绪论
1．植物生理学的发展大致经历了哪几个阶段？
2．21世纪植物生理学的发展趋势如何？
3．近年来，由于生物化学和分子生物学的迅速发展，有人担心植物生理学将被其取代，谈谈你的观点。
参考答案
1．答：植物生理学的发展大致经历了以下三个阶段：
第一阶段：植物生理学的奠基阶段。该阶段是指从植物生理学学尚未形成独立的科学体系之前，到矿质营养学说的建立。
第二阶段：植物生理学诞生与成长阶段。该阶段是从1840年Liebig建立营养学说时起，到19世纪末植物生理学逐渐形成独立体系。
第三阶段：植物生理学的发展阶段。从20世纪初到现在，植物生理学逐渐在植物学科中占中心地位，所有各个植物学的分支都离不开植物生理学。
2．答：．①与其他学科交叉渗透，从研究生物大分子到阐明个体生命活动功能、生产应用，并与环境生态相结合等方面。微观方面，植物生命活动本质方面的研究向分子水平深入并不断综合。在宏观方面，植物生理学与环境科学、生态学等密切结合，由植物个体扩大到群体，即人类地球-生物圈的大范围，大大扩展了植物生理学的研究范畴。
②对植物信号传递和转导的深入研究，将为揭示植物生命活动本质、调控植物生长发育开辟新的途径。在21世纪，对光信号、植物激素信号、重力信号、电波信号及化学信号等所诱导的信号传递和转导机制的深入研究，将会揭开植物生理学崭新的一页。
③植物生命活动过程中物质代谢和能量转换的分子机制及其基因表达调控仍将是研究的重点。在新世纪里，对植物生命活动过程中物质代谢和能量代谢转换的深入研究占有特别重要的位置。目前，将光和能量转换机制与生理生态联系起来进行研究正在走向高潮，从而将光和能量转换机制研究与解决人类面临的粮食、能源问题紧密联系起来，以便在生产中发挥更大的指导作用。
第一章植物的水分代谢
问答题
1、土壤里的水从植物的哪部分进入植物，双从哪部分离开植物，其间的通道如何？动力如何？
2、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？
3、低温抑制根系吸水的主要原因是什么？
4、简述植物叶片水势的日变化
5、植物代谢旺盛的部位为什么自由水较多？
6、简述气孔开闭的主要机理。
7、什么叫质壁分离现象？研究质壁分离有什么意义？
8、简述蒸腾作用的生理意义。
9、解释“烧苗”现象的原因。
10、在农业生产上对农作物进行合理灌溉的依据有哪些？
参考答案
1、土壤里的水从植物的哪部分进入植物，双从哪部分离开植物，其间的通道如何？动力如何？
水分进入植物主要是从根毛——皮层——中柱——根的导管或管胞——茎的导管或管胞——叶的导管或管胞——叶肉细胞——叶细胞间隙——气孔下腔——气孔，然后到大气中去。
在导管、管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主导地位。在活细胞间的水分运输主要靠渗透。
2、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？
植物受涝后，叶子反而表现出缺水现象，如萎蔫或变黄，是由于土壤中充满着水，短时期内可使细胞呼吸减弱，根压的产生受到影响，因而阻碍吸水；长时间受涝，就会导致根部形成无氧呼吸，产生和累积较多的乙醇，致使根系中毒受害，吸水更少，叶片萎蔫变质，甚至引起植株死亡。
3、低温抑制根系吸水的主要原因是什么？
低温降低根系吸水速度的原因是（1）水分本身的粘度增大，扩散速度降低；原生质粘度增大。（2）水分不易透过原生质；呼吸作用减弱，影响根压；根系生长缓慢，有碍吸收表面积的增加。（3）另一方面的重要原因，是低温降低了主动吸水机制中所依赖的活力。
4、简述植物叶片水势的日变化
（1）叶片水势随一天中的光照及温度的变化而变化。（2）从黎明到中午，在光强及温度逐渐增加的同时，叶片失水量逐渐增多，水势亦相应降低；（3）从下午至傍晚，随光照减弱和温度逐渐降低，叶片的失水量减少，叶水势逐渐增高；（4）夜间黑暗条件下，温度较低，叶片水势保持较高水平。
5、植物代谢旺盛的部位为什么自由水较多？
（1）因为自由水可使细胞原生质里溶胶状态，参与代谢活动，保证了旺盛代谢的正常进行；（2）水是许多重要代谢过程的反应物质和介质，双是酶催化和物质吸收与运输的溶剂；（3）水能使植物保持固有的姿态，维持生理机能的正常运转。所以，植物体内自由水越多，它所点的比重越大，代谢越旺盛。
6、简述气孔开闭的主要机理。
气孔开闭取决于保卫细胞及其相邻细胞的水势变化以及引起这些变化的内、外部因素，与昼夜交替有关。在适温、供水充足的条件下，把植物从黑暗移向光照，保卫细胞的渗透势显著下降而吸水膨胀，导致气孔开放。反之，当日间蒸腾过多，供水不足或夜幕布降临时，保卫细胞因渗透势上升，失水而缩小，导致气孔关闭。
气孔开闭的机理复杂，至少有以下三种假说：（1）淀粉——糖转化学说，光照时，保卫细胞内的叶绿体进行光合作用，消耗CO2，使细胞内PH值升高，促使淀粉在磷酸化酶催化下转变为1－磷酸葡萄糖，细胞内的葡萄糖浓度高，水势下降，副卫细胞的水进入保卫细胞，气孔便张开。在黑暗中，则变化相反。（2）无机离子吸收学说，保卫细胞的渗透系统亦可由钾离子（K＋）所调节。光合磷酸化产生ATP。ATP使细胞质膜上的钾－氢离子泵作功，保卫细胞便可逆着与其周围表皮细胞之间的离子浓度差而吸收钾离子，降低保卫细胞水势，气孔张开。（3）有机酸代谢学说，淀粉与苹果酸存在着相互消长的关系。气孔开放时，葡萄糖增加，再经过糖酵解等一系列步骤，产生苹果酸，苹果酸解离的H+可与表皮细胞的K＋交换，苹果酸根可平衡保卫细胞所吸入的K＋。气孔关闭时，此过程可逆转。总之，苹果酸与K＋在气孔开闭中起着互相配合的作用。
7、什么叫质壁分离现象？研究质壁分离有什么意义？
植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象称为质壁分离。在刚发生质壁分离时，原生质与细胞壁之间若接若离。称为初始质壁分离。把已发生质壁分离的细胞置于水势较高的溶液和纯水中，则细胞外的水分向内渗透，使液泡体积逐渐增大因而原生质层与细胞壁相接触，恢复原来的状态，这一现象叫质壁分离复原。
研究质壁分离可以鉴定细胞的死活，活细胞的原生质层才具半透膜性质，产生质壁分离现象，而死细胞无比现象；可测定细胞水势，在初始质壁分离时，此时细胞的渗透势就是水势（因为此时压力势为零）：还可用以测定原生质透性、渗透势及粘滞性等。
8、简述蒸腾作用的生理意义。
（1）是植物水分吸收和运输的主要动力。（2）促进植物对矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的运输。（3）能够降低叶片的温度，防止植物灼伤。
9、解释“烧苗”现象的原因。
一般土壤溶液的水势都高于根细胞水势，根系顺利吸水。若施肥太多或过于集中，会造成土壤溶液水势低于根细胞水势，根系不但不能吸水还会丧失水分，故引起“烧苗”现象。
10、在农业生产上对农作物进行合理灌溉的依据有哪些？
（1）作物从幼苗到开花结实，在其不同的生育期中的需水情况不同。所以，在农业生产中根据作物的需水情况合理灌溉，既节约用水，又能保证作物对水分的需要。（2）其次，要注意作物的水分临界期，一般在花粉母细胞、四分体形成期，一定要满足作物水分的需要。（3）其三，不同作物对水分的需要量不同，一般可根据蒸腾系数的大小来估计其对水分的需要量。以作物的生物产量乘以蒸腾系数可大致估计作物的需水量，可作为汇聚灌溉用水量的参数。
第二章植物的矿质营养
问答题
1、支持矿质元素主动吸收的载体学说有哪些实验证据？并解释之。
2、 2、N 肥过多时，植物表现出哪些失调症状？为什么？
3、为什么将N 、P 、K 称为肥料的三要素？
4、肥料适当深施有什么好处？
5、举出10种元素，说明它们在光合作用中的生理作用。
6、NO3－进入植物之后是怎样运输的？在细胞的哪些部分、在什么酶催化下还原成氨？
7、是谁在哪一年发明了溶液培养法？它的发明有何意义？
8、固氮酶有哪些特性？简述生物固氮的机理。
9、设计一个实验证明植物根系对离子的交换吸附。
10、钾在植物体内的生理作用是什么？举例说明。
11、影响植物根部吸收矿质的主要因素有哪些？
12、何为根外营养？其结构基础是什么？它有何优越性？
13、试述矿物质在植物体内运输的形式与途径，可用什么方法证明？
14、什么是营养临界期及营养最大效率期？它们对作物产量形成有何影响？
15、必需矿质元素应具备哪几条标准？目前已知植物必需元素共有多少种？其中大量与微量元素各为多少种？各是指哪些元素？
