1.水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
2.水势(water potential)：每偏摩尔体积的水的化学势差称为水势，用力w表示。下w二(u
w-uow)/ Vw,m，即水势为体系中水的化学势与处于等温、等压条件下纯水的化学势之差，再除以
水的偏摩尔体积的商。用两地间的水势差可判别它们间水流的方向和限度，即水分总是从水势
高处流向水势低处，直到两处水势差为。为止.压力势(pressure potential,3p)：由于压力的存
在而使体系水势改变的数值。假设加正压力，使体系水势增加，加负压力，使体系水势下降。3.渗透势(osmotic potential，小兀)：由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的数值。溶质
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势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小，渗透势又可称为溶质势s (solute potential, 巾s)。
4.根压(root pressure)由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。它是根系与外液水势差的表现和量度。根系活力强、土壤供水力高、叶的蒸腾量低时，根压较大。伤流和吐水现象是根压存在证据。
5.自由水(free water)：与细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水。 6.渗透作用(osmosis)：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
7.束缚水(bound water)：与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水。
8.衬质势(matrix potential，巾m)：由于衬质(外表能吸附水分的物质，如纤维素、蛋白质、淀粉等)的存在而使体系水势降低的数值。
9.吐水(guttation)：从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。吐水也是由根压引起的。作物生长健壮，根系活动较强，吐水量也较多，所以，吐水现象可以作为根系生理活动的指标，并能用以判断苗长势的好坏。
10.伤流(bleeding)：从受伤或折断的植物组织伤口处溢出液体的现象。伤流是由根压引起的，是从伤口的输导组织中溢出的。伤流液的数量和成分可作为根系生理活性高低的指标。12.蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
13.蒸腾作用：水分通过植物体外表(主要是叶片)以气体状态从体内散失到体外的现象。14.蒸腾效率：植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比，常用g -kg-1表示。
15.蒸腾系数(transpiration coefficient)植物每制造1g干物质所消耗水分的g数，它是蒸腾效率的倒数，又称需水量(water requirement)
.生态需水：通过改变栽培环境，特别是土壤条
o
分子模型件，从而间接地对植物发生影响的水分。
16.吸胀作用(imbibition)：亲水胶体物质吸水膨胀的现象称为吸胀作用。胶体物质吸引水分子的力量称为吸胀力。蛋白质类物质吸胀力最大，淀粉次之，纤维素较小。
17.永久萎蕉系数：将叶片刚刚显示萎蕉的植物，转移至阴湿处仍不能恢复原状，此时土壤中水分重量与土壤干重的百分比叫做永久萎蕉系数。
18.水分临界期(critical period of water)：植物在生命周期中，对缺水最敏感、最易受害的时期。一般而言，植物的水分临界期多处于花粉母细胞四分体形成期，这个时期一旦缺水，就使性器官发育不正常。作物的水分临界期可作为合理灌溉的一种依据。
19.内聚力学说(cohesion theory)：该学说由狄克逊(H・H.Dixon,)和伦尼尔(0.Renner,) 在20世纪初提
