植物生理学重点(1)
- 格式:doc
- 大小:257.50 KB
- 文档页数:16
一、水分代谢一、名词解释1.水势:每偏摩尔体积水的化学势。
即水溶液的化学势(μw)与纯水的化学势(μ0w)之差(△μw),除以水的偏摩尔体积所得的商。
2.渗透势: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的水势。
3.自由水:距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
4.束缚水:靠近胶粒而被胶粒束缚不易自由流动的水分。
5.渗透作用:水分子通过半透膜由水势高向低系统渗透6.根压:由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。
7.气孔蒸腾:通过气孔的蒸腾。
气孔是蒸腾过程中水蒸气由体内排到体外的主要出口。
8.蒸腾拉力:由于地上部分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。
9.蒸腾作用:是指水分以气体状态,通过植物体的表面(主要是叶子)从体内散失到体外的现象。
10.蒸腾速率:植物在单位时间内,单位面积通过蒸腾作用散失的水量。
11.蒸腾系数:植物制造1g干物质所需要消耗的水分量。
二、简述1.水分在根内的运输途径。
土壤水分→根毛→根皮层→根中柱→根导管→茎导管2.气孔运动的机理。
a)淀粉-糖互变学说:这个学说认为保卫细胞光合作用消耗CO2,细胞质内的ph增高,淀粉水解为可溶性糖,保卫细胞水势下降,从周围的细胞中吸收水分,气孔便张开,在黑暗中则相反,气孔关闭。
b)钾离子吸收学说:K+离子进入保卫细胞是由于ATP质子泵的作用。
促进此泵活化的壳梭孢素可以刺激气孔张开,抑制此泵活动的钒酸盐(VO3+)则抑制气孔张开。
c)苹果酸生成学说:细胞质中的淀粉通过糖酵解作用产生的磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),在PEP羧化酶的作用下,与HCO3-作用,形成草酰乙酸,进一步还原为苹果酸进入液泡,降低液泡水势,水分进入保卫细胞,使气孔张开。
3.试述蒸腾作用的生理意义。
1)引起被动吸水,是水分吸收和运输的动力2)植物吸收和运输矿物盐类的动力(载体)3)能降低植物体和叶片温度4)蒸腾作用的正常进行,气孔开放,有利于光合作用CO2的固定二、矿质营养一、名词解释必需元素:维持正常生命活动不可缺少的元素。
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。
C、控制花期如低温处理可使秋播的花卉改为春播,当年开花收获营养器官的植物,可高温处理解除春化光周期的发现某些植物在完成春化作用后,只有在高温和特定的光周期处理以后,花芽才能分化。
光周期(photoperiod):一天之中白天和黑夜的相对长度。
一、植物的近况和展望1. 谈一下植物生理学的发展趋势。
植物生理学是研究植物生命活动的基本规律的科学。
主要研究内容有物质代谢、能量转化、信息传递、形态建成。
殷宏章先生指出:近年来随着研究的不断深入和与其他学科的交叉渗透,植物生理学的研究,有向两端发展的趋势。
(1)一方面随着现代生物化学、生物物理学、细胞生理学的发展,特别是分子遗传学的突跃,已将一些生理的机理研究深入到分子水平,或亚分子水平,这是微观方向的发展(2)另一方面由于环境的破坏和人为的污染,人与生物圈的关系逐渐受到重视,农林生产自然生态系统的环境生理对植物生理提出了大量基本的问题,需要向宏观方面发展。
2. 植物生理学与现代农业可持续发展的关系和看法?世界面临着人口、食物、能源、环境和资源问题的挑战,解决这些问题植物生理学占有突出地位。
农业是通过绿色植物“加工”太阳能的产业,植物的生长发育既是生产过程,又是产品本身。
植物生理学是研究绿色植物生命活动规律的科学,是合理农业的基础。
农作物生产不外乎要抓好两件事,一是改造植物遗传性,二是改善栽培技术,而要做好这两件事必须基于对植物生命活动规律的认识。
高等绿色植物具有多种特殊生理功能:自养营养、全能性、“四固”能力,即固定碳素、固定氮素、分解水释放出氧气和制造氢气的能力;具有合成橡胶、香料、药物等特殊代谢物质的能力,有很强的适应性和抗逆能力等等。
深刻揭露绿色植物这些特殊本领并加以利用,可以开辟植物生产的应用新领域,提高人们驾驭自然、利用植物资源的能力,为振兴农业不断提供新方法、新途径。
应用植物生理学是植物生理学与农业现代化关系的一个缩影。
如提高光合作用效率与光呼吸问题、间作套种和合理密植、合理用水和经济用水、合理施肥和经济施肥等都是应用植物生理学研究的课题。
二.细胞生理1.细胞程序性死亡(概念):程序性死亡(programmed cell death,PCD),这是一种主动的、为了生物的自身发育及抵抗不良环境的需要而按照一定的程序结束细胞生命的过程特点:PCD与通常意义上的衰老死亡不同它是多细胞生物中一些细胞所采取的一种自身基因调控的主动死亡方式。
1、FMN:黄素单核苷酸2、PAA:聚丙烯酸3、ET、ETH:乙烯4、BR:油菜素甾类物质5、RQ、呼吸商 6 IPP:异戊烯焦磷酸:7、SOD:超氧化物歧化酶8、PSI:聚苯乙烯9、RUBP:1,5-二磷酸核酮糖10、Cytf:细胞色素fTIBA:三碘苯甲酸ACC:1-氨基环丙烷-1-羧酸JA:茉莉酸PP333:多效唑或氯丁唑CAM:景天科酸代谢LDP:长日植物MH:马来酰肼或青鲜素1,GA:赤霉素2,ABA:脱落酸3,GPP:牻牛儿焦磷酸4,PGA:三磷酸甘油酸5,PEP:磷酸烯醇式丙酮酸6,CAMP:环磷酸腺苷1.IAA:生长素即吲哚乙酸CTK:细胞分裂素2.PA:聚酰胺即尼龙SDP:短日照植物3.APS:过硫酸铵PPP:戊糖磷酸途径名词解释:植物激素:指一些在植物体内合成,并从产生之处运送到别处,对生长发育产生显著作用的微量有机物。
春化作用:低温诱导植物开花的过程。
水分临界期:植物对水分不足特别敏感的时期,灌溉的最适时期。
光能利用率:是指植物光合作用所累积的有机物所含的能量,占照射在单位地面上的日光能量的比率。
巴斯德效应:在厌氧条件下,向高速发酵的培养基中通入氧气,则葡萄糖消耗减少,抑制发酵产物积累的现象称为巴斯德效应。
即呼吸抑制发酵的作用。
冷害:在零上低温时,虽无结冰现象,但能引喜温植物的生理障碍,使植物受伤甚至死亡,这种现象称为冷害自由水:距离胶粒较远而可以自由流动的水分光饱和点: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。
呼吸商:植物组织在一定时间内,放出二氧化碳的物质的量与吸收氧气的物质的量的比率冻害:当温度下降到0度以下,植物体内发生冰冻,因而受伤甚至死亡的现象。
束缚水:靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。
光补偿点:同一叶子在同一时间内,光和过程中吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度。
一、名词解释1.光合链:是在类囊体膜上的PSⅡ和PSⅠ之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨道。
2.光合作用反应中心:包括反应中心色素分子P、原始电子受体A和原初电子供体D 。
3.光合作用:指绿色植物吸收阳光的能量,同化CO2和H2O,制造有机物并释放O2的过程。
4.呼吸链:又称为电子传递链,是指呼吸代谢中间产物的电子和质子,沿着一定氧化还原电位顺序的呼吸传递体把电子传递到分子氧的总轨道。
5.伤呼吸:是指植物组织受伤后呼吸增强的现象。
6.无氧呼吸:是指生活细胞在无氧情况下,将淀粉、葡萄糖等有机物分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出部分能量的过程。
7.有氧呼吸:是指生活细胞利用分子氧(O2),将淀粉、葡萄糖等有机物彻底氧化分解为CO2,并生成H2O,同时释放能量的过程。
8.抗氰呼吸:是指在氰化物存在的条件下仍进行的呼吸途径,是一条对氰化物不敏感的支路。
当植物体内存在与细胞色素氧化酶的铁结合的阴离子(如氰化物、叠氮化物)时,仍能继续进行的呼吸,即不受氰化物抑制的呼吸。
9.原初反应:指光合作用中从光合色素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程,即色素分子捕获光能后呈激发态,能量在色素分子之间传递,最终引起一个光化学反应,是由光能推动氧化还原反应的进行。
10.顶端优势:植物的顶芽长出主茎,侧芽长出侧枝,通常主茎生长快,侧枝或侧芽则生长较慢或潜伏不长,这种由植物顶芽生长占优势而抑制侧芽生长的现象称为顶端优势。
11.光补偿点:随着光强的增高,光合速率相应提高,当达到某一光强时,叶片的光合速率与呼吸速率相等,净光合作用速率为零,这时的光强称为光补偿点。
12.水通道蛋白(Water channel proteins):在许多动植物及微生物中发现的类似的专一性运输水的膜蛋白,是一种位于细胞膜上的蛋白质(内在膜蛋白),在细胞膜上组成“孔道”,可控制水在细胞的进出,它的一个显著特点是其活力可被汞抑制。
13.春化作用:低温诱导或促使植物花器官形成的作用。
1.细胞途径:共质体途径和跨膜途径统称为细胞途径。
2.质外体途径是指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动,阻力小,所以这种移动方式速度快。
3.跨膜途径是指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,故称跨膜途径。
4.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。
5.蒸腾速率:即植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。
6.蒸腾比率:即植物蒸腾丢失水分和光合作用产生的干物质的比值。
7.水分利用率:亦即蒸腾系数,是指植物制造干物质所消耗的水分克数。
