2021考研414植物生理生化备考冲刺：高频考点深度解析

在2021考研的征途上，植物生理生化（414）作为农学、生物学等专业的核心科目，其难度和重要性不言而喻。备考过程中，考生往往容易陷入知识碎片化、重点不突出的困境。为了帮助同学们高效复习，我们特别整理了几个高频考点，通过深入浅出的方式解析其中的疑难点，让复习更有针对性。以下内容涵盖了水分代谢、光合作用和呼吸作用三大模块，力求在解答中融入实际应用场景，帮助考生构建完整的知识体系。

问题一：植物根系如何吸收和运输水分？这一过程受哪些因素影响？

植物根系吸收和运输水分是一个动态且精密的生理过程，它不仅关乎植物的生长发育，还直接影响着作物的产量和品质。从吸收机制来看，植物根系主要通过两种方式获取水分：被动吸收和主动吸收。被动吸收主要依赖于根毛细胞内外水势的梯度差，水分会顺着这个梯度从土壤进入植物体内。而主动吸收则涉及到根系细胞膜上的离子泵，这些泵通过消耗能量将离子泵出细胞，从而在细胞内外形成电位差，进一步促进水分的进入。

在运输过程中，水分会通过木质部导管向上运输至茎干，最终到达叶片。这一过程主要依靠木质部中的压力流理论来解释。当根系吸收水分时，木质部导管内会产生负压，这个负压会像抽水机一样将水分从根部“抽”到高处。同时，蒸腾作用也会对水分运输产生重要影响。叶片气孔开放时，水分会通过蒸腾作用流失，这会进一步降低叶片细胞的水势，从而促进水分从木质部向叶片的运输。

影响这一过程的因素有很多，比如土壤的水分状况、土壤的物理性质（如土壤质地、孔隙度等）、气温和湿度、光照强度以及植物自身的生理状态。例如，在干旱环境下，植物会通过关闭气孔来减少水分流失，同时增加根系对水分的吸收能力。一些植物还会通过分泌特殊的物质来改变土壤的物理性质，从而提高水分的吸收效率。

问题二：光合作用中，光反应和暗反应的生理意义是什么？两者之间如何协调？

光合作用是植物生长的基础，它将光能转化为化学能，为植物提供生长所需的能量和物质。光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，这两个阶段在生理意义上既有区别又有联系，共同构成了一个完整的能量转化体系。

问题三：植物呼吸作用有哪些类型？它们在生理功能上有什么区别？

植物呼吸作用是植物代谢的重要组成部分，它将有机物分解为二氧化碳和水，同时释放能量。根据反应条件和解偶联剂的存在与否，植物呼吸作用可以分为三大类型：有氧呼吸、无氧呼吸和呼吸作用解偶联。

有氧呼吸是植物最常见的一种呼吸方式，它需要在有氧条件下进行，通过分解葡萄糖等有机物，产生大量的ATP。有氧呼吸的过程可以分为三个阶段：糖酵解、克雷布斯循环和氧化磷酸化。在糖酵解阶段，葡萄糖被分解为丙酮酸，同时产生少量的ATP和NADH。丙酮酸进入线粒体后，会被氧化为乙酰辅酶A，进而进入克雷布斯循环，产生更多的ATP和NADH。NADH和FADH2会通过氧化磷酸化过程，将电子传递给氧气，从而产生大量的ATP。

无氧呼吸则是在缺氧条件下进行的，其目的是为了快速产生ATP，以维持植物的生长和发育。无氧呼吸的过程相对简单，主要分为两个阶段：糖酵解和发酵。在糖酵解阶段，葡萄糖被分解为丙酮酸，同时产生少量的ATP和NADH。由于缺氧，丙酮酸无法进入线粒体进行克雷布斯循环，因此会通过发酵过程将NADH氧化为NAD+，从而保证糖酵解的持续进行。常见的发酵方式有酒精发酵和乳酸发酵，分别产生乙醇和乳酸。

呼吸作用解偶联则是指在有氧条件下，通过加入解偶联剂来破坏ATP合成的过程。解偶联剂会阻止质子通过ATP合酶回到线粒体基质，从而使得电子传递链继续进行，但ATP的合成却被阻断。这种过程在植物中并不常见，但可能在某些特殊情况下发生，如植物受到高温胁迫时。在生理功能上，有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别在于能量释放的效率和解耦联剂的依赖性。有氧呼吸能够产生大量的ATP，但需要在有氧条件下进行；而无氧呼吸则能够快速产生ATP，但能量释放的效率较低，且会产生一些副产物，如乙醇和乳酸。