植物生理专题要点.doc

一、植物激素 植物激素(plant hormone)：指植物体内天然存在的可显著调节植物生命活动进程的一系列微量有机化合物。 敏感性：指细胞对一定浓度激素的反应程度。 激素受体：指能识别激素分子并与之专一性结合，进而诱发细胞反应的一类特异蛋白。 植物激素有哪些主要的分析方法或技术？各有何特点？ （1）生物试法：以生物体为试验材料，利用某种激素的特定效应来鉴定和定量其浓度的方法。缺点：灵敏度和专一性较差。 （2）化学分析法：高压液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、气相色谱与质谱联用(GC-MS)等方法优点：能分离与纯化激素、准确检测微量激素、立体结构的鉴定。缺点：样品用量大，测定的是器官或组织的平均浓度、耗时、成本高。 （3）免疫检测技术：放射免疫测定法（RIA）、酶联免疫吸附测定法（ELISA）等。 优点：样本用量少(50-100mgFW) ，专一性和高灵敏度高，操作简便快速、成本低(提取液只需初步纯化)。缺点：测定误差大(样品代表性和技术的规范操作难以掌握) 。 （4）基因表达法：如利用生长素专一诱导表达的基因的启动子与GUS基因构成的嵌合基因，导入植株体内，依据葡糖苷酸酶对底物的分解速率可准确定量不同细胞及细胞内不同部位的生长素有效浓度。Cyclins、CDKs与CKIs三种酶参与了从G1→S的调空， Cyc编码基因的表达产物有CycA、CycB、CycD三大类;其中Cyc D存在三种亚型，其中CycD3最重要，仅在G1→S期由CTK专性诱导表达。 CDK激酶的表达CTK和IAA诱导表达，GA也可能诱导 CDK激酶与Cyclins结合，而激活Cyclins ，促进DNA和RNA的转录和翻译，推动细胞周期运行。 激素的突变体有哪些主要类型? 有何研究、利用价值？ 激素缺陷型、激素不敏感型。 （1）利用激素缺陷型突变体揭示激素生物合成途径 （2）激素突变体在其它方面的研究利用 ① 揭示激素的生理功能：通过比较激素缺陷型与正常型植株在形态、生理上的差异; ② 激素不敏感型突变体：揭示激素吸收、运输、代谢过程，受体及信号传递途径等； ③ 克隆激素相关基因：利用激素有关的突变体与野生型之间的性状差异。 生长素、乙烯的信号传导途径。 生长素的信号传递途径： 5. C3途径的光合碳同化循环中的主要光调节酶有哪几类？ Rubisco；甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAld-3PDH）；果糖-1,6-二磷酸酯酶（FBPase）； 景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶(SBPase)；核酮糖-5-磷酸激酶（Ru-5-PK） 6. 光如何活化Rubisco？ 光对Rubisco的调节不是通过其量的增减，而是通过Rubisco的活化与钝化机制来实现的。 （1）提供还原力（ATP和NADPH）； （2）改变叶绿体的微环境、提高间质的pH，增加Rubisco与Mg2+和CO2的亲和力； （3）提供活化因子（如NADPH等）。 7. 类型ⅡRubisco的立体结构及其组装过程有哪些主要特点？ Rubisco的四级结构模型 ： 外型：Rubisco呈直径13.2nm、高10.5nm的桶状圆柱体结构。 大亚基的排列：四对交互结合的L2大亚基二聚体排列成 8 聚体核(L8)。大亚基二聚体由N和C两个结构域组成。即一个大亚基上的C结构域与另一个大亚基上的N结构域交互结合成大亚基二聚体。在交互接触的两个结构域界面上与Mg2+结合，构成酶的活性中心。 小亚基的排列：小亚基以四聚体的形式结合在大亚基8 聚体的两端，并嵌合在大亚基之间的裂隙中。 每个大亚基有45个羧基末端的肽链覆盖在小亚基的上面形成极顶部。 原核生物Rubisco的大小亚基基因可以在大肠杆菌中表达并能组装成有活性的全酶。 高等植物Rubisco的大小亚基基因可以在大肠杆菌中表达，但不能产生有活性的全酶。 高等植物Rubisco在体外解离后再重组时，大亚基往往形成不可逆的沉淀。 8. C4植物各生化亚型具有哪些主要生理特点？ NADP-ME型/NADP-苹果酸酶型 ：维管束鞘细胞(BSC)内叶绿体基粒发育差，PSⅡ活力低，还原力不足，在BSC和叶肉细胞间存在PGA的穿梭。 NAD-ME型/ NAD-苹果酸酶型 ： 叶肉细胞质中：天冬氨酸转氨酶和苯丙氨酸转氨酶活性高； 维管束鞘细胞(BSC) 细胞质：苯丙氨酸转氨酶活性高； 线粒体：天冬氨酸转氨酶、NAD-ME、NAD-MD(苹果酸脱氢酶)活性高，有足够的还原力。 PCK型/PEP羧激酶型 ： 维管束鞘细胞(BSC)的细胞质中PCK（ PEP羧激酶）活性很高；而NADP-ME和NAD-ME活性不足或很低。 PCK型可能存在3种脱羧途径： (1) PCK催化脱