收土壤中的離子，使根部細(xì)胞的溶質(zhì)濃度增加，水勢(shì)降低，從而促進(jìn)水分從土壤進(jìn)入根部。根壓可以通過(guò)傷流和吐水現(xiàn)象來(lái)證明。-蒸騰拉力：是指由于葉片蒸騰作用而產(chǎn)生的一系列水勢(shì)梯度使導(dǎo)管中水分上升的力量。葉片蒸騰時(shí)，水分從葉肉細(xì)胞表面蒸發(fā)，導(dǎo)致葉肉細(xì)胞水勢(shì)降低，從而從相鄰細(xì)胞吸水，依次傳遞，最終引起根部細(xì)胞從土壤中吸水。蒸騰拉力是植物吸水的主要?jiǎng)恿?，在蒸騰旺盛時(shí)，根壓的作用相對(duì)較小。4.蒸騰作用有什么生理意義？如何調(diào)節(jié)蒸騰作用？-答案：-蒸騰作用的生理意義：-促進(jìn)水分吸收和運(yùn)輸，蒸騰作用產(chǎn)生的蒸騰拉力是植物根系吸水和水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?，有助于植物從土壤中吸收水分和礦物質(zhì)，并將其運(yùn)輸?shù)街参矬w的各個(gè)部位。-促進(jìn)礦物質(zhì)的運(yùn)輸，蒸騰作用帶動(dòng)了水分的流動(dòng)，礦物質(zhì)會(huì)隨著水分的運(yùn)輸而被帶到植物體的不同部位，保證了植物對(duì)礦物質(zhì)的需求。-降低葉片溫度，蒸騰作用過(guò)程中，水分蒸發(fā)會(huì)吸收大量的熱量，從而降低葉片的溫度，避免葉片因溫度過(guò)高而受到傷害。-有利于氣體交換，蒸騰作用使葉片內(nèi)外的氣體不斷交換，為光合作用提供了充足的二氧化碳，同時(shí)也排出了呼吸作用產(chǎn)生的廢氣。-調(diào)節(jié)蒸騰作用的方法：-調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)度，氣孔是植物蒸騰作用的主要通道，許多外界因素和植物自身的生理狀況都會(huì)影響氣孔的開(kāi)閉。例如，光照、溫度、二氧化碳濃度等都可以調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)度。在生產(chǎn)上，可以通過(guò)控制環(huán)境條件來(lái)調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)度，如在高溫干旱時(shí)，適當(dāng)遮蔭可以降低葉片溫度，減少氣孔開(kāi)度，從而降低蒸騰作用。-改變?nèi)~片面積，通過(guò)修剪、打頂?shù)却胧梢詼p少植物的葉片面積，從而降低蒸騰作用。-使用抗蒸騰劑，抗蒸騰劑是一類(lèi)能夠降低植物蒸騰作用的化學(xué)物質(zhì)，分為物理性抗蒸騰劑（如石蠟、硅酮等，可在葉片表面形成一層薄膜，減少水分蒸發(fā)）和生理性抗蒸騰劑（如脫落酸等，可調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)度）。5.植物在干旱條件下會(huì)發(fā)生哪些生理變化？-答案：植物在干旱條件下會(huì)發(fā)生一系列的生理變化，以適應(yīng)干旱環(huán)境，主要包括以下幾個(gè)方面：-水分生理變化：植物細(xì)胞的水勢(shì)下降，細(xì)胞失水，導(dǎo)致葉片萎蔫。為了減少水分散失，植物會(huì)關(guān)閉氣孔，降低蒸騰作用。同時(shí)，根系會(huì)向更深的土層生長(zhǎng)，增加對(duì)水分的吸收能力。-光合作用變化：干旱會(huì)影響光合作用的各個(gè)環(huán)節(jié)。氣孔關(guān)閉導(dǎo)致二氧化碳進(jìn)入葉片受阻，使光合作用的原料供應(yīng)不足；同時(shí)，干旱還會(huì)影響葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能，降低光合色素的含量和光合酶的活性，從而使光合作用速率下降。-呼吸作用變化：在干旱初期，呼吸作用會(huì)增強(qiáng)，以提供更多的能量用于植物的應(yīng)激反應(yīng)和修復(fù)受損的細(xì)胞。