【導(dǎo)讀】代謝是維持各種生命活動過程中化學(xué)變化的總稱。水分存在的兩種狀態(tài)：束縛水和自由水。束縛水含量與植物抗性大小有密切關(guān)系。植物細(xì)胞吸水主要有三種方式：擴(kuò)散，集流和滲透作用。濃度梯度進(jìn)行的。適合于短距離遷徙。集流是指液體中成群的原子或分子在壓力梯度下共同移動。是一類具有選擇性、高效轉(zhuǎn)運(yùn)水分的跨膜通道蛋白，只允許水。通過，不允許離子和代謝物通過。其活性受磷酸化和水孔蛋白合成速度調(diào)節(jié)。純水水勢定為零。質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象可證明植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)。制原生質(zhì)體膨脹的反作用力。重力勢是水分因重力下移與相反力量相等時(shí)的力量。根壓；水勢梯度引起水分進(jìn)入中柱后產(chǎn)生的壓力。根壓能使水分沿導(dǎo)管上升，高大喬木水分上升的主要?jiǎng)恿檎趄v拉力。

　　

【正文】 ◆ 作物適 應(yīng)干旱的形態(tài)和生理特征有哪些？ 形態(tài)特征：根系發(fā)達(dá)而深扎，根冠比大，葉片細(xì)胞小，葉脈致密，單位面積氣孔數(shù)目多。 生理特征：細(xì)胞液的滲透勢低，在缺水情況下氣孔關(guān)閉較晚，光合作用不立即停止，酶的合成活動仍占優(yōu)勢。 ◆ 病害對植物生理生化有何影響？作物抗病的生理基礎(chǔ)如何？ 病害對植物生理生化的影響如下： ① 水分平衡失調(diào)，許多植物感病后發(fā)生萎蔫或猝倒。 ② 呼吸作用加強(qiáng)。染病組織一般比健康組織的呼吸速率可增加許多倍，且氧化磷酸化解偶聯(lián)，大部分能量以熱能形式釋放出去，所以染病組織的溫度大大升高。 ③ 光合 作用下降。染病后，葉綠體破壞，葉綠素含量減少，光合速率顯著下降。 ④ 生長改變。有些植物染病后由于 IAA、 GA增加，引起植物徒長，偏上生長，形成腫瘤等。 作物抗病的生理基礎(chǔ)是： ① 加強(qiáng)氧化酶（抗壞血酸氧化酶、過氧化物酶）的活性，可以分解毒素，促進(jìn)傷口愈合，抑制病菌水解酶活性， ② 植物染病后產(chǎn)生過敏性組織壞死，使有些只能寄生于活細(xì)胞的病原菌死亡。 ③ 產(chǎn)主抑制物質(zhì)。如馬鈴薯植株產(chǎn)生綠原酸，可以防止黑疤病菌的感染，亞麻的根分泌一種合氰化物的物質(zhì)，抑制微生物的呼吸。 ④ 作物還具有免疫反應(yīng)。即在病菌侵入時(shí)，體內(nèi)產(chǎn)生某種對病 原菌有毒的化合物（多為酚類化合物）防止病菌侵染，此外，作物體內(nèi)還含有一些化學(xué)物質(zhì)，如生物堿、單寧、苦杏仁苷等，對侵入的病菌有毒殺作用或防御反應(yīng)，能減輕病害。 ◆ 寫出植物體內(nèi)能消除自由基的抗氧化物質(zhì)與抗氧化酶類。 抗氧化物質(zhì)有：鋅、硒、硫氫基化合物（如谷胱甘肽、半胱氨酸等）、 Cytf、 PC、類胡蘿卜素、維生素 A、維生素 C、維生素 E、輔酶 A、輔萌 Q、甘露醇、山梨醇等。 抗氧化酶類有：超氧物歧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶、谷肽甘肽過氧化酶、谷胱甘肽還原酶等。 ◆ 一般認(rèn)為光敏色素分布在細(xì)胞什 么地方？ Pr 型和 Pfr 型的光學(xué)特性有何不同？ 一般認(rèn)為光敏色素與膜系統(tǒng)結(jié)合，分布在質(zhì)膜、線粒體膜、核膜、葉綠體膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。 Pr 型的吸收高峰在伺660nm， Pfr 型的吸收高峰在 730nm，二類型光敏色素在不同光譜作用下可互相轉(zhuǎn)換，當(dāng) Pr型吸收 660nm 紅光后就轉(zhuǎn)變?yōu)?Pfr，而 Pfr 吸收 730nm 遠(yuǎn)紅光后會轉(zhuǎn)為 Pr 型。 ◆ 干種子中為什么沒有光敏色素活性？ 光敏色素 Pfr 型與 Pr型之間的轉(zhuǎn)變過程中包括光化反應(yīng)和黑暗反應(yīng)。光化反應(yīng)局限于生色團(tuán)，黑暗反應(yīng)只有在含水條件下才能起反應(yīng)，因此干 種子中沒有光敏色素反應(yīng)。 ◆ 如何用試驗(yàn)證明植物的某一生理過程與光敏色素有關(guān)？ 光敏色素有紅光吸收型和遠(yuǎn)紅光吸收型兩種存在形式，這兩種形式可在紅光和遠(yuǎn)紅光照射下發(fā)生可逆反應(yīng)，互相轉(zhuǎn)化，依據(jù)這一特征，可用紅光與遠(yuǎn)紅光交替照射的方法，觀察其所引起的生理反應(yīng)，從而判斷某一生理過程是否有光敏色素參與。例如萵苣種子的萌發(fā)需要光，當(dāng)用 660nm 的紅光照射時(shí)促進(jìn)種子萌發(fā)，而用 730nm的遠(yuǎn)紅光照射時(shí)，抑制萌發(fā)：當(dāng)紅光照射后再照以遠(yuǎn)紅光，則紅光的效果被消除，當(dāng)用紅光和遠(yuǎn)紅光交替照射時(shí)，種子的萌發(fā)狀況決定于最后照射 的是紅光還是遠(yuǎn)紅光，前者促進(jìn)萌發(fā)，后者抑制萌發(fā)。 ◆ 光敏色素控制的生理反應(yīng)有哪些？。 種子萌發(fā)，節(jié)間延長，小葉運(yùn)動，花誘導(dǎo)，形態(tài)建成，葉脫落，性別表現(xiàn)，偏上性生長等。 ◆ 關(guān)于光敏色素作用機(jī)理的基因調(diào)節(jié)假說內(nèi)容如何？ 在接受紅光照射后， Pfr型經(jīng)過一系列過程，將信號轉(zhuǎn)移到基因，活化或抑制某些特定基因，使轉(zhuǎn)錄出單股 mRNA的速度發(fā)生改變， mRNA翻譯成特殊蛋白質(zhì)（酶），最后表現(xiàn)出形態(tài)建成，研究證明，多種酶的活性通過光敏色素受光調(diào)節(jié)。如 PAL、 NR 等。蛋白質(zhì)磷酸化受 Ca2+CaM 調(diào)節(jié)，它 可能是連接光敏色素的光活化和基因表達(dá)的中間步驟。 ◆ 試述生長素、赤霉素促進(jìn)生長的作用機(jī)理。 生長素促進(jìn)植物快速生長的原因：可以用酸 生長學(xué)說解釋。生長素與質(zhì)膜上的受體質(zhì)子泵（ ATP 酶）結(jié)合，活化了質(zhì)子泵，把細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的 H+分泌到細(xì)胞壁中去使壁酸化，其中一些適宜酸環(huán)境的水解酶：如 b1， 4葡聚糖酶等合成增加，此外，壁酸化使對酸不穩(wěn)定的鍵（ H 鍵）易斷裂，使多糖分子被水解，微纖絲結(jié)構(gòu)交織點(diǎn)破裂，聯(lián)系松弛，細(xì)胞壁可塑性增加。生長素促進(jìn) H+分泌速度和細(xì)胞伸長速度一致。從而細(xì)胞大量吸水膨大。生長素還可活化 DNA，從而促進(jìn) RNA和蛋白質(zhì)合成。 GA促進(jìn)植物生長，包括促進(jìn)細(xì)胞分裂和細(xì)胞擴(kuò)大兩個(gè)方面。并使細(xì)胞周期縮短 30%左右。 GA可促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)大，其作用機(jī)理與生長素有所不同， GA 不引起細(xì)胞壁酸化，以可使細(xì)胞壁里 Ca2+移入細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞壁的伸展牲加大，生長加快， GA能抑制細(xì)胞壁過氧化物酶的活性，所以細(xì)胞壁不硬化，有延展性，細(xì)胞就延長。 ◆ 試述人工合成的生長素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。 （ 1）促使插枝生根；（ 2）阻止器官脫落；（ 3）促進(jìn)結(jié)實(shí)防止落花落果；（ 4）促進(jìn)菠蘿開花；（ 5）促進(jìn)黃瓜雌花分化；（ 6）延長 種子，塊莖的休眠。 ◆ 赤霉素有哪兩類？各種赤霉素間在結(jié)構(gòu)上有何差異？ 赤霉素有 C19 和 C20 兩類。其基本結(jié)構(gòu)是赤霉烷，在赤霉烷上由于雙鍵和羥基的數(shù)目和位置不同，就形成了各種赤霉素。 ◆ 生長素與赤霉素之生理作用方面的相互關(guān)系如何？ 生長素與赤霉素之間存在相輔相成作用。（ 1） GA 有抑制 IAA 氧化酶活性的作用防止 IAA 的氧化；（ 2） GA 能增加蛋白酶的活性，促進(jìn)蛋白質(zhì)分解，色氨酸數(shù)量增多，有利于 IAA的生物合成（ 3） GA促進(jìn)生長素由束縛型轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂尚汀? ◆ 赤霉素在生產(chǎn)上的應(yīng)用主要有哪些 方面？ （ 1）促進(jìn)麥芽糖化， GA誘導(dǎo) a淀粉酶的形成這一發(fā)現(xiàn)己被應(yīng)用到啤酒生產(chǎn)中。（ 2）促進(jìn)營養(yǎng)生長，如在水稻 “三系 ”的制種過程中，切花生產(chǎn)上等都有應(yīng)用，（ 3）防止脫落，促進(jìn)單性結(jié)實(shí)，（ 4）打破休眠。 ◆ 試述細(xì)地分裂素的生理作用和應(yīng)用。 （ 1）促進(jìn)細(xì)胞分裂和擴(kuò)大，可增加細(xì)胞壁的可塑性。（ 2）誘導(dǎo)愈傷組織的分化， CTK/IAA 比值高，有利于愈傷組織產(chǎn)生芽， CTK/IAA比值低，有利于愈傷組織產(chǎn)生根，兩者比值處于中間水平時(shí)，愈傷組織只生長而不分化。（ 3）延緩葉片衰老。（ 4）在生產(chǎn)上， CTK 可以 延長蔬菜的貯藏時(shí)間，防止果樹生理落果等。 ◆ 人們認(rèn)為植物的休眠與生長是由哪兩種激素調(diào)節(jié)的？如何調(diào)節(jié)？ 植物的生長和休眠是由赤霉素和脫落酸兩種激素調(diào)節(jié)的。它們的合成前體都是甲瓦龍酸，甲瓦龍酸在長日照條件下形成赤霉素，短日照條件下形成脫落酸，因此，夏季日照長，產(chǎn)生赤霉素促進(jìn)植物生長：而冬季來臨前，日照短，產(chǎn)生脫落酸使芽進(jìn)入休眠。 ◆ 乙烯利的化學(xué)名稱叫什么？在生產(chǎn)上主要應(yīng)用于哪些方面？ 乙烯利的化學(xué)名稱叫 2氯乙基膦酸。在生產(chǎn)上主要應(yīng)用于：（ 1）果實(shí)催熟和改善品質(zhì)；（ 2）促進(jìn)次生物質(zhì)排出；（ 3）促進(jìn)開花；（ 4）化學(xué)殺雄。 ◆ 生長抑制劑和生長延緩劑抑制生長的作用方式有何不同？ 生長抑制劑是抑制頂端分生組織生長，喪失頂端優(yōu)勢，使植株形態(tài)發(fā)生很大變化，外施 GA 不能逆轉(zhuǎn)達(dá)種抑制反應(yīng)，而生長延緩劑是抑制莖部近頂端分生組織的細(xì)胞伸長，節(jié)間縮短，葉數(shù)和節(jié)數(shù)不變，株型緊湊矮小，生殖器官不受影響或影響不大，外施 GA 可逆轉(zhuǎn)其抑制效應(yīng)。 ◆ 乙烯促進(jìn)果實(shí)成熟的原因何在？ 乙烯能增加細(xì)胞膜的透性，促使呼吸作用加強(qiáng)某些肉質(zhì)果實(shí)出現(xiàn)呼吸驟變，因而引起果實(shí)內(nèi)的各種有機(jī)物質(zhì)發(fā)生急劇變化，使果實(shí)甜 度增加，酸味減少，澀味消失，香味產(chǎn)主，色澤變艷，果實(shí)由硬變軟，達(dá)到完全成熟。 ◆ 油菜素內(nèi)酯具有哪些主要生理功能？ （ 1）促進(jìn)細(xì)胞伸長、促進(jìn)細(xì)胞分裂、促進(jìn)節(jié)間伸長和整株生長；（ 2）促進(jìn)水稻第二葉片彎曲；（ 3）促進(jìn)葉綠素生物合成；（ 4）延緩衰老；（ 5）增強(qiáng)抗寒性。 ◆ 多胺有哪些生理功能？ （ 1）促進(jìn)生長；（ 2）刺激不定根產(chǎn)生；（ 3）延緩衰老；（ 4）提高植物的抗逆性（ 5）調(diào)節(jié)植物的成花和育性。 ◆ 簡述鈣調(diào)素的作用方式。 （ 1）直接與靶酶結(jié)合，誘導(dǎo)靶酶的活性構(gòu)象，從而調(diào)節(jié)酶活性；（ 2）與 Ca2+結(jié)合，形成活化的 Ca2+ . CaM 復(fù)合體，然后再與靶酶結(jié)合將靶酶激活。 ◆ 同化物是如何裝入與卸出篩管的？ 同化物向韌皮部的裝載是一種分泌過程，由于篩管膜內(nèi)外，存在電化學(xué)勢差，膜外的質(zhì)子濃度高，膜外的 H+會向膜內(nèi)轉(zhuǎn)移，蔗糖在膜上蔗糖載體作用下，將伴隨 H+一同進(jìn)入膜內(nèi)，進(jìn)入篩管。同合物的卻出過程，即由篩管將蔗糖卸入到消耗細(xì)胞有兩種方式：一種是蔗糖先卸入自由空間，被細(xì)胞壁束縛的蔗糖酶分解后，穿過質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，重新合成蔗糖，再轉(zhuǎn)入液泡中。另一種方式是蔗糖進(jìn)入自由空間，不被水解，直接進(jìn)入 消耗細(xì)胞，被胚乳吸收。 ◆ 蔗糖是植物體內(nèi)有機(jī)物運(yùn)輸?shù)闹饕问?，緣由何在? （ 1）蔗糖有很高的水溶性，有利于在篩管中運(yùn)輸。（ 2）具有很高的穩(wěn)定性適于從源運(yùn)輸?shù)綆?。?3）蔗糖具有很高的運(yùn)輸速率，可達(dá) 100cm ／ h。 ◆ 溫度對有機(jī)物運(yùn)輸有什么影響？ 溫度太高，呼吸增強(qiáng)，消耗一定量的有機(jī)物，同時(shí)原生質(zhì)的酶開始鈍化或受破壞，所以運(yùn)輸速度降低。低溫使酶的活性降低，呼吸作用減弱，影響運(yùn)輸過程所必需的能量供應(yīng)，導(dǎo)致運(yùn)輸變慢。 ◆ 硼為什么能促進(jìn)植物體內(nèi)碳水化合物的運(yùn)輸？ 因?yàn)榕鹉芘c糖結(jié) 合成復(fù)合物，這個(gè)復(fù)合物是極性分子，有利于通過質(zhì)膜以促進(jìn)糖的運(yùn)輸。 ◆ 植物體內(nèi)有機(jī)物運(yùn)輸分配規(guī)律如何？ 有機(jī)物的運(yùn)輸分配是受著供應(yīng)能力，競爭能力和運(yùn)輸能力三個(gè)因素影響的。（ 1）供應(yīng)能力：指該器官或部位的同化產(chǎn)物能否輸出以及輸出多少的能力，也就是 “代謝源 ”把光合產(chǎn)物向外 “推 ”送力的大小。（ 2）競爭能力，指各器官對同化產(chǎn)物需要程度的大小。也就是 “代謝庫 ”對同化物的 “拉力 ”大小。（ 3）運(yùn)輸能力，包括輸出和輸入部分之間輸導(dǎo)系統(tǒng)聯(lián)系、暢通程度和距離遠(yuǎn)近。在三種能力中，競爭能力是主要的。 ◆ 植物體內(nèi)有機(jī) 物運(yùn)輸分配的特點(diǎn)如何？ 1）光合產(chǎn)物優(yōu)先供應(yīng)生長中心，如孕穗期至抽穗期，分配中心為穗及莖。（ 2）以不同葉位的葉片來說，其光合產(chǎn)物分配有 “就近運(yùn)輸 ”的特點(diǎn)。（ 3）還有同側(cè)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。（ 4）光合產(chǎn)物還具有可再分配利用的特點(diǎn)。 ◆ 簡述作物產(chǎn)量形成的源庫關(guān)系。 