414植物生理学与生物化学笔记

1 / 4 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 第1章 植物生理学概述 1.1 考点归纳 一、植物生理学的研究内容 1．植物生理学的概念 植物生理学是研究植物生命活动规律及其与外界环境相互关系的科学。 2．植物生理学的内容 植物的生命活动是十分复杂的，它的内容大致可分为生长发育与形态建成、物质与能量代谢、信息传递与信号转导3个大方面。 （1）生长发育与形态建成 ①生长发育是植物生命活动的外在表现。 ②生长是指增加细胞数目和扩大细胞体积而导致植物体积和质量的增加。 ③发育是指细胞不断分化，形成新组织、新器官，即形态建设。 （2）物质与能量代谢 ①植物的物质与能量代谢过程是植物生长发育的基础。 ②植物代谢包括对水分和养分的吸收和利用，糖类（碳水化合物）的合成和代谢等。 （3）信息传递与信号转导 ①信息传递和信号转导是植物适应环境的重要环节。 ②植物生长在复杂多变的环境中，必须适应环境有规律的变化或抵抗逆境的变化，要完成这些任务，植物必须对环境的变化作出响应（“感知”）。 2 / 4 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 ③植物对环境因素变化的感知到植物响应环境信号发生特定生理效应的过程中存在信息传递，植物体通过复杂的信息传递过程调控多种代谢过程。 ④在单个细胞水平上的信息传递过程就是信号转导。 二、植物生理学的发展简史 植物生理学的发展可分为3个时期： 1．植物生理学的孕育时期 科学家开始用实验方法观察和验证生命过程: （1）荷兰的van Helmont进行柳条试验，探索植物生长的物质来源； （2）英国的S.Hales从理论上解释水分吸收与运转的现象； （3）荷兰的J.Ingenhousz初步建立起空气营养的观念。 2．植物生理学的奠基与成长时期 （1）法国的G.Boussingault建立砂培试验法，开始以植物为对象进行研究工作； （2）德国的J.von Liebig提出化学肥料理论； （3）德国的J.von Sachs通过对植物生长、光合作用等方面的重要实验，促使植物生理学形成一个完整的体系； （4）W.Pfeffer出版了《植物生理学》，标志着植物生理学作为一门学科的诞生。 3．植物生理学的发展时期 随着20世纪科学技术的迅速发展，学科的交叉渗透，植物生理学的各个方面都有突破性的进展。如成功地进行细胞培养和组织培养，光合作用中光反应、碳反应、光呼吸的发现等。 3 / 4 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 1.2 典型题（含历年真题）详解 一、单项选择题 创立植物矿质营养学说的学者是（ ）。[2013研] A．J．B．van Helmont B．J．yon Liebig C．W．W．Garner D．C．R．Slack 【答案】B 【解析】19世纪，德国化学家J.von Liebig创立了植物矿质营养学说。 二、简答题 植物生理学研究的内容是什么? 答：植物生理学的研究内容大致分为生长发育与形态建成、物质与能量代谢、信息传递与信号转导3个大方面。 （1）植物的生长发育是植物生命活动的外在表现。生长是指植物个体体积和重量的增加。发育是指由于细胞分化导致的新组织、新器官的出现，即形态建成，具体表现为种子萌发，根、茎、叶的生长，开花，结实，衰老，死亡等过程。 （2）植物的物质与能量代谢活动包括水分和矿质营养的吸收，各种物质在植物体内的运输，无机物的同化和利用，碳水化合物的合成和转化、分解等。植物的物质与能量代谢过程是植物生长发育的基础。不同的代谢过程间存在相互联系和制约，植物体通过复杂的信息传递过程调控多种代谢过程。 4 / 4 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 （3）信息传递与信号转导是植物适应环境的重要环节。植物生长在多变的环境中，必须适应环境有规律地变化才能完成其生命周期。植物对环境因素变化的响应始于植物对环境信号的感知，植物感知环境信号的部位和植物响应环境信号发生特定生理效应的部位可能是不同的，在这个过程中存在信息传递。植物体能感受环境因素变化的信号并做出相应的反应，植物内部的不同器官和细胞间、细胞内部的不同亚细胞结构间也存在频繁的信息传递过程。在单个细胞水平上的信息传递过程是细胞信号转导过程。

