植物生理学作业答案

发布 2021-05-06 05:47:28 阅读 3453

第一章信号转导。

一、名词解释

蛋白:gtp binding regulatory protein,即gtp结合调节蛋白或偶联蛋白, 是细胞膜受体与其调节的相应生理过程之间的信号转换着。结合gtp时呈活化状态,启动信号转换过程将胞间信号转换为胞内信号;gtp水解为gdp时,失去转换功能。

2.第二信使:secondary singal,又称次级信使,由胞外刺激信号激活或抑制的具有生理调节活性的细胞因子,植物中的第二信使主要是camp、钙离子、dag和ip3。

3.钙调素:calmodulin,cam,是最重要的多功能ca2+信号受体,为单链的小分子酸性蛋白,具有4个ca2+结合位点。

当外界信号刺激引起胞内ca2+浓度上升到一定阈值,ca2+与cam构象改变而活化cam,后者与靶酶结合,使其活化而引起生理反应。目前已知有十多种酶受ca2+-cam的调控。

:inosiol 1,4,5-triphosphate,肌醇-1,4,5-三磷酸,是水溶性的,可从质膜扩散到细胞质,然后与内质网或液泡膜上的ip3-ca2+通道结合,使通道打开。

diacylglycerol, 二酯酰甘油,是脂溶性的,停留在膜上,与蛋白激酶c结合并使其活化。

二、问答题

1.什么叫细胞信号转导?受体和g蛋白与信号转导有何关系?

答:是指偶联个胞外刺激信号(包括各种内、外源刺激信号)与其相应的生理反应之间。

的一系列分子反应机制。受体是存在于细胞表面或亚细胞表面组分中的天然物质,可特异地识别并结合化学信号物质,并在细胞内放大、传递信号,启动一系列生化反应,最终导致特定的细胞反应。由于受体与信号物质结合是将细胞感应胞外信号,并将此信号转换为胞内信号的第一步,所以受体是将胞外信号转换为胞内信号的第一步;在受体接受胞外信号分子到产生胞内信号分子的过程中,需经过g蛋白实现信号转换。

2. 简要说明细胞如何感受内外因子变化的刺激,并最终引发生理生化反应。

答:1)胞间信号的产生植物细胞感受内外环境因子变化的刺激后,能产生起传递信息作用的胞间信号,可分为物理信号(电波信号与水力学信号)和化学信号(内源激素与生长调节物质)。

2)胞间信号的传递由于胞间信号的产生位点与发挥效应的作用位点处在不同部位时,需要进行长距离传递。主要包括如下四种方式:电波信号的传递、水力学信号的传递、化学信号的维管束传递(如 aba)、化学信号的气相传递(如eth),最终传递至作用部位—靶细胞。

3)在靶细胞膜中信号的转换目前认为,在靶细胞膜中存在着信号受体,这是一种能感受信号,与信号特异结合,并引发胞内产生刺激信号(即信号的转换)的蛋白质类活性物质,如钙调蛋白(cam)、蛋白激酶c(pkc)等,在信号的转换过程中,起关键作用的是g 蛋白,其过程是:当g蛋白与受体结合而被激活时,g 蛋白同时结合上gtp(形成受体- g 蛋白-gtp复合体),进而触发效应器,把胞间信号转换为胞内信号;当 gtp 水解为 gdp 时, g 蛋白回复到原初构象,失去转换信号的功能。

4)胞内信号的转导经 g 蛋白介导之后可产生胞内信号(第二信使)有多种,目前研究较为深入的有:钙信号系统( ca2+- cam )、肌醇磷脂信号系统(如 ip3 和dag)、环腺苷酸信号系统( camp ),这些经转换而产生的且又放大的次级信号系统,即可直接引发生化生理反应。