16、目前，生物因素氨的机理之主要内容是什么？
参考答案
1、支持矿质元素主动吸收的载体学说有哪些实验证据？并解释之。
（1）选择吸收。不同的离子载体具有各自特殊的空间结构，只有满足其空间要求的离子才能被运载过膜。由于不同的离子其电荷量和水合半径可能不等，从而表现出选择性吸收。例如，细胞在K ＋和Na ＋浓度相等的一溶液中时，即使二离子的电荷相等，但它们的水合半径不等，因而细胞对K ＋的吸收远大于对Na ＋的吸收。
（2）竞争抑制。Na ＋的存在不影响细胞对的K ＋吸收，但同样是第一主族的+1价离子Rb ＋的存在，却能降低细胞对K ＋的吸收。这是因为不仅Rb ＋所携带的电荷与K ＋相等，而且其水合半径也与K ＋的几乎相等，从而使得Rb ＋可满足运载K ＋的载体对空间和电荷的要求，结果表现出竞争抑制。
（3）饱和效应。由于膜上载体的数目有限，因而具有饱和效应。
2、N 肥过多时，植物表现出哪些失调症状？为什么？
叶色墨绿，叶大而厚且易披垂、组织柔嫩、茎叶疯长、易倒伏和易感病虫害等。
这是因为N 素过多时，光合作用所产生的碳水化合物大量用于合成蛋白质、叶绿素和其它含氮化合物，使原生质含量大增，而用于合成细胞壁物质（纤维素、半纤维素和果胶物质等）的光合产物减少。这样一来，由于叶绿素的合成增加，因而表现出叶色墨绿；原生质的增加使细胞增大，从而使叶片增大增厚，再加上原生质的高度水合作用和细胞壁机械组织的减少，使细胞大而薄，且重，因而叶片重量增加，故易于披垂；由于光合产物大理用于原生质的增加，而用于细胞壁物质的合成减少，因而表现出徒长和组织柔嫩多汁，其结果就是易于倒伏和易感病虫害。
3、为什么将N 、P 、K 称为肥料的三要素？
因为植物对N 、P 、K 这三种元素的需要量较大，而土壤中又往往供应不足，成为植物生长发育的明显限制因子，对于耕作土壤更是如此。当向土壤中施加这三种肥料时，作物产量将会显著提高。所以，将N 、P 、K 称为肥料的三要素。
4、肥料适当深施有什么好处？
因为表施的肥料氧化剧烈，且易于流失和挥发，对4NH N +-肥尤其如此。所以，肥料适当深施可减少养分的流失、挥发和氧化，从而增加肥料的利用率，并使供肥稳而久。此外，植物根系生长具有趋肥性，所以肥料适当深施还可使作物根系深扎，植株健壮，增产显著。
5、举出10种元素，说明它们在光合作用中的生理作用。
（1）N ：叶绿素、细胞色素、酶类和膜结构等的组成成分。
（2）P ：NADP 为含磷的辅酶，ATP 的高能磷酸键为光合碳循环所必需；光合碳循环的中间产物都是含磷酸基因的糖类，淀粉合成主要通过含磷的ADPG 进行；促进三碳糖外运到细胞质，合成蔗糖。
（3）K ：气孔的开闭受K ＋泵的调节，K ＋也是多种酶的激活剂。
（4）Mg ：叶绿素的组成成分，一些催化光合碳循环酶类的激活剂。
（5）Fe：是细胞色素、铁硫蛋白、铁氧还蛋白的组成成分，促进叶绿素合成。
（6）Cu：质兰素（PC）的组成成分。
（7）Mn：参与氧的释放。
（8）B：促进光合产物的运输。
（9）S：Fe－S蛋白的成分，膜结构的组成成分。
（10）C：光合放氧所需（或Zn ：磷酸酐酶的组成成分等）。
6、NO3－进入植物之后是怎样运输的？在细胞的哪些部分、在什么酶催化下还原成氨？
植物吸收NO3－后，可以在根部或枝叶内还原，在根内及枝叶内还原所占的比值因不同植物及环境条件而异，苍耳根内无硝酸盐还原，根吸收的NO3－就可通过共质体中径向运输。即根的表皮皮层内皮层中柱薄壁细胞导管，然后再通过根流或蒸腾流从根转运到枝叶内被还原为氨，再通过酶的催化作用形成氨基酸、蛋白质，在光合细胞内，硝酸盐还原为亚硝酸盐是在硝酸还原酶催化下，在细胞质内进行的，亚硝酸还原为氨则在亚硝酸还原酶催化下在叶绿体内进行。在农作物中，硝酸盐在根内还原的量依下列顺序递减；大麦＞向日葵＞玉米＞燕麦。同一植物，在硝酸盐的供应量的不同时，其还原部位不同。例如在豌豆的枝叶及根内硝酸盐还原的比值随着NO3－供应量的增加而明显升高。
7、是谁在哪一年发明了溶液培养法？它的发明有何意义？
1859年克诺普和费弗尔创立了溶液培养法，变称水培法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。由于溶液培养法对每一种矿质元素都能控制自如，所以能准确地肯定植物必需的矿质元素种类，从确定了植物的16种必需元素，为化学肥料的应用奠定了理论基础。这种培养技术不仅适用于实验室研究用，并逐渐广泛用于农业生产。如在沙漠地带采用溶液培养法生产蔬菜，以满足人民生活的需要。
8、固氮酶有哪些特性？简述生物固氮的机理。
固氮酶的特性：（1）由Fe-蛋白和Mo-Fe-蛋白组成，两部分同时存在才有活性。（2）对氧很敏感，氧分压稍高就会抑制固氮酶的固氮作用，只有在很低的氧化还原电位的条件下才能实现固氮过程。（3）具有对多种底物起作用的能力。（4）是固氮菌的固氮作用的直接产物。NH3的积累会抑制固氮酶的活性。
生物固氮的机理可归纳为以下几点：（1）固氮是一个还原过程，要有还原剂提供电子，还原一分子N2为两分子NH3，需要6个电子和6个H+。在各种固氮微生物中，主要电子供体有丙酮酸、NADH、NADPH、H2，电子载体有铁氧还蛋白（Fd）、黄素氧还蛋白（Fld）等。（2）固氮过程需要能量。由于N2具有键能很高的三价键（N≡N），要打开它需要很大的能量。大约每传递两个电子需4—5个ATP，整个过程至少要12—15个ATP。（3）在固氮酶作用下，把氮素还原成氨。
9、设计一个实验证明植物根系对离子的交换吸附。
（1）选取根系健壮的水稻（可小麦等）幼苗数株，用清水漂洗根部，浸入%甲烯蓝溶液中2—3分钟，将已被染成蓝色的根系移入盛有蒸馏水的烧杯中，摇动漂洗数次，直到烧杯中的蒸馏水不再出现蓝色为止。
（2）将幼苗分成数量相等的两组，一组根系浸入蒸馏水中，另一组根浸入10%氯化钙溶液中，数秒钟后可见氯化钙溶液中的根系褪色，溶液变蓝，而蒸馏水中的根系不褪色，水的颜色无变化或变化很小。这说明根系吸附的带正电荷的甲烯蓝离子与溶液中的钙离子发生了交换吸附，甲烯蓝离子被交换进入溶液中，使溶液变蓝。
10、钾在植物体内的生理作用是什么？举例说明。
钾不是细胞的结构成分，但它是许多酶的活化剂。目前已知K＋在细胞内可作为60多种酶的活化剂。例如谷胱甘肽合成酶、淀粉合成酶、苹果酸脱氢酶、丙酮酸激酶等，所以K＋在蛋白质代谢、碳水化合物代谢及呼吸作用中有重要作用。钾在细胞中是构成渗透势的重要成分，对水分的吸收、转动有重要作用；K＋还能调节气孔开闭，从而调节蒸腾作用。此外，在光合电子传递和线粒体内膜电子传递中，K＋可用对应离子向相反的方向转移到膜的一侧，从而维持了跨膜的H+梯度，促进了光合磷酸化和氧化磷酸化的进行。K＋可以促进碳水化合物的运输，特别是对块茎，块根作物施用K＋肥可有效提高块根、块茎的产量。钾还可以提高作物的抗旱性和抗倒伏能力。
11、影响植物根部吸收矿质的主要因素有哪些？
1、温度，在一定温度范围内，随土温升高而加快；
2、通气状况，在一定范围内，氧气代应越好，吸收矿质越多；
3、溶液浓度，在较低浓度范围内，随浓度升高而吸收增多。
20、何为根外营养？其结构基础是什么？它有何优越性？
植物地上部分吸收矿物养料之过程叫做根外营养。其结构基础是外连丝。其优越性表现在：在作物生育后期吸肥能力衰退时，或营养临界期时，可以之外补充营养；可避免一此肥料（如磷肥）的土壤固定；补充植物所需微量元素，此法用量少、见效快。
12、试述矿物质在植物体内运输的形式与途径，可用什么方法证明？
用伤流液分析结果可以证明，植物体内矿质运输之形式：N——氮基酸酰胺；P—P，S—SO42-，金属离子则以离子状态运输。
矿物质在植物体内运输的途径是：根部吸收的矿物质主要在木质部内向上运输，叶片吸收的矿质则重要在韧皮部内向下运输，同时存在侧向运输。
13、什么是营养临界期及营养最大效率期？它们对作物产量形成有何影响？
营养临界期是指作物对于营养缺乏最为敏感的时期，是施肥的关键时期。该期如缺肥，则作物生长发育将受到显著影响，导致作物减产。一般为幼苗期，营养最大效率期是指作物一生中，对于生长发育尤其是产量形成，施肥效果最好、施肥量最大的时期，一般为生殖生长期。适时适量地控制这两个时期之营养供给，对于产量形成与高低有重要作用。
14、为什么说施肥增产的原因是间接的？主要表现在哪些方面？
施用肥料大部分是无机肥料，而作物的干物质和产品都是有机物，矿物质只占植株干重的小部分（百分之几到十几），大部分干物质都是通过光合作用形成的，所以，施肥增产的原因是间接的。主要表现在：施肥可增强光合性能，如增大光合面积，提高光合能力。延长光合时间，利于光合产物分配利用等等，可见施肥增产的实质在于改善光合性能。另外，施肥还能改善栽培环境，特别是土壤条件。
