植物生理学复习

《植物生理学》章节重点知识汇总（末考备考复习资料）
第二章：植物的水分代谢
一、名词解释类（详见植物生理学名词解释荟萃）
水分代谢 内聚力 表面张力 抗张强度 不可压缩性 束缚水 自由水 水势 扩散 集流 水孔蛋白（AQP） 土壤植物大气连续体（SPAC） 伤流 吐水 烧苗 盐碱地 蒸腾作用 气穴现象 栓塞 水分临界期
二：简答、论述、填空、选择、判断类
1.简述水在植物生活中的作用
★水是细胞原生质的主要成分。★水是植物代谢过程中重要的反应物质。★水是植物体内各种物质代谢的介质。★水分能够保持植物的固有姿态。★水分可以有效地降低植物的体温。★水是植物原生质胶体良好的稳定剂。
2.水与细胞原生质的关系
细胞原生质在水分充足的条件下，呈溶胶状态，细胞代谢强，植物合成与分解有序进行，生命活动正常。若水分不足，则呈凝胶状态，细胞代谢弱，植物合成减慢，分解加快，消耗能量，导致植物死亡。
3.植物水势的组成
植物水势=溶质势 压力势 衬纸势 重力势；
4.渗透作用的规律
水势决定水分流动方向，溶液浓度高，水势低，水分总是由高水势向低水势的方向流动。
5.植物根系对水分的吸收主要在根毛区的原因
■根毛区有许多根毛，增大了吸收面积。■由于根毛细胞壁的外层有果胶质覆盖，粘性强，亲水性好，从而有利于和土壤胶体颗粒的粘着与吸收。■根毛区的输导组织发达，对水分移动的阻力小，所以对水分转移的速度快。
6.植物受涝时出现缺水现象的原因
土壤中水分过多，则通气不良，二氧化碳积累易造成根系无氧呼吸，产生和积累酒精，使根系细胞原生质中毒变性，根系吸水能力下降。若土壤水分过少，虽然通气很好，氧气充足，但会造成水势过低，根系难于正常吸水，导致植物缺水，影响生长。在水分适宜的情况下，土壤气体交换畅通，根系呼吸作用产生的二氧化碳不易积累，有氧呼吸产生的能量有利于细胞的分裂和根系生长，促进根系吸水。
7.土壤溶液的浓度与植物吸水的关系
土壤溶液浓度决定了土壤的水势，从而影响植物根系吸水的速率，一般浓度较低，水势较高，不会影响根系的正常吸水。影响植物根系吸水和正常生长的因素有两种：一种是施用化肥过于集中或过多，造成局部土壤水势下降，使种子或植物根系无法吸水而导致烧苗现象。另一种是盐碱地，由于土壤溶液中有较多的盐分离子，导致土壤溶液浓度升高而水势下降，使植物根系难于吸水而不能正常生长或不能生长。
8.植物蒸腾作用的意义
◆是植物水分吸收和运输的主要动力。◆是植物矿质营养吸

收和运输的主要动力。◆能维持植物的适当体温。◆有利于光合作用。
9.蒸腾作用的发生部位
皮孔蒸腾、角质蒸腾、气孔蒸腾（主要部位）。
10.蒸腾指标
蒸腾速率、蒸腾效率、蒸腾系数。相关概念详见《植物生理学名词解释荟萃》。
11.小孔定律
又叫小孔扩散原理，是指经过小孔扩散的速率与小孔周圆长度成正比，而不和小孔面积成比例。
12.气孔开闭的的原理，两学说（糖—淀粉转化学说、钾离子泵学说）
凡能引起保卫细胞水势下降的因素都会使气孔张开。
13.水分在植物体内运输的主要器官
木质部（导管、管胞、木质部薄壁细胞、纤维），认为导管和管胞为死细胞时有功能。
14.水分在植物体内运输的途径及两者区别
运输途径主要有：质外体运输、共质体运输。质外体运输，阻力小，距离长，速度快。共质体运输，阻力大，距离短，速度慢。
15.水分进入植物体的两种途径
质外体→共质体途径、质外体→共质体→质外体途径
16.水分在活细胞与死细胞运输的区别
死细胞运输阻力小、距离长；活细胞运输阻力大，距离短。
17.水分沿导管上升的机制（蒸腾流→内聚力→张力学说）
水分沿导管上升运动受四种力共同影响：▲水柱向上的蒸腾拉力。▲随着导管水柱的上升，由于分子本身的重量而逐渐增大的向下的重力，两种力方向相反，形成了一种使水柱断裂的力，即张力。▲极性水分子间存在氢键，所以具有较大的内聚力。▲水分与导管或管胞壁的纤维分子间具有较大吸附力。
18.植物体避免气穴和栓塞的方法
●当木质部导管或管胞中形成气泡时，它被阻挡在导管和管胞分子的两端，水通过侧壁的纹孔进入相邻的导管或管胞。
●夜晚蒸腾速率下降，蒸腾拉力降低，张力减小，气泡缩小以致消失。
