植物生理学名词解释

2020-04-18 02:44

1.水分代谢(water metabolism),即植物对水分的吸收,运输,利用和散失的过程。 8.渗透作用(osmosis)是指溶剂分子从较高化学势区域通过半透膜(分别透性膜)向较低化学势区域扩散的现象,是一种特殊的扩散形式。

15.水通道蛋白(Aquaporin,AQPs),在许多动、植物及微生物中发现的类似的专一性运输水的膜蛋白,它的一个显著特点是其活力可被汞抑制。

28.蒸腾效率(transpiration efficiency)指植物每消耗1Kg水所形成的干物质克数,常用单位是g·kg-1,也称蒸腾比率(transpiration ratio)。 34.水分临界期(critical period of water )通常是指植物在生命周期中对水分缺乏最敏感和最易受害的时期。

2. 溶液培养法:用纯化的化合物配制成水溶液来培养植物以确定植物必需的矿质元素种类和数量,也称水培方法。

5. 协助扩散:一些非脂溶性或低脂溶性物质能依赖镶嵌在细胞膜上的特殊蛋白质分子的功能活动来实现跨膜转运,称为易化扩散或协助扩散。

10. 单盐毒害:植物被培养在某种单一的盐溶液中,不久即呈现不正常状态,最后死亡。这种现象叫单盐毒害。

11. 离子对抗:在发生单盐毒害的溶液中加入少量不同化合价的金属离子,就可解除单盐毒害,这种现象称为离子对抗。

13. 电化学势梯度:离子的化学势梯度质和电势梯度合称为电化学势梯度。

3. 光合链:也称光合电子传递链,是指存在光合膜上、一系列互相衔接着的电子传递体组成的电子传递的轨道。现在被广泛接受的光合电子传递途径是“Z”方案,即电子传递是由两个光系统串联进行,其中的电子传递体按氧化还原电位高低排列,使电子传递链呈侧写的“Z”形。

7. 光合单位:指同化1分子CO2或释放1分子氧所需要的叶绿体色素分子数目。一个光合单位大约有200—300个色素分子,其中有一作用中心,人们把这一作用中心及其周围的几百个色素分子称为一个光合单位。叶绿体内存在有两个光系统,它们各有一个作用中心及一群天线色素,光合同化力的形成需要有两个光系统,故也有人把这两个作用中心和其周围的天线色素,合称为一个光合单位。

12. 双光增益效应:1957年伊利诺斯大学爱默生(Robcrt Emcrson)及其同事发现,如果在680纳米长波红光之外,再加上一些比它波长较短的光,如650—670纳米的光,则量子效率(即量子产颜)大大增高,比两种波长的光单独照射时的总和还要多,这种现象称为双光增益效应或爱默生效应。

20. CO2补偿点:在CO2饱和点以下,净光合作用吸收的CO2与呼吸同光呼吸释放的CO2达动态平衡,这时环境中的CO2浓度称为CO2补偿点。

24. 光饱和点:在光照强度较低时,光合速率随光强的增加而相应增加;光强进一步提高时,光合速率的增加逐渐减小,当超过一定光强时即不再增加,这种现象称光饱和现象。开始达到光饱和现象时的光照强度称为光饱和点。

1.细胞信号转导:是指偶联细胞外刺激信号(包括各种种内、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。

7.双信号系统:是指肌醇磷脂信号系统,其最大的特点是胞外信号被膜受体接受后同时产

2+

生两个胞内信号分子 ( IP 3 和 DAG ),分别激活两个信号传递途径,即 IP3 /Ca和 DAG/PKC 途径,因此把这一信号系统称之为“双信号系统”。

8.植物激素:是由植物本身合成的,含量很少的一些有机化合物。它们能从生成处运输到其他部位,在极低的浓度下即能产生明显的生理效应,可以对植物的生长发育产生很大的影响。