5)引起蛋白质磷酸化在上述胞内信号系统的作用下,使某些关键酶(如蛋白激酶 c , pkc)发生磷酸化,甚至进而引起修饰作用或促发转录因子,最终引发生化生理反应。

第二章水分代谢。

一、名词解释。

水势:water potential,每偏摩尔体积的水在体系中的化学势与纯水在相同温度、压力下的化学势之间的差。

渗透作用:osmosis,水分通过半透膜从水势高的区域向水势低的区域运转的作用。

水通道蛋白:aquaporin, 位于细胞膜中,分子量在25~30kd的通道蛋白,这种通道蛋白具有选择性的高效运转水分子的功能,特成为水孔蛋白。

蒸腾效率:transpiration ratio植物每蒸腾1k**时所形成的干物质的g数。

蒸腾系数:transpiration coefficient,需水量,植物每制造1g干物质所消耗水分的g数

二、问答题

1.试述气孔开闭机理。

答:1)淀粉—糖互变学说(starch-sugar-interconvertion)

保卫细胞中含有叶绿体,白天有光时进行光合作用,产生较多的糖类,其中一部分是可溶性糖,如蔗糖、直接降低了保卫细胞的水势,一部分转化为淀粉,由于光合作用要消耗一部分co2,使细胞酸度下降,ph值升高,当ph值到近7左右时(ph6.1~7.3),就有利于淀粉磷酸化酶把淀粉水解成可溶性糖,也降低了保卫细胞的水势。

由于水势差,保卫细胞附近的水分便进入保卫细胞,于是膨压增大,气孔张开。到了夜晚,光合作用停止,呼吸作用仍然进行,呼吸作用产生的co2使ph值下降到5左右(ph2.9~6.

1),有利于淀粉磷酸化酶把一部分g-1-p又合成为不溶性淀粉,这时保卫细胞水势升高,水分便以保卫细胞排出(去到邻近表皮细胞或副卫细胞),于是膨压下降(细胞壁松弛),气孔关闭。

2)无机离子泵学说(inorganic ion pump theory)

保卫细胞质膜上存在着 h + atp 酶,它被光激活后能水解保卫细胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的atp,并将h+从保卫细胞分泌到周围细胞中,使得保卫细胞的ph升高,质膜内侧的电势变低,周围细胞的ph降低,质膜外侧电势升高,膜内外的质子动力势驱动k+从周围细胞经过位于保卫细胞质膜上的内向k+ 通道进入保卫细胞,引发气孔开张。暗中该过程逆转。

3)苹果酸代谢学说(malate metabolism theory)

在光下,保卫细胞内的部分co2被利用时, ph 上升至 8.0 ~ 8.5 ,从而活化了 pep 羧化酶, pep 羧化酶可催化由淀粉降解产生的 pep 与 hco3-结合,形成草酰乙酸,并进一步被nadph还原为苹果酸。

苹果酸解离为2h+和苹果酸根,在 h + k+ 泵的驱使下,h+与k+ 交换,保卫细胞内k+浓度增加,水势降低;苹果酸根进入液泡和 cl-共同与k+ 在电学上保持平衡。同时,苹果酸的存在还可降低水势,促使保卫细胞吸水,气孔张开。当叶片由光下转入暗处时,该过程逆转。

2.化肥施用过多为什么会产生“烧苗”现象?

答:当化肥施用过多时,造成土壤溶液水势降低幅度较大,以致根系细胞的水势高于土壤溶液水势,导致根细胞不但不能从土壤中吸水,反而细胞内水分还要外渗至土壤中,因此产生“烧苗”现象。

3.将紫鸭跎草叶片悬浮于10-3mmol/lkcl溶液中,当加入atp时可检测到溶液中ph下降,k+浓度降低,试解释这一现象。(参照题库21页答案)

第三章矿质营养。

1.名词解释。

生理酸性盐:physiologically acid salt,植物根系选择性吸收离子后导致溶液逐渐变酸,故把这种盐称为生理酸性盐,即凡是阳离子易被吸收的盐类,大多数铵盐属于这一类。

生理碱性盐:physiologically alkaline salt,植物根系选择性吸收离子后导致溶液逐渐变碱,故把这种盐称为生理碱性盐。即凡是阴离子易被吸收的盐类。

生理中性盐:physiologically neutral salt,植物吸收其阴离子与阳离子的量几乎相等,不改变周围介质的ph值,故称这类盐为生理中性盐,即凡是阴阳离子都易被吸收的盐类。

单盐毒害:toxicity of single salt,这种溶液中只有一种金属离子对植物其有害作用的现象称为单盐毒害。

诱导酶:induced enzyme或适应酶(adaptive enzyme)。即植物本来不含这种酶,但在特定的外来物质(如no-3)的影响下,可以生成这种酶。

离子拮抗:ion antagonism,在发生单盐毒害的溶液中,如再加入少连量其他金属粒子,就能减弱或消除这种单盐毒害,离子间的这种作用称为离子拮抗。

2.问答题。

1)简述硝酸盐同化与光合作用的关系。

参照题库31-32页答案)

2)为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥,而栽培马铃薯则较多的施用钾肥?

