植物生理學(xué)簡答題附答案_第1頁
植物生理學(xué)簡答題附答案_第2頁
植物生理學(xué)簡答題附答案_第3頁
植物生理學(xué)簡答題附答案_第4頁
植物生理學(xué)簡答題附答案_第5頁
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文檔簡介

植物生理學(xué)簡答題附答案1.簡述植物細(xì)胞水勢的組成及其在水分吸收中的作用。植物細(xì)胞水勢(Ψw)由滲透勢(Ψs)、壓力勢(Ψp)和襯質(zhì)勢(Ψm)共同組成,公式為Ψw=Ψs+Ψp+Ψm。滲透勢是由于細(xì)胞液中溶質(zhì)顆粒的存在導(dǎo)致的水勢降低值,通常為負(fù)值,是細(xì)胞水勢的主要決定因素;壓力勢是細(xì)胞壁對細(xì)胞內(nèi)容物的反作用力引起的水勢增加,一般為正值(質(zhì)壁分離時為0);襯質(zhì)勢是細(xì)胞內(nèi)親水性物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、淀粉)對水分的吸附作用導(dǎo)致的水勢降低,未形成液泡的分生細(xì)胞中顯著(負(fù)值大),成熟細(xì)胞因液泡形成而可忽略。在水分吸收中,水勢差是動力。當(dāng)外界溶液水勢高于細(xì)胞水勢時,水分通過滲透作用進(jìn)入細(xì)胞,細(xì)胞吸水膨脹,壓力勢逐漸增大,直至細(xì)胞水勢等于外界水勢時達(dá)到平衡。例如,根毛細(xì)胞通過降低自身水勢(如積累溶質(zhì))從土壤中吸水,而保衛(wèi)細(xì)胞通過調(diào)節(jié)K+和蘋果酸積累改變水勢,控制氣孔開閉。2.比較植物主動吸收與被動吸收礦質(zhì)元素的主要差異。主動吸收與被動吸收是植物根系吸收礦質(zhì)元素的兩種方式,差異主要體現(xiàn)在以下方面:(1)能量需求:被動吸收(如擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散)依賴濃度梯度或電勢梯度,不消耗代謝能;主動吸收(如離子泵、共轉(zhuǎn)運(yùn))需ATP或質(zhì)子動力勢供能。(2)載體參與:被動吸收中簡單擴(kuò)散無載體,協(xié)助擴(kuò)散需通道蛋白;主動吸收依賴載體蛋白(如H+-ATP酶、協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)體)。(3)選擇性:被動吸收的選擇性較低(僅通道蛋白有一定選擇性);主動吸收因載體特異性強(qiáng),能逆濃度吸收特定離子(如根細(xì)胞優(yōu)先吸收K+而非Na+)。(4)運(yùn)輸方向:被動吸收順濃度/電勢梯度進(jìn)行;主動吸收可逆梯度運(yùn)輸(如根細(xì)胞將土壤中低濃度的NO3-轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)高濃度區(qū)域)。(5)受代謝抑制劑影響:被動吸收不受呼吸抑制劑(如氰化物)影響;主動吸收因依賴能量代謝會被顯著抑制。3.說明C3、C4、CAM植物在光合碳同化途徑上的主要區(qū)別及其生態(tài)適應(yīng)意義。