一、H+-ATP酶的原初主动转运，作用，与次级主动转运关系
通常把植物细胞膜上由氢离子ATP酶执行的主动运输的过程为原初主动转运。
由氢离子ATP酶活动所建立的跨膜质子电动势可以驱动其他无机离子和小分子有机物的跨膜运输为次级主动转运。
原初主动转运是水解ATP泵出氢离子，将化学能转变为质子动力。
次级主动转运是利用质子动力实现离子或分子的跨膜转运。
次级主动转运是两种离子同时被跨膜运输的一种共转运或协同转运的过程，缺一不可。
植物体内包括气孔运动，矿质营养吸收，同化物在韧皮部的装载，盐分的排泌，生长素的酸生长过程都依赖于pmf。
二、根压产生是一个渗透过程，且与代谢有关
当植物根部放在纯水中，植物的根压增加，伤流加快；如果放在浓溶液中，根压下降，伤流减少甚至已流出的伤流会被重新吸回。用物理化学因素将植物根部细胞膜的选择透性破坏，植物没有根压不产生伤流，主动吸收与呼吸速率密切相关，良好的通气条件及呼吸促进剂能促进植物伤流抑制呼吸的因素如呼吸抑制剂、低温、缺氧等均能降低植物的伤流。以上实验证明，植物的呼吸为根系离子的主动吸收与转运提供能量。
根压只是中柱内外存在水势梯度而产生的一种现象（根系主动吸水过程中如何建立跨内皮层的水势梯度）土壤溶液中的水分可以在内皮层以外的质外体中自由扩散到内皮层时被凯氏带挡住，水分要进入中柱，只有通过内皮层的原生质，整个内皮层细胞就像一圈选择性膜把中柱与皮层隔开，只要中柱的水分与皮层中的水分存在水势差水分便会通过渗透作用进入中柱。
怎样使中柱水势低于皮层水势，根系皮层的薄壁细胞利用呼吸产生的能量，主动吸收土壤和质外体中的离子，并将吸收的离子通过胞间联丝主动转运至内皮层的中柱去，使导管中的离子浓度升高，水势降低。这样就建立了一个跨越皮层的水势梯度，水分就会通过渗透作用进入中柱产生根压。
主动吸水实际上并不是根系直接主动吸收水分，而是根系利用代谢能量主动吸收外界矿质造成导管内水势低于外界水势，而水则是自发的顺水势梯度从外部进入导管，水分吸收的真正动力是水势差。
三、根冠比的调控、原理
1、水分控制：增加土壤的有效水分促进地上部分生长，消耗大量光合产物减少向地下部分的运输削弱根系生长，根冠比减小，干旱时根系的水分状况好于地上部分，地上部分缺水生长受阻，光合产物较多的输向根系，促进生长，根冠比睁大。
2、营养控制（氮素）：供氮充足，蛋白质合成旺盛，有利于枝叶生长，减少光合产物向根系运输，根冠比减小，供氮不足，抑制地上部分生长，根系受抑程度较小，根冠比增大，使用磷钾使根冠比增大。
3、通气状况：枝叶于大气中供养充足，根系生活在土壤中，供养受抑，中耕松土利于土壤通气，根冠比增大，适当施用生长延缓剂抑制地上部分生长根冠比增大，修建整枝相对减少光合产物向根系的运输，相对增加水肥向枝叶的供应，延缓根系生长促进茎枝生长的作用，根冠比减小。
4、光照：对根系影响大，光促进生长素合成，光照条件下根冠比增大，遮阴条件下根冠比减小。
5、温度：低温根冠比增大，高温根冠比减小。
库---源
库源单位：源的同化产物主要供给相应的库，源于库以及二者之间的输导系统一同构成一个源库单位。源库单位的形成首先符合器官的同伸规律（相应部位的根茎叶在生长时间上的同步性），其次还与维管束走向，距离远近有关，决定了有机物的分配特点。
有机物分配与再分配的特点
同化物的分配的方向取决于库的位置，总的规律是由源到库，植物体内同时存在许多源与库，同化物分配存在着时间空间上的调节与分工。
有机物再分配与再利用：当叶片衰老，大部分的糖和NPK等都要撤离，重新分配到就近的新生器官，营养器官的内含物向生殖器官转移。通过作物成熟期这种同化物的再分配再利用可以使籽粒饱满，块茎、块根充实，营养充足，提高产量和品质。对提高后代的整体适应力繁殖力有一定意义。
库源关系
代谢源以制造输出有机物为主代谢库以接纳为主。幼小时以接纳营养为主，为代谢库，长大后则称为输出养分的代谢源。（小麦：种子萌发胚乳是代谢源，新生成的胚根和胚芽是代谢库；苗期功能叶是代谢源，
根、幼嫩的芽是代谢库；籽粒灌浆期功能叶、上部绿色的茎秆是代谢源，灌浆的籽粒是主要代谢库。
同化物运输压力流动学说
疏导系统两端存在着由同化物的浓度差而产生的压力差，推动筛管中的液流集体流动，光合细胞在源端（叶片）制造的光合产物在能量的驱动下主动装载到筛管分子中，浓度增加，水势降低，吸水膨胀，压力势升高，推动物质向库端流动。在库端，同化物不断卸出到库细胞，浓度降低，失水，水分可流向临近的木质部，压力势下降。库源两端产生压力势差推动物质由库向源流动。
调控植物开花
（1）温度调控：春化性质（较低温度下短日植物长日性，长日植物短日性）；
（2）光照调控：根据LDP/SDP植物的临界日长；
（3）激素调控：CTK促进果实开花，GA调控LDP开花，ET促进菠萝开花；
（4）营养调控：C/N比理论，硼，蔗糖促进开花，C/N高促进开花（长日，日中性），有利于花器官发育；春化作用：经过低温诱导促进植物开花的作用，引起开花抑制基因染色质结构的改变，解除对植物开花的抑制。DNA复制进行传递。
感受低温的部位主要是生长点（分生组织），（加速育种过程，春化处理，非低温季节经过春化处理繁殖加代），质膜透性增加，代谢反应敏感，抗逆力下降。
光周期现象：生长在地球上不同地区的植物在长期适应过程中表现出生长发育的周期性变化，植物对日照长度发生反应的现象为光周期现象（自然界-昼夜间的光暗交替称为光周期）
长日植物（LDP）：日照长度长于某一临界日长才能成花。延长日照可促进和提早成花。
短日植物（SDP）：日照长度短于某一临界日长才能成花。延长黑暗缩短光照可促进提早成花。
日中性植物（DNP）：对日照长度并不敏感。
接受光周期诱导的是叶片，（人工光周期诱导，加速两种繁育，南繁北育）。
引种:（1）温度差异（最低温要求，北方→南方：温度较高不能满足最低温，只进行营养生长不开花结果）。（2）光周期特性：（日照条件的差异：短日：北方→南方：将提前开花，选择晚熟的品种；南方→北方：早熟品种；长日：北方→南方延迟开花，早熟品种；南方→北方：晚熟品种；短日：南方→北方推迟成花，延长营养生长期，增加产量）
光期和暗期的作用
（1）光照16小时暗期8小时营养生长
光照8小时暗期16小时开花
光照4小时暗期8小时营养生长
光照16小时暗期32小时开花
与比例无关，超过临界夜长才开花，一定长度暗期更重要。
（2）24小时：暗期超过临界夜长短日开花，长日营养；暗期短于临界夜长，短日营养长日开花；光周期，在长日期中插入一次短时黑暗无影响，短日营养长日开花；短光周期，在长暗期中给予一次瞬时光照，短日营养长日开花；
<24小时：暗期短于临界夜长短日营养长日开花。（光暗等长）
>24小时：暗期长于临界夜长短日开花长日营养。（光暗等长）
表明：暗期更重要，暗期长度是植物成花的决定因素。尤其是短日植物，要求超过一个临界的连续黑暗，光暗相对长度不是光周期现象的决定因子。
光敏色素：阻止开花作用光谱红光最大有效，成花反应是一种红光-远红光可逆反应，是光敏色素参与的反应。
光对植物生长发育的影响
（1）提供能源，是高能持续反应，光能→化学能，光合作用的能源，促进蒸腾作用（叶绿体色素）；（2）调节作用：作为环境调节信号调节生长发育代谢，低能瞬时的反应，光促进种子萌发，光形态建成，生长抑制，节律现象，小叶运动，开花过程（光敏色素、隐花色素）。
蓝光信号诱导气孔开启
保卫细胞有光受体，能感受蓝光信号。蓝光信号能通过光受体激活质膜上的H+-ATP酶将质子泵出细胞外，建立跨膜质子电动势，驱动保卫细胞外面钾离子通过质膜上的内向钾离子通道进入保卫细胞，这是一种钾
离子的主动运输机制。钾离子的进入降低了保卫细胞的水势而吸水，通过膨压运动使气孔开启。
蔗糖对气孔的开放维持和气孔关闭有关，脱落酸促进气孔关闭，细胞分裂素促进开启。
控制果实成熟的措施
（1）利用一些物质抑制乙烯或ACC的合成。如A VG和AOA是乙烯生物合成的抑制剂，Co2+是乙烯生物合成的抑制剂，阻抑ACC转化乙烯的反应。
（2）利用一些物质抑制乙烯的生理作用。
（3）利用基因工程手段。
乙烯生物合成是一个蛋氨酸的代谢循环。ACC合成是乙烯生物合成的限速步骤，催化SAM成为ACC的ACC合酶。乙烯的生物合成的最后一步即ACC转变为乙烯的反应是由ACC氧化酶催化的，在有氧条件下形成乙烯，该酶也是乙烯生物合成中的关键酶，限速作用。
植物衰老的调控