15、必需矿质元素应具备哪几条标准？目前已知植物必需元素共有多少种？其中大量与微量元素各为多少种？各是指哪些元素？
三条标准：（1）缺乏之时发育障碍不能完成生活史；（2）除去该元素时表现出特异，可由加入该元素而恢复正常；（2）在营养生理上表现出直接效果，而不是由土壤性质或微生物的改变而间接作用产生。
大量元素9种：C、H、O、N|、P、K、Ca、Mg、S
微量元素7种：Fe、Mn、B、Zn、Cn、Mo、Cl
16、目前，生物因素氨的机理之主要内容是什么？
（1）固氮是还原过程，需还要剂Fd还，
2
24
s o 等提供电子；
（2）因氮过程需Mg参与，需要也只能是由ATP提供能量。
（3）在固氮酶作用下，把N2还原成氨。
第三章植物的光合作用
问答题
1、从植物生理与作物高产角度试述你对光呼吸的评价
2、叶色深浅与光合作用有何关系？为什么？
3、是谁用什么方法证明光合作用释放的氧来源于水，而不是CO2？
4、试述光对光合作用的影响。
5、扼要叙述光呼吸过程中乙醇酸的来源。
6、何谓光合作用？用什么简便方法证明光合作用的存在。
7、试用化学渗透学说解释光合电子传递与磷酸化相偶联的机理。
8、根据光合作用碳素同化途径的不同，可以将高等植物分为哪三个类群？
9、植物体内水分亏缺使光合速率减弱的原因何在？
10、哪些矿质元素影响光合作用速率？为了夺取作物高产，应该如何做到合理施肥？
11、比较下列两种概念的异同点：
（1）光呼吸和暗呼吸
（2）光合磷酸化和氧化磷酸化
12、何谓光能利用率？光能利用率不高的原因有哪些？
13、何谓限制因子律？是谁在什么时候提出来的？其主要意义何在？
14、光合作用的光反应是在叶绿体哪部分进行的？产生哪些物质？暗反应在叶绿体哪部分进行？可分哪几个大阶段？产生哪些物质？
15、C3植物和C4植物有何不同之处？
参考答案
问答题
1、从植物生理与作物高产角度试述你对光呼吸的评价
光呼吸对光合碳同化是有利还是有害，一直是当前争论的焦点，据推算，在正常的大气条件下，由乙醇酸途径放出的CO2占光合固定的CO214%。也有认为光呼吸所损失碳素占净光合率的30%左右。同时乙醇酸含成及其代谢又消耗了大量能量，因此，光呼吸是植物体内的“无效生化循环”，对光合作用原初生产量是不利的。然而近年研究发现，光呼吸对植物生理代谢并不是完全无效的，而是光合碳代谢所必需，至少是不可避免的。表现在：①光呼吸是光合作用的保护性反应。例如在强光和CO2不足环境下级和光抑制；②光呼吸与光合糖代谢有密切关系，有利于蔗糖和淀粉的合成；③光呼吸与氯代谢关系也很密切，既为硝酸盐还原提供还原剂，也是氨基酸（甘氨酸和丝氨酸）生物合成的补充途径。因而对光呼吸的抑制不能一概而论，研究发现，光呼吸被抑制20—30％的情况下，净光合效率可提高10—20%，如果抑制超过30%时，光合效率反而有所降低。
2、叶色深浅与光合作用有何关系？为什么？
叶色深浅反映叶绿素含量的高低，在一定范围内，光合速率与叶绿素含量成正相关，超过一定范围时，叶绿素含量对光合作用的影响已不明显，因为这时叶绿素含量已有富余，已不再是光合作用的限制因子。叶色深的植物，利用弱光的能力较强，因此阴生植物一般叶色较深，但在强光照下，叶色深有利于收集光能的优点已不复存在。
3、是谁用什么方法证明光合作用释放的氧来源于水，而不是CO2？
大约在1930年以前，研究光合作用的学者都相信，光合作用释放的氧来源于CO2，碳最后被水还原为碳水化合物。
最先提出光合作用释放的氧来源于水，而不是CO2的学者是 Niel ，他发现有些细菌如紫色硫细菌，在照光条件下利用H2S ，将CO2还原形成有机物，没有氧的释放，但有硫或硫酸的产生，根据的Van Niel 意见，光合作用可用下式表示：
A O H O CH A H 2)(2CO 2222+++叶绿素光
对绿色植物来说，2A 就是氧，对紫色硫细菌则是硫，因此他推论光合作用释放的氧是来源于水而不是CO2。
第二个用实验证明光合放氧是来源于水的是英国剑桥大学的Hill ，他在叶绿体悬浮液中加入适当的电子受体如铁氰化钾，在照光时，则可在没有CO2还原的情况下释放氧。
真正证明光合作用释放的氧是来源于水的是Kamen 和Ruben ，他们将绿色细胞放在含18O2的水中，照光时释放的氧是18O2、而不与CO2中的氧相同，如果用18O2的CO2和普通的水进行光合试验，则释放的氧不是18O2，而是普通的氧，这就有力地证明光合放氧是来源于水，而不是CO2。
4、试述光对光合作用的影响。
光对光合作用的影响是多方面的。包括光强和光质，一方面影响叶绿素的生物合成，一方而影响光合速率。
光是叶绿素形成的必要条件，由原对绿素酸酯还原成叶绿素酸酯需要在光下才能进行。所以黑暗中生长的幼苗不能形成叶绿素而呈黄白色。过强的光照容易使叶绿素被光氧化破坏，对叶绿素形成也不利。实验证明，光质对叶绿素形成有关，单色光不如全色光，单色光中又以红光最好，兰光次之，绿光最差。
光还影响叶绿体的发育，黑暗下，叶绿体发育是畸形，片层结构不发达或不能形成，见光后才能逐渐转入正常。
光影响气孔的开闭，进而影响叶片温度和CO2的吸收．
光是光合作用能量的来源，没有光，同化力（ATP 和NADPH ＋H+）不能形成，就不能同化CO2；除光强外，光质也影响光合速率。例如菜豆在红光下光合速率最快，兰光次之，绿光最差。水稻表现为兰光最好，红光次之，绿光最差。
5、扼要叙述光呼吸过程中乙醇酸的来源。
乙醇酸主要是通过RuBp 羧化酶一加氧酶的作用而形成，该酶有双重催化功能：即可催化RuBp 的羧化反应，也可催化RuBp 的加氧反应。当环境中O2分压高，CO2分压低时，此酶进行加氧反应，生成3—PGA 和磷酸乙醇酸，反应如下：
PGA RuBP Mg O RuBp -→+
3,22加氧酶+磷酸乙醇酸 磷酸乙醇酸→-+pi O H 2乙醇酸
此外，也可通过光合碳循环中转酮酶的作用形成少量乙醇酸。
6、何谓光合作用？用什么简便方法证明光合作用的存在。
光合作用是绿色植物吸收日光能，将CO2和H2O 同化为有机化合物并释放氧气的过程。光合产物主要是碳水化合物，故可用下式来表示：
↑++222221)(O O CH O H CO 绿色植物光
依据这一原理，可以用下列简便方法证明植物在光下的光合作用。
（1）用水生植物如金鱼藻，切断茎，切口向上，置于光下，则可见切口处有气泡放出，放出的气泡就是氧气，而在暗中则没有气泡的发生。
（2）将陆生植物叶片制成小圆片，放入水中通过减压抽气使其下沉，再放入约含1%的碳酸氢钠溶液中，置于直射光下，则小圆片很快就上浮，小圆片上有很多小气泡，是光合作用释放的氧，而在暗中则小圆片不上浮。
（3）有些在光下累积淀粉的植物叶片，可用剪有一定形状空洞的黑纸，夹在预先在暗处放置约两天的植物叶片上，放于直射光下，2小时后，剪下叶片，除去黑纸，用乙醇脱色后放入碘液中，则可见未被黑纸遮盖的部分变为兰黑色，证明有淀粉存在，而未爆光处则不变色。
7、试用化学渗透学说解释光合电子传递与磷酸化相偶联的机理。
光合磷酸化是在光合膜上进行的，光合膜上的光系统吸收光能后，启动电子在光合膜上传递。电子传递过程中，质子通过PQ 穿梭被泵入类囊体腔内，同时水的光解也在膜内侧释放出质子，因而形成了跨膜的质子梯度差和电位差，即膜内腔电位较正而外侧较负，两者合称为质子动力势差（△PMF ）。按照的化学渗透学说，光合电子传递所形成的质子动力势是光合磷酸化的动力，质子有从高浓度的内侧反回到低浓度外侧的趋势，当通过偶联因子复合物（CF1—F0）反回到外侧时，释放出的能量被偶联因子捕获，使ADP 和无机磷形成ATP 。这一学说已经获得越来越多的实验的证实和支持。
8、根据光合作用碳素同化途径的不同，可以将高等植物分为哪三个类群？
根据光合作用碳同化途径的不同，可以将高等植物区分为三个类群，即C3途径（卡尔文循环或光合碳循环）、C4—二羧酸途径及景天酸代谢途径。
C3途径是光合碳循环的基本途径，CO2的接受体为RuBp ，在RuBp 羧化酶催化下，形成两分子三碳化合物3－PGA 。
C4途径是六十年代中期在玉米、甘蔗、高梁等作物上发现的另一代谢途径。CO2与PEP 在PEP 羧化酶作用下，形成草酰乙酸，进而形成苹果酸或天冬氨酸等四碳化合物。
