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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具有十分重要的意義，主要表現(xiàn)在以下三個方面：

(1) 為植物生命活動提供能量除綠色細(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，以隨時滿足各種生理活動對能量的需要另一部分能量則轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苌⑹?，以維持植物體溫，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，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。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. 為什么長時間的無氧呼吸會使陸生植物受傷，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：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)生作用時處于鈍化狀態(tài)，一旦被激活便消耗能量，主動泵出相應(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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