11.三重反应:乙烯可抑制黄化豌豆幼苗上胚轴的伸长生长,促进其加粗生长,地上部分失

去负向地性生长(偏上生长)。

12.激素受体:指能与激素特异地结合,并引起特殊的生理效应的物质。

4.生命周期(life cycle):任何一种生物体,总是要有序地经历发生、发育和死亡等时期,人们把一生物体从发生到死亡所经历的过程。

8.脱分化:已经分化的植物器官、组织或细胞在离体培养时,又恢复细胞分裂能力并形成与原有状态不同细胞的过程。新形成的细胞群被成为愈伤组织

14.根冠比(root-top ratio):指植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值。 15.顶端优势(apical dominance): 指植物的顶端生长占优势而抑制侧枝或侧根生长的现象。

22.感性运动(nastic movement):是指外界因素均匀地作用于整株植物或某些器官所引起的运动。

1. 花熟状态(ripeness to flower state):大多数植物在开花之前要达到一定年龄或一定生理状态,才能在适宜的外界条件下开花。植物开花之前必须达到的生理状态称为花熟状态。

4. 春化作用(vernalization):低温诱导或促使植物花器官形成的作用叫春化作用。 10. 临界日长(critical daylength):指在昼夜周期中诱导短日植物开花所需的最长日照长度或诱导长日植物开花所必需的最短日照长度。

16. 同源异形基因(homeotic gene):产生同源异形突变体的基因,编码一些决定花器官各部分发育的转录因子,这些基因在花发育中起着“开关”的作用。 20. 自交不亲和性(self incompatibility,SI):指植物花粉落在同花雌蕊的柱头上不能受精的现象。 1.单性结实:植物的胚珠不经受精,子房仍然能继续发育成为没有种子的果实。 5.生理休眠:因植物本身的原因引起的休眠。 6.种子的后熟作用:种子采收后需经过一系列的生理生化变化达到真正的成熟,才能萌发的过程。

7.层积处理:植物的种子必须经低温处理才能促进后熟的催芽技术。 12.离层:器官在脱落之前在叶柄基部经横向分裂而形成的几层细胞。 6.逆境蛋白:在多种不良条件下能诱导植物产生新的蛋白质或酶。

7. 交叉适应:植物经历某种逆境后,能提高对另一种逆境的抵抗能力,这种对不良环境间的相互适应作用。

13. 巯基假说:当细胞内原生质遭受冰冻脱水时,随着原生质收缩,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时蛋白质分子中相邻的巯基(-SH)氧化形成二硫键(-S-S-)。解冻时蛋白质再度吸水膨胀,肽链松散,氢键断裂,-S-S-仍保留,使肽链的空间位置发生变化、蛋白质的天然结构破坏,引起细胞伤害和死亡的假说。

14. 抗性锻炼:在霜冻到来之前,缓慢降低温度,使植物逐渐完成适应低温的一系列代谢变化,增强抗冻能力。

42.光化学烟雾:大气污染物NO和烯烃类在紫外线作用下发生各种化学反应,产生O3、NO2、醛类和硝酸过氧化乙酰等有害物质,再与大气中的硫酸液滴和硝酸液滴接触形成浅蓝色的烟雾。

1.呼吸商:指生物体在同一时间内,释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比或摩尔数之比,即指呼吸作用所释放的CO2和吸收的O2的分子比。

2.抗氰呼吸 (cyanide-resistant respiration) 是指当植物体内存在与细胞色素氧化酶的铁结合的阴离子(如氰化物、叠氮化物)时,仍能继续进行的呼吸,即不受氰化物抑制的呼吸。

3.能荷调节:也称腺苷酸调节,指细胞通过调节ATP、ADP、AMP两者或三者之间的比例来调节其代谢活动的作用。 4.无氧呼吸消失点:氧对无氧呼吸具有抑制作用,使无氧呼吸完全停止时环境中的氧浓度,称为无氧呼吸消失点,也称为无氧呼吸熄灭点。

5.呼吸跃变(climacteric):指某些肉质果实从生长停止到开始进入衰老之间的时期,其呼吸速率的突然升高。

6.光形态建成:外界环境影响着植物的生长发育,其中以光影响最大。光对植物的影响主要有两个方面:1,光是绿色植物光合作用必需的;2,光调节植物整个生长发育,以便更好地适应外界环境。这种依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变,最终会继承组织和器官的建成,就成为光形态建成,亦即光控制发育的过程。

