植物生理學

李合生第二版

緒論至第六章課后題

緒論：

1.什么是植物生理學？植物生理學研究的內容和任務是什么？

答：植物生理學是研究植物生命活動規律及其相互關系，揭示植物生命現象本質的科學。

P1

內容：細胞生理、代謝生理、生長發育生理、信息生理、逆境生理、分子生理（及

其生產應用）。P2

任務：研究和了解植物在各種環境條件下進行生命活動的規律和機制，并將這些研

究成果應用于植物生產。P2

2.植物生理學是如何誕生和發展的？從中可以得到哪些啟示？

答：孕育：1627年荷蘭學者凡?海爾蒙做柳枝盆栽稱重實驗開始，19世紀40年代德國

化學家李比希創立植物礦質營養學，約400年；p2

誕生：至1904年《植物生理學》出版（半個世紀）；p3

發展：于20世紀進入快速發展時期。P4

啟示：

3.21世紀植物生理學發展趨勢如何？

答：①.與其他學科交叉滲透，微觀與宏觀相結合，向縱向領域拓展；p5

②.對植物信號傳遞和轉導深入研究，（將為揭示植物生命活動本質，調控植物生長

發育開辟新的途徑）：P6

③.物質代謝和能最轉換的分子機制及其基因表達調控仍將是研究重點；P6

④.植物生理學和農業科學技術的關系更加密切,P7

4.如何看待中國植物生理學的過去、現在和未來？

答：中國古代人民在生產實踐中總結出許多有關植物生理學的知識。

我國現代植物學起步較晚，由于封建體制的限制。

新中國成立后，中國的植物生理學取得了很大的發展。

現在在某些方面的研究已經進入了國際先進水平。P6、p7

5.如何理解“植物生理學是合理農業的基礎”？

答：植物生理學的每一次突破性進展都為農業生產技術的進步起到了巨大的推動作用。

P7.

6.怎樣學好植物生理學？

答：①.必須有正確的觀點和學習方法；

②.要堅持理論聯系實際。

第一章、植物細胞的亞顯微結構和功能

（一）名詞解釋

真核細胞：體積較大，有核膜包裹的典型細胞核，有各種結構與功能不同的細胞器分化，有

復雜的內膜系統和細胞骨架系統存在，細胞分裂方式為有絲分裂和減數分裂。

原核細胞：體積小，沒有典型的細胞核，只有一個無核膜的環狀DNA分子構成的類核；除

了核糖體、光合（作用）片層外，無其他細胞器存在；有蛋白質絲構成的原始類細胞骨架結

構：細胞分裂方式為無絲分裂。

流動鑲嵌模型：膜的骨架是由膜脂雙分子層構成，疏水性尾部向內，親水性頭部向外，通常

呈液晶態。膜蛋白不是均勻地分布在膜脂的兩側，有些蛋白質位于膜的表面，與膜脂親水性

的頭部相連接（外在蛋白）；有些蛋白質則鑲嵌在磷脂分子之間，甚至穿透膜的內外表面，

以及外露的疏水基團與膜脂疏水性的尾部相結合（內在蛋白），漂浮在膜脂之中，具有動態

性質。流動鑲嵌模型具有膜的不對稱性和膜的流動性兩個特點。

經緯模型：初生壁是由兩個交聯在一起的多聚物一一纖維素纖維絲和穿過它的伸展蛋白網絡

而成的結構，懸浮在親水的果膠一一半纖維素膠體機制中。

生物膜：由脂質和蛋白質組成具有一定結構和生理功能的胞內所有被膜的總稱。

內膜系統：結構上連續、功能上相關的、由膜組成的細胞器群體，稱為內膜系統，具體指核

膜、內質網、高爾基體、液泡及它們形成的分泌泡等。

細胞骨架：在細胞質中，存在著由3種蛋白質纖維（微管、微絲和中間纖維）相互連接組成

的支架網絡，稱為細胞骨架，也稱為細胞內的微梁系統.