衰老过程受遗传基因控制，衰老下调基因（SPG）如编码光合作用的多数蛋白质基因，衰老上调基因（SAD）如水解酶、蛋白酶、纤维素酶。
1、遗传调控：应用基因工程可以对植物器官的衰老进行调控如PCR，超氧化物歧化酶等抗氧化酶过度表达产生抗衰老基因（番茄ACC合成酶反义RNA转基因番茄，获得ACC合成酶反义RNA转基因番茄植株，果实乙烯产量下降，推迟衰老成熟）
2、抗氧化体系调控：抗氧化体系能有效清除自由基，称为自由基和活性氧的清除剂
1、、抗氧化化物质：抗氧化剂（V A VE VC、还原型谷胱甘肽、类胡萝卜素……）清除过氧化氢等自由基
2、、抗氧化酶类：保护酶系统SOD、POD（过氧化物酶）、CAT（过氧化氢酶）
3、植物激素调控：脱落酸和乙烯促进衰老，细胞分裂素、赤霉素、低浓度生长素延缓衰老，抑制RNA酶和蛋白酶的活性，防止水解，阻止叶绿体丧失。
4、环境：温度（低温高温诱发自由基产生，导致生物膜相变）
光照（光延缓衰老，黑暗加速衰老）
气体（氧气浓度过高能加速自由基形成，加速衰老）
水分（水分胁迫促进乙烯和脱落酸形成，加速衰老）
矿质（缺氮叶片易衰老，银离子、镍离子延缓叶片衰老）
干旱对植物的影响（耐旱御旱避旱机制）
1、生长受到抑制：植物的生长对干旱很敏感，水分子缺失时分生组织、细胞膨压降低，细胞分裂减慢甚至停止，生长受到抑制，轻微亏缺即可引起生长速率明显下降，植株生长矮小。
2、水分重新分配：干旱时植物不同器官或不同组织间的水分按各部分水势高低重新分配，水势高的部位水分向水势低的部位流动，如幼叶向老叶夺取水分，成熟部分从胚胎组织夺取水分。（盐害：渗透胁迫导致生理干旱，细胞脱水）
3、气孔关闭影响矿质盐和二氧化碳的吸收，水分不足，气孔开度变小或关闭，蒸腾减弱，影响矿质盐运输。同时二氧化碳进入叶肉细胞困难，增大光合作用气孔限制。如严重缺水，则增大光合作用的非气孔限制，导致光合速率明显下降，提高呼吸作用。
4、抑制合成代谢，加强分解代谢。蛋白质、叶绿素分解大于合成DNA RNA含量减少，促进生长发育的植物激素减少，而抑制生长发育的激素增加，由此破坏了正常代谢。（冷害：酶的活性降低，代谢紊乱，光合呼吸降低；高温：代谢性饥饿，有毒物质积累；盐害：营养缺失，例子都还，代谢紊乱，氧化胁迫）
5、蛋白质变性，机械性损伤没改变膜的结构与透性（冷害：膜脂相变，选择透性下降，溶质外渗；冻害：结冰冻害，原生质脱水）
耐旱性：代谢反应阻止降低修复由水分亏缺造成的损伤，有细胞体积减小，渗透势降低，束缚水含量高的特点。渗透调节能力是耐旱最重要的生理机制，干旱时根系迅速合成脱落酸，引起气孔关闭，减少水分散失，水分胁迫诱导蛋白质形成增强耐旱性。
交叉适应
植物经历了某种逆境后能提高对另一些逆境的抵抗能力，对这种不良环境之间的相互适应作用称为交叉适
应。如低温、高温，提高植物对水分胁迫的抵抗力，缺水、缺肥、盐溃等处理可提高烟草对低温和缺氧的抵抗力，干旱和盐处理可提高水稻幼苗的抗冷性。ABA是交叉适应的作用物质，逆境会导致ABA含量增加，ABA作为逆境信号物质，诱导植物发生某些适应性的生理生化变化，增强植物的抗逆性；逆境蛋白产生、渗透调节物质的增加、生物膜对粒径的适应、活性氧的产生和清除机制都可引起交叉适应。
特点：
①多种保护酶参与，如SOD，光谷甘肽还原酶，APX。
②多种逆境条件下植物体内脱落酶、乙烯含量都增加。
③产生逆境蛋白：一种逆境产生多种蛋白，多种逆境产生同种蛋白。
④多种逆境条件下：植物会积累脯氨酸等渗透调节物质，提高抗逆能力。生物膜结构和特性发生发生相似变化，自由基产生和清除达平衡。
⑤在一种逆境下植物生长受抑制，各种代谢发生相应变化，减弱对胁迫条件的敏感性，故对另一种逆境胁迫可能导致的危害有了更强的适应性。
植物逆境适应：渗透调节、活性氧代谢、激素变化、逆境蛋白
综述渗透调节、活性氧代谢、激素变化、逆境蛋白与植物逆境适应的关系
①植物在受到水分胁迫时，细胞内主动积累溶质，提高细胞液浓度，降低渗透势，提高保水能力，以维持正常膨压和生理功能，从而适应水分胁迫。渗透调节物质可分为两大类：一类是植物从外界吸收的无机离子，如K+、Cl－、Na+、Ca2+、Mg2+、NO3－等；另一类是细胞主动合成的有机溶质，如可溶性糖、脯氨酸、甜菜碱等。
②各种环境胁迫都会引起活性氧（ROS）积累，产生氧化胁迫。这可能是逆境伤害的一个普遍的重要原因。在正常条件下，植物体内自由基的产生与清除处于动态平衡状态，由于细胞内积累的自由基浓度很低，不会造成严重伤害。但是，当植物受到逆境胁迫时，体内自由基的产生与清除之间的平衡被破坏，产生速率大于清除速率。当自由基的浓度超过伤害“阈值”时，就会导致多糖、脂质、核酸、蛋白质等生物大分子的氧化损伤。尤其是膜脂中的不饱和脂肪酸的双键部位，最易受到自由基的攻击，发生膜脂过氧化作用，并引发连锁反应，使膜结构遭受破坏。导致细胞内组分外渗和代谢紊乱。
③在逆境胁迫下，植物体内的激素含量和活性会发生变化，并通过这些变化来影响生理代谢过程。逆境下植物体内五大类激素变化的基本规律是：生长素、赤霉素和细胞分裂素含量减少，而脱落酸和乙烯含量增加。ABA是一种胁迫激素，它调节着植物对逆境的适应。例如，在低温、高温、干旱、盐渍、
水涝等逆境胁迫下，植物体内
ABA含量都会大量增加。乙烯可以减轻胁迫对植物的伤害，促进器官衰老，引起枝叶脱落，减少蒸腾面积，有利于保持水分平衡。
④多种逆境都能诱导植物体内合成新的蛋白质。凡是由逆境诱导产生的蛋白统称为逆境蛋白。如渗调蛋白的积累是植物生长受抑、适应逆境所产生的一种原初免疫反应，它可能是一种耐脱水蛋白，并具有抗真菌活性；有机体在受到热激伤害后，体内变性蛋白急剧增加，热激蛋白可以与变性蛋白结合，维持它们的可溶状态；LEA蛋白是高度亲水性的，在沸水中仍保持稳定的可溶性。干旱、盐胁迫及低温胁
C4植物光呼吸，CO2补偿点低于C3植物，C4植物为高光效植物
C4植物PEP羧化酶活性高，对二氧化碳亲和力大，C4二羧酸由叶肉细胞进入维管束鞘脱羧，起一个“CO2泵”作用，增加维管束鞘细胞CO2╱O2比值，增强Rubisco的羧化反应，抑制其加氧反应。
C4植物PEPC活性高，净光合速率比C3植物高，CO2补偿点比C3植物低。
C4植物光呼吸酶系主要集中在维管束鞘细胞，光呼吸局限在维管束鞘内进行，在他外面的叶肉细胞具有对CO2亲和力很大的PEPC，所以即使光呼吸在维管鞘细胞放出CO2也很快被叶肉细胞再次吸收利用，不易漏出。
C4植物细胞中的反应
两类光合细胞，分别为叶肉细胞和维管束鞘细胞（BSC），C4植物叶片的BSC发育良好，有花环结构，在叶肉细胞中，在PEPC催化下，PEP固定CO2生成草酰乙酸（OAA），OAA被还原为苹果酸（Mal）Mal或天冬氨酸被运到维管束鞘细胞中去，在那里脱羧变成丙酮酸，脱羧释放CO2，BBC中的C3途径同化。
景天酸途径反应
夜间：气孔开放，吸收二氧化碳，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化下形成OAA进一步还原为MAL，积累在液
泡中，PH降低
白天：气孔关闭，MAL---细胞质脱羧释放二氧化碳，由C3途径同化，脱羧后形成磷酸丙糖，通过糖酵解过程形成PEP，再循环
光顾呼吸C2途径
叶绿体中形成的乙醇酸转至过氧化体，乙醇酸氧化还原酶催化，氧化成乙醛酸和过氧化氢，乙醛酸经过转氨酶作用变成甘氨酸，进入线粒体，发生氧化脱羧和羟甲基转移反应变为丝氨酸，产生NADH，NH3,CO2，丝氨酸转回过氧化体，与乙醛酸进行转氨作用，变成甘氨酸，丝氨酸变为羟基丙酮酸，在NADH，还原下形成甘油酸，回到叶绿体，甘油酸激酶作用下生成PGA，进入卡尔文循环，再生RUBP
（景天酸代谢途径和C4途径：景天酸代谢植物时间（黑夜白天）分开，C4植物两次羧化反应空间上（叶肉CELl，BSC）合并，RUBISCO兼性酶（催化羧化反应和加氧反应））
水－水循环
假环式电子传递中，光合电子，H2O－PS11－PQ－Cytb／f复合体－PC－PSO－Fd－O2，Fd是单电子传递体，O2获得超氧阴离子自由基O2，
强光下，光反应同化力超过暗反应要求导致电子受体NADP+不足，光激发高能电子传给氧，形成超氧阴离子自由基O2，光合机构有伤害性，水水循环减少O2积累，保护光合机构。
植物激素：
生长素（IAA）：快速分裂和生长的组织（分生组织、生长点）合成
促进细胞伸长，诱导调控维管束分化，调控根分化形成，促进果实发育，