7.黄化现象:多数植物在黑暗中生长时呈现黄色和其他变态特征的现象。

8.光敏色素:存在于植物中并与光周期相联系的一种发色团-蛋白质复合物。可吸收红光,启动植物许多生理过程,如发芽、生长、开花等。

9.光稳定平衡:光稳定平衡――在一定光波长下,具生理活性的〔Pfr〕和总量〔Ptot〕的比例,就是光稳定平衡。即:Ф=Pfr/Ptot。

10.蓝光效应:由于隐花色素作用光谱的最高峰处在蓝光区,所以常把隐花色素引起的反应简称为蓝光效应。

5.一个细胞的ψw为-0.8MPa,在初始质壁分离时的ψs为-1.6MPa,设该细胞在发生初始质壁分离时比原来体积缩小4%,计算其原来的ψπ和ψp各为多少MPa?根据溶液渗透压的稀释公式,溶质不变时,渗透压与溶液的体积成反比,有下列等式:π1V1=π2V2 或 ψπ1V1=ψπ2V2 ψπ原来× 100% = ψπ质壁分离× 96% ψπ原来= (-1.65MPa×96 )/100 = -1.536MPa ψP = ψW -ψm = -0.8MPa -( -1.536MPa) = 0.736MPa原来的ψπ为-1.536 MPa, ψP 为 0.736MPa.

2.影响植物根部吸收矿质盐的主要因素有:温度,在一定温度范围内,随土温升高而加快;通气状况,在一定范围内,氧气代应越好,吸收矿质越多; 溶液浓度,在较低浓度范围内,随浓度升高而吸收增多。

2. 简述提高光能利用率的措施及光能利用率低的原因。 作物的产量主要由光合产物转化而来。提高作物产量的根本途径是改善植物的光合性能。光合性能是指光合系统的生产性能,决定作物光能利用率高低及获得高产的关键。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。按照光合作用原理,要获得作物高产,就应采取适当措施,最大限度地提高光合能力,适当增加光合面积,延长光合时间,提高经济系数,减少干物质消耗。光能利用率低的原因:二氧化碳的浓度低,暗反应受到影响;光的强度低,光反应时受到影响;植物呼吸作用低导致主动运输的矿质元素如K等的减少,不利于有机物的运输。含镁少,叶绿素的合成受到影响;漏光损失;反射及透射损失;蒸腾损失;环境条件不适。

3. 冬季在温室或簿膜大棚栽培作物如何调节光、温、和CO2条件,以获得较高的光合效率。 由于温室大棚阻光增温效应,冬季温室栽培常出现温度高、光线弱的环境特点。在环境光线相对较弱、温度过高下,植物的光合作用无显著增加,而呼吸作用增加显著,导致呼吸消化明显大于光合同化,不利于同化物在蔬菜营养体中的积累。因此,冬季温室栽培蔬菜避免高温,阴雨天注意补充光照。另外,适当提高环境CO2浓度,可有效促进光合碳同化,降低植物有氧呼吸,提高大棚栽培作物的光合效率。

5. 从C3植物与C4植物的CO2—光合曲线比较来看,说明C4植物的CO2补偿点和饱和点都比C3植物低的原因。C4植物的CO2补偿点比C3植物低的原因与C4植物结构特点,以及PEPC的

Km低,对CO2亲和力高,有浓缩CO2机制有关。C4植物利用低浓度CO2能力明显高于C3植物。

C4植物的CO2饱和点低的原因,可能与C4植物每固定1分子CO2要比C3植物多消耗2分子ATP有关,以及C4植物的气孔对CO2浓度敏感有关。由于C4植物CO2泵功能,尽管C4植物的CO2饱和点比C3植物的低,但其饱和点时的光合速率却往往比C3植物的高。

