植物生理简答题

1水分生理1水进入根系的径向运输有哪几条途径？1. 质外体途径:水分经过细胞壁、细胞膜以及木质部等组成的质外体途径。2. 共质体途径：水分依次从一个细胞的细胞质经过胞间连丝到达另一个细胞的细胞质的途径。水分要通过细胞的原生质体，阻力较大，移动速度慢。3. 跨膜途径：水分透过细胞膜的运输途径，水分从细胞的一侧跨膜渗透进入细胞，从细胞的另一侧跨膜运出细胞，并可依次进出下一个细胞，最后进入植物体内的过程。2水通过生物膜的方式有几种？1.简单的自由扩散：由于水分子非常小，可以不需要细胞提供能量，也不需要膜转运蛋白（载体）的协助，只以膜两侧浓度差为动力，所以称“自由扩散”。2.水孔蛋白：高度特异性的亲水通道，对于某些特殊功能的组织来说，水分子快速通过水孔蛋白是非常重要的。这种运输方式不消耗能量,属于协助扩散。3.大多数运输其他物质的膜蛋白质也有少量透水性。3水通道蛋白主要的生理功能有哪些？1.促进水的长距离运输：在跨细胞途径中起着重要作用；2.促进细胞内外的跨膜水运输；3.调节细胞的涨缩：通过存在于液膜上的tip，从而使水分快速地出入细胞，以保证细胞快速扩大或收缩。4谈谈控制性根系分区交替灌溉理论依据主要有哪些？(1) 光合与蒸腾对气孔开度的反应不同：一般条件下，光合速率随气孔开度增加而增加，但当气孔开度达到某一值时，光合速率增加不再明显；而蒸腾速率则随气孔开度增大而线性增加。(2) 局部干燥区域的根信号能帮助改变作物的气孔开度从而调节水分消耗 研究表明当植物生长在干燥土壤中时，产生一种根信号，主要是脱落酸(ABA)，能帮助植物检测土壤中的有效水量且据此调节其水分消耗。它主要在土壤干燥带的根中产生，且逐渐传输到枝叶，因此枝叶的生理状况将被调节。根源ABA作为一种水分胁迫的信号，它的强度随干旱的加剧而增加。(3)交替控制使部分根系经受一定程度的水分胁迫，能刺激根系的补偿功能，提高根系传导能力 (4)交替湿润局部根区可减小株间土壤蒸发和根区深层渗漏，提高贮存在根区的水分有效性：交替湿润局部根区减少了棵间土壤湿润面积，因此减少了棵间土壤蒸发，同时，由于局部区域干燥和局部区域湿润，存在局部湿润区域向干燥区域的侧向水分运动，加之总灌水量的减小，使灌水入渗深度减小，因而有更多的水分被保持在根区范围内，减少了深层渗漏。提高了灌水-根系土壤贮水-作物根系吸水之间的转化效率和水的有效性，有利于提高水分利用效率。5你对节水农业的发展有何见解？2植物矿质营养7 How can the essential elements be classified instead according to their biochemical role and physiological function. Please describe in brief their main physiological functions. 所谓必需元素是指植物生长发育必不可少的元素。国际植物营养学会规定的植物必需元素的三条标准是：第一，由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史；第二，除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；第三，该元素在植物营养生理上能表现直接的效果，而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。 主要生理功能：一是细胞结构物质的组成成分；二是生命活动的调节者，如酶的成分和酶的活化剂；三 是起电化学作用，如渗透调节、胶体稳定和电荷中和等。8简述矿质元素跨膜运输的过程。物质通过生物膜有三种方式，一是被动运转，是顺浓度梯度的运转，包括简单扩散与协助扩散；二是主动运转，是逆浓度梯度的运转；三是膜动运转，包括内吞和外排。矿质元素从膜外转运到膜内主要通过前二种方式：被动吸收和主动吸收。前者不需要代谢提供能量，后者需要代谢提供能量。二者都可通过载体运转，由载体进行的转运若是顺电化学势梯度，则属于被动吸收过程，若是逆电化学势梯度，则属于主动吸收。(1) 被动吸收 被动吸收有扩散作用和协助扩散两种方式。扩散作用指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。协助扩散是小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学势梯度的跨膜转运。膜转运蛋白有通道蛋白和载体蛋白两类，它们都是细胞膜中一类内在蛋白。通道蛋白构成了离子通道。载体蛋白通过构象变化转运物质。(2)主动吸收 矿质元素的主动吸收需要ATP提供能量，而ATP的能量释放依赖于ATP酶。ATP酶是质膜上的插入蛋白，它既可以在水解ATP释放能量的同时直接转运离子，也可以水解ATP时释放H+建立H+后启动载体(传递体)转运离子。通常将质膜ATP酶把细胞质内的H+向膜外泵出的过程称为原初主动运转。而把以H+为驱动力的离子运转称为次级共运转。进行次级共运转的传递体有共向传递体、反向传递体和单向传递体等，它们都是具有运转功能的蛋白质。矿质元素可在H+的驱动下通过传递体以及离子通道从膜外转运到膜内。3光合作用9如何证实CO2同化场所是在叶绿体的基质，而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜？答：要证实CO2同化场所是在叶绿体的基质，而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜上，应该在基质和膜上分别检测光反应和碳同化活性，如果在分离的叶绿体的基质中做出了有碳同化活性而无光反应活性的实验，就能证实CO2同化场所是在叶绿体的基质，而不是在叶绿体的被膜或类囊体的膜上。