景天酸代谢途径又称CAM 途径。光合器官为肉质或多浆的叶片，有的退化为茎或叶柄。其特点是气孔昼闭夜开。夜晚孔开放时，CO2进入叶肉细胞，在PEP 羧化酶作用下，将CO2与PEP 羧化为草酰乙酸，还原成苹果酸，贮藏在液泡中。白天光照下再脱羧参与卡尔文循环。
9、植物体内水分亏缺使光合速率减弱的原因何在？
（1）水分亏缺常导致叶片萎蔫，不能保持叶片正常状态。保卫细胞膨压降低，气孔关闭，CO2从叶表面透过气孔扩散到叶内气室及细胞间隙受阻，CO2吸收标减少，影响光合速率。
（2）水分亏缺，气孔关闭，蒸腾减弱，叶温升高，从而降低酶活性和破坏叶绿素，使光合速率降低．（3）水分亏缺时，植物呼吸反常增强。
（4）水分亏缺时，影响蛋白质的水合度，从而影响蛋白质分子结构及排列以及酶系统的空间构型，从而影响光合速率。
（5）缺水时，影响叶片内光合原料供应和光合产物运输。
（6）水分亏缺，植株生长矮小，影响光合面积，从而影响光合速率．
由此可见，保证水分的正常供应，才有利于提高光合速率和作物产量。
10、哪些矿质元素影响光合作用速率？为了夺取作物高产，应该如何做到合理施肥？
植物生命活动所必需的矿质元素，都对光合作用速率有着直接或间接的影响，例如：
N和Mg是叶绿素的组成元素，Fe、Mn、Mg是叶绿素形成所必需的，N、P、S、Mg等是构成叶绿体片层结构不可缺少的成分；
Fe、Cu等在光合电子传递中具有重大作用，水的光解反应需Cl－和Mn的参加；
光合磷酸化需要P；
K+调节气孔开闭；
Zn是催化CO2水合反应的碳酸酐酶组成成分；光合碳循环中的所有糖类都是含磷酸式团的糖类；
B促进光合产物蔗糖的运输。
由此可见，为了夺取作物高产，在给作物施肥时，除了施用大量元素之外，还需要配合微量元素的施用。无机肥与有机肥配合施用，才能全面合理。
11、比较下列两种概念的异同点：
（1）光呼吸和暗呼吸
（2）光合磷酸化和氧化磷酸化
光能利用率是指单位面积上的绿色植物光合产物中所累积的化学能量与照射在这块面积上的日光能的比率。以年来计算，一般作物的光能利用率不到1%，森林植物大概只有%。
光能利用率不高的原因是很多的，主重有以下几方面。
（1）一部分光不能参加光合作用，可以参加光合作用的光是可见光，它只占到达地球表面的太阳辐射的45%左右。
（2）漏光，一年中即使种三季，也会有30%左右的光是没有照射到植物上的。
（3）反射与透射，照在植物叶片上的光大约有15—20%未补吸收，而是损失于反射和透射。
（4）量子需要量的损失，被叶绿体吸收的光，在光合作用能量转化过程中只有23%左右累积到光合产物中，77%都损失消耗了。
（5）呼吸消耗的损失，光合产物大约1/3是呼吸消耗了。
此外，还有许多因子影响光能利用率，例如光饱和点的损失、叶片衰老、CO2供给不足、病虫危害、水分亏缺、矿质营养不良等都会影响植物对光能的利用。
13、何谓限制因子律？是谁在什么时候提出来的？其主要意义何在？
限制因子律是英国生理学家F. F. Blackman于1905年提出来的，这个定律指出：当一个过程的进行受若干个独立因子所影响时，这个过程进行的速度受最低量因子的步伐所限制。例如在弱光下，很低的CO2浓度就达到了饱和，增加CO2浓度不能增加光合速率，因为限制因子是光，只有增加光强，才能提高光合速率，但当光强增加到一定程度后，CO2又变为不足，不能满足光合作用的需要，成了限制因子。
这一定律是光合作用研究史上的一个转折点，它说明象光合作用这样复杂的过程，任何一个因子都没有绝对不变的最适值，这些因子间是互为前提互相制约的，因此，这一定律是一切单因子研究的理论基础。关于光合作用的两步机理，也是受这一定律的启发提出来的。
14、光合作用的光反应是在叶绿体哪部分进行的？产生哪些物质？暗反应在叶绿体哪部分进行？可分哪几个大阶段？产生哪些物质？
光合作用的光反应是在叶绿体的类囊体膜上进行的，可分为原初反应、水的光解和光合电子传递、光合磷酸化三大步骤，其产物除释放氧外，还形成高能化合物ATP和NADPH2，两者合称为同化力，光能就累积在同化力中。
光合作的暗反就是指CO2的固定和还原，这一过程是在叶绿体的间质中进行的，可分为CO2的固定、初产物的还原、光合产物的形成和的CO2受体RuBP的再生这四大阶段。光反应形成的同化力即用于CO2固定后的初产物还原，光合碳循环的正常运转还需光的诱导，因为光合环的调节酶是在光下活化，暗中则失活的，因此光合碳循环实际上也是离不开光的。光合碳循环的产物如以脱离环后的产物来评价，则是葡萄糖，最后形成蔗糖或淀粉。
15、C3植物和C4植物有何不同之处？
问答题
1、在无氧条件下，单独把丙酮酸加入绿豆提取液中，结果只有少量的乙醇形成。但是，如果在相同条件下加入大量的葡萄糖，则生成大量的乙醇，这是什么原因？
2、在酵母提取液中葡萄糖发酵产生乙醇。如果向提取液中分别加入下列物质，对物质，对发酵速率有什么影响？请简要说明其原因。（1）碘代乙酸，（2）ATP，（3）ADP+无机磷，（4）NaF。
3、为什么呼吸作用是一个多步骤的过程而不是葡萄糖的直接氧化？
4、一分子葡萄糖通过糖酵解和TCA环的途径完全氧化时，（1）可以产生多少分子ATP？（2）葡萄糖完全氧化成CO2和H2O时，△G0′＝－·mol-。细胞内ATP水解的△G0′＝－·mol-。葡萄糖氧化所释放的能量有多少（%）以ATP形式被贮藏起来？（3）其余的能量到哪里去了？
5、小篮子法测定萌发的小麦种子呼吸强度，以Ba（OH）2吸收呼吸时放出的CO2种子重5g，反应进行20分钟，用草酸滴定剩余的Ba（OH）2，用去草酸18ml，空白滴定用去草酸20 ml，计算萌发小麦种子的呼吸强度。
6、长时间的无氧呼吸为何会使植物受伤死亡？
7、机械损伤会显著加快植物组织呼吸速率的原因何在？
8、呼吸作用于生理功能有哪些？
9、呼吸代谢的多条途径对植物生存有何适应意义？
10、试从不同底物呼吸途径呼吸链和末端氧化举出呼吸代谢途径各三条。
11、呼吸作用和光合作用之间的相互依存关系表现在哪些方面？
12、线粒体的超微结构是如何适应其呼吸作用这一特定功能的？
13、磷酸戊糖途径与EMP-TCA途径相比有何不同？
14、呼吸作用是怎样影响植物的水分收收，矿质营养等生理活动的？
15、呼吸作用对农业实践有何重要作用？
16、为什么种子入仓时间的含水量不能超过其临介含水量？
17、白天在实验室测定植物茎叶的呼吸速率会受到什么影响？如何解决？
18、萌发的大麦种子其RQ值等于，而同一种子胚的RQ值等于，为什么？如果将种浸入水中，发现RQ值可增加至，为什么？
19、试述戊糖酸途径的出现意义。
参考答案
1、在无氧条件下，单独把丙酮酸加入绿豆提取液中，结果只有少量的乙醇形成。但是，如果在相同条件下加入大量的葡萄糖，则生成大量的乙醇，这是什么原因？
在由丙酮酸转变为乙醇的反应中，需要NADH和H+作为乙醇脱氢酶的供氢体。一分子葡萄糖经糖酵解转变成丙酮酸的过程中柯生成2分的NADH和H+，能直接作为乙醇脱氢酶的供氢体。因此加入葡萄糖可生成大量乙醇。
2、在酵母提取液中葡萄糖发酵产生乙醇。如果向提取液中分别加入下列物质，对物质，对发酵速率有什么影响？请简要说明其原因。（1）碘代乙酸，（2）ATP，（3）ADP+无机磷，（4）NaF。
碘代乙酸是磷酸甘油醛脱氢酶的抑制，NaF是烯醇化酶的抑制剂，ATP抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶。所以（1）、（2）和（4）都降低发酵速率。ADP和无机磷可提高磷酸果糖激酶的活性，从而提高发酵速率。
3、为什么呼吸作用是一个多步骤的过程而不是葡萄糖的直接氧化？
葡萄糖的直接氧化就相当燃烧，能量会突然以热的形式全部释放出来。对植物而言，突然全部释放出这样多的能量是一种浪费。所以，植物通过多步骤的氧化作用使能量分为一小份一小份地释放，并能立即用于其他过程，比如用于合成ATP分子，从而防止了能量的浪费。
4、一分子葡萄糖通过糖酵解和TCA环的途径完全氧化时，（1）可以产生多少分子ATP？（2）葡萄糖完全氧化成CO2和H2O时，△G0′＝－·mol-。细胞内ATP水解的△G0′＝－·mol-。葡萄糖氧化所释放的能量有多少（%）以ATP形式被贮藏起来？（3）其余的能量到哪里去了？
（1）36分子，（2）38%，（3）以热的形式释放。
5、小篮子法测定萌发的小麦种子呼吸强度，以Ba（OH）2吸收呼吸时放出的CO2种子重5g，反应进行20分钟，用草酸滴定剩余的Ba（OH）2，用去草酸18ml，空白滴定用去草酸20 ml，计算萌发小麦种子的呼吸强度。
小麦种子呼吸强度（鲜重·小时）＝(2018)0.122
60
520
-??
?