細胞器：細胞內各種膜包被的功能性結構

共質體：植物體活細胞的原生質體通過胞間連絲形成了連續的整體。

質外體：質膜以外的胞間層、細胞壁以及細胞間隙，彼此也形成了連續的整體。

胞間連絲：貫穿細胞壁、胞間層、連接相鄰細胞原生質體的管狀通道。

細胞全能性：每一個活細胞都具有產生一個完整個體的全套基因，在適宜條件下，細胞具有

發育成完整植株的潛在能力。

細胞基因表達：基因在RNA聚合幅的作用下轉錄成前體RNA,再經加工產生mRNA,以及

mRNA翻譯成多肽并折疊成有活性的蛋白質分子的過程。

轉錄：以DNA為模板，在依賴于DNA的RNA聚合前的催化下，以4種核糖核甘酸為原料,

合成RNA的過程。

翻譯：蛋白質的生物合成稱為翻譯。

（-）寫出下列符號的中文名稱

ER:內質網tRNA:轉運RNA

RER:粗糙型內質網rRNA:核糖體RNA

SER:光滑型內質網rRNA聚合防：核糖體RNA聚合髀

rDNA:核糖體DNA

mRNA:信使RNA

（三）問答題

1.真核細胞與原核細胞的主要區別是什么？

答：真核細胞有成形的細胞核,而原核細胞無細胞核，但有擬核

2.植物細胞和動物細胞相比，有何特征？

答：植物細胞比動物細抱多了細胞壁、液泡、葉綠體和其他質體。

3.“細胞壁是細胞中非生命組成部分”是否正確？為什么？

答：不正確。其組成成分中，主要是纖維素、半纖維素、果膠物質等多糖，還包含伸展蛋

白、過氧化物酶、植物凝集素等多種具有生理活性的蛋白質，參與植物細胞的各項生命活動

過程，對植物生活有重要意義。

4.植物細胞壁的主要生理功能有哪些？

答：①.穩定細胞形態和保護作用②.控制細胞生長擴大；

③.參與胞內外信息的傳遞；④.防御功能；

⑤.識別作用；⑥.參與物質運輸。

5.細胞膜對細胞生命活動有什么重要意義？

答：①.分室作用；②.物質運輸；

③.能量轉換；④.信息傳遞和識別功能；

⑤.抗逆能力；⑥.物質合成。

6.植物的內膜系統和細胞骨架的生物學意義如何？

答：對于細胞分裂、生長分化、成熟具有特別重要的意義。

7.最流行的細胞膜結構假說“流動鑲嵌模型”基本要點是什么？如何評價？

答：鑲嵌性（磷脂雙分子層和蛋白質的鑲嵌面），流動性（膜脂的流動性和膜蛋白的流動

性），細胞質膜的不對稱性。

這一模型強調了膜結構的流動性和不對稱性，對細胞膜的結構和功能作出了較為科學

的解釋，被廣泛接受，也得到許多實驗的支持。流動鑲嵌模型在某些方面還不夠完善，如忽

略了無機離子和水所起的作用，忽視了蛋白質分子對膜脂分子流動性的控制作用，忽視了膜

的各個部分流動性的不均勻性等等。

8.植物細胞胞間連絲有哪些功能？

答：物質運輸：信息傳遞。

9.什么是植物細胞全能性？其生物學意義有哪些？

答：每一個活細胞都具有產生一個完整個體的全套基因，在適宜條件下，細胞具有發育成

完整植株的潛在能力。

植物細胞全能性就成為細胞分化的理論基礎和植物組織培養技術的理論依據，這在理

論和實踐上都具有重大意義。

10.植物細胞基因表達如何調控？在理論和生產實踐上有何指導意義？

答：在基因表達過程中的每一步驟都分別包含蛋白質、DNA、RNA之間的相互作用以及受

到多種因子在不同層次、不同水平的級聯式的調控，具體分為：轉錄調控、轉錄后調控、翻

譯調控、翻譯后調控、蛋白質活性的調控。

第二章、植物的水分生理

（一）名次解釋

自由水：不被膠體顆粒或滲透物質親水基團所吸引或引力很小，可以自由移動的水分，稱為

自由水。

束縛水：凡是被植物細胞的膠體顆粒或者滲透物質親水基團（如一COOH—OHx—NH2）

所吸引，且緊緊被束縛在其周圍、不能自由移動的水分，稱為束縛水。

擴散：是物質分子（包括氣體分子、水分子、溶質分子）從一點到另一點的運動，即分子從

較高化學勢區域向較低化學勢區域的隨機的累進的運動。

滲透作用：水分從水勢高的系統通過選擇透性膜向水勢低的系統移動的現象就稱為滲透作用。

自由能：根據熱力學原理，系統中物質的總能量可分為束縛能和自由能，束縛能是不能用于

做功的能量，而自由能是在恒溫、恒壓條件下能夠做最大有用功（非膨脹功）的那部分能量。

化學勢：在物理化學中，化學勢常被用來描述體系中組分發生化學反應的“本領”及轉移的

潛在能力。

水勢:偏摩爾體積的水在一個系統中的化學勢與純水在相同溫度、壓力下的化學勢之間的差，

可以用公式表示為：

%-鳳州卬

—=—

yy

w,mwtm

滲透勢（溶質勢）：由于溶質的存在而使水勢降低的值稱為溶質勢，或滲透勢。

壓力勢:由于細胞壁壓力的存在而引起的細胞水勢增加的值稱為壓力勢，“，其為正值。

襯質勢:處于?分生區的細胞和風干種子細胞其中心液泡尚未形成，其水勢組分即襯質勢，jm，

其是細胞膠體物質親水性和毛細管對自由水的束縛（吸引）而引起的水勢降低值。

電化學勢：像離子這樣的帶電粒子，除受濃度梯度的作月外，還要受電力的驅動，這兩種力

合稱電化學勢。

水通道蛋白：水通道蛋白是一類具有專?選擇性、高效轉運水分的跨膜內在蛋白或通道蛋白

的總稱

偏摩爾體積:是指在恒溫、恒壓，其他組分濃度不變的情;兄下，混合體系中lmol該物質所占

據的有效體積。

吸脹作用：因吸脹力的存在而吸收水分子的作用稱為吸脹作用。

蒸騰作用：植物體內的水分以氣態方式從植物體的表面向外界散失的過程。

蒸騰比率：植物每消耗1kg水所產生干物質的質量（g）,或者說，植物在一定時間內干物質

的積累量與同期所消耗的水量之比稱為蒸騰效率或蒸騰比率。

蒸騰速率：植物在單位時間內，單位葉面積通過蒸騰作用所散失的水量稱為蒸膝速率，乂稱

蒸騰強度。

