植物生理习题集 (1)_在线真题试卷与模拟练习_植物生理习题集 (1)_考试宝

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五、是非判断题

植物细胞钙信使系统的存在及意义如何？植物细胞和动物细胞一样存在着(　　)胞内信使系统。研究表明，植物胞基质的自由(　　)浓度为0.1μmol/L～0.2μmol/L左右，而胞内钙库液泡、内质网、线粒体、叶绿体等的(　　)植物生理习题集－12－浓度比胞基质要高出几百倍到几千倍，胞外也可达到 10 -3 mol/L水平。因此，胞基质中与胞内钙库或胞外之间存在着很大的(　　)浓度梯度。而且研究发现，植物细胞内普遍存在着与(　　)有很高亲和力的钙结合蛋白 —钙调素，还存在有蛋白质磷酸化作用。当外界刺激到达细胞时，质膜上的(　　)通道打开，引起胞基质(　　)浓度瞬间增加，当达到一定阈值时便与 CaM 结合，引起CaM构象变化，被活化了的 CaM又与靶酶结合，并通过依赖(　　)-CaM的蛋白激酶活化靶酶，从而引起一系列的生理反应。不同的外界刺激引起胞内(　　)浓度变化的时间、幅度、频率、区域化分布都不相同，因而可引起各种各样的生理变化。

在土壤水分充足的条件下，一般植物的叶片的水势为 ( )。

ATP酶与主动转运：ATP酶即ATP磷酸水解酶。该酶为跨膜的多聚蛋白体复合物，是特殊的载体。该酶既可催化 ATP水解为ADP和Pi，也可催化 ADP与Pi合成为ATP。即可催化可逆反应。 ATP酶所催化的 ATP水解为放能反应，其释放的能量可用于离子的主动转运。因此ATP 酶具有“泵”的性质。由于依赖 ATP酶的转运会导致膜两侧电势差的形成，因此ATP酶也被称为“电致泵。 (1)ATP酶与主动转运溶质中的(　　)+ 、K + 、Na + 、Ca 2+ 等阳离子及 Cl - 等阴离子可利用 ATP酶水解ATP时释放的能量直接进行主动转运。转运这些离子的 ATP酶相应地被称为质子泵、钾泵、钠泵、钙泵等。其中的质子泵最为重要。 (2)H + -ATP酶与主动转运质子是通过 ATP酶进行主动转运最主要的离子。这种主动转运(　　)+ 的ATP酶即H + -ATP酶或质子泵。(　　)+ -ATP酶(或质子泵)与钾泵、钙泵等其它离子泵的最大区别是质子泵除完成主动转运质子的功能外，还伴随着对其它溶质(离子)的主动转运。前者为质子泵的初级主动转运，后者则为质子泵的次级主动转运。质子动力：H + -ATP酶利用ATP水解释放的能量将质子从膜的一侧运至另一侧，结果形成跨膜的电势梯度及化学势梯度，此二者则合称为质子电化学势梯度，也被称为质子动力。该动力将推动质子返回膜的原来一侧。次级共转运：通过初级转运的质子在返回膜的原来一侧时，必须通过膜上的载体才能被动地扩散回去，与此同时通过同一载体转运其它溶质(离子)。这种质子伴随其它溶质通过同一载体进行的转运即为次级共转运或协同转运。这样，在初级主动转运中形成的质子动力即被用来进行其它溶质(离子)的主动转运。植物生理习题集－28－次级共转运的类型：同向转运(共向转运)—被转运物质与(　　)+ 同向越过膜的转运。阴离子与中性物质通常以此种方式进行跨膜转运。反向转运—被转运物质与(　　)+ 反向越过膜的转运。一些阳离子可以此种方式转运。单向转运 —仅与膜电势梯度相关联的转运，属于需要载体的协助扩散。参与单向转运的载体被称为单向传递体。质子泵的主要类型： 2+ 2+

