植物生理學(王忠)復習思考題與答案

1、第一章植物細胞的結構與功能復習思考題與答案（一）解釋名詞原核細胞(prokaryoticcell)無典型細胞核的細胞，其核質外面無核膜，細胞質中缺少復雜的內膜系統(tǒng)和細胞器。由原核細胞構成的生物稱原核生物（prokaryote）。細菌、藍藻等低等生物屬原核生物。真核細胞(eukaryoticcell)具有真正細胞核的細胞，其核質被兩層核膜包裹，細胞內有結構與功能不同的細胞器，多種細胞器之間有內膜系統(tǒng)聯(lián)絡。由真核細胞構成的生物稱為真核生物（

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

3、和生理功能。按其所處的位置可分為質膜和內膜。共質體(symplast)由胞間連絲把原生質（包含質膜，不含液泡）連成一體的體系。質外體(apoplast)由細胞壁及細胞間隙等空間（包含導管與管胞）組成的體系。內膜系統(tǒng)(endomembranesystem)是那些處在細胞質中，在結構上連續(xù)、功能上相關，由膜組成的細胞器的總稱。主要指核膜、內質網、高爾基體以及高爾基體小泡和液泡等。細胞骨架(cytoskeleton)指真核細胞中的蛋白質纖維網

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

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

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

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

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

9、什么？這些差異對植物生理活動有什么影響？答：典型的植物細胞中存在大液泡、質體和細胞壁，這是與動物細胞在結構上的最主要差異。植物特有的細胞結構對植物的生理活動以及適應外界環(huán)境具有重要的作用。例如大液泡的存在使植物細胞與外界環(huán)境構成一個滲透系統(tǒng)，調節(jié)細胞的吸水機能，維持細胞的堅挺，此外液泡也是吸收和積累各種物質的場所。質體中的葉綠體使植物能進行光合作用；而淀粉體能合成并貯藏淀粉。細胞壁不僅使植物細胞維持了固有的形態(tài)，而且在物質運輸、信息傳遞

10、、抗逆防病等方面都起著重要作用。3.原生質的膠體狀態(tài)與其生理代謝有什么聯(lián)系？答：原生質膠體有溶膠與凝膠兩種狀態(tài)，當原生質處于溶膠狀態(tài)時，粘性較小，細胞代謝活躍，分裂與生長旺盛，但抗逆性較弱。當原生質呈凝膠狀態(tài)時，細胞生理活性降低，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。當植物進入休眠時，原生質膠體從溶膠狀態(tài)轉變?yōu)槟z狀態(tài)。4.高等植物細胞有哪些主要細胞器？這些細胞器的結構特點與生理功能有何聯(lián)系？答：高等植物細胞內含有

11、葉綠體、線粒體、微管、微絲、內質網、高爾基體和液泡等細胞器。這些細胞器在結構與功能上有密切的聯(lián)系。(1)葉綠體具有雙層被膜，其中內膜為選擇透性膜，這對控制光合作用的底物與產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。而CO2同化的全部酶類存在于葉綠體間質，從而使間質成為CO2固定與同化物生成的場所。由于葉綠體具有上

12、述特性，使它能成為植物進行光合作用的細胞器。(2)線粒體是進行呼吸作用的細胞器，也含有雙層膜，外膜蛋白質含量低，透性較大，內膜蛋白質含量高，且含有電子傳遞體和ATP酶復合體，保證了在其上能進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構，在細胞中能聚集與分散，組成早前期帶、紡綞體等多種結構，因而它能在保持細胞形狀、細胞內的物質運輸、細胞分裂和細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所提供的能量推動原生質運動，因而微絲在胞質運動、胞內物質運輸?shù)确矫婺芷鹬匾饔谩?5)內質網大部分呈膜片狀，由兩層平行排列的單位膜組成。內質網相互聯(lián)通成網狀結構，穿插于整個細胞質中，既提供了細胞空間的支持骨架，又起到了細胞內的分室作用；粗糙內質網上有核糖體，它是合成蛋白質(酶)合成的場所，光滑內質網是合成脂類和糖類的場所；另外內質網能分泌囊泡，是細胞內的物質的運輸系統(tǒng)，也是細胞間物質與信息的傳遞