?=（mgCo2/g·FW·h）
6、长时间的无氧呼吸为何会使植物受伤死亡？
长时间的无氧呼吸会使植物受伤死亡的原因：第一，无氧呼吸产生酒精，酒精使细胞质的蛋白质变性；第二，因为无氧呼吸利用每摩尔葡萄糖产生的能量很少，相当于有氧呼吸的百分之几（约8%），植物要维持正常的生理需要，就要消耗更多的有机物，这样，植物体内养料耗损过多；第三，没有丙酮酸氧化过程，许多由这个过程的中间产物形成的物质就无法继续合成。作物受涝死亡，主要原因就在于无氧呼吸时间过久。
7、机械损伤会显著加快植物组织呼吸速率的原因何在？
机械损伤会显著加快组织的呼吸速率，其理由如下：第一，原来氧化酶与其底物在构造上是隔开的，机械损伤使原来的间隔破坏，氧气供应充足，酚类化合物就迅速地被氧化；第二，细胞被破坏后，底物与呼吸酶接近，于是正常的糖酵解和氧化分解以及PPP代谢加强；第三是机械损伤使某些细胞转变为分生状态，以形成愈伤组织去修补伤处，这些生长旺盛的细胞的呼吸速率就比原来休眠或成熟组织的呼吸速率快得多。
8、呼吸作用于生理功能有哪些？
呼吸作用生理意义如下：（1）呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量。植株对矿质营养的吸收和运输，有机物的运输和合成，细胞的分裂和伸长等等，无一不需要能量。（2）呼吸过程为其他化合物合成提供碳架。呼吸过程产生的一系列的中间产物，是进一步合成植物体内各种重要化合物（蛋白质、脂肪、核酸）的原料。（3）呼吸作用与抗病性有关，旺盛的呼吸作用可以把病原菌分必的毒素氧化分解为二氧化碳和水或转化为无毒物质。另外，呼吸过程中还可心产生一些对病菌有毒的物质，如酚类化合物。
9、呼吸代谢的多条途径对植物生存有何适应意义？
植物代谢受基因的控制，而代谢（包括过程、产物等）又对基因表达具控制作用，基因在不同时空的有序即表现为植物的生长发育过程，高等植物呼吸代谢的多条途径（不同底物、呼吸途径、呼吸链及末端氧化等）使其能适应变化多端的环境条件。如植物遭病菌浸染时，PPP增强，以形成植保素，木质素提高其抗病能力，又如水稻根在淹水缺氧条件下，乙醇酸氧化途径和与氧亲和力高的细胞色素氧化酶活性增强以保持根的正常生理功能（任举二例说明）。
10、试从不同底物呼吸途径呼吸链和末端氧化举出呼吸代谢途径各三条。
呼吸作用可利用不同的底物如糖、蛋白质、脂肪等。经不同的呼吸途径如无氧条件下的形成酒精或乳酸；有氧条件下EMP-TCA、PPP、乙醛酸循环，乙醇酸途径以及不同的呼吸链如NADH链、FADH链，抗氰呼吸链等，不同的末端氧化酶如细胞色素氧化酶，抗氰氧化酶，多酸氧化酶，黄酶等。以形成不同的产物、构成不同的结构以适应变化多端的环境，从而利于植物的生长发育和种的繁衍。（回答问题时应得上述论点有机联系加以说明）
11、呼吸作用和光合作用之间的相互依存关系表现在哪些方面？
光合作用和呼吸作用是相互依存、共处于一个统一中的，没有光合作用提供的有机物，就不可能有呼吸作用，如果没有呼吸作用；光合过程也无法完成，两者相互依存的关系如下：
（1）光合作用所需的ADP和NADP+与呼吸作用所需的ADP和NADP+（PPP途径所需）是相同的，共用的。
（2）光合作用的碳循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是可逆反应关系，它们的中间产物同样是三碳糖（磷酸甘油醛）、四碳糖（磷酸赤藓糖）、五碳糖（磷酸核糖、磷酸核酮糖、磷酸木酮糖）、六碳糖（磷酸果糖、磷酸葡萄糖）及七碳糖（磷酸景天庚酮糖）等，许多糖类是可以交替使用的。
（3）光合释放的O2可供呼吸利用，而呼吸作用释放的CO2亦能为光合作用所同化。
12、线粒体的超微结构是如何适应其呼吸作用这一特定功能的？
（1）线粒体具双层膜，外膜平滑透性比内膜高，内膜具高度选择性，保持线粒体内代谢的正常运行；（2）内膜里面的腔为克可溶性蛋白质的衬质，TCA环酶等聚集于此，此外不含少量DNA、RNA；（3）内膜内褶形成嵴以扩大面积，增大电子传递附着的表面，嵴的数目随呼吸的增强而增多；
（4）内膜内则例具带柄的颗粒，为实现氧化磷酸化的酶等。
13、磷酸戊糖途径与EMP-TCA途径相比有何不同？
第一、磷酸戊糖途径中脱氢酶的辅酶是NADP+而非NAD+，生成物是NADPH而非NADH。
第二、磷酸戊糖途径中无底物水平磷酸化，所以无ATP生成，而有无机磷酸的生成物。
第三、葡萄糖直接氧化成葡萄糖酸等有机羧酸。
第四、在戊糖途径中有戊糖磷酸酯的互变，而EMP-TCA无，这种相互转变与光合碳循环相对映，称氧化的戊糖循环。戊糖是合成核苷酸的原料。
14、呼吸作用是怎样影响植物的水分收收，矿质营养等生理活动的？
（1）呼吸作用促进矿质吸收，降低根细的渗透势和水势，利用于根系渗透吸水。
（2）呼吸作用提供的中间活性物质和ATP等载体蛋白的形成、变构、旋转等促进对矿质元素的吸收。
（3）呼吸作用提供的ATP开动质膜上的质子泵造成膜内外动力势差，趋动矿质的吸收。
（4）呼吸作用促进根系的生长发育，不断“追逐”和吸收水吧。
15、呼吸作用对农业实践有何重要作用？
呼吸作用对农业实践中的意义，可从两个方面来说明。
（1）在作物栽培中，许多农业措施都是为了保证呼吸作用的正常进行而制订的，如浸种催芽中要定时浇水和翻堆；秧田的湿润灌溉；旱作的中耕松土……
（2）种子、果蔬的贮藏与呼吸作用息息相关，如在种子贮藏中必须注意种子的安全含水量，并要降低温度，以降低呼吸作用，延长种子的贮藏时间；又如果实和蔬菜的贮藏中要昼避免机械损伤的基础上，控制温度、湿度和空气三条件，以降低呼吸作用对有机物质的消耗，使果实和蔬菜保持色、得、味和新鲜状态。
有的果实具有呼吸跃变现象，控制温度和CO2浓度抑制呼吸，延缓呼吸跃变出现的时间，增加果实贮藏时间。
16、为什么种子入仓时间的含水量不能超过其临介含水量？
种子含水量超过临介含水量，种子内出现自由水，使蛋白质水含酶活化，呼吸速率提高，消耗种子内贮藏物，产生呼吸热提高库温，进一步促进呼吸作用，使种子变质。种子含水量增高，空气相对湿度相应增大，附于种子表面的微生物滋生繁衍，使种子霉变。只有在安全含水量范围内，种子中只有束缚水，空气相对湿度低，抑制呼吸等生化反应和微生物滋生，种子可安全贮藏。
17、白天在实验室测定植物茎叶的呼吸速率会受到什么影响？如何解决？
白天在实验室测植物茎叶的呼吸速率，由于有光绿色即分仍可进行光合作用，同化CO2并释放O2，因而会干扰测定结果。因此，应用黑布等遮光，消除光合作用影响的条件下来测定茎叶的呼吸作用。
18、萌发的大麦种子其RQ值等于，而同一种子胚的RQ值等于，为什么？如果将种浸入水中，发现RQ值可增加至，为什么？
大麦种子的胚乳内含淀粉，水解后形成糖，以糖为呼吸底物，其呼吸商为1，故大麦种子的呼吸商接近于1。同一种子的胚内含较多的脂肪，因此呼吸商的值小于1，等于。如将种子浸入水中，种子主要进行无氧呼吸，故呼吸商升至或更高。
19、试述戊糖酸途径的出现意义。
PPP（HMP）途径定位于细胞质，形成的中间产物在生理活动中十分活跃，沟通各个代谢反应核酮糖-5-磷酸和核糖-5-磷酸是组成核酸的原料；丙糖、丁糖、巳糖和庚糖的磷酸酯也是卡乐文循环的中间产物，把光合作用和呼吸作用联系起来；甘油醛-3-磷酸为EMP相通；赤藓糖-4-磷酸和-3-磷酸甘油酸可通过莽草酸途径形成芳香族氨基酸，酚类物质（提高植物抗病能力）；形成的NADPH是脂肪合成所必需等。（1分）
第五章植物体内有机物的代谢
问答题
1、试指出萜类分类依据、种类以及生物合成途径。
2、简述木质素的生物合成途径。
3、举例说明植物体内重要的类萜及其生理意义。
参考答案：
问答题
1、答：萜类是根据异戊二烯的数目进行分类的、可分为以下种类：单萜、倍半萜、双萜、三萜、四萜和多萜等。其生物合成有两条途径：甲羟戊酸途径和甲基赤藓醇磷酸途径。
2、答：木质素的生物合成是以苯丙氨酸和酪氨酸为起点。首先，苯丙氨酸转变为桂皮酸，桂皮酸和酪氨酸又分别转变为4-香豆酸，然后，4-香豆酸形成了咖啡酸，阿魏酸，5-羟基阿魏酸和芥子酸。它们分别与乙酰辅酶A结合，相应地被催化为高能CoA硫脂衍生物，进一步被还原为相应的醛，再被脱氢酶还原为相应的醇，即4-香豆醇、松柏醇，5—羟基阿魏醇和芥子醇。
上述四种醇类经过糖基化作用，进一步形成葡萄香豆醇、松柏苷、5-羟基阿魏苷和丁香苷，再通过质膜运输到细胞壁，在β-糖苷酶作用下释放出相应的单体（醇）最后这些单体经过氧化和聚合作用形成木质素。
3、答：（1）挥发油，多是单萜和倍半萜类化合物，广泛分布于植物界，它能使植物引诱昆虫传粉，或防止动物的侵袭。
（2）固醇，是三萜类的衍生物，是质膜的主要组成，它是与昆虫脱皮有关的植物脱皮激素的成分。（3）类胡萝卜素的四萜的衍生物，包括胡萝卜素、叶黄素，番茄红素等，常能决定花、叶和果实的颜色。胡萝卜素和叶黄素能吸收光能，参与光合作用，胡萝卜素也是维生素A的主要来源。
（4）橡胶是最有名的高分子化合物，一般由1500—15000 个异戊二烯单位所组成。橡胶由橡胶树的乳汁管流出，对植物有保护作用，如封闭伤口和防御食草动物取食等。
