水分代谢和矿质代谢

简述水分吸收和矿质元素吸收之间的关系目前，大家对矿物质与人体健康的关系已经达成共识，但还有很多人并不清楚“矿物质是怎么被吸收的”，更不知道如何利用这些矿物质为自己所用。

今天，我就简单地谈一谈这方面的问题。

1、矿质元素的吸收和水分吸收存在着不可分割的关系。

通常情况下，矿质元素的吸收量与溶液中矿质离子的浓度正相关，即随着溶液中离子浓度的增加，其吸收量也相应增加。

而对于某些难溶性矿质元素，随着水分的吸收，矿质离子会以水合离子形式出现，其浓度也较高，因此需要在同时采用水和有机溶剂进行吸收。

2、肠道对矿质元素的吸收，主要发生在小肠上段部位，其原因之一是小肠粘膜绒毛内丰富的绒毛浆细胞，它可以通过渗透作用进入血循环中，使一些在小肠上段不能被吸收的矿质元素在小肠上段得到有效的吸收。

另外，由于胃酸分泌较少，因此小肠吸收的矿质元素的量也较低，这是一个与水分吸收相辅相成的过程。

2、当肠道吸收矿质元素时，其吸收速率取决于多种因素。

在理论上认为，可以把矿质元素分为易被吸收的和难被吸收的两大类，根据膳食中矿质元素的分布情况，易被吸收的矿质元素可分为：钙、磷、钾、镁、硫和铁等7种。

其中，钙、磷、镁、钠、钾五种元素都属于人体的必需矿质元素，容易被肠道吸收。

另外四种元素则属于膳食易缺乏的矿质元素。

3、当矿质元素进入体内后，首先在消化道内被分解，随着消化道内各种消化酶的作用，转化为可溶性物质而被吸收。

在小肠，钙的吸收最为迅速，钠的吸收较慢，镁和锌的吸收最为困难。

4、水分的吸收可以改变胃肠内pH值，从而影响矿质元素的吸收。

如碳酸氢钠（小苏打）具有降低pH值的作用，当它被口服时可以有效地降低胃内pH值，从而促进钙的吸收。

相反，当pH值升高时，则钙、铁、镁、锌的吸收减少。

人体中无机盐的含量虽然占整个身体重量的0。

5%，但是却是维持人体新陈代谢不可缺少的重要营养素。

无机盐在人体中起着非常重要的作用。

虽然有许多营养素不能直接从食物中获取，但是它们对于人体的正常运作起着不可替代的作用，而且摄入的量越多，功效就越明显。

二、植物对水分的吸收和利用与矿质营养巩固基础1.植物对水分的吸收和利用2。

矿质营养}⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧+)(.:..::::::14:.......:........:不重复利用如形成稳定的化合物重复利用如形成不稳定的化合物如离子状态利用随水分运输而运输运输过程运输和利用矿质元素的主动运输吸收原理离子吸收形式离子在土壤中存在的形式矿质元素的吸收种种类植物必需的矿质元素的微量元素大量元素植物必需元素养营质矿Fe Ca Mg P N K Ni Cl Mo Cu Zn B Mn Fe Mg C K S P N O H C a把握要点考点一吸胀吸水和渗透吸水吸胀吸水是指细胞在形成液泡之前的主要吸水方式，其原理是吸胀作用。

当大分子的淀粉粒和蛋白质等处于凝胶状态时，这些大分子之间有大大小小的缝隙.水分子会迅速地以扩散作用或毛细管作用等形式进入凝胶内部，具有极性的水分子与亲水凝胶结合起来,使其膨胀，这种现象叫吸胀作用。

原生质凝胶吸胀作用的大小与该物质的亲水性大小有关,蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减.因此大豆种子(含蛋白质多）比玉米种子(含蛋白质相对少)的吸胀作用要大.干燥的种子吸胀作用的力量相当大，人们用大豆等种子填入岩石裂缝中，灌水以后，大豆的吸胀力可使岩石崩裂；将大豆从枕骨大孔装入颅腔内,加水后利用大豆的吸胀作用可将头骨分开。

植物细胞形成液泡以后主要靠渗透作用吸水，这是因为成熟的植物细胞是一个渗透系统：①细胞膜和液泡膜（原生质层)是选择透过性膜；②细胞液和外界的土壤溶液有浓度差，细胞液就通过细胞膜和液泡膜与土壤溶液构成渗透系统，因而成熟的植物细胞主要靠渗透吸水。