应用：补充根部吸肥不足或幼苗根弱吸肥差；某些肥料易被土壤固定，叶片营养可避免；补充微量元素，效果快，用药省；干旱季节，植物不易吸收，叶片营养可补充。第四节矿物质在植物体内的运输与分配一、矿物质在植物体内的运输 (一)运输形式氮素：根部吸收的氮素，大部分在根部转化为有机氮化合物 (如天冬氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺等 )而向上运输，少部分以硝酸根形式向上运输。磷素：大多以正磷酸盐形式运输，少部分在根部转化为有机磷化合物 (如甘油磷酸胆碱、己糖磷酸酯等 )而向上运输。硫素：绝大部分以硫酸根形式向上运输，少数在根部形成蛋氨酸及谷胱甘肽等形式向上运输。金属元素：一般以离子形式向上运输。 (二)运输途径和速度根部吸收的矿物质通过木质部向上运输，也可从木质部横向运至韧皮部。进入韧皮部的矿物质还可再向下运输，从而参与植物体内的矿质离子循环。叶片吸收的矿物质通过韧皮部向上或向下运输，也可从韧皮部横向运至木质部并参与植物体内的矿质离子循环。运输速度：30～100 cm／h。二、矿物质在植物体内的分配可再利用元素：能够参与矿质离子循环的元素。主要有两类：一类是通常以不稳定化合物形式被运输或被利用的元素 (如氮、磷、镁等)；另一类是在植物体内始终呈离子状态植物生理习题集－31－的元素(如钾)。可再利用元素优先分配至代谢旺盛的部位。植物缺乏这些元素时，缺素症首先表现在较老的组织或器官中。不可再利用元素：通常是一些不能够参与矿质离子循环的元素。如：钙、铁、锰、硼等。其中尤以钙最为典型。不可再利用元素被分配至植物所需部位后即被固定。植物缺乏这些元素时，缺素症首先表现在较幼嫩的组织或器官中。第五节氮素同化氮素循环是指自然界中土壤、水体、大气层以及动植物及人类活动中氮素的转变过程。氮素同化是指在氮素循环过程中，无机态的氮素 (N2、NO3 - 、NH4 + 等)逐步转变为有机态氮的过程。因此，氮素同化可包括固氮、硝酸盐和铵盐的同化等过程。一、生物固氮由固氮微生物将大气中的游离氮转化为含氮化合物的过程称为生物固氮。生物固氮是地球上固氮过程中最重要的组成部分。约占总固氮量的 75%。二、硝酸盐的代谢还原 (一)硝酸盐还原为亚硝酸盐 NO3 - + NAD(P) + + 2 → NO2 - + NAD(P) + + H2O 该过程由硝酸还原酶催化。光照有利于该过程进行。植物硝酸盐还原的主要特点：硝酸还原发生在细胞质。参与反应的酶为硝酸还原酶。硝酸还原酶定位于细胞质，为同型二聚体结构，相对分子质量为 200KD～500KD。每个亚基各含一个 FA 基，是钼黄素蛋白。硝酸还原酶为适应酶或诱导酶。诱导酶是指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。如硝酸还原酶可为 NO3 - 所诱导。由核DNA编码。还原动力是：NADH+ (二)亚硝酸盐还原为氨 (或铵) NO2 - + 8 + 6 →NH4 + + 2H2O 该过程由亚硝酸还原酶催化。亚硝酸还原特点：亚硝酸还原发生在叶绿体，参与反应的酶为亚硝酸还原酶。亚硝酸还原酶定位于叶绿体或根中的前质体。已知叶绿体中的亚硝酸还原酶有两个亚基，相对分子质量为 60KD～70KD。其辅基由一铁硫原子簇 (4Fe-4S)及一个西罗血红素组成，NO2 - 即在此部位被还原为 NH4 + 。亚硝酸还原酶由核DNA编码，可被亚硝酸盐诱导产生。在叶绿体中，NO2 - 还原所需的电子来自于还原态的铁氧还蛋白。因此其还原动力是铁氧还蛋白。由NO2 - 到NH4 + 的中间产物及其变化机制尚不甚清楚。有人认为可能是亚硝酸还原酶还原过程中产生的硝酰基和羟胺与亚硝酸还原酶结合为复合物而未能显示出来。光照有利于 NO2 - 还原，可能与照光时植物生成较多 Fdred有关。NO2 - 的还原也需要氧，故缺氧时该过程受阻。非绿色组织 (如根)中，NO2 - 还原所需的电子供体也尚不清楚。三、氨态氮的同化： (一)植物氨同化的主要方式

试述矿质元素在光合作用中的生理作用。矿质营养在光合作用中的功能极为广泛，归纳起来有以下几方面：(1)叶绿体结构的组成成分。如N、P、S、Mg是叶绿体结构中构成叶绿素、蛋白质以及光合膜不可缺少的元素。 (2)电子传递体的重要成分。如PC(质体兰素)中含Cu，Fe-S中心、Cyt 有F 如，构成同化力的 ATP和NADPH。光合碳还原循环中所有的中间产物，合成淀粉的前体 ADP 因子。如Rubisco，FBPase的活化需要 M ；放氧复合体不可缺少 Mn 2+ 和CI - ，而K + 、C 调节气孔开闭。另外，F 影响叶绿素的合成；K + 促进光合作用产物的转化与运输等。