8.矿质营养:植物对矿物质的吸收、转运和同化,称为矿质营养。
9.光合作用:绿色植物吸收阳光的能量,同化CO2和水,制造有机物质并释放氧气的过程,称为光合作用。
10.荧光现象:叶绿素溶液在透射光下呈绿色,而在反射光下呈红色(叶绿素a为血红光,叶绿素b为棕红光),这种现象称为荧光现象。
11.荧光:从第一单线态回到基态所发射的光就称为荧光。
12.光反应是必须在光下才能进行的,由光所引起的光化学反应。
13.碳反应是在暗处或光处都能进行的,由若干所催化的化学反应。
14.原初反应是指光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程,其中包含色素分子多光能的吸收、传递和转换的过程。
15.光合磷酸化是指在光合作用中由光驱动并贮存在跨类囊体膜的质子梯度的能量吧ADP和磷酸合成为ATP的过程。
16.光补偿点(LCP):同一叶子在同一时间内,光合过程中吸收的CO2和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度,即净光合速率等于零时的光强,就称为光补偿点。
17.光饱和点(LSP):净光合速率达到最大时的光强。
18.CO2同化:ATP和NADPH中的活跃化学能转换为稳定化学能。
19.糖酵解(EMP途径):胞质溶胶中的己糖在无氧状态或有氧状态下均能分解成丙酮酸的过程。
20.三羧酸循环(TCA循环):糖酵解进行到丙酮酸后,在有氧的条件下,通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解,直到形成水和CO2为止,故称这个过程为三羧酸循环。
第一章:植物的水分生理1.水分的存在状态束缚水—被原生质胶体吸附不易流动的水特性:1.不能自由移动,含量变化小,不易散失2.冰点低,不起溶剂作用3.决定原生质胶体稳定性4.与植物抗逆性有关自由水—距离原生质胶粒较远、可自由流动的水。
特性:1.不被吸附或吸附很松,含量变化大2.冰点为零,起溶剂作用3.与代谢强度有关自由水/束缚水:比值大,代谢强、抗性弱;比值小,代谢弱、抗性强2.植物细胞对水的吸收方式:扩散、集流、渗透作用1)、扩散作用—由分子的热运动所造成的物质从浓度高处向浓度低处移动的过程。
特点:简单扩散是物质顺浓度梯度进行,适于短距离运输(胞内跨膜或胞间)2)、集流—指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动的现象。
特点:物质顺压力梯度进行,通过膜上的水孔蛋白形成的水通道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。
注:渗透作用是物质顺浓度梯度和压力梯度进行3.水势及组成1.Ψw = ψs + ψp + ψm + ψgΨs :渗透势Ψp :压力势Ψm :衬质势Ψg :重力势1)渗透势—在某系统中由于溶质颗粒的存在而使水势降低的值,又叫溶质势(ψπ)。
ψs大小取决于溶质颗粒总数:1 M蔗糖ψs > 1M NaCl ψs (电解质)测定方法:小液流法2)压力势—ψp 〉0,正常情况压力正向作用细胞,增加ψw;ψp〈0,剧烈蒸腾压力负向作用细胞,降低ψw;ψp = 0,质壁分离时,壁对质无压力3)重力势—当水高1米时,重力势是0.01MP,考虑到水在细胞内的小范围水平移动,通常忽略不计。
4)衬质势—由于亲水性物质和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值,ψm 〈0,降低水势.2.注:亲水物质吸水力:蛋白质〉淀粉〉纤维素*有液泡细胞,原生质几乎已被水饱和,ψm = --0.01 MPa ,忽略不计;Ψg也忽略,水势公式简化为:ψw = ψs+ ψp*没有液泡的分生细胞、风干种子胚细胞:ψw = ψm*初始质壁分离细胞:ψw = ψs*水饱和细胞:ψw = 03.细胞水势与相对体积的关系◆细胞吸水,体积增大、ψsψpψw 增大◆细胞吸水饱和,体积、ψs ψp ψw = 0最大◆细胞失水,体积减小,ψs ψp ψw 减小◆细胞失水达初始质壁分离ψp = 0,ψw = ψs◆细胞继续失水,ψp 可能为负ψw《ψs4.蒸腾作用(气孔运动)小孔扩散律(边缘效应)——气体通过小孔表面的扩散速度不与小孔的面积呈正比,而与小孔的周长呈正比。
植物生理学重点名词解释第一章植物的水分代谢1、水势(water potential);就是每偏摩尔体积水的化学势差,即体系中水的化学势与纯水化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商.2、渗透势(osmoticpotential):由于溶质的存在而使水势降低的值,其值为负.3、压力势(pressure potential)由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的值,其为正值.4、水孔蛋白(aquaporin):研究发现植物细胞质膜和液泡膜上有一类膜内蛋白,其多肽链穿越膜并形成孔道,特异的允许水分子通过,具有高效转运水分子的功能,这类蛋白被称为水孔蛋白.5、自由水(free water)与束缚水(bound water)自由水:不被胶体颗粒或渗透物质所吸引或吸引力很小,可以自由移动的水分,当温度升高时可以挥发,温度降低到冰点以下可结冰.束缚水:被植物细胞的胶体颗粒或渗透物质所吸引,且紧紧被束缚不能自由移动的水分,当温度升高时不能挥发,温度降低到冰点以下也不结冰. 6、共质体(symplast)与质外体(apoplast)共质体:包括所有细胞的原生质,即所有细胞生活的部分.原生质体之间有胞间连丝将它们联系在一起,整个根系中的共质体部分是连续的体系,它对水传导的阻力很大.质外体:指没有原生质的部分,包括细胞壁、细胞间隙以及中柱内的木质导管.质外体对水分运输的阻力很小.共质体运输:通过活细胞运输径向运输距离虽短,但运输阻力大,速度慢.质外体运输:是在维管束的死细胞(导管或管胞)和细胞壁与细胞间隙中运输.7、主动吸水(active absorption of water)与被动吸水(passive absorption of water)主动吸水:植物根系通过自身的生理代谢活动所引起的吸水过程称为主动吸水.被动吸水:由于地上枝叶的蒸腾作用产生蒸腾拉力所引起的吸水过程称为被动吸水.8、蒸腾效率(transpiratton ratio)与蒸腾系数(transpiration coefficient)蒸腾效率或蒸腾比率:植物每消耗1kg水所生产干物质的克数.蒸腾系数或需水量:植物制造1g干物质所消耗的水量(g).它是蒸腾效率的倒数,一般植物的蒸腾系数为125-1000.9、蒸腾作用(transpiration):是植物体内的水分,以气态方式从植物的表面向外界散失的过程.10、永久萎蔫系数(permanent wilting coefficient);植物刚刚发生永久萎蔫时土壤中尚存留点水分含量.11、根压(root pressure);靠根系的生理活动,使液流由根部上升的压力.12、小孔律(law of small pores);气体通过多孔表面的扩散速率,不与小孔的面积成正比,而与小孔的周长成正比.13、SPAC(Soil-plant-atmosphere-continuum):土壤—植物—大气连续体系.水分经由土壤到达植物根表皮,进入根系后,通过植物茎,到达叶片,再由叶气孔扩散到宁静空气层,最后参与大气湍流交换,形成了一个统一的,动态的相互反馈连续系统.第二章植物的矿质及氮素营养1、矿质元素(mineral element):灰分中的物质为各种矿质的氧化物、硫酸盐、磷酸盐等,构成灰分的元素称为灰分元素又称为矿质元素.2、必需元素(essential element):是植物生长发育必不可少的元素.必需元素的三条标准是:1.由于缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完成其生活史;2.除去该元素,表现为专一的病症,这种缺素病症可用加入该元素的方法预防和恢复正常;3.该元素在植物营养生理上表现直接的效果,不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果.3、离子的主动吸收与被动吸收(active absorption and passive absorption)被动吸收:溶质顺电化学势梯度进入质外体的吸收过程,不需要代谢提供能量.主动吸收:溶质跨膜进入细胞质和液泡的过程,要利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收.4、协助扩散(facilitated diffusion):协助扩散是小分子物质经膜转运蛋白协助,顺浓度梯度或电化学梯度跨膜的转运,不需要细胞提供能量.5、膜转运蛋白(fransport protein):指膜上存在的转运离子跨膜的内在蛋白.可分为通道蛋白和载体蛋白两类.6、载体(carrier):也是内部蛋白,载体转运时被转运物质首先与载体蛋白的活性部位结合,并由此导致载体蛋白构象变化,将被运物质暴露于膜的另一侧.7、离子通道(ion channel):是细胞膜中一类内在蛋白构成的孔道.可为化学方式或电学方式激活,控制离子通过细胞膜的顺势流动.8、离子的选择吸收(selective absorption):是指植物对同一溶液中不同离子或同一盐的阳离子和阴离子,吸收的比例不同的现象.9、平衡溶液(balanced solution):植物能良好生长的含有适当比例的多盐溶液.10、生理酸性盐(physiologically acid salt) 与生理碱性盐(physiologically alkaline salt);生理酸性盐:植物对其阳离子吸收大于阴离子,长期施用可使土壤酸化的盐.生理碱性盐:植物对其阴离子吸收大于阳离子,长期施用可使土壤碱化的盐.11、单盐毒害(toxicity of single salt) 与离子拮抗(ion antagonism)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.这种现象称单盐毒害.