植物生理学
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绪论一植物生理学的定义和内容研究植物生命活动规律和机理及其与环境相互关系的科学。
植物生命活动:从种子开始到形成种子的过程中所进行的一切生理活动。
植物生命活动形式:代谢过程、生长发育过程、植物对环境的反应植物生命活动的实质:物质转化、能量转化、信息传递和信号转导、形态建成、类型变异1 物质转化体外无机物[H2O、CO2、矿质(根叶)]→体内有机物[蛋白质核酸脂肪、碳水化合物] →体外无机物[CO2 H2O]→植物再利用2 能量转化光能(光子)→电能(高能电子)→不稳定化学能(ATP,NADPH)→稳定化学能(有机物)→热能、渗透能、机械能、电能3 信息传递和信号转导[1]物理信息:环境因子光、温、水、气[2]化学信息:内源激素、某些特异蛋白(钙调蛋白、光敏色素、膜结合酶)[3]遗传信息:核酸信息传递:信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程(干旱,根系合成ABA到叶片,使气孔关闭)。
指环境的物理或化学信号在器官或组织上的传递。
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。
是指细胞水平上的传递。
4 生长发育与形态建成种子→营养体(根茎叶)→开花→结果→种子5 类型变异:植物对复杂生态条件和特殊环境变化的综合反应相互关系:物质与能量转化是生长发育的基础;物质转化与能量转化紧密联系,构成统一整体,统称为代谢;生长发育是生命活动的外在表现;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重量的增加;发育是指细胞不断分化,形成新组织、新器官,即形态建成;信息传递和信号转导是植物适应环境的重要环节。
Ø植物生命活动的特殊性1 有无限生长的特性2 生活的自养性3 植物细胞的全能性和植株的再生能力强4 具有较强的抗性和适应性5 植物对无机物的固定能力强6植物具有发达的维管束二植物生理学的产生与发展*甲骨文:作物、水分与太阳的关系*战国时期:多粪肥田*西汉:施肥方式*西周:土壤分三等九级*齐民要术::“嫁枣”(使枣树干韧皮部受轻伤以增加地上枝条有机养料供应,利于花芽分化)轮作法、“七九闷麦法”(一)孕育阶段:植物生理学未形成独立学科,即从16世纪至1840年矿质营养学说建立.1627年荷兰 Van Helmont ,水与植物的关系;1699年英国Wood Ward,营养来自土壤和水;18世纪Hales,研究蒸腾,解释水分吸收与转运;1771年英国Priestley发现植物绿色部分可放氧;1804年瑞士 De Saussure,灰分与生长的关系;(二)科学植物生理学阶段1、科学植物生理学的开端(17~18世纪)1627年,荷兰 Van Helmont ,水与植物的关系1699年,英国Wood Ward,营养来自土壤和水18世纪,Hales,研究蒸腾,解释水分吸收与转运1771年,英国Priestley发现植物绿色部分可放氧1804年,瑞士 De Saussure,灰分与生长的关系2、植物生理学的奠基与成长阶段(19世纪)Ø1840年,德国Liebig建立矿质营养说。
植物生理学绪论一、植物生理学的研究内容植物生理学(Plant physiology):是研究植物生命活动规律的科学。
植物生理学主要研究构成植物的各部分乃至整体的功能及其调控机理,阐明植物生命活动的规律和本质。
植物的生命活动过程从植物生理学的角度可分为:1、生长发育与形态建成2、物质与能量代谢3、信息传递和信号传导植物的生长和发育植物的生长:是指由于细胞数目增加、细胞体积的扩大而导致的植物个体体积和重量的增加。
植物的发育:是指由于细胞的分化所导致的新组织、新器官的出现所造成的一系列形态变化(或称形态建成)。
包括从种子萌发,根、茎、叶的生长,直至开花、结实、衰老、死亡的全过程。