出，是以水分的内聚力(相同分子间相互吸引的力量)来解释水分在木质部中上升的学说。内聚力学说的基本论点是：①水分子之间有强大的内聚力，当水分被局限于具有可湿性内壁的细管(如导管或管胞)中时，水柱可经受很大的张力而不致断裂；②植物体内的水分是在被水饱和的细胞壁和木质部运输的，水分子从叶的蒸发外表到根的吸水外表形成消耗大量的有机物，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.答：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，氟化物能抑制生物正常呼吸代谢，使大多数生物死亡，而某些植物具有抗鼠呼吸途径，能在含有氟化物的环境下生存。
4.答：抗氟呼吸广泛分布于高等植物中，如天南星科海芋属，禾本科的玉米、小麦、大麦, 豆
科的豌豆、绿豆，还有甘薯、木薯、马铃薯、烟草、胡萝卜等，在低等植物中也存在。抗鼠呼
吸的主要生理功能：
①放热效应。与天南星科植物的佛陷花序春天开花传粉、棉花种子发芽有关。②促进果实成熟。果实成熟过程中呼吸跃变的产生，主要表现为抗氟呼吸的增强，而且，果实成熟中乙烯的产生与抗氟呼吸呈平行关系，三者紧密相连。③代谢的协同调控。在细胞素电子传递途径的电子呈饱和状态时，抗氧呼吸就比拟活跃，即可以分流电子；而当细胞素途径受阻时，抗鼠呼吸会产生或加强，以保证生命活动继续维持下去。④与抗病力有关。抗黑斑病的甘薯品种在感病时抗氧呼吸活性明显高于感病品种。
5.答：糖酵解的产物丙酮酸的化学性质十分活跃，可以通过各种代谢途径，产生不同的反响。 假设继续处在无氧的情况下，丙酮酸就进入无氧呼吸的途径，转变为乙醇或乳酸等（通过乙醛
发酵，丙酮酸先在丙酮酸脱竣酶作用下脱痰生成乙醛酸和C02，再在乙醇脱氢酶的作用下, 乙醛
被还原为乙醇，或通过乳酸发酵，在乳酸脱氢酶的作用下丙酮酸被NADPH还原为乳酸）；在有氧
气的条件下，丙酮酸进入线粒体，通过三竣酸循环逐步脱竣脱氢，彻底氧化分解为 C02和水；
丙酮酸也可参于氮代谢用于氨基酸的合成等。
6.答：①两个代谢过程互为原料与产物，如光合作用释放的02可供呼吸作用利用，而呼吸作用释放的C02也可被光合作用所同化；光合作用的卡尔文循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反对应的关系，它们有多种相同的中间产物（如GAP、Ru5P、E4P、F6P、G6P等），催化诸糖之间相互转换的酶也是类同的。②在能量代谢方面，光合作用中供光合磷酸化产生ATP所需的ADP 和供产生NADPH所需的NADP+，与呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的，它们可以通用。 7.答：茶叶中的氧化酶主要是多酚氧化酶，加工过程中，多酚氧化酶可将酚类物质氧化成棕红的醍类物质，使茶叶失去绿。把采摘的茶叶立即杀青就可以破坏多酚氧化酶的活性, 从而保持茶叶的绿。
8.答：（1） TCA循环发生在线粒体的基质中，它的生理意义：①在TCA循环中，丙酮酸彻底氧化分解为C02和水，同时生成NADH、FADH和ATP，所以TCA循环是需氧生物体内有机物质彻底氧化分解的主要途径，也是需氧生物获取能量的最有效途径。②TCA循环可通过代谢中间产物与其他多条代谢途径发生联系，所以说，TCA循环是需氧生物体内的多种物质的代谢枢纽。
（2） GAC途径发生在植物和微生物的乙醛酸体中，它的生理意义：①GAC中生成中的二竣酸与三竣酸，可用以进入TCA循环；②油料作物种子萌发时，通过乙醛酸循环，将脂肪转变为糖，为满足生长发育的需要。
9.答：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，可以平安贮藏，此时的含水量称之为平安含水量。超过平安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。
为了做到种子的平安贮藏，①严格控制进仓时种子的含水量不得超过平安含水量。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。
10.答：①细胞中的酚氧化酶等与其底物在细胞中是被隔开的，损伤使原来的间隔被破坏，酚
类化合物被迅速氧化。②损伤使某些细胞恢复分裂能力，通过形成愈伤组织来修复伤口，这些
分裂生长旺盛的细胞，需要合成大量的结构物质，这些均需通过增强呼吸作用为其合成提供原
料和能量，所以组织的呼吸速率会提高。
第四章植物的光合作用一、名词解释
1.光合作用(photosynthesis)：通常是指绿植物吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物, 同时释放氧气的过程。从广义上讲，光合作用是光养生物利用光能把二氧化碳合成有机物的过程。
