植物生理学

名词解释

●植物生理学：研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、解释植物生命现象本质的科学。

●共质体：是指活细胞内的原生质体通过胞间连丝及质膜本身互相连结成的一个连 续的整体。

●质外体：指原生质以外的包括细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等无生活物质

互相连 结成的一个连续的整体。

●胞间连丝： 穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质（体）的管状通道，其通道可

由质膜或内质网膜或连丝微管所构成。

●自由水：细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水。

●束缚水： 与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水。

●小孔扩散律：指气体通过多孔表面扩散的速率，不与小孔的面积成正比，而与

小孔的周长或直径成正比的规律。气孔蒸腾速率符合小孔扩散律。

●水分临界期：植物在生命周期中，对缺水最敏感、最易受害的时期。 ●单盐毒害： 植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。单盐毒害无论是营

养元素或非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。

●离子对抗：离子间相互消除毒害的现象。

●诱导酶：指植物体内原本没有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。 ●光合作用： 常指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放

氧气的过程。

●同化力：指ATP(腺苷三磷酸)和NADPH(还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,

还原型辅酶Ⅱ)。它们是光合作用光反应中由光能转化来的活跃的化学能，具有同化CO2为有机物的能力，所以被称为“同化力”。

●红降现象：植物在波长大于680nm的远红光下，光合量子产额明显下降的现

象。

●爱默生增益效应：由Emerson首先发现的，在用长波红光(如680nm)照射时

补加一点波长较短的光(如650nm)，则光合作用的量子产额就会立刻提高，比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。这一现象也称为双光增益效应。这是由于光合作用的两个光反应分别由光系统Ⅰ和光系统Ⅱ进行协同作用而完成的。

●原初反应：指光合作用中最初的反应，从光合色素分子受光激发起到引起第一

个光化学反应为止的过程，它包括光能的吸收、传递与光化学反应。原初反应的结果使反应中心发生电荷分离。

●光合磷酸化：光下在叶绿体(或载色体)中发生的由ADP与Pi合成ATP的反

应。

●光呼吸(photorespiration) 植物的绿色组织以光合作用的中间产物为底物而发

生的吸收氧气、释放二氧化碳的过程，由于此过程只在光照下发生，故称作为光呼吸。由于光呼吸的底物乙醇酸和其氧化产物乙醛酸，以及后者经转氨作用形成的甘氨酸皆为C2化合物，因此光呼吸途径又称为C2光呼吸碳氧循环(C2 photorespiration carbon oxidation cycle，PCO循环)，简称C2循环。