C3、C4、CAM植物的光合碳同化途徑差異顯著:(1)CO2固定酶與場所:C3植物僅通過RuBP羧化酶(Rubisco)在葉肉細(xì)胞葉綠體中進(jìn)行C3途徑(卡爾文循環(huán));C4植物先通過PEP羧化酶在葉肉細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中固定CO2提供C4酸(如草酰乙酸),再運(yùn)至維管束鞘細(xì)胞釋放CO2供卡爾文循環(huán)(“CO2泵”機(jī)制);CAM植物夜間開放氣孔,PEP羧化酶固定CO2提供C4酸儲存于液泡,白天關(guān)閉氣孔,C4酸分解釋放CO2進(jìn)行卡爾文循環(huán)。(2)光呼吸:C3植物因Rubisco的加氧活性高,光呼吸強(qiáng)(消耗25%-30%光合產(chǎn)物);C4和CAM植物通過“CO2濃縮”提高維管束鞘細(xì)胞或葉肉細(xì)胞的CO2/O2比,抑制Rubisco加氧反應(yīng),光呼吸極弱。(3)水分利用效率:C3植物蒸騰系數(shù)高(400-900g水/g干物質(zhì));C4植物因氣孔開度小且CO2利用效率高,蒸騰系數(shù)低(250-350);CAM植物僅夜間開放氣孔,蒸騰系數(shù)最低(50-100)。生態(tài)適應(yīng)上,C3植物(如小麥、水稻)適合溫和濕潤環(huán)境;C4植物(如玉米、甘蔗)通過“CO2泵”適應(yīng)高溫、強(qiáng)光、低CO2環(huán)境(熱帶、亞熱帶);CAM植物(如仙人掌、菠蘿)通過晝夜分階段固定CO2,極度適應(yīng)干旱、炎熱的沙漠或半沙漠生境。4.試述植物線粒體電子傳遞鏈的組成及交替氧化酶(AOX)的生理意義。植物線粒體電子傳遞鏈(呼吸鏈)位于線粒體內(nèi)膜,由4個復(fù)合體和2個移動載體組成:(1)復(fù)合體Ⅰ(NADH脫氫酶):將NADH的電子傳遞給CoQ,泵出4H+;(2)復(fù)合體Ⅱ(琥珀酸脫氫酶):催化琥珀酸氧化為延胡索酸,電子經(jīng)FAD傳給CoQ,不泵H+;(3)復(fù)合體Ⅲ(細(xì)胞色素bc1復(fù)合體):將CoQ的電子傳遞給細(xì)胞色素c,泵出4H+;(4)復(fù)合體Ⅳ(細(xì)胞色素c氧化酶):將細(xì)胞色素c的電子傳遞給O2提供H2O,泵出2H+。此外,泛醌(CoQ)和細(xì)胞色素c為移動載體,傳遞電子并連接各復(fù)合體。交替氧化酶(AOX)定位于線粒體內(nèi)膜,可接受CoQ的電子,直接傳遞給O2提供H2O,形成抗氰呼吸(對CN-不敏感)。其生理意義包括:(1)逆境響應(yīng):低溫、干旱、病原菌侵染時,AOX活性升高,通過非磷酸化途徑消耗過剩還原力,避免電子傳遞鏈過度還原導(dǎo)致活性氧(ROS)積累;(2)能量調(diào)控:當(dāng)細(xì)胞ATP需求低時,AOX分流電子,減少ATP合成,避免呼吸作用受反饋抑制,維持碳代謝流暢(如種子萌發(fā)初期需快速分解儲存物質(zhì));(3)溫度調(diào)節(jié):某些植物(如天南星科)開花時AOX途徑產(chǎn)熱,促進(jìn)揮發(fā)物釋放以吸引傳粉昆蟲。5.簡述生長素(IAA)與細(xì)胞分裂素(CTK)在調(diào)控植物頂端優(yōu)勢中的協(xié)同與拮抗作用。頂端優(yōu)勢指植物頂芽優(yōu)先生長而側(cè)芽受抑制的現(xiàn)象,IAA與CTK的動態(tài)平衡起關(guān)鍵作用:(1)IAA的抑制作用:頂芽合成IAA并通過極性運(yùn)輸(從形態(tài)學(xué)上端到下端)運(yùn)至側(cè)芽,高濃度IAA抑制側(cè)芽細(xì)胞分裂和伸長(可能通過誘導(dǎo)側(cè)芽合成ABA或抑制CTK合成)。