19. 举例说明如何人工调节控制有机物的运输分配:打顶、打叉、环割、蹲棵 2.植物长期进行无氧呼吸,造成伤害的原因是:(1)无氧呼吸释放的能量少,要依靠无氧呼吸释放的能量来维持生命活动的需要就要消耗大量的有机物,以至呼吸基质很快耗尽。 ⑵无氧呼吸生成氧化不彻底的产物,如酒精、乳酸等。这些物质的积累,对植物会产生毒害作用。⑶无氧呼吸产生的中间产物少,不能为合成多种细胞组成成分提供足够的原料。 3.高等植物呼吸代谢多条途径的生物学意义:植物的呼吸代谢有多条途径,如表现在呼吸底物的多样性、呼吸生化历程的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性以及末端氧化酶的多样性等。不同的植物、器官、组织、不同的条件或生育期,植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。呼吸代谢的多样性是在长期进化过程中,植物形成的对多变环境的一种适应性,具有重要的生物学意义,使植物在不良的环境中,仍能进行呼吸作用,维持生命活动。例如,氰化物能抑制生物正常呼吸代谢,使大多数生物死亡,而某些植物具有抗氰呼吸途径,能在含有氰化物的环境下生存。

7.呼吸作用与谷物储藏的关系:种子呼吸速率受其含水量的影响很大。一般油料种子含水量在8%~9%,淀粉种子含水量在12%~14%时,种子中原生质处于凝胶状态,呼吸酶活性低,呼吸极微弱,可以安全贮藏,此时的含水量称之为安全含水量。超过安全含水量时呼吸作用就显著增强。其原因是,种子含水量增高后,原生质由凝胶转变成溶胶,自由水含量升高,呼吸酶活性大大增强,呼吸也就增强。呼吸旺盛,不仅会引起大量贮藏物质的消耗,而且由于呼吸作用的散热提高了粮堆温度,呼吸作用放出的水分会使种堆湿度增大,这些都有利于微生物活动,易导致粮食的变质,使种子丧失发芽力和食用价值。 为了做到种子的安全贮藏,①严格控制进仓时种子的含水量不得超过安全含水量。②注意库房的干燥和通风降温。③控制库房内空气成分。如适当增高二氧化碳含量或充入氮气、降低氧的含量。④用磷化氢等药剂灭菌,抑制微生物的活动。

5.比较生长素和细胞分裂素,赤霉素和脱落酸,乙烯和生长素之间生理作用中的相互关系:生长素主要由茎的顶端分生组织合成,主要作用是促进发育中的幼茎伸长。细胞分裂素是促进细胞分裂的激素,主要分布在生长活跃的部位,特别是根、胚和果实,其中根合成的细胞分裂素会随木质部汁液上运至茎中。这两种激素在植物生长的很多方面都表现出拮抗作用;脱落酸是植物生长抑制剂,抑制植物体内许多生理过程,能使种子保持休眠状态,一般在脱落的果实和种子中含量较高赤霉素能促进种子萌发,所以种子是否萌发取决于赤霉素和脱落酸浓度之比,两者对种子萌发的作用是相反的;生长素能促进植物的生长,乙烯能促进果实的成熟,两者具有拮抗作用。

6.植物地下部分和地上部分的相关性。在生产上如何调节植物的根冠比?答:(1)地上部分和地下部分相关性植物的地上部分和地下部分有维管束的联络,存在着营养物质与信息物质的大量交换。因而具有相关性。①物质交换 根部的活动和生长有赖于地上部分所提供的光合产物、生长素、维生素等;而地上部分的生长和活动则需要根系提供水分、矿质、氮素以及根中合成的植物激素、氨基酸等。②信息交换 根冠间进行着信息交流。如在水分亏缺时,根系快速合成并通过木质部蒸腾流将ABA运输到地上部分,调节地上部分的生理活动。如缩小气孔开度,抑制叶的分化与扩展,以减少蒸腾来增强对干旱的适应性。叶片的水分状况信号,如细胞膨压,以及叶片中合成的化学信号物质也可传递到根部,影响根的生长与生理功能。③相关性 一般地说,根系生长良好,其地上部分的枝叶也较茂盛;同样,地上部分生长良好,也会促进根系的生长。(2)根冠比调节①通过降低地下水位,增施磷钾肥,减少氮肥,中耕松土,使用三碘苯甲酸、整形素、矮壮素、缩节胺等生长抑制剂或生长延缓剂等措施可加大植物的根冠比。②通过增施氮肥,提高地下水位,使用GA、油菜素内酯等生长促

