作
（植）
物
生
理
生
化
1 目前国际国内对NO信号分子进行了哪些方面的研究，进展如何？
NO(nitric oxide)是自然界发现的最小的分子之一，近年来被认为是一种在植物中普遍存在的关键信号分子。除哺乳动物外， NO在原生动物、细菌、酵母和植物中也作为一种普遍存在的信号分子而起作用。NO是一种气体自由基，容易得到或失去一个电子，因而能以一氧化氮自由基(NO·)、亚硝酸正离子(NO+)和硝酰自由基(NO-)3种形式存在。NO的作用范围主要是产生NO的细胞和邻近的
细胞。
在植物中对NO的研究主要集中在NO的产生、生理功能、信号转导、对基因表达的调节、体内NO水平调节五个方面。
1 NO的产生
植物体内至少存在三条形成NO的途径：①类似于动物的NO合酶(NOS)途径；
②硝酸还原酶(NR)途径；③非酶促反应三条途径完成。
NO在植物中的合成及功能
NOS能催化L-精氨酸(L-arginine)生成L-瓜氨酸 (L-citrulline)和NO，在此反应中NADPH和分子氧是必须的，精氨酸首先被转变成为羟基精氨酸，一种非释放的中间产物，然后生成瓜氨酸和NO。
硝酸还原酶 (NR) 也是植物产生NO的来源。NR利用NAD(P)H作为电子供体, 催化硝酸盐转变为亚硝酸盐，在体外和体内都能产生NO，并利用钼辅因子作为
催化位点。
非酶促产生 NO 植物通过多种非酶途径形成 NO，如 NO 供体硝普纳和 S-
亚硝基-N-乙酰清霉胺；在培养介质中添加亚硝酸盐时，大麦糊粉层细胞能迅速产生NO，NO的产生需要酸性的质外体环境，介质中的酚类化合物能够提高NO
的产生速率。此外,赤霉素和脱落酸处理后可观察到质外体的非酶促NO合成，这两种激素能迅速地酸化质外体介质。
2 NO在植物细胞内的功能
NO作为信号分子,在植物对生物和非生物胁迫的反应、细胞程序性死亡(PCD)、呼吸作用、光形态建成、果实成熟、叶片伸展、气孔关闭、衰老、种子萌发、开花调控、根发育和激素反应等植物生长发育过程中起着重要的调节作用。
2.1 NO在植物光形态建成及生长发育中的作用
①打破种子休眠、促进种子萌发是第一个经过实验验证受NO促进的植物生理现象。NO刺激受光敏色素调节的种子(光致发芽种子)萌发，这在莴苣和拟南芥
种子中也得到了证明。NO甚至比赤霉素促进效果更显著。②NO具有去黄化作用和抑制暗中生长植物的下胚轴伸长，NO能使在暗处生长的大麦叶片变绿、叶绿
素含量增加，这种效应可能与NO提高植物对铁的获得有关，铁营养影响叶绿体的发育。③NO能延缓果实成熟和叶片衰老，NO是叶片衰老的负调节因子，过程与NO和乙烯的相互作用有关，已成熟果实中内源NO的含量较绿色果实和未衰老的花中低。④NO参与植物开花信号途径，NO可通过调节光周期和自控通道来调控植物的开花时间。由于NO可来源于环境和植物内部，因此可通过外部和内部两个途径来控制植物的开花时间。⑤诱导不定根的形成与生长素的作用密切相关。Ca2+和CDPK参与此过程。NO抑制主根生长诱导侧根形成，可能是NO调节细胞
周期调节基因表达的结果。
2.2 NO和植物激素的相互应答
植物生长发育的许多生命活动都受到激素的调节，而NO同样对植物的许多生命活动有影响，因此推断NO和植物激素之间存在必然的联系，并且这一点得到许多实验结果的支持。
NO促进生长素诱导的根生长发育过程，研究发现用IAA处理黄瓜外植体，
有NO生成，并且IAA诱导黄瓜外植体不定根发生与NO的生成具有密切的关系。NO介导ABA诱导的气孔关闭，NO能诱导气孔关闭，降低蒸腾速率，增强植物对干旱胁迫的适应性反应，并证明外源NO诱导气孔关闭是一个依赖于Ca2+的模式。除ABA外，NO也是H2O2诱导的气孔关闭途径的活性成分。NO含量增加后，诱导Ca2+从胞内Ca2+库释放出来，导致胞质Ca2+浓度升高，通过抑制内向整流K+通道活性或激活外向整流K+通道，使K+浓度下降，导致气孔关闭。NO和细胞分裂素的互作，NO和细胞分裂素的互作具有剂量和时效特征。细胞分裂素(CTK )可
以诱导烟草和拟南芥细胞培养物的NO合成。外源CTK明显抑制了生长在黑暗状态中植物下胚轴的伸长，在拟南芥和莴苣中施用NO得到了与CTK处理相同的结果，因此CTK和NO都可以替代光照对下胚轴的伸长产生抑制作用。在苋类植物中，CTK和NO处理都可以促进β-花青素的合成，而且NOS抑制剂和NO清除剂
能够抑制CTK的这一促进作用。NO和赤霉素(GA)的相互作用。NO和GA的相互作用体现在它们都能打破种子休眠和促进种子萌发。NO和乙烯的相互作用，NO和乙烯的相互作用主要表现在它能延缓叶片的衰老和果实的成熟NO，减少成熟和
衰老的植物组织中乙烯的生物合成。NO打破苹果胚休眠时刺激乙烯的合成， NO 清除剂能够逆转这种刺激效应，乙烯合成的抑制剂(AOA)可使NO处理过的胚不萌发， NO是在乙烯的上游起作用。
2.3 NO在非生物胁迫中的功能
在植物中，NO功能具有二元性：在低浓度下，它有保护作用；而高浓度NO
则对细胞带来严重伤害。各种非生物胁迫如水分和盐胁迫、机械损伤以及紫外线等都可以诱导ROS形成，ROS引起氧化伤害，同时也触发不同的信号途径，而低浓度NO可通过各种方式与ROS 作用，NO调节超氧化物的形成和抑制脂质过氧化、发挥抗氧化功能。过量的NO会导致亚硝化胁迫，因此，ROS/NO的平衡是非常重要的。干旱胁迫是影响作物生长和产量的主要环境因素之一，外源NO处理小麦能够降低气孔的开度，降低蒸腾作用，提高小麦对干旱的忍耐性。NO还参与植
物对高/低温胁迫的反应，外源NO的施用能增加番茄、小麦和玉米对冷害的忍耐性，这极有可能与NO的抗氧化作用有关。NO通过抑制温度胁迫植物代谢中产生的高水平超氧化物来缓解胁迫的危害。NO还参与大气污染物臭氧对植物的胁迫
反应，在臭氧迫下，NO和乙烯的含量升高，协同促进交替氧化酶(AOX)途径的活化和活性氧清除酶的活性，降低活性氧的形成,帮助植物抵御氧化性胁迫。在抗盐胁迫方面，NO供体预处理水稻幼苗能改善其在盐和热胁迫下的生长，使光系
统Ⅱ的量子产额增加。NO在植物对创伤和机械压力(如超重)的反应中也起调节
作用。外源NO在微量元素的吸收和保护植物免受重金属毒害方面也有重要作用，如NO供体能够逆转铁低效玉米突变体的黄化性状，而且Fe和NO能够形成亚硝基铁复合物并参与植物体内铁的稳态平衡
2.4 NO在生物胁迫中的功能
病原菌侵染植物引起NO形成增加，在超敏反应的诱导中起着关键的信号作用。例如植物病原菌Pseudomonas syringae能引发拟南芥、大豆和烟草中NO的快速形成并维持几个小时。白粉病菌侵染抗病能力强的大麦表皮细胞会引起短暂的NO形成。NO 通过下列途径在植物－病原菌的相互作用中起着关键作用：触发超敏反应、诱导防御相关的基因表达、参与系统获得性抗性的建立。NO的增加伴
随着ROS活性的增加，NO和H202协同作用触发超敏细胞死亡，这个双元系统中的任何一个独立作用都不能诱导细胞死亡。
3 NO的细胞信号转导
目前已经在植物中检测到在动物中存在的 NO 信号传递成分均可在植物中
发挥作用。在动物细胞中，NO 作用的重要途径之一是激活鸟苷酸环化酶产生环磷酸鸟苷，现在已经证实 NO 的这种信号传递方式广泛存在于植物中。例如，用NO 处理烟草叶片后可以检测到 cGMP 水平迅速而短暂的上升，cGMP 的这种变化参与了抗病反应中 PR-1 和 PAL 基因的诱导，cGMP 的下游信号分子环-ADP-核糖和 Ca2+也参与了植物 NO 信号的传递。NO信号转导是一个复杂的问题,可能
整合进入植物信号转导系统,通过调节Ca2+浓度,蛋白质激酶活性和cGMP的合成来行使其功能。
4 NO与基因表达调控
NO在植物广泛的生理和发育过程中起着重要的作用，当NO含量发生变化时，无疑会影响一系列基因的表达。虽然还没有发现直接结合NO的DNA序列，但最近用DNA-microarrays和AFLP两种方法对外源NO处理的拟南芥基因表达谱分析说明有许多基因的表达受NO的影响。涉及信号转导、病害抗性和胁迫反应、光合作用、细胞转运和基础代谢等方面。同时, NO还影响其他植物种类(如烟草、大豆等)中许多基因的表达。另外,蛋白质组学分析表明NO诱导的转录后修饰也存在于植物中,已鉴定出许多蛋白质是S-亚硝基化作用的候选靶对象,包括胁迫
相关的、氧化还原相关的、信号转导/调节相关的、细胞骨架和代谢相关的蛋白质。大部分NO调节的基因受其他生物和非生物逆境影响。
5 NO信号分子在心血管疾病发病中的意义
NO 是人体内重要的信号分子, 在心血管、神经和免疫系统中发挥着不可替代的调节作用。因其重要的生理功能, NO被 Science 评为 1992 年度“明星分子”。NO 作为内皮舒张因子, 能够调节血管平滑肌的舒张, 降低血压。NO 具有信号转导功能, 参与调节神经递质的释放；NO 能抑制血小板和白细胞的黏附, 是重要的免疫调节分子。一系列重大疾病如阿尔茨海默症、动脉粥样硬化和癌症等通常与 NO 生理浓度失调有密切关系。