（5）红豆杉醇是双萜类化合物，是强烈的抗癌药物。
第六章植物体内有机物的运输
问答题
1、试述植物体中同化物装入和卸出筛管的机理。
2、试问温度对有机物运输有哪些影响？
3、解释筛管运输学说有几种？每一种学说的主要观点是什么？
4、细胞内和细胞间的有机物运输各经过什么途径？
5、试指出机体内有机物运输的分配规律；有什么因素影响着有机物的分配？
6、简述作物光合产物形成的源库关系。
7、植物体内同化产物的命运如何？
8、胞间连丝的结构有什么特点？胞间连丝有什么作
参考答案：
问答题
1、答：同化物装入筛管有质外体途径和共质体途径，即糖从共质体（细胞质经胞间连丝到达韧皮部的筛管，或在某些点进入质外体（细胞壁），后到达韧皮部。
同化物从筛管中卸出也有共质体和质外体途经。共质体途径是指筛管中的同化物通过胞间连丝输送到接受细胞（库细胞）筛管中同化物也可能选运出到质外体，然后再通过质膜进入接受细胞（库细胞）。
2、答：温度太高，呼吸增强，消耗一定量的有机物，同时细胞质中的酶开始钝化或受破坏。所以运输速率降低。低温使酶的活性降低，呼吸作用减弱，影响运输过程所必需的能量供应，导致运输变慢。在一定温度范围内，温度升高，运输速率加快。
3、答：有3种，分别是压力流动学说，胞质泵动学说和收缩蛋白学说。
压力流动学说：主张筛管液流是靠源端和库端的压力势差建立起来的压力梯度来推动的。
胞质泵动学说：认为筛分子内腔的细胞质呈几条长丝，形成胞纵连束，纵跨筛分子，每束直径1到几个um，在束内呈环状的蛋白质丝反复地、有节奏地收缩和张驰，就产生一种蠕动，把胞质长距离泵走，糖分就随之流动。
收缩蛋白学说：认为筛管腔内有许多具有收缩能力的韧皮蛋白（P蛋白），P蛋白的收缩运动将推动筛管汁液的移动。
4、答：细胞内有机物的运输主要是通过扩散和布朗运动在细胞器和细胞溶质之间转移，也可通过胞质运动使细胞器移位。细胞间有机物运输主要通过两条途径：质外体运输和共质体运输。
5、答：有机物的运输分配是受供应能力，竞争能力和运输能力三个因素影响。（1）供应能力：指该器官或部位的同化产物能否输出以及输出多少的能力，也就是“代谢源”把光合产物向外“推”送力的大小。（2）竞争能力：指各器官对同化产物需要程度的大小。也就是“代谢库”对同化物的“拉力”大小。（3）运输能力：包括输出和输入部分之间输导系统联系、畅通程度和距离远近。在三种能力中，竞争能力最主要。
6、答：源是制造同化物的器官，库是接受同化物的部位，源与库共存于同一植物体，相互依赖，相互制约。作物要高产，需要库源相互适应，协调一致，相互促进。库大会促源，源大会促库，库小会抑制源，源小库就不会大，高产就困难。作物产量形成的源库关系有三种类型：（1）源限制型；（2）库限制型；（3）源库互补型，源库协同调节。增源与增库均能达到增产目的。
7、答：植物体内同化产物有3种命运，分别为1）合成贮藏化合物；2）代谢利用；3）形成运输化合物。
8、答：胞间连丝的结构特点是：①胞间连丝的外围由质膜包围着；②胞间连丝的的中央为连丝微管，它是由光滑内质网特化而成；③连线微管的中间有中心柱；④胞间连丝质膜的内侧与连丝微管的外侧连接着球状蛋白。⑤胞间连丝的直径20~40nm。
胞间连丝的功能是：①细胞与细胞之间输送水分和营养物质；②细胞间传递信
第七章细胞的信号转导
问答题
1. 扼要说明 G 蛋白的生理功能。
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。
参考答案
1. 扼要说明 G 蛋白的生理功能。
答：G 蛋白生理功能，主要是细胞膜受体与其所调节的相应生理过程之间的信号转导者，即将胞间信号转换为胞内信号。 G 蛋白的信号转导功能主要靠 GTP 的结合或水解而产生的变构作用：当其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 蛋白便回到原初构像，失去转换信号的功能。
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 IP 3 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。
第八章植物生长物质
问答题
1、植物体内有哪些因素决定了特定组织中生长素的含量？
2、吲哚乙酸的生物合成有哪些途径。
3、乙烯是如何促进果实成熟的？
4、生长素是如何促进细胞伸长的？
5、 霉素促进生长的作用机理。
6、 述乙烯的生物合成途径。
7、 述细胞分裂素的生物合成途径。
8、 述高等植物ABA 的生物合成途径。
9．试述生长素极性运输的机理。
参考答案
1、（1）生长素的生物合成，（2）可逆或不可逆地形成束缚态生长素，（3）生长素的运输（输出或输入），（4）生长素的酶促氧化脱羧或氧化，（5）生长素在生理活动中的消耗。
2、吲哚乙酸的生物合成有4条途径：（1）吲哚—3丙酮酸途径。由Trp →IPA →IAld →IAA 。（2）色胺途径。由Trp →TAM →IAld →IAA 。（3）吲哚乙晴途径。Trp →吲哚-3-乙醛肟→IAN →IAA 。（4）吲哚乙酰胺途径。Trp →IAM →IAA 。
3、首先，乙烯可增加果实细胞膜的透性，使气体交换加速，呼吸代谢加强，还使得处理前被膜所分隔开的酶在处理后能与底物接触。其次，乙烯可诱导多种与成熟有关的基因表达，这些基因的产物包括多种与果实成熟有关的酶，如纤维素酶，多聚半乳糖醛酸酶、几丁质酶等，满足了果实成熟过程中有机物质、色素的变化及果实变软等过程的需要。
4、生长素促进植物细胞伸长的原因：可用酸生长学说解释。生长素与质膜上的受体质子泵（ATP 酶）结合，活化了质子泵，反细胞质内的氢离子分泌到细胞壁中去使壁酸化，其中这些适宜酸环境的水解酶：如，葡聚糖酶等活性增加，此外，壁酸化使对酸不稳定的键（键）易断裂，使多糖分子被水解，微纤丝结构交织点破裂，联系松弛，细胞壁可逆性增加。生长素促进氢离子分泌速度和细胞伸长速度一致。从而细胞大量吸水膨大。生长素还可活化DNA ，从而促进RNA 和蛋白质合成。
5、GA 促进植物生长，包括促进细胞分裂和细胞扩大两个方面。并使细胞周期缩短30%左右。GA 可促进细胞扩大，其作用机理与生长素有所不同，GA 不引起细胞壁酸化，GA 可使细胞壁里钙离子移入细胞质中，胞质中的钙离子浓度升高，钙离子与钙调素结合使之活化，激活的钙调素作用于细胞核的DNA ，使之形成mRNA ，mRNA 与胞质中的核糖体结合，形成新的蛋白质，从而使细胞伸长。
6、蛋氨酸 SAM ACC 乙烯
MTR MTA
7、细胞分裂素的生物合成途径是:
①DMAPP+ATP/ADP →iPTP/iPDP
②
8、ABA 的生物合成途径是：
iPA iPTP/iPDP
iAMP iP ITP/ZDP
ZMP ZR 反式—玉米素 顺式—玉米素
O —葡萄基—
反式—玉米
素 O —葡萄基—顺式—玉米素 甲瓦龙酸→
APP 法呢基二磷酸 玉米黄质（C 40）→全反式堇菜黄素 9' 顺-新黄素（C ） 黄质醛（C 15
） ABA 醛 ABA
9、生长素的极性运输机理可用Goldsmith 提出的化学渗透极性扩散假说去解释。这个学说的要点是：植物形态学上端的细胞的基部有IAA- 输出载体，细胞中的IAA- 首先由输出载体载体到细胞壁，IAA与H+ 结合成IAAH，IAAH再通过下一个细胞的顶部扩散透过质膜进入细胞，或通过IAA-—H+共向转运体运入细胞质。如此重复下去，即形成了极性运输。
第九章光形态建成
问答题
1、如何用试验证明植物的某一生理过程与光敏色素有关？
2、光敏色素是如何调节基因表达的？
3、光敏色素Pr和Pfr生色团的结构有什么不同？
参考答案
1、答：光敏色素有红光吸收型Pr和远红光吸收型Pfr两种存在形式，这两种形式可在红光和远红光照射下发生可逆反应，互相转化。依据这一特征，可用红光与远红光交替照射的方法，观察其所引起的生理反应，从而判断某一生理过各是否有光敏色素参与。例如莴苣种子的萌发需要光，当用660nm的红光照射时促进种子萌发，而用725nm的远红光照射时，则抑制萌发，当红光照射后再照以远红光，则红光的效果被消除，当用红光和远红光交替照射时，种子的萌发状况决定于最后照射的是红光还是远红光，前者促进萌发，后者抑制萌发。
2、答：红光分别使光敏色素A和光敏色素B由生理失活型转变为生理激活型PfrA和PfrB，它们发生的磷酸化后，PfrA可将胞质溶胶中的靶蛋白PSK1磷酸化，也可以进入细胞核，在核内通过两条途径调节基因的表达：一是直接参与光调控的基因表达；二是通过下游的信号组分SPA1起作用。PfrB 可以直接进入细胞核，在核内与下游的转录因子PIF3结合，启动光反应基因的表达。PfrB也可以通过激活NDPK2来调节基因的表达。此外，PfrB还可能与PfrA一样，进入核后，直接调控基因表达
3、答：见潘瑞炽主编《植物生理学》第五版，P209，图9-5。
第十章植物的生长生理
问答题
