植物生理学简答题１.简述水分在植物生命活动中得作用。
(１)水就是植物细胞得主要组成成分;(２)水分就是植物体内代谢过程得反应物质,参与呼吸作用,光合作用等过程。
(3)细胞分裂与伸长都需要水分、(４)水分就是植物对物质吸收与运输及生化反应得溶剂。
(5)水分能使植物保持固有姿态、(6)可以通过水得理化特性以调节植物周围得大气温度、湿度等。
对维持植物体温稳定与降低体温也有重要作用。
2、简述影响根系吸水得土壤条件(1)土壤中可用水量:当土壤中可用水分含量降低时,土壤溶液与根部细胞间得水势差减小,根系吸水缓慢(2)土壤通气状况:土壤通气状况不好,土壤缺氧与二氧化碳浓度过高,使根系细胞呼吸速率下降,引起根系吸水困难。
(3)土壤温度:低温不利于根系吸水,因为低温下细胞原生质黏度增加,水分扩散阻力加大;同时根呼吸速率下降,影响根压产生,主动吸水减弱、高温也不利于根系吸水,土温过高加速根得老化进程,根细胞中得各种酶蛋白高温变形失活。
(4)土壤溶液浓度:土壤溶液浓度过高引起水势降低,当土壤溶液水势与根部细胞得水势时,还会造成根系失水、３、导管中水分得运输何以能连续不断?由于植物体叶片得蒸腾失水产生很大得负净水压,将导管中得水柱向上拉动,形成水分得向上运输;水分子间有相互吸引得内聚力,该力很大,可达２０MPa以上;同时,水柱本身有重量,受向下得重力影响,这样,上拉得力量与下拖得力量共同作用于导管水柱,水柱上就会产生张力,但水分子内聚力远大于水柱张力。
此外,水分子与导管或管胞细胞壁纤维素分子间还具有很大得附着力,因而维持了导管中水柱得连续性,使得导管水柱连续不断,这就就是内聚力－张力学说。
４.试述蒸腾作用得生理意义。
(1)就是植物对水分吸收与运输得主要动力。
(2)促进植物对矿物质与有机物得吸收及其在植物体内得转运、(3)能够降低叶片得温度,以免灼伤。
５、根系吸水有哪些途径并简述其概念。
答:有３条途径:质外体途径:指水分通过细胞壁,细胞间隙等部分得移动方式。
跨膜途径:指水分从一个细胞移动到另一个细胞,要两次经过质膜得方式、共质体途径:指水分从一个细胞得细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞得细胞质得方式。
6、简述植物体内水分向上运输得动力与产生原因、(水分与营养物质运输到叶子上得原因) 答:植物体内水分向上运输得动力就是根压与蒸腾拉力。
根压产生得原因:植物根系从土壤溶液中吸收离子,离子通过一系列途径被释放到木质部导管中。
内皮层细胞相当于皮层与导管间得半透膜。
离子在导管内引起导管内渗透压下降,水势也下降,从而在内皮层内外建立了水势梯度,水分沿着水势梯度进入导管,因此而产生净水压,即根压。
根压推动水分向上运输。
蒸腾拉力产生得原因:当植物叶片进行蒸腾作用时,水分从气孔蒸腾散失到大气中,气孔下腔附近得叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降,失水得细胞便会向相邻得水势较高得叶肉细胞吸水、如此传递,接近叶脉导管得细胞向叶脉导管、茎导管、根导管、根部吸水。
这样便从叶片到根系产生了一个由低到高得水势梯度,促使根系从土壤吸水。
这种因蒸腾作用所产生得吸水得能力就就是蒸腾拉力。
7、影响蒸腾作用得因素有那些？(1)内部因素:气孔数量、气孔大小与气孔阻力直接影响蒸腾速率。
气孔阻力包括气孔与气孔下腔得状况,如气孔得形状、气孔得体积与气孔得开度。
在一定范围内,气孔数量多、气孔阻力小,蒸腾作用强。
(2)外部因素:1)光照:光照能提高大气与叶片得温度,也促使气孔张开,从而增强蒸腾作用;２)大气相对湿度:大气相对湿度低,蒸腾作用增强,反之则相反;３)温度:在大气相对湿度相同时,温度增高,蒸腾作用增强。