疏花疏果
乙烯：杨氏循环合成（ACC→乙烯）三重反应偏上生长，促进果实成熟，促进脱落衰老、开花，打破种子休眠。（抗逆性：减轻胁迫对植物的伤害，促进器官衰老，引起枝叶脱落，减少蒸腾面积，有利于保持水分平衡，调节呼吸代谢，参与伤害修复，提高植物对逆境的抵抗力。）
（I AA和乙烯：高浓度IAA和乙烯都抑制植物生长，IAA和乙烯促进黄瓜多开雌花，高浓度IAA促进乙烯合成，以上为乙烯作用。IAA分解加快，低浓度IAA促进生长，乙烯抑制生长，促进成熟，乙烯提高生长素氧化酶活性，乙烯抑制IAA生物合成，抑制IAA极性运输。）
赤霉素（GA）：快速生长合成；促进茎节伸长（与IAA：作用于整个植株，只茎伸长，不存在高浓度抑制，只对矮生起作用）；影响花芽分化和性别表达，打破休眠促进萌发，诱导种子水解酶合成；诱导单性结实，促进细胞分裂分化，提高坐果率，促进养分吸收，抑制衰老。
脱落酸（ABA）：根尖、成熟叶片中合成；促进休眠，抑制萌发生长（胁迫激素），提高抗逆性，增强生长活性，调节气孔运动，（促进气孔关闭，降低蒸腾作用）；促进衰老（独立作用）；调控种子发育成熟（促进耐干旱性，晚期胚胎丰富蛋白合成）也有生理促进效应。（抗逆性：使生物膜稳定，减少自由基对膜的损伤，增加渗调能力，维持水分平衡，促进逆境蛋白合成）
（赤霉素和脱落酸：长日照条件下：促进合成GA，打破休眠诱导萌发生长，短日照条件下，促进合成ABA，抑制萌发，利于休眠的诱导，共同前体物质异戊烯基焦磷酸（IPP）
一——一→GA/ABA升高→生长
长日照
IPP→FPP→
短日照
一——一→GA/ABA下降→休眠）
细胞分裂素（CTK）:根尖中合成；促进细胞分裂，体积横向扩大；调节茎尖和根生长，促进侧芽、不定芽生长分化，解除顶端优势；抑制叶片衰老，诱导气孔开放
（生长素与赤霉素：GA促进IAA合成，减慢IAAA分解，IAA影响GA合成，IAA 和GA在促进细胞伸长生长过程中协同作用）
（IAA与CTK：CTK/IAA高，愈伤组织分化出芽，CTK/IAA低，分化出根吗，CTK和IAA中间水平，愈伤组织只生长不分化。）
油菜素内酯（BR）;甾醇类物质，引起生长偏上的激素ET. 防止反应：茉莉酸（JA）
促进生根，维管束分化:IAA 打破休眠，雄花分化:GA 侧芽不定芽分化:CTK
促进休眠，抑制萌发：ABA
植物生理学作业 绪论 一. 名词解释： 植物生理学：是研究植物生命活动规律的科学，包括研究植物的生长发育与形态建成，物质与能量转化、信息传递和信号转导等3方面内容。 第一章植物的水分生理 一. 名词解释 ①质外体途径：是水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动方式，阻力小，水分移动速度快。 ②共质体途径：是指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。 ③渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 ④水分临界期：指植物对水分不足特别敏感的时期。 二. 思考题 1. 将植物细胞分别放在纯水和1 mol·L-1蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化 答：渗透势是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能；而压力势是指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果，是由于细胞壁压力的存在而增加水势的值；水势是衡量水分反应或做功能量的高低，是每偏摩尔体积水的化学势差。所以： （1）将植物细胞放入纯水中，由于纯水的浓度比细胞内液的浓度低，因此，纯水会向细胞质移动，引起细胞被动吸水，原生质体吸水膨胀，细胞的渗透势升高，压力势是增大，从而细胞的水势上升。 （2）而将植物细胞放入1 mol·L-1蔗糖溶液时结果则相反，植物细胞失水，发生质壁分离，胞内的离子浓度升高，细胞渗透势下降，压力势减少，即细胞水势明显降低。 4. 水分是如何进入根部导管的水分又是如何运输到叶片的 答：根系是陆生植物吸水的主要器官，它从土壤中吸收大量水分，以满足植物体的需要。植物根系吸水主要通过质外体途径、跨膜途径和共质体途径相互协调、共同作用，使水分进入根部导管。 而水分的向上运输则来自根压和蒸腾拉力。正常情况下，因根部细胞生理活动的需要，皮层细胞中的离子会不断地通过内皮层细胞进入中柱，于是中柱内细胞的离子浓度升高，渗透势降低，水势也降低，便向皮层吸收水分。根压把根部的水分压到地上部，土壤中的水分便不断补充到根部，形成了根系吸水的动力过程之一。蒸腾作用是水分运输的主要动力。正常生理情况下，叶片发生蒸腾作用，
2、细胞信号转导：是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程 。 3、代谢源（metabolic source ）: 是指能够制造并输出同化物的组织、器官或部位。如绿色植物的功能叶，种子萌发期间的胚乳或子叶，春季萌发时二年生或多年生植物的块根、块茎、种子等。 4、代谢库：接纳消耗或贮藏有机物质的组织或部位。又称代谢池 。 5、光合性能：是指植物光合系统的生产性能或生产能力。光合生产性能与作物产量的关系是：光合产量的多少取决于光合面积、光合性能与光合时间三项因素。农作物经济产量与光合作用的关系可用下式表示： 经济产量=[(光合面积 X 光合能力 X 光合时间）— 消耗] X 经济系数 6、光合速率（photosynthetic rate ）：是指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量。常用单位12--??h m mol μ，1 2--??s m mol μ 7、光和生产率（photosynthetic produce rate ）：又称净同化率（NAR ）,是指植物在较长时间（一昼夜或一周）内，单位叶面积产生的干物质质量。常用单位1 2--??d m g 8、氧化磷酸化：生物化学过程，是物质在体内氧化时释放的能量供给ADP 与无机磷合成ATP 的偶联反应。主要在线粒体中进行。 9、质子泵：能逆浓度梯度转运氢离子通过膜的膜整合糖蛋白。质子泵的驱动依赖于ATP 水解释放的能量，质子泵在泵出氢离子时造成膜两侧的pH 梯度和电位梯度。 10、水分临界期：作物对水分最敏感时期，即水分过多或缺乏对产量影响最大的时期 。 11、呼吸跃变（climacteric ）：当果实成熟到一定时期，其呼吸速率突然增高，最后又突然下降的现象。 12、种子活力：即种子的健壮度，是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和，是种子品质的重要指标。 13、种子生活力（viability ）：是指种子的发芽潜在能力和种胚所具有的生命力，通常是指一批种子中具有生命力（即活的）种子数占种子总数的百分率。 14、光饱和点：在一定的光强范围内，植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照度值。 15、光补偿点：植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值。在光补偿点以上，植物的光合作用超过呼吸作用，可以积累有机物质。 阴生植物的光补偿点低于阳生植物，C3植物低于C4植物。 16、同化力：ATP 和NADPH 是光合作用过程中的重要中间产物，一方面这两者都能暂时将能量贮藏，将来向下传递；另一方面，NADPH 的H+又能进一步还原CO2并形成中间产物。这样就把光反应和碳反应联系起来了。由于ATP 和NADPH 用于碳反应中的CO2同化，所以把这两种物质合成为同化力（assimilatory power ）. 17、极性运输：极性运输就是物质只能从植物形态学的上端往下运输，而不能倒转过来运输。比如生长素的极性运输：茎尖产生的生长素向下运输，再由根基向根尖运输。生长素是唯一具有极性运输特点的植物激素，其他类似物并无此特性 。 18、生理酸性盐：选择性吸收不仅表现在对不同的盐分吸收量不同，而且对同一盐的阳