植物的代谢活动植物的代谢活动包括水分和养分的吸收、植物体内各种物质的运输、无机物的同化与利用、碳水化合物的合成与分解及转化等。
植物的信息传递和信号传导信息传递:主要指内源和外源的物理或化学信号在植物整体水平的传递过程。
即信号感受部位将信息传递到发生反应部位的过程。
(如根、冠间及叶、茎间的信息传递)信号传导:多指在单个细胞水平上的信号传递过程,故又称细胞信号传导。
二、植物生理学的发展历史1、植物生理学的孕育阶段从1627年荷兰人J.B.van Helmont做柳枝实验开始, 到19世纪40年代德国人J.von Liebig(李比希)创立植物矿质营养学说为止。
李比希矿质营养学说的建立标志着植物生理学作为一门学科的诞生。
2、植物生理学的诞生、成长阶段从李比希矿质营养学说的建立到19世纪末德国植物生理学家.Sachs(萨克斯)和他的学生W.Pfeer(费费尔)的两部植物生理学专著问世为止。
《植物生理学讲义》(Sachs,1882)《植物生理学》(Pfeffer,1897)3、植物生理学的发展阶段随着20世纪以来科学技术突飞猛进,植物生理学也得到了快速的发展。
物理学、化学、细胞学、遗传学、微生物学、生物化学、分子生物学的发展以及同位素技术、电子显微镜技术、超离心技术、层析技术和电泳技术的发展,大大促进了植物生理学的发展。
名词解释●植物生理学:研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、解释植物生命现象本质的科学。
●共质体:是指活细胞内的原生质体通过胞间连丝及质膜本身互相连结成的一个连续的整体。
●质外体:指原生质以外的包括细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等无生活物质互相连结成的一个连续的整体。
●胞间连丝:穿越细胞壁,连接相邻细胞原生质(体)的管状通道,其通道可由质膜或内质网膜或连丝微管所构成。
●自由水:细胞组分之间吸附力较弱,可以自由移动的水。
●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。
●小孔扩散律:指气体通过多孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比,而与小孔的周长或直径成正比的规律。
气孔蒸腾速率符合小孔扩散律。
●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。
●单盐毒害:植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。
单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生,而且在溶液很稀时植物就会受害。
●离子对抗:离子间相互消除毒害的现象。
●诱导酶:指植物体内原本没有,但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。
●光合作用:常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。
●同化力:指ATP(腺苷三磷酸)和NADPH(还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,还原型辅酶Ⅱ)。
它们是光合作用光反应中由光能转化来的活跃的化学能,具有同化CO2为有机物的能力,所以被称为“同化力”。
●红降现象:植物在波长大于680nm的远红光下,光合量子产额明显下降的现象。
●爱默生增益效应:由Emerson首先发现的,在用长波红光(如680nm)照射时补加一点波长较短的光(如650nm),则光合作用的量子产额就会立刻提高,比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。
这一现象也称为双光增益效应。
这是由于光合作用的两个光反应分别由光系统Ⅰ和光系统Ⅱ进行协同作用而完成的。