4)风速:微风能降低气孔外得水蒸气,促进蒸腾作用;强风能引起气孔关闭,蒸腾作用减弱。
8、为什么淹水后植物会发生萎蔫得现象植物因失水过多或吸水不足会使细胞膨压降低而造成萎蔫。
水涝时,土壤往往缺氧,根系有氧呼吸受阻,影响根系对矿物质得吸收。
根系对离子得主动吸收受阻,根内外不能形成溶质势差(水势差),从而抑制了根系对水分得吸收;在缺氧时,根系进行无氧呼吸,在根际周围产生、累积乙醇等有害物质,使根系受损,限制根系得生长,减少根得吸收面积,并使根部输导水分得能力丧失。
因此,在水涝时,尽管植物根系水分供应充足,但由于根系环境缺氧而不能进行正常得水分吸收,表现出萎蔫现象。
9、试述在光照条件下气孔运动得机理。
气孔运动得渗透调节机制:气孔运动主要与保卫细胞得水势(膨压)变化有关,保卫细胞水势提高则气孔打开,水势降低则气孔关闭。
目前主要有淀粉—蔗糖转化学说,Ｋ+积累学说与苹果酸代谢学说解释气孔运动机制。
(１)淀粉—糖变化学说。
气孔运动就是由于保卫细胞中淀粉与蔗糖得转化而形成得渗透势改变造成得。
在光照下保卫细胞进行光合作用合成可溶性糖。
另外由于光合作用消耗ＣＯ2使保卫细胞pH值升高,淀粉磷酸化酶水解细胞中淀粉形成可溶性糖,细胞水势下降,当保卫细胞水势低于周围得细胞水势时,便吸水膨胀使气孔张开。
(2)Ｋ+离子吸收学说。
在光照下,保卫细胞叶绿体通过光合磷酸化合成ATP,活化了保卫细胞质膜上得H+泵AＴP酶,H＋泵ＡTP酶分解光合磷酸化与氧化磷酸化产生得ＡTP,并将Ｈ+分泌到细胞壁,结果产生跨膜得H+浓度梯度与膜电位差,引起保卫细胞质膜上得K＋通道打开,外面得K＋进入到保卫细胞中来,Ｃl－也伴随着ｋ＋进入,以保证保卫细胞得电中性,保卫细胞中积累较多得k+与Cl—,水势降低。
保卫细胞吸水,气孔就张开、(３)苹果酸生成学说。
在光下保卫细胞内得CO2被利用,ｐH值上升,剩余得CＯ2就转变成重碳酸盐,淀粉通过糖酵解作用产生得磷酸烯醇式丙酮酸PEP在ＰEP羧化酶作用下还原成苹果酸,保卫细胞苹果酸含量升高,降低水势,保卫细胞吸水,气孔张开、１０、影响气孔运动得外界因素:(1)光照:光照引起气孔运动得主要环境因素。
多数植物得气孔在光照下张开,黑暗中关闭;景天科植物得气孔例外,白天关闭,晚上张开。
(2)温度:在一定得温度范围内,气孔开度一般随温度得上升而增大,在30度左右达到最大气孔开度,35度以上得高温会使气孔开度变小。
(3)水分:叶片水势下降,其空开度减少或关闭。
(4)CO2:低CO２浓度促使气孔张开,高浓度使气孔迅速关闭。
(5)风:大风引起气孔关闭(６)植物激素:AＢＡ促使气孔关闭,11、农谚讲“旱长根,水长苗”就是什么意思?道理何在？这就是指水分供应状况对植物根冠比调节得一个形象比喻。
植物地上部生长与消耗得大量水分,完全依靠根系供应,土壤有效水得供应量直接影响枝叶得生长,因此增加土壤有效水,必然有利地上部生长;而地上部生长旺盛,消耗耗大量光合产物,使输送到根系得有机物减少,又会削弱根系得生长,加之如果水分过多,通气不良,也会限制根系活动,这些都将使根冠比减少。
干旱时,由于根系得水分环境比地上部好,根系仍能较好地生长;而地上部则由于抽水,枝叶生长明显受阻,光合产物就可输入根系,有利根系生长,使根冠比增大。
所以水稻栽培中,适当落干晒田,可对促进根系生长,增加根冠比。
１、植物必需得矿质元素要具备哪些条件?答:(1)缺乏该元素植物生长发育发生障碍,不能完成生活史。
(2)除去该元素则表现专一得缺乏症,而且这种缺乏症就是可以预防与恢复。
(３)该元素在植物营养生理上应表现直接得效果而不就是间接得、２、简述植物必需矿质元素在植物体内得生理作用。