●通过质外体途径排散气体。
●生成新的、有功能的木质部代替。
第三章：植物的矿质营养
一、名词解释类（详见植物生理学名词解释荟萃）
矿质营养 微量元素 大量元素 有益元素 溶液培养法 砂基培养法 气培法 被动吸收 简单扩散 杜南平衡 主动吸收 温度系数 胞饮作用 单盐毒害 离子拮抗 离子间协同作用 平衡溶液 短距离运输 长距离运输 养分临界期
二、简答、论述、填空、选择、判断类
1.植物体内必需矿质元素的确定标准
◆由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史。
◆除去该元素，表现为专一的病征且不能被其他元素代替，这种缺素症状可用加入该元素的方法预防或恢复正常。
◆该元素在植物营养生理上能表现直接效应，而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的

间接效应。
2.植物必需矿质元素的确定方法及生理作用
确定方法：溶液培养法、砂基培养法、气培法。
生理作用：●是细胞结构物质的组成成分。●是生命活动的调节者，参与代谢活动，是酶的成分或酶的活化剂。●起电化学作用。
3.大量元素与微量元素（详见植物生理学大量元素（微量元素）汇表）。
4.植物对矿质元素的吸收—主动吸收的特点
⊙离子逆着浓度差积累。⊙主动吸收能被代谢抑制剂所抑制。⊙不同溶液进入细胞有竞争现象。⊙具有较高的温度系数。
5.植物体地下部分吸水与吸矿的联系及区别
相同点：吸收部位都为根毛区，吸水与吸矿不成比例。
不同点：A：吸收机理不同：水分的吸收主要是因蒸腾引起的被动过程，而矿物质的吸收主要是以消耗能量为主的主动吸收，需要载体，并受饱和效应的限制。
B：代谢途径的不同：吸收的水分主要通过蒸腾大量散失，有少量通过吐水的形式散失，而矿质元素通过蒸腾带至叶片，仅有少量在表皮积累，大部分经过叶脉中的筛管向下运输，在根部重新进入导管，完成一次大循环。
吸水、吸矿的联系：水帮助了植物对矿物质的吸收，同时矿物质也帮助了植物对水分的吸收。矿物元素只有溶于水中，植物才能吸收，水分在体内的运输带动了植物对矿质元素的吸收，同时矿质元素的吸收导致土壤溶液保持低盐浓度，促进了根系的吸水。
6.土壤溶液的PH值对植物吸收矿质元素的影响。
■直接影响：PH升高，Zn、Cu、Fe、Ca、Mg易沉淀，导致植物体易缺失。（碱性土）；PH降低，PO43-、K 、Mg2 、Ca2 易淋失，导致植物体易缺失。（酸性土）；
■间接影响：A：土壤PH改变，影响植物吸收矿质元素的种类，外部PH大，吸收阳离子，PH小，吸收阴离子。
B：影响土壤微生物的活动，酸性条件下，根瘤菌坏死，不能固氮，碱性条件下，反硝化细菌生长旺盛，影响固氮。
7.矿质元素在植物体内的运输途径及运输方式
◆运输方式：N（以氨基酸的形式运输，少量以硝酸根离子运输）、P（以H2PO4-形式运输，少量以有机物形式运输）、S（以硫酸根离子运输，有少量以含硫氨基酸的形式运输）。
◆运输途径：长距离运输、短距离运输。（相关概念见植物生理学名词解释荟萃）。
第四章：呼吸作用
一、名词解释类（详见植物生理学名词解释荟萃）
呼吸作用 有氧呼吸 无氧呼吸 糖酵解途径 三羧酸循环途径 磷酸戊糖途径 电子传递链 氧化磷酸化 抗氰呼吸 巴斯德效应 呼吸速率 呼吸商
二、简答、论述、填空、选择、判断类
1.有氧呼吸与无氧呼吸的区别
●无氧呼吸快，有机物大量消耗。
●无氧

呼吸产生酒精，使植物中毒。
●无氧呼吸不能提供大量的还原力。
●无氧呼吸不能产生大量的中间产物。
2.呼吸作用的意义
★为植物提供了生命活动所需的能量。
★为其他化合物的合成提供了原料。
★增强了植物的抗病和免疫能力。
3.植物的呼吸途径
A：糖酵解途径（反应底物：淀粉、蔗糖；进行场所：细胞质内；反应历程三阶段：己糖磷酸化、磷酸己糖裂解、ATP和丙酮酸的生成）。
B：三羧酸循环（反应底物：丙酮酸；场所：线粒体）。
C：磷酸戊糖途径（反应底物：葡萄糖；场所：细胞质）。
D：乙醇酸途径（水稻根部特有的）。
E：乙醛酸途径（油料种子萌发所特有的）。
