《植物生理学习题集》(3)

（ 4 ）识别功能 膜糖的残基严格地分布在膜的外表面，如似“触角”能够识别外界的某种物质，并对外界的某种刺激产生反应。

8. 微管的生理功能：

（ 1 ）控制成壁物质向成壁处沉积；

（ 2 ）有丝分裂时形成纺缍丝；

（ 3 ）在细胞质中起着骨架的作用。

9. 植物胞间连丝的生理功能：

（ 1 ）电解质的运输通道；

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（ 2 ）运输光合作用的中间产物；

（ 3 ）多肽类物质的迁移；

（ 4 ）细胞器的穿壁运动；

（ 5 ）传递信息；

（ 6 ）病毒胞间运动的通道。

10. 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。

11. 植物感受内外环境因子变化的刺激并最终引发生化生理反应的过程大致如下：

（ 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（ Ca 2+ - 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。

12. 长期以来细胞壁被认为是界定原生质体的僵死的“木头盒子”，只起被动的防御作用。但随着研究的深入，大量蛋白质尤其是几十种酶蛋白在细胞壁中被发现，人们改变了传统观念，认识到细胞壁是植物进行生命活动不可缺少的部分。它至少具有以下生理功能：

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（ 1 ）维持细胞形状，控制细胞生长 细胞壁增加了细胞的机械强度，这不仅有保护原生质体的作用，而且维持了器官与植株的固有形态。

（ 2 ）运输物质与传递信息 细胞壁涉及了物质运输，参与植物水势调节，另外细胞壁也是化学信号（激素等）、物理信号（电波、压力等）传递的介质与通路。

（ 3 ）代谢功能 细胞壁中的酶类广泛参与细胞壁高分子合成、转移与水解等生化反应。 （ 4 ）防御与抗性 细胞壁中的寡糖素能诱导植物抗毒素的形成；壁中的伸展蛋白除了作为结构成分外，还有防御和抗病抗逆的功能。

13. （ 1 ）植物是真核生物，其细胞的 DNA 含量和基因数目远远多于原核生物细胞，蛋白质或 RNA 的编码基因序列往往是不连续的，大多数基因都含有内含子。 DNA 与组蛋白结合，以核小体为基本单位，形成染色体或染色质，遗传物质分散到多个 DNA 分子上。

（ 2 ）植物细胞的基因为单顺反子，无操纵子结构，有各自的调控序列，而且基因表达有明显的“时”与“空”的特性。另外，植物基因表达比动物更容易受环境因子（如光、温、水分）的影响，环境因子会引起植物基因表达的改变。

（ 3 ）植物细胞中有三种 RNA 聚合酶参与基因的表达， RNA 聚合酶 I 负责 rRNA 的合成， RNA 聚合酶Ⅱ负责形成 mRNA ， RNA 聚合酶Ⅲ负责 tRNA 和小分子 RNA 的合成。植物细胞中的 DNA 通过组蛋白阻遏等机制，使大部分基因不能表达，又加上在转录等水平上的各级复杂调节机制，使得在特定组织和特定发育阶段中有相应基因进行适度表达，产生与组织结构和代谢功能相适应的蛋白质或酶。

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第二章 植物的水分生理

Ⅰ 教学大纲基本要求和知识要点

一、教学大纲基本要求

了解水的物理化学性质和水分在植物生命活动中的作用；了解化学势、水势的基本概念及植物生理学中引入水势的意义；了解植物细胞的水势组成，溶质势、衬质势、压力势的概念及其在植物细胞水势组成中的作用；了解并初步学会植物组织水势的测定方法；了解植物根系对水分吸收的部位、途径、吸水的机理以及影响根系吸水的土壤条件；了解植物的蒸腾作用的生理意义、蒸腾的主要方式、蒸腾作用的指标、测定方法以及适当降低蒸腾速率的途径；了解植物体内水分从地下向地上部分运输的途径和速度、水分沿导管上升的机制；作物的需水规律、合理灌溉指标及灌溉方法以及发展节水农业促进水资源持续利用的重要性。

二、知识要点

水是生命的“先天”环境，没有水就没有植物。水是植物体的主要组成成分。水除了直接或间接地参与生理生化反应之外，还调节植物的生态环境。植物体内的水分以自由水和束缚水两种形态存在，两者的比例与植物的代谢强度和抗逆性强弱有着密切关系。

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每偏摩尔水的自由能就是水的化学势。每偏摩尔体积水的化学势差就是水势。植物细胞的水势由渗透势（溶质势）、压力势和衬质势组成，Ψ w ＝Ψ s ＋Ψ p ＋Ψ m 。水势单位采用压力单位（ MPa ）。水分从水势高处通过半透膜移向水势低处，就是渗透作用。

细胞吸水有渗透吸水、吸胀吸水以及代谢性吸水之分。具有液泡的植物细胞以渗透吸水为主。未形成液泡的嫩细胞和干燥种子的吸水主要靠吸胀吸水。细胞与细胞之间的水分移动方向，决定于两处的水势差，水分总是从水势高处流向水势低处，直至两处水势差为零。

土壤中只有可利用水才能被植物根系吸收。根系吸收水分最活跃的部位是根毛区。根系吸水可分为主动吸水和被动吸水，通常被动吸水是主要的。凡是影响根压形成和影响蒸腾速率的内外条件，都影响根的吸水。

蒸腾作用在植物生活中具有重要的作用。气孔蒸腾是蒸腾作用的主要方式。气孔开闭机理可以用无机离子吸收学说和苹果酸生成学说来解释。气孔开闭的关键问题是保卫细胞中的溶质增加和水势的下降，当保卫细胞水势下降后它周围细胞吸水，气孔就张开，反之气孔则关闭。影响气孔蒸腾的外界因素主要有光照、温度和湿度，而内部因素则以气孔开度为主。 水分在植物体内可经质外体和共质体途径运输。运输的途径是：土壤→根毛→皮层→内皮层→中柱鞘→根的导管或管胞→茎的导管→叶柄导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙→气孔下腔→气孔 …… 此处隐藏：2748字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……