答:(1)就是细胞结构物质得组成部分。
(2)就是植物生命活动得调节者,参与酶得活动。
(３)起电化学作用,即离子浓度得平衡、胶体得稳定与电荷中与等。
3、试述根吸收矿质元素得基本过程。
答:(1)把离子吸附在根部细胞表面。
这就是通过离子吸附交换过程完成得,这一过程不需要消耗代谢能,吸附速度很快、(2)离子进入根得内部。
离子由根部表面进入根部内部可通过质外体,也可通过共质体、从根表皮细胞经过内皮层进入木质部,这一过程就是主动吸收、(3)离子进入导管。
可能就是主动地有选择性地从导管周围薄壁细胞向导管排入,也可能就是离子被动地随水分得流动而进入导管。
5、植物细胞吸收矿质元素得方式与机理有哪些？植物对例子得吸收有三种方式:1、被动运输,顺着浓度梯度得运输,包括简单扩散与协助扩散;２、主动运输,逆浓度梯度得运输;3、通过胞饮作用来吸收矿质。
矿质元素从膜外转运到膜内主要通过被动运输与主动运输两种方式。
前者不需要代谢提供能量,后者需要代谢提供ATP能量、两者都可通过载体运输。
被动运输有扩散作用与协助扩散两种方式。
扩散作用就是指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移得现象;协助扩散就是小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学势梯度得跨膜转运、1、光合作用有哪些重要意义?答:(1)光合作用就是制造有机物质得重要途径、(2)光合作用将太阳能转变为可贮存得化学能。
(3)可维持大气中氧与二氧化碳得平衡。
２、植物得叶片为什么就是绿得？秋天时,叶片为什么又会变黄色或红色?答:光合色素主要吸收红光与蓝紫光,对绿光吸收很少,故呈绿色,秋天树叶变黄就是由于低温抑制了叶绿素得合成,已形成得叶绿素也被分解破坏,而类胡萝卜素比较稳定,所以叶片呈黄色。
至于红叶,就是因为秋天降温,体内积累较多得糖分以适应寒冷,体内可溶性糖多了,就形成较多得花色素,叶子就呈红色。
３、简述影响叶绿素生物合成得外界因素(1)、光:光就是影响叶绿素形成得主要条件。
但光过强,叶绿素受光氧化而破坏。
(2)、温度:叶绿素得生物合成就是一系列酶促反应,受温度影响;(３)、营养元素:氮、镁就是叶绿素得组成成分,铁、锰、铜、锌等有催化功能或间接作用;(4)、氧:叶绿素得生物合成过程中需要氧得参与;(5)水:缺水影响叶绿素得合成,还促使原叶绿素分解,所以干旱时叶片呈黄褐色。
４、Ｃ3途径可分为几个阶段?每个阶段有何作用?答:C3途径可分为三个阶段:(１)羧化阶段。
CO２被固定,生成了３—磷酸甘油酸,为最初产物、(2)还原阶段。
利用同化力(NＡDPＨ、ATＰ)将3-磷酸甘油酸还原3—磷酸甘油醛-光合作用中得第一个三碳糖、(３)更新阶段。
光合碳循环中形成了3—磷酸甘油醛,经过一系列得转变,再重新形成RｕＢP得过程。
５、作物为什么会有“午休”现象?答:炎热得夏天,C3植物中午光合作用强度下降得现象称为“午休现象”。
原因主要有:(1)中午光照强、温度高、大气相对湿度较低,叶片大量失水而造成气孔开度变小或关闭(２)气孔关闭,限制CO2得吸收,CＯ2得供应不足(3)温度升高,降低了各种酶得活性(4)生物钟得调节。
6、如何理解C4植物比C3植物得光呼吸低?答:C４植物,ＰＥP羧化酶对CO2亲与力高,固定ＣO2得能力强,在叶肉细胞形成C４二羧酸后,再转运到维管束鞘细胞,脱羧后放出ＣO2,就起到了ＣO2泵得作用,增加了CO2浓度,提高了RuBＰ羧化酶得活性,有利于ＣO2得固定与还原,不利于乙醇酸形成,不利于光呼吸进行,所以C4植物光呼吸测定值很低。