第六章 光形态建成
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1.光补偿点: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。
2.光周期现象:植物在生长发育过程中,在某一定时期必须要求有一定的日照〔或黑夜〕的时数才能成花的现象3.渗透调节:通过主动增加溶质,提高细胞液浓度、降低渗透势,以有效地增强吸水和保水能力,这种调节作用称为渗透调节。
4.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,就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。
5.春化作用:低温植物在生长发育过程中,需要经过一定时间的低温后,才能开花结实的现象。
6.光形态建成:依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变,最终聚集成组织和器官的建成,称为光形态建成,亦即光控制发育的过程。
7. 极性运输:指生长素只能从植物体形态学上端向形态学下端运输而不能逆向运输的现象。
极性运输是一个主动过程,需要消耗生物能。
8.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9.冻害与冷害:冰点以下低温对植物的危害称做冻害;冰点以上低温对植物的危害称做冷害。
10.氨基酸等电点:在某一pH的溶液中,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等,所带净电荷为零,呈电中性,此时溶液的pH称为该氨基酸的等电点。
11.超二级结构:指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能识别的二级结构组合体12.结构域:在蛋白质三级结构内的独立折叠单元。
结构域通常都是几个超二级结构单元的组合13.水势:溶液中水的化学势与同温同压下纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商,称为水势。
14.呼吸速率:又称呼吸强度,指在单位时间内,单位质量的植物组织或器官吸收养的量或放出二氧化碳的量。
15二氧化碳饱和点:当CO2浓度提高到某一值时,光合速率到达最大值,此时环境中的CO2浓度被称为CO2饱和点16 代谢库:是指消耗或贮藏有机物的部位和器官,主要是指消耗或积累碳水化合物的果实、种子、块根、块茎等。
《植物生理学》潘瑞炽第六版名词解释第一章水势: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的商。
渗透势:即溶质势,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:细胞原生质体吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果,是由于细胞壁的压力存在而增加的水势的值。
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,速度快。
共质体途径:水分从一个细胞的细胞质通过胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞质,形成一个细胞质的连续体。
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:水分以气体状态,通过植物的表面,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面积蒸腾的水量。
蒸腾比率:光合同化每mol的CO2所需要蒸腾散失的水的摩尔数。
水分利用率:光合同化CO2的速率与同时蒸腾丢失水分速率的比值。
内聚力学说:水分具有较大内聚力足以抵抗张力,保证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。
矿质营养:以氧化物形式存在于灰分中的元素,亦称灰分元素。
大量元素:指N、P、K、Ca、Mg、S、Si七种元素,植物对这些元素需要量相对较大。