源是制造同化物的器官，庫是接納同化物的部位，源與庫共存于同一植物體，相互依賴，相互制約。作物要高產(chǎn)，需要庫源相互適應(yīng)，協(xié)調(diào)一致，相互促進(jìn)。庫大會促源，源大會促庫，庫小會抑制源，源小庫就不能大，高產(chǎn)就困難。作物產(chǎn)量形成的源庫關(guān)系有三種類型：（ 1）源限制型；（ 2）庫限制型；（ 3）源庫互補(bǔ)型，源庫協(xié)同調(diào)節(jié)。增源與增庫均能達(dá)到增產(chǎn)目的。 ◆ 何謂壓力流動假說？實(shí)驗(yàn)依據(jù)是什么？該學(xué)說還有哪些不足之處？ 由德國人明希提出來的（ 30 年代），這個(gè)假說的基本點(diǎn)是：有機(jī)物質(zhì)在篩管內(nèi)的流動是由于篩管的兩端（即供應(yīng)端和接納端）之間所存在的壓力勢差推動的。壓力勢在篩管內(nèi)是可以傳導(dǎo)的，因而就產(chǎn)生了一個(gè)流體靜壓力，這種壓力推動篩管的溶液向輸出端流動。 實(shí)驗(yàn)證據(jù)是：（ 1）溢泌現(xiàn)象，表示有正壓力存在；（ 2）篩管接近源庫的兩端存在濃度梯度差。（ 3）植物生長素的運(yùn)輸只能隨 篩管內(nèi)物質(zhì)集體流動；（ 4）用蚜蟲吻刺法直接測定篩管中液流速度，約為 100cm /h。 不足之處：（ 1）無法解釋篩管細(xì)胞內(nèi)可同時(shí)進(jìn)行雙向運(yùn)輸；（ 2）物質(zhì)集體快速流動所需的壓力勢差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于篩管兩端由有機(jī)物濃度差所引起的壓力勢差。 ◆ 呼吸作用多條路線論點(diǎn)的內(nèi)容和意義如何？ 植物呼吸代謝多條路線論點(diǎn)是湯佩松先生提出來的，其內(nèi)容是是：（ 1）呼吸化學(xué)途徑多樣性（ EMP、 PPP、 TCA等）；（ 2）呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng)的多樣性（電子傳遞主路，幾條支路，如抗氰支路）。（ 3）末端氧化酶系統(tǒng)的多樣性（細(xì)胞色素氧化酶 ，酚氧化酶，抗壞血酸氧化酶，乙醇酸氧化酶和交替氧化酶）。這些多樣性，是植物在長期進(jìn)化過程中對不斷變化的外界環(huán)境的一種適應(yīng)性表現(xiàn)，其要點(diǎn)是呼吸代謝（對生理功能）的控制和被控制（酶活牲）過程。而且認(rèn)為該過程受到生長發(fā)育和不同環(huán)境條件的影響，這個(gè)論點(diǎn)，為呼吸代謝研究指出了努力方向。 ◆ 戊糖磷酸途徑在植物呼吸代謝中具有什么生理意義？ 戊糖磷酸途徑中形成的 NADPH 是細(xì)胞內(nèi)必需 NADPH 才能進(jìn)行生物合成反應(yīng)的主要來源，如脂肪合成。其中間產(chǎn)物核糖和磷酸又是合成核苷酸的原料，植物感病時(shí)戊糖磷酸途徑所占比例上升 ，因此，戊糖磷酸途徑在植物呼吸代謝中占有特殊的地位。 ◆ 呼吸作用糖的分解代謝途徑有幾種？在細(xì)胞的什么部位進(jìn)行？ 有 EMP、 TCA和 PPP 三種。 EMP 和 PPP 在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的。 TCA是在線粒體中進(jìn)行的。 ◆ 三羧酸循環(huán)的要點(diǎn)及生理意義如何？ 1）三羧酸循環(huán)是植物有氧呼吸的重要途徑。 2）三羧酸循環(huán)一系列的脫羧反應(yīng)是呼吸作用釋放 CO2的來源。一個(gè)丙酮酸分子可以產(chǎn)生三個(gè) CO2 分子，當(dāng)外界 CO2濃度增高時(shí)，脫羧反應(yīng)減慢，呼吸作用受到抑制。三羧酸循環(huán)釋放的CO2 是來自于水和被氧化的底物。 3）在三羧 酸循環(huán)中有 5 次脫氫，再經(jīng)過一系列呼吸傳遞體的傳