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植物的水分生理

1. 試述呼吸作用的生理意義。植物呼吸代謝的多條路線有何生物學(xué)意義?

呼吸作用對植物生命活動(dòng)具有十分重要的意義，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

(1) 為植物生命活動(dòng)提供能量除綠色細(xì)胞可直接從光合作用獲取能量外，其它生命活動(dòng)所需的能量都依賴于呼吸作用。呼吸過程中有機(jī)物質(zhì)氧化分解，釋放的能量一部分以ATP形式暫貯存起來，以隨時(shí)滿足各種生理活動(dòng)對能量的需要另一部分能量則轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苌⑹В跃S持植物體溫，促進(jìn)代謝，保證種子萌發(fā)、幼苗生長、開花傳粉、受精等生理過程的正常進(jìn)行。

(2) 中間產(chǎn)物為合成作用提供原料呼吸過程中有機(jī)物的分解能形成許多中間產(chǎn)物，其中的一部分用作合成多種重要有機(jī)物質(zhì)的原料。呼吸作用在植物體內(nèi)的碳、氮和脂肪等物質(zhì)代謝活動(dòng)中起著樞紐作用。

(3) 在植物抗病免疫方面有著重要作用植物受傷或受到病菌侵染時(shí)，呼吸作用的一些中間產(chǎn)物可轉(zhuǎn)化為能殺菌的植保素，以消除入侵病菌分泌物中的毒性。旺盛的呼吸還可加速細(xì)胞木質(zhì)化或栓質(zhì)化，促進(jìn)傷口愈合。

植物的呼吸代謝有多條途徑，如表現(xiàn)在呼吸底物的多樣性、呼吸生化歷程的多樣性、呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng)的多樣性、末端氧化酶的多樣性等。不同的植物、器官、組織、不同的條件或生育期，植物體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解可經(jīng)過不同的途徑進(jìn)行。呼吸代謝的多樣性是在長期進(jìn)化過程中，植物形成的對多變環(huán)境的一種適應(yīng)性，具有重要的生物學(xué)意義，使植物在不良的環(huán)境中，仍能進(jìn)行呼吸作用，維持生命活動(dòng)。例如，氰化物能抑制生物正常呼吸代謝，使大多數(shù)生物死亡，而某些植物具有抗氰呼吸途徑，能在含有氰化物的環(huán)境中生存。

2. 為什么長時(shí)間的無氧呼吸會(huì)使陸生植物受傷，甚至死亡?

(1) 無氧呼吸釋放的能量少，要依靠無氧呼吸釋放的能量來維持生命活動(dòng)的需要就要消耗大量的有機(jī)物，以至呼吸基質(zhì)很快耗盡。

⑵ 無氧呼吸生成氧化不徹底的產(chǎn)物，如酒精、乳酸等。這些物質(zhì)的積累，對植物會(huì)產(chǎn)生毒害作用。

⑶ 無氧呼吸產(chǎn)生的中間產(chǎn)物少，不能為合成多種細(xì)胞組成成分提供足夠的原料。

2022考研農(nóng)學(xué)重點(diǎn)：植物的氮素營養(yǎng)

水培法(water culture method) ：亦稱溶液培養(yǎng)法或無土栽培法，是在含有全部或部分營養(yǎng)元素的溶液中培養(yǎng)植物的方法。

誘導(dǎo)酶(induced enzyme) ：指植物體內(nèi)本來不含有，但在特定外來物質(zhì)的誘導(dǎo)下可以生成的酶。如硝酸還原酶。水稻幼苗若培養(yǎng)在含硝酸鹽的溶液中就會(huì)誘導(dǎo)幼苗產(chǎn)生硝酸還原酶，如用不含硝酸鹽的溶液培養(yǎng)，則無此酶出現(xiàn)。

硝酸還原酶(nitrate reductase) ：縮寫為NR，催化硝酸鹽還原為亞硝酸鹽的酶。它是一種可溶性的鉬黃素蛋白，由黃素腺嘌呤二核苷酸，細(xì)胞色素b557和鉬復(fù)合體組成。硝酸還原酶是一種誘導(dǎo)酶。

離子泵(ionic pump) ：是存在于植物細(xì)胞中的一種人為設(shè)定的“泵”，實(shí)際是在細(xì)胞上所存在的一種能夠在某種條件下被激活的酶，它在不發(fā)生作用時(shí)處于鈍化狀態(tài)，一旦被激活便消耗能量，主動(dòng)泵出相應(yīng)的離子，因此被稱為離子泵。例如，位于膜上的H+-ATPase。

必需元素(essential element) ：植物生長發(fā)育中必不可少的元素。國際植物營養(yǎng)學(xué)會(huì)規(guī)定的植物必需元素的三條標(biāo)準(zhǔn)是：

①由于缺乏該元素，植物生長發(fā)育受阻，不能完成其生活史

②除去該元素，表現(xiàn)為專一的病癥，這種缺素病癥可用加入該元素的方法預(yù)防或恢復(fù)正常

③該元素在植物營養(yǎng)生理上表現(xiàn)直接的效果，不是由于土壤的物理、化學(xué)、微生物條件的改善而產(chǎn)生的間接效果

有益元素(beneficial element) ：并非植物生命活動(dòng)必需，但能促進(jìn)某些植物的生長發(fā)育的元素。如Na、Si、Co、Se、V等。

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