植物生理学是一门研究植物生命活动规律的科学,包括了光合作用、呼吸作用、物质运输、生长发育等多个方面。以下是对题目中涉及知识点的详细解释:
1. **光呼吸与暗呼吸的区别**:
- **光呼吸**:在光照条件下,当CO₂供应不足时,植物会进行光呼吸。它发生在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中,底物是乙醇酸,高O₂促进光呼吸,高CO₂则抑制。
- **暗呼吸**:无论光照还是黑暗,植物都会进行暗呼吸,主要通过糖酵解和三羧酸循环进行,底物是葡萄糖,发生在胞质溶胶和线粒体,不受O₂和CO₂浓度的影响。
2. **光呼吸的生理意义**:
- 光呼吸有助于在强光下维持叶片内CO₂水平,防止光合机构被光氧化破坏。
- 通过消耗O₂,光呼吸降低O₂/CO₂比例,增强RuBP氧化酶对CO₂的亲和力,防止O₂抑制光合碳同化。
3. **植物细胞吸收溶质的方式和机制**:
- **扩散**:包括简单扩散(无能量需求,溶质自发从高浓度向低浓度扩散)和易化扩散(需要转运蛋白协助,顺浓度或电化学梯度)。
- **离子通道**:特定的通道蛋白允许特定离子通过细胞膜。
- **载体蛋白**:分为单向运输载体、反向运输器和同向运输器,通过改变构象帮助离子或分子跨膜运输。
- **离子泵**:如ATP酶,通过消耗ATP驱动离子逆浓度梯度运输。
- **胞饮作用**:细胞膜内陷直接摄取物质,如大分子或颗粒。
4. **压力流动学说**:
- 这个理论解释了韧皮部中光合同化物的运输,基于源端(光合产生同化物的地方)和库端(同化物消耗的地方)的压力差。同化物装载和卸载导致的压力变化促使液流从源端向库端流动。
5. **同源异形概念及ABC模型**:
- **同源异形**:分生组织在特定条件下产生形态和性质不同的器官,这是由同源异型基因调控的。
- **ABC模型**:花器官发育的模型,A基因影响第一、二轮,B基因影响第二、三轮,C基因影响第三、四轮。基因组合决定花器官类型,如A决定萼片,AB决定花瓣,BC决定雄蕊,C决定心皮。
6. **光合磷酸化的机理**:
- **光合磷酸化**:是光能转化为化学能的过程,涉及环式和非环式两种类型,通过电子传递与磷酸化作用偶联,生成ATP。
- **化学渗透学说**:解释了光合磷酸化的机制,认为电子传递产生质子梯度,ATP酶利用这个梯度合成ATP,是能量转化的关键步骤。
这些知识点展示了植物生理学中光合作用、呼吸作用、物质运输、生长调控和能量转换的复杂性,它们对于理解植物的生命活动至关重要。