1、种子的萌发必需的外界条件有哪些？种子萌发时吸水可分为哪三个阶段？第一、三阶段细胞靠什么方式吸水？
2、常言道：“根深叶茂”是何道理？
3、高山上的树木为什么比平地生长的矮小？
4、什么叫植物的向光性？向光性生长的机理如何？
6、什么叫向重力性？向重力性生长的机理如何？
7、种子萌发时，贮存的有机物质是如何变化？
8、植物细胞壁中的微纤丝是如何形成的？
9、为什么光有抑制茎伸长的作用？
参考答案
1、答：种子萌发必须有足够的水分、充足的氧气和适宜的温度。此外，有些种子萌发还受光的影响。种子吸水分为三个阶段：1）急剧吸水阶段。2）吸水停止阶段。3）胚根长出后重新迅速吸水阶段。第一阶段细胞主要靠吸胀作用。第二、三阶段是靠渗透性吸水。
2、答：根和地上部分的关系是既互相促进、互相依存又互相矛盾、互相制约的。根系生长需要地上部分供给光合产物、生长素和维生素，而地上部分生长又需根部吸收的水分，矿物质、根部合成的多种氨基酸和细胞分裂素等，这就是两者相互依存、互相促进的一面，所以说树大根深、根深叶茂。但两者又有相互矛盾、相互制约的一面，例如过分旺盛的地上部分的生长会抑制地下部分的生长，只有两者的比例比较适当，才可获得高产。在生产上，可用人工的方法加大或降低根冠比，一般说来，降低土壤含水量、增施磷钾肥、适当减少氮肥等，都有利于加大根冠比，反之则降低根冠比。
3、答：原因有两方面：一方面是高山上水分较少，土壤也较瘠薄，肥力较低，气温也较低，且风力较大，这些因素都不利于树木纵向生长；另一方面是高山顶上因云雾较少，空气中灰尘较少，所以光照较强，紫外光也较多，由于强光特别是紫外光抑制植物茎伸长，因而高山上树木生长缓慢而矮小。
4、答：植物随光方向弯曲的能力，称为向光性。植物的向光弯曲与生长素在向光面与背光面的不均匀分布有关。单方向的光照会引起生长素向背光面移动，以致引起背光面比向光面生长快，而表现向光弯曲。生长素向背光面移动的原因可能与光照引起器官尖端的不同部位产生电势差有关。向光面带负电荷、背光面带正电荷，弱酸性的生长素阴离子被正电荷吸引移向背面。
5、答：我们取任何一种幼苗，把它横放，数小时后就可以看到它的茎向上弯曲，而根向下弯曲，这种现象称为向重力性。向重力性的机理：根横放时，平衡石沉降到细胞下侧的内质网上，产生压力，诱发内质网释放钙离子到细胞质内，钙离子和钙调素结合，激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，于是细胞下侧积累过多钙离子和生长素，影响该侧细胞的生长。
6、答：1)淀粉的转化。淀粉在淀粉酶、麦芽糖酶或淀粉磷酸化酶作用下转变成葡萄糖（或磷酸葡萄糖）。2）脂肪的转化。脂肪在脂肪酶作用下转化变为甘油和脂肪酸，再进一步转化为糖。3）蛋白质的转化。胚乳或子叶内贮藏的蛋白质在蛋白酶和肽酶的催化下，分解为氨基酸。
7、答：细胞壁就是以微纤丝为基本框架构成的。每个纤维素分子是1400~10000个D-葡萄糖残基通过，键连结成的长链。植物细胞壁中的纤维分子是平行整齐排列的，约个纤维素分子聚合成束又构成微纤丝。有时许多微纤丝又聚合成粗纤丝，微纤丝借助大量链间和链内氢键而结合成聚合物。
8、答：光抑制茎伸长的原因有：1）光照使自由IAA转变为无活性的结合态IAA。2）光照提高IAA 氧化酶活性，IAA含量下降。与此同时，光照也会促进堇菜黄素分解形成生长抑制物。3）红光增加细胞质钙离子浓度，活化CaM，分泌钙离子到细胞壁，细胞延长减慢。
第十一章植物的生殖生理
问答题
1.烟熏植物（如黄瓜）为什么能增加雌花？
2.柴拉轩提出的成花素假说的主要内容是什么？
3.如何使菊花提前在6~7月份开花？又如何使菊花延迟开花？
4.植物的成花诱导有哪些途径？
5.试述花发育时决定花器官特征的ABC模型的主要要点？
参考答案
1.答：因为烟中有效成分是乙烯和一氧化碳。一氧化碳的作用是抑制吲哚乙酸氧化酶的活性，减少吲哚乙酸的破坏，提高生长素的含量，而生长素和乙烯都能促进瓜类植物多开雌花，因此烟熏植物可增加雌花。
2.答：他假定成花素是由形成茎所必需的赤霉素和形成花所必需的开花素两组具有活力的物质组成。一株植物必须先形成茎，然后才能开花。所以，植物体内同时存在赤霉素和开花素才能开花。中性植物本身具有赤霉素和开花素，所以，不论在长、短日照条件下，都能开花。长日植物在长日照下，短日植物在短日条件下，都具有赤霉素和开花素，所以都可以开花。长日植物在短日条件下，由于缺乏赤霉素，而短日植物在长日条件下，由于缺乏开花素，所以都不能开花，冬性长日植物在长日条件下，具有开花素，但无低温条件，即无赤霉素的形成，所以仍不能开花。赤霉素限制长日植物开花，而开花素限制短日植物开花。
3.答：菊花是短日照植物，原在秋季（10月）开花，可用人工进行遮光处理，使花在6~7月份也处于短日照，从而诱导菊花提前在6~7月份开花。如果延长光照或晚上闪光使暗间断，则可使花期延后。
4.答：植物的成花诱导有4条途径。一是光周期途径。光敏色素和隐花色素参与这个途径。
二是自主/春化途径。三是糖类途径。四是赤霉素途径。上述4条途径集中增加关键花分生组织决定基因AGL20的表达。
5.答：ABC模型理论的主要要点是：正常花的四轮结构（萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊）的形
成是由A、B、C三类基因所控制的。A、AB、B、C这三类基因的4种组合分别控制4轮花器官的发生，如果其中1个基因失活则形成突变体。人们把控制花结构的基因按功能划分为A、B，C3类，即为ABA模型。
第十二章植物的成熟与衰老生理
问答题
1.肉质果实成熟时有哪些生理生化变化
2.植物器官脱落与植物激素的关系如何？
3.植物衰老时发生了哪些生理生化变化？
4.水稻种子从灌浆到黄熟期有机物质是如何转变的？
5.采收后的甜玉米其甜度越来越低，为什么？
参考答案
1.答： (1)果实变甜。果实成熟后期，淀粉可以转变成为可溶性糖，使果实变甜。
(2) 酸味减少。未成熟的果实中积累较多的有机酸。在果实成熟时，有机酸含量下降，这是因为：有的转变为糖；有的作为呼吸底物氧化为二氧化碳和水；有些则被钙离子、钾离子等所中和。(3)涩味消失。果实成熟时，单宁可被过氧化物酶氧化成无涩味的过氧化物，或单宁凝结成不溶于水的胶状物质，涩味消失。
(4)香味产生。主要是一些芳香族和脂肪族的酯，还有一些特殊的醛类，如橘子中柠檬醛可以产生香味。
(5) 由硬变软。这与果肉细胞壁中层的果胶质水解为可溶性的果胶有关。
(6) 色泽变艳。果皮由绿色变为黄色，是由于果皮中叶绿素逐渐破坏而失绿，类胡萝卜素仍存在，呈现黄色，或因花色素形成而呈现红色。
2.答：(1) 生长素：当生长素含量降至最低时，叶片就会脱落，外施生长素于离区的近基一侧，则加速脱落，施于远基一侧，则抑制脱落。其效应也与生长素浓度有关。
(2)脱落酸：幼果和幼叶的脱落酸含量低，当接近脱落时，它的含量最高。主要原因是可促进分解细胞壁的酶的活性，抑制叶柄内生长素的传导。
(3) 乙烯：棉花子叶在脱落前乙烯生成量增加一倍多，感病植株，乙烯释放量增多，会促进脱落。
(4) 赤霉素：促进乙烯生成，也可促进脱落。细胞分裂素延缓衰老，抑制脱落。
3.答：植物衰老在外部特征上的表现是：生长速率下降、叶色变黄。在衰老过程中，内部也发生一些生理变化。这些变化是：1）光合速率下降。这种下降不只表现在衰老叶片上，而且整株植物的光合速率也降低。叶绿素含量减少、叶绿素a/b比值减少。2）呼吸速率降低。先下降、后上升，又迅速下降，但降低速率较光合速率降低为慢。3）核酸、蛋白质合成减少。降解加速，含量降低。4）酶活性变强。如核糖核酸酶，蛋白酶等水解酶类活性增强。5）促进生长的植物激素如IAA、CTK、GA等含量减少，而诱导衰老和成熟的植物激素ABA和乙烯含量增加。6）细胞膜系统破坏。透性加大，最后细胞解体，保留下细胞壁
4.答：水稻开花后，在灌浆过程中，葡萄糖、蔗糖等分糖分开始积累，淀粉也开始累积，它们的累积速度比较接近，都在开花后9d达到高峰。乳熟期以后淀粉累积停止，颖果中还有不少糖分。水稻开花后十多天内，种子的淀粉磷酸化酶活性变化与种子的淀粉增长相一致。
5.答：采收后的甜玉米，其甜度越来越低，这是因为采后的甜玉米细胞中的淀粉磷酸化酶活性加大，迅速地将可溶性糖转化为淀粉，所以它的甜度越来越低。实验表明，采后的甜玉米，在30℃条件下，1d内就有60010的可溶性糖转化为淀粉。
第十三章植物的抗性生理
问答题
1. 抗寒锻炼为什么能提高植物的抗寒性？
2. 简述生物膜结构成分与功能在抗寒性上的作用。
3. 什么叫植物的交叉适应？交叉适应有哪些特点？
4．干旱时，植物体内脯氨酸含量大量增加的原因及生理意义是什么？
5．简述干旱对植物的伤害。
6．冷害过程中植物体内的生理生化变化有什么特点？
7．植物抗旱的生理基础？如何提高植物的抗旱性？
8．简述涝害对植物的影响以及植物抗涝性的生理基础。
9．简述植物耐盐的生理基础以及提高植物抗盐性的途径。