实验可按下列步骤进行：在适宜的条件下，提取具有生理活性的完整叶绿体。将提取的完整叶绿体放入低渗液中，让叶绿体被膜破裂，然后高速离心，上清液中含有叶绿体的基质，沉淀为叶绿体的被膜和类囊体的膜。分别在上清液和沉淀中加入14CO2同化底物，结果是只有上清液能进行CO2同化反应，生成含有14C光合产物。将上清液和沉淀电泳，结果是只有上清液中含有同化CO2的酶类。而从类囊体的膜上仅分离出PS、PS、Cytb6f和ATP合酶等蛋白复合体和其他组分。10如何从叶片中分离叶绿体？分离叶绿体时要注意哪些问题。.从叶片中直接分离(机械法) 叶片 匀浆化 0.4mol/L糖醇 pH7.6, 04 匀 浆 过滤 匀浆48层纱布或100目尼龙纱布 细胞液 分级离心 500g去沉淀，3000g去上清淀，沉淀悬浮，冰浴保存 叶绿体. 从原生质体分离(酶解法) 酶解 挤压 离心 叶组织 原生质体 质膜与细胞器 叶绿体果胶酶,纤维素酶0.5molL甘露醇pH5.0pH5.5 40,振荡 20m尼龙网 Chlor被膜完整度较高11贾格道夫(Jagendorf 1963)等进行酸-碱磷酸化的实验。在暗中把叶绿体的类囊体放在pH4的弱酸性溶液中平衡，让类囊体膜腔的pH下降至4，然后加进pH8和含有ADP和Pi的缓冲溶液，结果生成ATP。问这一实验有什么科学意义？答：这一实验结果证实了在不照光、没有电子传递的情况下，人为瞬间改变类囊体膜内外PH值，使类囊体膜内外有质子梯度就能驱动ATP合成，而光照下类囊体内外的PH差在活体中正是由光合电子传递和H+转运所形成。这一酸-碱磷酸化实验给化学渗透假设以最重要的支持证据。12叶绿体通过那些方式来调节光能分配，以及避免或减少光抑制的伤害？ 植物有多种保护防御机理，用以避免或减少光抑制的破坏。如：(1)通过叶片、叶绿体运动或叶表面覆盖蜡质层、积累盐或着生毛等来减少对光的吸收；(2)增加光合电子传递和光合关键酶的含量及活化程度、提高光合能力等来增加对光能的利用；(3)加强非光合的耗能代谢，如光呼吸、Mehler反应；(4)加强热耗散过程，如蒸腾作用；(5)通过天线移动使激发能在不同光系统间的分配(6)增加活性氧的清除系统，如超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽还原酶、抗坏血酸氧化酶等酶系统；(7)加强PS的修复和合成D1多肽等。13.哪些实验可证实“化学渗透学说”的正确性。两阶段光合磷酸化实验 指光合磷酸化可以相对分成照光阶段和暗阶段来进行，照光时不向叶绿体悬浮液中加磷酸化底物，而断光时再加入底物能形成ATP的实验。1962年，中国的沈允钢等人，用此实验探测到光合磷酸化高能态(Z*)的存在。1963年贾格道夫(Jagendorf)等也观察到了光合磷酸化高能态的存在。起初认为Z*是一种化学物质，以此提出了光合磷酸化中间物学说。现在知道高能态即为膜内外的H+电化学势。所谓两阶段光合磷酸化，其实质是光下类囊体膜上进行电子传递产生了跨膜的H+电化学势，暗中利用H+电化学势将加入的ADP与Pi合成ATP。 酸-碱磷酸化实验贾格道夫等(1963)在暗中把叶绿体的类囊体放在p4的弱酸性溶液中平衡，让类囊体膜腔的pH下降至4，然后加进pH8和含有ADP和Pi的缓冲溶液，这样瞬间的pH变化使得类囊体膜内外之间产生一个H+梯度。这个H梯度能使ADP与Pi生成ATP，而这时并不照光，也没有电子传递。这种驱动ATP合成的类囊体内外的pH差在活体中正是由光合电子传递和H+转运所形成的。这一酸-碱磷酸化实验给化学渗透假说以最重要的支持证据。光下类囊体吸收质子的实验对无pH缓冲液的叶绿体悬浮液照光，用pH计可测到悬浮液的pH升高。这是由于光合电子传递引起了悬浮液中质子向类囊体膜腔运输，使得膜内H+浓度高而膜外较低的缘故。电子传递产生了质子梯度后，质子就有反向跨膜转移的趋向，质子反向转移时，质子梯度所贮藏的能量就被用去合成ATP。以上实验都证实了米切尔的化学渗透学说的正确性，因而米切尔获得了1978年度诺贝尔化学奖。14卡尔文是采用什么方法探明C3途径的？1.14C同位素标记与测定技术（可排除原先存在于细胞里的物质干扰，凡被14C标记的物质都是处理后产生的）2. 双向纸层析技术（能把光合产物分开）选用小球藻等单细胞的藻类做材料，藻类不仅在生化性质上与高等植物类似，且易于在均一条件下培养，还可在试验所要求的时间内快速地杀死。饲喂14C与定时取样；浓缩样品与层析；鉴定分离物；设计循环图。15要提高C3途径的运转速率可从哪些方面进行调节？1. 自动催化作用，通过调节RuBP等光合中间产物含量，使同化CO2速率处于某一“稳态”的机制。2. 光对酶活性的调节作用，光除了通过光反应对CO2同化提供同化力外，还调节着光合酶的活性。C3循环中的Rubisco、PGAK、GAPDH、FBPase、SBPase、Ru5PK都是光调节酶。光下这些酶活性提高，暗中活性降低或丧失。光对酶活性的调节大体可分为两种情况，一种是通过改变微环境调节，另一种是通过生产效应物调节。3. 光合产物输出速率的调节，根据质量作用定律，产物浓度的增加会减慢化学反应的速度。磷酸丙糖是能运出叶绿体的光合产物，而蔗糖是光合产物运出细胞的运输形式。16. C4植物叶片在结构上有那些特点？答：栅栏组织与海绵组织分化不明显，叶片两侧差异小。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，外面又被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花环结构。