离子拮抗:离子间能够互相消除单盐毒害的现象,称离子拮抗,也称离子对抗.第三章植物的呼吸作用1.呼吸作用(respiration):生活细胞内的有机物,在酶的参与下,逐步氧化分解并释放能量的过程.2.EMP途径(EMP pathway):即糖酵解,己糖在细胞质中分解成丙酮酸的过程.3.三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCAC):在有氧条件下丙酮酸在线粒体基质中彻底氧化分解为二氧化碳的途径.4.PPP(pentose phosphate pathway):即戊糖磷酸途径,葡萄糖在细胞质内直接氧化分解,并以戊糖磷酸为重要中间产物的有氧呼吸途径.5.生物氧化(biological oxidation):也称细胞氧化,广义上指生物体内各种有机物质的氧化分解过程,狭义上指发生在线粒体内一系列传递氢和电子的氧化还原过程.6.呼吸链(respiration chain):即呼吸电子传递链,指线粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递的总轨道.7.巴斯德效应(Pasteur effect):从有氧条件转入无氧条件时酵毋菌的发酵作用增强,反之,从无氧转入有氧时酵毋菌的发酵作用受到抑制,这种氧气抑制酒精发酵的现象叫做巴斯德效应.8.氧化磷酸化(oxidative phosphorylation):氧化磷酸化就是呼吸链上的磷酸化作用,也就是当NADH+H+上的一对电子被传递至氧时,所发生的ADP被磷酸化为ATP的作用.9.能荷调节(regulation of energy charge):细胞中腺苷酸(AMP,ADP,ATP)对呼吸作用和其他一些代谢有明显的调节作用.10.抗氰呼吸(Cyanide resistat repiration):对氰化物不敏感的那一部分呼吸.抗氰呼吸可以在某些条件下与电子传递主路交替运行.11.呼吸商(respiration quotient RQ):植物组织在一定时间内,放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值叫做呼吸商,又称呼吸系数.12.末端氧化酶(terminal oxidase):处于生物氧化一系列反应的最末端的氧化酶.除了线粒体内膜上的细胞色素氧化酶和抗氰氧化酶之外,还有存在于细胞质中的酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶和乙醇酸氧化酶等.13.无氧呼吸消失点(anaerobic respiration extinetion point):无氧呼吸停止进行的最低氧浓度(10%左右)称为无氧呼吸消失点.第四章植物的光合作用1.光合作用(photosynthesis):通常是指绿色植物吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程.从广义上讲,光合作用是光养生物利用光能把二氧化碳合成有机物的过程.2.原初反应(primany reaction):是光合作用起始的光物理化学过程,包括光能的吸收、传递与电荷的分离,即天线色素吸收光能并传递给中心色素分子,使之激发,被激发的中心色素分子将高能电子传给原初电子受体.同时又从原初电子供体获得电子.原初反应的速度极快.3.作用中心色素(reaction center pigment):又称为反应中心色素,是指少数特殊状态的叶绿素a分子,具有光化学活性,将获得的光能进行电荷分离,直接参与光化学反应的色素.4.聚光色素(light harvesting pigment):聚光色素没有光化学活性,不直接参与光化学反应,类似无线电天线将吸收的光能以诱导共振方式传递给作用中心色素.包括:大部分叶绿素a分子、全部叶绿素b、类胡萝卜素分子.5.希尔反应(Hill reaction):离体叶绿体在有适当氢受体存在时照光发生放氧的反应称为希尔反应.6.红降现象(red drop)与爱默生效应(Emerson effect)红降现象:光合作用的量子产额在波长大于680nm时急剧下降的现象.爱默生效应:指如果用波长大于685nm的红光补充一个波长较短的红光(650nm),则量子产额比分别单独用这种光照射的产量产额之和还要高,这种现象为双光增益效应.7.PSI(photosystem I)与PSII(photosystem II)PSI:光系统I,作用中心I,其作用中心色素最大吸收峰在700nm处,也称P700;PSII:光系统II,作用中心II,其作用中心色素最大吸收峰在680nm处,也称P680.8.Rubisco(RuBP carboxylase/oxygenase):1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶9.荧光现象(fluorescence):激发态的叶绿素分子回到基态时,可以光子形式释放能量.处在第一单线态的叶绿素分子回至基态时所发出的光称为荧光.10.作用中心(reaction centre):是叶绿体中进行光合原初反应的最基本的色素蛋白结构.它至少包括:1个作用中心色素分子(P);1个原初电子受体(A);1个原初电子供体(D).作用中心基本成分是由结构蛋白质和脂类组成.11.光合链(photosynthetic chain):由PSII和PSI以及一系列电子传递体组成的使水中的电子最终传给NADP+ 的电子传递轨道称为光合电子传递链,简称光合链.12.光合磷酸化(photophosphorylation):光下在叶绿体(或载色体)中发生的由ADP与Pi合成ATP的反应.13.光呼吸(photorespiration):植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放CO2的过程,由于这种反应仅在光下发生,需叶绿体参与,并与光合作用同时发生,故称作为光呼吸.因为光呼吸的底物乙醇酸和其氧化产物乙醛酸,以及后者经转氨作用形成的甘氨酸皆为C2化合物,因此光呼吸途径又称为C2光呼吸碳氧循环14.生物产量(biolgical yield)与经济产量(economic yield)生物产量:植物一生中合成并积累下来的全部有机物质.经济产量:指对人类有直接经济价值的光合生产量.15.表观光合速率(apparent photosynthetic rate)或净光合速率(net phosynthetic rate):指光合作用实际同化的CO2量减掉同一时间内呼吸释放的CO2量的差值,常用单位是CO2mg/dm2.hr.16.光补偿点(1ight compensation point)与光饱和点(1ight saturation point):光补偿点: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.光饱和点:当达到某一光强时,光合速率就不再随光强的增高而增加,这种现象称为光饱和现象.开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点. 17.CO2补偿点(CO2 compensation point)与CO2饱和点(CO2 saturation point):CO2补偿点:指光合速率与呼吸速率相等时,也就是净光合速率为零时环境中的CO2浓度.CO2饱和点:当CO2达到某一浓度时,光合速率达到最大值,开始达到光合最大速率时的CO2浓度称为CO2饱和点.18.光能利用率(efficiency of solar energy utilization):植物光合作用积累的有机物中所含的化学能占光能投入量的百分比.第六章植物的生长物质1.植物激素(plant hormones,phytohormones):在植物体内合成的、能从合成部位运往作用部位、对植物生长发育产生显著调节作用的微量小分子有机物.目前国际上公认的植物激素有五大类:生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯.另外有人建议将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素.2.三重反应(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.3.植物生长调节剂(plant growth regulators):人们研究并合成的与天然植物激素具有同样生理作用的有机化合物.4.植物生长物质(plant growth substances):能够调节植物生长发育的微量化学物质,包括植物激素和植物生长调节剂、抑制物质、植物生长调节剂.5.生长抑制剂(growth inhibitor):抑制顶端分生组织生长的生长调节剂,它能干扰顶端细胞分裂,引起茎伸长的停顿和破坏顶端优势,其作用不能被赤霉素所恢复,常见的有脱落酸、青鲜素、水杨酸、整形素等.6.生长延缓剂(growth retardant):抑制植物亚顶端分生组织生长的生长调节剂,它能抑制节间伸长而不抑制顶芽生长,其效应可被活性GA所解除.生产中广泛使用的生长延缓剂有矮壮素、烯效唑、缩节安等.7.极性运输(polar transport):只能从形态学的一端运向另一端的运输,如生长素的运输,只能从形态学的上端运向形态学的下端,而不能从形态学下端运向上端.8.激素受体:能与激素特异结合并引起特殊生理效应的物质,一般是属于蛋白质.第七章植物的生长生理1、植物的生长(growth)和发育(development):植物的生长:在生命周期中,植物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加长.植物的发育:是指植物的生命周期中,细胞、器官或整体在遗传基因支配和环境条件影响下,在形态结构和功能上有序的变化过程.包括生长和分化两个方面.2、细胞的分化(differentiatkm) 脱分化(dedifferentiation) 再分化(redifferentiation) :细胞的分化:从一种同质的细胞类型转变成形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程称为分化.