●原初反应:指光合作用中最初的反应,从光合色素分子受光激发起到引起第一个光化学反应为止的过程,它包括光能的吸收、传递与光化学反应。
植物生理学名词解释
植物生理学是研究植物生命活动的科学领域,涉及植物的生长、发育、营养吸收、代谢、运输、激素调控等方面的知识。
以下是一
些植物生理学的名词解释:
1. 光合作用,是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质
的生物化学过程,产生氧气。
2. 呼吸作用,植物吸收氧气并释放二氧化碳,以产生能量和维
持生命活动的过程。
3. 蒸腾作用,植物通过叶片的气孔释放水蒸汽,以保持水分平
衡和调节温度的生理过程。
4. 激素,植物内部分泌的化学物质,能调节植物生长发育、开
花结果、休眠等生理过程。
5. 营养元素吸收,植物通过根系吸收土壤中的营养元素,包括氮、磷、钾等,用于生长发育和代谢活动。
6. 生长素,一类植物激素,能促进细胞分裂和植物生长。
以上是一些植物生理学的名词解释,这些名词涉及了植物生命活动的重要方面,帮助我们理解植物的生理过程和生长发育。
库名词解释植物生理学
植物生理学是研究植物生命活动的一门学科,它涉及到植物的
生长、发育、营养吸收、代谢、激素调控、生殖等方面的生理过程。
植物生理学主要关注植物内部生物化学和生物物理过程,以及植物
对外界环境的响应和适应能力。
它研究的范围涵盖了从分子水平到
整个植物生长过程的各个方面。
植物生理学的研究内容包括但不限于,光合作用、呼吸作用、
植物营养元素的吸收和转运、植物激素的合成和调控、植物对逆境
的抵抗能力、植物的生长发育调控、植物的生殖生理等。
通过对这
些生理过程的研究,植物生理学可以揭示植物在不同生长环境下的
适应机制,为农业生产、生态环境保护以及植物遗传改良提供理论
基础和技术支持。
在植物生理学的研究中,科学家们运用了许多先进的技术手段,如分子生物学、生物化学、生物物理学等,以深入探究植物生理过
程的机制和规律。
通过对植物生理学的研究,人们可以更好地理解
植物的生命活动,为解决粮食安全、生态环境保护和可持续发展等
重大问题提供科学依据和技术支持。
因此,植物生理学在农业、生
态学、环境科学等领域具有重要的理论和应用价值。
绪论植物生理学(plant physiology):研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、揭示植物生命现象本质的科学。
研究内容:细胞生理、代谢生理、生长发育生理、信息生理、逆境生理、分子生理。
植物生理学的诞生与成长:3个历史阶段,植物生理学的孕育阶段、植物生理学的诞生与成长阶段、植物生理学发展阶段。
植物生理学的研究趋势:第一,与其他学科交叉渗透,微观与宏观相结合,向纵深领域拓展;第二,对植物信号传递和信号转导的深入研究,将为揭示植物生命活动本质、调控植物生长发育开辟新的途径;第三,物质代谢和能量转换的分子机制及其基因表达调控仍将是研究重点;第四,植物生理学与农业科学技术的关系更加密切。
植物生理学的任务:①作物高产优质生理理论与技术;②现代设施农业中的理论与技术;③作物遗传改良中植物生理学的应用。
第一章细胞生理名词解释:1.流动镶嵌模型(fluid mosaic model):膜的骨架是由膜脂双分子层构成,疏水性尾部向内,亲水性头部向外,通常呈液晶态。
膜蛋白不是均匀地分布在膜脂的两侧,有些蛋白质位于膜的表面,与膜脂亲水性的头部相连接;有些蛋白质则镶嵌在磷脂分子之间,甚至穿透膜的内外表面,以其外露的疏水基团与膜脂疏水性的尾部相结合,漂浮在膜脂之中,具有动态性质。
两个基本特点:不对称性、流动性。
2.共质体:植物体活细胞的原生质体通过胞间连丝形成了连续的整体。
质外体:质膜以外的胞间层、细胞壁及细胞间隙,彼此形成了连续的整体。
简答题:1.真核细胞与原核细胞的主要区别是什么?原核细胞和真核细胞在细胞结构组成、代谢和遗传方面都有显著差别。