但隨著干旱程度的加劇，呼吸作用會(huì)受到抑制，因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)的水分不足會(huì)影響呼吸酶的活性，同時(shí)光合作用減弱導(dǎo)致呼吸底物供應(yīng)減少。-滲透調(diào)節(jié)：植物會(huì)積累一些滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，如脯氨酸、可溶性糖、甜菜堿等，以降低細(xì)胞的滲透勢(shì)，使細(xì)胞能夠在較低的水勢(shì)下吸收水分，保持細(xì)胞的膨壓和正常的生理功能。-激素調(diào)節(jié)：干旱條件下，植物體內(nèi)的激素平衡會(huì)發(fā)生變化。脫落酸（ABA）含量增加，ABA可以促進(jìn)氣孔關(guān)閉，減少水分散失；同時(shí)，它還可以調(diào)節(jié)基因表達(dá)，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生一些耐旱相關(guān)的蛋白質(zhì)。細(xì)胞分裂素含量降低，細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)，其含量降低有助于植物減少生長(zhǎng)消耗，將更多的能量用于抗旱。-活性氧代謝變化：干旱會(huì)導(dǎo)致植物體內(nèi)活性氧（如超氧陰離子、過(guò)氧化氫等）的積累，這些活性氧會(huì)對(duì)細(xì)胞造成氧化損傷。為了清除活性氧，植物會(huì)提高抗氧化酶（如超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶、過(guò)氧化物酶等）的活性，同時(shí)增加抗氧化物質(zhì)（如維生素C、維生素E、谷胱甘肽等）的含量，以維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡。三、植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)1.植物必需的礦質(zhì)元素有哪些？如何確定植物必需的礦質(zhì)元素？-答案：植物必需的礦質(zhì)元素有17種，其中大量元素有氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、硫（S）；微量元素有鐵（Fe）、錳（Mn）、硼（B）、鋅（Zn）、銅（Cu）、鉬（Mo）、氯（Cl）、鎳（Ni）。確定植物必需的礦質(zhì)元素通常采用溶液培養(yǎng)法（水培法）和砂基培養(yǎng)法。溶液培養(yǎng)法是將植物培養(yǎng)在含有各種礦質(zhì)元素的營(yíng)養(yǎng)液中，通過(guò)觀察植物的生長(zhǎng)狀況來(lái)確定某一元素是否為植物所必需。如果在缺乏某一種元素的營(yíng)養(yǎng)液中，植物不能正常生長(zhǎng)發(fā)育，出現(xiàn)特定的缺素癥狀，而補(bǔ)充該元素后，植物恢復(fù)正常生長(zhǎng)，則可以確定該元素為植物必需的礦質(zhì)元素。砂基培養(yǎng)法是用洗凈的石英砂或玻璃球等作為基質(zhì)，加入營(yíng)養(yǎng)液來(lái)培養(yǎng)植物，其原理與溶液培養(yǎng)法相同。2.簡(jiǎn)述植物根系吸收礦質(zhì)元素的過(guò)程和特點(diǎn)。-答案：-根系吸收礦質(zhì)元素的過(guò)程：-離子吸附在根部細(xì)胞表面，根部細(xì)胞通過(guò)交換吸附的方式將土壤溶液中的離子吸附到細(xì)胞表面。根部細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳溶于水形成碳酸，碳酸解離出氫離子和碳酸氫根離子，這些離子可以與土壤溶液中的陽(yáng)離子和陰離子進(jìn)行交換，使土壤中的離子被吸附到根部細(xì)胞表面。-離子進(jìn)入根部?jī)?nèi)部，離子可以通過(guò)質(zhì)外體途徑和共質(zhì)體途徑進(jìn)入根部?jī)?nèi)部。在質(zhì)外體途徑中，離子隨著水分在細(xì)胞壁和細(xì)胞間隙中移動(dòng)，直到遇到凱氏帶，此時(shí)離子必須通過(guò)共質(zhì)體途徑進(jìn)入中柱。