进剂等措施可降低根冠比。③运用修剪与整枝等技术也可调节根冠比。

4.顶端优势产生的原因:由顶芽形成的生长素向下运输,使侧芽附近生长素浓度加大,由于侧芽对生长素敏感而被抑制;同时,生长素含量高的顶端,夺取侧芽的营养,造成侧芽营养不足。常见的应用:农业生产,例如棉花摘顶,解除顶端优势,使其侧芽、侧枝生长,长出更多的棉花 园林园艺,剪掉顶芽,使景观树长的更丰满,圆润,有利于做成各种造型 2.试述光对植物生长的影响。1)光是光合作用的能源和启动者,为植物的生长提供有机营养和能源。2)光对植物表现出范型作用,即叶的伸展扩大,茎的高矮、分枝的多少、长度、根冠比等都与光照的强弱和光质有关。3)光照与植物的花诱导有关,长日照植物只有在长日照条件下才能成花,短日照植物则是在短日照条件下成花。4)日照时数影响植物生长和休眠,绝大多数多年生植物都是长日照条件促进生长,短日照条件诱导休眠,休眠芽即是在短日照条件下诱导形成的。5)光影响种子萌发,需光种子的萌发受光照的促进,而嫌光种子的萌发则受光的抑制。此外,光对植物的生长还有许多影响,例如光照影响叶绿素的形成,光影响植物细胞的伸长生长。另外,花的开放时间,一些豆科植物叶片的昼开夜合,气孔运动等都受光的调节。因此,光照是影响植物生长的一个十分重要的因素。 3.光形态建成与植物光合作用有何不同? 作用方式:植物光合作用以能量的方式影响生长发育;光形态建成以信号的方式影响生长发育;

反应:植物光合作用是高能反应,与光能的强弱有关,光形态建成是低能反应,与光有无、性质有关;

光受体:植物光合作用是光合色素,光形态建成是光敏色素、隐花色素、紫外光-B受体 4.肉质果实成熟时有哪些生理化学变化:1)呼吸变化;2)有机物质转化;糖含量增加;有机酸减少;涩味消失;香味产生;果实变软;色泽变艳

14.引起种子休眠的原因:种皮障碍、种子未完成后熟、胚未完全发育、抑制物质 ;生产上打破种子休眠方法:机械破损、层积处理、药剂处理

16.通过环境因素对器官的衰老和脱落进行调控:1).温度 2)光照 3)气体 4)水分 5)矿质元素 6)植物激素

17.冷害时植物体内的生理生化变化:膜透性增加在低温冷害下,膜的选择透性减弱,膜内大量溶质外渗。用电导仪测定可发现,植物浸出液的电导率增加,这就是细胞膜遭受破坏的表现。原生质流动减慢或停止 把对冷害敏感植物(番茄、烟草、西瓜、甜瓜、玉米等)的叶柄表皮毛在10℃下放置1~2分钟,原生质流动就变得缓慢或完全停止;而将对冷害不敏感的植物(甘蓝、胡萝卜、甜菜、马铃薯)置于0℃时原生质仍有流动。原生质流动过程需ATP提供能量,而原生质流动减慢或停止则说明了冷害使ATP代谢受到抑制。.水分代谢失调 植株经冰点以上低温危害后,吸水能力和蒸腾速率都明显下降,其中根系吸水能力下降幅度更显著。在寒潮过后,作物的叶尖、叶片、枝条往往干枯,甚至发生器官脱落。这些都是水分代谢失调引起的。光合速率减弱 低温危害后蛋白质合成小于降解,叶绿体分解加速,叶绿素含量下降,加之酶活性又受到影响,因而光合速率明显降低。.呼吸速率大起大落 植物在刚受到冷害时,呼吸速率会比正常时还高,这是一种保护作用。因为呼吸上升,放出的热量多,对抵抗寒冷有利。但时间较长以后,呼吸速率便大大降低,这是因为原生质停止流动,氧供应不足,无氧呼吸比重增大。特别是不耐寒的植物(或品种),呼吸速度大起大落的现象特别明显。有机物分解占优势 植株受冷害后,水解大于合成,不仅蛋白质分解加剧,游离氨基酸的数量和种类增多,而且多种生物大分子都减少。冷害后植株还积累许多对细胞有毒害的中间产物——乙醛、乙醇、酚、α-酮酸等。