NO 作为一种新型的内源性信使分子, 广泛分布于生物体内各组织中, 特别是心血管系统和神经系统。可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)作为 NO 的受体, 是NO
信号转导通路中的一个关键核心金属酶。在哺乳动物体内,NO 由一氧化氮合成酶（NOS）合成产生，通过脂质双
分子层扩散到邻近的细胞, 并与其受体蛋白sGC结合, 从而产生大量的二级信
使分子 cGMP。一旦 NO 信号转导通路发生异常, 将引发血管内皮细胞功能紊乱,
进而导致一系列心血管疾病, 如动脉高血压、肺动脉高血压、动脉粥样硬化等，最近有报道表明, 直接吸入 NO 可以用于治疗新生儿的持续性肺动脉高血压，但这些治疗方法均存在缺陷。sGC 作为NO 信号转导通路中的关键金属酶,可作为
多种疾病的药物靶标。
NO信号分子作为一种独特的血管活性物质，在心血管系统中具有重要的生理和病理调节意义。气体信号分子与其他类型信号分子之间的相互作用如何、气体信号分子体系中几种气体分子之间是否存在相互作用等多种问题仍有待解决。
6 NO荧光小分子探针
NO 作为一种寿命短的脂溶性信使分子,性质活泼, 在体内极易扩散；同时易转化成多种活性氮物种, 如过氧亚硝酸根离子(ONOO)、亚硝酸根阴离子(NO2)和亚硝酰氢(HNO)等, 使 NO 体内的实时捕获和检测较困难。近年来气体分子的小分子荧光探针的发展可以帮助我们进一步了解气体信号分子的功能,掌握其特性, 把握其与生命体的关系。荧光小分子探针是生命体系中使用最广泛的检测工具, 在人们了解生命规律、改善生活条件方面起了重要的作用。
2 简述两种研究蛋白质相互作用的方法原理
蛋白质是重要的生物大分子，其组成单位是氨基酸。虽然有一些蛋白质可以以单体的形式发挥作用，但是大部分的蛋白质都是和伴侣分子一起作用或是与其他蛋白质形成复合物来发挥作用的。因此为了更好地理解细胞的生物学活性，必须很好地理解蛋白质单体和复合物的功能。这就会涉及到蛋白质相互作用的研究。蛋白质间的相互作用是细胞实现功能的基础，细胞进行生命活动过程的实质就是蛋白质在一定时空下的相互作用。相互作用的蛋白质的含义为：参与同一个代谢途径或生物学过程；属于同一个结构复合物或分子机器的元件。它们之间可以发生(物理)上的接触，也可以不接触，而仅是遗传上关联。蛋白质相互作用是生物体中众多生命活动过程的重要组成部分,是生物体生化反应的基础，是后基因组时代的主要任务。细胞的许多重要生理或病理活动如：信号转导、细胞周期调控、癌症发生都是通过蛋白质相互作用及其网络来实现的，因此研究蛋白质相互作用及其网络具有研究蛋白质相互作用的常规方法必要性和紧迫性。
1 基于生物化学、微生物学、分子生物学的经典研究方法
1.1化学交联法
化学交联是将不同的化学功能基团共价偶联起来在蛋白质中，其亲核
侧链和多肽链是交联剂偶联的功能基团。化学交联法是通过交联剂将两个邻近的亚基或蛋白质共价偶联形成异多聚体，并利用放射自显
影等技术鉴定与目的蛋白相互作用的蛋白质。
适于研究能够形成稳定复合物的蛋白质间的相互作用。Dey等已利用该方法成功研究了大肠杆菌L7/L12蛋白与其延长因子的相互作用，并确定了3个活性结构域。化学交联法的优点在于可以用于检测难溶的蛋白质，比如细胞膜蛋白等。但化学交联法受交联剂种类、浓度、反应时间、温度及pH值等条件的影响较大，条件优化过程繁杂，这在一定程度上限制了该技术的应用。
1.2GST融合蛋白pull-down实验
GST融合蛋白方法是将诱饵蛋白质和标签融合表达，一步纯化后与含有目的蛋白质的溶液培育，之后利用谷胱甘肽-sepharose将GST融合蛋白-目的蛋白复合物沉淀下来，然后进行聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定与诱饵蛋白质相互作用的蛋白质。一般来说，GST融合蛋白pull-down方法用于两个方面：一是鉴定能与已知融合蛋白质相互作用的未知蛋白质；二是鉴定两个已知蛋白质之间是否存在相互作用
该方法比较简便，避免了使用同位素等危险物质，在蛋白质相互作用研究中有很广泛的应用。
1.3免疫共沉淀法
非变性裂解完整细胞时，胞内许多蛋白质间的结合状态可以保持下来。如果蛋白质X用其抗体免疫沉淀，则在细胞内与X稳定结合的蛋白质Y也能沉淀下来。蛋白质Y的沉淀是基于与X的物理性相互作用，被称为免疫共沉淀。该技术在实际应用中常用融合表达的带有蛋白标签的特异性抗体与目标蛋白质或蛋白复合物结合，形成蛋白复合物沉淀。将蛋白质复合物溶解，再通过对蛋白标签具有特异吸附作用的亲和色谱柱将蛋白复合物分离纯化出来，进而通过凝胶电泳或质谱等技术鉴定分离的蛋白。该方法常用来确定生理条件下目的蛋白在细胞或组织内是否存在与其相互作用的蛋白质。免疫共沉淀法的优点是所研究的相互作用蛋白均是经翻译后修饰的天然蛋白，可以表征生理条件下蛋白质间的相互作用。但该方法需首先针对目标蛋白，制备出一定量的多克隆或单克隆抗体，过程相对复杂。同时目的蛋白质只有达到一定浓度才能与抗体结合形成沉淀，因而该法只适用于研究具有高表达量的目标蛋白，应用范围有较大局限。
1.4 噬菌体展示技术
噬菌体展示技术是将编码目的蛋白的基因与编码噬菌体表面蛋白的基因融合后，以融合蛋白的形式表达在噬菌体表面的一种技术。将不同蛋白的cDNA插入噬菌体载体进行表达，得到表达不同蛋白的一定规模的噬菌体展示库。将诱饵蛋白固定化，基于诱饵蛋白与猎物蛋白之间的相互作用，可将展示库中与固定化的诱饵蛋白有相互作用的猎物蛋白分离纯化出来，再对猎物蛋白进行质谱鉴定。
噬菌体展示技术常用于构建随机肽库、抗体库和蛋白质库，研究受体或抗体的结合蛋白及相互作用位点，改造和提高蛋白质、酶及抗体的生物学和免疫学属性等。噬菌体展示技术能够将表达蛋白和编码基因完美地联系起来，并具有高通量、高选择性的特点。但是噬菌体可以组装的基因大小有限，限制了插入蛋白基因的长度和数量，同时因为宿主可能会引起某些蛋白的不正确折叠或修饰而影响一些蛋白的结合能力。
1.5 融合蛋白亲和色谱法
融合蛋白亲和色谱法的基本原理是首先将诱饵蛋白吸附在相应的亲和柱上，当细胞抽提液经过该柱时，与诱饵蛋白有相互作用的猎物蛋白被吸附，进一步利用洗脱剂将吸附的蛋白复合物洗脱进行鉴定。通常将诱饵蛋白与一种利于纯化的蛋白标签融合表达。如谷胱甘肽-S-转移酶融合表达蛋白，诱饵蛋白-GST复合物通过GST与谷胱甘肽的相互作用而被吸附在GSH-Sepharose表面。当含有猎物蛋白的细胞抽提物过柱时，就可以形成GST-诱饵蛋白-猎物蛋白复合物，将该蛋白复合物洗脱进而用凝胶电泳及质谱等技术对其进行鉴定。
融合蛋白亲和色谱法常用于大规模筛选新蛋白文库以鉴定新的相互作用，以及确定介导这些相互作用的蛋白质表面的特异区域。融合蛋白亲和色谱法具有高通量性、高选择性的特点，由于融合蛋白的多样性以及表达系统的多样性(如细菌、果蝇、哺乳动物)，该方法能够研究蛋白质在复杂体系中的相互作用。但该方法的成功应用取决于是否能够得到足够多的保持蛋白质活性的重组融合蛋白，以及如何避免内源性诱饵蛋白的干扰。
1.6酵母双杂交技术
真核生物细胞转录激活因子一般都含有2个不同的结构域: DNA结合结构域和DNA转录激活结构域。这两个结构域相互独立但功能上又相互依赖，它们之
间只有通过某种方式结合在一起才具有完整的转录激活因子的活性。将拟研究的编码猎物蛋白的基因与AD序列结合，编码诱饵蛋白的基因与BD序列结合,形成两段融合基因，并在同一菌株核内表达，若诱饵蛋白与猎物蛋白在核内存在相互作用，就可以重新形成完整的有活性的转录因子,从而激活报告基因的转录。因此根据报告基因的表达与否，即可判断诱饵蛋白与猎物蛋白之间是否具有相互作用。
酵母双杂交技术常用于发现和研究新蛋白质的相互作用和功能,以及在体无损地研究抗原和抗体的相互作用。在检测蛋白质之间相互作用方面，酵母双杂交系统具有非常高的灵敏度，尤其对蛋白质间微弱的、瞬间的作用也能够通过报告基因的表达产物敏感地检测到。但是，该方法也存在某些缺陷:由于某些蛋白质本身具有转录激活功能,使猎物蛋白AD融合基因与诱饵蛋白BD融合基因表达产物无需特异结合就能启动转录系统，从而产生假阳性结果;对相互作用蛋白在细胞内的定位要求严格，只有定位于核内的相互作用蛋白才能确保报告基因的激活，而定位于胞浆内或膜上的蛋白则很难采用该技术分析。
2基于生物物理学的研究方法
2.1荧光共振能量转移技术(FRET)
荧光共振能量转移是指两个荧光发色基团在足够靠近时，当供体分子吸收一定频率的光子后被激发到更高的电子能态，在该电子回到基态前，通过偶极子相互作用，实现了能量向邻近的受体分子转移，即发生能量共振转移。若将编码这种融合蛋白的基因通过转基因技术使其在细胞内表达，则可以在体无损研究蛋白质间的相互作用。
荧光共振能量转移技术常用于检测蛋白质间的相互作用以及作用时蛋白质复合物的构像变化，从而确定作用模式,通过在体无损成像描述细胞内蛋白质间相互作用。荧光共振能量转移技术是一种典型的、高效的在体无损成像技术，能动态地反映活细胞生理过程的时空变化以及细胞信号转导通路的时空传递特性，可以在活细胞正常生理条件下无损伤地研究蛋白质间相互作用。但是该方法受荧光发色基团空间距离的限制，只能研究分子量小于200 kD的蛋白