在共質(zhì)體途徑中，離子通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸或被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入細(xì)胞，然后通過(guò)胞間連絲從一個(gè)細(xì)胞進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞，最終到達(dá)中柱。-離子進(jìn)入導(dǎo)管，離子到達(dá)中柱后，通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入導(dǎo)管，隨蒸騰流向上運(yùn)輸。-根系吸收礦質(zhì)元素的特點(diǎn)：-對(duì)離子吸收具有選擇性，植物根系對(duì)不同離子的吸收具有選擇性，這與植物細(xì)胞膜上的載體蛋白和離子通道的種類(lèi)和數(shù)量有關(guān)。植物會(huì)根據(jù)自身的生長(zhǎng)需要吸收某些離子，而對(duì)其他離子的吸收則相對(duì)較少。-離子的吸收和水分的吸收是相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程，雖然礦質(zhì)元素的吸收和水分的吸收都發(fā)生在根部，但它們的吸收機(jī)制不同。水分的吸收主要是通過(guò)滲透作用，而礦質(zhì)元素的吸收主要是通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸。植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收速率和對(duì)水分的吸收速率并不總是成比例的。-單鹽毒害和離子拮抗，單鹽毒害是指植物培養(yǎng)在單一鹽溶液中，即使這種鹽是植物必需的礦質(zhì)元素，植物也會(huì)受到毒害而生長(zhǎng)不良甚至死亡。離子拮抗是指在單鹽溶液中加入少量其他鹽類(lèi)，就可以減輕或消除單鹽毒害的現(xiàn)象。例如，在含有過(guò)量鉀離子的溶液中加入鈣離子，可以減輕鉀離子對(duì)植物的毒害作用。3.簡(jiǎn)述氮、磷、鉀三種元素在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的主要作用及缺素癥狀。-答案：-氮（N）：-主要作用：氮是蛋白質(zhì)、核酸、磷脂、葉綠素、酶等生物大分子的重要組成成分，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和新陳代謝起著至關(guān)重要的作用。氮素充足時(shí)，植物生長(zhǎng)旺盛，葉色濃綠，光合作用強(qiáng)，蛋白質(zhì)合成多，植株高大健壯。-缺素癥狀：植株矮小，葉色淡綠或發(fā)黃，尤其是老葉先出現(xiàn)癥狀。因?yàn)榈卦谥参矬w內(nèi)可以移動(dòng)，當(dāng)土壤中氮素不足時(shí)，老葉中的氮素會(huì)轉(zhuǎn)移到新葉中，以保證新葉的生長(zhǎng)。缺氮還會(huì)導(dǎo)致植物的分蘗或分枝減少，花、果發(fā)育不良，產(chǎn)量降低。-磷（P）：-主要作用：磷是核酸、磷脂、ATP等生物分子的組成成分，參與植物的能量代謝、物質(zhì)合成和信號(hào)傳導(dǎo)等過(guò)程。磷還能促進(jìn)根系的生長(zhǎng)和發(fā)育，提高植物的抗逆性，增強(qiáng)植物對(duì)干旱、寒冷等不良環(huán)境的適應(yīng)能力。-缺素癥狀：植株生長(zhǎng)緩慢，矮小瘦弱，葉色暗綠或發(fā)紫。缺磷會(huì)影響細(xì)胞分裂和伸長(zhǎng)，導(dǎo)致植物的根系發(fā)育不良，根細(xì)長(zhǎng)而少。同時(shí)，缺磷還會(huì)使植物的開(kāi)花結(jié)果延遲，果實(shí)變小，品質(zhì)下降。-鉀（K）：-主要作用：鉀雖然不是植物體內(nèi)有機(jī)化合物的組成成分，但它在植物的生理過(guò)程中起著重要的調(diào)節(jié)作用。