1 / 23 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 第12章 植物的逆境生理 12.1 考点归纳 一、逆境和抗逆性 1．逆境的概念及种类 （1）逆境的概念 对植物生存和生长不利的环境因素称为逆境，又称环境胁迫或胁迫。 （2）逆境的种类 ①生物逆境：病害、虫害和杂草等。 ②非生物逆境：寒冷、高温、干旱、盐渍等。 2．植物抵抗逆境的方式 植物抵抗逆境的方式有3种：避逆性、御逆性和耐逆性。 （1）避逆性 避逆性是指植物通过对生育周期的调整来避开逆境的干扰，在相对适宜的环境中完成其生活史。 （2）御逆性 御逆性是指植物处于逆境时，其生理过程不受或少受逆境的影响，仍能保持正常的生理活性。 （3）耐逆性 耐逆性是指植物处于不利环境时，通过代谢反应来阻止、降低或修复由逆境造成的损伤， 2 / 23 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 使其仍保持正常的生理活动。 3．植物对逆境适应的生理机制 （1）生物膜与抗逆性 逆境可使膜系统破坏，细胞脱水，一切位于膜上的酶活性紊乱，各种代谢无序进行，透性加大，所以生物膜和抗逆性有密切的关系。按照生物膜的流动镶嵌学说，膜的双分子层脂质的物理状态通常呈液晶相，温度过高时转化为液相，温度过低时转化为凝胶相。试验表明，零上低温首先使膜的形态发生改变，从液晶相变为凝胶相，膜出现裂缝，透性增大，受害组织离子外渗，破坏了原来的离子平衡。由于膜相改变，也使结合在膜上的酶系统活性降低，有机物分解占优势。 （2）逆境蛋白与相关基因 在逆境条件下，植物的基因表达发生改变，关闭一些正常表达的基因，启动一些与逆境相适应的基因，形成新的蛋白，这些蛋白质统称为胁迫蛋白。如当植物从正常温度转到40℃高温后，原来正常温度下出现的一些蛋白质合成被阻抑，高温诱导合成一些新的蛋白质，叫做热激蛋白。经过热锻炼而形成热激蛋白的植物，抗热性提高。 （3）渗透调节与抗逆性 水分胁迫时，植物体内积累各种有机和无机物质，提高细胞液的浓度，降低其渗透势，保持一定的压力势，这样植物就可以保持体内水分，适应水分胁迫环境，这种现象称为渗透调节。大量实验表明，无论在干旱、高温、低温，还是盐渍等不良环境下，细胞会被动地丢失一些水分。除此以外，逆境会诱导参与渗透调节的基因的表达，形成一些渗透调节物质，提高细胞内溶质浓度，降低水势，使能从外界继续吸水，植物就能正常生长。组织水势的变化主要是渗透势的变化。 渗透调节物质可以分为两大类： 3 / 23 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 ①由外界进入细胞的无机离子 逆境下，细胞常常累积无机离子以调节渗透势，尤其是盐生植物依靠细胞内无机离子的累积来进行渗透调节。无机离子的累积量、种类因植物种、品种和器官的不同而有差异。 ②在细胞内合成的有机物质 脯氨酸是最有效的渗透调节物质之一。甜菜碱、可溶性糖在抗逆性中也有渗透作用。 （4）脱落酸与抗逆性 植物对逆境的适应是受遗传性和植物激素两种因素控制的，它们可以通过基因控制或代谢作用改变膜系统，提高抗逆能力。在逆境条件下，脱落酸含量会增加。一般认为，脱落酸是一种胁迫激素，它调节植物对胁迫环境的适应。 外施脱落酸提高抗逆性的原因：①减少膜的伤害；②减少自由基对膜的破坏；③改变体内代谢；④减少水分丧失。 （5）植物的抗氧化系统 活性氧对许多生物功能分子有破坏作用，包括引起膜的过氧化作用。然而植物体中也有防御系统，能降低或消除活性氧对膜脂的攻击能力。例如超氧物歧化酶（SOD）可以消除超氧物阴离子自由基产生H202，而H202可被过氧化氢酶（CAT）分解。 二、水分逆境对植物的影响 1．干旱的类型和植物体内水分亏缺的度量 过度水分亏缺的现象，称为干旱。 （1）干旱的类型 干旱可分大气干旱、土壤干旱和生理干旱。 ①大气干旱 4 / 23 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 大气干旱是指空气过度干燥，相对湿度过低，常伴随高温和干风。 ②土壤干旱 土壤干旱是指土壤中没有或只有少量的有效水，会影响植物吸水，使其水分亏缺，引起永久萎蔫。 ③生理干旱 生理干旱是指土壤水分并不缺乏，只是因为土壤温度过低、土壤溶液浓度过高或积累有毒物质等原因，妨碍根系吸水，造成植物体内水分平衡失调，从而使植物受到的干旱危害。 大气干旱若持续时间过长，必然导致土壤干旱。 （2）植物体内水分亏缺的度量 植物在水分亏缺严重时，细胞失去紧张，叶片和茎的嫩叶部分下垂，这种现象称为萎蔫。萎蔫可分为2种类型：①暂时萎蔫；②永久萎蔫。 2．植物对水分胁迫的生理反应 （1）细胞液的渗透势低（抗过度脱水）； （2）在缺水情况下气孔关闭较晚，光合作用不立即停止； （3）酶的合成活动占优势（保持在一定水平的生理活动，合成大于分解）。 3．严重干旱对植物的危害 （1）体内各部分间水分重新分配； （2）机械损伤； （3）改变膜的结构及透性； （4）破坏正常代谢过程，合成代谢减弱，水解代谢加强。 4．植物的抗旱性与提高植物抗旱性的途径 （1）植物的抗旱性 5 / 23 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 植物的抗旱性是指作物具有忍受干旱而使受害最小、减产最小的一种特性。 （2）提高植物抗旱性的途径 ①选育抗旱品种 ②抗旱锻炼； ③合理施肥； ④施用抗蒸腾剂； ⑤喷施生长延缓剂。 5．水涝对植物的危害和植物的抗涝性 （1）危害 ①代谢紊乱； ②营养失调； ③乙烯增加或激素变化； ④生长受抑。 （2）植物的抗涝性 植物的抗涝性是指植物对水分过多的适应能力。水分过多对植物的伤害分为湿害和涝害。同一植物不同生育期抗涝程度不同。植物的抗涝能力主要取决于形态结构和生理代谢对缺氧的适应能力。 三、温度逆境对植物的影响 1．冷害和抗冷性 （1）冷害 6 / 23 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 在零上低温时，虽无结冰现象，但能引起喜温植物的生理障碍，使植物受伤甚至死亡，这种现象称为冷害。 冷害时植物体内的生理生化变化： ①膜透性增加； ②原生质流动减慢或停止； ③水分代谢失调； ④光合速率减慢； ⑤呼吸速率大起大落； ⑥有机物分解占优势。 （2）抗冷性 抗冷性是指植物对零上低温的适应能力。可通过低温锻炼、化学诱导和合理施肥来提高植物的抗冷性。 2．冻害和抗冻性 （1）冻害 当温度下降到零度以下，植物体内发生冰冻，因而受伤甚至死亡，这种现象称为冻害。 冻害主要是结冰伤害。植物组织结冰可分为胞外结冰和胞内结冰。 冬季低温来临之前，植物的生理生化变化： ①植株含水量下降； ②呼吸减弱； ③激素变化； ④停止生长，进入休眠； ⑤保护物质增多。