植物学与植物生理学复习资料 植物学部分 第一章细胞和组织 一、名词： 1、胞间连丝 2、传递细胞 3、细胞周期 4、无限维管束 5、组织 6凯氏带 二：填空： 1、次生壁是细胞停止生长后，在初生壁内侧继续积累细胞壁，其主要成分是纤维素。 2、植物细胞内没有膜结构，合成蛋白细胞的是核糖体。 3、植物体内长距离运输有机物和无机盐的特化组织是导管。 4、基本组织的细胞分化程度较浅,可塑性较大,在一定条件下,部分细胞可以进一步 转化为其他组织或温度分裂性能而转化为分生组织。 5、植物细胞是植物体结构和功能的基本单位。 6、植物细胞在进行生长发育过程中，不断地进行细胞分裂，其中有丝分裂是细胞 繁殖的基本方式。 三、选择： 1、在减数分裂过程中，同源染色体的联会发生在减数分裂第一次分裂的偶线期。 2、随着筛管的成熟老化，端壁沉积物质而形成胼胝体。 3、裸子植物输导水分和无机盐的组织是管胞。 4、有丝分裂过程中着丝点的分裂发生在分裂的后期。 5、细胞核内染色体的主要组成物质是DNA和组蛋白。 6、植物的根尖表皮外壁突出形成的根毛为吸收组织。 7、植物呼吸作用的主要场所是线粒体。
8、有丝分裂过程中，染色体的复制在分裂的间期。 9、禾谷类作物的拔节抽穗及韭、葱割后仍然继续伸长，都与居间分生组织活动有 关。 10、细胞的胞间层，为根部两个细胞共有的一层，主要成分是果胶质。 11、植物细胞的次生壁，渗入角质、木质、栓质、硅质等特化，从而适应特殊功能 的需要。 12、有丝分裂过程中，观察染色体形态和数目最好的时期是中期。 13、根尖是根的先端部分，内含有原分生组织，这一组织位于分生区的根冠。 四、简答： 1、简述维管束的构成和类型？ 答：（1）构成：木质部和韧皮部构成。（2）分类：有限维管束和无限维管束。 2、试述植物细胞有丝分裂各期的主要特征？ 答：（1）间期：核大、核仁明显、染色质浓、染色体复制。（2）前期：染 色体缩短变粗、核仁、核膜消失、纺锤体出现。（3）中期：纺锤 体形成。染色体排列在赤道板上；（4）后期：染色体从着丝点分 开，并分别从赤道板向两极移动；（5）末期：染色体变成染色质、 核膜、核仁重现，形成两个子核。 第二章植物的营养器官 一、名词解释： 1、芽： 2、根灌： 1、泡状细胞： 二、填空题： 1、植物根的生长过程中，能不能产生侧根，侧根起源于中柱鞘。 2、禾本科植物茎表皮的内方有几层厚壁组织，它们连成一环，主要起支持作用。 3、禾本科植物的叶由叶片和叶鞘两部分组成。 4、禾本科植物的茎不能增粗，是因为其维管束内没有形成层所致。 5、茎内细胞通过皮孔可以与外界进行气体交换。 6、禾本科植物气孔器的保卫细胞的形状不同与双子叶植物呈哑铃形。 7、落叶是植物对低温、干旱等不良环境的一种适应。 8、双子叶植物次生生长过程中，维管束形成层主要进行平周(切向)分裂向内、向外产 生新细胞。 三、选择题： 1、双子叶植物根的木栓形成层发生于（中柱鞘）。
《植物生理学（本科）》19年6月作业考核-0001 试卷总分:80 得分:0 一、单选题(共20 道试题,共40 分) 1.从原叶绿酸脂转化为叶绿酸脂需要的条件是 A.K+ B.PO43- C.光照 D.Fe2+ 正确答案:C 2.促进筛管中胼胝质的合成和沉积的植物激素是 A.ETH B.IAA C.GA3 D.IAA和GA3 正确答案:A 3.在豌豆种子发育过程中,种子最先积累的是 A.蛋白质 B.以蔗糖为主的糖分 C.脂肪 D.淀粉 正确答案:B 4.培养植物的暗室内,安装的安全灯最好选用 A.红光灯 B.绿光灯 C.蓝光灯 D.白炽灯 正确答案:B 5.春天树木发芽时,叶片展开前,茎杆内糖分运输的方向是 A.从形态学上端运向下端 B.从形态学下端运向上端 C.既不上运也不下运 D.无法确定 正确答案:B 6.一分子的乙酰CoA,经TCA循环一圈,可产生的NADH分子数为
A.1 B.2 C.3 D.4 正确答案:D 7.通常每个光合单位包含的叶绿体色素分子数目为 A.50—100 B.150—200 C.250—300 D.350--400 正确答案:C 8.磷酸戊糖途径在细胞中进行的部位是 A.线粒体 B.叶绿体 C.细胞质 D.内质网 正确答案:C 9.叶片衰老时,植物体内的RNA含量 A.显著下降 B.显著上升 C.变化不大 D.不确定 正确答案:A 10.α-淀粉酶又称内淀粉酶,该酶活化时需要 A.Ca2+ B.Mg2+ C.K+ D.Mn2+ 正确答案:A 11.在提取叶绿素时,研磨叶片时加入少许CaCO3,其目的是 A.使研磨更充分 B.加速叶绿素溶解 C.使叶绿素a、b分离 D.保护叶绿素
第一章植物的水分生理 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？ 答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。 答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。可以说，没有水就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。 水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面： ●水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在70~90%，使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。 ●水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。 ●水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。 ●水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀），使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传粉。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？ ●通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。 ●膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？ 答：进入根部导管有三种途径： ●质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。 ●跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。 ●共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。 这三条途径共同作用，使根部吸收水分。 根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。 运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？ ●保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。 ●保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。 保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。 6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？ ●细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。 ●细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸
《植物生理学》考试大纲 第一部分理论教学 一、内容提要 植物生理学是研究植物生命活动规律，揭示植物生命现象本质的科学。植物的生命活动是在水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用等基本代谢的基础上，表现出种子的萌发、营养器官的生长、开花、受精、果实和种子的成熟等生长发育过程。 通过该课程的学习，可让学生系统掌握研究植物生命活动规律及其调控的方法和技术，学会用严谨的科学实验手段认识和分析生命现象和规律，创造性地调控植物生理功能，培养学生将植物生理学理论与相关基础课程理论相结合、并灵活应用于生物技术、生物科学和农学研究和实践中的能力。 二、选用教材 潘瑞炽主编.植物生理学(第7版).北京:高等教育出版社出版,2012 三、教学内容 (一)绪论 1植物生理学的定义、内容和任务 2植物生理学的产生和发展 3 植物生理学的展望(自学) 重点：植物生理学的定义和任务，植物生理学的产生和发展。 难点：植物生理学的定义。 思考题： 1、为什么说“植物生理学是农业的基础学科”？ 2、植物生理学的定义是什么？根据你所知的事实，举例分析讨论之。 (二)第一章植物的水分生理
1 植物对水分的需要 1.1 植物的含水量 1.2 植物体内水分存在状态 1.3 水分在植物生命活动中的作用 2 植物细胞对水分的吸收 2.1 水分跨膜运输的途径 2.2水分跨膜运输的原理(自学) 2.3 细胞间的水分移动 3根系吸水和水分向上运输 3.1 土壤中的水分 3.2 根系吸水 3.3 水分向上运输 4 蒸腾作用 4.1 蒸腾作用的生理意义、部位和指标 4.2 气孔蒸腾 4.3 影响蒸腾作用的因素 5 合理灌溉的生理基础 5.1 作物的需水规律 5.2 合理灌溉的指标 5.3 节水灌溉的方法 重点：水势，细胞的水势，细胞吸水的方式，根系吸水的途径和动力，水分运输的途径和动力，合理灌溉。 难点：细胞水势的概念和根系吸水的途径和机理，气孔运动的机理。
第一章植物的水分生理 ●水势：水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得商。 ●渗透势：亦称溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水水势的水势下降值。 ●压力势：指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果，与引起富有弹性的细胞壁 产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。 ●质外体途径：指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。 ●共质体途径：指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连 续体，移动速度较慢。 ●渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 ●根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 ●蒸腾作用：指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。 ●蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 ●蒸腾比率：光合作用同化每摩尔CO2所需蒸腾散失的水的摩尔数。 ●水分利用率：指光合作用同化CO2的速率与同时蒸腾丢失水分的速率的比值。 ●内聚力学说：以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。 ●水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。 1.将植物细胞分别放在纯水和1mol/L 蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？答：在纯水中，各项指标都增大；在蔗糖中，各项指标都降低。 2.从植物生理学角度，分析农谚“有收无收在于水”的道理。答：水，孕育了生命。陆生植物是由水生植物进化而来的，水是植物的一个重要的“先天”环境条件。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞水分含量的状况下才能进行，否则，植物的正常生命活动就会受阻，甚至停止。可以说，没有水就没有生命。在农业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。水分在植物生命活动中的作用很大，主要表现在4个方面：水分是细胞质的主要成分。细胞质的含水量一般在70~90%使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常进行，如根尖、茎尖。如果含水量减少，细胞质便变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。水分是代谢作用过程的反应物质。在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中，都有水分子参与。水分是植物对物质吸收和运输的溶剂。一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物质只有在溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶解在水中才能进行。水分能保持植物的固有姿态。由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度（即膨胀），使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体。同时，也使花朵张开，有利于传粉。 3.水分是如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动的需要的？答：通过膜脂双分子层的间隙进入细胞。膜上的水孔蛋白形成水通道，造成植物细胞的水分集流。植物的水孔蛋白有三种类型：质膜上的质膜内在蛋白、液泡膜上的液泡膜内在蛋白和根瘤共生膜上的内在蛋白，其中液泡膜的水孔蛋白在植物体中分布最丰富、水分透过性最大。 4.水分是如何进入根部导管的？水分又是如何运输到叶片的？答：进入根部导管有三种途径：质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。这三条途径共同作用，使根部吸收水分。根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。 5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？答：保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。 6.气孔的张开与保卫细胞的什么结构有关？答：细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性地增大40~100%。细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚、外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚、两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开。 第二章植物的矿质营养 ●矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化。