鉀能激活多種酶的活性，促進(jìn)光合作用、呼吸作用和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程。鉀還能調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透壓，增強(qiáng)植物的抗逆性，如抗倒伏、抗旱、抗寒等。-缺素癥狀：最初表現(xiàn)為老葉尖端和邊緣發(fā)黃，逐漸變褐，焦枯似灼燒狀。缺鉀會(huì)使植物的莖桿柔弱，容易倒伏，根系發(fā)育不良，對(duì)病蟲(chóng)害的抵抗力下降。4.植物如何進(jìn)行氮素同化？-答案：植物進(jìn)行氮素同化主要包括以下幾個(gè)過(guò)程：-硝酸鹽的還原：土壤中的氮素主要以硝酸鹽（NO??）的形式存在，植物首先要將硝酸鹽還原為銨（NH??）。硝酸鹽的還原分兩步進(jìn)行，第一步是在硝酸還原酶（NR）的催化下，硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽（NO??），該過(guò)程在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行；第二步是在亞硝酸還原酶（NiR）的催化下，亞硝酸鹽被還原為銨，該過(guò)程在葉綠體或根的質(zhì)體中進(jìn)行。-銨的同化：植物通過(guò)谷氨酰胺合成酶-谷氨酸合酶（GS-GOGAT）循環(huán)將銨同化為氨基酸。谷氨酰胺合成酶（GS）催化銨與谷氨酸結(jié)合，形成谷氨酰胺；谷氨酸合酶（GOGAT）將谷氨酰胺上的酰胺基轉(zhuǎn)移到α-酮戊二酸上，形成兩個(gè)谷氨酸分子。此外，還有谷氨酸脫氫酶（GDH）途徑，在高銨濃度下，GDH可以催化銨與α-酮戊二酸結(jié)合形成谷氨酸，但該途徑在正常生理?xiàng)l件下作用較小。-生物固氮：某些微生物，如根瘤菌、藍(lán)藻等，能夠?qū)⒖諝庵械牡獨(dú)猓∟?）轉(zhuǎn)化為氨（NH?），這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為生物固氮。根瘤菌與豆科植物共生，形成根瘤，根瘤菌在根瘤中利用植物提供的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將氮?dú)膺€原為氨，然后氨被植物吸收利用。生物固氮是自然界中氮素循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于增加土壤肥力和植物的氮素供應(yīng)具有重要意義。5.簡(jiǎn)述植物對(duì)礦質(zhì)元素的運(yùn)輸和分配規(guī)律。-答案：-礦質(zhì)元素的運(yùn)輸：-運(yùn)輸途徑，根部吸收的礦質(zhì)元素主要通過(guò)木質(zhì)部向上運(yùn)輸，其動(dòng)力主要是蒸騰拉力和根壓。葉片吸收的礦質(zhì)元素可以通過(guò)韌皮部向下或向上運(yùn)輸。-運(yùn)輸形式，金屬離子通常以離子形式運(yùn)輸，如鉀離子（K?）、鈣離子（Ca2?）等；非金屬元素則可以以離子形式或小分子有機(jī)化合物的形式運(yùn)輸，例如氮素可以以銨離子（NH??）、硝酸根離子（NO??）或氨基酸、酰胺等形式運(yùn)輸；磷可以以磷酸根離子（H?PO??、HPO?2?）或有機(jī)磷化合物（如磷酸膽堿、磷酸甘油等）的形式運(yùn)輸。-礦質(zhì)元素的分配規(guī)律：-優(yōu)先分配到生長(zhǎng)中心，生長(zhǎng)中心是指植物生長(zhǎng)旺盛的部位，如莖尖、根尖、幼葉、花、果實(shí)等。礦質(zhì)元素會(huì)優(yōu)先運(yùn)輸?shù)竭@些部位，以滿(mǎn)足它們生長(zhǎng)發(fā)育的需要。-具有再分配利用的特點(diǎn)，有些礦質(zhì)元素（如氮、磷、鉀等）在植物體內(nèi)可以移動(dòng)，當(dāng)植物的某個(gè)部位不再需要這些元素時(shí)，它們可以從老組織轉(zhuǎn)移到新組織中被再次利用。例如，當(dāng)葉片衰老時(shí)，其中的氮、磷等元素會(huì)轉(zhuǎn)移到幼葉或其他生長(zhǎng)部位。