根壓：由于植物根系生理活動而促使液流從根部上升的壓力。（植物中由于水勢梯度引起水

分進入中柱后產生的一種壓力，這就是根壓。）

小孔律：我們將氣孔通過多孔表面的擴散速率不與小孔面積成正比，而與小孔的周長成正比

的這一規律稱為小孔擴散率。

蒸騰系數（需水量）：植物制造1克干物質所消耗的水量（g）稱為蒸騰系數，或需水量，它

是蒸騰效率的倒數。

蒸騰作用：植物體內的水分以氣態方式從植物體的表面向外界散失的過程。

水分臨界期：植物對水分不足最敏感、最易受害的時期稱為作物的水分臨界期。

內聚力：相同分子之間存在著相互吸引的力量，稱為內聚力。

內聚力學說：水分子的內聚力可達30MP以上，水柱的張力比水分子的內聚力小，為

0.5~3.0MP；同時水分子與導管內纖維素分子之間還有附著力，所以，導管或管胞中的水流

可成為連續的水柱。

節水農業:是在農業生產過程中充分利用水資源，利用各種措施和技術,選用適當作物品種，

從而提高水分利用率和生產效率，并創造出有利于農業匕持續發展的生態環境的一種現代農

業生產體系。

水分平衡：一般把植物吸水、用水、失水三者的動態關系稱為水分平衡。

（-）寫出下列符號的中文名稱

麻：水的化學勢Wm：襯質勢AQP:水孔蛋白

隊v：水勢4）s：溶質勢RDI:調虧灌溉

4）P：壓力勢5：滲透勢

（三）問答題

1.如何理解農業生產“有收無收在于水”這句話？

答：水是生命的源泉，是植物重要的生存條件之一。植物的一切正常生命活動都只有在水

環境中才能進行，否則植物的生長發育就會受到阻礙，甚至死亡。

水對農業生產具有重要性。通過合理灌溉可以滿足作物生長發育對水分的需要，同時

為作物提供良好的生態環境，這對實現農作物的高產優質，水分的高效利用，減輕病害發生

都有重要意義。

2.植物細胞和土壤溶液水勢的組成有何異同點？

答：與細胞的水勢相似，土壤水勢也由兩個組分構成，即溶質勢和壓力勢，通常土壤溶液

的濃度很低，因此溶質勢較高，約為-O.OIMp。細胞水勢多了重力勢和襯質勢。

3.一個細胞放在純水中其水勢與體積如何變化？

答：如果把細胞放到純水中，細胞吸水，壓力勢隨之增高；隨著細胞含水量的增加，細胞

液濃度降低，溶質勢增高，水勢也隨著增高，細胞吸水能力下降；當細胞吸水答緊張狀態，

細胞體積最大，水勢=0,壓力勢與溶質勢等量相反。

4.植物體內水分存在的形式與植物代謝強弱、抗逆性有何關系？

答：隨著植株或細胞環境變化時，自由水/束縛水比值也相應改變。自由水能起溶劑作用，

可以直接參與植物的生理過程和生化過程和生化反應；而束縛水不能起溶劑的作用，不參與

這些過程。因此，自由水/束縛水比值較高時，植物代謝活躍，生長較快，抗逆性較差；反

之，代謝活性低、生長緩慢，但抗逆性較強。

5.質壁分離及復原在植物生理學上有何意義？

答：①.判定細胞是否存活：②.測定細胞的滲透勢；

③.觀察物質透過原生質層的難易程度。

6.試述氣孔運動的機制及其影響因素。

答：4種假說：①.淀粉與糖轉化學說：在光下，光合作用消耗CO2；在黑暗中，光合作用

停止呼吸作用仍進行，CO2累積。

②K累積學說：在光卜，保衛細胞葉綠體通過光合磷酸化合成ATP,活化了質膜H-ATP

酶，使K+主動吸收到保衛細胞中，K+濃度增高引起滲透勢下降，水勢降低，促進保衛細胞吸

水，氣孔張開。

③.蘋果酸代謝學說：保衛細胞內淀粉和蘋果酸之間存在一定的數量關系，即淀粉、

蘋果酸與氣孔開閉有關，與糖無關。

④.玉米黃素假說：保衛細胞中玉米黃素可能作為藍光反應的受體，參與氣孔運動的

調控。

膨響因素：

C02、光、溫度、水分、風、植物激素。

7.哪些因素影響植物吸水和蒸騰作用？

答：法騰速率=上出-="衛

凡是能改變水蒸氣分子的擴散力或擴散阻力的因素，都可對蒸騰作用產生影響。

內部因素：

①.氣孔的構造特征是影響氣孔蒸騰的主要因素；

②.葉片內部面積增大，細胞壁的水分變成水蒸氣的面積就增大，細胞間隙充滿水

蒸氣，葉片內外蒸汽壓差大，有利于蒸騰。

外界因素：

①.光照：光照對蒸騰起決定性作用；

②.大氣濕度：當大氣相對濕度增大時，大氣蒸汽壓也增大，葉片外蒸汽壓差變小，

蒸騰減弱，反之蒸騰加強；

③.大氣溫度：

④.風：微風可以讓蒸騰速率加快，強風使蒸騰速率減弱；

⑤.土壤條件：植物地上蒸騰與根系的吸水有密切的關系。

8.試述水分進出植物體的途徑和動力。

答:土壤水一根毛一根皮層一根中柱鞘一根導管一莖導管一葉柄導管一葉脈導管一葉肉細

胞~葉肉細胞間隙一氣孔下腔f氣孔一大氣中。

動力主要是植物頂端產生的負壓力（蒸騰拉力）拉動水向上運動，其次是根部產生的正

壓力（根壓）可以壓迫水分向上運動。

9.怎樣維持植物的水分平衡，原理如何？

答：一般把植物吸水、用水、失水三者的動態平衡關系叫做水分平衡。

10.如何區別主動吸水與被動吸水？

答：由于吸水的動力依頰于葉的蒸騰作用，故把這種吸水稱為根的被動吸水；以根壓為動

力引起的根系吸水過程，稱為主動吸水。

11.合理灌溉在節水農業中意義如何，如何才能做到合理灌溉？

答：發展節水農業對促進水資源持續利用和農業持續發展有重要意義。

第三章、植物的礦質營養

（一）名詞解釋

礦質營養：植物對礦質元素的吸收、轉運、同化利用。

溶液培養法：又稱水培法或營養液法，即在含有全部或部分營養元素的溶液中培養植物的方

法。

植物必須元素：指對植物生長發育不可缺少的、不可替代的、生理作用直接的元素。

有益元素：在植物體內，有些礦質元素并不是植物所必須的，但它們對某些植物的生長發育

或生長發育的某些環節有積極的影響，這些元素稱為有益元素或者有利元素.