C4植物的BSC中含有大而多的叶绿体，线粒体和其他细胞器也较丰富。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，有利于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羧化酶以及与C4二羧酸生成有关的酶；而BSC中含有Rubisco等参与C3途径的酶、乙醇酸氧化酶以及脱羧酶。在这两类细胞中进行不同的生化反应。17为什么C4植物的光呼吸速低?答：（1）维管束鞘细胞中含有高浓度的CO2。C4植物的光呼吸代谢是发生在BSC中，由于C4途径的脱羧使BSC中的CO2浓度提高，这就促进了Rubisco的羧化反应，抑制了Rubisco的加氧反应。（2）PEPC对CO2的亲和力高。由于C4植物叶肉细胞中的PEPC对CO2的亲和力高，即使BSC中有光呼吸的CO2的释放，CO2在未跑出叶片前也会被叶肉细胞中的PEPC再固定。18影响光能利用率的因素有哪些？如何提高光能利用率？ 1.光合器官捕获的光能占土地面积的比例小，植株在生长初期，植株矮小，叶片表面积小，日光的大部分直射地面损失；2.光合有效辐射能占总辐射能的比例；3.照射到光合器官上的光能不能全部被吸收，要扣除反射、透射、以及非叶绿体组织的吸收；4.吸收的光能在传输到光反应中心色素过程的消耗，如发光、发热；5.光合器官将光能转化为同化力，进一步转化为化学能过程中能量的损失；6.光、暗呼吸的消耗以及物质代谢和生长发育的消耗；7.内外因素对光合作用的影响：如植物生长发育过程中遇到逆境。一提高净同化率，主要包括调节光照，控制温度，提供适量水分，增加CO2浓度二增加光和面积，主要包括合理密植，改变株型，间种套种三延长光照时间，主要包括提高复种指数，延长生育期，补充人工光照4植物呼吸作用19三羧酸循环中一些中间产物的补充主要通过哪些回补途径？ (1)丙酮酸的羧化，即丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下形成草酰乙酸。(2)PEP的羧化作用，糖酵解中形成的PEP不转变为丙酮酸，而在PEP羧化激酶的作用下形成草酰乙酸(3)天冬氨酸的转氨作用，天冬氨酸和-酮戊二酸在转氨酶作用下可形成草酰乙酸和谷氨酸。20简述呼吸传递体中的五种酶复合体的主要生理功能，并说出它们各自的主要抑制剂的名称。答：复合体：又称NADH，泛醌氧化还原酶，主要生理功能是将电子从基质的NADH转移到泛醌。抑制剂为鱼藤酮、杀粉蝶菌素、巴比妥酸等。复合体：又称琥珀酸，泛醌氧化还原酶，主要功能是催化琥珀酸氧化成延胡索酸，将琥珀酸脱下2个H经FAD，传到泛醌。抑制剂：该酶活性可被2噻吩甲酰三氟丙酮(TTFA)所抑制。复合体又称泛醌细胞色素C氧化还原酶，主要功能是催化电子从UQH2向Cytc传递，转移一对电子的同时将4个质子由基质泵至膜间隙。抑制剂：抗霉素A结合在N中心上，阻断UQ的还原。黏噻唑菌醇结合在P中心上，阻断UQH2的氧化。复合体又称细胞色素c:细胞色素氧化酶，主要功能是将Cytc中的电子传递给分子氧，也可能在这一电子传递过程中将线粒体基质中的2个H+转运到膜间空间。抑制剂：CO、氰化物、叠氮化物同O2竞争与Cyta3中Fe的结合，抑制从Cyta3到O2的电子传递。复合体：即F0F1-ATP,又称ATP合成酶，主要功能是利用呼吸链电子传递产生的质子动力，将ADP和Pi合成ATP，也能催化ATP水解。抑制剂：寡霉素 21有关氧化磷酸化的机理的构象耦联假说的要点有哪些？答：（1）ATP酶利用质子动力势，并不用于磷酸化ADP，而是引起构象的变化，改变与底物的亲和力，催化ADP与Pi形成ATP。（2）F1具有三个催化位点，但在特定的时间，三个催化位点的构象不同、因而与核苷酸的亲和力不同。（3）质子通过F0时，引起c亚基构成的环旋转，从而带动亚基旋转，由于亚基的端部是高度不对称的，它的旋转引起亚基3个催化位点构象的周期性变化（L、T、O），不断将ADP和Pi加合在一起，形成ATP。22试述电子通过交替氧化酶的两种调控模型。(A)电子溢出模型在很长一段时间内，交替氧化酶被人们相信仅仅作用于电子溢出时。根据这一模式，交替氧化酶活性只有在多于4060的泛醌库被还原时才可能是显著的。随着细胞色素途径处于或接近饱和，泛醌库会因此转移电子给交替氧化酶。这种目前被认为已过时的模型。(B)电子分配模型，交替途径和细胞色素途径在UQ库还原到较低水平时都显示了显著的活力，电子在这两个途径的分配是基于每一途径的相对活力。在这些情况下，交替氧化酶的活性被认为受a酮酸调节和分子间二硫键的还原氧化调控，同时还可能有一些另外的调控机制，机理还不清楚。23试述丙酮酸脱氢酶复合体催化丙酮酸氧化脱羧的主要调控机制。 （1）产物抑制：PDH受它自身产物乙酰CoA和NADH的反馈抑制。这两种产物与CoA和NAD竞争酶的活性部位，是竞争性抑制。乙酰CoA抑制E2，NADH抑制E3。抑制效应可被CoA和NAD逆转。（2）能量反馈抑制：细胞内的能荷状态调节酶体系的活性，能荷高时活性低，能荷低时活性高。（3）可逆磷酸化的调控：丙酮酸脱羧酶（E1）上的特殊丝氨酸残基可以被磷酸化而使酶活性降低。E1的磷酸化和去磷酸化是PDH失活和激活的重要方式。二氢硫辛酸乙酰基转移酶E2分子上有两个特殊的酶：激酶和磷激酶。激酶使PDH磷酸化，抑制其活性；磷酸酶脱去PDH的磷酸基团使其活化。5同化物的运输以及信号转导24蔗糖作为同化物的运输形式具有哪些特点？(1)蔗糖是非还原糖，化学性质比还原糖稳定。(2)蔗糖水解时能产生相对高的自由能。(3)蔗糖分子小、移动性大，运输速率高，适合进行长距离的韧皮部运输。25试述同化物在韧皮部的装载途径。 (1)质外体装载途径 光合细胞输出的蔗糖进入质外体后通过位于SE-CC复合体质膜上的蔗糖载体逆浓度梯度进入伴胞，最后进入筛管的过程。(2)共质体装载途径 光合细胞输出的蔗糖通过胞间连丝顺蔗糖浓度梯度进入伴胞或中间细胞，最后进入筛管的过程。26简述同化物从韧皮部卸出的途径 (1)共质体途径 如正在生长发育的叶片和根系，同化物是经共质体途径卸出的，即蔗糖通过胞间连丝沿蔗糖浓度梯度从SE-CC复合体释放到库细胞中。(2)质外体途径 在SE-CC复合体与库细胞间不存在胞间连丝的器管或组织（如甜菜的块根、甘蔗的茎及种子和果实等）中，其韧皮部卸出是通过质外体途径进行的。在这些组织的SE-CC复合体中的蔗糖只能通过扩散作用或通过膜上的载体进入质外体空间，然后直接进入库细胞，或降解成单糖后进入库细胞。27简述压力流学说的要点和实验证据。答：1930年明希(E.Mnch)提出了解释韧皮部同化物运输的压力流学说,其基本论点是，同化物在筛管内是随液流而流动的，而液流的流动是由输导系统两端的膨压差引起的。在此基础上经过补充的新的压力流学说认为，同化物在筛管内运输是由源库两侧SE-CC复合体内渗透作用所形成的压力梯度所驱动的。而压力梯度的形成则是由于源端光合同化物不断向SE-CC复合体进行装载，库端同化物不断从SE-CC复合体卸出，以及韧皮部和木质部之间水分的不断再循环所致。即光合细胞制造的光合产物在能量的驱动下主动装载进入筛管分子，从而降低了源端筛管内的水势，而筛管分子又从邻近的木质部吸收水分，以引起筛管膨压的增加；与此同时，库端筛管中的同化物不断卸出并进入周围的库细胞，这样就使筛管内水势提高，水分可流向邻近的木质部，从而引起库端筛管内膨压的降低。因此，只要源端光合同化物的韧皮部装载和库端光合同化物的卸出过程不断进行，源库间就能维持一定的压力梯度，在此梯度下，光合同化物可源源不断地由源端向库端运输。根据压力流学说，韧皮部的运输应具有如下特点：各种溶质以相似的速度被运输；在一个筛管中运输是单方向的；筛板的筛孔是畅通的；在筛管的源端与库端间必须有足够大的压力梯度；装载与卸出过程需要能量，而在运输途中不需消耗大量的能量。现有实验结果大多支持压力流学说，主要证据有: 以11CO2或14CO2作脉冲标记的实验表明，在单一筛管分子中，同化物运输是单向的。改进固定材料方法和制片技术，用电镜观察，可发现筛板的筛孔是开放的。用昆虫吻针法可测定到筛管具有正压力，源库间具有压力差。实验表明源的装载和库的卸出与代谢有关，装载和卸出能被呼吸抑制剂抑制，而长距离运输受呼吸抑制剂的影咐不大。另外，通过解剖观察，源库端的伴胞(或薄壁细胞) 胞质浓，细胞体积比筛细胞大；而茎或叶柄中的伴胞胞质稀，细胞体积比筛细胞小。就此也可推测装载与卸出过程需要能量，而长距离运输的途中只需要少量能量。上述的实验证据都支持压力流学说。28试述光合细胞中蔗糖合成途径和主要调节酶。1.蔗糖的合成是在细胞质内进行的。光合中间产物磷酸丙糖通过叶绿体被膜上的磷酸丙糖转运器进入细胞质。在细胞质中，磷酸二羟丙酮(DHAP)在磷酸丙糖异构酶作用下转化为磷酸甘油醛(GAP)，DHAP和GAP处于平衡状态，二者在醛缩酶催化下形成果糖-1，6-二磷酸（F1,6BP）。F1,6BP C1位上的磷酸被果糖-1，6-二磷酸酯酶(FBPase)水解而形成果糖-6-磷酸(F6P)。这一步反应是不可逆的，也是调节蔗糖合成的第一步反应，FBPase是这一反应的调节酶。2.F6P在磷酸葡萄糖异构酶和磷酸葡萄糖变位酶作用下，形成葡萄糖-6-磷酸(G6P)和葡萄糖-1-磷酸(G1P)，G1P和UDP由UDPG焦磷酸化酶(UGP)催化下合成蔗糖所需的葡萄糖供体UDPG。3.UDPG和F6P结合形成蔗糖-6-磷酸(S6P)，催化该反应的酶是蔗糖磷酸合成酶(SPS)，SPS是蔗糖合成途径中另一个重要的调节酶。4.蔗糖合成的最后一步反应是S6P由蔗糖磷酸酯酶水解形成蔗糖。29简述库细胞内淀粉合成的可能途径。催化淀粉合成的途径有两条，一条称ADP葡萄糖(ADPG)途径; 另一条为淀粉磷酸化酶催化的途径。然而，植物体内淀粉磷酸化酶主要催化淀粉降解代谢。因此，ADPG途径为淀粉合成的主要途径。库细胞细胞质中形成的G1P或丙糖磷酸要通过位于淀粉体膜上的己糖载体或磷酸转运器才能进入淀粉体，然后再在ADPG焦磷酸化酶(AGP)等酶的作用下形成ADPG, ADPG则在淀粉合成酶催化下将分子中的葡萄糖转移到葡聚糖引物的非还原性末端逐渐形成直链淀粉，直链淀粉又可在分支酶作用下最终形成支链淀粉。6.植物的细胞信号转导30细胞内第二信使包括那些？简述其主要功能。第二信使，又称次级信使，是指细胞感受胞外环境信号和胞间信号后产生的胞内信号分子，从而将细胞外信息转换为细胞内信息。 Ca2+、cAMP（环腺苷酸）、IP3（1,4,5-三磷酸肌醇）、DAG（二酯酰甘油），还包括cGMP（环鸟苷酸），H+，抗坏血酸，谷胱甘肽，NO、H2O2、花生四烯酸、环ADP核糖（cADPR）和其他肌醇磷酸（IP4、IP5、IP6）等。细胞外环境信号和胞间信号与胞内信号分子在功能上是密切合作的。多细胞生物体受到外界环境刺激后，常产生胞间化学信号，到达细胞表面或胞内受体后，通过产生胞内信号起作用，从而完成整个信号转导过程。31简述异三聚体G蛋白参与细胞外信号跨膜转换的过程。异三聚体G蛋白由3种不同亚基（、）构成，亚基含有GTP结合的活性位点，并具有GTP酶活性，和亚基一般以稳定的复合状态存在。异三聚体G蛋白参与胞外信号跨膜转换的特点是：胞外信号被细胞表面的受体识别后，通过膜上的G蛋白转换到膜内侧的效应酶上，再通过效应酶产生多种第二信使，从而把胞外的信号转换到胞内。当无外界刺激时，异三聚体G蛋白处于非活化状态，以三聚体形式存在，亚基上结合着GDP，此时其上游的G蛋白偶联受体和下游的效应蛋白（酶）均无活性。