而有些元素（如鈣、鐵等）在植物體內(nèi)難以移動(dòng)，一旦被固定在某個(gè)組織中，就很難再被利用，因此這些元素缺乏時(shí)，往往先在幼嫩組織中表現(xiàn)出癥狀。-不同生育期有不同的分配方向，在植物的不同生育期，礦質(zhì)元素的分配方向會(huì)發(fā)生變化。例如，在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，礦質(zhì)元素主要分配到莖葉等營(yíng)養(yǎng)器官；而在生殖生長(zhǎng)階段，礦質(zhì)元素則會(huì)大量分配到花、果實(shí)和種子等生殖器官。四、植物的光合作用1.簡(jiǎn)述光合作用的概念、意義和總反應(yīng)式。-答案：光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過(guò)程。光合作用的意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①為地球上的生物提供了食物和能量來(lái)源，是地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)之一；②維持了大氣中氧氣和二氧化碳的平衡，對(duì)地球的生態(tài)環(huán)境起著至關(guān)重要的作用；③促進(jìn)了生物的進(jìn)化，光合作用產(chǎn)生的氧氣為需氧生物的出現(xiàn)和發(fā)展創(chuàng)造了條件。光合作用的總反應(yīng)式為：6CO?+12H?O→C?H??O?+6O?+6H?O（在葉綠體和光能的條件下）。2.簡(jiǎn)述葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能。-答案：葉綠體具有雙層膜結(jié)構(gòu)，包括外膜和內(nèi)膜，外膜通透性較大，內(nèi)膜對(duì)物質(zhì)的進(jìn)出有選擇性。葉綠體內(nèi)部有基粒和基質(zhì)，基粒是由許多類(lèi)囊體堆疊而成的，類(lèi)囊體是單層膜圍成的扁平囊狀結(jié)構(gòu)，類(lèi)囊體膜上含有光合色素和與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的酶，是進(jìn)行光反應(yīng)的場(chǎng)所?；|(zhì)是葉綠體內(nèi)部的液態(tài)部分，含有與光合作用暗反應(yīng)有關(guān)的酶、DNA、RNA等物質(zhì)，暗反應(yīng)在基質(zhì)中進(jìn)行。葉綠體的主要功能是進(jìn)行光合作用，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，儲(chǔ)存于有機(jī)物中。3.簡(jiǎn)述光合色素的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)和功能。-答案：光合色素主要包括葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素。-葉綠素：分為葉綠素a和葉綠素b。葉綠素的分子結(jié)構(gòu)由卟啉環(huán)和葉綠醇兩部分組成，卟啉環(huán)是由四個(gè)吡咯環(huán)通過(guò)甲烯基連接而成的大環(huán)，中央有一個(gè)鎂離子，它是捕捉和轉(zhuǎn)化光能的關(guān)鍵部位；葉綠醇是一個(gè)長(zhǎng)鏈脂肪醇，它使葉綠素具有親脂性，能夠插入到類(lèi)囊體膜中。葉綠素的主要功能是吸收光能，將光能轉(zhuǎn)化為電能，并參與光合作用的光反應(yīng)過(guò)程。葉綠素a既能吸收和傳遞光能，又能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；葉綠素b主要是吸收和傳遞光能。-類(lèi)胡蘿卜素：包括胡蘿卜素和葉黃素。類(lèi)胡蘿卜素的分子結(jié)構(gòu)是由碳?xì)滏溄M成的長(zhǎng)鏈化合物。類(lèi)胡蘿卜素的主要功能是吸收光能，并將光能傳遞給葉綠素；同時(shí)，它還具有保護(hù)葉綠素免受光氧化破壞的作用，在強(qiáng)光下，類(lèi)胡蘿卜素可以吸收多余的光能，以熱能的形式釋放，防止葉綠素被光氧化損傷。