2.光合午休现象：指植物的光合速率在中午前后下降的现象。引起光合〃午休〃的主要因素是大气干旱和土壤干旱。另外，中午及午后的强光、高温、低C02浓度等条件也会使光合速率在中午或午后降低。
3.希尔反响(Hill reaction)：希尔(Robert. Hill)发现在别离的叶绿体(实际是被膜破裂的叶绿体)悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁)，照光时可使水分解而释放氧气，这个反应称为
.荧光希尔反响(Hill reaction)。其中的电子受体被称为希尔氧化剂(Hill oxidant)
o (fluorescence)和磷光(phosphorescence)现象：激发态的叶绿素分子回到基态时, 可以光子形式释放能量。处在第一单线态的叶绿素分子回至基态时所发出的光称为荧光，而处在三线态的叶绿素分子回至基态时所发出的光称为磷光。
4.天线素(antenna pigment)：又称聚(集)光素(light harvesting pigment)，指在光合作用中起吸收和传递光能作用的素分子，它们本身没有光化学活性。
5.光合素：指参与光合作用中光能的吸收、传递和原初反响的各种素。包括叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素。可分为聚光素与作用中心素两类。
6.光合作用中心：指在叶绿素或载体中，进行光合作用原初反响的最基本素蛋白结构，至
少包括一个光能转换素分子、一个原初电子受体和一个原初电子供体。
7.光合单位(photosynthetic unit)：最初是指释放1个0 2分子所需要的叶绿素数目，测定值为2500chl/0 2。假设以吸收1个光量子计算，光合单位为300个叶绿素分子；假设以传递 1个电子计算，光合单位为600个叶绿素分子。而现在把存在于类囊体膜上能进行完整光反应的最小结构单位称为光合单位。它应是包括两个反响中心的约600个叶绿素分子(300X2) 以及连结这两个反响中心的光合电子传递链。它能独立地捕集光能，导致氧的释放和NADP 的还原。
8.红降现象(red drop)：光合作用的量子产额在波长大于680nm时急剧下降的现象。
9.双光增益效应或爱默生增益效应(Emerson enhancement effect)：在用远红光照射时补加一点稍短波长的光(例如650nHi的光)，那么量子产额大增，比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。这种在长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象被称为双光增益效应，因这一现象最初由爱默生(Emerson)发现的，故又叫爱默生增益效应。
10. C3途径：亦称卡尔文-本森(Calvin-Benson)循环。整个循环由RuBP开始至RuBP再生结束，共有14步反响，均在叶绿体的基质中进行。全过程分为殁化、还原、再生3个阶段。由于这条光合碳同化途径中C02固定后形成的最初产物3-磷酸甘油酸(PGA)为三碳化合物, 所以称C3途径，也叫做C3光合碳还原循环(C3 photosynthetic carbon reduction cycle, C3-PCR 循环)。
11. C4途径：亦称哈奇-斯莱克(Hatch-Slack)途径，整个循环由PEP开始至PEP再生结束，要经叶肉细胞和维管束鞘细胞两种细胞，循环反响虽因植物种类不同而有差异，但基本上可分为
假化、还原或转氨、脱竣和底物再生四个阶段。由于这条光合碳同化途径中C02固定后形成的
最初产物草酰乙酸(0AA)为C4-二竣酸化合物，所以叫做C4双粉酸途径(C4 dicarboxylic acid电能收集充电器
pathway)，简称 C4 途径.光合磷酸化(photosynthetic phosphorylation, photophosphorylation)：光下在叶绿体(或载体)中发生的由ADP与Pi合成ATP的反响。12.非环式光合磷酸化(noncyclic photophosphorylation)：与非环式电子传递偶联产生的磷酸化反响。在反响中，体系除生成ATP外，同时还有NADPH的产生和氧的释放。
13.量子效率(quantum efficiency)：又称量子产额(quantum yield)，是指光合作用中吸收一个光量子所能引起的光合产物量的变化，如放出的氧分子数或固定的C02的分子数。