C4植物固定 CO2的最终受体是 ( )。

具有C4途径的植物用于固定 CO2的受体有( )。

光温度水分矿质营养 O2 6.P 个光系统 8.光合膜 PSI PSII Cytb6/(　　)和Cl l2.ATP NADP 反应非循环式光合磷酸化循环式光合磷酸化假循环式光合磷酸化 16.核酮糖-l，5-二磷酸 3-磷酸甘油酸 NADP-苹果酸酶类型 NAD-苹果酸酶类型 PEP-羧激酶类型 17.烯醇式磷酸丙酮酸草酰乙酸 18.核酮糖l，5-二磷酸羧化酶低高 1分子磷酸乙醇酸 C2循环 19. 光照 CO2 温度水分矿质营养 20.线粒体过氧化体叶绿体叶绿体过氧化体线粒体 21. 环割同位素示踪蚜虫吻针法蔗糖棉子糖水苏糖毛蕊花糖 22.长距离运输短距离运输器官之间的运输细胞之间与细胞之内的运输 23.分子扩散微丝推动原生质环流细胞器膜内外的物质交换 24.共质体运输质外体运输交替运输 25.筛管伴胞韧皮薄壁细胞

与生长素诱导细胞伸长有关的核酸是 ( )。

光敏色素的作用机理关于光敏色素对光形态建成的调控机理主要有两种假说。 (1)膜假说：Hendricks和Borthwick(1967)提出。主要内容是：光敏色素位于膜上，当其发生光化学转换时，Pfr直接与膜发生物理作用，从而改变膜的透性、膜上酶的分布，进一步影响跨膜离子流动和酶的活性，最终引起植物形态建成的变化。可用以解释快反应。如含羞草叶片运动；转板藻叶绿体运动；棚田效应等。棚田效应是指红光可诱导离体绿豆根尖的膜产生少量正电荷，因此可使之粘附在带负电荷的玻璃表面。远红光照射可逆转该现象。 (2)基因调节假说：Mohr(1966)提出。光敏色素接受红光后，Pfr经过一系列过程，最终通过调节某些基因的表达 (主要是调节其转录 )而发挥调控植物形态建成的作用。因调节假说有助于解释光敏色素作用的慢反应。光敏色素可以调节许多酶或蛋白质的活性。迄今已知这样的酶或蛋白质有 60多种，它们可包括：①光合作用中的 Rubisco、PGAK、FBPas 如RNA聚合酶、RNAase等；③与中间代谢及 CaM调节有关的靶酶，如PGAld脱氢酶、NA 传递物质，如G-蛋白、光敏色素本身 (自我反馈调节 )等。 (二)隐花色素植物体内吸收蓝光 (波长400nm～500nm的光)和近紫外光 (UV- 光)的一类光受体。因其具体是什么物质尚不清楚，故被称作隐花色素。该词系Gressel于 1979年提出。根据隐花色素作用光谱，可判断某反应是否受蓝光及 UV-A控制。隐花色素作用光谱中，在440nm～460nm时有最大作用，在420nm和480nm处各有一“小肩”和一“陡肩”。真菌中无光敏色素，但具有隐花色素。其它植物中也都有隐花色素。蓝光和UV-A通过隐花色素所控制的光形态建成被称为蓝光效应。其中，无方向性的蓝光和 UV-A可抑制茎或下胚轴的延长生长。有方向性的蓝光和 UV-A则诱导不平衡生长，导致植物的向光性弯曲等。蓝光反应属于慢反应。反应不可逆。反应与光强有关。隐花色素的生色团有可能是由黄素及蝶呤所组成。 (三)UV-B受体植物生理习题集－90－植物体内吸收 UV-B(波长280nm～320nm)的光受体。该受体的化学属性也不清楚。UV- 花青苷；诱导欧芹悬浮培养细胞积累黄酮类物质 (可能通过诱导 PAL起作用)等。另外，UV- 应。第五节植物的运动所谓植物的运动是指植物的器官在一定的空间范围内发生有限度的位置移动。根据植物运动的方向与引起运动的外界刺激的方向之间相关与否，可将植物的运动分为向性运动与感性运动；根据植物运动是否直接由植物生长引起，可将植物的运动分为生长性运动和膨胀性运动。还有一类植物的运动与内在节奏有关，即生理钟运动。一、向性运动向性运动是指植物的某些器官受外界环境单方向刺激而产生的运动。向性运动一般具有积极的生物学意义。 (一)向光性运动：植物依光照方向而产生的运动。可分为正向光性运动、负向光性运动、横向光性运动。在向光性运动中，植物感受光的部位是茎尖、芽鞘尖端、根尖、某些叶片或生长着的茎。引起向光性运动的有效光为波长较短的光 (蓝紫光)。向光性运动与光的强度有关。向光性运动中的光受体可能是核黄素。光受体接受光照刺激后的初期反应尚不清楚。向光性运动可能的机制：光受体吸收光后，引起植物器官或组织不均匀生长。不均匀生长则可能是由于器官或组织内生长素或抑制物质 (如萝卜中的萝卜宁、萝卜酰胺等 )分布不均匀所造成。 (二)向重力性运动：植物依重力方向而产生的运动。根据其运动方向与重力方向的关系可将其分为正向重力性运动、负向重力性运动、横向重力性运动。但近年来，国际上逐渐倾向于用向重力性定点角来描述植物向重力性及向重力性运动。植物向重力性运动可能的机制：植物器官中的淀粉体可能起 “平衡石”的作用，当器官位置改变时，淀粉体将沿重力方向 “沉降”至与重力垂直的细胞一侧，进而作为一种刺激引起植物器官或组织不均匀生长。而不均匀生长也可能是由于器官或组织内生长素分布不均匀所引起且与生长素的浓度有关。近年来也有人认为(　　)和ABA在向重力性运动中起作用。 (三)向化性运动：植物器官受环境中化学物质所吸引而产生的运动。植物的向化性运动对作物栽培中的施肥有借鉴意义。 (四)向水性运动：植物器官特别是根趋向潮湿方向生长的运动。二、感性运动感性运动是指没有一定方向性的外界刺激 (如光暗变化、触摸、震动)所引起的植物的运动。根据外界刺激的种类，可包括感夜性运动、感热性运动、感震性运动等。 (一)感夜性运动：由光暗变化所引起的植物的运动。为生长性运动。如：许多豆科植物叶片白天张开，夜晚关闭；蒲公英的花白天开放，晚上闭合；烟草、紫茉莉的花晚上开放，白天闭合等。造成这种现象的原因是叶片或花瓣的不均匀生长，即偏上性或偏下性生长。该种运动有光敏色素的参与。植物的感夜性运动也属于生理钟运动。 (二)感热性运动：植物对温度变化起反应的感性运动。属生长性运动。如：番红花和郁金香当温度升高时即开花，温度降低时则花瓣闭合，花的开闭对温度非常敏感。原因可能也是花瓣上下表面不均匀生长所致。 (三)感震性运动：植物感受外界震动而产生的运动。为膨胀性运动，因此是可逆运动。如含羞草小叶和复叶的运动。三、近似昼夜节奏 -- 生理钟植物生理习题集－91－近似昼夜节奏是指植物的某些生理活动以某种节奏自由进行而不受环境条件的干扰，该节奏近似昼夜周期 (22～28小时)，也被称为生理钟或生物钟。植物的某种运动若具有该节奏特点，即为生理钟运动。生理钟是植物体内的内在测时机制，具自调重拨功能。节奏一旦启动，即可自由运行。其具体机理尚不甚清楚。菜豆叶片的运动即属于生理钟运动。其它一些生理现象如气孔开闭、蒸腾速率变化、膜透性的变化、细胞周期等也具有生理钟特点。自测题一、名词解释