原核细胞一般体积很小,没有典型的细胞核,只有一个无核膜的环状DNA分子构成的类核;除了核糖体、光合片层外,无其他细胞器存在;有蛋白质丝构成的原始类细胞骨架结构;细胞分裂方式为无丝分裂。
原核细胞的基因表达的调控比较简单,转录与翻译同时同时进行。
真核细胞体积较大,有核膜包裹的典型细胞核,有各种结构与功能不同的细胞器分化,有复杂的内膜系统和细胞骨架系统存在,细胞分裂方式为有丝分裂和减数分裂。
1 绪论植物生理学(Plant Physiology)是研究植物生命活动规律的科学。
植物生命活动包括:物质与能量转化信息传递和信号转导生长发育与形态建成第一章植物的水分代谢动力运输:1.水分压力蒸腾 2.根压根压的存在可以通过下面两种现象证明:伤流与吐水从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象,叫做伤流没有受伤的植物如处在土壤水分充足,气温适宜,天气潮湿的环境中,叶片的尖端或边缘也有液体外泌的现象,这种现象称为吐水导管中水柱如何保持不断?答:由于水分子蒸腾作用与分子间内聚力大于张力,使水分在导管内连续不断上升。
第二章植物的矿质营养植物对矿质盐的吸收、运转和同化(以及矿质元素在生命活动中的作用),叫做矿质营养(mineral nutrition)。
生物膜的功能:1.分室作用 2.代谢反应的场所 3.物质交换 4.识别功能根据跨膜离子运输蛋白的结构及离子运输的方式:1.离子通道(ion channel)2.离子载体(ion carrier)3.离子泵(ion pump)第三章植物的光合作用光合膜蛋白复合体:光系统I(PSI)光系统II(PSII)Cytb6/f复合体ATP酶复合体(ATPase)NADPH脱氢酶电子链:还原型辅酶上的氢原子以质子的形式脱下,其电子沿一系列按一定顺序排列的电子传递体转移,最后转移给分子氧并生成水,这个电子传递体系称为电子传递链光合作用,从能量转化角度,整个光合作用可大致分为三个步骤:A)光能的吸收、传递和转换为电能的过程(通过原初反应完成);B)电能转变为活跃化学能的过程(通过电子传递和光合磷酸化完成);C)活跃化学能转变为稳定化学能的过程(通过碳同化完成)。
第四章植物的呼吸作用植物呼吸主要途径有:1.糖酵解(EMP)-酒精或乳酸发酵2. 糖酵解-三羧酸循环(TCA)3. 磷酸戊糖途径(PPP)。
质子--------ATP电子--------NADPH第五章植物的生长物质植物激素生长素类赤霉素类细胞分裂素类乙烯脱落酸(油菜素内酯为第六类)生长素的生理效应A)促进伸长生长:与顶端生长有关(生长素在低浓度时促进生长浓度较高时则会转化为抑制作用)器官敏感性:根>芽>茎B)促进器官与组织分化:促进根的分化。
植物生理学植物生理学是研究植物的生命过程、生理机制、代谢调节等方面的学科,是植物科学中重要的基础学科之一。
它既是农业生产技术的基础,又是环境保护、资源利用和生态建设的重要基础。
在植物生理学的研究中,主要涉及气体交换、水分运输、营养分代谢、激素作用、环境适应以及生长和发育等方面。
本文将从这几个方面来阐述植物生理学的相关内容。
一、气体交换植物通过气孔进行气体交换,吸收二氧化碳进行光合作用,产生氧气和有机物质。
在这个过程中,光合作用的速率,以及氧气和二氧化碳的浓度都会影响气孔的开启和关闭。
为了适应不同的环境条件,植物会进行调节,使其气孔开启大小和数量进行变化。
二、水分运输植物的水分运动主要是通过根系吸水以及叶片蒸腾作用来完成的。
根系吸收水分主要依赖于根系的结构和毛细作用,而叶片蒸腾作用则依赖于气孔的开启和关闭以及气温、湿度和气体浓度等环境因素。
植物通过调节这些环境因素来适应干旱、高盐、低温等不同环境条件。
三、营养分代谢植物的营养分包括糖类、蛋白质、脂类等,这些物质是植物进行生长、代谢和修复的重要物质。
糖类是植物体内的主要能量来源,同时也可以转化为植物的骨架。
植物的蛋白质则主要用于构建细胞结构和参与各种代谢和生长活动。
植物的脂类则主要在种子中储存,并可以被转化为能量。