它可在细胞、组织、器官的不同水平上表现出来.脱分化:植物已经分化的细胞在切割损伤或在适宜的培养基上诱导形成失去分化状态的、结构均一的愈伤组织或细胞团的过程.再分化:由处于脱分化状态的愈伤组织或细胞再度分化形成不同类型细胞、组织、器官乃至最终再生成植株的过程.3、植物细胞的全能性(totipotency):植物体每一个细胞都具有分化成一个完整植株的潜在能力,即具有形成完整生物个体的全套基因.4、黄化现象(ctiolation):在黑暗中生长的植物茎柔嫩而细长,叶片似小鳞片状紧贴于茎上,茎的顶端一直保持弯曲状态而不伸展;内部组织分化不完全,薄壁细胞多,输导和机械组织不发达,茎叶中没有叶绿素,整个植株呈黄白色.5、.生长协调最适温度(grow coordinate temperature):能使植株生长最健壮的温度.协调最适温度通常要比生长最适温度低.6、温周期现象(thermoperiodicity):植株或器官的生长速率随昼夜温度变化而发生有规律变化的现象.7、光形态建成(photomorphogenesis):由光调节植物生长、分化与发育的过程称为植物的光形态建成,或称光控发育作用.8、蓝光效应(blue effect):蓝紫光抑制生长,促进分化,抑制黄化现象的产生,诱导向光性反应,这种现象称为蓝光效应.9、光敏色素(Phytochrome,Phy):一种对红光和远红光的吸收有逆转效应、参与光形态建成、调节植物发育的色素蛋白.11、生长相关性(correlation):植物各部分之间的相互制约与协调的现象.12、顶端优势(apical dominance):植物的顶芽生长占优势而抑制侧芽生长的现象.13、根冠比(root top ratio,R/I):植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值,它能反映植物的生长状况以及环境条件对地上部与地下部生长的不同影响.14、生长大周期(grand period of growth):植物器官或整株植物的生长速度表现出"慢-快-慢"的基本规律,即开始时生长缓慢,以后逐渐加快,然后又减慢以至停止.这一生长全过程称为生长大周期.15、生物钟(biological clock) rhythm):生命活动中有内源性节奏的周期变化现象.亦称生理钟.由于这种内源性节奏的周期接近24小时,因此又称为近似昼夜节奏.16、向光性(phototropism):植物随光的方向而弯曲生长的现象.包括正向光性、负向光性、横向光性.第八章植物的成花生理1、春化作用(vernalization)与春化处理(vernalization)春化作用:低温诱导促使植物开花的作用叫春化作用.一般冬小麦等冬性禾谷类作物和某些二年植物以及一些多年生草本植物的开花都需要经过春化作用.春化处理:对萌动的种子或幼苗进行人为的低温处理,使之完成春化作用促进成花的措施称为春化处理.2、光周期现象(photoperiodism)与光周期诱导(photoperiodic induction)光周期现象:昼夜的相对长度对植物生长发育的影响叫做光周期现象.光周期诱导:植物在达到一定的生理年龄时,经过一定天数的适宜光周期处理,以后即使处于不适宜的光周期下,仍能保持这种刺激的效果而开花,这种诱导效应叫做光周期诱导.3、临界日长(critical daylength)与临界夜长(critical dark period)临界日长:引起长日植物成花的最短日照长度或引起短日植物成花的最长日照长度.临界夜长:引起短日植物成花的最短暗期长度或长日植物成花的最长暗期长度.同临界日长相比,临界暗期对诱导成花更为重要.4、识别蛋白(recognition protein ):存在于花粉与柱头上能够起识别作用的蛋白质.5、群体效应(group effect):一定面积内,画粉数量越多,密度越大,花粉的萌发和生长也就越好.6、花熟状态(ripeness to flower state):植物经过一定的营养生长期后具有了能感受环境条件而诱导开花的生理状态被称为花熟状态.花熟状态是植物从营养生长转为生殖生长的转折点.7、C/N比学说(carbon/nitrogen ratio):C为碳水化合物,N为可利用的含氮化合物,当植物体内C/N比值高时,有利于生殖体的形成,促进开花;反之,有利于营养生长,延迟开花.8、长日植物(long-day plant,LDP)与短日植物(short-day plant,SDP)长日植物:在24小时昼夜周期中,日照长度长于一定时数才能成花的植物.短日植物:在24小时昼夜周期中,日照长度短于一定时数才能成花的植物.第九章植物的生殖与衰老1、休眠(dormancy):植物的整体或某一部分生长暂时停顿的现象.它是植物抵制不良自然环境的一种自身保护性的生物学特性.一、二年生植物大多以种子为休眠器官;多年生落叶树以休眠芽过冬;多种多年生草本植物则以休眠的根系、鳞茎、球茎、块根、块茎等渡过不良环境.2、单性结实(parthenocarp):不经过受精作用,子房直接发育成果实的现象.单性结实一般都形成无籽果实,故又称"无籽结实".3、生长素梯度学说(auxin gradient theory):不是叶片内生长素的绝对含量,而是横过离层区两边生长素的浓度梯度影响脱落.梯度大,即远轴端生长素含量高,不易脱落;梯度小时,即近轴端生长素含量高于或等于远轴端的量,则促进脱落.4、生理后熟(after-ripening):种子胚的分化发育虽已完成(形态上貌似成熟),其实生理上尚未成熟.经某些生理生化变化(主要是要完成内部有机物和激素等物质的转化,积累种子萌发所要的一些物质)后,才具备发芽的能力,这种现象称为生理后熟.5、生物自由基(biological radicals)和活性氧(active oxygen)生物自由基:自由基是具有未配对价电子的基因或分子.生物自由基,通过生物自身代谢产生的一类自由基.活性氧:化学性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称,包括含氧自由基和含氧非自由基.6、呼吸跃变(climacteric):果实成熟过程中,呼吸速率突然增高,然后又迅速下降的现象.呼吸跃变的产生与外界温度和果实内乙烯的释放密切相关.呼吸跃变是果实进入完熟的一种特征.7、衰老(senescence):在正常条件下发生在生物体的机能衰退并逐渐趋于死亡的现象,具体指的是植物的细胞、组织、器官或整个植株的生理功能衰退的现象.第十章植物的抗逆生理1、逆境(stress)与植物的抗逆性(stress resistance)逆境:对植物生存生长不利的各种环境因素的总称.逆境的种类可分为生物逆境、理化逆境等类型.植物的抗逆性:植物在长期系统发育中逐渐形成的对逆境的适应和抵抗能力.2、渗透调节(osmotic adjustment)和渗调蛋白(osmoregulation protein)渗透调节:指细胞通过增加或减少胞液中的溶质调节细胞的渗透势,以期达到与外界环境渗透势相平衡的调节.渗调蛋白:干旱和盐渍都能诱导植物产生一些新的蛋白质,这些蛋白质的合成或积累起着调节细胞渗透势的作用.3、交叉适应(cross adaptation):植物经历了某种逆境后,能提高对另一些逆境的抵抗能力,这种对不良环境之间的相互适应作用,称为植物的"交叉适应".4、膜脂相变(Phase transition of membrane lipids)膜脂相变是指膜脂在一定条件下的物相变化,也就是液晶相-凝胶相或液晶相-液相的相互转变.这主要是由温度变化引起的.5、膜脂过氧化作用(membrane lipid peroxidation):指生物膜中不饱和脂肪酸在自由基诱发下发生的过氧化反应,其结果不仅使膜中不饱和脂肪酸含量降低,引起膜流动性下降以致膜相分离和膜通透性增大,膜的正常功能破坏,而且膜脂过氧化物MDA等也能直接对细胞起毒害作用.6、水合补偿点(hydrtion compensation point):缺水会导致植物光合作用降低,当植物因缺水而使其光合速率与呼吸速率相等(即净光合速率为零)时,植物叶片的水势称为水合补偿点.7、干旱(drought):土壤缺水,大气干燥,导致植物过度水分亏缺的现象.8、SOD(super-oxide dismutase):超氧化物歧化酶.存在于植物细胞中最重要的清除自由基的酶,能催化生物体内分子氧活化的第一个中间产物氧自由基发生歧化反应,生成氧气和过氧化氢.SOD分Cu-Zn-SOD,Mn-SOD和Fe-SOD三种类型,主要分布在叶绿体、线粒体和细胞质中.9、活性氧(active oxygen):化学性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称,包括含氧自由基和含氧非自由基.10、环境污染(environmental pollution):由于某些原因(人类生产生活)排放到环境中的各种有害物质(污染物)的量超过了生态系统的自然净化能力,造成环境污染.11、诱导抗病性(desease induced resistance):利用特定的因子处理植物,改变其对病害的反应,产生局部或系统的抗性称为诱导抗病性.。
第一章植物的水分代谢水分代谢(water metabolism)植物对水分的吸收,水分在植物体内的运输利用以及水分的散失是构成植物水分代谢的不可分割的三个方面。
水分代谢的作用是维持植物体内水分平衡第一节水在植物生命活动中的重要性一、水的理化性质水的很多性质都是由其分子结构决定的。
水分子的结构具有如下特点:1. 水分子有很强的极性.2. 水分子之间通过氢键形成很强的内聚力3.水极容易与其它极性分子结合.一、水的理化性质(一)在生理温度下是液体由于水分子有很强的分子间力(氢键的作用), 所以, 虽然分子很小(分子量18), 但在生理温度下是液体. 这对于生命非常重要.(二)高比热因为需要很高的能量来破坏氢键,所以,水的比热很高。
由于植物体含有大量的水分,所以当环境温度变化较大,植物体吸收或散失较多热能时,植物仍能维持相当恒定的体温(三)高气化热这同样是由于水分之间的氢键造成的,破坏氢键需要很高的能量。
在炎热的夏天植物通过蒸腾作用散失水分,可以降低体温。
(四)高内聚力、粘附力和表面张力由于水分子间有很强的内聚力可以使木质部导管的水柱在受到很大张力的条件下不致于断裂,保证水分能运到很高的植株顶部。