仅供个人学习参考 315化学推荐教材及参考书

教材：

《有机化学》（第三版或第四版均可）汪小兰

《普通化学》（第三版或第四版均可）赵士铎主编，中国农业大学出版社

中国农业大学出版社《定量分析简明教程》赵士铎主编，中国农业大学出版社（和实验相关，建议也可到图书馆接一本化学实验相关书籍结合考纲要求复习即可）

辅导书：

2013农学门类考研丛书-----（每年大概8-9月份出）

《化学复习指南暨习题解析》（2010年考研丛书）赵士铎周乐张曙生主编，农业大学出版社

-----------------------------------------------------------------

414植物生理生化教材推荐和辅导书(不用再买其他书)

生化教材（看其一）：

千万别看郭蔼光编写的《基础生物化学》，很乱，用中农生化系的老师说连基本原理都没说清，看，给人的感觉是越看越乱。

《基础生物化学》沈黎明主编（非常好，我请教过生化老师及系主任，我自己也用过，很了解，但已经绝版）

《基础生物化学》王金胜主编，中国林业出版社（翻了一下，还可以，中农最近两年的教材）

《基础生物化学》赵武玲主编，中国农业大学出版社（赵老师教过我，但其编写的书我没看过，不便评价）

生化辅导书：

2012农学门类考研丛书-----九月十日左右出版

生物化学复习指南暨习题解析(2012年考研丛书)刘国琴（系主任）杨海莲主编，中国农业大学出版社

植物生理学教材（看其一）：

《植物生理学》王忠主编，农业出版社（简单容易理解）或武维华的《植物生理学》（偏南）

植物生理学辅导书（建议都买）：

2010农学门类考研丛书-----九月十日左右出版

《植物生理学复习指南暨习题解析》李颖章主编，中国农业大学出版社

《植物生理学课后习题答案》王忠主编，中国农业出版社9元（建议买上）

植物生理学与生物化学研究论文

在植物生理学与生物化学研究领域，大量的论文被发表和研究，为我们深入了解植物的生理和生物化学过程提供了重要的依据。本文将就植物生理学与生物化学领域的一些研究进展进行论述，以期能够更好地了解植物的生理和生物化学特征。

一、光合作用及植物繁殖

光合作用是植物生理学和生物化学研究中的重要内容之一。光合作用是植物利用光能将二氧化碳与水转化为有机物质和氧气的过程。其中，光合色素和酶是光合作用中的两个关键因素。光合色素包括叶绿素、类胡萝卜素等，它们能够吸收不同波长的光线，从而将光能转化为化学能。而酶则能够促进光合作用的进行，起到催化剂的作用。

除了光合作用外，植物的繁殖也是植物生理学和生物化学研究的热点之一。植物的繁殖方式多种多样，包括性繁殖和无性繁殖等。性繁殖通过花的开放、授粉、受精等过程，形成种子并完成繁殖。而无性繁殖则是植物通过植物体的其他结构（如茎、根等）进行繁殖，不需要花的开放和授粉。

二、植物代谢与物质运输

植物代谢与物质运输是植物生理学和生物化学研究中的另一个重要内容。植物代谢包括物质的吸收、转运、分解以及合成等过程。植物通过根系吸收土壤中的水和养分，通过叶片进行光合作用和呼吸作用，并通过根茎进行物质的转运。植物的代谢过程涉及到多种生物化学反应和代谢途径，如氮循环、葡萄糖代谢等。

物质运输是指植物体内物质的传递过程，也是植物生理学和生物化学研究的重要内容之一。植物体内物质的运输主要通过细胞间连通的组织——维管束进行。维管束包括导管和木质部，导管主要负责水分和养分的输送，而木质部则起到支持植物体的作用。

三、激素与植物发育

激素在植物生理学和生物化学研究中扮演着重要的角色。激素能够调节植物的生长、发育和生理过程。植物体内存在多种类型的激素，如生长素、赤霉素、脱落酸等。这些激素可以促进或抑制植物的生长和发育，从而适应环境的变化。

激素与植物发育之间存在复杂的相互作用关系。例如，生长素可以促进植物的细胞伸长和分裂，而赤霉素则可以抑制细胞伸长和促进细胞分裂。不同类型的激素在植物的发育和生理过程中起到不同的作用，通过相互作用来控制植物的生长和发育。