14.暗反响(dark reaction)：光合作用中的酶促反响，即发生在叶绿体间质中的同化CO 2 反响。
15.同化力(assimilatory power) ： ATP和NADPH是光合作用光反响中由光能转化来的活跃的化学能，具有在黑暗中同化CO 2为有机物的能力，所以被称为〃同化力〃。
16.光反响(light reaction)：光合作用中需要光的反响。为发生在类囊体上的光的吸收、传递与转换、电子传递和光合磷酸化等反响的总称。
17.景天科酸代谢途径(Crassulacean acid metabolism pathway, CAM 途径)：景天科、仙人掌科等科中的植物，夜间固定C02产生有机酸，白天有机酸脱竣释放C02，进行C02固定，这种与有机酸合成日变化有关的光合碳代谢途径称为景天科酸代谢途径。
18.光呼吸(photorespiration)：植物的绿细胞在光照下吸收氧气释放C02的过程，由于这种反响仅在光下发生，需叶绿体参与，并与光合作用同时发生，故称作为光呼吸。因为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。电梯运行检测平台
19.表观光合速率也叫净光合速率：指光合作用实际同化的C02量减掉同一时间内呼吸释放的C02量的差值，常用单位是C02mg/dm2.hr。
20.光饱和点(light saturation point)：当到达某一光强时，光合速率就不再随光强的增高而增加，这种现象称为光饱和现象。开始到达光合速率最大值时的光强称为光饱和点。
21.光补偿点(light compensation point)：随着光强的增高，光合速率相应提高，当到达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即C02吸收量等于02释放量，表观光合速率为零，这时的光强称为光补偿点。
22.C02饱和点(C02 saturation point)：当C02到达某一浓度时，光合速率到达最大值，开始到达光合最大速率时的C02浓度称为C02饱和点。
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23. C02补偿点(C02 compensation point)：指光合速率与呼吸速率相等时，也就是净光合速率为零时环境中的C02浓度。
24.光能利用率(efficiency for solar energy utilization)：植物光合作用积累的有机物中所含的化学能占光能投入量的百分比。
25.瓦布格效应：氧气对光合作用抑制的现象。
26.原初反响：是光合作用起始的光物理化学过程，包括光能的吸收、传递与电荷的别离, 即天线素吸收光能并传递给中心素分子，使之激发，被激发的中心素分子将高能电子传给原初电子受体.同
时又从原初电子供体获得电子。
27.碳素同化作用：即二氧比碳固定和还原成有机化合物的过程，包括绿植物的光合作用，细菌的光合作用和化能合成作用。
28.叶面积指数：指单位土地面积上作物叶面积与土地面积之比。
二、将以下缩写翻译成中文1.CAM：景天科酸代谢2. Pn：净光合速率3. P700 ： PSI作用中心素 4. P680：光系统H作用中心素 5. LHC：聚光素复合体6. PSI ：光系统I 7. PSII：光系统 II 8. PQ：质体醍 9. PC：质蓝素10. Fd：铁氧还蛋白11. Cytfl2：细胞素12
12. RuBP：核酮糖-1, 5 -二磷酸 13. 3-PGA： 3-磷酸甘油酸14. PEP：磷酸烯醇式丙酮酸15. GAP： 3-磷酸甘油醛16. DHAP：磷酸二羟丙酮17. OAA：草酰乙酸18. TP：
磷酸丙糖 19. Mal ：苹果酸 20. ASP：天冬氨酸21. SBP：景天庚酮糖二磷酸22.G6P：
葡萄糖-6-磷酸23. F6P：果糖-6-磷酸24. FDP：果糖二磷酸25.LAL叶面积系数26. X5P： 5-磷酸木糖 27.Fe-S：铁硫蛋白 28. Rubisco： 1, 5 -二磷酸核酮糖竣化酶/加氧酶 29. P*：激发态的作用中心素30. DPGA： 1, 3-二磷酸甘油酸
三、填空题1.外膜内膜间质间质片层基粒片层2.叶绿素类胡萝卜素藻胆素
3.叶绿素a叶绿素b胡萝卜素叶黄素
4.红光区蓝紫光区
5.吸收传递转换
6.
少数特殊状态的叶绿素a天线素7.气孔关闭C02难以进入淀粉水解加强糖积累光合产物运出缓慢 8. 18 29. C3 C4 CAM C3 10. N、Mg、Fe、Cu、Mn、Zn 11.