第一章植物的水分生理 一、名词解释。 渗透势(solute potential):由于溶液中溶质颗粒的存在,降低了水的自由能而引起的水势低于纯水水势的值,此值为负值.其也称为溶质势. 质外体途径(apoplast pathway): 指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动方式速度快。 共质体途径(symplast pathway): 指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。 渗透作用(osmosis):物质依水势梯度而移动,指溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象.对于水溶液而言,就是指水分子从水势高的系统通过半透膜向水势低的系 统移动的现象. 蒸腾作用(transpiration): 指水分以气体状态,通过植物体的表面，从体内散失到体外的现象。 二、思考题 1、将植物细胞分别放在纯水和1mo l／L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水 势及细胞体积各会发生什么变化？ 答：在正常情况下，植物细胞的水势为负值，在土壤水分充足的条件下，一般植物的叶片水势为-0.8～-0.2MPa。将植物细胞放在纯水中时，纯水的水势为0，故植物细胞会吸水，渗透势、压力势及水势均上升，细胞体积变大。当吸水达到饱和时，细胞体积达最大，水势最终变为0，渗透势和压力势绝对值相等、符号相反，各组分不再变化。当植物细胞放于1mo l ／L蔗糖溶液中时，根据公式计算蔗糖溶液的水势（设温度为27 ℃，已知蔗糖的解离系数i＝1）＝-icRT＝-1mol／L×0.0083L·MPa／（mol·K）×(273+27)K＝-2.49MPa,由于细胞的水势大于蔗糖溶液的水势，因此细胞放入溶液后会失水，渗透势、压力势及水势均减少，体积也缩小，严重时还会发生质壁分离现象。如果细胞处于初始质壁分离状态，其压力势为0，水势等于渗透势。 2、植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？ 答：①保卫细胞细胞壁具有伸缩性，细胞的体积能可逆性的增大40-100%； ②保卫细胞细胞壁的厚度不同，分布不均匀。双子叶植物保卫细胞是肾形，内壁厚，外壁薄，外壁易于伸长，吸水时向外扩展，拉开气孔；禾本科植物的保卫细胞是哑铃形，中间厚，两头薄，吸水时，横向膨大，使气孔张开； ③保卫细胞的叶绿体在光下会形成蔗糖，累积在液泡中，降低渗透势，于是吸水膨胀，气孔张开；在黑暗条件下，进行呼吸作用，消耗有机物，升高了渗透势，于是失水，气孔关闭。 第二章植物的矿质营养 一、名词解释 矿质营养(mineral nutrition)：通常把植物对矿物质的吸收、转运和同化的过程称为矿质营养。 溶液培养(solution culture method)：亦称水培法，是指在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。 单向运输载体(uniport carrier)：指能催化分子或离子单方向的顺着电化学势梯度跨质膜运输的载体蛋白。质膜上已知的单向运输载体有运输 等载体。 生物固氮(biological nitrogen fixation)：指某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。 诱导酶(induced enzyme)：是指植物本来不含某种酶，但在特定外来物质的诱导下，可以生成这种酶，这种现象就是酶的诱导形成，所形成的酶偏叫做诱导酶或适应酶。 二、思考题。
一、名词解释： 1、原生质体：是指活细胞中细胞壁以各种结构的总称（1分），细胞的代谢活动 主要在这里进行（1分）。是分化了的原生质（1分）。 2、胞间连丝：是指穿过细胞壁的细胞质细丝（1分），是细胞原生质体之间物质和信息（1分）直接联系的桥梁（1分）。 3、生物膜：植物细胞的细胞质外方与细胞壁紧密相连的一层薄膜，称为质膜或细胞膜（1.5分）。质膜和细胞的所有膜统称为生物膜（1.5分）。 4、有丝分裂：也叫间接分裂，是植物细胞最常见、最普遍的一种分裂方式（1分）。它的主要变化是细胞核中遗传物质的复制及平均分配（2分）。 5、植物组织：人们常常把植物的个体发育中（1分），具有相同来源的（即由同一个或同一群分生细胞生长、分化而来的）（1分）同一类型的细胞群组成的结构和功能单位，称为植物组织（1分）。 6、分生组织：是指种子植物中具有持续性（1分）或周期性分裂能力（1分）的细胞群（1分）。 7、维管束：是指在蕨类植物和种子植物中（1分）由木质部、韧皮部和形成层（有或无）（1分）共同组成的起疏导和支持作用的束状结构（1分）。 8、后含物：是指存在于细胞质、液泡及各种细胞器（1分），有的还填充于细胞壁上的各种代谢产物及废物（1分）。它是原生质体进行生命活动的产物（1分）。 9、花序：多数植物的花是按照一定的方式（1分）和顺序着生在分枝或不分枝的花序轴上（1分），花这种在花轴上有规律的排列方式，称为花序（1分）。10、年轮：是指在多年生木本植物茎的次生木质部中（1分），可以见到的同心圆环（1分）。年轮的产生是形成层活动随季节变化的结果（1分）。 11、渗透作用：水分从水势高的一方（1分）通过半透膜（1分）向水势低的一方移动的现象称为渗透作用（1分）。 12、光合作用：是指绿色植物吸收太的能量（1分），同化二氧化碳和水（1分）， 制造有机物质并释放氧气的过程（1分）。 13、植物的呼吸作用：是指植物的生活细胞在一系列酶的作用下（1分），把某些有机物质逐步氧化分解，并释放能量的过程（1分）。分为有氧呼吸和无氧呼吸两大类（1分）。 14、植物激素：是指在植物体合成的（1分），通常从合成部位运往作用部位（1分），对植物的生长发育具有显著调节作用的微量有机物（1分）。 15、植物的抗逆性：在正常的情况下，植物对各种不利的环境因子都有一定的抵抗或忍耐能力（2分），通常把植物对逆境的抵抗和忍耐能力叫植物的抗逆性，简称抗性（1分）。 二、填空（每空0.5分，分） 1、缺水时，根冠比( 上升）；N肥施用过多，根冠比（下降）；温度降低，根冠比（上升）。 2、肉质果实成熟时，甜味增加是因为（淀粉）水解为（糖）。 3、种子萌发可分为（吸胀）、（萌动）和（发芽）三个阶段。 4、根部吸收的矿质元素主要通过（导管）向上运输。 5、植物细胞吸水有两种方式，即（吸胀作用）和（渗透作用）。 6、光电子传递的最初电子供体是（H2O ），最终电子受体是（NADP+ ）。
一、绪论 1. 植物生理学是研究植物生命活动规律与细胞环境相互关系的科学，在细胞结构与功能的基础上研究植物环境刺激的信号转导、能量代谢和物质代谢。 二、植物的水分生理 1. 水势：相同温度下一个含水的系统中一偏摩尔体积的水与一偏摩尔体积纯水 之间的化学势差称为水势。把纯水的水势定义为零，溶液的水势值则是负值。 水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 2. 衬质势：由于衬质( 表面能吸附水分的物质，如纤维素、蛋白质、淀粉等) 的存在而使体系水势降低的数值。 3. 压力势：植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值。 4. 渗透势：溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。 5. 渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。 6. 质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象。 7. 吸胀作用：亲水胶体物质吸水膨胀的现象称为吸胀作用。胶体物质吸引水分 子的力量称为吸胀。 8. 根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。伤流和吐水现象是根压存在的证据。 9. 蒸腾作用：水分通过植物体表面（主要是叶片）以气体状态从体内散失到体外的现象。 10．蒸腾效率：植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比，常用g·kg-l 表示。 11. 蒸腾系数：植物每制造1g 干物质所消耗水分的g 数，它是蒸腾效率的倒数， 又称需水量。12. 气孔蒸腾：植物细胞内的水分通过气孔进行蒸腾的方式称为气孔蒸腾。 13. 气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节，但调节保卫细胞水势的途径比 较复杂。 14. 保卫细胞：新月形的细胞，成对分布在植物叶气孔周围，控制进出叶子的气 体和水分的量。形成气孔和水孔的一对细胞。双子叶植物的保卫细胞通常是肾 形的细胞，但禾本科的气孔则呈哑铃形。气孔的保卫细胞含有叶绿体，因为细胞壁面对孔隙的一侧（腹侧）比较厚，而外侧（背侧）比较薄，所以随着细胞内压 的变化，可进行开闭运动。 15. 蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。 16. 水孔蛋白：存在在生物膜上的具有通透水分功能的内在蛋白。水通道蛋白亦称水通道蛋白。 17. 内聚力（the cohesion value) 又叫粘聚力，是在同种物质内部相邻各部分之 间的相互吸引力，这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。 18. 蒸腾拉力- 内聚力- 张力学说 19. 萎焉：水分亏缺严重时，植物细胞因失水而松弛，靠膨压维持挺立状态的叶 片和茎的幼嫩部分下垂，这种现象叫萎焉。 20. 暂时萎焉：当蒸腾作用强烈，根系吸水及转运水分的速度较慢，不足以弥补蒸腾失水时， 发生暂时萎焉，当蒸腾速率降低时，根系吸水的水分足以弥补失水，消除水分亏缺，即使不浇水或者通过荫蔽能恢复，这种靠降低蒸腾就能消除的萎焉。