微量元素:指Mo、Fe、B、Mn、Na、Zn、Cu、Ni、Cl九种元素,植物需要的量极小。
溶液培养:在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。
透性:让物质通过的性质。
选择透性:对各种物质的通过难易不一,有的容易通过,有的则不易或不能通过。
胞饮作用:细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。
被动运输:载体顺着电化学梯度进行运输。
主动运输:载体逆着电化学梯度进行运输。
转运蛋白:能选择性地使非自由扩散的小分子透过质膜的运输蛋白。
离子通道:细胞膜中由通道蛋白构成的孔道,控制离子通过细胞膜。
载体:一类跨膜运输的内在蛋白,在跨膜区域不形成明显的孔道结构。
《植物生理学》名词解释1、春化作用:春化作用是指低温促进植物开花的作用。
2、水分临界期:水分临界期是指植物在生命周期中,对缺水最敏感、最易受害的时期。
3、光形态建成:光形态建成是指光控制植物生长、发育和分化的过程。
4、三重反应:用乙烯处理植物幼苗后,出现的抑制伸长生长、促进茎增粗、促进茎横向生长的现象称为三重反应。
5、末端氧化酶:末端氧化酶是指处于生物氧化反应的最末端,将底物脱下的H+或e-传递给O2,从而形成H20或H2O2的氧化酶。
6、临界日长:临界日长是指诱导长日植物开花所需的最短日照长度或诱导短日植物开花所需的最长日照长度。
7、临界夜长:临界夜长是指诱导短日植物开花所需的最短暗期或诱导长日植物开花所需的最长暗期。
8、感性运动:感性运动是指植物受无定向的外界刺激而引起的运动。
9、向性运动:向性运动是指植物受外界单方向刺激产生的生长性运动。
10、向光性:向光性是指植物向光照入射方向弯曲的反应。
11、自由水:自由水是指距离胶粒较远而可以自由流动的水,其含量制约植物的代谢强度。
12、束缚水:束缚水是指靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水。
13、溶液培养法:又名水培法,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。
14、荧光现象:荧光现象是指叶绿素溶液在透射光下呈绿色,在反射光下呈红色的现象。
15、同化能力:由于ATP和NADPH用于碳反应中CO2的同化,因此将这两种物质统称为同化能力。
16、光补偿点:光补偿点是指同一叶片在同一时间内光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等时的外界光照强度。
17、光饱和点:在一定范围内,植物的光合作用强度随光照强度的上升而增加,当光照强度上升到某一数值之后,光合作用强度不再随光照强度的上升而增加,这个数值称为光饱和点。
18、CO2补偿点:CO2补偿点是指在一定的光照条件下,叶片进行光合作用所吸收的CO2量与叶片进行呼吸作用所释放的CO2量达到动态平衡时,外界环境中的CO2浓度。
高级植物生理学植物的光形态建成在低等至高等的各种植物的生命活动中,光是最重要的环境因子之一。
光对植物生长发育的影响:植物通过光合作用把光能转化成为化学能贮存起来。
光还能以环境信息的形式作用于植物: 调节植物的分化、生长和发育,使其更好地适应外界环境。
作为环境信号调节许多生命活动,如种子萌发、黄化苗转绿、茎叶发育、向光性生长、气孔运动、花芽分化以及器官衰老等。
这种调节通过信号转导,改变生理代谢或诱发基因表达,控制细胞分裂分化,引起细胞结构和功能的改变,最终汇集成组织和器官建成,这就是光形态建成(photomorphogenesis,) 亦即光控发育的过程。
早在20世纪初,德国的植物生理学家Sachs就观察并描述了暗中生长幼苗的黄花现象,并用实验证明这是区别于光合作用的形态建成。
1920年美国的Garner 和Allard 发现了日照长度控制植物开花,从此他们开始研究光对植物生长发育的各种影响,用大型光谱仪将白光分成单色光,对多种植物进行试验。
Borthwick(1952)年报到了萬苣种子需光萌发的试验结果,红光促进种子萌发,而远红光可以逆转红光的作用。
光在此起信号作用。
信号的性质与光的波长有关。
分离出了这种光受体,称之为光敏素光对植物形态建成影响:光照强度:强光植物细胞、器官、个体形态矮小,弱光相对高大;强光色素种类、含量较多,弱光色素含量少则黄化。