稀土元素：原子序數為57?71的胸系元素（LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu）,

以及化學性質與輛系相近為（ScY）共17種元素統稱為稀土元素。

電化學勢梯度：不帶電荷的溶質的轉移取決于溶質在細胞膜兩側的濃度梯度，而濃度梯度決

定著溶質的化學勢；帶電荷的溶質跨膜轉移則是由膜兩側的電勢梯度和化學勢梯度共同決定

的。電化學勢梯度是電勢梯度和化學梯度的合稱。

易化擴散：是溶質通過膜轉運蛋白順濃度梯度或電化學勢梯度進行的跨膜轉運。

主動吸收：是指植物細胞利用代謝能量逆電化學勢梯度吸收礦物質的過程。

被動吸收：是指細胞對礦質元素的吸收不需要代謝能量直接參與，離子順著電化學勢梯度較

高的區域向其較低的區域擴散。

胞飲作用：細胞可通過質膜吸附物質并進一步通過膜的內陷而將物質轉移到胞內，或進一步

運送到液泡內，這種物質吸收方式稱為胞飲作用。

膜傳遞蛋白：參與易化擴散的膜轉運蛋白有通道蛋白和載體蛋白，兩者統稱為傳遞蛋白或轉

運。

質子泵：主要有在細胞膜上的H*-ATP酶、液泡膜H+-ATP酶、線粒體H+-ATP酶和葉綠體H<ATP

酶等等。

質子動力勢：H+-ATP酶的主要功能是催化水解ATP,同時將細胞質中的H+泵至細胞外，使細

胞外側的H+濃度增加。形成跨膜H+電化學勢梯度，即pH梯度QpH）和電位差（Ab）,

兩者合稱為質子電化學勢悌度也稱質子動力（PMF）。

同向轉運：由H+-ATP酶所建立的跨膜電化學勢梯度驅動其他無機離子或者小分子有機物的

跨膜轉運過程，稱為次級主動運輸（共向轉運）。

單鹽毒害：將植物培養在單一鹽溶液中（即溶液只含有一種金屬窩子），不就植株就會呈現

不正常狀態，最終死亡，這種現象稱為單鹽毒害。

離子對抗：在單鹽溶液中若加入少量含其他金屬離子的鹽類，單鹽毒害現象就會減弱或者消

除，離子間的這種作用稱為離子對抗或離子頡頑。

平衡溶液：植物只有在含有適當比例的、按一定濃度配成的多鹽溶液中才能正常生長發育，

這種溶液稱為平衡溶液。

交換吸附：根部細胞在吸收離子的過程中，同時進行著離子的吸附與解吸附，由于細胞吸附

離子具有交換性質，總有一部分離子被其他離子所置換，這一現象稱為交換吸附。

表觀自由空間：自由空間（質外體）是指植物體內由細胞壁、細胞間隙、導管等所構成的允

許礦質元素、水分和氣體自由擴散的非細胞質開發性連續體系。表觀自由空間（AFS）系自

由空間占組織總體積的百分比，可通過對外液和進入組織自由空間的溶質數的測定加以推算,

一般AFS為5%?20%。

根外營養：植物通過根系以外的地上部分吸收礦質元素H勺過程稱為根外營養。

生物固氮：就是某些微生物把大氣中的游離氮轉化為含氮化合物（NH3或NH：）的過程。

誘導酶：硝酸還原酶是一種誘導酶（適應酶），植物在缺乏誘導條件時不含有某種酶，在特

定誘導物的誘導下，可以聲生這種陋，這種現象稱為薛的誘導形成（或適應形成），所產生

的酶稱為誘導酶或適應酶，

營養最大效率期：作物對缺乏礦質元素最敏感的時期稱為需肥臨界期，如苗期；而把施肥營

養效果最好的時期稱為最高生產效率期（或營養最大效率期），一般以種子和果實為收獲對

象的作物，其營養最大效率期是生殖生長時期。

（-）寫出下列符號的中文名稱

AFS：表觀自由空間GOGAT：谷氨酸合成酶

RFS：相對自由空間GDH：谷氨酸脫氫酶

NR：硝酸還原的H+-ATPase：氫離子三磷酸腺忒酶（氫離子泵、質子泵）

NiR：亞硝酸還原酶Ca2+-ATPase：鈣離子三磷酸腺俄酶（鈣離子泵）

GS：谷敏酰胺合成酶

（三）問答題

1.溶液培養法有哪些類型？用溶液培養植物時應注意哪些事項？

答：溶液培養法（水培法）是將植物根系浸沒在營養液（或霧氣）中培養的方法，包括直

接浸入培養、霧狀營養膜培養、漲落培養等。

要注意：①.配置營養液的水質要求；②.配置營養液的化學試劑的要求

③.營養液的PH的要求；④.對營養液的其他要求

2.如何確定植物必須的礦質元素？植物必須的礦質元素有哪些生理作用？

答：確定方法：

通過人為控制培養液的成分，如除去或添加某種元素后，觀察分析所培養植物生長發育的變

化情況，進而判斷植物所必須的礦質元素的種類和數量，這是確定植物必須礦質元素的有效

研究方法。如果在培養液中除去某一元素導致植物發育不良、并出席特有的病癥，而當加入

該元素后病癥又消失，則說明該元素為必需元素；如果從培養液中除去某一元素對植物的生

長發育無明顯不良影響，且植物也不表現明顯的病癥，則該元素不是植物的必須元素。

生理作用：

①.是細胞結構物質的組成成分；②.參與調節酶的活動；

③.起電化學作用和滲透調節作用；④.細胞信號轉導第二信使。

3.試述無土栽培技術在農業生產上的應用。

答：無土栽培可以：①不受環境條件限制；②.大大提高土地使用效率；

③.質量優于一般土壤栽培產品；④.可以生產“綠色”無污染植物產品；

⑤.可以節約水肥：⑥.有利于種植業的工廠化生產。

4.試述礦質元素在光合作用中的生理作用。

答：①.葉綠體結構的組成成分如X、P、S、Mg是葉綠體結構中構成葉綠素、蛋白質以及

片層膜不可缺少的元素。

②.電子傳遞體的重要成分如PC中含Cu、Fe-S中心、Cytb、Cytf和Fd中都含有Fe,

因而缺Fe會影響光合電子傳遞速率。

③.磷酸基團在光、暗反應中具有突出地位如構成同化力的ATP和NADPH,光合碳還

原循環中所有的中間產物，合成淀粉的前體ADPG,合成荒糖的前體UDPG等，這些化合物中

都含有磷酸基團；

④.光合作用所必需的輔酶或調節因子如Rubiso