绪论 一、植物生理学的定义和研究内容 二、植物生理学产生与发展 三、植物生理学的任务与展望 四、学习方法 一.植物生理学（Plant Physiology）的定义及研究内容 1.定义： 简言之，植物生理学就是研究植物生命活动规律，揭示植物生命现象本质的一门科学。 植物的生命活动是在水分代谢，矿质营养，光合作用和呼吸作用，物质的运输与分配以及信息传递和信号转导等基本代谢基础上，所展示的种子萌发，生长，运动，开花，结实等生长发育过程。植物生理学就是研究和探索这些生命活动的各个生理过程内在的奥秘及其与环境的相互关系，通过对这些功能和作用机制，机理的研究，阐明植物生命活动的规律和本质。要点：（1）研究的对象是植物。因为绿色植物在生物界中具有无与伦比的特殊性——自养性，即它可以吸收简单的无机物（CO2、H2O和矿质元素等），利用太阳能，合成自身赖以生存任何物质（CH2O、脂肪、蛋白质、维生素等），自给自足建成自身。这就是生物的自养性。绿色植物的自养性是地球上的其它生物生存所需有机物及能量的根本来源。 （2）基本任务是探索植物生命活动的基本规律。2.研究内容 植物生理学的研究范畴不仅局限在个体，组织和器官，细胞，分子等某一结构层面上，也可以在较为宏观的个体或组织，器官水平上，也可以在细胞和分子的水平上。 植物完成其生活史，生命活动虽然十分复杂，从生理学角度可将其分为三大方面： ○1生长发育（growth and development）与形态建成（morphogenesis） 植物的生长发育是植物生命活动的外在表现。生长是指由于细胞数目增加，体积的扩大而导致的植物个体体积和重量的不可逆增加；发育是指由于细胞的分化所导致的新组织，新器官的出现所造成的一系列形态变化（或称形态建成），包括从种子萌发，根，茎，叶的生长，直到开花，结实，衰老，死亡的全过程。人类对植物生命活动的认识始于对其生长发育的观察和描述，如“春华秋实”，“春发，夏长，秋收，冬藏”等，正是人类对其认识的写照。 ○2物质与能量代谢（metabolism of substance and energy） 代谢过程是运行于植物体内的一系列生物化学和生物物理的变化过程。物质代谢是指物质的合成与分解过程；能量代谢是指能量的贮存与释放过程。代谢是生命活动的基础，而生长发育是代谢作用的综合表现与最终结果。代谢作用遭受破坏，生命过程就会受到影响，代谢一旦停止，生命过程就不复存在。
植物生理学复习资料 第1章（略） 第2章 根压——植物根系的生理活动使液流从根部上升的力量。 生物膜的流动镶嵌模型主要突出了膜的流动性和不对称性。 相邻细胞内水分移动的方向总是由水势高处到水势低处。 植物成熟细胞水势的三个组分是渗透势，压力势，衬质势。 植物根系吸水，根据其引起的动力的不同，可分为主动吸水和被动吸水。植物体内自由水/束缚水比值降低时，植物代谢活动削弱，抗逆性增强。检验植物细胞死活的简易方法是质壁分离。 根吸收水分的主要部位是在根毛区。 土壤水分含量较少时，能使根冠比值变大。 下列主要靠吸胀作用吸水的组织或器官是风干种子。 在土壤水分充足、温度适宜、大气湿度大的条件下，常可见到各类作物幼苗叶尖有水溢出，这种现象称为吐水。 反映植物水分胁迫最敏感而且可靠的指标是叶水势。 植物在蒸腾拉力和根压作用下，体内水分向上运输。 束缚水/自由水比值直接影响到植物生理过程的强弱，比例高则原生质呈 凝胶状态，代谢活动弱， 比值低时原生质呈溶胶 状态，代谢活动强。√ 干燥种子中细胞水势主 要由渗透势决定。× 干燥种子中细胞水势主 要由衬质势决定。√ 水稻栽培中，常将移植后 吐水的产生作为回青的 标志。√ 水分在植物生命活动中 的生理意义是什么？ 外界条件是怎样影响根 系吸收水分的？ 第3章 单盐毒害——用只含一 种盐的溶液培养植物时， 会引起植物生长不正常 而表现出毒害的现象。 植物生理学——揭示植 物的营养、生长和发育的 相互关系及其与环境相 互作用的基本规律。 在许多植物中，同化物运 输的主要形式是蔗糖。 有机物运输的主要通道 是筛管。 果树的小叶症和丛枝症 是由于缺乏元素Zn。 影响根吸收无机离子的 因素有PH、根的代谢活动 和离子相互作用。 用砂培棉花，当第4叶（幼 叶）展开时，其第1叶表 现明显缺乏症状，已知只 可能缺乏下列4者中之 一，应该是由于缺镁造 成。 分析植物元素组成即可 知道哪些元素是植物必 需元素。× K+不仅是许多酶的活化 剂，而且参与许多重要有 机物的组成。× N和S都是蛋白质的组成 成分，因为缺乏这两种元 素的症状相同，出现症状 的部位也相同。× 试分析植物失绿的可能 原因。 答：略 第4章 光饱和点——植物在一 定光强时，光合速率达到 最大值，如果继续增加光 强，光合速率也不再增 加，此时的光照强度叫光 饱和点。 光合磷酸化——叶绿体 在光照下将光合电子传 递偶联ADP转化为ATP的 过程。 光合作用——绿色植物 利用光能将CO2和H2O同 化为有机物并释放O2的 过程。 叶绿素a吸收的红光光谱 比叶绿素b的偏向长波方 向，而在兰紫光区或偏向 短波方向。 光合作用的原初反应是 在叶绿体的基粒进行的， CO2的固定和还原则是在 叶绿体的基质进行的，而 C4途径固定CO2和形成天 门冬氨酸的过程，则可能 是在叶绿体基质中进行 的。 将叶片的色素（叶绿体色 素）提取液放在直射光 下，则可观察到反射光下 呈红色，透射光下呈绿 色。 光合碳同化的C3循环中， RuBP来自磷酸甘油醛重 组。 光合作用中释放的氧气 来源于H2O和CO2。 指出下列各组物质中， CO2、NADPH、ATP是光合 碳循环所必需的。 维持植物正常生长所需 的最低光强度是稍大于 光补偿点。 在环式光合电子传递途 径中，有ATP产生。 叶绿体色素在可见光区 有2个主要吸收高峰。 光合作用的作用中心色 素是一种特殊状态的叶 绿素a。 光合有效辐射是指400～ 700nm的光。 叶绿体色素都吸收兰紫 光，而在红光区域的吸收 峰则为叶绿素所特有。× 绿色植物的气孔都是白 天开放，夜间闭合。× RuBP羧化酶/加氧酶是一 个双歧性酶，在大气氧浓 度的条件下，如降低CO2 浓度则促进加氧酶的活 性，增加CO2浓度时则促 进羧化酶的活性。√ PEP羧化酶对CO2的亲和 力比RuBP羧化酶高。√ 蓝光的能量比黄光的高 （以光量子计算）。√ 植物呈绿色是因为其叶 绿素能够最有效地吸收 绿光。× 叶绿素分子在吸收光后 能发出荧光和磷光，磷光 的寿命比荧光的长。√ 只在光下进行的呼吸叫 光呼吸。√
