第一章植物生理学
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第一章1.四大代谢:水分、矿质、有机物、能量2.植物生理学:研究植物生命活动规律,揭示植物生命现象本质的科学。
3、植物的生命活动:生长发育与形态建成、物质与能量代谢、信息传递和信号转导。
4、植物生理活动的特性:自养型、营固定式生活、再生或更新能力强、体细胞具全能性。
5、植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程,被称为植物的水分代谢。
6、植物的水分代谢包括:水分的吸收———水分的运输———水分的利用———水分的散失7、不同植物含水量不同水生植物——鲜重的90%以上地衣、藓类——仅占6%左右草本植物一一70%〜85% 木本植物——稍低于草本植物。
8、同一种植物,不同环境下有差异荫蔽、潮湿> 向阳、干燥环境9、同一植株中,不同器官、组织不同根尖、幼苗和绿叶——60%〜90%树干——40〜50% 休眠芽40%风干种子为10 %〜14%10、生命活动较旺盛的部分,水分含量较多。
11、束缚水一一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12、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13、14、自由水参与各种代谢作用,自由水占总含水量的百分比越大,则植物代谢越旺盛。
束缚水不参与代谢作用,束缚水含量与植物抗性大小有密切关系15、 水的生理生态作用1、 水是细胞质的主要成分2、 水是代谢过程的反应物质3、 水是物质吸收和运输的良好溶剂4、 水维持细胞的紧张度5、 水的理化性质给植物生命活动提供各种有利条件6、 水能调节植物周围的小气候 以水调温以水调肥以水调气 以水调湿16、 生理需水--满足植物生理活动所需要的水分17、 生态需水--利用水的理化特性,调节植物周围的环境所需 要的水分。
植物生理学书第一章植物的结构和功能
1.1 植物细胞的结构和功能
1.2 植物组织的类型和特征
1.3 植物器官的形态和功能
第二章植物的营养
2.1 光合作用
2.2 呼吸作用
2.3 矿质营养
第三章植物的生长和发育
3.1 种子萌发
3.2 植物生长素
3.3 开花过程
3.4 果实发育
第四章植物的运输
4.1 根系的结构和功能
4.2 维管束的结构和功能
4.3 液体运输
第五章植物的环境适应
5.1 温度适应
5.2 水分适应
5.3 光照适应
5.4 其他环境因素的适应
第六章植物的生理病理6.1 病毒性病害
6.2 细菌性病害
6.3 真菌性病害
6.4 非生物性病害
第七章植物的生物技术应用7.1 植物组织培养
7.2 基因工程
7.3 农业生物技术。
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。
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。