水分子间的亲和力还导致水有很高的表面张力。
(五)水是很好的溶剂由于水分子的极性,它是电解质和极性分子如糖、蛋白质和氨基酸等强有力的溶剂水分子在细胞壁和细胞膜表面形成水膜,保护分子的结构。
水是代谢反应的参与者(水解、光合等)。
水作为许多反应的介质和溶剂,同时由于水的惰性不会轻易干扰其它代谢反应(二)水分在植物体内的存在状态1. 束缚水与自由水束缚水(bound water):靠近胶粒并被紧密吸附而不易流动的水分,叫做束缚水自由水(free water):距胶粒较远,能自由移动的水分叫自由水。
自由水、束缚水与代谢的关系:自由水参与各种代谢活动,其数量的多少直接影响植物代谢强度,自由水含量越高,植物的代谢越旺盛。
束缚水不参与代谢活动,束缚水含量越高,植物代谢活动越弱,越冬植物的休眠芽和干燥种子里所含的水基本上是束缚水,这时植物以微弱的代谢活动渡过不良的环境条件。
植物生理学知识点重点植物生理学是研究植物的生物学功能和生理过程的科学学科。
通过对植物的生长、发育、代谢、适应性和反应等方面的研究,揭示了植物的生理特性和机制。
本文将逐步介绍植物生理学的一些关键知识点。
一、光合作用光合作用是植物生命活动的基础,它是通过植物叶绿素和其他色素吸收太阳光能,并将其转化为化学能的过程。
光合作用发生在叶绿体中,光合作用的主要反应是光反应和暗反应。
光反应发生在叶绿体的膜中,通过光能将一部分水分解为氧气和氢离子,释放的氧气排出体外,而氢离子则用于生成ATP和NADPH。
暗反应发生在叶绿体的基质中,利用上述产物将二氧化碳转化为葡萄糖。
二、植物激素植物激素是调节植物生长和发育的化学物质,主要包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
植物激素能够影响植物的生长速度、器官发育、开花和果实成熟等过程。
例如,生长素可以促进细胞伸长和分裂,从而促进植物的生长;乙烯可以促使果实成熟和叶片脱落。
三、水分运输植物通过根系吸收土壤中的水分,并通过茎和叶子的导管系统将水分输送到植物各个部分。
水分运输主要依靠蒸腾作用和根压。
蒸腾作用是指植物叶片中水分蒸发产生的负压,从而使水分能够从根部向上运输;根压是指根部细胞对水分的主动吸收和推动,可以使水分向上输送。
四、养分吸收与转运植物通过根系吸收土壤中的养分,并将其转运到植物的各个组织和器官中。
养分的吸收过程主要依靠根毛的存在,根毛可以增加根表面积,提高养分吸收效率。
吸收的养分通过根的吸力和转运蛋白在细胞间隙和细胞膜上进行转运。
五、环境适应性植物能够通过一系列的生理反应来适应环境的变化。
植物对光、温度、水分和盐度等环境因素的变化都会产生相应的生理反应。
例如,植物在光照不足的情况下,会增加叶片的叶绿素含量和光合酶的表达,以提高光能的吸收和利用效率。
六、生物钟植物具有一定的生物钟机制,能够根据时间的变化调整自身的生理和生长状态。
生物钟可以让植物在适宜的时间进行种子萌发、生长和开花等过程。
1.水分在植物生命活动中有哪些作用?水分对植物生长的重要性主要体现在:(1) 水是细胞质的主要组成成分;(2) 水分是重要代谢过程的反应物质和产物;(3) 细胞分裂和伸长都需要水分;(4) 水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂;(5) 水分能使植物保持固有姿态;(6) 可以通过水的理化特性调节植物周围的大气温度、湿度等。
对维持植物体温稳定和降低体温也有重要作用。
2.C3途径谁发现的哪几个阶段以及各阶段的作用是卡尔文等人发现的,分为3个阶段1羧化阶段,CO2被固定,生成3-磷酸甘油酯,为最初产物2还原阶段,利用同化力将3-磷酸甘油酯还原成3-磷酸甘油醛——光合作用中的第一个三碳糖3更新阶段,光合碳循环中形成的3-磷酸甘油醛,经过一系列的转变,再重新形成RUBP的过程3.植物体内水分存在的形式与植物代谢强弱,抗逆性有何关系?2种形式一种是与细胞组分紧密结合而不能自由移动,不易蒸发散失的水,称为束缚水,另一种是与细胞组分之间吸附力较弱,可以自由移动的水,称为自由水,自由水可参与各种代谢活动,因此当自由水/束缚水比值较高时,细胞原生质呈溶胶状态,植物的代谢旺盛,生长较快,抗逆性强,反之自由水较少时,原生质呈凝胶状态,植物代谢活性低,生长迟缓,但抗逆性较强。
4.H-ATP酶是如何与主动转运相关的?其还有哪些生理作用质子是通过ATP酶进行主动转运最主要的离子,这种主动转运H的ATP酶即H-ATP酶或质子泵,由于ATP这种逆电化学势梯度主动转运阳离子造成了膜内外正负电荷的不一致,形成了跨膜的电位差,又因为这种转运是逆电化学势梯度而进行的主动转运,所以也将ATP 酶称为一种致电泵。
其他作用:1使细胞质的PH升高2使细胞壁PH降低3使细胞质相对于细胞壁表现电负性。
5.植物呼吸代谢多条路线有何生物学意义?不同的植物,器官,组织,不同的条件或生育期,植物体内物质的氧化分解可通过不同的途径进行。
呼吸代谢的多样性是在长期进化的过程中,植物形成的对多变环境的一种适应性,具有重要的生物学意义,使植物在不良的环境中仍能进行呼吸作用,维持生命活动6.同化物运输与分配的特点1同化物分配的总规律是由原到库,多个代谢库同时存在时,强库多分,弱库少分,近库先分,远库后分2优先供应生长中心3就近供应4同侧运输,同一方位的叶制造的同化物主要是共给相同方位的幼叶,花序和根7.IAA促进细胞生长的机理生长素一方面与质膜上的受体结合,结合后的信号传到质膜上的质子泵,质子泵被活化,把质子排到细胞壁,使细胞壁酸化,引起细胞壁多糖分子间结构交织点破裂,联系松弛,细胞壁可塑性增加。
第一章之杨若古兰创作1.代谢是保持各种生命活动(如生长、繁殖、活动等)过程中化学变更(包含物资合成、转化和分解)的总称.2.水分生理包含:水分的接收、水分在植物体内的运输和水分的排出.3.水分存在的两种形态:束缚水和自在水.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感化:1,是细胞质的次要成分2,是代谢感化过程的反映物资3是植物对物资接收和运输的溶剂4,能坚持植物的固有姿势5.植物细胞吸水次要有三种方式:扩散,集流和渗透感化.6.扩散是一种自觉过程,指分子的随机热活动所形成的物资从浓度高的区域向浓度低的区域挪动,扩散是物资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挪动.8.水孔蛋白包含: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,只答应水通过,不答应离子和代谢物通过.其活性受磷酸化和水孔蛋白合成速度调节.9.零碎中物资的总能量分为;束缚能和自在能.10.1mol物资的自在能就是该物资的化学势.水势就是每偏摩尔体积水的化学势.纯水的自在能最大,水势也最高,纯水水势定为零.11.质壁分离和质壁分离复原景象可证实植物细胞是一个渗透零碎.12.压力势是指原生质体吸水膨胀,对细胞壁发生一种感化力彼此感化的结果,与惹起富有弹性的细胞壁发生一种限制原生质体膨胀的反感化力.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;水势梯度惹起水分进入中柱后发生的压力.16.伤流:从受伤或折断的植物组织溢出液体的景象.流出的汁液是伤流液.17.吐水:从未受伤叶片尖端或边沿向外溢出液滴的景象.由根压惹起.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,通气情况,温度,溶液浓度.20.蒸腾感化:水分以气体形态,通过植物体的概况(主如果叶子),从体内散失到体外的景象.21.蒸腾感化的生理意义:1,是植物对水分接收和运输的次要动力2,是植物接收矿质盐类和在体内运转的动力3,能降低叶片的温度22.叶片蒸腾感化分为两种方式:角质蒸腾和气孔蒸腾.23.气孔活动有三种方式:淀粉-糖互变,钾离子接收和苹果酸生成.24.影响气孔活动的身分;光照,温度,二氧化碳,零落酸.25.影响蒸腾感化的内在条件:光照,空气绝对湿度,温度和风.内部身分: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次要动力为蒸腾拉力.29.这类以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力,包管由叶至根水柱不竭来解释水分上升缘由的学说,称为内聚力学说亦称蒸腾-内聚力-张力学说.第三章1. 为何说碳素是植物的生命基础?第一,植物体的干物资中90%以上是无机物资,而无机化合物都含有碳素(约占无机化合物分量的45%),碳素成为植物体内含量较多的一种元素;第二,碳原子是构成所有无机物的次要骨架.碳原子与其他元素有各种分歧方式的结合,由此决定了这些化合物的多样性.2. 按照碳素养分方式的分歧分为自养植物和异养植物3. 自养植物接收二氧化碳,将其转酿成无机物资的过程称为植物的碳素同化感化.植物碳素同化感化包含细菌光合感化、绿色植物光合感化和化能合成感化.4. 光合感化:绿色植物接收阳光的能量,同化二氧化碳和水,建造无机物资并释放氧气的过程.5. 光合感化的次要性:(1)把无机物酿成无机物(2)蓄积太阳能量(3)环境呵护.6. 叶绿体由两层膜构成,分别称为内膜和外膜,内膜具有控制代谢物资进出叶绿体的功能,具选择性.基质成分主如果可溶性蛋白质(酶)和其他代谢活跃物资,呈高度流动性形态,具有固定二氧化碳的能力,淀粉在基质里构成和储藏.7. 光合感化的能量转换功能是在类囊体膜上进行的,所以类囊体膜又称为光合膜.8. 高等植物的光合色素有两类;叶绿素和胡萝卜素,排列在类囊体膜上.9. 叶绿素分子含有四个吡咯环,和四个甲烯基连接成一个大环,叫做卟啉环.镁原子居于卟啉环的地方.10. 叶绿素的四个特点?11. 类胡萝卜素分为胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色).12. 叶绿素最大接收区:波长为640~660nm的红光部分和波长为430~450nm 的蓝紫光部分.13. 