2.2表面等离子体共振(SPR)
表面等离子体共振检测是基于表面等离子体共振角随金属表面物化因素的改变而有敏感变化的特点，首先将经修饰过葡萄糖层固定于纳米级厚度的金属膜表面，进一步将诱饵蛋白与葡萄糖层中的活性基团键合。当蛋白质混合物经过时,如果有蛋白质和诱饵蛋白发生相互作用，那么两者的结合会使金属表面的折射率上升，从而导致共振角度的改变。通过绘制共振谱图可以实时监测蛋白质相互作用的过程。SPR技术常用于获取蛋白质间相互作用的动力学数据，如测量受体与配体的结合动力学速率常数，测量范围为1s-1~10-4s-1。SPR技术不需标记物且灵敏度高，能对整个反应过程进行实时监测，但有限的蛋白固定化方法限制了该技术的应用范围。
3.3 原子作用力显微技术(AFM)
AFM通过扫描方式，以单分子水平的高分辨率测量蛋白质间的相互作用力。如在配体-受体间相互作用力的研究中，配体被固定于AFM的弹性悬臂表面，受体被固定于适当的基底表面,在悬臂接近和离开基底的过程中，通过悬臂的偏折便可测得配体-受体间的作用力。该技术常用于直接检测蛋白复合物解体期间的动力强度及自由能变化。
原子作用力显微技术能直接有效地检测在外力作用下，蛋白质分子机械性质的改
变。由于该技术常受到非特异结合力的干扰，导致结果误差较大。
3基于计算分析和构建相互作用模型的方法
3.1全基因组计算分析法
基因组中的基因和蛋白质组中的蛋白具有遗传和翻译的上下对应关系。因此,可以从完整的基因组序列获取更多的蛋白质遗传翻译信息，包括基因本身及位置的保守性、基因组内的基因融合分析、代谢重建及基因共调控等。基于以上信息，运用大规模高效的数值计算和理论模型来识别基因组序列中代表蛋白质的编码区，破译隐藏在核酸序列中的遗传语言规律，可以获知蛋白质复合物的形成以及蛋白质在代谢和信号通路中的直接或间接作用。该法的特点是:充分整合了基因组和蛋白质组的研究信息，能够有效预测相关的蛋白质相互作用，指导蛋白质相互作用的实验研究。但该方法必需和具体的实验技术结合，才能确认不同蛋白质间的相互作用。
3.2构建相互作用模型法
人们在研究蛋白质相互作用的同时，也建立了多种蛋白质相互作用数据库，基于合理的运算程序，有效地整合分析实验数据，建立蛋白质相互作用网络模型。该方法可以对参与和调节某个生理过程的各种蛋白质间的相互作用进行有效系统研究,进而研究代谢、信号传导、遗传调控等调节生命活动的重要功能途径。4蛋白质相互作用研究方法的新进展
4.1串联亲和纯化技术
TAP技术综合了融合蛋白亲和色谱法及免疫共沉淀技术的优势，通过两步特异性的亲和纯化获得与目标蛋白结合的蛋白质复合物。该方法首先须针对目标蛋白进行基因构建，即在目标蛋白的一端依次导入钙调蛋白结合肽、TEV蛋白酶切位点和蛋白标签(如蛋白A的IgG结合区、寡聚组氨酸肽段等)，进而在宿主细胞中进行融合表达，在生理条件下形成与目标蛋白相互作用的蛋白复合物。在蛋白复合物的分离纯化中第一步利用与蛋白标签具有亲和作用的色谱柱，采用TEV 蛋白酶断裂TEV蛋白酶切位点的方式洗脱；第二步利用与钙调蛋白结合肽具有亲和作用的钙调蛋白色谱柱，将蛋白复合物和TEV蛋白酶分开，纯化出的蛋白复合物进一步用凝胶电泳、质谱技术或Edman降解法进行鉴定。
串联亲和纯化的优点是:利用酶切的方法进行洗脱，条件温和，不破坏复合物的结构，去除了杂蛋白的干扰，使蛋白质相互作用的研究结果准确性更高。目前TAP技术已经成为快速纯化蛋白质复合物及其相关蛋白质的有效方法。TAP技术特别适用于研究自然条件下的蛋白质相互作用，已能够对大肠杆菌、酵母细胞中蛋白质的相互作用进行大规模地研究。但由于在高等真核细胞中难以进行原位蛋白标记，以及存在内源表达的蛋白质干扰，和蛋白质翻译后调控机制的不同等因素，使得该技术在高等真核细胞中的应用受到限制。
4.2蛋白质片段互补分析
泛素蛋白可以分为两个片段，将编码这两个片段的基因分别与编码诱饵蛋白和猎物蛋白的基因在胞质内进行融合表达，如果诱饵蛋白和猎物蛋白发生相互作用，则泛素蛋白的两个片段得到重组而形成完整的泛素蛋白。在泛素蛋白的介导下，作为泛素蛋白介导酶底物的报告蛋白被酶解，通过检测报告蛋白的含量变化监测蛋白质间的相互作用。除泛素蛋白外，腺苷酸环化酶和氨茴酸异构酶也可作为片段蛋白。以上方法是通过间接监测报告蛋白特性的改变来鉴定蛋白质相互作用，容易产生假阳性结果。现在通过将荧光蛋白等报告蛋白作为蛋白互补片段与诱饵蛋白和猎物蛋白融合表达，可通过直接监测荧光蛋白特性的改变来鉴定蛋白
质相互作用。该种方法更为直接，减少了泛素蛋白介导酶解过程中的假阳性反应。该技术常用于检测环境因素或激素介导的蛋白质相互作用。相对于酵母双杂交技术，蛋白质片段互补分析技术准确率较高，假阳性率较低，且能检测任何细胞类型的体内和体外的蛋白质相互作用。但该技术对融合蛋白的设计和表达要求较高。
4.3蛋白质芯片
作为规模化功能蛋白质组学研究的手段的蛋白质芯片技术，是DNA芯片技术的扩展，即在固体支持物表面高密度地固定化排列探针蛋白点阵，以特异地捕获样品中的靶蛋白,然后通过检测器对靶蛋白进行定性或定量分析。蛋白质芯片技术主要用于进行自动化分析，支持高通量快速筛选。蛋白质芯片能够同时高效地分析上千种蛋白质间的相互作用，也使得在全基因组水平研究蛋白质的功能(如酶活性、抗体特异性配体、受体交互作用)成为可能。但该项技术的使用受到了蛋白质固定化技术以及载体材料选择的限制，同时也需要复杂昂贵的仪器来对样品进行预处理和检测。
4.4 多表位-配基绘图法(MELC)
该方法将荧光标记的抗体或其他亲和试剂逐个或逐批引入细胞或组织样品，与相应蛋白质结合，利用荧光显微技术捕捉荧光信号，获得蛋白质的定位图像后，漂白去除荧光信号，再引入下1个荧光标签，继续定位蛋白质。经过数次重复的引入标签、捕捉图像、漂白信号的过程，即可记录下同1研究体系中数千种蛋白质的定位情况。将图像中每个表位生成的数据转化成像素中代表有和无的1P0二元向量，绘制成组合分子显型表格，以便于观察比较。若2种或多种蛋白质定位相同，则推测这些蛋白质之间可能存在相互作用，可通过酵母双杂交、TAP等技术加以验证
4.4固相蛋白质组学方法
弱的蛋白质相互作用瞬时发生，且形成的复合体不稳定，导致体外的实验条件下的检测困难，不利于细胞生理研究和蛋白质功能分析。固相蛋白质组学方法主要是基于蛋白质与基质间多点物理吸附的性质，通过改变基质表面的功能基团活化密度和交联剂加固形成稳定复合体来研究弱的蛋白质相互作用的新方法。其主要过程是根据基质表面功能基团的分散程度与吸附蛋白大小的关系，通过多个具有不同活化密度的阴离子交换剂，逐次吸附与其具有作用的蛋白质，最后确定出弱的相互作用蛋白质。固相蛋白质组学方法主要是依靠基质功能基团活化密度的不同，以分级分离的方式捕获弱的蛋白质间相互作用，所以对基质的合成与密度的控制要求极高，而在排除大蛋白干扰的同时，也无法检测到大蛋白与其他蛋白质间可能存在的弱相互作用，使一个体系的弱的蛋白质相互作用研究缺乏完整性。
09园艺专业《植物与植物生理学》教学计划 教学目标与要求 本课程教学的总体目标和要求是：了解植物生理学概念的基本内涵及其所研究的主要内容；了解植物体内的物质代谢与能量代谢的基本情况和过程及这些代谢过程之间的相互关系；掌握植物生长发育的基本规律，理解外界条件对植物生长发育进程的影响；了解植物逆境种类及其对植物的危害，理解植物抗逆性的生理基础，掌握提高植物抗逆性的原理、途径和方法；理解植物生理学是一门实验科学，通过实验教学，使学生掌握研究植物生命活动的基本方法和基本技能，培养学生观察问题和分析问题的能力，以及提高理论联系实际、掌握解决生产实践中的实际问题的途径和方法，为现代农业、林业、园艺及资源植物的开发和利用服务。由于植物生理学涉及植物生命活动过程的各个方面，学时少，内容多，在教学上力求深入浅出，突出重点，及时反映生产过程中出现的新问题、新情况及植物生理学研究的新进展。在重视植物生理学基本理论、基本知识和基本技能教学的同时，加强学生创新思维、实践能力和科学素质的培养。 教学重点及难点 本课程教学重点是从不同层次上认识生命活动规律。微观上要认识植物体内进行的物质代谢、能量转换及信息传递过程；宏观上要认识植物生长、发育规律及植物与环境的关系。 教学难点在于植物体内所进行的各种物质代谢、能量转换及信息传递规律，并以此来解释植物的生长发育过程。 所教班级的情况分析： 09级旅游管理（2）班级总人数51人，本班级共开设专业三个，包括旅游管理、烹饪、园林艺术。园艺专业的学生共10人，男生4人，女生6人。学生的入学成绩较低，基础较差，但学习兴趣有望可以大大提高。 教法设想和措施： 1、由于植物生理学涉及植物生命活动过程的各个方面，学时少，内容多，在教学上力求深 入浅出，突出重点，及时反映生产过程中出现的新问题、新情况及植物生理学研究的新进展。在重视植物生理学基本理论、基本知识和基本技能教学的同时，加强学生创新思维、实践能力和科学素质的培养。