(2)CTK的促進(jìn)作用:根部合成CTK經(jīng)木質(zhì)部運(yùn)至側(cè)芽,CTK通過激活細(xì)胞周期相關(guān)基因(如CYCD3)促進(jìn)側(cè)芽細(xì)胞分裂,解除IAA的抑制。(3)二者的比例調(diào)控:側(cè)芽的生長狀態(tài)取決于IAA/CTK比值——頂芽存在時,IAA濃度高且CTK濃度低(比值大),側(cè)芽受抑制;去除頂芽后,IAA源消失,側(cè)芽處IAA濃度下降,同時CTK運(yùn)輸增加(比值降低),側(cè)芽萌發(fā)。例如,生產(chǎn)中對果樹摘心(去除頂芽)可降低側(cè)芽IAA水平,配合噴施CTK能顯著促進(jìn)分枝。此外,IAA可能通過調(diào)控CTK合成酶(如異戊烯基轉(zhuǎn)移酶)的活性間接影響CTK含量,形成反饋調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。6.說明光周期誘導(dǎo)開花的感受部位及成花信號傳遞過程。光周期誘導(dǎo)開花的感受部位是葉片。實(shí)驗(yàn)證明,僅葉片接受適宜光周期(如長日植物的長日照或短日植物的短日照),即使植株其他部分處于不適宜光周期下,仍可誘導(dǎo)開花;若葉片被遮光,僅莖尖接受光周期則無法誘導(dǎo)。成花信號傳遞過程如下:(1)光周期識別:葉片中的光敏色素(Pr/Pfr)或隱花色素感知光周期長度。例如,短日植物(SDP)在暗期長度超過臨界夜長時,Pfr轉(zhuǎn)化為Pr(活性形式),啟動成花基因表達(dá);長日植物(LDP)在短暗期下,Pfr積累(活性形式),誘導(dǎo)開花。(2)成花素合成:葉片中光周期信號激活FT(FLOWERINGLOCUST)基因,F(xiàn)T蛋白作為成花素(florigen)合成并運(yùn)輸。(3)信號運(yùn)輸:FT蛋白通過篩管從葉片運(yùn)輸至莖尖分生組織(SAM)。(4)分生組織轉(zhuǎn)變:FT蛋白與SAM中的FD(FLOWERINGLOCUSD)蛋白結(jié)合,形成FT-FD復(fù)合體,激活下游成花基因(如SOC1、AP1),誘導(dǎo)SAM從營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變,分化出花原基。例如,擬南芥中,長日照誘導(dǎo)葉片F(xiàn)T表達(dá),F(xiàn)T蛋白運(yùn)至莖尖后促進(jìn)花分生組織特征基因的表達(dá),最終形成花器官。7.植物在鹽脅迫下通過哪些生理機(jī)制維持離子穩(wěn)態(tài)?鹽脅迫(主要是Na+和Cl-過量)會導(dǎo)致離子失衡(如K+/Na+比降低)和滲透脅迫,植物通過以下機(jī)制維持離子穩(wěn)態(tài):(1)拒鹽:根細(xì)胞膜上的Na+選擇性排斥機(jī)制(如SOS1蛋白作為Na+/H+反向轉(zhuǎn)運(yùn)體,將Na+泵出根細(xì)胞)減少Na+吸收。例如,耐鹽小麥品種根系的SOS1活性顯著高于鹽敏感品種。(2)排鹽:鹽生植物(如鹽角草、檉柳)通過葉表面的鹽腺或鹽囊泡將吸收的Na+主動分泌到體外,降低體內(nèi)離子濃度。(3)區(qū)隔化:液泡膜上的Na+/H+反向轉(zhuǎn)運(yùn)體(如NHX家族)在H+-ATP酶和H+-PPase建立的質(zhì)子梯度驅(qū)動下,將細(xì)胞質(zhì)中過量的Na+區(qū)隔到液泡中,避免細(xì)胞質(zhì)酶(如Rubisco)受Na+毒害。