4.磷酸戊糖途径的特点
◆PPP的氧化还原辅酶不同。
◆PPP可作为生物合成中间原料的来源。
◆可以提高植物的抗病力，抗病力强的植物，PPP强。
◆提高植物的适应能力，正常代谢条件下，TCA占主要位置，逆境条件下，PPP加强。
5.抗氰呼吸的概念及生理意义
■概念（详见植物生理学名词解释荟萃）。
■生理意义：a：P/O比为1，放热多，但固定的却少。放热增温，促进植物开花，种子萌发。
b：增加乙烯生成，促进果实成熟，促进衰老。
c：在防御真菌的感染中起作用。
d：分流电子。
6.呼吸作用的多样性主要有：
呼吸化学途径的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性、末端氧化酶系统的多样性。
7.呼吸作用多样性的生理意义
使植物在长期的进化过程中对不断变化的外界环境的一种适应性表现，以不同方式为植物提供新的物质和能量。
8.呼吸作用的调节正负效应的判据
▲通过质量作用原理在可逆反应中底物与产物之间按质量作用关系调节平衡。
▲变构调节：不改变酶的催化部分，主要通过某种物质结合酶的某一个结构部位，从而改变酶的活性。
9.呼吸作用与粮食、果蔬的贮藏关系
⊙呼吸作用与粮食贮藏
干种子的呼吸速率与粮食贮藏有密切关系。当呼吸加快时，引起体内有机物大量消耗，同时呼吸产生的水分，会使粮堆湿度升高，部分微生物大量繁殖。另外，呼吸放出的热量，又使粮堆温度升高，反过来又促进呼吸加快，导致粮食发热霉变。
防治方法：通风或密闭贮藏、增高二氧化碳含量或降低氧气含量、充入氮气。
⊙呼吸作用与果蔬贮藏
某些果实（苹果、梨、香蕉、番茄）成熟到一定程度，会产生呼吸速率突然升高，然后又迅速下降的现象，称为呼吸跃变现象。乙烯是植物催熟激素，果实的呼吸跃变与乙烯有关，与温度有关。一是降低温度，推迟呼吸跃变的发生。二是利用CO2/O2的比值进行气调，增加环境中二氧化碳浓度，降低

氧气浓度，这样可以抑制果实中乙烯的形成，推迟呼吸跃变的发生。也可将果蔬密封在塑料袋中，抽取空气，充入氮气，是氧气浓度下降3%-6%，或将果蔬密封在塑料袋中，利用自身呼吸产生的二氧化碳抑制呼吸，即所谓的自体保鲜法。
第五章：光合作用
一、名词解释类（详见植物生理学名词解释荟萃）
光合作用 光合色素 荧光现象 磷光现象 原初反应 光合单位 爱默生效应 OEC放氧复合体 KOK钟 希尔反应 水的光解 光合磷酸化 碳同化 光呼吸 光合速率 表观光合强度（速率） 总光合强度 瓦布格效应 经济系数 经济产量 生物产量 光合性能 叶面积系数
二、简答、论述、填空、选择、判断类
1.光合作用的意义
◆将无机物转变成有机物，是合成有机物质的绿色工厂。
◆将光能转变成化学能，是一个巨型能量转换站。
◆维持了氧气和二氧化碳的相对平衡，是天然的空气净化剂。
◆是人类寻求新能源和人工合成食物的理想模型。
2.光合作用的色素：叶绿素、类胡萝卜素、薻胆素
3.叶绿素的两大功能
A：绝大多数叶绿素a和全部叶绿素b具有收集光能并且快速高效传递光能的作用。
B：少数叶绿素a具有将光能转变为电能的作用。
4.类胡萝卜素的两大功能
A：有收集光能传递给叶绿素a的功能，本身不参加光化学反应，起辅助吸收光能的作用，因此也叫辅助色素。
B：具有保护强光伤害叶绿素a的功能。
5.光合色素的吸收光谱
★叶绿素：吸收光谱在蓝紫光区和红光区，很少吸收黄光与绿光。
★叶绿素吸收光谱的特点：
A：吸收高峰比较近，吸收光区均在蓝紫光和红光区，在绿光区不吸收（叶绿素a与叶绿素b的相同点）。
B：叶绿素b两个吸收峰比较近，蓝光吸收为红光的3倍。
★类胡萝卜素吸收光谱的特点
A：吸收峰均在蓝紫光区（胡萝卜素与叶黄素的相同点）。
B：胡萝卜素的最大吸收峰比叶黄素的最大吸收峰波长略短。
6.非循环式电子传递链（主路）的特点
◆PSⅡ和PSⅠ以串联的方式协同完成水到NADP的传递。
◆在PSⅡ和PSⅠ之间存在着一系列电子传递体。
◆在Z链的起点水是最初的电子供体，在z链的终点，NADP 是最终的电子受体。
◆电子传递过程与磷酸化相偶联，使ADP与无机P合成为ATP.