植物生理学期末复习文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
植物生理学 一、名词解释 1、水势：每偏摩尔体积水的化学势差。 2、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。 3、束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。 4、蒸腾作用：是指水分以气体状态通过植物体的表面从体内散失到大气 的过程。 5、蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 6、小孔扩散规律：当水分子从大面积上蒸发时，其蒸发速率与蒸发面积 成正比。但通过气孔表面扩散的速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。 7、必需元素：维持正常生命活动不可缺少的元素. 8、单盐毒害：任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正 常状态，最后死亡。 9、平衡溶液：植物只有在含有适当比例的多种盐的溶液中才能正常生长 发育，这种溶液叫平衡溶液。 10、生理酸性盐：植物对各种矿质元素的吸收表现出明显的选择性。若供给（NH4）2SO4，植物对其阳离子的吸收大于阴离子，在吸收NH4的同时，根细胞会向外释放氢离子，使PH下降。 11、生理碱性盐：供给NANO3时，植物吸收,NO3-而环境中会积累,NA+,同时也会积累OH-或HCO3-,从而使介质PH升高。
12、光合作用：绿色植物吸收太阳光能，同化CO2 和H2O，合成有机化合物质，并释放O2的过程。 13、光合磷酸化：叶绿体利用光能将无机磷酸和ADP 合成ATP的过程。 14、光补偿点：随着光强的增加光合速率相应提高，当达到某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即CO2 吸收量等于CO2释放量，表现光合速率为0。 15、co2补偿点：随着CO2的浓度增加，当光合作用吸收的CO2与呼吸释放的CO2相等时环境中的CO2浓度。 16、光能利用率：指单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量,与这块土地所接受的太阳能的比 17、集流运输速率：是指单位截面积筛分子在单位时间内运输物质的量，常用g/或 g/表示。 18、代谢源与代谢库：是产生和提供同化物的器官或组织；是消耗或积累同化物的器官和组织。 19、呼吸作用：是指一切生活在细胞内的有机物，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解为简单物质，并释放能量的过程。 20:、有氧呼吸：是指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放能量的过程。 21、呼吸速率：每消耗1G葡萄糖可合成的生物大分子的克数。 22、呼吸商：植物组织在一定时间内，放出CO2的量与吸收O2的量的比率。
华南农业大学植物生理学期末考试 一、名词解释(10×2分=20分) 1、光饱和点 2、植物激素 3、衰老 4、乙烯的“三重反应” 5、种子休眠 6、光周期现象 7、春化作用 8、植物细胞全能性 9、光周期现象 10、冻害 二、填空题(60×0.5分=30分) 1、蒸腾作用常用的指标有、、。 2、完整的C3碳循环可分为、、个阶段。 3、植物呼吸过程中的氧化酶，除细胞色素氧化酶外，还有、、和（）等酶。 4、细胞内需能反应越强，ATP/ADP比率越，愈有利于呼吸速率和、ATP的合成。 5、目前，大家公认的植物激素有五大类、、、、。 6、植物体内IAA的合成，可由经氧化脱氨，生成，或经脱羧生成，然后再经脱羧或氧化脱氨过程，形成，后者经作用，最终生成IAA。 7、培养基中，IAA/CTK的比例，决定愈伤组织的分化方向，比例高，形成，低则分化出。 8、1926年，日本科学家黑泽在研究时发现了。 9、起下列生理作用的植物激素为： a、促进抽苔开花； b、促进气孔关闭；
c、解除顶端优势； d、促进插条生根； 10、感受光周期刺激的器官是，感受春化刺激的器官是。 11、11、植物光周期现象与其地理起源有密切关系，植物多起源于高纬度地区；在中纬度地区植物多在春季开花，而多在秋季开花的是植物。 12、12、光敏素包括和两个组成部，有和两种类型。 13、13、引起种子休眠的主要原因有、、、。 影响种子萌发的外界条件主要有、、、。 14、14、组织培养的理论依据是，一般培养基成分包括五大类物质，即、、、和。 15、15、生长抑制剂主要作用于，生长延缓剂主要作用于，其中的作用可通过外施GA而恢复。 16、16、种子萌发过程中酶的来源有二：其一是通过，其二是通过。 三、选择题(10×1分=10分) 四、1、从分子结构看，细胞分裂素都是。 A、腺嘌呤的衍生物 B、四吡咯环衍生物 C、萜类物质 D、吲哚类化合物 2、C4途径CO2受体的是。 A、草酰乙酸 B、磷酸烯醇式丙酮酸 C、磷酸甘油酸 D、核酮糖二磷酸 3、短日植物往北移时，开花期将。 A、提前 B、推迟 C、不开花 D、不变 4、干旱条件下，植物体内的含量显著增加。 A、天冬酰胺 B、谷氨酰胺 C、脯氨酸 D、丙氨酸 5、能提高植物抗性的激素是。 A、IAA B、GA C、ABA D、CTK 6、下列生理过程，无光敏素参与的是。 A、需光种子的萌发 B植物的光合作用 C、植物秋天落叶 D长日植物开花 7、大多数肉质果实的生长曲线呈。
1 含水量 束缚水、自由水及其表现 吸水三种方式：渗透吸水、吸胀吸水、代谢性吸水 水势及其单位，水势组成 渗透作用 渗透势 压力势 衬质势 质壁分离及复原；质壁分离现象实验意义（利用质壁分离现象完成检测） ψw =ψs+ψp+ψm+ψg 植物细胞水势变化、体积变化、吸水失水变化 水通道蛋白（水孔蛋白） 水势的测定 2主动吸水和被动吸水；根压和蒸腾拉力 吐水和伤流 共质体和质外体 根压的产生 蒸腾拉力的产生 影响吸水的土壤因素（水、温、通气、浓度）
永久萎蔫系数 蒸腾作用 蒸腾强度；蒸腾效率；蒸腾系数 小孔律 影响气孔运动的因素（光、温、CO2、水、风） 3．气孔运动的机理（三个学说） 影响蒸腾作用的因素（光、湿度、温度、风） 内聚力张力学说 概念：水分平衡，SPAC，水分临界期 4．概念：矿质元素；必需元素；大量元素；微量元素；缺素症 必需元素三条标准 判定必需元素的方法 N P K Ca Fe B Zn的生理作用及缺素症，N肥过多；其它元素最典型症状 元素的重复利用 概念：被动吸收；主动吸收；简单扩散；协助扩散 5.概念：通道；载体；主动吸收；离子吸收饱和效应；离子吸收竞争现象；初级主动运输；次级主动运输 主动吸收存在的证据
吸水和吸盐的关系 概念：生理酸性盐；生理碱性盐；生理中性盐；单盐毒害；离子拮抗；平衡溶液 自由空间；表观自由空间 根系吸收矿质的过程 概念：根外营养 影响根系吸收矿质的因素（温，通气，溶液浓度，酸度，微生物） 矿质的运输：根系吸收木质部；叶面吸收韧皮部 概念：生长中心；最大生产效率期 Cu 抗坏血酸氧化酶，多酚氧化酶； Mo 硝酸还原酶； Zn 碳酸酐酶，核糖核酸酶； Fe 过氧化物酶，过氧化氢酶。 6. 碳素同化作用 叶绿体结构 叶绿体色素及其比例 叶绿体色素性质 叶绿素荧光现象和磷光现象 影响叶绿素形成的因素
植物生理学重点归纳-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第一章 1.代谢是维持各种生命活动（如生长、繁殖、运动等）过程中化学变化（包括物质合成、转化和分 解）的总称。 2.水分生理包括：水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出。 3.水分存在的两种状态：束缚水和自由水。束缚水含量与植物抗性大小有密切关系。 4.水分在生命活动中的作用：1，是细胞质的主要成分2，是代谢作用过程的反映物质3是植物对物 质吸收和运输的溶剂4，能保持植物的固有姿态 5.植物细胞吸水主要有三种方式：扩散，集流和渗透作用。 6.扩散是一种自发过程，指分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动，扩 散是物质顺着浓度梯度进行的。适合于短距离迁徙。 7.集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。 8.水孔蛋白包括：质膜内在蛋白和液泡膜内在蛋白。是一类具有选择性、高效转运水分的跨膜通道蛋 白，只允许水通过，不允许离子和代谢物通过。其活性受磷酸化和水孔蛋白合成速度调节。 9.系统中物质的总能量分为；束缚能和自由能。 10.1mol物质的自由能就是该物质的化学势。水势就是每偏摩尔体积水的化学势。纯水的自由能最 大，水势也最高，纯水水势定为零。 11.质壁分离和质壁分离复原现象可证明植物细胞是一个渗透系统。 