181.抗旱性的机理抗旱性是植物对旱害的一种适应,通过生理生化的适应变化减少干旱对植

物所产生的危害。通常农作物的抗旱性主要表现在形态与生理两方面。(1)形态结构特征 抗旱性强的作物往往根系发达,伸入土层较深,能更有效地利用土壤水分。根冠比大可作为选择抗旱品种的形态指标。抗旱作物叶片的细胞体积小,这可减少失水时细胞收缩产生的机械伤害。抗旱作物的维管束发达,叶脉致密,单位面积气孔数目多,这不仅加强蒸腾作用和水分传导,而且有利于根系的吸水。有的作物品种在干旱时叶片卷成筒状,以减少蒸腾损失。不同植物可通过不同形态特征适应干旱环境。(2)生理生化特征 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,水解酶类如RNA酶、蛋白酶、脂酶等保持稳定,减少生物大分子分解,这样既可保持原生质体,尤其是质膜不受破坏,又可使细胞内有较高的粘性与弹性,通过粘性来提高细胞保水能力,同时弹性增高又可防止细胞失水时的机械损伤。原生质结构的稳定可使细胞代谢不至发生紊乱异常,使光合作用与呼吸作用在干旱下仍维持较高水平。植物保水能力或抗脱水能力是抗旱性的重要指标。脯氨酸、甜菜碱和脱落酸等物质积累变化也是衡量植物抗旱能力的重要特征。 .提高作物抗旱性的途径(1)抗旱锻炼 将植物处于一种致死量以下的干旱条件中,让植物经受干旱磨炼,可提高其对干旱的适应能力。在农业生产上已提出很多锻炼方法。如玉米、棉花、烟草、大麦等广泛采用在苗期适当控制水分,抑制生长,以锻炼其适应干旱的能力,这叫“蹲苗”。蔬菜移栽前拔起让其适当萎蔫一段时间后再栽,这叫“搁苗”。甘薯剪下的藤苗很少立即扦插,一般要放置阴凉处一段时间,这叫“饿苗”。通过这些措施处理后,植株根系发达,保水能力强,叶绿素含量高,干物质积累多,抗逆能力强。播前的种子锻炼可用“双芽法”。即先用一定量水分把种子湿润,如小麦,用风干重40%的水分分三次拌入种子,每次加水后,经一定时间的吸收,再风干到原来的重量,如此反复干干湿湿,而后播种,这种锻炼使萌动的幼苗改变了代谢方式,提高了抗旱性。(2)化学诱导 用化学试剂处理种子或植株,可产生诱导作用,提高植物抗旱性。如用0.25êCl2溶液浸种20小时,或用0.05%ZnSO4喷洒叶面都有提高植物抗旱性的效果。(3)矿质营养 合理施肥可使植物抗旱性提高。磷、钾肥能促进根系生长,提高保水力。麦在水分临界期缺水,未施钾肥的植株含水量为65.9%,而播前施钾的含水量可达73.2%。氮素过多对作物抗旱不利,凡是枝叶徒长的作物,蒸腾失水增多,易受旱害。一些微量元素也有助于作物抗旱。硼在提高作物的保水能力与增加糖分含量方面与钾类似,同时硼还可提高有机物的运输能力,使蔗糖迅速地流向结实器官,这对因干旱而引起运输停滞的情况有重要意义。铜能显著改善糖与蛋白质代谢,这在土壤缺水时效果更为明显。(4)生长延缓剂与抗蒸腾剂的使用 脱落酸可使气孔关闭,减少蒸腾失水。矮壮素、B9等能增加细胞的保水能力。合理使用抗蒸腾剂也可降低蒸腾失水。


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