当细胞接受外界信息后，信号分子与膜上的G蛋白偶联受体（非激活型）结合后引起G蛋白偶联受体构象改变，形成激活受体。激活的受体可与G蛋白的亚基结合，并引起亚基构象改变，释放GDP，结合GTP，形成激活型的亚基。活化的亚基进一步与-亚基复合体解离，并与下游的效应蛋白结合，将信号传递下去。当与亚基相结合的GTP水解为GDP时，亚基恢复最初构象，成为非激活型，并与下游效应蛋白分离，亚基重新与-亚基复合体结合，完成一次信号的跨膜转换。32信号转导一般分那几个步骤？ 胞间信号传递 化学信号或物理信号在细胞间的传递（信号的感受） 膜上信号转换 把胞间信号转换成胞内信号的过程（跨膜信号转导） 胞内信号转导 将胞内信号转导为具有调节生理生化功能的调节因子的过程 蛋白质可逆磷 对靶酶进行磷酸化或去磷酸化的反应，使靶酶执行生理功能 （细胞特定的生理反应）33何为细胞信号转导中的“阴阳反应”，其在细胞信号转导中的功能。蛋白磷酸酶与蛋白激酶在细胞信号转导中的作用相反，主要功能是使磷酸化的蛋白质去磷酸化，当糖原磷酸化酶在蛋白激酶作用下磷酸化而被“激活”时，则在蛋白磷酸酶的作用下脱磷酸化而“失活”，所以有人把蛋白激酶和蛋白磷酸酶对生物体内蛋白质磷酸化和脱磷酸化作用称为生物体内的“阴阳反应”。正是这种相互对立的反应系统，才使得生物体内的酶、离子通道等成分，在接收上游传递来的信号时通过蛋白激酶适时激活，一旦完成信号接收或传递后及时失活，不至于造成生物体内出现持续性激活或失活的现象。34植物细胞信号转导的定义及过程。从细胞受体感受胞外信号，到引起特定生理反应的一系列信号转换过程和反应机制称为信号转导信号感知和跨膜转换、胞内信号转导、生理生化反应7植物生长物质35简要说明生长素极性运输的化学渗透偶联学说模型。？ 1.ATP酶水解ATP将氢离子释放到细胞壁中，建立了质末内外的质子电化学势梯度；2.在质子电化学势梯度的作用下，壁内生长素扩散或依靠同向转运体协同转运跨质膜运入细胞；3.在中性条件下，细胞内生长素形成负离子；4.在化学势的推动下负离子借助于处在细胞基端的生长素外输载体运出细胞。 36五大类植物激素的主要生理作用是什么？答：(1)生长素类(IAA)：促进伸长生长促进细胞分裂分化对养分的调运作用，可诱导无籽果实；其他生理作用，如引起顶端优势、促进菠萝开花、诱导雌花分化、向性反应、抑制花脱落等。(2)赤霉素类(GA)：促进茎的伸长生长诱导开花；打破休眠促进雄花分化诱导单性结实、促进坐果，促进细胞分裂分化等。(3)细胞分裂素类(CTK)：促进细胞分裂，主要是对细胞质的分裂起作用；促进芽的分化；促进细胞扩大；促进侧芽发育，消除顶端优势；延缓器官衰老打破种子休眠。(4)脱落酸(ABA)：促进休眠；促进气孔关闭抑制生长，该抑制效应是可逆的；促进脱落增加抗逆性，ABA有应激激素之称。(5)乙烯(ETH)：改变生长习性，引起植株表现出特有的三重反应和偏上生长；促进成熟，有催熟激素之称；促进脱落，它是控制叶片脱落的主要激素；促进开花和雌花分化；促进插枝不定根的形成、打破种子和芽的休眠、诱导次生物质的分泌。 37如何用证明实验证明生长素极性运输 答：取一段胚芽鞘，在其上端放一块含有一定量生长素的琼胶块作为供体，下端放一块不含生长素的琼胶 块作为接受体，过一定时间后能测到表明下端接受体中含有生长素。如果把一段胚芽鞘倒过来，把底端朝上放，做同样实验，则下端接受体（形态学上端的琼脂块）中无生长素出现。以上实验表明生长素只能从形态学上端运到下端，而不能反方向运输，这即是生长素的极性运输。38.在调控植物的生长发育方面，五大类植物激素之间在哪些方面表现出增效作用或颉颃作用？1）增效作用方面：生长素与赤霉素在促进植物节间的伸长生长反面、生长素和细胞分类素在促进细胞分裂、脱落酸和乙烯在促进器官脱落时表现出增效作用。如IAA促进核的分裂，CTK促进质的分裂，两者共同作用，加快了细胞分裂。(2)拮抗作用方面：GA和ABA在影响淀粉酶合成上、GA和ABA在影响伸长生长方面、生长素和脱落酸在影响器官脱落酸、脱落酸和细胞分裂素在作用衰老进程中、IAA和CTK在影响顶端优势等方面均表现出拮抗作用。如GA促进和谷类种子淀粉酶合成，而ABA抑制淀粉酶合成；IAA维持顶端优势，而CTK减弱顶端优势。39如何用生物测试法来鉴别生长素、赤霉素与细胞分裂素？如何鉴别脱落酸和乙烯？答：（1）生长素、赤霉素与细胞分裂素的鉴别：分别用100mg/L生长素、赤霉素与细胞分裂素处理（叶面涂抹）萝卜子叶，若能促进萝卜子叶膨大的，则为细胞分裂素，用剩下的两种激素溶液喷施1叶期水稻（如珍珠矮品种）幼苗地上部分，3天后观察，若能明显促进水稻幼苗生长的，则为赤霉素，而另一种激素则为生长素。也可先用燕麦试法检验生长素，然后用萝卜子叶法判断细胞分裂素。（2）脱落酸和乙烯的鉴定：分别用一定浓度的两种激素处理暗中发芽3天的黄花豌豆幼苗，2天后观察，能使豌豆幼苗产生三重反应的为乙烯，另一种则为脱落酸。分别用一定浓度的两种激素涂抹于去除叶片的棉花外植体叶柄切口上，几天后能使叶柄脱落的激素为ABA，而另一种则为乙烯。9植物的生长与调控40植物生长发育有何特点？受那些因素控制？答：（1）植物的形态建成是由分生组织活动引起的。（2）植物生长既有“有限性”又有“无限性”，有些植物组织的细胞还表现出细胞全能性。（3）植物生长可分营养生长和生殖生长，多种植物的营养生长转向生殖生长还受到光、温等外界环境因子的调控。（4）生长发育易受环境因素的影响，并对环境条件的变化响应，以适应各种环境的变化。控制植物的生长发育可发生在胞内、胞间和胞外三个层面上。