12.压力势是指原生质体吸水膨胀，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。 13.重力势是水分因重力下移与相反力量相等时的力量。 14.根吸水的途径有三条：质外体途径、跨膜途径和共质体途径。 15.根压；水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 16.伤流：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。流出的汁液是伤流液。 17.吐水：从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。由根压引起。 18.根系吸水的两种动力；根压和蒸腾拉力。 19.影响根系吸水的土壤条件：土壤中可用水分，通气状况，温度，溶液浓度。 20.蒸腾作用：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。 21.蒸腾作用的生理意义：1，是植物对水分吸收和运输的主要动力2，是植物吸收矿质盐类和在体内 运转的动力3，能降低叶片的温度 22.叶片蒸腾作用分为两种方式：角质蒸腾和气孔蒸腾。 23.气孔运动有三种方式：淀粉-糖互变，钾离子吸收和苹果酸生成。 24.影响气孔运动的因素；光照，温度，二氧化碳，脱落酸。 25.影响蒸腾作用的外在条件：光照，空气相对湿度，温度和风。内部因素：气孔和气孔下腔，叶片内 部面积大小。 26.蒸腾速率取决于水蒸气向外的扩散力和扩散途径的阻力。 27.水分在茎叶细胞内的运输有两条途径：经过活细胞和经过死细胞。 28.根压能使水分沿导管上升，高大乔木水分上升的主要动力为蒸腾拉力。 29.这种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， 称为内聚力学说亦称蒸腾-内聚力-张力学说。 第三章 1. 为什么说碳素是植物的生命基础？ 第一，植物体的干物质中90%以上是有机物质，而有机化合物都含有碳素（约占有机化合物重量的45%），碳素成为植物体内含量较多的一种元素；第二，碳原子是组成所有有机物的主要骨架。碳原子与其他元素有各种不同形式的结合，由此决定了这些化合物的多样性。 2. 按照碳素营养方式的不同分为自养植物和异养植物 3. 自养植物吸收二氧化碳，将其转变成有机物质的过程称为植物的碳素同化作用。植物碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用。
一：名词解释 自由水：与细胞组分之间吸附力较弱,可以自由移动的水。 压力：植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值。 束缚水：与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水。 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。 .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。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。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。抗蒸腾剂：能降低蒸腾作用的物质，它们具有保持植物体中水分平衡，维持植株正常代谢的作用。抗蒸腾剂的种类很多，如有的可促进气孔关闭。 水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 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。 渗透势：溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。 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。 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。 .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。 .吐水：从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。 伤流：从受伤或折断的植物组织伤口处溢出液体的现象。 水分临界期：植物在生命周期中，对缺水最敏感、最易受害的时期。一般而言，植物的水分临界期多处于花粉母细胞四分体形成期，这个时期一旦缺水，就使性器官发育不正常。作物的水分临界期可作为合理灌溉的一种依据。
植物生理学 一、名词解释 1、水势：每偏摩尔体积水的化学势差。 2、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。 3、束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。 4、蒸腾作用：是指水分以气体状态通过植物体的表面从体内散失到大气的过程。 5、蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 6、小孔扩散规律：当水分子从大面积上蒸发时，其蒸发速率与蒸发面积成正比。但通过气孔表面扩 散的速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。 7、必需元素：维持正常生命活动不可缺少的元素. 8、单盐毒害：任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。 9、平衡溶液：植物只有在含有适当比例的多种盐的溶液中才能正常生长发育，这种溶液叫平衡溶 液。 10、生理酸性盐：植物对各种矿质元素的吸收表现出明显的选择性。若供给( NH4 ) 2SO4，植物对其阳离子的吸收大于阴离子，在吸收NH4的同时，根细胞会向外释放氢离子，使PH 下降。 11、生理碱性盐：供给NANO3时，植物吸收,NO3-而环境中会积累，NA+,同时也会积累OH- 或HCO3-,从而使介质PH升高。 12、光合作用：绿色植物吸收太阳光能，同化CO2和H2O，合成有机化合物质，并释放O2的过程。 13、光合磷酸化：叶绿体利用光能将无机磷酸和ADP合成ATP的过程。 14、光补偿点：随着光强的增加光合速率相应提高，当达到某一光强时，叶片的光合速率等 于呼吸速率，即CO2吸收量等于CO2释放量，表现光合速率为0。 15、co2补偿点：随着CO2的浓度增加，当光合作用吸收的CO2与呼吸释放的CO2相等时环境中的CO2浓度。 16、光能利用率：指单位土地面积上，农作物通过光合作用所产生的有机物中所含的能量 ，与这块土地所接受的太阳能的比 17、集流运输速率：是指单位截面积筛分子在单位时间内运输物质的量，常用g/(m2.h)或g/(mm2.s)表示。 18、代谢源与代谢库：是产生和提供同化物的器官或组织；是消耗或积累同化物的器官和组织。 19、呼吸作用：是指一切生活在细胞内的有机物，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解为简 单物质，并释放能量的过程。 20:、有氧呼吸：是指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放能量的过程。 21、呼吸速率：每消耗1G葡萄糖可合成的生物大分子的克数。 22、呼吸商：植物组织在一定时间内，放出CO2的量与吸收O2的量的比率。 23、EMP途径：细胞质基质中的已糖经过一系列酶促反应步骤分解成丙酮酸的过程。 24、抗氰呼吸：在氰化物质存在下，某些植物呼吸不受抑制，所以把这种呼吸称为。 25、氧化磷酸化：在生物氧化中，电子经过线粒体电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的过程。 26、呼吸跃变：当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先是降低，然后突然升高，然后又降低的现象。