四、激素作用植物的生长与发育过程主要受到植物生长素、乙烯、赤霉素、脱落酸等多种植物激素的调节。
这些激素可以影响植物体内各种代谢过程,包括幼苗的萌发、花序的形成、根系的发育和水分运输等,从而影响植物的生长发育。
五、环境适应植物能够通过调节身体结构和生理机制来适应不同的环境条件和生长阶段。
比如干旱条件下,植物的根系可能会长出更多的侧根,以吸收更多的水分;水稻在淹水逆境下会通过生长空气根来吸收氧气。
植物还可以调节生长素和乙烯的含量来适应不同的环境条件和生长阶段。
六、生长和发育植物的生长和发育过程主要涉及到细胞增殖、细胞分化和细胞扩张等方面。
正常的生长过程需要合适的环境条件和适宜的营养物质供应。
植物生理学绪论1植物生理学:研究植物生命活动规律揭示生命现象的科学。
2代谢:指维持生命活动过程中各种化学变化的总称。
第二章植物的水分生理1水分代谢:植物对水的吸收、运输、利用、散失的过程。
2水对植物的生理作用:⑴水是原生质的主要组分⑵水直接参与植物体内重要的代谢过程⑶水是各种生化反应和物质吸收、运输的良好介质⑷水能是植物保持固有的姿态⑸细胞的分裂和延伸生长需要足够的水(6)水具有重要的生态作用3水对植物的生态作用:⑴水是植物体温调节器⑵水对可见光的通透性,水只对红光有微弱地吸收⑶水对植物生存环境的调节4植物对水分的需要包括:生理需水和生态需水5植物体内的水分的存在状态:自由水和束缚水。
自由水/束缚水比值较高时,植物代谢活跃,生长较快,抗逆性性较差;反之,代谢活性低,生长缓慢,但抗逆性较强6植物根系吸水两种方式:主动吸水、被动吸水7植物细胞的水势构成:渗透势、压力势、衬质势(趋于0时,在计算时一般忽略不计)8水孔蛋白(AQP):一类具有选择性、高效转运水分的跨膜通道蛋白。
可以促进水分的运输。
9根的主动吸水可由“伤流”和“吐水”现象说明;吐水:完整的植物在土壤水分充足,土温较高,空气湿度大的早晨,从叶尖或叶边缘排水孔吐出来水珠,此现象称之为吐水;根压:靠根系的生理活动,使液流由根部上升的压力称之为根压10蒸腾作用: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。
11.蒸腾作用的意义:第一,蒸腾作用失水所造成的水势梯度产生的蒸腾拉力是植物被动吸水和运输水分的主要驱动力,特别是高大的植物,如果没有蒸腾作用,植物较高的部分很难得到水分;第二,蒸腾作用借助于水的高汽化热特性,能够降低植物体和叶片温度,使其免受高温强光的灼伤;第三,蒸腾作用引起的上升液流,有助于根部从土壤中吸收的无极例离子和有机物以及根中合成的有机物转运到植物体的各部分,满足生命活动需要。
12 K+积累学说:在光下保卫细胞叶绿体通过光合磷酸化合成ATP,活化了质膜H+ —ATP酶,时K+主动吸收到保卫细胞中,K+浓度增高引起渗透势下降,促进保卫细胞吸水,气孔张开。
13水分临界期:植物对水分不足最敏感、最易受害的时期。
14.蒸腾拉力:因蒸腾作用所产生的吸水力量15.根压:靠根系的生理活动,使液流由根部上升的压力16.三种新型灌溉方式:精确灌溉、调亏灌溉、控制性分根区交替灌溉17.植物细胞对水分的吸收三种方式:扩散、集流、渗透第三章植物的矿质营养植物矿质营养:植物对矿质元素的吸收、转运和同化利用溶液培养法(水培法):在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法植物必需元素的标准和分类标准:⑴缺乏该元素,植物生长发育受到限制而不能完成其生活史⑵缺少该元素,植物会表现出专一的病症,只有加入该元素方可预防或消除此病症,而加入其它元素则不能替代该元素的作用⑶该元素的生理作用是直接的,而不是因土壤培养液或介质的物理、化学或微生物条件所引起的间接效果。
这三个标准可概括为:元素不可缺少性、不可替代性和直接功能性分类:大量元素和微量元素肥料三要素:“氮、磷、钾”初级主动转运:H+ - ATP 酶直接利用(水解)ATP逆着电化学势梯度转运H+的过程。