光质:红光促进形态建成、种子萌发;远红光相反。
蓝光、紫外光抑制生长更强。
光照时间:长日照、短日照对植物发育、开花影响。
光照方向:植物的运动,向性运动的光适应性,向日葵向光性,大豆、花生叶镶嵌现象(趋光性)。
光(光质)形态建成的主要方面:(1)光(实质是红光)通过光敏色素影响植物生长发育的诸多过程。
如:需光种子的萌发;叶的分化和扩大;小叶运动;光周期与花诱导;花色素形成;质体(包括叶绿体)的形成;叶绿素的合成;休眠芽的萌发;叶脱落等。
(2)蓝紫光对植物的生长特别是对茎的伸长生长有强烈的抑制作用。
以光为环境信号调节细胞生理反应、控制植物发育的过程称为植物的光形态建成或光控发育作用植物体中凡能感受光质、光强、光照时间、光照方向和光周期等光信号,并能引发相应细胞反应的一类生物大分子物质都可称为光受体,可分为三大类:感受红光和远红光的光敏色素;感受蓝光和近紫光的蓝光受体;感受紫外光B光信号的紫外光B受体。
(均为色素蛋白复合体)黄化组织中的光敏色素含量比绿色组织高出许多倍,光敏色素主要以可溶性蛋白的形态存在于细胞质和细胞核中光敏色素单体的两种形态:红光吸收型Pr(钝化)和远红光Pfr(活化)比较项目PⅠPⅡ存在部位及含量主要存在于黄化组织中,含量高主要存在于绿化组织中,含量低分子质量124ku 118ku红光区吸收峰666nm 652nm合成环境黑暗中大量合成光下和黑暗中都可合成光稳定性光下迅速分解光下不易分解反应时间受光到变化时间较短受光到变化时间较长光可逆性远红光可逆转有时不被远红光和暗期所逆光敏色素的生理作用:控制形态建成;诱导多种酶合成;参与植物激素代谢棚田效应:由红光促使离体根尖吸附到带负电荷的玻璃杯内壁上,而远红光则使根键脱离杯壁的现象。
实质:红光使光敏色素活化,介导了离子跨膜运转,让根尖表面带上了正电荷避阴反应:因其他植物遮蔽而使被遮植株株高增高的现象蓝光受体中包括隐花色素和向光素三指图案可作为判定一个光控反应是否有蓝光受体参与的试验标准向光性是指植物生长器官受单方向光照射或在不同个方位上受到不均等光照射而引起生长弯曲的现象蓝光反应:蓝光诱导的向光性反应;蓝光抑制茎的伸长生长;蓝光诱导的叶绿体移动(避光反应和聚集反应);蓝光诱导的气孔开放(蓝光激活保卫细胞质膜中的质子泵、参与蓝光诱导气孔开放的光受体、蓝光诱导气孔开放的调控、绿光可以逆转蓝光诱导的气孔开放)向性运动是指植物受到环境因素的单方向刺激所表现出来的定向运动。
包括向光性、向重性、向触性、向化性等,并规定向着强刺激信号方向运动的为正运动。
第六章光形态建成
一、名词解释:
光形态建成:依赖光控制植物生长、发育和分化的过程。
暗形态建成:黑暗中生长的双子叶植物幼苗,下胚轴伸长、茎细长柔弱、顶端弯勾不伸直、叶片小且不扩展、缺乏叶绿素而呈白色或黄色,叶绿体发育不正常,许多酶的活性,低;
光受体:是指植物体中存在的、能够感受外界光信号并把光信号放大,使植物做出相应的生理反应,从而影响植物的光形态建成的物质。
光敏色素:是在植物体内存在的一种吸收红光和远红光并且有逆转效应的色素蛋白,是参与光形态建成、调节植物发育的主要光受体。
光稳定平衡:
二、知识点:
光受体的三种类型及其接收的光波长范围?
光敏色素:接收红光和远红光(650~740nm)信号;
隐花色素,或称蓝光/ 紫外光-A受体:接收蓝光和330-390nm的紫外光信号;
紫外光-B受体:接收280-320nm的紫外光信号。
光敏色素的化学性质?
是一种易溶于水的蓝绿色二聚体色素蛋白,每个单体均由生色团和脱辅基蛋白质共价结合而组成。
生色团由排列成链状的 4 个吡咯环组成,称为光敏色素质,以硫醚键结合到多肽N端的半胱氨酸残基上。
光敏色素的两种构型及其区别?
红光吸收型(Pr,蓝绿色)——是生理失活型
远红光吸收型(Pfr,黄绿色)——是生理激活型
Pr 和Pfr 相互转化时,生色团发生构象变化带动蛋白质构象变化。
植物体中两种构型的光敏色素如何相互转化?
Pr 和Pfr 相互转化时,生色团发生构象变化带动蛋白质构象变化。
光敏色素将光信号转化为植物生长发育变化的机制?
1)光敏色素本身是一种蛋白激酶,通过光依赖过程进行信号转导,最终影响植物生长发育。
2)光敏色素以光依赖方式与另外一种分子相互作用进行信号转导,最终影响植物生长发育。
光敏色素是如何通过调节基因表达影响植物生长发育?。