同時,液泡積累Na+可作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),降低細(xì)胞水勢以吸收水分。(4)選擇性吸收K+:根細(xì)胞通過高親和K+轉(zhuǎn)運(yùn)體(如AKT1通道)優(yōu)先吸收K+,維持細(xì)胞質(zhì)中高K+/Na+比(通常需>1),保障酶活性(如丙酮酸激酶依賴K+)。(5)合成相容性溶質(zhì):細(xì)胞積累脯氨酸、甜菜堿、海藻糖等小分子有機(jī)物,降低細(xì)胞滲透勢(與外界鹽溶液平衡),同時保護(hù)蛋白質(zhì)和膜結(jié)構(gòu)(如甜菜堿可穩(wěn)定Rubisco構(gòu)象)。(6)抗氧化防護(hù):鹽脅迫誘導(dǎo)活性氧(ROS)積累,植物通過提高超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)等活性,以及積累抗壞血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)等抗氧化物質(zhì),清除ROS,減輕膜脂過氧化損傷。8.比較植物光合磷酸化與氧化磷酸化的異同點(diǎn)。光合磷酸化(葉綠體類囊體膜)與氧化磷酸化(線粒體內(nèi)膜)均通過電子傳遞建立質(zhì)子梯度,驅(qū)動ATP合成,異同點(diǎn)如下:相同點(diǎn):(1)電子傳遞鏈均含質(zhì)子泵,將H+泵至膜的一側(cè)(類囊體腔或線粒體膜間隙),形成跨膜質(zhì)子梯度(ΔpH)和電勢差(Δψ),共同構(gòu)成質(zhì)子動力勢(pmf)。(2)ATP合酶結(jié)構(gòu)相似(均為F0F1復(fù)合體),利用pmf催化ADP+Pi→ATP。(3)電子傳遞過程中均有輔酶參與(光合中為PQ、PC,呼吸中為CoQ、Cytc)。不同點(diǎn):(1)電子來源:光合磷酸化的電子最初來自水的光解(H2O→O2+2H++2e-),經(jīng)PSⅡ、PSⅠ傳遞;氧化磷酸化的電子來自有機(jī)物(如葡萄糖)分解產(chǎn)生的NADH或FADH2。(2)最終電子受體:光合磷酸化為NADP+(提供NADPH);氧化磷酸化為O2(提供H2O)。(3)質(zhì)子泵方向:光合磷酸化將H+泵入類囊體腔(腔內(nèi)H+濃度高);氧化磷酸化將H+泵至線粒體膜間隙(基質(zhì)中H+濃度低)。(4)偶聯(lián)方式:光合磷酸化有環(huán)式(僅PSⅠ參與,不產(chǎn)生NADPH)和非環(huán)式(PSⅠ、PSⅡ參與,產(chǎn)生NADPH和O2)兩種;氧化磷酸化僅為偶聯(lián)電子傳遞的單向過程。(5)能量來源:光合磷酸化依賴光能驅(qū)動電子傳遞;氧化磷酸化依賴有機(jī)物氧化釋放的化學(xué)能。9.簡述植物次生代謝物的主要類型及其生理生態(tài)功能。植物次生代謝物是非直接參與生長發(fā)育的小分子有機(jī)化合物,主要分為三類:(1)酚類:包括黃酮類(如花色苷)、酚酸(如咖啡酸)、木質(zhì)素等。功能:花色苷吸引傳粉者或種子傳播者;酚酸抑制病原菌(如綠原酸抑制細(xì)菌);木質(zhì)素增強(qiáng)細(xì)胞壁機(jī)械強(qiáng)度(支撐和抗?。?。(2)萜類:單萜(如薄荷醇)、倍半萜(如青蒿素)、二萜(如赤霉素)、三萜(如皂苷)、多萜(如橡膠)。功能:薄荷醇驅(qū)趕食草動物;青蒿素抗瘧原蟲;赤霉素作為植物激素調(diào)控生長;皂苷破壞昆蟲細(xì)胞膜。