5.植物細胞通過哪幾種方式吸收礦質元素？

答：主動吸收、被動吸收、胞飲作用。

6.試比較被動吸收、簡單擴散、易化擴散的異同點。

答：異：①.易化擴散的物質不具有脂溶性，必須借助膜中載體或通道蛋白質跨膜轉運，

簡單擴散不需要；

②.簡單擴散擴散率與濃度差成正比；而易化了微僅在濃度差低的情況下成正比,

在濃度高時則出現飽和現象；

③.簡單擴散通量較為恒定，而易化擴散受膜外環境因素改變的影響而不恒定。

同：①.均為被動擴散：

②.不需要能錄；

②.其擴散通量均可又決于各物質在膜兩側的濃度差、電位差和膜的通透性。

7.主動吸收、初級主動轉運、次級主動轉運有何區別？

答：異：初級主動轉運直接利用ATP分解的能量；次級主動轉運間接利用能量轉運離子。

同：逆化學勢梯度吸收礦質物質。

8.為什么說主動轉運與被動轉運都有膜傳遞蛋白的參與？

答：主動運輸必須要載體和能量；被動運輸之協助擴散只要載體。

9.H+-ATP酶是如何與主動轉運相關的？H+-ATP酶還有哪些生理作用？

答：實驗表明：Na+等許多陽離子通過與H+的反向轉運運出原生質；蔗糖、颯基酸、。?等

陰離子經同向轉運進入細胞質；K+盡管是被動擴散進出細胞，但維持分布的膜電勢也主要來

自于H+-ATP酶的作用。

液泡膜FC-ATP酶驅動溶質跨液泡膜次級主動運輸；線粒體膜上、葉綠體膜I：H*-ATP酶。

10.試解釋兩種類型的共轉運及單向轉運。

答：單向轉運：單向轉運體催化分子或離子單方向跨膜運輸；

同向轉運：載體與質膜外的H+結合時，又與另一分子或離子結合，同方向運輸。

反向轉運：載體與質膜外的H+結合時，與質膜內分子或離子結合，兩者反方向運輸。

11.試述根系吸收礦質元素的特點、主要過程及其影響因素。

答：特點：①.植物對礦質元素的吸收是相對的，它們即相互聯系又相互獨立；

②.植物根系吸收離子的數量與溶液中離子的數量不成比例的現象；

③.單鹽毒害和離子對抗。

12.為什么植物缺鈣鐵等元素時，缺素癥最先表現在幼葉上？

答：參與循環的元素在植物生長發育過程中，優先分配給代謝較旺盛的部位，植物缺乏這

類元素時，較老的組織或器官因這類元素被轉運至幼嫩的組織或器官而最先出現缺素癥狀；

而不參與循環的元素則相反，它們被植物轉運至地上后即被固定而不能移動，器官越

老含量越高，因此植物缺乏該類元素時癥狀最先出現在幼嫩的部位。

這些元素（Ca、Fe……）在細胞中一般形成難容解的穩定化合物，是幾乎不參與循環

的元素，也稱不可再利用元素。

13.植物的氮素同化包括哪幾個方面？

答：①.硝酸鹽的代謝還原（硝態氮同化）：NO］進入細胞后首先在硝酸還原能（NR）的作

用下還原成NO。NO）進一步在亞硝酸還原酶（NiR）的作用下還原成氨。

②.氨的同化（氨態氮同化）：游離氨對植物有害，在植物根、根瘤、葉部進行的，通

過同化作用把游離氨同化為氨基酸等有機物。

③.生物固氮。

14.合理施肥為何能夠增產？要充分發揮肥效應采取哪些措施？

答：合理施肥改善光合性能：合理施肥改善栽培環境。

在合理施肥的前體下，進行：①.適當灌溉；②.適當深耕；③.改善光照條件；

④.控制土壤微生物活動；⑤.改進施肥方式。

第四章、植物的呼吸作用

（一）名詞解釋

呼吸作用：是指生活細胞內的有機物，在一系列酶的參與下，逐步氧化分解成簡單物質，并

釋放能量的過程。

有氧呼吸：是指生活細胞利用分子氧（。2），將某些有機物徹底氧化分解為co2,并生成H2O,

同時釋放能量的過程。

無氧呼吸：指生活細胞在無氧條件下，把淀粉、葡萄糖等有機物分解成為不徹底的氧化物,

同時釋放出部分能量的過程。

糖酵解：是指在一系列酶的參與下將葡萄糖氧化分解成丙酮酸，并釋放能量的過程。

三竣酸循環：TCA循環是指從乙酰CoA與草酰乙酸縮合成檸檬酸開始，然后經過一系列氧化

脫粉反應生成CO2、NADH、FADS、ATP直至草酰乙酸再生的全過程。

戊糖磷酸途徑：HMP是指葡萄糖在細胞質內經一系列防促反應被氧化降解為C02,的過程。

乙醛酸循環：甘油酸經B-氧化分解為乙酰CoAo在乙醛酸循環體內生成琥珀酸、乙醉酸、

蘋果酸和草酰乙酸的酹促反應過程，稱為乙醛酸循環，素有“脂肪呼吸”之稱。

生物氧化：是指發生在細庖線粒體內的一系列傳遞氫和電子的氧化還原反應，因而有別于體

外的直接氧化。

呼吸鏈；電子傳遞鏈乂稱呼吸鏈，是指按一定氧化還原電位順序排列相互銜接傳遞氫（H++e）

或電子到分子氧的一系列呼吸傳遞體的總軌道。

氧化磷酸化：是指NADH或FADH2中的電子，經電子傳遞鏈傳遞給分子氧生成水，并偶連

ADP和Pi生成ATP的過程。

末端氧化酶：是指能將底物脫下的電子最終傳給。2,使其活化，并形成H20或H2O2的酶類。

抗氨呼吸:植物體內的這種不受鼠化物抑制的呼吸作用稱為抗鼠呼吸，或稱為鼠不敏感呼吸、

Tib

抗霉素A不敏感呼吸、氧的酸敏感呼吸，也就是交替途徑（AP）。（研究表明：孤化物處理動,植物

細胞組織，動物的呼吸速率降為0,植物仍有10%?25%的呼吸速率）

初生代謝：蛋白質、脂肪、糖類及核酸等有機物質代謝對植物生命活動至關重要，是細胞中

共有的些物質代謝過程，可以將其稱為初級代謝。

次生代謝:植物把一些初級代謝產物經過一系列前促反應轉化成為結構更復雜、特殊的物質，

可將其稱為次級代謝。

巴斯德效應：有氧條件下，酒精發酵會受到抑制，這種現象被稱為“巴斯德效應”。

能荷：EC是細胞中腺甘酸系統的能量狀態，是對ATP-ADP-AMP系統中可利用高能磷酸鍵的

度量。

[ATP]4-i[ADP]

能荷=---------------------

」[ATP]+[ADP]+[AMP]