1、植物生理学的定义和内容 定义：研究植物生命活动规律的科学. 内容：植物的生命活动大致可分为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几个方面。 2、信息传递：植物“感知”环境信息的部位与发生反应的部位可能不完全相同，从信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程。 信号转导：单个细胞水平上，信号与受体结合后，通过信号转导系统产生生理反应 3、植物生理学发展的第一阶段是从探讨植物营养问题开始的。第一个用柳条来探索植物养分来源的是荷兰人凡.海尔蒙。植物生理学发展的第二阶段是以李比希的《化学在农业和生理学上的应用》一书于1840年问世为起始标志。Sachs《植物生理学讲义》（1882年）的问世，Pfeffer巨著《植物生理学》的出版。这两部著作标志着植物生理学成为一门独立的学科。李继侗,罗宗洛,汤佩松. 4、什么是水分代谢 植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 植物体内的水分存在状态 靠近胶粒并被紧密吸附而不易流动的水分，叫做束缚水；距胶粒较远，能自由移动的水分叫自由水。 1.水的生理作用（简答） 1)水是细胞的主要组成成分 2)水是植物代谢过程中的重要原料 3)水是各种生化反应和物质吸收、运输和介质 4）水能使植物保持固有的姿态 5）水分能保持植物体正常的体温 水的生态作用 1）水对可见光的通透性 2）水对植物生存环境的调节 渗透作用—水分通过选择透性膜从高水势向低水势移动的现象。 根系吸水的途径有3条. （1）、质外体途径 （2）、跨膜途径 （3）、共质体途径 根压产生的原因：由于根部细胞生理活动的作用，皮层细胞中的离子会不断通过内皮层细胞进入中柱，中柱内细胞的离子浓度升高，水势降低，便向皮层吸收水分。这种由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力叫根压。 气孔运动的机制 ?淀粉-糖互变、钾离子的吸收和苹果酸生成学说. ?淀粉-糖转化学说： ?认为保卫细胞在光照下进行光下进行光合作用，消耗CO2，细胞质内的PH增高，促 使淀粉磷酸化酶水解淀粉为可溶性糖，保卫细胞水势下降，表皮细胞或副卫细胞的
《植物生理学》实验课教学大纲 课程编号：B1014106 适用专业：园林本科 课程性质：专业基础课 开设学期：第三学期 教学时数：12 一、编写说明 1课程简介： 植物生理学是一门实验科学，它的一切结论都源于科学实验，学生通过实验，可以做到手、脑并用，无论是重新演示前人的某些结论还是利用所学的实验技术得出某些新结论，对初学者来讲，都是一种创造性的劳动，这种学习方式是读书、听课所绝对不能代替的，因此实验课程是一门培养学生综合能力的非常重要的课程。2、地位和任务： 近年来，实验课越来越受到学者们的重视，是学好植物生理理论必不可少的教学内容。随着国家教改的进行，实验课在教学中的比例也不断增加，这方面应该引起学生的重视。 通过实验可以锻炼学生的动手能力，进而使学生能够掌握基本操作技能实验课与理论课既相互联系又相互独立，实验教学内容应为促进理论教学和为科研、生产实践需要而选定，应尽量反映现代科学技术水平，加深对理论知识的理解。 3、总体要求: (1 )通过对实验现象的观察、分析加深对理论课的理解。
(2)培养学生的实验技能，主要包括： 学生能自己阅读实验教材或资料，做好实验前的准备工作； 能够运用所掌握的植物生理学理论知识对实验现象及结果进行分析判断解释。 能够正确的记录和处理实验数据，绘制标准曲线，撰写合格的实验报告。能够借助教材(或说明书)或在教师的指导下正确使用常用仪器。 (3)培养学生的科学实验素养：要求学生具有严肃认真的工作态度，实事求 是、理论联系实际的工作作风，遵守纪律、爱护公物的优良品德。 4、与其他课程的关系： 本课程的先修课程是植物学、普通化学、通用物理、分析化学和生物化学等。 5、修订的依据： 本大纲修订的依据如下：面向21世纪课程体系与教学内容改革要求；国家各类指导委员会对课程教学的要求；我校对本科生人才培养定位的有关规定。 二、教学大纲内容 教学重点：常规生理指标测定实验原理及方法。
10（1）班植物生理学复习思考题 １．什么叫水通道蛋白？ 一类膜的内在蛋白的统称。 2．对于一个具有液泡的植物成熟细胞，其水势由哪几部分组成？ 水势=渗透势+压力势 3．干种子吸水是属于什么作用吸水？吸涨式吸水 4.植物缺Ｋ＋时，对气孔调节起什么作用？K促进气孔张开 5.蒸腾拉力引起被动吸水，这种吸水与水势梯度是否有关？有关 6．陆生植物根系从土壤中吸收的水通过导管或管胞向上运输到茎、叶和其他器官主要依靠哪三个力起作用？ 7．作物的长势可作为合理灌溉的形态指标，植物缺水表现特征有哪些？ 8．什么是灰分元素？ 9．植物的必需元素中大量元素有和微量元素有哪些？ 10.什么植物体内的微量元素含量有多少？ 10．油菜缺什么元素会引起花而不实，缺什么元素会使老叶发红。Be ；N 11.参于循环的元素主要分布在植物的什么部位？新叶 12.培养液中缺哪些元素时，缺乏症首先表现在新叶上？ 13.Zn与合成生长素的有什么关系？ Zn是色氨酸合成酶的金属辅基，而色氨酸有事生长素的前身。 14．马铃薯生长过程中，前期、中后期要注意施什么元素的肥料？ 前期使用氮肥，中后期使用磷肥和钾肥 15．植物细胞吸收矿质元素，是否只有主动吸收，才能使矿质离子在细胞内积累？不是 16．影响根系吸收矿质元素的因素有哪些？温度，氧气，PH 17．干旱时，给作物施化肥，应注意浇水，为什么？ 溶于水利于水分吸收和防止灼伤 18．高等植物的叶绿体有哪些色素？它们在光反应中的作用有哪些主要区别？ 叶绿素a，叶绿素b，叶黄素，胡萝卜素 19.植物呈现绿色是否是因为其叶绿素能够最有效地吸收绿光？不是 20.光合作用中释放的氧来源于什么？。水 21．什么叫基粒片层？ 22．什么叫光合作用单位？ 23．什么叫光反应？ 24．光合链是什么？ 25．光合作用的光反应在什么部位进行的，它的作用特点是什么？暗反应是在什么部位进行的，它作用的特点是什么？类囊体膜上，基质 26.高等植物的光合作用是在叶绿体的基质中进行什么样的反应？暗反应 27.是什么研究发现导致了叶绿体层膜中存在两个系统的重要发现。艾默生效应 28．卡尔文循环的第一个产物是什么物质？三磷酸甘油酸 29．C 4途径中，CO 2 的受体是什么化合物？ RUBP 30.CO 2 进入大豆和玉米叶片所形成的最初产物分别是什么？三磷酸甘油酸，草酰乙酸 31.C 4途径是在叶片什么部位中进行，其固定CO 2 是由什么酶作用的，该酶对CO 2 亲和力高。C 4途径在什么部位中又放出CO ２ 。叶肉细胞，PEPC，维管束细胞
１、乙烯的三重反应２、光周期３、细胞全能性 ４、生物自由基５、光化学烟雾 １、植物吸水有三种方式：＿＿＿＿，＿＿＿＿和＿＿＿＿，其中＿＿＿＿是主要方式，细胞是否吸水决定于＿＿＿＿。 ２、植物发生光周期反应的部位是＿＿＿＿，而感受光周期的部位是＿＿＿＿。 ３、叶绿体色素按其功能分为＿＿＿＿色素和＿＿＿＿色素。 ４、光合磷酸化有两种类型：＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。 ５、水分在细胞中的存在状态有两种：＿＿＿＿和＿＿＿＿。 ６、绿色植物的光合作用大致可分为三大过程：⑴＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿；⑵＿＿＿＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿＿＿＿＿＿；⑶＿＿＿＿＿＿＿＿，它的任务是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ７、土壤水分稍多时，植物的根/冠比＿＿＿＿＿＿，水分不足时根/冠比＿＿＿＿＿。植物较大整枝修剪后将暂时抑制＿＿＿＿＿＿生长而促进＿＿＿＿＿＿生长。 ８、呼吸作用中的氧化酶＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶对温度不敏＿＿＿＿＿＿＿＿＿酶对温度却很敏感，对氧的亲和力强，而＿＿＿＿＿＿酶和＿＿＿＿＿＿酶对氧的亲和力较弱。 ９、作物感病后，代谢过程发生的生理生化变化，概括起来 ⑴＿＿＿＿＿＿＿＿＿，⑵＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿, ⑶＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 １、影响气孔扩散速度的内因是（）。 Ａ、气孔面积Ｂ、气孔周长Ｃ、气孔间距Ｄ、气孔密度 ２、五大类植物激素中最早发现的是（），促雌花是（），防衰保绿的是（），催熟的（），催休眠的是（）。 Ａ、ＡＢＡＢ、ＩＡＡＣ、细胞分裂素Ｄ、ＧＡＥ、乙烯 ３、植物筛管中运输的主要物质是（） Ａ、葡萄糖Ｂ、果糖Ｃ、麦芽糖Ｄ、蔗糖 ４、促进需光种子萌发的光是（），抑制生长的光（），影响形态建成的光是（）。 Ａ、兰紫光Ｂ、红光Ｃ、远红光Ｄ、绿光 ５、抗寒性较强的植物，其膜组分中较多（）。 Ａ、蛋白质Ｂ、ＡＢＡＣ、不饱和脂肪酸Ｄ、饱和脂肪酸 四、是非题：（对用“＋”，错用“－”，答错倒扣１分，但不欠分，10分）。 （）１、乙烯利促进黄瓜多开雌花是通过ＩＡＡ和ＡＢＡ的协同作用实现的。 （）２、光合作用和光呼吸需光，暗反应和暗呼吸不需光，所以光合作用白天光反应晚上暗反应，呼吸作用则白天进行光呼吸晚间进行暗呼吸的节律变化。 （）３、种子萌发时，体积和重量都增加了，但干物质减少，因此种子萌发过程不能称为生长。 （）４、细胞分裂素防止衰老是在转录水平上起作用的。 （）５、在栽培作物中，若植物矮小，叶小而黄，分枝多，这是缺氮的象征。 五、问答题（每题10分，30分） １、试述植物光敏素的特点及其在成花过程中的作用。 ２、水稻是短日植物，把原产在东北的水稻品种引种到福建南部可以开花结实吗？如果把原产在福建南部水稻品种引种到东北，是否有稻谷收获，为什么？ ３、植物越冬前，生理生化上作了哪些适应准备？但有的植物为什么会受冻致死？ 参考答案 一、名词解释