叶绿体细胞质12.叶绿素占优势叶绿素分解、类胡萝卜素呈现颜糖转化成花素 13. 1, 5 -二磷酸核酮糖竣化酶/加氧酶竣化加氧14.叶绿体细胞质15. RuBP PEPRuBP 16.原初电子供体作用中心素原初电子受体P680 P700水NADP+ 17.光反应暗反响光化学反响酶促反响18.Mn Cl 110219.类囊体膜上基质20.环式
光合磷酸非光合磷酸假光合磷酸21 .叶绿体线粒体乙醇酸22. ATP NADPH2 23.红降现象双光增益现象 24. RuBP RuBP竣化酶3-PGA PEP PEP 竣化酶 OAA 25.光合时间光合面积光合效率呼吸消耗经济系数26. PEP C02草酰乙酸RuBP C02 3-磷酸甘油酸 27.三碳化合物，C3途径 28.小麦水稻玉米甘蔗景天落地生根 29. 3 -氨基乙酰丙酸30.高C02高0231.单峰曲线型双峰曲线型
32.低高
33.增加光合面积延长光合时间34. C02苹果酸液泡35.蛋白质脂肪有机酸蔗糖淀粉36.光照二氧化碳和氧气水分温度和矿质元素四、问答题.答：用氧同位素标记的H20饲喂植物，照光后如果释放的02是同位素标记的02，那么说明02来自H20。或用希尔反响证明，在离体的叶绿体中加入氢受体，如Fe3+等，在没有C02 参与的条件下照光后有02的释放。
1.答：C4植物的光合细胞有两类：叶肉细胞和维管束鞘细胞(BSC)。C4植物维管束分布密集，间距小(每个叶肉细胞与BSC邻接或仅间隔1个细胞)，每条维管束都被发育良好的大型BSC包围，外面又为一至数层叶肉细胞所包围，这种呈同心圆排列的BSC与周围的叶肉细胞层被称为克兰兹(Kranz)解剖结构，又称花环结构。C4植物的BSC中含有大而多的叶绿体，线粒体和其它细胞器也较丰富。BSC与相邻叶肉细胞间的壁较厚，壁中纹孔多，胞间连丝丰富。这些结构特点有利于叶肉细胞与BSC间的物质交换，以及光合产物向维管束的就近转运。此外，C4植物的两类光合细胞中含有不同的酶类，叶肉细胞中含有磷酸烯醇式丙酮酸陵化酶以及与C4二按酸生成有关的酶；而BSC中含有Rubisco等参与C3途径的酶、乙醇酸氧化酶以及脱竣酶。在这两类细胞中进行不同的生化反响。
2.根据对光的需要情况，把光合作用可以分为需光的光反响和不需光的暗反响两个阶段。光反响是在叶绿体的类囊体膜上进行的，而暗反响是在叶绿体的基质中进行的。
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光反响的结果产生了 ATP和NADPH，这两者被称为同化力。依靠这种同化力，在叶绿体基质中发生C02的固定，暗反响的初产物是磷酸丙糖(TP), TP是光合产物运出叶绿体的形式。可见，光反响的实质在于产生同化力去推动暗反响的进行，而暗反响的实质在于利用同化力将无机碳(C02)转化为有机碳(CH20)。当然，光暗反响对光的需求不是绝对的，在光反响中有不需光的过程(如电子传递与光合磷酸化)，在暗反响中也有需要光调节的酶促反响。现在认为，光反响不仅产生同化力，而且产生调节暗反响中酶活性的调节剂，如还原性的铁氧还蛋白。M.答：(1)光光是光合作用的动力，也是形成叶绿素、叶绿体以及正常叶片的必要条件，光还显著地调节光合酶的活性与气孔的开度，因此光直接制约着光合速率的高低。光能缺乏可成为光合作用的限制因素，光能过剩会引起光抑制使光合活性降低。光合作用还被光照诱导，即光合器官要经照光一段时间后，光合速率才能达正常范围。
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