这两种吸水方式及其变化是考点之一.链接·聚焦种子在萌发过程中,吸收水分的过程有何变化？提示：种子在萌发初期吸收水分的方式为吸胀吸水，当长出幼根，形成液泡后，主要靠渗透吸水。

第一章植物的水分代谢一、名词解释：水分代谢、偏摩尔体积、水势、渗透势、压力势、衬质势、渗透作用、吸涨作用、吸胀吸水、化学势、自由水、束缚水、根压、伤流、吐水、水通道蛋白、蒸腾拉力、蒸腾作用、蒸腾速率、蒸腾比率、蒸腾系数、内聚力学说、水分临界期。

二、缩写符号1．µw 水的化学势 2．Ψw 水势 3．Ψm 衬质势 4．Ψs 溶质势5．Ψπ渗透势 6．Ψp 压力势 7．atm 大气压 8．AQP 水孔蛋白 9．bar 巴10．Mpa 兆帕 11． Pa 帕（帕斯卡）三、本章练习（一）填空题：1．植物细胞原生质的胶体状态有两种，即和。

2．植物细胞内水分存在的状态有和。

当自由水/束缚水的比值越大，则代谢，其比值越小，则植物的抗逆性。

3．具有液泡的细胞的水势组成可用表达，这种细胞主要靠吸水。

4．风干种子萌发时靠作用吸水，干木耳靠作用吸水，形成液泡的细胞主要靠作用吸水。

5．由于的存在而引起体系水势降低的数值叫溶质势，该值决定于溶液中，溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小，因此，溶质势又可称为，溶质势可按范特霍夫公式Ψs＝Ψπ＝来计算。

6．细胞质壁分离现象可以解决下列问题：、和。

7．在标准状况下，纯水的水势为。

加入溶质后其水势，溶液越浓其水势愈。

8．将一个Ψp = -Ψs的细胞放入纯水中，则细胞的体积。

9．成熟的植物细胞发生质壁分离时，细胞壁不能和原生质一起收缩的原因是。

10．相邻两细胞间水分的移动方向，决定于两细胞间的。

11．植物根毛细胞中的原生质层可看作是一个膜，当外界溶液水势于根毛细胞水势时，水分就通过渗透作用从外界进入根毛细胞。

12．在进行某项实验中，①观察到洋葱表皮细胞的形态正常时，紧贴着细胞壁。

②用30%蔗糖溶液处理后，可看到逐渐缩小，和逐渐脱离，这叫现象。

③做该实验时，能否用根尖生长点细胞作材料？，为什么？。

13．把蚕豆叶表皮浸泡在7%尿素溶液中，开始表皮细胞发生了质壁分离，然后又自动复原，发生自动复原的原因是。

植物新陈代谢一水分代谢和矿质代谢[知识结构]一、绿色植物的水分代谢1．水分的吸收（1）植物体吸水的结构根器官——→根尖——→根毛区——→表皮细胞（如根毛）（主要器官）（最活跃区域）（吸水功能单位）吸胀吸水：细胞种类：幼嫩的植物细胞（没有形成大液泡之前）原理：靠亲水性物质纤维素、蛋白质、淀粉等吸水。

思考：1、相同重量的大豆、小麦和花生放在水中，在相同时间内，哪种生物的种子增重最多？为什么？（2）细胞渗透吸水原理（3）渗透吸水原理的验证实验——质壁分离和复原的实验①分析细胞质壁分离及复原的原因②分析说明质壁分离实验的意义说明原生质层确实具有选择透性，相当于一层半透性膜。

思考：2、质壁分离及其复原实验有哪些方面的应用？3、在某些溶液中，细胞发生质壁分离后自动复原的原因是什么？4、给农作物施肥后有时会出现烧苗现象的原因是什么？2．水分的运输和利用（1）水分运输（2）水分利用：约占吸水总量的1%—5%，用于各种代谢活动。

3．水分的散失（1）水分散失形式：以气体蒸腾为主、液态的吐水和伤流为辅（2）水分蒸腾量：约占吸水总量的95%—99%左右（3）气孔蒸腾途径（4）蒸腾的意义①降低叶面温度，防止灼伤②蒸腾拉力是水分吸收和运输的主要动力③蒸腾液流促进无机盐的运输补充资料：影响气孔运动的主要因素1、温度：气孔张开度一般随温度的上升而增大，温度为30℃左右时达到最大；低温时气孔不能很好张开；温度过高由于蒸腾作用过强，保卫细胞失水而导致气孔关闭。