第一章 1.代谢是维持各种生命活动（如生长、繁殖、运动等）过程中化学变化（包括物质合成、转化和分解）的总称。 2.水分生理包括：水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出。 3.水分存在的两种状态：束缚水和自由水。束缚水含量与植物抗性大小有密切关系。 4.水分在生命活动中的作用：1，是细胞质的主要成分2，是代谢作用过程的反映物质3是植物对物质吸收和运输的 溶剂4，能保持植物的固有姿态 5.植物细胞吸水主要有三种方式：扩散，集流和渗透作用。 6.扩散是一种自发过程，指分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动，扩散是物质顺着 浓度梯度进行的。适合于短距离迁徙。 7.集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。 8.水孔蛋白包括：质膜内在蛋白和液泡膜内在蛋白。是一类具有选择性、高效转运水分的跨膜通道蛋白，只允许水 通过，不允许离子和代谢物通过。其活性受磷酸化和水孔蛋白合成速度调节。 9.系统中物质的总能量分为；束缚能和自由能。 10.1mol物质的自由能就是该物质的化学势。水势就是每偏摩尔体积水的化学势。纯水的自由能最大，水势也最高， 纯水水势定为零。 11.质壁分离和质壁分离复原现象可证明植物细胞是一个渗透系统。 12.压力势是指原生质体吸水膨胀，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。 13.重力势是水分因重力下移与相反力量相等时的力量。 14.根吸水的途径有三条：质外体途径、跨膜途径和共质体途径。 15.根压；水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。 16.伤流：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。流出的汁液是伤流液。 17.吐水：从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。由根压引起。 18.根系吸水的两种动力；根压和蒸腾拉力。 19.影响根系吸水的土壤条件：土壤中可用水分，通气状况，温度，溶液浓度。 20.蒸腾作用：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。 21.蒸腾作用的生理意义：1，是植物对水分吸收和运输的主要动力2，是植物吸收矿质盐类和在体内运转的动力3， 能降低叶片的温度 22.叶片蒸腾作用分为两种方式：角质蒸腾和气孔蒸腾。 23.气孔运动有三种方式：淀粉-糖互变，钾离子吸收和苹果酸生成。 24.影响气孔运动的因素；光照，温度，二氧化碳，脱落酸。 25.影响蒸腾作用的外在条件：光照，空气相对湿度，温度和风。内部因素：气孔和气孔下腔，叶片内部面积大小。 26.蒸腾速率取决于水蒸气向外的扩散力和扩散途径的阻力。 27.水分在茎叶细胞内的运输有两条途径：经过活细胞和经过死细胞。 28.根压能使水分沿导管上升，高大乔木水分上升的主要动力为蒸腾拉力。 29.这种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，称为内聚力学 说亦称蒸腾-内聚力-张力学说。 第三章 1. 为什么说碳素是植物的生命基础？ 第一，植物体的干物质中90%以上是有机物质，而有机化合物都含有碳素（约占有机化合物重量的45%），碳素成为植物体内含量较多的一种元素；第二，碳原子是组成所有有机物的主要骨架。碳原子与其他元素有各种不同形式的结合，由此决定了这些化合物的多样性。 2. 按照碳素营养方式的不同分为自养植物和异养植物 3. 自养植物吸收二氧化碳，将其转变成有机物质的过程称为植物的碳素同化作用。植物碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用。 4. 光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程。
《植物生理学》期末总结:植物生理学实验总结 一、名词解释 1.水势（water potential）： 体系中每偏摩尔体积水的自由能与每偏摩尔体积纯水的自由能之差值，用ψw表示。 2.信号转导（signal transduction）： 指细胞耦联各种刺激信号（包括各种内外刺激信号）与其引起特定生理效应之间的一系列分子反应机制。 3.呼吸跃变（respiratory climacteric）： 果实成熟过程中，呼吸速率随着果龄而降低，但在后期会突然增高，呈现“呼吸高峰”，以后再下降的现象。 4.呼吸跃变（respiration climacteric）： 果实成熟过程中，呼吸速率随着果龄而降低，但在后期会突然增高，呈现“呼吸高峰”，以后再下降的现象。 5.渗透作用（osmosis）：
是一种特殊的扩散，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，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.集体效应（group effect）： 在一定面积内，花粉数量越多，花粉萌发和花粉管的生长越好的现象。 7.光补偿点（light pensation point）： 随着光强的增高，光合速率相应提高，当到达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于O2释放量，表观光合速率为零，这时的光强称为光补偿点。 8.矿质营养（mineral nutrition）： 植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。 9.乙烯的“三重反应”（triple response）： 乙烯对植物生长具有的抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗和使茎横向生长（即使茎失去负向地性生长）的三方面效应。 10.春化作用（vernalization）： 低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用。
一．成花诱导 春化作用（vernalization）：低温诱导促进植物开花的作用。 温度： 相对低温型：低温处理促进植物开花，如冬性一年生植物，种子吸涨后即可感受低温 绝对低温型：若不经低温处理，植物绝对不能开花，如二年生植物，营养体达到一定大小才能感受低温。 低温与条件： 各类植物通过春化时要求低温持续的时间不同，在一定时间内，春化的效应随低温处理时间的延长而增加。 （2）需要充足的氧气、适量的水分和作为呼吸底物的糖分 （3）光照 春化之前，充足的光照可促进二年生和多年生植物通过春化。 时期、部位和刺激传导 （1）时期 大多数一年生植物（冬小麦）在种子吸胀后即可接受低温诱导，在种子萌发和苗期均可进行。而需低温的二年生植物（胡萝卜、月见草等）只有绿苗达到一定大小才能通过春化。 （2）部位 感受低温的部位：茎尖端的生长点 春化过程中的生理生化变化 （1）呼吸速率—春化处理的较高 （2）核酸代谢 在春化过程中核酸（特别是RNA）含量增加，代谢加速，而且RNA性质有所变化。 （3）蛋白质代谢 可溶性Pr及游离AA含量（Pro）增加。 （4）GA含量增加 一些需春化的植物（如天仙子、白菜、胡萝卜等）未经低温处理，若施用GA也能开花。GA 以某种方式部分代替低温的作用。 春化作用的机理 前体物低温中间产物低温最终产物（完成春化） 高温 中间产物分解（解除春化） 春化作用在农业生产中的应用 A、人工春化，加速成花,提早成熟 （1）“闷麦法” —春天补种冬小麦 （2）春小麦低温处理—早熟，躲开干热风，利于后季作物的生长 （3）加速育种过程—冬性作物的育种 B、指导引种 引种时应注意原产地所处的纬度，了解品种对低温的要求。如北种南引，只进行营养生长而不开花结实。