呼吸速率：又稱呼吸強度，通常以單位時間內，單位鮮重或干事植物組織或原生質釋放的

CO?的量（QC02）或吸收。2的量（Q02）來表示。

呼吸商：RQ乂稱呼吸系數，是指植物組織在一定時間內，釋放CO?,與吸收。2的數量（體

積或物質的量）的比值。

釋放CO?的量

呼吸商=

吸收。2的量

呼吸作用氧飽和點：從有氧呼吸來看，在氧含量較低的情況下，呼吸速率與氟濃度成正比,

即呼吸作用隨氧濃度的增大而增強，但氧濃度增至一定程度，對呼吸作用就沒有促進作用了,

這一氧含量稱為氧飽和點。

無氧呼吸消失點：無氧呼吸停止進行的最低氧含量（10%左右）。

呼吸躍變：當果實成熟到一定程度，其呼吸速率突然增高，然后又突然下降，這種現象稱之

為呼吸躍變。

（二）寫出下列符號的中文名稱

EMP：犍酹解途徑PEP：磷酸烯醉丙酮酸SHAM：水楊基氧肪酸

TCAC：三羥酸循環/Cyt：細胞色素DNP：2.4-二硝基酚

檸檬酸循環UQ：泛釀IPP：異戊烯焦磷酸

PPP：戊糖磷酸途徑P/0ratio：磷氧比Qio：溫度系數

GAC：乙醛酸循環RQ：呼吸商或呼吸系數PAL：苯丙氨酸解氨酶

ETS：電子傳遞鏈FP：黃素蛋白

（三）問答題

1.植物呼吸代謝多條路線有何生物學意義？

答：它們在方向上相互交錯、在空間上相互交錯、在時間上相互交替，既分工合作，構成

不同代謝類型，執行不同的生理功能，相互制約。

2.TCA循環的特點和意義如何？

答：①.是有氧呼吸產生CO2的主要來源；

②.形成還原物質NADH+、H+；

③.中間產物可以作為各種有機物質合成的原料。

3.抗規呼吸的生理意義有哪些？

答：①.放熱效應：抗鼠呼吸是放熱呼吸，產生大量熱能對產熱植物早春開花有保護作用；

②.促進果實成熟：在果實成熟過程中出現呼吸躍變現象，表現為抗鼠呼吸速率增強；

③.增強植物抗病及抗逆能力：在逆境下，抗冢呼吸產生或加強，保證EMP-TCA循環，

PPP能正常運轉，保證底物繼續氧化，維持逆境下.植物生命活動呼吸代謝的基本需求。

④.代謝協同調控。

4.油料種子呼吸作用有何特點？

答：油料種子在發芽過程中，細胞中出現許多乙醛酸體，貯藏脂肪首先水解為甘油和脂肪

酸，然后脂肪酸在乙醛酸循環體氧化分解為乙酰CoA,尹通過乙醛酸循環轉化為糖類；淀粉

種子萌發不發生乙醛酸循環。

5.長時間的無氧呼吸為什么會使植物受到傷害？

答：無氧呼吸的能量利用效率低，有機物質損耗大，而且發酵產物酒精和乳酸的累積，對

細胞原生質有毒害作用。

6.以化學滲透假說說明氧化磷酸化的機制。

答：在電子傳遞過程中，由于線粒體內膜的的不通透性，形成了跨質粒內膜的質子梯度驅

動ATP的合成。

7.葡萄糖作為呼吸底物通過EMP-TCA循環、呼吸鏈徹底氧化，可以生成多少ATP?能量轉換

效率是多少？

答：第一步是EMP途徑，中文名糖酵解：

+

C6H12。6+2NAD++2ADP+2Pi->2cH3coeOOH+2NADH+2H+2ATP+2H2O

ATP：-2+2+2=2mol

NADH：2x1=2mol

第二步是TCA途徑，中文名三按酸循環或檸檬酸循環：

+

2CH3C0C00H+8NAD++2FAD+2ADP+2Pi+4H20-*6C02+8NADH+8H+2FADH2+2ATP

ATP：2x1=2mol

NADH：2x4=8mol

FADHz:2xl=2mol

第三步是呼吸鏈將還原性輔酶的攜帶的H?完全氧化成水：

來自NADH氧化產生的ATP：10x3=30mol

來自FAD無氧化產生的ATP:2x2=4mol

綜上所述：最終合計：2+2+30+4=38molATP

lmol的葡萄糖在徹底氧化分解以后，共釋放出2870kJ的能量，其中有1161kJ的能量

儲存在ATP中,其余的能量都以熱能的形式散失。能量轉換率為40.45%。

8.植物呼吸代謝與初生代謝的關系如何？

答：呼吸作用過程中的許多中間產物都可能作為植物合成次級代謝物的原料。

9.植物次生代謝物質主要有幾類？它們有哪些途徑合成？

答：①.耨類：由異戊熔焦磷酸（IPP）合成。一條由甲羥戊酸途徑合成；一條由3-PGA/

丙酮酸途徑合成（主要存在于葉綠體中）。

②.酚類：一條由莽草酸途徑；一條由丙二酸途徑。

③.含氮次生化合物：一條由芳香族鼠基酸；一條由脂肪族氨基酸。

10.植物次生代謝物質對植物和人類有何意義？

答：對植物：①.抵御不良物理環境，提高適應能力

②.防止捕食者大量采食，提高植物體或種子生存率

③.植物次生代謝對致病微生物的防御

④.植物間的化感作用

⑤.對植物基因表達做出微調，使植物在發育過程中能夠更好的適應環境

對人類：①.醫藥和化工等領域發揮著重要的作用。

②.有些植物次生代謝產物還可以做染料、調味劑、香料等

11.呼吸作用的反饋調節表現在哪些方面？

答：植物呼吸代謝各條途徑都可以通過中間產物、輔髀、無機離子及能荷加以反饋調節。

12.呼吸作用與谷物種子、果蔬貯藏有何關系？

答：谷物種子：

①.當種子的含水量低于一定限度時?，束縛水較多，其呼吸速率微弱，呼吸酶活性降

到最低，可以安全貯藏；

②.含水量增高后，種子內出現自由水，呼吸酶活性增強，微生物大量繁殖，呼吸速

率提高；

③.超過安全含水量后，貯藏物質呼吸不但被消耗，而且呼吸產生大量熱量，增加微

生物，可能會使種子變質，

果蔬貯藏：

果蔬存在呼吸躍變現象，原因是與果實內乙烯的釋放有關，且躍變與溫度關系很大。

在果蔬貯藏和運輸中，重要的問題是延遲其成熟：

①.是降低溫度，推遲呼吸躍變發生的時間；

②.是增加周圍環境的C&和弗的濃度，降低濃度，以降低呼吸躍變發生的強度。

13.呼吸作用與作物栽培關系如何？

答：呼吸作用與作物體內物質的合成降解、物質的吸收運輸和轉化及生長發育關系密切，

因此，在作物栽培措施中許多方面都是為了直接或間接地保證作物呼吸能正常進行。

第五章、植物的光合作用

（一）名詞解釋

碳素同化作用：自養植物利用日光能或化學能，將吸收的二氧化碳轉變成有機物的過程，稱

為碳素同化作用。

光合作用：是綠色植物（包括藻類）大規模地利用太陽能把二氧化碳和水合成富能的有機物，

并釋放氧氣的過程。

光合色素:在光合作用過程中吸收光能的色素統稱為光合色素，主要有葉綠素、細菌葉綠素、

類胡蘿卜素和藻膽素幾個大類。

反應中心色素：位于反應中心，是少數特殊狀態的葉綠裳a分子，其既能捕獲光能，又能將

光能轉換為電能（稱為“陷阱

天線色素：位于光和膜上的葉綠素蛋白復合體上，主要作用是吸收光能，并把吸收的光能傳

遞到反應中心色素，包括絕大部分葉綠素a和全部的葉綠素b、胡蘿卜素\葉黃素等。

吸收光譜：把葉綠體色素放在光源和分光鏡之間，就可以看到光譜上出現了暗帶，表明有些

波長的光線被色素分子吸收了，這就是光合色素的吸收光譜。

熒光與磷光：葉綠素分子被藍光激發，由于激發態不穩定，迅速向較低能級狀態轉變，能量

有的以熱的形式釋放，有的以光的形式消耗,從第一單線態回到基態所發射的光就稱為熒光;

處在第一、二線態的葉綠素分子回到基態時所發出的光為磷光。

光反應：該階段受光驅動，將光能轉化為同化力并產生氧氣，該反應在類囊體上進行。

暗反應：該階段在葉綠體基質中進行，在一系列睡的催化下，利用光反應產生的同化力固定

CO?形成糖。

希爾反應：水的光解是希爾于1937年發現的，他將離體的葉綠體加到具有氫受體的水溶液

中，照光后即發生水的分解而放出氧氣。

光

2H2。+2A2AH+0

葉綠體Z2

同化力：由于ATP和NADPH在碳同化過程中用于C02佗同化，故合稱為同化力。

量子效率：

紅降現象：用波長大于685nm的遠紅光照射綠藻時，雖然光子仍被葉綠素大量吸收，但量

子產額急劇下降，這種現象被稱為紅降。

雙光增益效應:將遠紅光+紅光這樣兩種波長的光促進光合效率的現象稱為雙光增益效應或

愛默生效應。

原初反應：光合色素分子對光能的吸收、傳遞與轉換過程亦稱為初原反應。

光合單位:每吸收與傳遞1個光子到反應中心完成光化學反應所需起協同作用的色素分子數,

稱為光合單位。

反應中心：光化學反應是在光合作用反應中心進行的，反應中心是進行原初反應的最基本的

功能單位，它包括一個反應中心色素分子，即原初電子供體、一個原初電子受體和一個次級

電子供體等電子傳遞體，以及維持這些電子傳遞體的微環境所必需的色素蛋白復合體。

光系統：光合作用有兩個化學反應，分別由兩個光系統完成，一個是PSII,吸收短波紅光

（680nm）,一個是PSI,吸收長波紅光（700nm）.