◆在Z链中有两处（PSⅡ和PSⅠ）是逆着能量梯度进行的，需光能予以推动。
7.C4途径的生理意义
●由于C4途径中固定二氧化碳的底物是碳酸氢根离子，PEP与它的亲和力极强，即使气孔部分关闭，PEP仍能催化固定较低浓度的二氧化碳，而且没有与氧气的竞争，因此固定二氧化碳的效率高。
●由于维管束鞘细胞中C4酸的脱羧反应是一个浓缩

二氧化碳的机制，类似于二氧化碳泵，使维管束鞘细胞中有较高的二氧化碳浓度，促进了RuBP酶的羧化反应，抑制了加氧反应，降低了光呼吸。
●在维管束鞘细胞中形成的光合产物可及时运出，避免了光合产物的积累产生的反馈抑制作用，因此C4植物的光合效率高于C3。
8.光呼吸的生理意义
◆可以消除乙醇酸的毒害。
◆维持C3途径的运转。
◆防止强光对光合机构的破坏。
◆是氮代谢的补充。
9.C3、C4、CAM和C3—C4中间型植物结构、生理特性的比较（见课本156页表）
10.植物光能利用率低的原因以及如何提高光能利用率
★低的原因：
a：由于漏光损失反射光、透射光，使光能利用率低。
b：光饱和浪费。
c：环境条件不适及栽培管理不当。
★提高光能利用率的途径
光合性能：包括光合能力、光合面积、光合时间、光合产物的消耗和光合产物的分配利用。
光合性能=（光合能力ⅹ光合面积ⅹ光合时间-光合产物的消耗）ⅹ经济系数
A：提高净同化率：
a；控制光温、水肥。
b：地面铺设反光膜，夏秋季光强时遮光，早春大棚育种。
c：增施二氧化碳。
B：增大光合面积：
a：合理密植（叶面积系数=作物叶面积/土地面积）。
b：株型育种（植株的上层叶片对下层叶片遮阴小，漏光率高。能够较好的利用上下午的斜射阳光，避免中午过强光照对叶片的损伤，有利于增加单位面积上的株数）。 育种要求：选育叶片直竖、叶茎夹角小、株型紧凑的植株。
C：延长光合作用的时间：（1提高复种指数。复种指数=全年内作物收获面积/耕地面积；2延长生育期，在不影响耕作制度的前提下，尽量选用中、晚熟的品种。3补充人工光照）。
D：减少有机物的消耗。
E：提高经济系数。
第六章：植物体内同化物的运输与分配
一：名词解释类（详见植物生理学名词解释荟萃）
TC 比集运量 源 库 源库单位
二：简答、论述、填空、选择、判断类
1.同化物运输的主要形式是什么？为什么会以这种形式运输？
同化物主要以蔗糖的形式进行运输。主要原因为：1蔗糖是光合作用最主要的直接产物。2蔗糖具有水溶性。0℃，179g；100℃,478g；3蔗糖具有高运输速率。4蔗糖稳定性高。5蔗糖具有高能性（糖苷键）。
2.简述同化物的分配规律及其影响因素
（1）分配规律：1基本原则，先满足自身需要，有余外送。2优先向生长中心分配。3就近供应。4同侧运输。5已分配的同化物可以进行再分配。
（2）影响因素：供应能力（源）、竞争能力（库）、运输能力（输导组织）。
3.相关重点小结
1水和无机盐顺着木质部从下往上运输，其中水又可顺着木质部从

上往下运输。
2盐类物质顺着韧皮部从上往下运输，可以进行双向运输，也可进行横向运输。
3同化物在韧皮部进行双向运输，也可横向运输。
4有例外的情况发生，生长素一定是极性运输。
第七章：植物生长物质
一：名词解释类（详见植物生理学名词解释荟萃）
生长物质 植物激素 生长调节剂 生长抑制剂 生长延缓剂
二：简答、论述、填空、选择、判断类
1.生长素主要分布在：生长旺盛的部位，如茎尖生长点、嫩叶、发育的种子中。
2.几种生长素的合成前体
生长素（色氨酸）、赤霉素（甲瓦龙酸）、细胞分裂素（甲瓦龙酸）、脱落酸（甲瓦龙酸）、乙烯（蛋氨酸）。
