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植物生理学试题答案(大家整理).doc
植物生理学解答
植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素?用什么方法、根据什么标准来确定?
答:植物进行正常生命活动必需的矿质(含氮)元素有16种,它们是氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯、硅、镍、钠。
判断某种元素是否为植物必须元素有以下3条标准:
第一,不可缺少性 缺乏该元素,植物生长受阻,不能正常完成其生活史;
第二,不可替代性 缺乏该元素,表现为专一的病症,只有加入该元素这种却素病症才可被消除;
第三,直接功能性 该元素在植物营养生理上表现为直接效应,而不是由于该元素改善了植物生长的环境。
确定植物必需矿质元素的方法通常采用溶液培养法或砂基培养法,可在配制的营养液中除去或加入某一元素,观察该元素对植物的生长发育和生理生化的影响。如果在培养液中,除去某一元素,植物生长发育不良,并出现特有的病症,或当加入该元素后,病状又消失,则说明该元素为植物的必需元素。反之,若减去某一元素对植物生长发育无不良影响,即表示该元素为非植物必需元素。
试述氮、磷、钾的生理功能及其缺素病症。
答:1、氮的生理功能: 氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要组分,而这三者又是原生质、细胞核和生物膜等细胞结构物质的重要组成部分; 氮是酶、ATP、多种辅酶和辅基(如NAD+、NADP+、FAD+等)的成分,它们在物质和能量代谢中起重要作用; 氮是某些植物激素(如生长素和细胞分裂素)、维生素(如B1、B2、B6、PP)等的成分,它们对生命活动起调节作用;④氮是叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。
缺氮时,有机物合成受阻,造成植株矮小,叶色发黄或发红,分枝(分蘖)少,花少,子粒不饱满,产量降低。缺氮时老叶先表现病症。
磷的生理功能:①磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分;;②磷是许多辅酶(如NAD+、NADP+等)的成分;③磷在植物的物质代谢中起重要作用,如参与糖类、脂肪及蛋白质的代谢,并能促进糖类的运输;④植物细胞中含有一定的磷酸盐,构成缓冲体系,对细胞渗透势的维持起一定作用。
缺磷时植株瘦小,分蘖或分枝减少,叶色呈暗绿或紫红,开花期和成熟期都延迟,产量降低,抗性减弱。缺磷时老叶先表现病症。
3、钾的生理功能:钾作为丙酮酸激酶、苹果酸脱氢酶、果糖激酶等多种酶的激活剂参与植物体内重要的代谢;②钾能促进蛋白质和糖的合成,并能促进糖类运输;③钾可增加原生质体的水合程度,降低其粘性,从而使细胞保水力增强,抗旱性提高;④钾是构成细胞渗透势的重要成分,参与控制细胞吸水、气孔运动等生理过程;⑤钾是植物细胞中最重要的电荷平衡成分,在维系活细胞正常生命活动中所必须的跨膜(质膜、液泡膜、叶绿体膜、线粒体膜等)电位中有不可替代的作用。
缺钾时植物抗旱、抗寒性降低,植株茎秆柔弱,易倒伏,叶色变黄,叶缘焦枯,生长缓慢。缺钾时老叶先表现病症。
植物缺素病症有的出现在顶端幼嫩枝叶上,有的出现在下部老叶上,为什么?举例加以说明。
答:植物缺素症状的出现部位与元素是否易于转运即能否重复利用有关。例如,氮、磷、钾、镁、锌、钠、氯、钼等元素在植物体内易于转运,可多次重复利用,缺素症状首先表现在较老的叶片或组织上;而钙、铁、硼、锰、铜、硫等元素在植物体内易于固定,不易被重复利用,缺素症状首先出现在幼叶或生长点上。
C3途径可分为哪3个阶段?各阶段的作用是什么?C4植物与CAM植物在碳代谢途径上有何异同点?
答:分为RuBP羧化、PGA还原和RuBP再生3个阶段。
各阶段的作用:
1 羧化阶段 进入叶绿体的CO2与受体RuBP结合,生成PGA的过程。
2 还原阶段 利用同化力将3-磷酸甘油酸还原为甘油醛-3-磷酸的反应过程。
3 再生阶段 甘油醛-3-磷酸重新形成核酮糖-1,5-二磷酸的过程。
CAM植物与C4植物固定与还原CO2的途径基本相同,二者都是由C4途径固定CO2,C3途径还原CO2,都由PEP羧化酶固定空气中的CO2,由Rubisco羧化C4二羧酸脱羧释放的CO2,二者的差别在于:C4植物是在同一时间 白天 和不同的空间 叶肉细胞和维管束鞘细胞 完成CO2固定 C4途径 和还原 C3途径 两个过程;而CAM植物则是在不同时间 黑夜和白天 和同一空间 叶肉细胞 完成上述两个过程的。
蔗糖的合成是在细胞质内进行的影响光能利用率的因素大体有以下几方面: (1)光合器官捕获光能的面积占土地面积的比例,作物生长初期植株小,叶面积不足,日光的大部分直射于地面而损失。 (2)光合有效幅射能占整个辐射能的比例只有53%,其余的47%不能用于光合作用。 (3)照射到光合器官上的光不能被光合器官全部吸收,要扣除反射、透射及非叶绿体组织吸收的部分。 (4)吸收的光能在传递到光合反应中心色素过程中会损失,如发热、发光的损耗。
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