答:叶菜类植物的经济产量主要是叶片部分,受氮素的影响较大。氮不仅是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,而且是叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。

因此,氮的多寡会直接影响细胞的**和生长,影响叶面积的扩大和叶鲜重的增加,氮素在土壤中易缺乏,因此在叶菜类植物的栽培中要多施氮肥。氮肥充足时,叶片肥大,产量高,汁多叶嫩,品质好。

钾与糖类的合成有关。钾肥充足时,蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高,葡萄糖积累则较少。钾也能促进糖类运输到贮藏器官中,所以在富含糖类的贮藏器官(马铃薯块茎和甘薯块根)中钾含量较多,种植时钾肥需要量也较多。

3)请设计一实验,证明mg是植物必需营养元素。

参照题库30-31页答案)

第四章光合作用。

一、解释下列名词:

原初反应:primary reaction,光能被光合色素吸收、传递到作用中心,并发生光化学反应,引起电荷分离的过程称。

同化力:assimilatory power,在光反应中生成的atp和nadph可以在暗反应中同化二氧化碳为有机物质,故称atp和nadph为同化力。

红降现象:red drop,大于685nm的长波红光(或远红光)照射绿藻时量子产额大大降低,这种现象被称为红降。

爱默生效应:emerson effect,两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象称为双光增益效应或爱默生效应。

荧光现象:fluorescence phenomenon,chl提取液在透射光下呈绿色(翠绿色),而在反射光下呈暗红色(chla为血红色,chlb为棕红色),这种现象称为荧光现象。

光饱和点:light saturation point,当光继续增强到一定限度时,光合速率不再随光强的增高而增大(曲线变平),表现出光饱和现象,把这时的光强成为光饱和点。

光补偿点:light compensation point,当光强达到某一值时,光合速率与呼吸速率相等,co2的净交换为零。把这一点的光强称为光补偿点。

co2饱和点:co2 saturation point,随着co2浓度的增加,光合速率直线上升,但到达一定范围后,光合速率不再增加,这一浓度称为co2饱和点。

co2补偿点:co2 compensation point,在光照下,植物呼吸放出的co2和光合吸收的co2量相等时外界环境中的co2浓度。

植物生理学作业2答案

1 分析引起植物叶片失绿的生理原因。植物呈现绿色是因其细胞内含有叶绿体,而叶绿体中含有绿色的叶绿素的缘故。因而凡是影响叶绿体发育及叶绿素代谢的因素都会引起植物失绿。可能的原因有 1 光。光是影响叶绿素形成的主要条件。在叶绿素合成过程中从原叶绿素酸酯转变为叶绿酸酯需要光。另外由前质体向叶绿体的发育过程...

植物生理学作业

一。水分代谢 作业内容。1.试说明在科研 中一般测定的水分指标有哪些?测定指标的生物学意义是什么?其测定方法是什么?答 一般测定的水分指标 水势 根压 蒸腾系数 土壤含水量。1.1水势 1 生物学意义 水势是衡量植物水分状况和受胁迫程度最好的指标,与正常情况下的植物组织相比,水势的大小反应了一个植物...

植物生理学作业

精品文档。1.什么是生物检定法?指出五大类激素的生物鉴定法各两例。生物检定 也称生物鉴定及生物检验,是用以测定某生物或生物性材料对外来化合物的刺激之反应,藉以定性测试该化学药剂是否具有活性,或定量的测定适当的药量。a.生长素 iaa a.对根 芽生长的影响。b.芽鞘伸长法。c.绿豆根形成法。b.赤霉...