<<植物生理学>>期末考试复习资料 一、名词解释 1、细胞骨架：是指真核细胞中的蛋白质纤维网架体系，包括微管、微丝、中间纤维。 2、共质体：植物体活细胞的原生质体通过胞间连丝形成了连续的整体，称为共质体。 3、质外体：质膜外胞间层、细胞壁及细胞间隙彼此连接的空间称为质外体。 4、流动镶嵌模型：流动的脂质双分子层构成膜的骨架，而蛋白质分子则象一群 岛屿分布在脂质“海洋”中。膜具有不对称性和流动性的特征。 5、水势：表示细胞水分移动的势能，判断水分移动的方向。每偏摩尔体积水的化学势差。 6、水分临界期：植物对水分缺乏最敏感，最易受害的时期。此时缺水，将使产量大大降低。 7、蒸腾系数：（亦称需水量）指植物制造1克干物质所需要水分的克数。表示：水g/干物质g。 8、内聚力学说：水分子间有较大的内聚力，水柱有张力，但内聚力大于张力， 水分子对导管坒有很强的附着力，可以使水柱不至于脱离导管或被拉断，从而使水柱得以不断上升。 9、生理碱性盐：使植物对阴离子的吸收大于对阳离子的吸收，使土壤溶液的pH 值升高的盐类，如NaNO3等。 10、单盐毒害：培养液中只有一种金属离子对植物起毒害作用的现象。 11、溶液培养法：把各种无机盐按照生理浓度，以一定的比例，适宜的ph值配 制成溶液用以培养植物的方法。 12、光呼吸：是植物的绿色细胞在光下吸收O2放出CO2的过程。 13、CO2补偿点：当光和吸收的CO2量与呼吸释放的CO2量相等时，外界的CO2浓度。 14、红降现象：当光波大于685nm时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子效率急剧下降的现象。 15、光合磷酸化：叶绿体在光下把Pi与ADP合成ATP的过程。 16、末端氧化酶：指能将底物脱下的电子最终传给O2，并形成H2O或H2O2的酶类。 17、呼吸商（RQ，又称呼吸系数）：指植物组织在一定时间内，释放CO2与吸收O2数量的比值。 18无氧呼吸（细胞质）：无O2条件下，生活细胞把有机物质分解为不彻底的氧化产物，同时释放部分能量的过程。 19、源-库单位：指制造同化物的源与相应的库以及它们之间的输导组织。 20、生长中心：指正在生长的主要器官或部位。它的特点是：年龄小，代谢强， 生长快，对养分吸收强，成为养分的输入中心。 21、代谢源：指制造并输出同化物的组织、器官或部位。如成熟叶片、萌发种子的胚乳或子叶。 22、代谢库：指消耗或贮藏同化物的组织、器官或部位。如幼叶、花、果、根等。 23、植物激素：植物体内产生的、能移动的、对生长发育起显著作用的微量有机
2、植物水分代谢 水势：每偏摩尔体积水的化学势差。符号是ψw 。 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 蒸腾比率：植物每消耗1kg水时所形成的干物质的质量。 水分临界期：植物对水分不足最敏感、最易受伤害的时期。（小麦的水分临界期是孕穗期和灌浆始期—乳熟末期） 偏摩尔体积：指在恒温恒压，其他组分的浓度不变情况下，混合体系中1mol该物质所占据的有效体积。 Ψw 水势ψp 压力势ψs溶质势ψm 衬质势ψπ渗透势AQP水孔蛋白 MPa兆帕 3、植物矿质和氮素营养 必需元素：指在植物完成生活史中的、起着不可替代的直接生理作用、不可缺少的元素。（三个标准：元素不可缺少性、不可替代性和直接功能性。17种必须元素，14种矿质元素，9种大量元素、8种微量元素） 单盐毒害：将植物培养在单一盐溶液中（即溶液中只含有一种金属离子）不久植株就会呈现不正常状态，最终死亡，这种现象成为单盐毒害。 离子对抗：在单盐溶液中若加入少量含有其他金属离子的盐类，单盐毒害现象就会减弱或者消除，离子间的这种作用叫做离子对抗。 生理酸性盐：植物根系对盐的阳离子吸收多而快，导致溶液变酸的盐类。 叶片营养：也称根外营养，是指植物地上部分，尤其是叶片对矿质元素的吸收过程。 可再利用元素：某些元素进入植物地上部分以后，仍呈离子状态或形成不稳定的化合物，可不断分解，释放出的离子又转移到其他器官中去，可反复被利用的元素。（常见可再利用元素N、P、K、Mg；不可再利用元素Ca、Fe、Mn、B、S） 缺素症：当植物缺少某些元素时表现出的特殊性病症。（缺少N、Mg、S、Fe会引起缺绿病）AFS表观自由空间 4、植物的呼吸作用 能荷：是对细胞中内腺苷酸A TP-ADP-AMP体系中可利用的高能磷酸键的一种度量。其数值为（A TP+0.5ADP)/(A TP+ADP+AMP)。 呼吸商RQ：在一定时间内植物组织释放二氧化碳的摩尔数与吸收氧气摩尔数之比。 伤呼吸：植物组织因受到伤害而增强的呼吸。 呼吸速率：单位鲜重、干重的植物组织在单位时间内所释放二氧化碳的量或吸收氧气的量，也称呼吸强度。 巴斯的效应：由巴斯德发现的氧气抑制发酵作用的现象。 末端氧化酶：处于生物氧化一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或者电子传递给分子氧，形成水或过氧化氢的氧化酶。（包括细胞色素氧化酶、交替氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶。） 呼吸跃变：果实成熟过程中，呼吸速率突然上升然后又很快下降的现象。（降温可以推迟呼吸跃变；增加周围环境中的二氧化碳和氮气浓度，降低氧浓度可以降低呼吸跃变强度。） 抗氰呼吸：指某些植物的组织或者器官在氰化物存在的情况下仍能进行的呼吸。（参与抗氰呼吸的末端氧化酶为交替氧化酶） 氧化磷酸化：指呼吸链上的氧化过程偶联ADP和无机磷酸形成A TP的作用。
一、绪论 1.植物生理学是研究植物生命活动规律与细胞环境相互关系的科学，在细胞结构与功能的基础上研究植物环境刺激的信号转导、能量代谢和物质代谢。 二、植物的水分生理 1. 水势：相同温度下一个含水的系统中一偏摩尔体积的水与一偏摩尔体积纯水之间的化学势差称为水势。把纯水的水势定义为零，溶液的水势值则是负值。水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 2.衬质势：由于衬质(表面能吸附水分的物质，如纤维素、蛋白质、淀粉等)的存在而使体系水势降低的数值。 3.压力势：植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值。 4.渗透势：溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。 5.渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。 6.质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象。 7.吸胀作用：亲水胶体物质吸水膨胀的现象称为吸胀作用。胶体物质吸引水分子的力量称为吸胀。 8.根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。伤流和吐水现象是根压存在的证据。 9.蒸腾作用：水分通过植物体表面（主要是叶片）以气体状态从体内散失到体外的现象。 10．蒸腾效率：植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比，常用g·kg-l表示。 11.蒸腾系数：植物每制造1g干物质所消耗水分的g数，它是蒸腾效率的倒数，又称需水量。12.气孔蒸腾：植物细胞内的水分通过气孔进行蒸腾的方式称为气孔蒸腾。 13.气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节，但调节保卫细胞水势的途径比较复杂。 14.保卫细胞：新月形的细胞，成对分布在植物叶气孔周围，控制进出叶子的气体和水分的量。形成气孔和水孔的一对细胞。双子叶植物的保卫细胞通常是肾形的细胞，但禾本科的气孔则呈哑铃形。气孔的保卫细胞含有叶绿体，因为细胞壁面对孔隙的一侧（腹侧）比较厚，而外侧（背侧）比较薄，所以随着细胞内压的变化，可进行开闭运动。 15.蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。 16.水孔蛋白：存在在生物膜上的具有通透水分功能的内在蛋白。水通道蛋白亦称水通道蛋白。 17.内聚力（the cohesion value)又叫粘聚力，是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力，这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。 18.蒸腾拉力-内聚力-张力学说 19.萎焉：水分亏缺严重时，植物细胞因失水而松弛，靠膨压维持挺立状态的叶片和茎的幼嫩部分下垂，这种现象叫萎焉。 20. 暂时萎焉：当蒸腾作用强烈，根系吸水及转运水分的速度较慢，不足以弥补蒸腾失水时， 发生暂时萎焉，当蒸腾速率降低时，根系吸水的水分足以弥补失水，消除水分亏缺，即使不浇水或者通过荫蔽能恢复，这种靠降低蒸腾就能消除的萎焉。