4.簡(jiǎn)述光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)的過(guò)程和特點(diǎn)。-答案：-光反應(yīng)：-過(guò)程：光反應(yīng)發(fā)生在類(lèi)囊體膜上，主要包括原初反應(yīng)、電子傳遞和光合磷酸化三個(gè)階段。原初反應(yīng)是指光合色素分子對(duì)光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換過(guò)程，當(dāng)光合色素吸收光能后，激發(fā)態(tài)的色素分子將能量傳遞給反應(yīng)中心色素分子，使反應(yīng)中心色素分子發(fā)生電荷分離，產(chǎn)生高能電子。電子傳遞是指高能電子在電子傳遞鏈上的傳遞過(guò)程，電子從反應(yīng)中心色素分子出發(fā)，經(jīng)過(guò)一系列電子載體，如質(zhì)體醌、細(xì)胞色素b?f復(fù)合體、質(zhì)藍(lán)素等，最終傳遞給輔酶Ⅱ（NADP?），使其還原為還原型輔酶Ⅱ（NADPH）。在電子傳遞過(guò)程中，會(huì)形成跨類(lèi)囊體膜的質(zhì)子梯度，驅(qū)動(dòng)ATP的合成，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為光合磷酸化。-特點(diǎn)：光反應(yīng)需要光的參與，直接利用光能，將光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能，儲(chǔ)存在ATP和NADPH中；同時(shí)，光反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氧氣，是光合作用中氧氣的來(lái)源。-暗反應(yīng)：-過(guò)程：暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，主要是卡爾文循環(huán)。卡爾文循環(huán)分為羧化、還原和再生三個(gè)階段。羧化階段，二氧化碳首先與五碳化合物（核酮糖-1,5-二磷酸，RuBP）結(jié)合，在羧化酶的催化下，形成兩個(gè)三碳化合物（3-磷酸甘油酸，3-PGA）；還原階段，3-PGA在ATP和NADPH的作用下，被還原為三碳糖（甘油醛-3-磷酸，GAP）；再生階段，一部分GAP經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)重新生成RuBP，以保證卡爾文循環(huán)的繼續(xù)進(jìn)行，另一部分GAP則可以合成蔗糖、淀粉等有機(jī)物。-特點(diǎn)：暗反應(yīng)不需要光直接參與，但需要光反應(yīng)提供的ATP和NADPH；暗反應(yīng)的主要作用是將二氧化碳固定并轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，將活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能。5.簡(jiǎn)述C?、C?和CAM植物光合作用的特點(diǎn)及區(qū)別。-答案：-C?植物：C?植物的光合作用主要通過(guò)卡爾文循環(huán)進(jìn)行。其特點(diǎn)是二氧化碳的固定最初產(chǎn)物是三碳化合物（3-磷酸甘油酸）。C?植物的葉肉細(xì)胞中含有葉綠體，光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)都在葉肉細(xì)胞中進(jìn)行。C?植物在高溫、強(qiáng)光和干旱條件下，光合作用效率較低，因?yàn)榇藭r(shí)氣孔關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)不足，會(huì)發(fā)生光呼吸，消耗大量的能量和有機(jī)物。-C?植物：C?植物具有特殊的葉片結(jié)構(gòu)，即維管束鞘細(xì)胞和葉肉細(xì)胞。C?