(3)含氮化合物:生物堿(如尼古丁、嗎啡)、非蛋白氨基酸(如刀豆氨酸)、生氰苷(如苦杏仁苷)。功能:尼古丁抑制昆蟲乙酰膽堿受體(殺蟲劑);刀豆氨酸替代精氨酸導(dǎo)致昆蟲蛋白質(zhì)功能異常;生氰苷水解產(chǎn)生HCN,毒害草食動物。生態(tài)功能上,次生代謝物是植物與環(huán)境互作的“化學(xué)語言”:防御(抗蟲、抗病、化感抑制競爭)、信號(花色苷吸引傳粉)、適應(yīng)(木質(zhì)素增強(qiáng)抗逆性)。例如,煙草受蟲咬時,茉莉酸信號誘導(dǎo)尼古丁合成,含量可從0.6%升至5%,顯著降低昆蟲取食率。10.說明植物細(xì)胞程序性死亡(PCD)的觸發(fā)因素及生物學(xué)意義。植物PCD是受基因調(diào)控的主動死亡過程,觸發(fā)因素包括:(1)發(fā)育信號:如導(dǎo)管分子分化時,液泡破裂釋放水解酶降解原生質(zhì)體(形成中空導(dǎo)管);糊粉層細(xì)胞在種子萌發(fā)時,GA誘導(dǎo)α-淀粉酶合成后自身死亡。(2)生物脅迫:病原菌侵染時,宿主細(xì)胞通過HR(過敏反應(yīng))主動死亡,形成壞死斑限制病菌擴(kuò)散(如擬南芥與丁香假單胞菌互作)。(3)非生物脅迫:高溫、干旱、鹽害等誘導(dǎo)ROS積累,激活Caspase-like蛋白酶,啟動PCD(如高溫下小麥葉片細(xì)胞有序死亡以減少水分蒸騰)。(4)激素調(diào)控:乙烯促進(jìn)葉片衰老PCD;脫落酸誘導(dǎo)氣孔保衛(wèi)細(xì)胞PCD(干旱時關(guān)閉氣孔)。生物學(xué)意義:(1)發(fā)育必需:導(dǎo)管、篩管、根冠細(xì)胞的形成均依賴PCD,保障物質(zhì)運(yùn)輸(如導(dǎo)管輸導(dǎo)水分)。(2)防御響應(yīng):HR中PCD隔離病菌,避免全身性感染;受蟲咬時局部細(xì)胞死亡減少營養(yǎng)流失。(3)資源再分配:葉片衰老PCD時,葉綠素、蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物(如N、P)轉(zhuǎn)運(yùn)至種子或根,提高資源利用效率(如水稻成熟時葉片PCD,養(yǎng)分轉(zhuǎn)移至籽粒)。(4)環(huán)境適應(yīng):極端逆境下,部分細(xì)胞PCD降低整體代謝需求,保存分生組織活力(如凍害時皮層細(xì)胞死亡,保護(hù)莖尖分生組織)。11.比較植物長距離運(yùn)輸中韌皮部與木質(zhì)部的運(yùn)輸特點(diǎn)。木質(zhì)部與韌皮部是植物長距離運(yùn)輸?shù)膬纱笸ǖ?,運(yùn)輸特點(diǎn)對比如下:(1)運(yùn)輸方向:木質(zhì)部主要自下而上(根→莖→葉),依賴蒸騰拉力和根壓;韌皮部可雙向運(yùn)輸(源→庫,如葉片→種子/根,或貯藏器官→新梢),方向取決于源庫關(guān)系(源:光合產(chǎn)物或貯藏物質(zhì)輸出部位;庫:生長或貯藏部位)。(2)運(yùn)輸物質(zhì):木質(zhì)部主要運(yùn)輸水、無機(jī)離子(如K+、NO3-)及少量有機(jī)物質(zhì)(如氨基酸、細(xì)胞分裂素);韌皮部主要運(yùn)輸光合產(chǎn)物(蔗糖占90%以上)、有機(jī)氮(如谷氨酰胺)、植物激素(如IAA、ABA)及信號分子(如mRNA、小RNA)。