叶绿素溶液在透射光下呈绿色,而在反射光下呈红色(叶绿素a为血红光,叶绿素b为棕红光),这类景象称为荧光景象.14. 从第一单线态回到基态所发射的光称为荧光.15. 第一三线态回到基态时所发生的光称为磷光.16. 叶绿素a由叶绿素b演化过来,植物叶子呈现的色彩是叶子各种色素的综合表示,其中主如果绿色的叶绿素和黄色的类胡萝卜素两大类色素之间的比例.矿质元素、温度、光是影响叶绿素构成的次要身分.17.这类缺乏任何一个条件而禁止叶绿素构成使叶子发黄的景象称为黄化景象.1.光合感化根据需光与否分为光反应(类囊体膜)和暗反应(叶绿体基质)2.全部光合感化分为3大步调:原初反应(光能的接收、传递和转换过程);电子传递和光合磷酸化(电能转化为活跃的化学能);碳同化(活跃的化学能转化为波动的化学能过程).前两个过程为光反应,最初一个为暗反应.3.光合单位=聚光色素零碎+反应中间.4.叶绿体类囊体上的色素分为反应中间色素(少数特殊的叶绿素a,具光化学活性)和聚光色素(无光化学活性,有收集光能的感化,传到反应中间色素,绝大多数色素,又称为天线色素).5.光合反应中间是指在类囊体中进行光合感化原初反应的最基本的色素蛋白结构.光合反应中间至多包含光能转换色素分子、原初电子受体和原初电子供体.原初电子受体是指直接接受反应中间色素分子传来电子的物体.高等植物的最初电子供体是水,终极电子受体是NADP+.6.当光波大于685nm(远红光)时,虽然光子仍被叶绿素大量接收,但量子产额急剧降低.这类景象被称为红降.7.两种波长的光协同感化而添加光合效力的景象称为增益效应或爱默生效应.8.各种电子传递体具有分歧的氧化还原电位,根据氧化还原电势高低排列,呈“Z”形,电子定向转移,这就是光合感化中非轮回电子传递的方案.这一系列互相跟尾的电子传递称为光合链.9.PSⅡ次要由核心复合体、PSⅡ捕光复合体、放氧复合体等亚基构成.10.利用储存在跨类囊体膜的质子梯度的光能把ADP和无机磷合成为ATP的过程称为光合磷酸化.有两种方式:非轮回光合磷酸化和轮回光合磷酸化.11.化学渗透假说12.因为ATP和NADPH用于暗反应中二氧化碳的同化,两者合称为同化能力.13.碳同化是将ATP和NADPH中活跃的化学能,转换为储藏在糖类中波动的化学能,在较长时间内供给生命活动的须要.占植物体干重90﹪以上的无机物资都是通过碳同化并转化而成的.碳同化在叶绿体的基质中进行.14.高等植物固定二氧化碳的生化途径有3条:卡尔文轮回,C4途径和景天科酸代谢途径.15.因为卡尔文轮回中二氧化碳受体是一种戊糖,故又称还原戊糖磷酸途径.分3个阶段:羧化阶段、还原阶段和更新阶段.16.要发生一个PGAld(磷酸丙糖)分子须要3个二氧化碳分子,6个NADPH分子和9个ATP分子作为能量来源.17.卡尔文轮回的调节:①本身催化②光的调节(离子的挪动;通过铁氧还蛋白-硫氧还蛋白零碎;光添加Rubisco活性)③光合产品转运18.C4途径:初产品:OAA,CO2受体:PEP,羧化酶:PEPC.包含4个步调:羧化,转移,脱羧与还原,再生.19.C4植物比C3植物具有较强的光合感化?P7920.景天科酸代谢(CAM)的调节有两种:短期调节和持久调节.21.蛋白质、脂类和无机酸都是光合感化的直接产品.22.Pi和TP控制着蔗糖和淀粉合成途径中的几种酶.23.景天科植物特殊的CO2固定方式:早晨气孔开放,吸进CO2,在PEP羧化酶感化下,与PEP结合,构成OAA,进一步还原为苹果酸,积累于液泡中.白日气孔关闭,液泡中的苹果酸便运到胞质溶胶,在依附NADP苹果酸酶感化下,氧化脱羧,放出CO2,介入卡尔文轮回,构成淀粉等.24.81页的表25.植物的绿色细胞依附光照,接收氧气和放出二氧化碳的过程被称为光呼吸.26.光呼吸是一个氧化过程,被氧化的底物是乙醇酸,又称为乙醇酸氧化途径.27.因为光呼吸的底物乙醇酸是C2化合物,其氧化产品乙醛酸和其转氨构成的甘氨酸都是C2化合物,故也称这条途径为二碳光呼吸碳氧化环,简称C2环.28.为何说光呼吸的调节与外界条件密切相干?首先是氧气及二氧化碳的浓度,二氧化碳按捺光呼吸而促进光合感化,氧气则按捺光合感化而促进光呼吸.随着光强、温度、和pH的增高,光呼吸也加强,其实质是CO2和O2对RubP的竞争.29.光呼吸的生理功能;一种观点是,在干旱和高辐射期间,气孔关闭,CO2不克不及进入,会导致光按捺.此时光呼吸释放CO2,耗费多余能量,对光合器官起呵护感化,防止发生光按捺.另一种观点是,Rubisco同时具有羧化和加氧的功能,在有氧条件下,光呼吸虽然损失一些无机碳,但通过C2轮回还可回收75%的碳,防止损失过多.30.光合感化的目标是光合速率.真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率31.影响光合感化的身分:光照、二氧化碳、温度、矿质元素、水分、光合速率的日变更.32.光按捺:光能超出光合零碎所能利用的数量时,光合功能降低的景象.第四章1.呼吸感化包含有氧呼吸和无氧呼吸.2.有氧呼吸指生活细胞在氧的介入下,把某些无机物资完好氧化分解,放出二氧化碳并构成水,同时释放能量的过程.3.无氧呼吸普通指在无氧条件下,细胞把某些无机物分解成为不完好的氧化产品,同时释放能量的过程.这个过程用于高等植物,习气上称为无氧呼吸,如利用于微生物,则称为发酵.4.呼吸感化的生理意义:①呼吸感化提供植物生命活动所须要的大部分能量②呼吸过程为其他化合物合成提供原料.5.呼吸感化糖的分解代谢途径有三条:糖酵解(EMP胞质溶胶)、戊糖磷酸途径(PPP胞质溶胶)和三羧酸轮回(TCA线粒体).6.无机物资在生物体细胞内进行氧化分解,生成二氧化碳、水和释放能量的过程,称为生物氧化.7.电子传递链亦称呼吸链,就是呼吸代谢两头产品的电子和质子,沿着一系列有顺序的电子传递体构成的电子传递途径,传递到分子氧的总过程.构成电子传递链的传递体分为氢传递体和电子传递体8.氢传递体传递氢(包含质子和电子),作为脱氢酶的辅助因子有:NAD、NADP、FMN、FAD9.电子传递体是指细胞色素体系和铁硫蛋白(Fe-S),它们只传递电子.细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的蛋白质.10.植物线粒体的电子传递链位于线粒体的内膜上,由5种蛋白复合体构成:复合体Ⅰ(NADH脱氢酶),复合体Ⅱ(琥珀酸脱氢酶),复合体Ⅲ(细胞色素bc1)复合物,复合体Ⅳ(细胞色素氧化酶),复合体Ⅴ(ATP合酶,催化ADP和Pi改变成ATP)11.在生物氧化中,电子经过线粒体的电子传递链传递到氧,陪伴ATP合酶催化,使ADP和磷酸合成ATP的过程,称为氧化磷酸化感化.(化学渗透假说)12.磷/氧比(P/O ratio)线粒体氧化磷酸化的一个次要目标,指氧化磷酸化中每耗费1mol氧时所耗费的无机磷酸摩尔数之比.(解耦联剂)13.末端氧化酶是把底物的电子传递到分子氧并构成水或过氧化氢的酶.包含:细胞色素氧化酶和交替氧化酶.14.抗氰呼吸有什么生理意义?利用授粉②能量溢流③加强抗逆性15.植物呼吸代谢具有多样性,表示在哪?它表示在呼吸途径的多样性(EMP、TCA、PPP等)、呼吸链电子传递零碎的多样性(电子传递主路、几条歧路和抗氰途径)、末端氧化零碎的多样性(细胞色素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶、交替氧化酶).这些多样性,是植物在持久进化过程中对不竭变更的环境的适应表示.16.氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产品的积累,这类景象称为巴斯德效应.(比较爱默生效应)17.一个细胞中ATP+ADP+AMP的腺苷酸库是恒定的.能荷就是ATP-ADP-AMP零碎中可利用的高能磷酸键的度量.能荷=[ATP]+1/2[ADP]/[ATP]+[ADP]+[AMP]18.呼吸感化的目标有呼吸速率和呼吸商.19.呼吸速率:用植物的单位鲜重、干重或原生质(以含氮量)暗示,或者在必定时间内所放出的二氧化碳的体积或所接收的氧气的体积来暗示.20.RQ(呼吸商)=放出的二氧化碳的物资的量/接收的氧气的量21.内部身分对呼吸速率的影响:分歧植物;同一植株分歧器官;同一器官的分歧组织;同一器官在分歧的生长过程中.内部身分:温度,氧,二氧化碳,机械损伤.22.因为温度升高10℃而惹起的反应速度的添加称为温度系数Q10=(t+10)℃时的速度/t℃时的速度23.为何无氧呼吸时间一久植物就会受伤死亡?①无氧呼吸发生酒精,酒精使细胞质的蛋白量变性②无氧呼吸利用葡萄糖发生的能量很少,植物要保持正常生理须要,就要耗费更多的无机物③没有丙酮酸氧化过程,很多由这个过程的两头产品构成的物资就没法继续合成.24.为何机械损伤会明显加快组织的呼吸速率?①氧化酶与其底物在结构上是隔开的,机械损伤使本来的间隔破坏,酚类化合物就会敏捷地被氧化②机械损伤使某些细胞改变成分生组织形态,构成愈伤组织去修补伤处,这些生长兴旺的生长细胞的呼吸速率,当然比本来休眠或成熟组织的呼吸速率快得多.第六章1.通过环割实验,证实无机物运输是由韧皮部担任,通过示踪法实验知次要运输组织是韧皮部里的筛管和伴胞.韧皮部内的运输是双向运输.运输的物资主如果水,其中溶解很多糖类,糖类中主如果非还原性糖,以蔗糖最多.利用蚜虫的吻刺法结合放射性核素示踪测定无机物运输品种.2.韧皮部装载是指光合产品从叶肉细胞到筛分子-伴胞复合体的全部过程.3.同化产品在细胞间的运输为短距离运输,经过维管零碎从源到库的运输为长距离运输.4.韧皮部装载的两条途径:质外体途径和共质体途径,即糖从某些点进入质外体(细胞壁)到达韧皮部或糖从共质体(细胞质)经胞间连丝到达韧皮部.5.韧皮部装载特点:沿浓度梯度进行;需能过程;具有选择性.6.韧皮部卸出是指装载在韧皮部的同化产品输出到库的接受细胞的过程7.同化产品卸出的两条途径:共质体途径(养分器官)和质外体途径(延存、生殖、储藏器官)8.筛管中溶液流(集流)运输是由源和库端之间渗透发生的压力梯度推动的学说称为压力流动学说.另两种无机物运输学说:胞质泵动学说和收缩蛋白学说.9.同化产品在植物体中的分布有两个水平:配置和分配.10.配置是指源叶中新构成同化产品的代谢转化.源叶的同化产品有三个方向:代谢利用;合成临时储藏化合物;从叶输出到植株其他部分.11.