植物的光合作用分為兩個(gè)階段，首先在葉肉細(xì)胞中，二氧化碳被磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）羧化酶固定，形成四碳化合物（草酰乙酸），然后四碳化合物被運(yùn)輸?shù)骄S管束鞘細(xì)胞中，釋放出二氧化碳，再進(jìn)入卡爾文循環(huán)進(jìn)行固定。C?植物的PEP羧化酶對(duì)二氧化碳的親和力比C?植物的羧化酶高，能夠在較低的二氧化碳濃度下固定二氧化碳，因此C?植物在高溫、強(qiáng)光和干旱條件下，光合作用效率比C?植物高，光呼吸較弱。-CAM植物：CAM植物是一種特殊的適應(yīng)干旱環(huán)境的光合類(lèi)型。CAM植物的氣孔在夜間開(kāi)放，吸收二氧化碳，并將其固定為四碳化合物（蘋(píng)果酸），儲(chǔ)存于液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中的蘋(píng)果酸被分解，釋放出二氧化碳，進(jìn)入卡爾文循環(huán)進(jìn)行固定。CAM植物的這種光合方式可以減少水分的散失，適應(yīng)干旱環(huán)境，但光合作用效率相對(duì)較低。-區(qū)別：C?植物、C?植物和CAM植物的主要區(qū)別在于二氧化碳固定的途徑和時(shí)空特點(diǎn)。C?植物只有卡爾文循環(huán)一種二氧化碳固定途徑，且光反應(yīng)和暗反應(yīng)都在葉肉細(xì)胞中同時(shí)進(jìn)行；C?植物有C?途徑和卡爾文循環(huán)兩種途徑，二氧化碳的初步固定在葉肉細(xì)胞中進(jìn)行，而卡爾文循環(huán)在維管束鞘細(xì)胞中進(jìn)行；CAM植物則是在時(shí)間上進(jìn)行分隔，夜間固定二氧化碳，白天進(jìn)行卡爾文循環(huán)。此外，C?植物和CAM植物在干旱、高溫條件下的光合效率和抗逆性比C?植物高。五、植物的呼吸作用1.簡(jiǎn)述呼吸作用的概念、類(lèi)型和生理意義。-答案：呼吸作用是指生活細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物在一系列酶的催化下，逐步氧化分解并釋放能量的過(guò)程。呼吸作用分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種類(lèi)型。有氧呼吸是指細(xì)胞在氧氣的參與下，將有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，并釋放大量能量的過(guò)程；無(wú)氧呼吸是指在無(wú)氧條件下，細(xì)胞將有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，并釋放少量能量的過(guò)程。呼吸作用的生理意義主要有：①為植物的生命活動(dòng)提供能量，呼吸作用釋放的能量可以用于植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)雀鞣N生理過(guò)程；②中間產(chǎn)物是合成植物體內(nèi)重要有機(jī)物的原料，呼吸作用的中間產(chǎn)物如丙酮酸、α-酮戊二酸等，可以參與氨基酸、脂肪、核酸等物質(zhì)的合成；③增強(qiáng)植物的抗病能力，呼吸作用產(chǎn)生的一些物質(zhì)如植保素等，可以增強(qiáng)植物對(duì)病原菌的抵抗力。2.簡(jiǎn)述有氧呼吸的過(guò)程和特點(diǎn)。-答案：有氧呼吸分為三個(gè)階段：-糖酵解：在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，葡萄糖在一系列酶的作用下分解為丙酮酸，同時(shí)產(chǎn)生少量的ATP和NADH。糖酵解過(guò)程不需要氧氣的參與，是有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的共同階段。-三羧酸循環(huán)：在線(xiàn)粒體基質(zhì)中進(jìn)行，丙酮酸進(jìn)入線(xiàn)粒體后，首先被氧化脫羧生成乙酰輔酶A，然后乙酰輔酶A與草酰乙酸結(jié)合進(jìn)入三羧酸循環(huán)。在三羧酸循環(huán)中，乙酰輔酶A被徹底氧化分