（1）胞内控制大多在基因表达上，基因通过所编码的各种蛋白来控制细胞内生理生化活动；（2）胞间控制主要在激素作用上，植物激素以化学信号在细胞间传递,对不同细胞或组织的生理活性发生作用；（3）胞外控制主要反映在环境影响上，植物感受胞外环境信号，经信号转导对植物生长发育发生效应。应该指出的是，基因、激素和环境对植物生长发育的控制作用并不是相互独立，而是相互交叉、相互影响的。41植物细胞的分化一般有那四步反应？受哪些因素控制？细胞分化的本质是细胞中某些特定基因被某些信号激活转录成特定的mRNA产生不同的蛋白质(酶)执行不同的生理功能细胞的结构和功能异化的过程。因而植物细胞的分化一般应有四步反应：分化信号的产生和细胞感受；分化细胞的特征基因活化；分化细胞的结构和功能的基因表达；基因差别表达导致细胞结构和功能的改变。(1)遗传基因的表达：细胞分化是具有相同基因的细胞有着不同蛋白质产物的表达结果。(2) 细胞极性:极性是细胞分化的前提,细胞极性的建立会引发不均等分裂，使两个子细胞的大小和内含物不等，由此引起分裂细胞的分化。(3) 细胞分化的位置效应:植物是一个多细胞的有机体，细胞之间紧密连接、相互作用，每个细胞在器官和组织中的位置也决定其分化方向和生理功能。(4) 植物激素:植物激素能诱导细胞的分化，如IAA有诱导维管组织分化的作用;改变培养基中生长素和细胞激动素的比例,可诱导愈伤组织是向根还是向芽分化。(5)环境条件:光照、温度、营养、PH、离子和电势等环境条件以及地球的引力都能影响细胞的分化。如短日照处理，可诱导菊花提前开花；低温处理，能使小麦通过春化而进入幼穗分化。42试述程序性细胞死亡概念、特征和功能。答：植物程序性细胞死亡(PCD)是指植物体在发育过程中通过自身的内部机制启动并调节的细胞生理性自然死亡的过程。其主要特征是高度的自控性，发生部位和时序准确，而且通常有新的生物大分子合成。另外，植物程序性细胞死亡还有许多形态特征，如细胞浓缩、染色质边缘化、核浓缩、DNA片段化、凋亡小体的形成等。其中，DNA片段化被认为是最主要特征。1.营养再度利用：如细胞衰老死亡前，细胞内含物的转运能使营养物质再度利用；2.物质的运输：导管、筛管和通气组织的形成有利物质的输导；3.体细胞胚胎发生、单性花的形成等有助于生殖器官的形态建成。4.程序性细胞死亡通过过敏反应，形成枯斑等来抵御病原微生物的侵染。43拟南芥等被子植物的胚胎发生一般要经历那五个阶段。答：(1)合子阶段指卵细胞和精子融合，形成具有极性的受精卵单细胞阶段。（2）球形胚阶段指受精卵分裂后产生的顶细胞经数次精确同步分裂，形成一个对称的细胞球阶段。（3）心形胚阶段指球形胚上端的两侧细胞快速增殖，形成两个对称的子叶原基突起，使胚似心形的阶段。(4)鱼雷形胚阶段胚轴伸长，子叶原基扩展，成为蛋白质、淀粉、脂肪等营养物质的贮存器官，胚的形状呈鱼雷形。(5)成熟胚阶段指鱼雷形胚阶段之后，胚根、胚芽及子叶进一步生长与充实，胚内各器官有维管束的分化，发育趋于成熟的阶段。44根尖分生组织有哪四类组织原细胞？由这些组织原细胞分别产生那些组织？答：(1)根冠柱原细胞指根尖分生组织中直接位于QC下方的组织原细胞。由这些原细胞产生根冠柱。(2)侧根冠表皮原细胞指根尖分生组织中位于QC周缘的组织原细胞。这些原细胞首先进行垂周分裂产生子细胞，子细胞然后再进行平周分裂形成两列细胞。由这两列细胞分别发育为表皮和侧根冠。(3)皮层内皮层原细胞指根尖分生组织中围绕在QC四周，处在表皮侧根冠原细胞的内部和附近的组织原细胞。(4)维管原细胞也称中柱原细胞，指根尖分生组织中位于QC上方的组织原细胞，由这些原细胞产生维管系统。17.茎尖分生组织有哪些组织细胞学区？由这些组织细胞学区分别产生那些组织？ (1)中央区(CZ)指处在顶端分生组织中央的、细胞体积相对较大、液泡化程度较高、分裂速度相对较慢的细胞群，也称中央母细胞区，它产生茎中所有组织的原细胞。(2)周缘区(PZ)指顶端分生组织中包围中央区，细胞体积较小、无明显液泡的区域，或称周缘分生组织区。周缘区细胞的分裂频率高，由它分裂形成叶原基。(3)肋状区(RZ)指顶端分生组织中在中央区下面，周缘区以内的区域。由这部分细胞的分裂分化形成茎的中央组织，如维管束系统。45微管是如何控制细胞分裂和细胞生长的？答：(1）由微管组成的早前期带的位置在细胞分裂开始时就决定了细胞分裂部位和分裂面。（2）在细胞分裂中由微管组成的有丝分裂器纺锤体与染色体的着丝点相连，并牵连染色体单体移向两级。（3）由微管参与的成膜体的扩展，控制着细胞板的形成。（4）周质微管决定着纤维素微纤丝的取向和沉积，而纤维素微纤丝的取向和沉积决定着细胞的生长，这是因为周质微管排列在质膜内侧，像轨道一样引导着纤维素合成酶复合体在膜中移动，从而控制微纤丝沉积的方向。46.简述植物花器官发育的ABC模型和ABCDE模型。答：控制花结构的这些基因按功能可分为三大类：A组基因控制第一、二轮花器官的发育，其功能丧失会使第一轮萼片变成心皮，第二轮花瓣变成雄蕊；B组基因控制第二、三轮花器官的发育，其功能丧失会使第二轮花瓣变成萼片，第三轮雄蕊变成心皮；C组基因控制第三、四轮花器官的发育，其功能丧失会使第三轮雄蕊变成花瓣，第四轮心皮变成萼片。花的四轮结构花萼、花瓣、雄蕊和心皮分别由A、AB、BC和C组基因决定。科恩(Coen 1991)提出ABC模型 有3个基本原则：（1）每类基因表达控制相邻的两个花轮的形成，当基因突变时其所控制的花器官表型发生改变；（2）同源异型基因的联合作用决定花器官的发育；（3）A类和C类的基因表达不相互重叠。 ABC模型：A类基因表达仅形成萼片；A类和B类基因共同表达形成花瓣；B类和C类基因共同表达形成雄蕊；C类基因专一表达心皮ABCDE模型：A类基因控制萼片和花瓣的发育；B类基因控制花瓣和雄蕊的发育；C类基因控制雄蕊和心皮的发育；D类基因控制心皮和胚珠的发育；E类基因参与整个花器官的发育。