1、综合练习试卷 95 及答案与解析一、名词解释题1 大量元素(major element，macroelement)2 水培法(water culture)3 被动吸收(passive absorption)4 膜片钳技术(patch clamp technique，PCT)5 次级主动转运(secondary active transport)6 生理碱性盐(physiologically alkaline salt)7 叶面营养(fo1iar nutrition)8 NiR9 GOGAT10 PAPS11 PCT12 精细胞的二型性(heteromorphism)13 休眠(dormancy
2、)二、简答题14 植物细胞中常见的第二信使有哪些?简述其主要功能。15 简述异三聚体 G 蛋白参与细胞外信号跨膜转换的过程。16 蓝光是如何诱导气孔开放的?17 植物缺素病症有的出现在顶端幼嫩枝叶上，有的出现在下部老叶上，为什么?举例加以说明。18 白天和夜晚硝酸还原速度是否相同?为什么?19 植物细胞吸收的 SO42-是如何同化为半胱氨酸的?20 为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯和甘薯则较多地施用钾肥?综合练习试卷 95 答案与解析一、名词解释题1 【正确答案】 指植物生命活动必需的、且需要量较多的一些元素。它们占植物体干重的 00110，有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁
3、、硫等 9 种元素。【知识模块】 综合2 【正确答案】 亦称溶液培养法(solution culture ，hydroponics)，是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。【知识模块】 综合3 【正确答案】 指细胞不需要由代谢直接提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质元素的过程。【知识模块】 综合4 【正确答案】 指使用微电极从一小片细胞膜上获取电子信息，可用来研究细胞器间的离子运输、气孔运动、光受体、激素受体以及信号分子等的作用机理。【知识模块】 综合5 【正确答案】 指以质子动力作为驱动力的离子或分子的转运。【知识模块】 综合6 【正确答案】 植物根系对其阴离子的吸收多于阳离子而使介
4、质变成碱性的盐类称为生理碱性盐，如多种硝酸盐。【知识模块】 综合7 【正确答案】 其又叫做根外施肥，指把速效性肥料直接喷施在叶面上以供植物吸收的施肥方法。【知识模块】 综合8 【正确答案】 亚硝酸还原酶(nitrite reductase)，催化亚硝酸盐还原为氨 (铵)的酶。它由两个亚基组成，其辅基由西罗血红素和一个 4Fe-4S 簇组成。【知识模块】 综合9 【正确答案】 谷氨酸合成酶(glutamate synthetase)，催化 L-谷氨酰胺和 -酮戊二酸生成 L-谷氨酸。【知识模块】 综合10 【正确答案】 3-磷酸腺苷-5- 磷酰硫酸(3-phosphoadenosine-5-ph
5、osphosulfate)，是活化硫酸盐在细胞内积累的形式，作为硫酸转移酶的底物，用于各种硫酸酯的生物合成。【知识模块】 综合11 【正确答案】 膜片钳技术(patch clamp technique)，可以测定离子通道特性。【知识模块】 综合12 【正确答案】 指同一花粉粒中的两个精细胞在形态、大小及内含的细胞器等方面有差异的特性。【知识模块】 综合13 【正确答案】 指植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象。它是植物抵御不良自然环境的一种自身保护性的生物学特性。【知识模块】 综合二、简答题14 【正确答案】 由细胞表面受体接受信号后转换而来的细胞内信号称为第二信使，植物细胞内常见的第二信使
6、有 Ca2+、cAMP、cGMP,1 ，2-二脂酰甘油(DAG)、1，4，5- 三磷酸肌醇(IP 3)等。 (1)Ca 2+ 在植物中 Ca2+转导多种信号，是首要的第二信使，Ca 2+瞬间变化便会引起细胞反应。如胞质 Ca2+浓度增加，一方面可诱导蛋白质可逆磷酸化反应使信号放大；另一方面，胞质 Ca2+与 CaM 及其他 Ca2+结合蛋白结合，调节细胞代谢及基因表达。 (2)IP 3 主要功能是动员胞内储 Ca 库释放 Ca2+。如 IP3 与液泡膜上的 IP3-Ca2+通道结合，使液泡的 Ca2+通道开启，向胞质释放Ca2+。一般而言， IP3 的生理功能都是通过 Ca2+浓度升高引起的，