分配:新构成同化物在各种库之间的分布.12.分配方向的3个准绳:有生长中间;就近供应,同侧运输;分歧叶龄感化分歧.13.库强度=库容量×库活力.库容量指库的总分量(普通指干重),库活力指单位时间单位干重接收同化产品的速率.改变其中一个都会改变运输方式.14.库强度次要受膨压和植物激素调节.第七章1.生长发育是基因在必定时间、空间上顺序表达的过程.2.植物细胞旌旗灯号转导是指细胞藕联各种刺激旌旗灯号(包含各种内外源刺激旌旗灯号)与其惹起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制.旌旗灯号转导可以分为4个步调:一是旌旗灯号分子与细胞概况受体的结合;二是跨膜旌旗灯号转换;3是在细胞内通过旌旗灯号转导收集进行旌旗灯号传递、放大与整合;4是导致生理生化变更(图7-1)3.对植物体来讲,环境变更就是刺激,就是旌旗灯号.旌旗灯号分为物理旌旗灯号和化学旌旗灯号.化学旌旗灯号也称为配体.旌旗灯号进入细胞后,终极惹起生理生化变更和形状反应.4.受体是指能够特导地识别并结合旌旗灯号、在细胞内放大和传递旌旗灯号的物资.细胞受体的特征是有特导性,高亲和力和可逆性.至今发现的受体大都为蛋白质.位于细胞概况的受体称为细胞概况受体.位于亚细胞组分如细胞核、液泡膜上的受体叫做细胞内受体.5.植物细胞概况受体次要有两品种型:G蛋白连接受体和类受体蛋白激酶6.类受体蛋白激酶本人是一种酶蛋白,具有胞外感受旌旗灯号的区域、跨膜区域和胞内的激酶区域.7.受体-配体结合的特点:①受体-配体结合具有较高亲和力②是可逆的③具有特异性④在必定的配体浓度下,配体与其受体的结合具有饱和性.8.旌旗灯号与细胞概况的受体结合以后,通过受体经过旌旗灯号转导进入细胞内,这个过程称为跨膜旌旗灯号转换.9.G蛋白也称为GTP结合调节蛋白,这类蛋鹤发挥调节感化时须要和GTP结合也就具有GTP酶的活性.G蛋白有两品种型,一是异源三聚体GTP结合蛋白,由α、β和γ三种亚基构成;二是小G蛋白.10.G蛋白介导的跨膜旌旗灯号转换是依附于本身的活化和非活化形态轮回来实现的.(P160图)11.通常将胞外旌旗灯号视为初级旌旗灯号,经过跨膜转换以后,进入细胞,还要通过细胞内的旌旗灯号分子或第二信使进一步传递和放大,终极惹起细胞反应.12.CaM(钙调蛋白)呈哑铃形,在其分子里有4个钙离子结合区.13.胞外刺激使PIP2(磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸)转化成IP3(三磷酸肌醇)和DAG,激发IP3/Ca2+和DAG/PKC两条旌旗灯号转导途径,在细胞内沿两个方向传递如许的旌旗灯号零碎称为双旌旗灯号零碎.14.DAG(二酯酰甘油)激活PKC(蛋白激酶C),再使其他蛋白激酶磷酸化的过程称为DAG/PKC旌旗灯号传递途径.15. 蛋白质磷酸化与脱磷酸化分别由蛋白激酶(PK)和蛋白磷酸酶(PP)催化完成.这两种酶的协同感化调节细胞中“活性酶的含量”,使细胞对外界的刺激作出敏捷的反应.第八章1.植物生长物资是一些调节植物生长发育的物资.植物生长物资可分为两类;(1)植物激素(2)植物生长调节剂.植物激素是指一些在植物体内合成,并从发生的地方输送到别处,对生长发育发生明显感化的微量无机物;而植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成的物资.2. 植物激素有5类,既生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和零落酸.3. 生长素在植物组织内呈分歧化学形态.从各种溶剂中提取的生长素称为自在生长素,而把通过酶解、水解或自溶感化从束缚物释放出来的那部分生长素,称为束缚生长素.自在生长素具有活性,而束缚生长素则没有活性.自在生长素和束缚生长素可彼此改变.4. 束缚生长素在植物体内的感化有几个方面;(1)作为储藏方式.(2)作为运输方式.(3)解毒感化(4)调节自在生长素含量.5. 生长素运输方式:一种和其他同化产品一样,通过韧皮部运输,运输速度约为1~/h,运输方向决定于两端无机物浓度差等身分的自在运输;另一种是仅局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之间短距离单方向的极性运输.6. 生长素极性运输是指生长素只能从植物体的形状学上端向下端运输.生长素极性运输是一种主动的运输过程,缺氧会严重地障碍生长素的运输;生长素可以逆浓度梯度运输.生长素生物合成的前体主如果色氨酸.合成途径有4条:吲哚丙酮酸途径;色胺途径;吲哚乙腈途径;吲哚乙酰胺途径(存在于细菌里面).7. 生长素的降解有两方面:酶促降解和光氧化.8. 激素受体是指那些特异的识别激素并能与激素高度结合,进一步惹起生理生化变更的物资.生长素受体为位于内质网上的生长素结合蛋白1.9. 生长素引诱基因分两类:初期基因或初级反应基因;初期基因或次级反应基因.10. 生长素的生理感化:促进感化:P175按捺感化:按捺花朵零落,侧枝生长,块根构成,叶片衰老.11. 赤霉素是一种双萜,由4个异戊二烯构成.根据碳原子数分歧分为:C19和C20两类,前者包含的生长素品种大大多于后者,前者生理活性高,后者低.赤霉素都含羧酸,呈酸性,是调节植株高度的激素.也有自在赤霉素和结合赤霉素之分.12. 赤霉素在高等植物中生物合成的地位至多有3处:发育着的果实或种子;伸长着的茎端和根部.在细胞中的合成部位:质体,内质网,细胞质溶胶等处.合成前体为甲瓦龙酸.改变的分支点为GA12-醛13. 赤霉素的旌旗灯号转导途径:GA引发糊粉层发生α-淀粉酶;GA受体定位于糊粉层细胞质膜的外概况;cGMP,Ca2+和蛋白激酶可能是旌旗灯号两头体.Ca2+促进α-淀粉酶的释放.14. 赤霉素的利用:促进麦芽糖化,促进营摄生长,打破休眠,防止零落.15. 细胞分裂素类则是一类调节细胞分裂的激素,最早发现的是激动素.把具有和激动素不异活性的天然的和人工合成的化合物,都称为细胞分裂素(CK)16. 天然存在的细胞分裂素又分为游离的细胞分裂素和在tRNA中的细胞分裂素.17. 细胞分裂素在植物体内的运输次要从根部合成处通过木质部运到地上部,少数在叶片合成的细胞分裂素也可能从韧皮部运走.CK在根尖合成,前体为甲瓦龙酸和AMP,生物合成是在细胞的微粒体中进行.CK在细胞内的降解主如果由细胞分裂素氧化酶催化的.18. 乙烯合成部位为液泡膜内概况,前体为蛋氨酸,直接前体为ACC,途径为蛋氨酸轮回.19. 乙烯生物合成的酶调节:ACC合酶;ACC氧化酶;ACC丙二酰基转移酶.20. 乙烯代谢的功能是除去乙烯或使乙烯钝化,使植物体内的含量达到植物体生长发育须要的水平.按捺乙烯感化:Ag2+,EDTA,CO2..21. 乙烯受体的共同特征:N端跨膜3次,并具有乙烯结合位点;都具有与细菌二元组分类似的组氨酸激酶催化区域.22. 三重反应:按捺伸永生长(矮化),促进横向生长(加粗),地上部失去负向重力性生长(偏上生长).是植物对乙烯的特殊反应.23. S-ABA和R-ABA都具有生物活性,但后者不克不及促进气孔关闭.ABA运。
植物⽣理学重点整理第⼀章:植物的⽔分⽣理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应物质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根吸⽔主要在根尖进⾏,根⽑区吸⽔能⼒最⼤1.根⽑区有许多根⽑,增⼤了吸收⾯积2.同时根⽑细胞壁的外部由果胶质组成,粘性强,亲⽔性也强,有利于与⼟壤颗粒黏着和吸⽔3.根⽑区的输导组织发达,对⽔分移动的阻⼒⼩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-张⼒学说随着蒸腾的进⾏,叶⾁细胞不断失⽔,同时⼜不断向邻近细胞吸⽔,依次传递下去,便从导管中吸收⽔分直到根部。
由于⽔分⼦的特殊结构,使它们之间能够形成氢键,产⽣很⼤的内聚⼒,同时⽔分⼦与导管和管胞细胞壁的纤维素分⼦之间还有很强附着⼒,此外,由于导管和管胞的孔径很⼩,⽽且细胞壁很厚,有很强的坚韧程度,所以导管在很⾼的张⼒下,也不会向内凹陷,⽽阻⽌⽔分的运输。
导管中产⽣的这种张⼒⼀直传递到与根尖靠近的下端,甚⾄有时还能穿越过根组织传递出去第⼆章:植物的矿质营养必需元素判断标准(Anron和Stout)1.完成植物整个⽣长周期不可缺少的,缺少则植物不能完成其⽣命周期2.在植物体内的功能是不能被其他元素代替的,植物缺乏该元素时会表现专⼀的症状,并且只有补充这种元素症状拜会消失3.这种元素必须直接参与植物体内的新陈代谢,对植物起直接的营养作⽤,⽽不是通过改变⼟壤理化性质、微⽣物⽣长条件等原因所产⽣的间接作⽤⼤量元素:指植物需要量较⼤,在植物体内含量较⾼(≥0.1%DW)的元素,10种。
碳氢氧氮钾钙镁磷硫硅微量元素:指植物需要量较少, 在植物体中含量较低(<0.01%)的元素氯铁硼锰锌铜镍钼确定⽅法:不供给该元素后,观察植物的反应,是否会有缺素症发⽣溶液培养法或⽔培法:将植物根系浸泡在⽆⼟营养液中培养的⽅法(在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的⽅法)。
植物生理学第二章一、植物对水分的需要1.水分代谢:植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
2.植物体内水分存在的状态有哪几种(详细描述其概念)?束缚水(bound water):被植物细胞的胶体颗粒吸附不能自由移动的水分。
自由水(free water):不被胶体颗粒吸引或吸引力很小,可以自由移动的水分。
3.水分在植物生命活动中的作用(1)原生质的主要组分(2)参舆植物体内的伐谢过程(3)物质吸收、运输的介质(4)使植物保持固有的姿态(5)水对植物的生态作用(调节植物体温、调节生态环境)二、植物细胞对水分的吸收4.水势的概念:水势(water potential)(Ψw):指在相同温度、相同压力下,一个系统中偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势差。
