植物生理學(xué)(王忠)復(fù)習(xí)思考題與答案

1、第一章植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能復(fù)習(xí)思考題與答案（一）解釋名詞原核細(xì)胞(prokaryoticcell)無典型細(xì)胞核的細(xì)胞，其核質(zhì)外面無核膜，細(xì)胞質(zhì)中缺少復(fù)雜的內(nèi)膜系統(tǒng)和細(xì)胞器。由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱原核生物（prokaryote）。細(xì)菌、藍(lán)藻等低等生物屬原核生物。真核細(xì)胞(eukaryoticcell)具有真正細(xì)胞核的細(xì)胞，其核質(zhì)被兩層核膜包裹，細(xì)胞內(nèi)有結(jié)構(gòu)與功能不同的細(xì)胞器，多種細(xì)胞器之間有內(nèi)膜系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)。由真核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為真核生物（

2、eukayote）。高等動(dòng)物與植物屬真核生物。原生質(zhì)體(protoplast)除細(xì)胞壁以外的細(xì)胞部分。包括細(xì)胞核、細(xì)胞器、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)以及其外圍的細(xì)胞質(zhì)膜。原生質(zhì)體失去了細(xì)胞的固有形態(tài)，通常呈球狀。細(xì)胞壁(cellwall)細(xì)胞外圍的一層壁，是植物細(xì)胞所特有的，具有一定彈性和硬度，界定細(xì)胞的形狀和大小。典型的細(xì)胞壁由胞間層、初生壁以及次生壁組成。生物膜(biomembrane)構(gòu)成細(xì)胞的所有膜的總稱。它由脂類和蛋白質(zhì)等組成，具有特定的結(jié)構(gòu)

3、和生理功能。按其所處的位置可分為質(zhì)膜和內(nèi)膜。共質(zhì)體(symplast)由胞間連絲把原生質(zhì)（包含質(zhì)膜，不含液泡）連成一體的體系。質(zhì)外體(apoplast)由細(xì)胞壁及細(xì)胞間隙等空間（包含導(dǎo)管與管胞）組成的體系。內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembranesystem)是那些處在細(xì)胞質(zhì)中，在結(jié)構(gòu)上連續(xù)、功能上相關(guān)，由膜組成的細(xì)胞器的總稱。主要指核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體以及高爾基體小泡和液泡等。細(xì)胞骨架(cytoskeleton)指真核細(xì)胞中的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)

4、架體系，包括微管、微絲和中間纖維等，它們都由蛋白質(zhì)組成，沒有膜的結(jié)構(gòu)，互相聯(lián)結(jié)成立體的網(wǎng)絡(luò)，也稱為細(xì)胞內(nèi)的微梁系統(tǒng)(microtrabecularsystem)。細(xì)胞器(cellganelle)細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和特定生理功能的細(xì)微結(jié)構(gòu)。依被膜的多少可把細(xì)胞器分為：①雙層膜細(xì)胞器，如細(xì)胞核、線粒體、質(zhì)體等；②單層膜細(xì)胞器，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、高爾基體、蛋白體等；③無膜細(xì)胞器，如核糖體、微管、微絲等。質(zhì)體(plastid)植物細(xì)胞所特有

5、的細(xì)胞器，具有雙層被膜，由前質(zhì)體分化發(fā)育而成，包括淀粉體、葉綠體和雜色體等。線粒體(mitochondria)真核細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化作用的細(xì)胞器。呈球狀、棒狀或細(xì)絲狀等，具有雙層膜。線粒體能自行分裂，并含有DNA、RNA和核糖體，能進(jìn)行遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯，但由于遺傳信息量不足，大部分蛋白質(zhì)仍需由細(xì)胞核遺傳系統(tǒng)提供，故其只具有遺傳的半自主性。微管(microtubule)存在于動(dòng)植物細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的由微管蛋白組成的中空的

6、管狀結(jié)構(gòu)。其主要功能除起細(xì)胞的支架作用和參與細(xì)胞器與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)外，還與細(xì)胞壁、紡綞絲、中心粒的形成有關(guān)。微絲(microfilament)由絲狀收縮蛋白所組成的纖維狀結(jié)構(gòu)，類似于肌肉中的肌動(dòng)蛋白，可以聚集成束狀，參與胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸，并與細(xì)胞感應(yīng)有關(guān)。高爾基體(Golgibody)由若干個(gè)由膜包圍的扁平盤狀的液囊垛疊而成的細(xì)胞器。它能向細(xì)胞質(zhì)中分泌囊泡（高爾基體小泡），與物質(zhì)集運(yùn)和分泌、細(xì)胞壁形成、大分子裝配等有關(guān)。核小體(nucleo

7、some)構(gòu)成染色質(zhì)的基本單位。每個(gè)核小體包括200bp的DNA片斷和8個(gè)組蛋白分子。液泡(vacuole)植物細(xì)胞特有的，由單層膜包裹的囊泡。它起源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體小泡。在分生組織細(xì)胞中液泡較小且分散，而在成熟植物細(xì)胞中小液泡被融合成大液泡。在轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)、調(diào)節(jié)細(xì)胞水勢、吸收與積累物質(zhì)方面有重要作用。（三）問答題1.為什么說真核細(xì)胞比原核細(xì)胞進(jìn)化？答：原核細(xì)胞沒有明顯的由核膜包裹的細(xì)胞核，只有由若干條線型DNA構(gòu)成的擬核體，細(xì)胞體積一般