次级主动转运:由初级主动转运所建立的跨膜电化学势梯度驱动其它无机离子或小分子有机物的跨膜转运,促进细胞对矿质元素的吸收,这种间接利用能量转运离子的过程。
根系吸收矿质元素的特点:①吸收分配方向不同②吸收机理不同③两者吸收量并不一定成比例单盐毒害:将植物培养在单一盐溶液中(即溶液中只含有一种金属离子),不久植株就会呈现不正常状态,最终死亡,这种现象称为单盐毒害离子对抗(离子颉钪):在单盐溶液中若加入少量含其它金属离子的盐类,单盐毒害现象就会减弱或消除,离子间的这种作用叫做离子对抗叶片营养(也成根外营养):植物通过根系以外的地上部分吸收矿质元素的过程诱导酶:指植物体内原本不含有某种酶,但在特定外来物质的诱导下,可以产生这种酶,这种现象叫做酶的诱导形成,所产生的酶叫做诱导酶或适应酶。
如:硝酸还原酶和亚硝酸还原酶。
作物营养指标:形态指标(主要看叶色)、生理指标(一般以功能叶为测定对象)第四章植物的呼吸作用末端氧化酶:是指能将底物上脱下的电子最终传给氧,使其活化,并形成H2O和H2O2的酶类。
这类酶有的存在于线粒体内,本身就是电子传递成员,如细胞色素氧化酶和交替氧化酶;有的存在于胞基质和其他细胞器中,属于非线粒体的末端氧化酶,如抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶、乙醇酸氧化酶等细胞色素氧化酶是植物体内最主要的末端氧化酶。
酚氧化酶:包括单酚氧化酶如酪氨酸酶和多酚氧化酶如儿茶酚氧化酶。
如,当马铃薯、苹果果实受到伤害后出现褐色,就是酚氧化酶作用的结果。
伤呼吸:植物组织受伤后呼吸增强,这部分呼吸称为伤呼吸。
它直接与酚氧化酶的活性加强有关。
抗氰呼吸:在氰化物存在下仍运行的呼吸作用称为抗氰呼吸,也叫放热呼吸。
无氧呼吸的消失点:一般把无氧呼吸停止进行的最低氧含量(10%左右)称之为无氧呼吸的消失点巴斯德效应:分子氧对发酵作用抑制的现象,或分子氧抑制乙醇发酵的现象。
该现象是巴斯德首先在酵母中所发现的。
荷能:指的是细胞中腺苷酸系统的能量状态第五章:植物的光合作用光合作用: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。
光合作用的意义:1把无机物转变成有机物,2 将光能转变成化学能,3 是维持大气O2 和CO2的相对平衡。
光合色素即中绿体色素,主要有3类,叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素。
高等植物叶绿体中含有前两类,藻胆素仅存在于藻类。
光合色素包括两大类:叶绿素和类胡萝卜素。
四种:叶绿素a,叶绿素b,胡萝卜素和叶黄素。
扩散快慢:胡,黄,a , b .叶绿素荧光现象:叶绿素溶液在透射光下呈绿色,而在反射光下呈红色,这种现象称为叶绿素荧光现象。
叶绿素吸收红光和蓝紫光;类胡萝卜素吸收蓝紫光。
影响叶绿素形成的条件:1 光照(光是叶绿素合成必不可少的条件,如果没有光照,一般植物叶子会发黄,这种因缺乏某些条件而影响叶绿素形成,使叶子发黄的现象,称为黄化现象);2 温度(叶绿素的生物合成是一系列玫促反应,因此受温度的影响很大);3 矿质元素(氮和镁是叶绿素的组成成分,铁、铜、锰、锌是叶绿素合成过程中酶促反应的辅助因子。
这些元素缺乏时不能形成叶绿素,植物出现缺绿症,其中尤以氮素的影响最大。
)4 水分(植物缺水会抑制叶绿素的生物合成,且与蛋白质全成受阻有关)5 氧气(在强光下,植物吸收的光能过剩时,氧参与叶绿素的光氧化;缺氧会引起Mg-原卟啉IX及Mg-原卟啉甲脂积累,而不能合成中绿素)此外,叶绿素的形成还受遗传因素的控制。
光合作用分为3个步骤:1 原初反应,2 电子传递(含水解、放氧)和光合磷酸化3 碳同化过程。
原初反应:是指光合色素分子对光能的吸收、传递和转换过程。
高等植物的最终电子供体是水,最终电子受体是NADP+光合链:是指定位在光合膜上的、一系列互相衔接接着的电子传递体组成的电子传递的总轨道。