反應中心次級電子受體：是指將電子直接供給給反應中心色素分子的物質。

原初電子受體：是指直接接受反應中心色素分子傳來電子的物質。

光合鏈：是指定位在光合膜上的、一系列互相銜接著的電子傳遞體組成的電子傳遞總凱道。

非環式電子傳遞：水光解放出的電子經PSH和PSI兩個光系統，最終傳給NADP+的電子傳

遞。

環式電子傳遞：指PS【產生的電子傳給Fd,再到Cytb6f復合體，然后經PC返回PSI的電

子傳遞。

假環式電子傳遞:指水光解放出的電子經PSn和PS1兩人光系統，最終傳給。2的電子傳遞。

光合磷酸化：葉綠體在光下把無機磷（pi）與ADP合成ATP的過程稱為光合磷酸化。

PQ穿梭：偶連電子轉移的質子轉移系統。

偶連因子：逆向轉移質子的ATP酶。

C3途徑和C3植物：CO?被固定形成的最初產物是一種三碳化合物，故稱為C3途徑；只通過

C3途徑固定、同化的植物稱為C3植物。

C4途徑和C4植物：固定C02的最初產物是含4個碳的二瘦酸，故稱為C4?二般酸途徑，簡稱

C4途徑；植物按照C4途徑固定、同化CO2,這些植物被稱為C4植物。

C3—C4中間植物：生理生化特性介于C3植物和C4植物之間，被稱為C3—C4中間植物。

CAM途徑和CAM植物：CAM途徑：有機酸合成日變化的光合碳代謝類型稱為景天酸代謝途

徑（CAM途徑）;