8、很小，質(zhì)膜與細(xì)胞質(zhì)的分化簡單，除核糖體外，沒有其它亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要以無絲分裂方式繁殖。而真核細(xì)胞有明顯的由兩層核膜包裹的細(xì)胞核，細(xì)胞體積較大，細(xì)胞質(zhì)高度分化形成了各種大小不一和功能各異的細(xì)胞器，各種細(xì)胞器之間通過膜的聯(lián)絡(luò)形成了一個(gè)復(fù)雜的內(nèi)膜系統(tǒng)，細(xì)胞分裂以有絲分裂為主。由于真核細(xì)胞出現(xiàn)復(fù)雜的內(nèi)膜系統(tǒng)和高度分化的細(xì)胞器，使細(xì)胞結(jié)構(gòu)區(qū)域化，代謝效率提高，遺傳物質(zhì)穩(wěn)定，使它能組成高等的真核生物體。2.典型的植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的在結(jié)構(gòu)上的差異是

9、什么？這些差異對植物生理活動(dòng)有什么影響？答：典型的植物細(xì)胞中存在大液泡、質(zhì)體和細(xì)胞壁，這是與動(dòng)物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的最主要差異。植物特有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)對植物的生理活動(dòng)以及適應(yīng)外界環(huán)境具有重要的作用。例如大液泡的存在使植物細(xì)胞與外界環(huán)境構(gòu)成一個(gè)滲透系統(tǒng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞的吸水機(jī)能，維持細(xì)胞的堅(jiān)挺，此外液泡也是吸收和積累各種物質(zhì)的場所。質(zhì)體中的葉綠體使植物能進(jìn)行光合作用；而淀粉體能合成并貯藏淀粉。細(xì)胞壁不僅使植物細(xì)胞維持了固有的形態(tài)，而且在物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞

10、、抗逆防病等方面都起著重要作用。3.原生質(zhì)的膠體狀態(tài)與其生理代謝有什么聯(lián)系？答：原生質(zhì)膠體有溶膠與凝膠兩種狀態(tài)，當(dāng)原生質(zhì)處于溶膠狀態(tài)時(shí)，粘性較小，細(xì)胞代謝活躍，分裂與生長旺盛，但抗逆性較弱。當(dāng)原生質(zhì)呈凝膠狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞生理活性降低，但對低溫、干旱等不良環(huán)境的抵抗能力提高，有利于植物度過逆境。當(dāng)植物進(jìn)入休眠時(shí)，原生質(zhì)膠體從溶膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z狀態(tài)。4.高等植物細(xì)胞有哪些主要細(xì)胞器？這些細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與生理功能有何聯(lián)系？答：高等植物細(xì)胞內(nèi)含有

11、葉綠體、線粒體、微管、微絲、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和液泡等細(xì)胞器。這些細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)與功能上有密切的聯(lián)系。(1)葉綠體具有雙層被膜，其中內(nèi)膜為選擇透性膜，這對控制光合作用的底物與產(chǎn)物輸出葉綠體以及維持光合作用的環(huán)境起重要作用。類囊體是由封閉的扁平小泡組成，膜上含有葉綠體色素和光合電子傳遞體，這與其具有的光能吸收、電子傳遞與光合磷酸化等功能相適應(yīng)。而CO2同化的全部酶類存在于葉綠體間質(zhì)，從而使間質(zhì)成為CO2固定與同化物生成的場所。由于葉綠體具有上

12、述特性，使它能成為植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器。(2)線粒體是進(jìn)行呼吸作用的細(xì)胞器，也含有雙層膜，外膜蛋白質(zhì)含量低，透性較大，內(nèi)膜蛋白質(zhì)含量高，且含有電子傳遞體和ATP酶復(fù)合體，保證了在其上能進(jìn)行電子傳遞和氧化磷酸化。(3)微管是由微管蛋白組裝成的中空的管狀結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞中能聚集與分散，組成早前期帶、紡綞體等多種結(jié)構(gòu)，因而它能在保持細(xì)胞形狀、細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞分裂和細(xì)胞壁的合成中起重要作用。(4)微絲主要由兩種球形收縮蛋白聚合成的細(xì)絲彼此

13、纏繞而成，呈絲狀，由于收縮蛋白可利用ATP所提供的能量推動(dòng)原生質(zhì)運(yùn)動(dòng)，因而微絲在胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)、胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)确矫婺芷鹬匾饔谩?5)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大部分呈膜片狀，由兩層平行排列的單位膜組成。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相互聯(lián)通成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，穿插于整個(gè)細(xì)胞質(zhì)中，既提供了細(xì)胞空間的支持骨架，又起到了細(xì)胞內(nèi)的分室作用；粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有核糖體，它是合成蛋白質(zhì)(酶)合成的場所，光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是合成脂類和糖類的場所；另外內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能分泌囊泡，是細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)的運(yùn)輸系統(tǒng)，也是細(xì)胞間物質(zhì)與信息的傳遞