2、叶片的含水量：白天若蒸腾作用过于强烈，保卫细胞失水气孔关闭，阴雨天叶子吸水饱和，表皮细胞含水量高，挤压保卫细胞，故白天气孔也关闭。

4．合理灌溉、节约水资源根据植物的需水规律适时、适量灌溉，以便使植物茁壮生长，并且用最少的水获取最大的收益。

二、绿色植物的矿质代谢1．植物生活的必需元素（1）种类（2）作用：植物体的重要结构物质，或者参与调节生命活动实验设计：如何验证某种元素是植物必需的矿质元素溶液培养法，不要用基质2．吸收特性（1）选择性吸收：和膜上离子载体的种类和数量有关（2）代谢性吸收：需要消耗细胞代谢产生的能量（3）与水分吸收的关系：植物细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。

●水分生理水分代谢：植物对水分的吸收、转运和散失的过程。

内聚力：同类分子间具有的分子间引力。

束缚水：又称结合水，是存在于细胞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着的水分。

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中的水分。

水势：指相同温度下，一个系统中1偏摩尔容积的混合溶液体系与1偏摩尔容积纯水之间自由能的差数。

溶质势：由于水中溶质颗粒的存在而引起细胞水势下降的数值，这部分降低的数值又名渗透势。

压力势：由于细胞吸水膨胀，使原生质向外对细胞壁产生膨压，而细胞壁向内产生的反作用力—壁压的存在使细胞水势升高的数值，一般为正值。

初始质壁分离时压力势为0，植物剧烈蒸腾时，为负值，水势下降。

衬质势：由于亲水的衬质与水分子间的相互作用而使水的自由能下降的那部分数值，为负值。

重力势：指水分在重力场中由于存在高度差而受重力作用，使水势升高的数值。

质外体：细胞原生质以外部分，包括细胞壁、细胞间隙、木质部导管和管胞等部位。

扩散：物质分子由高化学势向较低化学势运转直到在空间均匀分布的趋势。

（小距离）集流：由于压力差的存在而形成的大量分子集体的运动。

（大距离）水孔蛋白（AQP）：在原生质膜和液泡膜中存在一些蛋白，这些蛋白起着选择性水通道的作用。

根压：植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力缺素症：由于某种必需元素的缺乏，造成植物体内代谢紊乱，进而产生外观上可见的症状。

伤流：把植物从基部切断或植物受到创伤时，就会从断口或伤口处溢出液体的现象。

吐水：在土壤水分充足、空气湿度较大的环境中生长的植物，其叶片可直接向外溢泌水分的现象。

蒸腾作用：指水从植物地上部分以水蒸气状态向外界散失的过程。

蒸腾速率（蒸腾强度）：植物在单位时间内单位面积通过蒸腾作用所散失的水量。

单位：（g·m-2·h-1或mg·dm-2·h-1）。

蒸腾效率：指植物每蒸腾1kg水生成干物质的克数，也称为蒸腾比率，单位（g·kg-1）。

第一章植物的水分代谢一、名词解释1．自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。

2．束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水分。

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．水势（ψw）：每偏摩尔体积水的化学势差。

符号：ψw。

5．渗透势即溶质势（ψπ）：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值，符号ψπ。

用负值表示。

亦称溶质势（ψs）。

6．压力势（ψp）：由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。

一般为正值。

符号ψp。

初始质壁分离时，ψp为0，剧烈蒸腾时，ψp会呈负值。

7．衬质势（ψm）：细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引起的水势降低值，以负值表示。

符号ψm 。

8．小孔扩散律：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。

9．水分临界期：10．蒸腾作用：水分以气体状态通过植物体表面从体内散失到体外的现象。

11．根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。

12．质壁分离:将植物细胞放到水势较低的浓溶液中，细胞渗透失水，细胞壁弹性有限，原生质体弹性较大，细胞继续失水造成细胞壁和细胞质分离的现象13．蒸腾速率：又称蒸腾强度，指植物在单位时间内，单位面积通过蒸腾作用而散失的水分量。

（g／dm2·h）14．蒸腾比率（效率）：植物每消耗l公斤水时所形成的干物质重量（克）。

15．蒸腾系数：植物制造 1克干物质所需的水分量（克），又称为需水量。

它是蒸腾比率的倒致。

16．内聚力学说：又称蒸腾流-内聚力-张力学说。

即以水分的内聚力解释水分沿导管上升原因的学说。

第二章植物的矿质营养一、名词解释1. 矿质元素:2．灰分元素：亦称矿质元素，将干燥植物材料燃烧后，剩余一些不能挥发的物质称为灰分元素。

3．大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干重达万分之一以上的元素。

包括钙、镁、硫、氮、磷、钾、碳、氢、氧等9种元素（C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S）。

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.。