10．简述大气污染对植物造成的伤害症状如何？大气污染对植物生理生化过程中有哪些影响？提高植物对大气污染抗性的途径是什么？
参考答案
1.答：植物经抗寒锻炼后，会发生如下的有利于提高植物抗寒能力的生理变化：
（1）植株体内含水量下降，束缚水相对增多，不易结冰。（2）呼吸减弱，消耗糖分少，有利于糖分积累。呼吸微弱，代谢活动低，对不良环境的抵抗力增强。（3）脱落酸含量增多，促进植物进入休眠，提高了抗寒力。（4）生长停止，进入休眠状态，是植株对低温的一种适应。（5）保护物质增多，淀粉含量减少、可溶性糖（葡萄糖等）含量增多，冰点下降，又可缓冲细胞质脱水，保护细胞质胶体不致遇冷凝固。
2. 答：生物膜对结冰最敏感，发生冻害的所有的膜（质膜、液泡膜、叶绿体和线粒体膜等）都被破坏。首先是细胞内结冰后膜失去了选择透性，其次膜相变使得一部分与膜结合的酶游离而失去了活性。实验发现结冰主要是促使组成膜的蛋白质、脂类的结构变化，如具有不饱和脂肪酸的磷脂的水解、脂类的过氧化作用都可破坏单位膜内脂类分子的排列，引起膜脂类分子层的破裂。经过抗寒锻炼后，由于膜脂中不饱和脂肪酸增多，膜相变的温度降低，膜适性稳定，从而可提高植物的抗寒性。此外，低温也会使膜蛋白质分子解体，并在分子间形成二硫键，产生不可逆的凝聚变性，使膜受到伤害。经过抗寒锻炼细胞内的NADPH／NADP+的比值增高，ATP含量增高，保护性物质增多，可减少低温对膜表面的伤害。
3. 答：植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，这种对不良环境之间的相互适应作用，称为植物的"交叉适应"(cross adaptation)。如低温、高温等刺激都可提高植物对水分胁迫的抵抗力；缺水、矿质、盐渍等处理可提高烟草对低温和缺氧的抵抗能力，干旱或盐处理可提高水稻幼苗的抗冷性。
交叉适应的有以下特点：
(1)多种保护酶的参与，如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶、抗坏血酸过氧化物酶都参与植物的抗性反应。
(2)多种逆境条件下植物体内的脱落酸、乙烯等激素含量都增加，从而提高对多种逆境的抵抗能力。
(3)产生逆境蛋白，一种逆境可使植物产生多种逆境蛋白，多种逆境可使植物产生同样的逆境蛋白，如缺氧、水分胁迫、盐、脱落酸、亚砷酸盐和镉等都能诱导HSPs的合成，多种病原菌、乙烯、乙酰水杨酸、几丁质等都能诱导病原相关蛋白的合成。
(4)在多种逆境条件下，植物都会积累脯氨酸等渗透调节物质，通过渗透调节作用来提高对逆境的抵抗能力。
(5)在多种逆境条件下生物膜的结构和透性发生相似的变化，多种膜保护物质可能发生类似的反应，使细胞内自由基的产生和清除达到动态平衡。
(6)在一种逆境下植物生长受到抑制，各种代谢发生相应变化，从而减弱了对胁迫条件的敏感性，故对另一种胁迫可能导致的危害有了更大的适应性。
4.答：在干旱条件下，Pro含量增加的原因有：（1）蛋白质分解的产物；（2）Pro合成活性受激；（3）Pro氧化作用减弱。Pro含量增加的生理意义如下：（1）防止游离NH3的积累；以Pro作为贮NH3的-种形式，以免造成植物氨中毒；（2）Pro具有较大的吸湿性，在干旱时可增加细胞的束缚水（B．W．）含量，有利于抗旱。
5. 答：干旱对植物带来的最严重的损害是原生质脱水，干旱对植物的伤害，具体表现如下：（1）各部位间水分重新分配，水分不足时，不同器官或不同组织间的水分，按各部位的水势高低重新分配，从而引起老叶死亡，生殖器官因缺水数目也减少，灌浆也会受阻。（2）细胞膜在干旱胁迫下，失去半透性，引起胞内氨基酸、糖类物质的外渗。（3）呼吸作用因缺水而增强，而氧化磷酸化解偶联，能量多以热能的形式消耗掉，影响了正常的生物合成过程。（4）光合怍用急剧下降，主要是由于缺水导致气孔关闭，降低了对CO2的同化效率，缺水时叶绿素合成受阻，放氧现象明显减弱。（5）蛋白质分解加强，合成减弱，Pro大量积累。（6）核酸代谢受破坏。干旱使植株的DNA、RNA含量下降的主要原因是核酸的分解加强而合成减弱，ER上的核糖体显著减少。（7）干旱还可引起植物激素变化，ABA含量明显增加。另外，干旱还会引起机械损伤。总之，干旱对植物的伤害可概括为直接伤害和间接伤害。直接伤害是细胞脱水直接破坏了细胞结构，从而引起细胞受害死亡。间接伤害是由于细胞脱水而引起的代谢失调，缺乏营养，影响了生长，加速了衰老和死亡。
6. 答：（1）原生质流动减慢或停止；（2）水分平衡失调，失水大于吸水；（3）影响叶绿素的合成和光合进程，光合速率减弱；（4）呼吸速率大起大落。一般在低温下呼吸升高；（5）有机物质的分解占优势，蛋白质分解大于合成。游离的氨基酸的数量、种类增多，可溶性糖含量也有所提高。
7. 答：（1）保持细胞有很高的亲水能力，防止细胞严重脱水，这是生理性抗旱的基础。最关键的是在干旱条件下，水解酶类（RNA酶、蛋白酶、脂酶）保持稳定，以减少生物大分子的降解，这样既可以保护膜结构不受破坏，又可使细胞内有较高的粘性和弹性，粘性增高可以增强细胞的保水能力，而弹性增高则可防止细胞失水时的机械损伤，整个原生质结构的稳定就可保证光合与呼吸代谢在干旱下仍维持较高水平。（2）Pro积累有利于植物的抗旱，另外，缺水时ABA增多，引起气孔关闭，可调节植物体内的水分平衡。（3）生育期的影响。植物在水分临界期是抗旱力最弱的时期，一般作物在萌发与分蘖期抗旱性较强，在花芽分化期与生殖器官形成期抗旱性弱。
提高植物抗旱性的途径：①选育抗旱品种是一条重要途径；②进行抗旱锻炼，?quot;蹲苗"；③化学诱导缬?．25％CaCl2溶液浸种20h可以提高怍物抗旱性；④增施磷钾肥，可提高作物抗旱性；⑤使用生长延缓剂（如ABA，CCC）和抗蒸腾剂（如硅酮）等都有降低植物蒸腾失水的作用。
8. 答：（1）涝害缺氧可以降低植物的生长量，如亚细胞结构的线粒体则发育不良。（2）涝害缺氧导致光合作用明显下降。（3）涝害还会引起植株发生营养失调。一是缺氧使根吸盐能力下降，二是由于厌氧微生物的活动产生了大量的CO2与还原性的有毒物质，影响根的吸收。同时淹水后，土壤酸度增加，引起硝化作用受阻，微量元素Mn、Zn，Fe溶解度增大，植物易中毒，死亡。
植物抗涝性的生理基础是：
（1）与植物对O2的适应力有关。很多植物通过胞间连丝系统把O2输送到根或缺O2部位，可增强抗捞性，柳树一类耐涝植物是在呼吸作用中利用NO3-作为O2的供体，以适应O2不足。（2）植物真正对缺O2忍耐是通过代谢变化进行的。因为缺O2对植物的危害主要是无氧呼吸产生的有毒物质，耐缺O2的植物生理生化机理就是要消除有毒物质的积累或者对有毒物质具有忍耐能力。具体方法有：（a）改变呼吸途径，例如湿生植物一般是PPP途径占优势；（b）通过代谢来破坏或控制有毒物的合成，如通过提高乙醇脱氢酶的活性，以减少乙醇的积累。
9.答：植物耐盐生理是通过细胞的渗透调节以适应已进入细胞的盐类。有些植物（例如小麦）遇到盐分过高时，可以吸收离子积累在细胞的液泡中，通过细胞渗透势，水势的降低，防止细胞脱水。在渗透调节中主要是K+的主动吸收，以 K+来调节细胞的渗透势。有些植物是通过积累有机物调节渗透势。如耐盐的绿藻在高浓度的NaCl溶液中，其90%光合产物都是乙二醇，以此来调节细胞的渗透势。
植物耐盐的另一种方式是消除盐对于酶或代谢产生的毒害作用，抗盐的植物表现在高盐下往往抑制某些酶的活性,而活化另一些酶，特别是水解酶活性。如耐盐的玉米在NaCl诱导下可以提高光合磷酸化作用，大麦幼苗在盐渍条件下仍保持丙酮酸激酶的活性。由此可见，抗盐植物在代谢上的特点是在高盐下保持-些酶活性稳定。
植物耐盐的第三种方式是通过代谢产物与盐类结合，减少离子对原生质的破坏作用，例如抗盐植物中广泛存在的清蛋白，它可以是高亲水胶体对盐类凝固作用的抵抗力，避免原生质受电解质影响而凝固。
提高植物抗盐性的途径：（1）选育抗盐性较强的作物品种，是提高作物抗盐性的主要途径。（2）通过播种前盐溶液浸种锻炼，可提高农作物的抗盐性。
10. 大气污染对植物的伤害可分为急性、慢性两种。急性伤害是在较高浓度有害气体短时间的作用下所发生的组织坏死，最初呈现灰绿色，然后质膜与细胞壁解体，细胞内含物外渗，转为暗绿色的油渍或水渍斑，叶片变软，坏死组织最终脱水而变干，呈现白或红暗棕色，叶片变小，畸形或者加速衰老。各种大气污染物的伤害症状不同：SO2---叶脉间缺绿；NO---叶脉间或边缘出现规律的褐斑或黑斑；O3---叶上表面出现白色、黄色、褐色斑点；HF一叶尖干枯或边缘坏死。
大气污染物对植物生理的影响是多方面的，如：光合降低，干物质积累减少，器官早衰，产量下降，其次是提高呼吸强度。在大气污染情况下植物叶片过氧化物酶活性都有增加而且同工酶活性增加，还有新的酶带产生，同时大气污染下植物体内出现ETH增加的现象。
提高植物对大气污染的抗性，首先是在不同污染地区选择对某种污染不敏感的植物（或品种），这是一条提高抗性的根本途径。此外，也可用化学物质调节植物对大气污染的抗性，如用吲哚乙酸、抗坏血酸等处理黄瓜苗可减轻O3对植物的伤害，用石灰溶液喷洒植株，有减轻氟害的作用