其中生长素、赤霉素、细胞分裂素是促进生长；脱落酸、乙烯是抑制生长。
3.简述生长素的生理作用及其在农业上的应用
（1）生理作用：A：促进细胞伸长；1具有两重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长）。2不同植物细胞年龄对生长素的敏感性不同。（幼嫩的>年老的、高度木质化的、高度分化的细胞）3不同植物器官对生长素的浓度有不同的反应（根>芽>茎）。4生长素对于离体器官具有明显的促进作用，而对整株植株效果不明显。
B：促进器官和组织的分化，促进插条生根。
C：防止器官脱落。D：促进菠萝开花。E：影响性别，促进黄瓜雌花分化。F：杀除双子叶杂草（利用高浓度的抑制作用）。G：形成无子果实。H：保持植物的顶端优势。I：可以延长种或营养器官的休眠。
（2）农业上的应用（见教材）
4.简述赤霉素的生理作用及其在农业上的应用
（1）生理作用：A：促进茎、叶生长。1具有整株效应，对离体器官作用不明显。2具有配合效应，使用赤霉素一般配用生长素，会出现1 1>2的效果。3具有分区效应，在分生区，促进细胞分裂；在伸长区，促进细胞伸长（植物节数不变，节间伸长）。4赤霉素用量越大，效果越强，而且还具有持续性。5赤霉素对于不同的器官和组织、不同植物促进伸长的效率不同。越幼嫩的组织，效果越强，同种植物在矮化品种上，效果最强。
B：促进抽 和开花，可以代替低温和长日照条件。
C：影响性别分化。D：打破休眠，促进萌发，和生长素相反。E：促进坐果和果实生长，诱导单性结实（同生长素）。F：防止器官脱落（同生长素）。G：可诱导禾谷类 淀粉酶的合成，促进麦芽糖化。H：促进顶端优势，抑制侧芽生长（同生长素）。
（2）农业上的应用（见教材）
5.细胞分裂素是如何抑制组织衰老的？
1可以降低核酸酶和蛋白酶的产生。
2可以保持细胞结构机能的完整性，并具有使营养物质向分裂素部位运输的特点。
3可以

促进胞质RNA的合成，产生新的蛋白质。
6.生长素（IAA）与细胞分裂素（CTK）的互作效应
IAA诱导根的分化，CTK诱导芽的分化。CTK/IAA增大，长芽；CTK/IAA减小，长根；CTK/IAA比例适中，长愈伤组织。
第八章：植物的生长生理
一：名词解释类（详见植物生理学名词解释荟萃）
发育 细胞培养 细胞的全能性 脱分化 再分化 种子萌发 种子生活力 种子活力 种子寿命 种子休生长积量 顶端优势 人工种子 吸水临界值 营养生长 极性 光形态建成 生存极限温度 再生作用 光的范型作用
二：简答、论述、填空、选择、判断类
1.什么是发育？发育、生长、分化三者之间有何关系？
所谓发育是指：在植物生活史中，细胞生长和分化成为执行各种不同功能的组织与器官的过程。也叫形态建成。
生长是指在发育过程中，细胞器官及有机体的数目、大小与重量的不可逆增加。
而分化是指细胞特化的过程及发育中的差异性生长。发育包括生长和分化，生长是发育的基础，发育是生长和分化的必然结果。
2.简述组织培养的意义、优点及步骤。
意义：1可以研究外植体在不受其他部分干扰情况下的生长和分化。2可用各种培养条件影响外植体的生长和分化，以解决理论上和生产上的问题。
优点：取材少、可人为控制条件、周期短、管理方便，便于自动化。
步骤：1培养基的准备。2消毒灭菌。3接种。4培养。5移栽。
3.植物组织培养流程图
外植体（接种、消毒灭菌）→培养基（脱分化）→愈伤组织（再分化）→胚状体或幼根幼芽→植株
4.种子萌发的过程包括：吸胀、萌动、发芽三个阶段。
种子萌发的条件