5.纯水的水势定为(零),其它溶液的水势均为(负值)6.渗透作用的概念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,称为渗透作用。
7.质壁分离的概念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,称为质壁分离。
8.植物细胞水势的构成有哪些?渗透势(Ψ): 由于溶质的存在而使水势降低的值。
或称溶质势,为负值。
压力势(Ψp): 由于细胞壁压力的存在而引起细胞水势增加的值,一般为正值。
衬质势(Ψm): 细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束缚(吸引)而引起的水势降低值,为负值。
重力势(Ψg):水分因重力向下运动与阻止下移的相反力量保持平衡的力量,为正值,忽略不计。
9.细胞之间水分的移动①水总是从高水势区域向低水势区域移动。
②两个相邻的细胞之间的水分移动方向也是由二者的水势差决定。
③多个细胞相连时,水分从水势高的一端流向水势低的一端。
10.水分跨膜运输的方式有哪几种?有2种:单个水分子经过膜脂双分子层间隙的扩散作用。
大量水分子通过质膜上的水通道蛋白进入细胞的微集流运动。
三、植物根系对水分的吸收11.植物根系吸水的部位:根尖12.植物根系吸水的方式及动力(1)被动吸水:主要由蒸腾拉力引起的吸水;是蒸腾旺盛季节中植物吸水的主要动力。
(2)主动吸水:以根压为动力引起的根系吸水过程,称为主动吸水。
13.根压:由于植物根系的生理活动而使液流由根部上升的压力。
14.什么是吐水?什么是伤流?●从未受伤叶片边缘或尖端向外溢出液滴的现象即吐水。
如温暖、湿润的早晟或傍晚,植物叶尖或边缘挂的水珠。
●从受伤或折断的植物组织伤口溢出液滴的现象即伤流。
15.影响根系吸水的因素:(1)根系自身的因素1)根系密度;2)根表面的透性。
(2)土壤条仟1)土壤中可利用水;2)土壤通气状况;3)土壤温度-温度过高或过低,对根系吸水均不利;4)土壤溶液浓度-土壤容液浓度过高,水势低,根系吸水困难,引起“烧苗”。
四、蒸腾作用16.蒸腾作用的概念:指植物体内的水分以气态方或从植物的表面向外界散失的过程。
蒸腾作用是植物失水的主要方式,达植物吸水量的99%。
17.蒸腾作用的部位:①植物幼嫩的表面②木本植物茎校上的皮孔③叶片(主要蒸腾部位)18.蒸腾作用的生理指标:①蒸腾速率: 植物在单位时间内,单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。
②蒸腾比率: 植物每消耗1kg水所生产干物质的克数。
③蒸腾系数: 植物制造1g干物质所消耗的水量。
六、合理灌溉的生理基础19.植物的水分临界期:植物对水分不足最敏感、最易受害的时期。
20.合理灌溉的指标有哪些?①土壤含水量指标;②作物形态指标;(生长速率下降、幼叶的凋萎、茎叶变红)③灌溉的生理指标。
(叶水势、气孔状况)21.什么是植物水分利用效率?用来描述植物产量与水分消耗间的关系。
通常是指单位耗水量所生产的生物学产量或经济产量或经济产值。
第三章一、植物必需的矿质元素1.什么是植物必需元素?植物必需元素有哪些?①概念:指植物生长发育必不可少的元素。
②必需元素:C H O N S P Ca Mg K(大量)Fe Mn B Zn Mo Cu Cl Ni(微量)2.植物必需元素的3个标准:①不可缺少性②不可替代性③直接功能性3.植物必需元素的生理作用:(1)是细胞结构物质的组成成分;(2)作为酶、辅酶的成分或激活剂等,参与调节酶的活动;(3)起电化学作用,参与渗透调节、胶体的稳定和电荷的中和等;(4)细胞信号转导信使。
二、植物细胞对矿质元素的吸收4.植物细胞吸收矿质元素的方式:①被动运输②主动运输③胞饮作用5.什么是初级主动转运?什么是次级主动转运?初级:H-ATP酶直接利用ATP水解释放的能量转运H-至膜的另一侧该过程称为初级主动转运。
次级:由H-ATP酶所建立的质子动力驱动其他无机离子或小分子有机物的跨膜转运过程称为次级主动转运。
三、植物对矿质元素的吸收6.植物根系吸收矿质元素的区域: 根尖的根毛区7.植物吸收矿质元素的特点:①对矿质元素和水分的相对吸收;②离子的选择性吸收;③单盐毒害和离子对抗。
8.什么是离子的选择性吸收?植物根系吸收离子的数量与溶液中的离子的数量不成比例的现象。
9.什么是生理酸性盐?什么是生理中性盐?什么是生理碱性盐?生理酸性盐:根系对阳离子的吸收大于对阴离子的吸收,使较多的H+从根表面进入土壤溶液,而使土壤溶液变酸。
生理中性盐:根系对阴、阳离子的吸收速率相似,土壤溶液的酸碱性不发生明显交化。
生理碱性盐:根系对阴离子的吸收大于对阳离子的吸收,使较多的OH-和HCO3-从根表面进入土壤溶液,而使土壤溶液变碱。
10.什么是单盐毒害?什么是离子颉颃?单盐毒害:只含有一种盐分的溶液称为单盐溶液。
植物培养在单盐溶液中所引起的毒害现象即为单盐毒害。
离子颉颃:在单盐溶液中若加入少量含其他金属离子的盐类,单盐毒害现象就会减弱或消除。
离子间相互消除毒害的作用叫做离子对抗或离子颉颃。
11.根系吸收矿质元素的过程:(1)离子在根细胞表面的吸附;(2)离子进入根内部;(3)离子进入导管。
12.什么是叶片营养?植物地上部分对矿质的吸收称为根外营养。
地上部分吸收矿物质的器官以叶片为主,又称为叶片营养。
四、无机养料的同化13.什么叫无机养料的同化?指植物将吸收的矿质元素进一步转变为有机物的过程。
14.氮同化的基本过程:(1)硝酸盐的代谢还原:①硝酸还原成亚硝酸;②亚硝酸还原成氨。
(2)氨的同化:①谷氨酰胺-谷氨酸循环;②谷氨酸脱氢酶途径;③氨基交换作用。
15.什么是生物固氮?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。
五、矿物质在植物体内的运输16. 氮、磷和硫的主要运输形式:氮:大部分在根部转化为氨基酸和酰胺上运,少量以NO3-上运。
磷:以正磷酸盐或有机磷化合物运输。
硫:以SO4²-或少数以甲硫氨酸运输。
17.什么是可再利用元素?什么是不可再利用元素?其缺素症状分别如何?可在利用元素:可参与再循环的元素。
缺素症状:首先出现在较老的组织或器官上。
不可再利用元素:不能参与循环的元素。
缺素症状:首先出现在幼嫩的组织或器官上。
六、合理施肥的生理基础18.什么是需肥临界期?什么是营养最大效率期?需肥临界期:将作物对缺乏矿质元素最敏感的时期称为需肥临界期(或植物营养临界期)。
营养最大效率期:将矿质元素发挥最大增产效果时期称为营养最大效率期或最高生产效率期。
19.合理施肥的指标有哪些?(1)形态指标:叶色、长相、长势。
(2)生理指标:叶中元素含量、酰胺含量、酶活性、淀粉含量。
(3)土壤肥力指标及测土配方施肥。
第四章一、光合作用的重要性1.什么是光合作用?是指绿色植物吸收光能,同化二氧化碳和水,制造有机物质并释放氧气的过程。
2.光合作用的重要性表现在哪几个方面?①将无机物转变成有机物。
②将光能转变成可贮存的化学能。
光合作用是一个巨型能量转换站。
③维持大气02和CO2的相对平衡-“环保天使”。
二、叶绿体及叶绿体色素3.叶绿体的基本结构: 叶绿体被膜、叶绿体基质、类囊体。
4.什么是光合色素?基本种类有哪些?光合色素:在光合作用中参与吸收、传递光能或引起原初光化学反应的色素。
种类:叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素。
5.叶绿素对光波的吸收区: 红光、蓝紫光。
6.叶绿素合成的哪一步需要光照?NADPH向NADP+转化时。
三、光合作用的机理7.光合作用可分为哪两个阶段和哪三个部分?两个阶段:①光反应阶段②暗反应阶段三个部分:①原初反应②电子传递和光合磷酸化③碳同化过程——暗反应8.什么是反应中心色素?什么是天线色素?反应中心色素:少数特殊状态的、具有光化学活性的叶绿素a分子。
天线色素:只起吸收光能,并把吸收的光能传递到反应中心色素,包括大部分chla和全部chlb、胡萝卜素、叶黄素。
9.光合作用反应中心包含哪些成分?至少包括一个中心色素分子或称原初电子供体,一个原初电子受体和一个次级电子供体。
10.什么是光合链?光和链是指定位在光合膜上的、一系列相互衔接的电子传递体组成的电子传递的总轨道。
11.光合作用电子传递体有哪些?PSⅡ、质体醌、细胞色素b6/f复合体、质体蓝素、PSⅠ。
12.水的光解发生的部位:内囊体薄膜上13.光合电子传递的类型:①非环式电子传递②环式电子传递③假环式电子传递14.光合磷酸化:叶绿体在光下将无机磷(Pi)与ADP合成ATP的过程。
15.碳同化:指植物利用光反应中形成的同化力(ATP和NADPH),将CO2转化为糖类的过程。
16.C3途径的过程: 羧化阶段——还原阶段——再生阶段17.C3、C4和景天科酸代谢途径的区别:CAM途径与C4途径基本相同。
C4植物的是二氧化碳固定和卡尔文循环在空间上分开的,而CAM是在时间上,这两者是对C3的补充。
18.光呼吸:植物绿色细胞在光下吸收氧气、放出二氧化碳的过程称为光呼吸。
四、影响光合作用的因素19.光合速率:光合速率是指单位时间、单位叶面积吸收二氧化碳的量或放出氧气的量。
20.影响光合作用的外部因素:①光照:光强+光质②二氧化碳③温度④水分⑤矿质营养21.什么是光补偿点?什么是光饱和点?光补偿点: 当叶片的光合速率与呼吸速率相等(净光合速率为零)时的光照强度,称为光补偿点。
光饱和点: 在一定条件下,使光合速率达到最大时的光照强度,称为光饱和点。
22.什么是CO2补偿点?什么是CO2饱和点?CO2补偿点: 指在光照条件下,叶片进行光合作用所吸收的二氧化碳量与叶片所释放的二氧化碳量达到动态平衡时,外界环境中二氧化碳的浓度。
CO2饱和点: 是指当空气中的二氧化碳浓度增加到一定程度后,植物的光合速率不会再随着二氧化碳浓度的增加而提高时的二氧化碳浓度。
23.什么是光合午休现象?当光照强烈、温度过高时,光合速率日变化呈双峰曲线,大峰在上午,小峰在下午,中午前后光合速率下降,这种现象称为光合午休现象。
五、植物对光能的利用24.提高作物产量的途径有哪些?①提高光合能力;②增加光合面积;③延长光合时间;④减少有机物质消耗;⑤提高经济系数/收获指数。