园林植物生理生化-考研真题详解 1在气孔张开时，水蒸气分子通过气孔的扩散速度（）。[沈阳农业大学2019研] A．与气孔的面积成正比 B．与气孔周长成正比 C．与气孔周长成反比 D．与气孔面积成反比 【答案】B查看答案 【解析】气体扩散的小孔定律表明气体通过小孔表面的扩散速率不是与小孔的面积成正比，而是与小孔的周长成正比。 2膜脂的饱和脂肪酸含量较高时，植物的（）较强。[华中农业大学2018研] A．抗寒性 B．抗旱性 C．抗热性 D．抗涝性 【答案】C查看答案
【解析】膜脂液化程度与脂肪酸的饱和程度有关，脂肪酸饱和程度越高，膜热稳定性越好，耐热性越强。因此答案选C。 3将一个细胞放入与其胞液浓度相等的糖溶液中，则：（）。[扬州大学2019研] A．是否吸水和失水，视细胞压力势而定 B．细胞失水 C．既不吸水，也不失水 D．既可能吸水，也可能失水 【答案】A查看答案 【解析】一个细胞是否失水或吸水或保持动态平衡，取决于细胞水势，而与浓度差无关。因此答案选A。 4制备植物细胞原生质体时，常用的酶是（）。[农学联考2017研] A．纤维素酶和蛋白酶 B．纤维素酶和果胶酶 C．果胶酶和蛋白酶 D．蛋白酶和脂肪酶 【答案】B查看答案
【解析】植物细胞壁的主要成分是纤维素、半纤维素和果胶类，因此制备植物细胞原生质体时常用的酶是纤维素酶和果胶酶。 5高等植物的老叶由于缺少某一种元素而发病，下面元素属于这一类的有（）。[沈阳农业大学2019研] A．氮 B．钙 C．铁 【答案】C查看答案 【解析】缺铁发生于嫩叶，因铁不易从老叶转移出来，缺铁过甚或过久时，叶脉也缺绿，全叶白化，华北果树的“黄叶病”就是植株缺铁所致。 6光照条件下，植物体内水分沿木质部导管上升的主要动力是（）。[农学联考2017研] A．附着力 B．内聚力 C．根压 D．蒸腾拉力
《植物生理学》复习题 一、填空题 1、植物体内水分通常以和二种状态存在，其中 水比例越高植物抗逆性越强。 2、植物矿质元素中，调节保卫细胞渗透势而调控气孔开启的主要是， 参与IAA生物合成的是，作为质蓝素（PC）组分参与光合电子传递的是。 3、C 4植物的光饱和点比C 3 植物；C 4 植物的CO 2 补偿点一般比C 3 植 物，而其CO 2饱和点比C 3 植物；C 4 植物的表观量子效率 一般比C 3 植物。 4、植物激素中，促进生根的是，促进侧芽分化的是， 被称为“成熟激素”的是。 5、植物抗盐的御盐性机制主要有三种方式，分别是、 和。 6、根系主动吸水的动力是，根系被动吸水的动力 是。植物水分向上长距离运输的途径是区。 7、植物必需元素中，缺乏后首先表现生长点坏死的是，缺乏后影响花粉 发育表现“花而不实”的是，缺乏后影响生长素合成并导致“果树小叶病”的是。 8、植物的光合电子传递进行的场所在膜。光合电子传递的最初电子供 体是， 最终的电子受体是。光合磷酸化的动力是。 9、植物激素中，打破休眠促进萌发的是，促进休眠抑制萌发的 是，具有“三重反应”的是。 10、种子休眠的主要原因有、 和等。 二、选择题 1、植物细胞具有、而动物细胞没有的是（）。 A.内质网 B.核糖体 C.大液泡 D.溶
酶体 2、下列几组元素中，缺乏后症状都首先表现在上部嫩叶上的是（）。 A. N、P、Mg B. K、Cl、Cu C. Na、Mg、Mo D. Ca、Fe、Mn 3、不同光合电子传递方式中，能生成NADH的是（）。 A. 环式 B. 非环式 C. 假环式 D. 都可以生成 4、下列物质中，不属于植物次生代谢物的是（）。 A. 青蒿素 B. 花色素苷 C. 甲硫氨酸 D. 生物碱 5、根系干旱产生的向上运输的促进气孔关闭的化学信号是（）。 A. K+ B. IAA C. GA D. ABA 6、有利于维持植物顶端优势的条件是（）。 A. 提高CTK B. 提高IAA C. 提高GA D. 提高CTK/IAA 7、对促进需光种子萌发最有效的光是（）。 A. 蓝光 B. 红光 C. 远红光 D. 绿光 8、延缓植物衰老的机制不包括（）。 A. ROS增加 B. CTK增加 C. SOD活性提高 D. 抑制ET合成 9、植物细胞内具有双层外膜的亚细胞结构是（）。 A. 微体 B. 叶绿体 C. 核糖体 D. 溶酶体 10、下列几组元素中，缺乏后症状都首先表现在下部老叶上的是（）。 A. Si、K、Zn B. P、Mo、Cu C. Ca、Fe、Mn D. N、K、Mg 11、光合电子传递和光合磷酸化生成的同化力是（）。 A. ADP+NADP+ B. ATP+NADPH C. GTP+NADH D. ATP+NADH 12、下列物质中，属于植物次生代谢物的是（）。 A. 紫杉醇 B. 丙酮酸 C. 甲硫氨酸 D.
植物生理学名词解释总结 1.ACC合酶：催化SAM裂解为5’-甲硫基-腺苷和ACC的酶，为乙烯合成的 限速酶 2.矮壮素（CCC）：抑制GAs合成，进而抑制细胞伸长的人工合成生长延缓剂 3.必须元素：在植物生活史中，起着不可替代的直接生理作用的不可缺少的元 素 4.春化作用：低温诱导促使植物开花的作用 5.长日植物：在24h昼夜周期中，日照长度长于一定时间才能成花的植物。如 延长光照或在暗期短期照光可促进或提早开花，相反如延长黑暗则推迟或不能开花 6.单性结实：有些植物的胚珠不经受精，子房仍能够继续发育成没有种子的果 实 7.单盐毒害：植物生长在只含有一种金属元素的溶液中而发生受害的现象 8.代谢源与代谢库：制造并输出同化物的部位或器官（成熟叶）；消耗或贮藏 同化物的部位或器官（根、果实） 9.分化：从一种同质性的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不同的异细胞 类型的过程 10.光周期现象：昼夜的相对长度对植物生长发育的影响 11.光呼吸：植物和绿色细胞在光照下吸收氧气和放出二氧化碳的现象 12.光形态建成：光控制植物生长、发育和分化的过程 13.光周期诱导：植物只需在某一生育周期内得到足够日数的适合光周期，以后 即便放置在不适宜的光周期条件下仍可开花 14.光和速率：光合强度，单位时间单位叶面积所吸收的CO2或释放的O2量， 或单位时间单位也面积所积累的干物质量 15.光饱和点：在光照强度较低时，光和速率随光照强度增加；光强度进一步提 高时，光和速率的增加逐渐减小，当超过一定光强时，光和速率不再增加，此时的光照强度为光饱和点 16.HSP：在高于植物正常生长温度刺激下诱导合成的新蛋白
绪论 1、植物生理学：研究植物生命活动规律及其机理的科学。 2、植物生命活动：植物体物质转化、能量转换、形态建成及信息传递的综合反应。 3、植物生理学的基本内容：细胞生理、代谢生理、生长发育生理和逆境生理。 4、历程：近代植物生理学始于荷兰van Helmont（1627）的柳条试验，他首次证明了水直接参与植物有机体的形成； 德国von Liebig（1840）提出的植物矿质营养学说，奠定了施肥的理论基础； 植物生理学诞生标志是德国von Sachs和Pfeffer所著的两部植物生理学专著； 我国启业人是钱崇澍，奠基人是李继侗、罗宗洛、汤佩松。 第二章植物的水分关系 1、束缚水：存在于原生质胶体颗粒周围或存在于大分子结构空间中被牢固吸附的水分。 2、自由水：存在于细胞间隙、原生质胶粒间、液泡中、导管和管胞内以及植物体其他间隙的水分。 3、束缚水含量增高，有利于提高植物的抗逆性；自由水含量增加，植物的代谢加强而抗逆性降低。 4、水分在植物体内的生理作用：①水分是原生质的主要成分；②水是植物代谢过程中重要的反应物质；③水是植物体内各种物质代谢的介质；④水分能够保持植物的固有姿态；⑤水分能有效降低植物的体温；⑥水是植物原生质良好的稳定剂；⑦水与植物的生长和运动有关。 5、植物细胞的吸水方式：渗透性吸水和吸胀吸水。 6、渗透作用：溶剂分子通过半透膜扩散的现象。 7、水的偏摩尔体积：指加入1mol水使体系的体积发生的变化。 8、水势：溶液中每偏摩尔体积水的化学势差。 9、水通道蛋白调节水分以集流的方式快速进入细胞的细微孔道。 10、溶质势：由于溶质颗粒与水分子作用而引起细胞水势降低的数值。Ψs = -icRT。 11、衬质势：细胞中的亲水物质对水分子的束缚而引起水势下降的数值，为负值。Ψm 12、压力势：由于细胞吸水膨胀时原生质向外对细胞壁产生膨压，细胞壁产生的反作用力——壁压使细胞水势增加的数值。Ψp 13、Ψw = Ψs + Ψm + Ψp + Ψg + …。 14、吸胀吸水：植物细胞壁中的纤维素以及原生质中的蛋白质、淀粉等大分子亲水性物质与极性的水分子以氢键结合而引起细胞吸水膨胀的现象。蛋白质>淀粉>纤维素 15、植物根系由表皮、皮层、内皮层和中柱组成，吸水途径有共质体途径和质外体途径。 16、主动吸水：仅由植物根系本身的生理活动而引起的吸水。分为伤流和吐水。 17、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。 18、被动吸水（主要方式）：通过蒸腾拉力进行的吸水。枝叶的蒸腾作用使水分沿导管上升的力量称为蒸腾拉力。 19、植物蒸腾作用是产生蒸腾拉力并促进根系吸水的根本原因 20、影响根系吸水的因素：（1）内部：导管水势、根系大小、根系对水的透性、根系对水吸收速率；（2）外部：土壤水分、土壤温度、土壤通气状况、土壤溶液浓度。