玉米的雌穗原基中有较高的 ( )水平和较低的 ( )水平。

对花粉萌发具有显著促进效应的元素是：( )。

花粉管为什么能向着胚囊定向生长？一般认为这是由于花粉管的向化性运动所引起的。生长的花粉管从顶端到基部存在着由高到低的(　　)浓度梯度。这种C 梯度的存在有利于控制高尔基体小泡的定向分泌、运转与融合，从而使合成花粉管壁和质膜的物质源源不断地运到花粉管顶端，以保持顶端的极性生长。雌性生殖单位中的助细胞与花粉管的定向生长有关。棉花的花粉管在雌蕊中生长时，花粉管中的信号物质如赤霉素会引起一个助细胞的首先解体，并释放出大量的(　　)，造成花柱与珠孔间的(　　)梯度，而C 则被认为是一种向化性物质，因此，花粉管会朝(　　)浓度高的方向生长，最后穿过珠孔，进入胚囊。此外，花粉管可能有向电性生长。

LOX 2.P(　　)

离子失调与单盐毒害由于盐碱土中 N 、Cl - 、M 、SO4 2- 等含量过高，会引起K + 、HPO4 2- 或NO3 - 等元素的缺乏。N 浓度过高时，植物对K + 的吸收减少，同时也易发生磷和(　　)的缺乏症。植物对离子的不平衡吸收，不仅使植物发生营养失调，抑制了生长，同时还可产生单盐毒害作用。

能提高植物抗寒性的植物生长物质有 ( )。

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