光合磷酸化的类型:1非环式光合磷酸化(*最初电子供体H2O,最终电子受体NADP+)、2环式光合磷酸化(电子传递路径是闭路只涉及PSⅠ产物无O2和NADPH ,只有ATP)、3假环式光合磷酸化(电子传递路径是开放的产物有O2、ATP、无NADPH最终电子受体是O2生成超氧阴离子自由基O2-)。
碳同化:即二氧化碳同化,是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。
同化力:由于电子传递和光合磷酸化产生的ATP 和NADPH ,他们用语暗反应中CO2的同化,故将这两种物质合成同化力C3途径:CO2被固定形成的最初产物是三碳化合物,故称C3途径C3反应有三个过程:1 羧化阶段RuBP (核酸糖-1,5-二磷酸)在核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶\加氧酶的作用下与CO2结合,产物很快水解为2分子PGA (3-磷酸甘油酸)2 还原阶段3-磷酸甘油酸在3-磷酸甘油酸激酶催化下,形成1,3-二磷酸甘油酸,然后在甘油醛磷酸脱氢酶作用下被NADPH还原,变为甘油醛-3-磷酸,这就是CO2有还原阶段。
3 再生阶段由GAP经过一系列的转变,重新生成CO2受体RuBP的过程。
PGAld 的走向:1 叶绿体内形成淀粉;2 叶绿体内变为RuBP;3细胞质内合成蔗糖。
C3反应的总结:CO2最初受体是RuBP,固定CO2最初产物PGA,最初形成糖是PGAld物质转化:要中间产物收支平衡,净得一个3C糖(磷酸丙糖GAP或DHAP),需羧化三次,即3RuBP固定3CO2能量转化:同化1CO2,需3ATP和2NADPH,同化力消耗主要在还原阶段总反应式:3CO2+3H2O+3RuBP+9ATP+6NADPH→PGAld+6NADP++9ADP+9PiC4途径:它固定CO2的最初产物是含4个碳的二羧酸,故称为C4途径。
C4反应有四个过程:1羧化:叶肉细胞细胞质中,PEP羧化酶作用,固定CO2为草酰乙酸OAA ,后形成四碳二羧酸---Mal或Asp,在叶肉细胞叶绿体中形成Mal ,在叶肉细胞细胞质中形成Asp2 转移:C4酸通过胞间连丝转运到鞘细胞内.3 脱羧与还原:鞘细胞中,C4酸脱羧放出CO2形成C3酸,CO2进入C3途径还原为光合产物。
4 再生:脱羧形成的C3酸(Pyr或Ala) 转运回叶肉细胞,再生成CO2的受体PEP。
C4反应的特点:1 、CO2最初受体是PEP2、最初产物四碳二羧酸OAA3、在两种细胞中完成:叶肉细胞、鞘细胞4、起“CO2”泵作用,不能将CO2转变为糖CAM途径(景天科酸代谢途径):即为有机酸合成日变化的光合碳代谢类型。
CAM植物多为肉质植物(剑麻、仙人掌、菠萝、芦荟、百合)CAM的生理学特点:1*气孔夜间开放,吸收CO2,白天关闭2*绿色细胞有机酸含量夜间上升,白天下降3*细胞淀粉含量夜间下降,白天上升光呼吸:植物的绿色细胞在光下吸收氧气,放出二氧化碳的过程。
光呼吸是一个氧化的过程,被氧化的底物是乙醇酸。
光呼吸同化物通过韧皮部的筛管运输,蔗糖是同化物运输的主要形式。
代谢源:代谢源指能够制造并输出同化物的组织、器官或部位。
代谢库:指消耗或贮藏同化物的组织、器官或部位。
源-库单位:源库单位是相对的,可变的。
某些器官以制造输出有机物为主,另一些则以接纳为主。
压力流动学说的证明:蚜虫吻刺法。
同化物的分配的特点:1:优先供应生长中心(所谓的生长中心就是指生长快、代谢旺盛的部位或器官。
)2:就近供应,同侧运输(叶片制造的光合产物首先分配给距离近的生长中心,且向同侧分配较多)3:功能叶之间无同化物供应关系(已成为“源”的叶片之间没有同化物的分配关系,直到最后衰老死亡)4:同化物和营养元素的再分配与再利用(植物体除了已构成细胞壁的物质外,其他成分无论是有机物、还是无机物都可以被再分配再利用,即转移到其他组织或器官去;作物成熟间同化物的再分配对提高后代的整体适应力、繁殖力以及增产都有一定的意义;同化物的这一特点也可以在生产上加以利用)5:按源单位进行分配。