现代植物生理学(李合生)课后题答案(17)

生物

2．N素的同化过程。

3．缺素症状的诊断。

四、典型例题解析

例1 下表列出的是生长在池塘和海水中的两种藻类细胞液中矿质离子浓度，根据其分析矿质离子进入细胞的特点。

表3.1环境溶液与两种藻类细胞液中矿质离子浓度的关系 单位：mmol/L

丽藻

离子

A(池塘)

K

Na

Ca

Cl

解析：从表3.1可看出生长在池塘中的丽藻细胞液中离子的浓度均高于池塘，细胞液中K+浓度甚至比池塘高1000倍以上。这就充分说明细胞吸收环境中的离子可逆浓度梯度进行。既然是逆浓度梯度进行， 因此必然要消耗能量。这也同时从一个侧面说明离子进入细胞不可能完全靠简单扩散。

另外，无论是丽藻还是法囊藻细胞吸收的各种离子的量均不与环境中离子比例一致，如海水中K+：Ca2+为1：1，而法囊藻中这两种离子的浓度比却为247：1，细胞液中K+离子浓度远高于海水，而细胞液中Ca2+离子浓度却显著低于海水。这说明细胞对离子的吸收具有选择性。

例2 如何理解离子吸收的“饱和效应”和“离子竞争性抑制”两现象是离子跨膜运输的载体学说的有力证据？ 解析：载体学说认为载体是能选择性地携带离子通过植物细胞膜的结合蛋白或通透酶。其结构上具有专一性较强的离子结合部位，与被运输的离子结合后可从膜的一侧转移到另一侧， 然后将离子释放。卸载后的载体蛋白或酶又进行下一离子的转运。如果该学说成立，那就必然会出现如下现象：当介质中离子较少时，载体还没有全部启用，随着环境中离子浓度的增加，细胞对该离子的吸收应增加，但当环境介质中离子增加到一定程度时，载体全部启用，继续增加该离子的浓度时细胞对其吸收的速率不再随之增加；另外，由于载体具有与转运离子专一性结合的部位，当该部位被其他相似离子占据时，与被转运离子的结合几率就减少，对该离子的吸收速率必然减小。

所以前人研究发现的具有酶促反应特点的离子吸收的“饱和效应”现象，以及类似K+的吸收受Rb+抑制、Cl- 的吸收受Br- 抑制的“离子竞争性抑制”现象间接地为载体理论提供了证据。

例3 用植物燃烧后的灰分和蒸馏水配成溶液培养同种植物的幼苗，该幼苗不能健康生长，不久就出现缺素症。0.05 0.22 0.78 0.93 B(细胞) 54 10 91 91 A/B 1080 45 98 98 A(海水) 12 498 12 580 法囊藻 B(细胞) 500 90 2 592 A/B 42 0.18 0.17 1