7、由 Ca2+作为第二信使通过靶蛋白或靶酶而发挥作用。 (3)DAG 主要功能是激活蛋白激酶 C(PKC)。PKC 通常以无活性形式存在于细胞质内，DAG 使 PKC 移位于膜上，在膜磷脂(主要是磷脂酰丝氨酸)和_定浓度 Ca2+存在时，PKC 被激活，促进细胞内多种底物蛋白的 SerThr 磷酸化。 (4)cAMP 作为第二信使的 cAMP 可在两种水平上起作用，一方面对酶和蛋白质进行修饰和变构，如激活 cAMP 依赖性蛋白激酶；另一方面，cAMP 调控基因表达，即调节某些酶合成的有关基因的活性。 (5)cGMP cGMP 是通过鸟嘌呤环化酶由 GTP 合成的，可激活 cGMP 依赖性蛋白激酶
8、 G(G-kinase)，被激活的蛋白激酶 G 可使特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化，从而引起细胞反应。【知识模块】 综合15 【正确答案】 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(非活化型)结合后引起 G 蛋白偶联受体构象改变，形成活化型受体。活化型的受体可与 G 蛋白的 亚基结合，并引起 亚基构象改变，释放 GDP，结合 GTP，形成活化型的 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，
9、将信号传递下去。当仅亚基把信号传递给下游组分后，其上的 GTP 酶活性使结合的 GTP 水解为 GDP， 亚基恢复最初构象，成为非活化型，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。【知识模块】 综合16 【正确答案】 蓝光引起的气孔开放主要是蓝光激活蓝光受体(向光素)驱动保卫细胞质膜上的 H+泵，使质膜内外建立电起质子电化学势梯度，在 H+电化学势梯度驱动下，K +进入保卫细胞内引起水势降低从而使保卫细胞吸水膨胀，导致气孔开放。 蓝光诱导气孔开放主要经过以下步骤：保卫细胞中的向光素 (phot1 和phot2)作为蓝光受体被蓝光激活；激活的向光素通过某种信
10、号转导途径，使质膜H+-ATP 酶活化；活化 H+-ATP 酶水解 ATP，使 H+从质膜内侧向外“泵” 出；H+外运形成跨膜 H+电化学势梯度； 在 H+电化学势梯度的驱动下，钾离子内向通道打开，细胞内 K+浓度升高，苹果酸根进入细胞与 K+在电学上保持平衡；细胞内 K+和苹果酸的存在降低了保卫细胞水势，导致细胞吸水膨胀；细胞膨压增加使气孔开放。【知识模块】 综合17 【正确答案】 植物体内的矿质元素，根据它在植株内能否移动和再利用可分为两类。一类是非重复利用元素，如钙、硫、铁、铜等；一类是可重复利用的元素，如氮、磷、钾、镁等。在植株旺盛生长时，如果缺少非重复利用元素，缺素病症就首先出现在顶
11、端幼嫩叶上，例如，大白菜缺钙时心叶呈褐色。如果缺少可重复利用元素，缺素病症就会出现在下部老叶上，例如，缺氮时叶片由下而上退绿发黄。【知识模块】 综合18 【正确答案】 不相同。通常白天硝酸还原速度显著快于夜间，这是因为： 白天光合作用可直接为硝酸、亚硝酸还原和氨的同化提供还原力 NAD(P)H、Fd red 和ATP。 光合作用制造同化物，促进呼吸作用，间接为硝酸盐的还原提供能量，也为氮代谢提供碳骨架。 硝酸还原酶与亚硝酸还原酶是诱导酶，其活性不但被硝酸诱导，而且光能促进 NO3/sub-对硝酸还原酶及亚硝酸还原酶活性的激活作用。【知识模块】 综合19 【正确答案】 要同化硫酸根离子，首先要活
12、化硫酸根离子。在 ATP 硫酸化酶催化下，硫酸根离子与 ATP 反应，产生腺苷酰硫酸 (APS)和焦磷酸(PPi)。接着，APS在 APS 激酶催化下，与另一个 ATP 分子作用，产生 3-磷酸腺苷-5-磷酰硫酸(PAPS)。APS 和 PAPS 都是活化硫酸盐，PAPS 是活化硫酸盐在细胞内积累的形式，APS 是硫酸盐还原的底物，两者都含有活化的硫酸根。APS 与还原型的谷胱甘肽(GSH)结合，在 APS 磺基转移酶催化下，形成 S-磺基谷胱甘肽。S- 磺基谷胱甘肽再与 GSH 结合形成亚硫酸盐。亚硫酸盐在亚硫酸盐还原酶作用下，以 Fdred 作为电子供体，还原为硫化物(S 2-)。最后，硫化物与由丝氨酸转变而来的 O-乙酰丝氨酸结合，在 O-乙酰丝氨酸硫解酶催化下，形成半胱氨酸。【知识模块】 综合20 【正确答案】 叶菜类植物的经济产量主要是叶片部分，受氮素的影响较大。氮不仅是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而且是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。因此，氮的多寡会直接影响细胞的分裂和生长，影响叶面积的扩大和叶鲜重的增加。且氮素在土壤中易缺乏，因此在叶菜类植物的栽培中要多施氮肥。钾与糖类的合成有关。钾肥充足时，蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高。钾也能促进糖类运输到储藏器官中，在富含糖类的储藏器官中钾含量较多。在栽培马铃薯和甘薯等作物时要多施钾肥。【知识模块】 综合