9植物组织培养47.简要说明植物组织培养的基本步骤。植物组织培养的一般步骤为：培养基制备，灭菌材料准备与接种，愈伤组织的诱导，器官分化或体细胞胚的发生，小苗移栽等。其中器官分化或体细胞胚的发生最为关键，因为它关系到组织培养能否成苗。48.简要叙述植物组织培养再生植株的两种不同途径。1体细胞胚胎发生途径（胚状体发生途径）：是指在组织培养中起源于一个非合子细胞，经过胚胎发生和胚胎发育过程（经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚5个时期），形成具有双极性的胚状结构，而发育成再生植株的途径。直接途径：胚状体不经愈伤组织阶段而从原外植体直接发育而来的方式；间接途径：胚状体从愈伤组织、悬浮细胞或已形成的胚状体发育而来的方式。2.器官发生途径：由愈伤组织或外植体诱导形成不定根或不定芽，再获得再生植株的方法。49.简述影响花药离体培养的因素。1.基因型；2.供体植株的生长条件和生理状态：植株生长条件：光温等因素能影响花药培养力；植株生长时期：一般开花始期优于开花末期。3.花药发育时期：单核期4.预处理；5.培养基：基本培养基、激素、活性炭、碳源、PH；6培养条件：光、温、植板密度；花药壁因素：花药组织的存在对小孢子的胚型分离具有促进作用，但花药壁损伤会释放有毒物质。10植物成花生理50设计一个简单实验来证明植物感受低温的部位为茎尖生长点。低温诱导促使植物开花的作用就叫春化作用。植物感受低温的部位是茎的生长点或其它能进行细胞分裂的组织。将植物放在温暖的室内，只对某一部位进行低温处理，若能使植物开花，即能证明处理部位为低温感受部位。例如可选用盆栽芹菜进行实验，将芹菜植物放在温暖的室内，茎尖用胶管缠绕，通入冷水，芹菜茎尖经低温处理可开花，反之，如果将芹菜植株放入低温室内，向缠绕茎尖的胶管通入温水，芹菜则不能开花。上述结果能证明植物感受低温的部位是茎尖生长点。51试述长短日植物的开花与光敏色素的关系。答：阻止SDP和促进LDP植物成花作用的光谱，都是以600-660nm的红光最有效，且红光的这种效果可被远红刚光逆转。光敏色素对成花作用的影响与Pfr/Pr的可逆转化有关。LDP开花需要高于一定的Pfr/Pr：短夜，Pfr/Pr维持较高水平，诱导开花；长夜，或暗期红光间断，Pfr/Pr维持较高水平，诱导开花；长夜，或暗期远红光间断，降低Pfr/Pr水平，抑制开花；SDP开花需要低于一定的Pfr/Pr：短夜，Pfr/Pr维持高水平，抑制开花；长夜，或暗期红光间断，Pfr/Pr维持高水平，抑制开花；长夜，或暗期远红光间断，Pfr/Pr降低，促进开花。52试述光周期诱导植物开花的成花素假说。答：(1)感受光周期反应的器官是叶片，经诱导后产生成花刺激；(2)成花刺激向各方向运转，到达茎生长点引起成花反应；(3)不同植物的成花刺激物具有相似的性质；(4)植株在特定条件下产生的成花素不是基础代谢过程中产生的一般物质。53春化作用和光周期理论在农业生产上有哪些应用。答：春化作用在农业上的应用：（1）人工春化，加速成花：如将萌动的小麦种子闷在罐中，放在0-5低温下40到50d，可用于春天补种冬小麦；在育种工作中利用春化处理，可在一年中培育3-4代冬性作物，加速育种进程；为了避免春季“倒春寒”对春小麦的低温伤害，可对种子进行人工春化处理后适当晚播，使之在缩短生育期的情况下正常成熟；春小麦经低温处理后，可早熟5-10d，既可避免不良的气候（如干热风）的影响，又有利于后季作物的生长。（2）指导调种引种：引种时应注意原产地所处的纬度，了解品种对低温的要求。若将北方的品种引种到南方，就可能因为当地的温度较高而不能顺利通过春化阶段，使植物只进行营养生长而不开花结实，造成不可弥补的损失。（3）控制花期：如低温处理可以使秋播的一、二年生草本花卉改为春播，当年开花；对以营养器官为收获对象的植物，可贮藏在高温下使其不通过春化，或在春季种植前用高温处理以解除春化（如洋葱），可抑制开花，延长营养生长，从而增加产量和提高品质。光周期理论在农业上的应用:(1)引种：不同纬度地区引种时要考虑品种的光周期特性和引种地生长季节的日照条件，否则，可能引起植物过早或过迟开花而造成减产，甚至颗粒无收。SDP：北南，选晚熟品种，花期提前，生育期缩短；南北，选早熟品种，花期延迟，生育期延长。LDP：北南，选早熟品种，花期延迟，生育期延长；南北，选晚熟品种，花期提前，生育期缩短(2)育种：A调节花期，加速良种繁育：早、晚稻(SDP)杂交，花期不遇。对晚稻在苗期进行遮光处理，使其开花提早以与早稻相遇。B加速世代繁育，缩短育种年限：根据南北光温差异，进行南繁北育（异地种植）：(3)控制开期：花卉栽培中，光周期的人工控制可以促进或延迟开花。菊花(SDP)，秋季开花；遮光处理，提前至5.1开花；延长光照或夜间闪光，推迟至春节开花。(4)调节营养生长和生殖生长：对以收获营养体为主的作物，可以通过控制光周期抑制其开花。甘蔗，进行暗期光间断处理抑制开花；麻类，进行南种北引可推迟花，烟草引种至温带，可提前至春季播种，延长营养生长，提高烟叶产量。12植物抗逆生理54说明植物在逆境条件下的一般生理生化变化。如何提高植物抗逆性？逆境协迫下植物的生理变化 1.植物的水分代谢 含水量降低2. 光合作用：光合速率下降 3. 呼吸作用的变化 降低（冻害、热害等） 先升后降（冷害、旱害） 增高（病害）4. 物质代谢的变化 合成分解 5. 原生质膜的变化 膜脂双分子层星状排列，膜蛋白变构，膜透性增加，物质外渗。 6. 蛋白质的变化 逆境蛋白：热击蛋白(HSP) 在逆境条件下，可溶性糖的含量会增加，且可溶性氮的含量也会增加，尤其是脯氨酸和甜菜碱的含量会增加，这两者在植物的渗透调节中具有非常重要的作用。