●“花环型”结构：栅栏组织细胞细长，排列紧密，叶绿体密度大，叶绿素含量

高，致使叶的腹面呈深绿色，且其中叶绿素a/b比值高，光合活性也高，而海绵组织中情况则相反。

●有氧呼吸： 生活细胞利用分子氧，将某些有机物质彻底氧化分解，生成C02

和H2O，同时释放能量的过程。

●无氧呼吸：生活细胞在无氧条件下，把某些有机物分解成为不彻底的氧化产

物，同时释放能量的过程。微生物的无氧呼吸通常称为发酵。

●呼吸链：即呼吸电子传递链(electron transport chain)，指线粒体内膜上由

呼吸传递体组成的电子传递的总轨道。

●氧化磷酸化：在线粒体内膜上电子经电子传递链传递给分子氧生成水，并偶联

ADP和Pi生成ATP的过程。它是需氧生物生物氧化生成ATP的主要方式。

●巴斯德效应：从有氧条件转入无氧条件时酵母菌的发酵作用增强，反之，从无

氧转入有氧时酵母菌的发酵作用受到抑制，这种氧气抑制酒精发酵的现象叫做巴斯德效应。

●呼吸商(RQ)：植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的

比值，又称呼吸系数。由于呼吸商与呼吸底物性质以及代谢类型有关，因此可根据呼吸商的大小来推测呼吸所用的底物及其呼吸类型。

●呼吸跃变：果实成熟过程中，呼吸速率突然增高，然后又迅速下降的现象。呼

吸跃变是果实进入完熟阶段的一种特征。

●源：即代谢源，是产生或提供同化物的器官或组织，如功能叶、萌发种子的子

叶或胚乳。

●库： 即代谢库，是指消耗或积累同化物的器官或组织，如根、茎、果实、种

子等。

●细胞信号转导：是指细胞偶联各种刺激信号（包括内、外源信号）与其所引起

的相应的生理效应之间的一系列分子反应机制。

●植物激素：在植物体内合成的、能从合成部位运往作用部位、对植物生长发育

产生显著调节作用的微量小分子有机物。目前国际上公认的植物激素有五大类：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯。另外有人建议将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素。

●植物生长调节剂：一些具有类似于植物激素活性的人工合成的物质。如：2，

4-D、萘乙酸、乙烯利等。

●三重反应(triple response) 乙烯对植物生长具有的抑制茎的伸长生长、促进

茎或根的增粗和使茎横向生长（即使茎失去负向地性生长）的三方面效应，这是乙烯典型的生物效应。

●植物生长促进剂：

●植物生长延缓剂：抑制植物亚顶端分生组织生长的生长调节剂，它能抑制节间

伸长而不抑制顶芽生长，其效应可被活性GA所解除。生产中广泛使用的生长延缓剂有矮壮素、烯效唑、缩节安等。

●植物生长抑制剂：抑制顶端分生组织生长的生长调节剂，它能干扰顶端细胞分

裂，引起茎伸长的停顿和破坏顶端优势，其作用不能被赤霉素所恢复，常见的有脱落酸、青鲜素、水杨酸、整形素等。

●生长：在生命周期中，植物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆

增加的生理过程称为生长。例如根、茎、叶、花、果实和种子的体积扩大或干重增加都是

●分化：从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞

类型的过程称为分化。它可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来。例如：从受精卵细胞分裂转变成胚；从生长点转变成叶原基、花原基；从形成层转变成输导组织、机械组织、保护组织等。这些转变过程都是分化现象。

●生长相关性：植物各个器官间在生长上表现出的相互促进和相互制约的现象称

为生长相关性。

●极性：是指植物体或植物体的一部分（如器官、组织和细胞）在形态学的两端

具有不同形态结构和生理生化特性的现象。

●春化作用：低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。一般一年生冬性植物如

冬小麦等禾谷类作物和大多数二年植物(如萝卜、白菜、甜菜等)以及一些多年生草本植物的开花都需要经过春化作用。

●短日植物：在昼夜周期中日照长度短于某一临界值时才能成花的植物。如适当

延长黑暗或缩短光照可促进或提早开花，相反，如延长日照则推迟开花或不能成花。如晚稻、菊花等。

●长日植物：在昼夜周期中日照长度长于某一临界值时才能成花的植物。如延长

光照或在暗期短期照光可促进或提早开花，相反，如延长黑暗则推迟开花或不能成花。如天仙子、小麦等。

●群体效应：单位面积内，花粉的数量越多，花粉的萌发和花粉管生长越好。 ●呼吸跃变：在细胞分裂迅速的幼果期，呼吸速率很高，当细胞分裂停止，果实

体积增大时，呼吸速率逐渐降低，果实体积长成和进入成熟之前，呼吸又急剧升高，最后下降。果实在成熟之前发生的这种突然升高的现象称为呼吸跃变。呼吸跃变的出现，标志着跃变型果实达到成熟的程度。

●自由基：带有未配对电子的离子、原子、分子以及基团的总称。根据自由基中

是否含有氧，可将自由基分为氧自由基和非含氧自由基。自由基的特点是①不稳定，寿命短；②化学性质活泼，氧化能力强；③能持续进行链式反应。

●活性氧：是指化学性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称。

●逆境：亦称为环境胁迫，对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。根据不

同的分类方法可分为生物逆境和理化逆境，或自然逆境和污染逆境等。

●植物抗逆性：植物对逆境的忍耐和抵抗能力，简称抗性。植物抗性可分为避逆

性、御逆性和耐逆性三种方式。

●抗性锻炼：植物的抗逆遗传特性需要特定的环境因子的诱导下才能表现出来，

这种诱导过程称为抗性锻炼。如在植物遭遇低温冻害之前，逐步降低温度，使植物提高抗冻的能力，这种措施叫抗冻锻炼。

●交叉适应：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，称为交叉适应。 问答题：

★简述细胞膜的功能?