CAM植物乂分為兩類：一類為專性CAM植物，一生大部分時間的碳

代謝是CAM途徑；另一類為兼性CAM植物，在正常條件下進行C3途徑，當遇到干旱、鹽

漬和短日照時間則進行CAM途徑，以抵抗不良環境。

光呼吸：綠色組織在光下吸收氧氣，放出C02的過程，人們稱其為光呼吸。

光合生產率：又稱凈同化率NAR,是指植物在較長時間（一晝夜或一周）內，單位葉面積生

產的干物質質量。

光補償點：隨著光強度的增高，光合速率相應提高，當達到某一光強度時，葉片的光合速率

相等，凈光合速率為零，這時的光強度為光補償點。

光飽和點：光合速率開始達到最大值時的光強度稱為光飽和點。

CO2補償點：隨著C02濃度增高，光合速率增加，當光合速率與呼吸速率相等時，外界環

境中的CCh濃度即為C02補償點。

光抑制：光是植物光合作用所必需的，然而，當植物吸收的光能超過其所需時，過剩的光能

會導致光合速率降低，這種現象稱為光合作用的光抑制。

光能利用率：把單位土地而枳上植物光合作用累積的有機物所含的化學能，占同一期間入射

光能量的百分率稱為光能利用率。

光合“午休”現象：如果氣溫過高，光照強烈，光合速率日變化呈雙峰曲線，大的峰出現在

上午，小的峰出現在下午，中午前后光合速率下降，呈現光合“午休”現象，主要原因是大

氣干旱和土壤干旱。

壓力流動學說：同化物在SE-CC（篩管分子伴胞）復:合體內隨著液流的流動而流動，而液流

的流動是由于源庫兩端之間SE-CC復合體內滲透作用所產生的壓力勢差所引起的。

收縮蛋白學說：篩管內的P-蛋白是空心的、管狀的微纖吆（毛），成束貫穿于篩孔，一端固

定，一端游離于篩管細胞質內，似鞭毛一樣顫動，可以推動集流運動。

細胞質泵動學說：篩管分子內腔的細胞質呈幾條長絲狀，形成胞縱連束，縱跨篩管分子，束

內呈環狀的蛋白質絲利用代謝能,反復地、有節奏地蠕動,把含有糖分的細胞質長距離泵走，

在篩管內流動，被稱之為細胞質泵動學說。

代謝源：指能夠制造并輸出同化物的組織。

源-庫單位：在某一生育期，某些器官以制造輸出有機物為主，另一些則以接納為主，前者

為代謝源，后者為代謝庫。源制造的光合作用產物主要供應相應的庫，它們之間在營養上相

互依賴，也相互制約，相應的源與相應的庫，以及兩者之間的輸導系統構成一個源-庫單位。

比集運量轉運率：有機物質在單位時間內通過單位韌皮部橫截面積運輸的數量。

比―率二券鬻鏟

轉移細胞：細胞壁與質膜向內伸入細胞質中，形成許多褶皺，或呈片層或類似囊泡，擴大了

質膜表面，增加了溶質向外轉運面積。

“花環型”結構：C4物的維管束鞘細胞發達，這層細胞周圍的一圈葉肉細胞排列緊密，共

同構成的雙層環狀結構，一般我們叫做花環結構。

經濟系數：是指作物經濟產量與生物產量的比值

經濟產量：經濟產量=［（光合能力X光合面積X光合時間）-消耗］X經濟系數

復種指數：就是全年內農作物的收獲面積對耕地面積之比。

葉面積指數：即作物葉面積與土地面積的比值。

光合速率：是指單位時間、單位葉面積吸收CO2的量或放出02的量。

表觀光合速率、凈光合速率：一般測定光合速率的方法都沒有把葉片的呼吸作用考慮在內，

所以測定的結果實際是光合作用減去呼吸作用的差數，稱為表觀光合速率或凈光合速率。

正真光合速率：把表觀光合速率加上呼吸速率，則得到總（真正）光合速率。

（-）寫出下列符號的中文名稱

ATPase：腺甘三磷酸酶，ATP（合）隨PGA：3?磷酸甘油酸

CAM：景天科酸代謝OAA：草酰乙酸

Fd：鐵氧還蛋白PSI：光系統I

PC：質藍素PSII：光系統H

PQ：質醍、質體醍LHC：聚光色素及合體

CFrCFo：葉綠體ATP（合）酶chi：葉綠素

DCMU：二氯苯基二甲基服、敵草隆SMTR：比集轉運速率

P700：PSI反應中心色素分子LAI：葉面積系數

RuBP：核酮糖-1,5-二磷酸Eu：光能利用率

Rubisco：1,5?二磷酸核酮糖竣化酸/加氧能CE：竣化效率

PEP：磷酸烯醇式丙酮酸pmf：質子動力

PEPC：磷酸烯醇式丙酮酸竣化酶OEC：放氧復合體

（三）問答題

1.光合作用為什么與人類生活的關系非常密切？

答：①.無機物變成有機物。可作為或間接作為人類或動物界的食物；

②.光能轉化為化學能。過去植物通過光合作用，給人類提供能源；

③.維持大氣02和C02相對平衡。維持生物生存。

2光合色素的結構、性質與光合作用有何關系？

答：光合色素是在光合作用中參與吸收、傳遞光能或引起原初光化學反應的色素，一般包

括葉綠素（ab）、類胡蘿卜素（胡蘿卜素，葉黃素）、藻膽素，原初反應是光合作用的第一步。

3.如何證明光合作用中釋放的02來源于水？

答：用離體葉綠體進行實驗，發生希爾反應，證明光合作用中釋放的。2來源于水。

4.如何證明光合電子傳遞由兩個光系統參與，并接力進行？

答：①.紅降現象和雙光增益效應：紅降現象是指用大于685nm的遠紅光照射時，量子效

率急劇下降的現象：而雙光效應是指在用遠紅光照射時補加一點稍短波長的光（如650nm

的光），量子效率大增的現象。這兩種現象暗示著光合機構中存在著兩個光系統，一個能吸

收長波長的遠紅光，而另一個只能吸收稍短波長的光。

②.光合放氧的量子需要量大于8：從理論上講一人量子引起一個分子激發，放出一個

電子，釋放一個。2,傳遞4個電子只需吸收4個量子，而實際測得光合放氧的最低量子需

要量為8?12。這也證實了光合作用中電子傳遞要經過兩個光系統，有兩次光化學反應，

③.類囊體膜上存在PSI和PSII色素蛋白復合體：現在已經用電鏡觀察到類囊體膜上

存在PSI和psn顆粒,能從葉綠體中分離出PSI和PSII色素蛋白復合體。

5.C3途徑分哪3個階段？各階段的作用是什么？

答：①.竣化階段：RuBP吸收CO2和出0,在Rubisco酶催化下3-磷酸甘油酸（3-PGA）；

②.還原階段：植物消耗光反應中產生的同化力ATP和NADPH,使3-PGA轉變成磷酸

丙糖PGAId,光合作用的貯能過程即告完成。

③.再生階段：是PGAId經過一系列轉變，重新形成CO?受體RuBP的過程。

6.J植物、C4植物和CAM植物在碳代謝上有何異同點？

答：C3植物就是普通的RuBP酶固定C02然后到葉綠體進行光合作用；

Q植物的細胞分化為葉肉細胞和維管束鞘細胞，在葉肉細胞通過另一種睡將C02生成

蘋果酸固定下來，再運到維管束鞘細胞中釋放C02,在鞘細胞中進行光合作用；

CAM植物和C4植物類似，只是氣孔只有晚上開放，將C02生成蘋果酸等固定住，到

了白天氣孔關閉，蘋果酸等再釋放C02供光合作用，是植物在干旱情況下的改變。

7.光呼吸是如何發生的？有何生理意義？

答：光照下的光合細胞內，在葉綠體、過氧化物酶、線粒體協同作用下，RuBP在Rubisco

的作用下生產乙醇酸，消耗氧氣釋放二氧化碳，最終生成PGA,后者再經過部分光合作用過

程，可再次重新生成為RuBP。

生理意義：①.消除乙醇酸的毒害；②.維持C3途徑的運轉；

③.防止強光對光合機構的破壞；④.氮代謝的補充；

⑤.減少碳損失。

8.說明光合作用和呼吸作用的區別和聯系。

答：①.光合作用的原料是C02和出0,產物是六碳糖和。2,呼吸作用的原料是六碳糖和

。2,產物是C02和出0，可以相互利用；

②.在能量代謝方面，光合作用利用光能發生水的光解和電子傳遞、光合磷酸化，將

光能轉變為電能，再變成活躍的化學能（ATP,NADPH-同化力）而應用于碳同化途徑（卡

爾文循環），即將活躍的化學能轉變為穩定的化學能，貯存在糖的化學鍵中。呼吸作用在細

胞質中通過EMP、PPP途徑形成NADH和NADPH；在線粒體中發生氧化磷酸化，由ADP和

Pi形成ATP。光合作用所需的ADP和輔酹NADH+與呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的，

可以相互通用。

③.在物質代謝方面，光合作用的卡爾文循環（RPPP）與呼吸作用的戊糖磷酸途徑（PPP）

基本上是正逆反應的關系，它們的中間產物同樣是三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖葡萄糖

及七碳糖。催化各種糖之間相互轉變中的酶也是類同的。

9.如何證明植物同化物長距離運輸是通過韌皮部的？

答：環割樹木枝條（將韌皮部剝去一圈），經過一段時間環割上部枝條正常生長，但由于

有機物質下運受阻，在切口上端積累許多同化物，形成膨大愈傷組織或瘤狀物。

如果環割較寬，時間久了，根系長期得不到有機物營養，就會饑餓致死；

如果環割不寬，時可久了，愈傷組織可以使上下樹皮連接起來，恢復物質運輸能力。

10.同化物在韌皮部的裝載與卸出機制如何？

答：同化物裝載機制：裝載是?個高流速、逆濃度梯度進行的主動分泌過程，受載體調節飛

同化物卸出機制：觀點①.通過質外體途徑的蔗糖，同質子協同運轉，機制與裝載一樣，

是主動過程。

觀點②.通過共質體途徑的蔗糖，借助篩管分子與庫細胞的糖濃度差

將同化物卸出，是一個被動的過程。

11.簡述壓力流動學說的要點、實驗證據及遇到的難題。

答：要點：同化物在SE-CC（篩管分子伴胞）復合體內隨著液流的流動而流動，而液流的

流動是由于源庫兩端之間SE-CC復合體內滲透作用所產生的壓力勢差所引起的。

實驗證據：①.白蠟樹干實驗：在正常狀態下，隨著樹干距地面高度的增加，韌皮部

汁液中各種糖濃度也在增加，濃度差與有機物運輸相一致；秋天落葉后，濃度差消失，有機

物運輸停止；新梢發出后，濃度差恢復的同時，運輸也隨著恢復。

②.好蟲吻刺法證明篩管汁液的確存在正壓力，因為篩管汁液會通過蜥蟲吻

刺不斷地流出。

難題：①.篩管細胞內充滿了韌皮強白和肌臟質阻力很大，要保持糖溶液如此快速的

流速，所需壓力勢差要比篩管實際壓力差大得多；

②.這一學說對于同一篩管內物質雙向運輸的事實很難解釋。

12.試述同化物運輸與分配的特點和規律。

答：①.優先供應生長中心;②.就近供應，同側運輸;

③.功能葉之間無同化物供應關系；④.同化物和營養元素的再分配與再利用。

13.試繪制一般植物的光強-光合速率曲線，并對曲線的特點加

以說明。

答：在暗中葉片無光合作用，只有呼吸作用釋放CO?（圖中

的OD段為呼吸速率）。隨著光強度的增高，光合速率相應提高，

當達到某一光強度使，葉片的光合速率與呼吸速率相等，凈光

合速率為零，這時的光強段為光補償點。在一定范圍內，光合

速率隨著光強度的增加而呈直線增加；但超過一定光強度后，

光合速率增加轉慢：當達到某一光強時，光合速率就不再隨光

強度增加而增加，這種現象稱為光飽和現象。光合速率開始達

到最大值時的光強度稱為光飽和點。

14.目前大田作物光能利用率不高的原因有哪些？（a）比例I汾段（t?過微血段（c）tti和階段

答：①.漏光損失；②.光飽和浪費：

③.環境條件不當級栽培管理不當。

15.“光合速率高，作物產量一定高”，這種觀點是否正確？為什么？

答：錯。作物的產量主要是由光合產物轉化而來，提高作物產品的根本途徑是改變植物的

光合性能，組分為光合能刀、光合面積、光合時間、光合產物的消耗和光合產物的分配利用。

16。植物光合速率為什么在強光、高溫和低CO2濃度條件下比C3植物的高？

答：①.G植物存在光呼吸；

②.G植物的光合最適溫度為40℃,而C3為25℃；

③.。植物C0?補償點更低；

17.提高作物產量的途徑有哪些？

答：①.提高光合能力；②.增加光合面積；③.延長光合時間；