逆境能够促使植物体内激素的含量和活性发生变化，并通过这些变化来影响生理过程1.选育抗逆性强的品种，是最根本的方法。2.抗性生理的理论：如对环境胁迫中不同抗逆能力作物的生理生化特性的监测，各种表现的考察，从而为育种打下基础。组织培养已经成为一种快速筛选抗性新品种的方法。通过基因工程将抗性基因转移到植物中去，从而提高植物的抗性。3.农业生产上的各种栽培管理措施：抗寒锻炼、抗旱锻炼，使作物在生理上发生变化甚至产生相应的逆境蛋白，从而增强对不良环境的抵抗能力。合理使用各种肥料，调节氮、磷、钾的比例，也可使植物体内的物质代谢发生改变。如磷能促进有机磷化合物的合成，有利于蛋白质形成和提高原生质胶体水合程度，从而提高植株的抗旱性。适当施用植物生长调节剂，也可通过改变植物体内的激素平衡，调控生长发育的方向，从而达到提高植物抗逆性的能力。55简述植物是如何对逆境作出反应的？. 渗透调节：无机离子、脯氨酸积累、甜菜碱；. 植物激素：脱落酸、乙烯、其他. 生物膜、活性氧：. 逆境蛋白：5植物对逆境的交叉适应：56阐述植物的旱害机理以及抗旱植物所具有的特性。旱害机理：核心原生质脱水1生长受抑：生长对水分胁迫特别敏感，水分亏缺时分生组织细胞膨压降低，细胞分裂减慢或停止，生长受到抑制。2.改变膜的结构及透性：干旱时，植物细胞失水，原生质膜的透性提高，发生溶质渗漏；3.破坏植物正常代谢：抑制合成，促进分解；4.机械性损伤：细胞干旱脱水时，液泡收缩，对原生质产生向内的拉力，使原生质与其相连的细胞壁同时向内收缩，在细胞壁上形成褶皱，损害原生质的结构。形态结构特征： 1.根系发达，根冠比大，深扎； 2. 叶片细胞小； 3.维管束发达，叶脉密，单位面积气孔数目多； 4.细胞壁厚，角质层和蜡质较厚，有的作物品种干旱时叶片卷成筒状，以减少蒸腾损失。生理生化特征：1.保持细胞有很高的亲水能力，防治细胞严重脱水；2.抗寒性强的植物通常渗透势较低，吸水和保水能力强；3.原生质较高的亲水性、黏性与弹性，既能抵抗过度脱水又能减轻脱水时的机械损伤；4.缺水时正常代谢受到的影响小，合成反应仍占优势，水解酶类变化不大；5.干旱时根系迅速合成ABA并运输到叶片使气孔开闭，复水后ABA迅速回复的正常水平。57说明植物的冷害机理。冷害：零度以上的低温对植物的伤害。冷害类型有：直接伤害和间接伤害。其伤害机理是：1.膜发生相变：低温时，生物膜的脂类会出现相分离、相变，由液晶态变为凝胶态；2.膜的结构改变：在缓慢降温条件下，由于膜脂的固化使得膜结构紧缩，降低了膜对水和溶质的透性，在寒流突然来临下，由于膜的不对称性而出现断裂，造成膜的破损渗漏，胞内溶质外渗，打破了离子平衡；3.引起代谢紊乱：运输受阻，酶促反应失调。58说明植物的冻害机理及抗冻煅炼过程中的生理生化变化。冻害：零度以下的低温对植物的伤害。冻害类型有：胞外结冰和胞内结冰。其伤害机理是：1.结冰伤害：胞间结冰：使原生质严重脱水；冰晶的机械损伤；融冻的伤害。胞内结冰对膜与细胞器产生直接破坏。2.巯基假说：肽链的空间位置发生变化，蛋白质分子的空间构想改变，因而蛋白质的结构破坏。3.膜的伤害：膜对结冰最敏感，透性增大，溶质外流；引起代谢失调，植株死亡。植物经抗寒锻炼后，会发生如下的生理生化变化，提高抗寒性。(1) 植株内含水量下降，束缚水相对增多，不易结冰；(2) 呼吸减弱，糖分消耗少，有利于糖分积累，增强对不良环境的抵抗力；(3)生长缓慢(4)激素变化：脱落酸含量增加，生长素、赤霉素含量减少，促使植物进入休眠；(5)保护物质增多：淀粉含量减少，可溶性糖含量增多，冰点下降，这样可缓冲原生质过度脱水，不使原生质胶体遇冷凝固；(6)低温诱导蛋白形成：降低细胞液的冰点，增强抗冻性。59淹水条件下植物产生哪些形态和生理变化？1.代谢紊乱:水涝缺氧主要限制有氧呼吸，促进无氧呼吸，产生大量无氧呼吸产物，如乙醇、乳酸等，使代谢紊乱，受到毒害。无氧呼吸还使根系缺乏能量，阻碍矿质的正常吸收。2.营养失调:水涝缺氧使土壤中的好气性细菌(如氨化细菌、硝化细菌等)的正常生长活动受抑，影响矿质供应； 相反，使土壤厌气性细菌，如丁酸细菌等活跃，会增加土壤溶液的酸度，降低其氧化还原势，使土壤内形成大量有害的还原性物质(如H2S、Fe2+、Mn2+等)，一些元素如Mn、Zn、Fe也易被还原流失，引起植株营养缺乏。3.乙烯增加或激素变化:在淹水条件下植物体内ETH含量增加。高浓度的ETH引起叶片卷曲、偏上生长、脱落、茎膨大加粗；根系生长减慢；花瓣褪色等。4.生长受抑:水涝缺氧可降低植物的生长量。水稻种子淹没水中使芽鞘伸长，不长根，叶片黄化，必须通气后根才出现。60为什么有些植物在严冬能忍受-20或更低的低温，但在夏季置于-4一段时间便会冻死?进入冬季温度逐渐降低，植物体内发生一系列适应低温的结构和代谢变化，抗寒性逐渐提高，这种由低温诱导到抗寒性逐渐升高的过程称为抗寒锻炼。经过抗寒锻炼，植物细胞的膜结构发生变化，如抗寒性强的小麦也细胞质膜进入冬前的低温诱导会发生内陷折叠，增加了质膜的表面积，一方面可以加快水分从液泡排向胞外的速度，另一方面，也避免或减轻细胞内外结冰和融冰对纸膜的伤害。而在夏季，温度骤然下降，造成植物细胞内外结冰，造成原生质体脱水。61高温怎样对植物产生危害？1.直接伤害:高温直接破坏原生质结构的伤害，在短期（几秒到几十秒）出现症状，并可从受热部位向非受热部位传递蔓延。（1）蛋白质变性：高温能打断维持蛋白质空间构型的氢键和疏水键，破坏蛋白质空间构象。（2）膜结构损伤：生物膜主要由蛋白质和脂类组成，它们之间靠静电和疏水键联系，高温能打断这些键，把膜中的脂类释放出来，形成一些液化的小囊泡，破坏膜的结构，使膜失去选择透性