答：分室作用，生化反应场所，物质运输功能，识别与信息传递功能。 ★植物细胞胞间连丝有哪些功能？

答：胞间连丝的主要功能是：①细胞间物质包括小泡的运输和转移。②信息、刺激的传导。③影响细胞的生长、发育和分化。 ★一个细胞放在纯水中其水势及体积如何变化？ 答：水势变大，体积增大。

★植物体内水分存在的形式与植物代谢强弱、抗逆性有何关系？

答：自由水/束缚水比值较高时，植物代谢活跃，生长较快，抗逆性较差；反之，代谢活性低、生长缓慢，但抗逆性强。 ★植物细胞通过哪几种方式吸收矿质元素？

答：单纯扩散转移、离子通道运输、载体运输、离子泵作用和胞饮作用等。 ★试述根系吸收矿质元素的特点、主要过程及其影响因素。

答：特点：对矿质元素和水分的相对吸收；对离子的选择性吸收；单盐毒害和离子对抗。过程：①离子吸附在根部细胞表面；根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附与解吸附。②离子进入根内部；上述被根表面吸附的离子可通过质外体或共质体途径进入根的内部。③离子进入导管；离子经共质体途径最终从导管周围的薄壁细胞进入导管。影响因素：土壤温度；土壤通气情况；土壤溶液浓度；土壤溶液ph；土壤含水量；土壤颗粒对离子的吸附能力；土壤微生物；土壤中离子间的相互作用力。 ★C3途径分为哪3个阶段？各阶段的作用是什么？

答：羧化阶段：进入叶绿体的CO2与受体RuBP结合，生成PGA的过程。 还原阶段：利用同化力将3-磷酸甘油酸还原为甘油醛-3-磷酸的反应过程。 再生阶段：甘油醛-3-磷酸重新形成核酮糖-1，5-二磷酸的过程。 ★C3植物、C4植物和CAM植物在碳代谢上各有何异同点？

答：CAM植物与C4植物固定与还原CO2的途径基本相同，二者都是由C4途径固定CO2，C3途径还原CO2，都有PEP羧化酶固定空气中的CO2，有Rubisco羧化C4二羧酸脱羧释放的CO2，二者的差别在于：C4植物是同一时间（白天）和不同的空间（叶肉细胞和维管束鞘细胞）完成CO2固定（C4途径）和还原（C3途径）两个过程；而CAM植物则是在不同时间（黑夜和白天）和同一空间（叶肉细胞）完成上述两个过程。

★C4植物光合速率为什么在强光、高温和低CO2浓度条件下比C3植物高？ 答：低CO2浓度：C4植物的CO2补偿点和CO2饱和点均低于C3植物，因为C4植物的PEPC的Km值低，对CO2亲和力高，所以C4植物可以利用较低浓度的CO2，制造更多的有机物。高温：C4植物的光合最适温度一般在40℃左右，其最适温度和最高温度均较高。C4植物具有较高的PEP羧化酶活性，起到CO2泵的作用，光呼吸微弱。此外，也与C4植物的花环型结构有关。

★如何证明植物同化产物长距离运输是通过韧皮部的？ 答：可用以下实验证明同化物的运输途径是由韧皮部担任的：

(1) 环割试验 剥去树干(枝)上的一圈树皮(内有韧皮部),这样阻断了叶片形成的光合同化物的向下运输，而导致环割上端韧皮部组织因光合同化物积累而膨大，环割下端的韧皮部组织因得不到光合同化物而死亡。

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