植物生理（大题）.doc

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1、一、把一发生初始质壁分离的细胞放入纯水中，分析细胞的体积、水势、渗透势、压力势如何变化。①初始质壁分离的细胞压力势为0，水势等于渗透势且小于0，放在纯水中，细胞吸水。随着细胞吸水的进行，细胞的体积、水势、渗透势、压力势逐渐增大。②吸水达到平衡时，细胞水势等于纯水水势，此时压力势和渗透势绝对值相等，细胞的体积、水势、渗透势、压力势都达到最大。二、用实验来证明根压的产生是一个渗透过程，而且与代谢有关：将植物幼苗地上部切去一小部分，会发现有细胞汁液流出，称为伤流。将植物根系放在纯水中，根压增加，伤流会加快；当把植物放在较浓的溶液中时，根压

2、下降，伤流减少，甚至已经流出的伤流液还会重新吸回。如果用物理或化学因素将细胞膜透性破坏，植物不再出现伤流。这说明根压的产生是一个渗透过程。根压的产生与呼吸代谢密切相关，植物的呼吸为根系离子的主动吸收与转运提供能量，是维持中柱内外水势差不可缺少的因素。良好的通气条件及呼吸促进剂能促进植物的伤流，而抑制呼吸的因素如呼吸抑制剂、低温、缺氧等，均能降低植物的伤流。三、简述蓝光诱导气孔开启的机制：保卫细胞存在光受体，能感受蓝光信号。蓝光通过光受体可以激活质膜上的H+-ATP酶，将胞内的质子泵出胞外，建立跨膜的质子电动势pmf，这种跨膜的质子电

3、动势驱动保卫细胞外面K＋通过质膜上的内向K＋通道进入保卫细胞，这是一种K＋的主动运输机制。K＋的进入降低了保卫细胞的水势而吸水，通过膨压运动使气孔开启。这是光诱导气孔开放的主要效应。四、简述K＋调控气孔开启的机制：在照光下，保卫细胞质膜上的H＋-ATP酶做功，将H＋从保卫细胞内排到细胞外，建立跨膜的质子电动势，驱动保卫细胞外面K＋通过质膜上的内向K＋通道进入保卫细胞，在K＋进入保卫细胞的同时，还伴随着负电荷Cl－进入，进一步降低了保卫细胞的水势，促进吸水使气孔张开。Cl－是通过Cl－-K＋共转运载体进入保卫细胞的。与K＋交换的H＋来

4、自苹果酸，在照光下，保卫细胞pH升高活化了淀粉磷酸化酶，导致淀粉水解成磷酸葡萄糖，葡萄糖经糖酵解途径转变成PEP，光下由PEP羧化酶催化PEP与CO2反应，形成草酰乙酸并转变成苹果酸，苹果酸解离成酸根和2个H＋，在H＋/K＋离子泵的驱动下，H＋与K＋进行交换，而苹果酸根离子则进入保卫细胞的液泡内，和Cl－共同与进来的K＋保持电化学的平衡，同时也可降低保卫细胞的水势。所以K＋的进入和苹果酸的形成共同造成保卫细胞水势的下降，导致气孔张开。五、设计一个实验，证明根系吸收矿质元素是一个主动的过程。①用放射性同位素（如32P）示踪。用32P饲

5、喂根系，然后用呼吸抑制剂处理根系，在呼吸抑制剂处理前后测定地上部分32P的含量，与对照相比，可知呼吸被抑制后，32P的吸收即减少。②冰冻根际，检查处理前后伤流液中的离子含量，与对照相比，可发现经冰冻处理后，抑制根系对矿质元素的吸收。六、试述矿质元素如何从膜外转运到膜内：物质通过生物膜主要有二种方式：一是被动吸收，是顺浓度梯度的运转，不消耗代谢能；二是主动吸收，有载体或质子泵参与，需消耗代谢能。矿质元素转运以主动吸收方式为主。离子通过跨膜离子运输蛋白进行跨膜运输，跨膜离子运输蛋白分为离子通道、离子载体和离子泵三类。离子通过离子通道的运

6、输是被动运输，通过离子泵的运输是主动运输，通过离子载体的运输是主动运输或被动运输。七、在缺乏CO2的情况下对绿色叶片照光能观察到荧光，然而在供给CO2的情况下荧光即被猝灭，试解释原因：当叶绿素分子吸收光量子后，就由最稳定的基态上升到不稳定的激发态，激发态的叶绿素不稳定，会发生能量的转变，或用于光合作用，或用于发热、发射荧光和磷光，荧光即是激发态的叶绿素分子以光的形式退激（释放能量）。在缺乏CO2的情况下对绿色叶片照光，光反应形成的同化力不能用于光合碳同化，光合作用被抑制，叶片中的叶绿素分子较多地以光的方式退激，故能观察到荧光；而当供

7、给CO2时被叶绿素吸收的光能用于光合作用，使荧光猝灭。八、试述叶绿体中水－水循环（H2O-H2Ocycle）及其生理功能：假环式电子传递H2O→PSⅡ→PQ→Cytb6/f→PC→PSⅠ→Fd→O2，电子的最终受体不是NADP＋而是O2，O2得到一个电子生成超氧阴离子自由基O2-，O2-可被叶绿体中的超氧化物歧化酶SOD歧化形成H2O2,后者经抗坏血酸过氧化物酶（APX）等催化形成H2O，这样电子从H2O到H2O，被称为水－水循环或Asada途径。假环式电子传递只在强光、低温等逆境下NADP+缺乏时才发生。在强光下，光反应形成的同化

8、力会超过碳同化的要求，使NADPH积累导致NADP+缺乏。O2-是一种活性氧，具有极强的氧化伤害能力，通过水－水循环可以减少O2-的积累，从而保护光合机构，是植物的一种光破坏防御机制。九、为什么说Rubisco是一种兼性酶？其与光合碳