(3)運(yùn)輸動力:木質(zhì)部運(yùn)輸是被動的,依賴蒸騰作用產(chǎn)生的負(fù)壓(蒸騰拉力為主,根壓為輔,如清晨吐水);韌皮部運(yùn)輸是主動的,依賴“壓力流動學(xué)說”——源端(葉肉細(xì)胞)通過主動裝載將蔗糖運(yùn)入篩管,降低篩管水勢,吸水膨脹形成高壓力;庫端(如根、種子)蔗糖卸載,水勢升高,水分流出,壓力降低,形成源庫間壓力差驅(qū)動蔗糖流動。(4)細(xì)胞類型:木質(zhì)部主要由死細(xì)胞(導(dǎo)管、管胞)組成,細(xì)胞壁木質(zhì)化,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固;韌皮部由活細(xì)胞(篩管分子與伴胞)組成,篩管分子無細(xì)胞核,依賴伴胞提供能量和物質(zhì)(如ATP、蛋白質(zhì))。(5)運(yùn)輸速率:木質(zhì)部運(yùn)輸速率快(1-15m/h),與蒸騰速率正相關(guān);韌皮部運(yùn)輸速率較慢(0.2-1.5m/h),但效率高(篩管橫截面積小,單位面積運(yùn)輸量可達(dá)木質(zhì)部的數(shù)百倍)。12.簡述植物光形態(tài)建成的主要光受體及其調(diào)控的生理過程。植物光形態(tài)建成指光調(diào)控的形態(tài)發(fā)育(如種子萌發(fā)、幼苗去黃化、葉片擴(kuò)展),依賴以下光受體:(1)光敏色素(Phy):感受紅光(R,660nm)和遠(yuǎn)紅光(FR,730nm),有Pr(紅光吸收型,無活性)和Pfr(遠(yuǎn)紅光吸收型,有活性)兩種構(gòu)象。調(diào)控過程:種子萌發(fā)(需光種子如萵苣,R促進(jìn)、FR抑制);幼苗去黃化(R誘導(dǎo)下胚軸縮短、子葉展開、葉綠體發(fā)育);光周期開花(LDP需Pfr積累,SDP需Pfr降低);避蔭反應(yīng)(鄰株遮蔭導(dǎo)致R/FR比降低,Pfr減少,誘導(dǎo)莖伸長以爭奪光照)。(2)隱花色素(Cry):感受藍(lán)光(B,400-500nm)和近紫外光(UV-A,320-400nm),調(diào)控光形態(tài)建成(如擬南芥Cry1/2介導(dǎo)藍(lán)光抑制下胚軸伸長)、氣孔開放(藍(lán)光激活保衛(wèi)細(xì)胞H+-ATP酶)、生物鐘同步(Cry與光敏色素共同調(diào)節(jié)生物鐘基因CCA1、LHY表達(dá))。(3)向光素(Phot):感受藍(lán)光,調(diào)控向光性(Phot1介導(dǎo)莖的正向光性,Phot2參與葉綠體移動)、氣孔開放(與Cry協(xié)同激活H+-ATP酶)、葉片擴(kuò)展(促進(jìn)細(xì)胞增大)。(4)UV-B受體(UVR8):感受紫外光B(280-320nm),調(diào)控UV防護(hù)(誘導(dǎo)類黃酮合成以吸收UV-B)、抑制下胚軸伸長(避免過度生長導(dǎo)致UV傷害)。例如,黑暗中萌發(fā)的幼苗(黃化苗)下胚軸細(xì)長、子葉閉合、無葉綠素;見光后,光敏色素(Pfr增加)和隱花色素(藍(lán)光激活)共同作用,抑制下胚軸伸長,促進(jìn)子葉展開和葉綠體發(fā)育,完成去黃化過程。13.說明植物衰老的生理變化及調(diào)控機(jī)制。植物衰老指器官或整體生理功能衰退直至死亡的過程,生理變化包括:(1)光合與呼吸:葉綠體結(jié)構(gòu)破壞(類囊體解體),葉綠素降解(葉片變黃),Rubisco等光合酶活性下降;線粒體功能衰退(電子傳遞鏈效率降低),呼吸速率先升后降(“衰老呼吸躍變”)。(2)物質(zhì)代謝:蛋白質(zhì)水解(蛋白酶活性升高,如半胱氨酸蛋白酶),核酸降解(RNA酶、DNA酶活性增加,RNA/DNA含量下降);光合產(chǎn)物輸出(葉片衰老時,糖、氨基酸等向種子或貯藏器官轉(zhuǎn)移)。(3)膜系統(tǒng):膜脂過氧化加?。∕DA含量上升),膜透性增加(電解質(zhì)外滲率升高),細(xì)胞器膜結(jié)構(gòu)破壞(液泡膜破裂釋放水解酶)。(4)激素平衡:促進(jìn)衰老的激素(乙烯、ABA)含量上升;抑制衰老的激素(CTK、IAA)含量下降(如CTK合成減少,乙烯合成關(guān)鍵酶ACS、ACO活性升高)。調(diào)控機(jī)制涉及基因表達(dá)的時序調(diào)控:(1)衰老相關(guān)基因(SAGs)激活:如SAG12(半胱氨酸蛋白酶基因)、SAG13(編碼衰老特異性蛋白)在衰老期大量表達(dá),促進(jìn)蛋白質(zhì)和脂類降解。(2)信號轉(zhuǎn)導(dǎo):乙烯通過ETR1受體→CTR1→EIN2→EIN3/EIL1信號通路,誘導(dǎo)SAGs表達(dá);ABA通過PYR/PYL受體→PP2C→SnRK2→ABF轉(zhuǎn)錄因子,促進(jìn)衰老。(3)環(huán)境因子:黑暗(抑制光形態(tài)建成)、干旱(誘導(dǎo)ABA合成)、高溫(加速膜脂過氧化)、營養(yǎng)缺乏(N/P不足誘導(dǎo)葉片衰老以轉(zhuǎn)移養(yǎng)分)均能加速衰老。例如,小麥灌漿期葉片衰老時,SAG12表達(dá)上調(diào),蛋白酶分解葉片蛋白質(zhì),釋放的氨基酸通過韌皮部運(yùn)至籽粒,促進(jìn)種子充實(shí)。14.比較植物原初反應(yīng)與光合電子傳遞的特點(diǎn)。原初反應(yīng)與光合電子傳遞是光合作用光反應(yīng)的兩個階段,特點(diǎn)對比如下:(1)發(fā)生部位:原初反應(yīng)在光合色素分子(天線色素)和反應(yīng)中心(RC)中進(jìn)行,依賴類囊體膜上的PSⅡ和PSⅠ復(fù)合體;光合電子傳遞在類囊體膜的電子傳遞鏈(PSⅡ→PQ→Cytb6f→PC→PSⅠ→Fd)中進(jìn)行。(2)能量轉(zhuǎn)換形式:原初反應(yīng)是光能→電能(天線色素吸收光能并傳遞至RC,激發(fā)RC中的P680或P700產(chǎn)生電荷分離,形成高能電子);光合電子傳遞是電能→活躍化學(xué)能(電子傳遞過程中建立質(zhì)子梯度,同時將電子傳遞給NADP+提供NADPH)。(3)時間尺度:原初反應(yīng)極快(光能吸收與傳遞需10-15-10-9秒,電荷分離需10-12秒);光合電子傳遞較慢(電子從H2O到NADP+需約10-5秒)。(4)參與成分:原初反應(yīng)依賴天線色素(葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素)和反應(yīng)中心色素(P680、P700,特殊葉綠素a分子);光合電子傳遞依賴電子載體(如PSⅡ的Mn簇、PQ、Cytb6f、PC、Fd)及酶復(fù)合體(如PSⅡ、Cytb6f、PSⅠ)。(5)產(chǎn)物:原初反應(yīng)直接產(chǎn)物是高能電子(e-)和氧化態(tài)反應(yīng)中心(P680+、P700+);光合電子傳遞產(chǎn)物是O2(PSⅡ水裂解釋放)、ATP(光合磷酸化)和NADPH(P

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