植物生理学绪论(1)

植物生理学作业绪论一. 名词解释：植物生理学：是研究植物生命活动规律的科学，包括研究植物的生长发育与形态建成，物质与能量转化、信息传递和信号转导等 3 方面内容。

第一章植物的水分生理一. 名词解释①质外体途径：是水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动方式，阻力小，水分移动速度快。

②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。

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水分临界期：指植物对水分不足特别敏感的时期。

二. 思考题1 •将植物细胞分别放在纯水和1 mol • L-1蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化答：渗透势是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能；而压力势是指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果，是由于细胞壁压力的存在而增加水势的值；水势是衡量水分反应或做功能量的高低，是每偏摩尔体积水的化学势差。

所以：(1)将植物细胞放入纯水中，由于纯水的浓度比细胞内液的浓度低，因此，纯水会向细胞质移动，引起细胞被动吸水，原生质体吸水膨胀，细胞的渗透势升高，压力势是增大，从而细胞的水势上升。

(2)而将植物细胞放入1 mol • L-1蔗糖溶液时结果则相反，植物细胞失水，发生质壁分离，胞内的离子浓度升高，细胞渗透势下降，压力势减少，即细胞水势明显降低。

4. 水分是如何进入根部导管的水分又是如何运输到叶片的答：根系是陆生植物吸水的主要器官，它从土壤中吸收大量水分，以满足植物体的需要。

植物根系吸水主要通过质外体途径、跨膜途径和共质体途径相互协调、共同作用，使水分进入根部导管。

而水分的向上运输则来自根压和蒸腾拉力。

正常情况下，因根部细胞生理活动的需要，皮层细胞中的离子会不断地通过内皮层细胞进入中柱，于是中柱内细胞的离子浓度升高，渗透势降低，水势也降低，便向皮层吸收水分。

植物生理学知识点总结笔记一、绪论1.植物生理学●植物生理学是合理农业的基础●定义●研究植物生命活动规律及其与外界环境相互关系的一门科学●研究内容●细胞生理●代谢生理●水分、矿质、呼吸、光合、同化物质运输和分配●生长发育生理●逆境生理及生产应用二、植物细胞的结构和功能1.植物细胞特有的细胞器●细胞壁、液泡、质体(叶绿体)、胞间连丝2.细胞壁的主要内容●组成●初生壁、次生壁、胞间质●生理功能●有支持作用●维形●控生●运输通道●物运●信船●保护功能●防御●抗性●识别●其它功能●参与代谢3.生物膜的主要内容●定义●构成细胞的所以膜的总称，分为质膜和内膜●主要成分●磷脂双分子层→膜骨架●膜蛋白质→功能的提现者●外在蛋白●内在蛋白●功能●分室作用●反应产所●物质交换●识别功能●识别功能●膜表面的糖蛋白具有识别功能4.原生质体主要内容●定义●组成●细胞器和细胞浆●细胞器分为微膜系统、微梁系统、微粒系统●产能细胞器→线粒体和叶绿体●自杀性武器→溶酶体●代谢库→液泡●调控中心→细胞核●胞基质或细胞浆●胶体性质●带电性与亲水性●凝胶作用●液晶性质●相变温度●原生质的胶体状态与其生理代谢联系●状态●溶胶：代谢活跃，抗逆性弱●凝胶：活性低，抗性强●胶体性质：带电性与亲水性●细胞骨架●真核细胞中的蛋白质纤维网架体系→微管、微丝、中间纤维5.植物细胞的全能性●定义：植物体的任何一个细胞都具有发育成完整个体的潜能●是细胞分化的主要基础●是植物组织培育技术的理论依据6.链接细胞与外界的信息方式→通过细胞信号转导●胞间信号传递●膜上信号转换●胞内信号转导●蛋白质可逆磷酸化7.胞间连丝的主要内容●定义●是穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质(体)的管状通道●生理功能●物质交换●信息传递●植物细胞之间通过胞间连丝相互联系●胞间连丝将不同细胞间的交流分为两个通道●共质体(内部空间)●质外体(外部空间)●功能：是植物体内物质与信息运输的主要通道三、植物的水分生理1.植物的水分代谢：吸收→运输→利用→散失2.水在植物细胞中的作用●生理作用●细胞质的重要组分(70%-90%)●代谢过程中反应物质●优良的溶剂和反应介质●维持细胞固有姿态●维持细胞分裂和生长●生态作用●调节环境温度湿度、调节植物体温、提高光的通透性3.水势(ψw)●定义●简单定义●每偏摩尔体积水的化学势差●单位●MPa●ψ纯水=0(最高)●溶液水势为负值●溶液越浓，水势越低●水中溶质增多，水势下降，ψw为负值●水分移动的总原则：从高水势→低水势●水势组成●渗透势●压力势●衬质势4.植物细胞的主要吸水方式●吸水方式●渗透性吸水●吸胀性吸水●代谢性吸水●风干种子、分生细胞(吸胀吸水)●ψw=ψm●成熟细胞(渗透、代谢吸水)●ψw=ψs+ψp●当细胞水势低于外界水势→细胞吸水5.植物细胞的水分移动总原则●高水势→低水势●判断方式●计算水势大小●计算公式●ψw=ψs+ψp(成熟细胞)6.根系吸水的部位和途径●部位●根尖的根毛区●途径●质外体●共质体●跨膜途径●被动吸水与主动吸水的比较●相同点●水流途径一样●水势差引起●不同点●形成水势差的机理不同●被动吸水→蒸腾拉力●主，，，→根压7.影响根系吸水的土壤因素●土壤水分状况●，，通气状况●，，温度●，，溶液浓度8.植物的蒸腾作用●指标●蒸腾速率、，，效率、，，系数(需水量)●蒸腾速率●单位时间，单位叶面积通过蒸腾作用散失的水量 g/dm2.h●蒸腾系数●植物每制造1g干物质所消耗的水的克数●蒸腾效率与蒸腾系数的关系●蒸腾系数=1000/蒸腾效率(g/kg)●实质●水分从高水势到低水势●控制--气孔运动●气孔运动的实质●两个保卫细胞内水分的得失引起●气孔运动的规律●一般：昼开夜关(景天等CAM植物的则与此相反)●气孔的特点●气孔蒸腾量相当于同等叶面积的自由水面蒸发量的15%-50%，甚至100%.●解释气孔蒸腾量的原理●小孔扩散率●扩散速率与小孔的周长成正比，不与小孔面积成正比●解释气孔运动机理的学说●淀粉-糖转化学说●K+累积学说●苹果酸代谢学说●影响气孔运动的因素●光照●温度●CO2●水分●风●植物激素●影响蒸腾作用的因素●蒸腾速率=扩散力/扩散阻力●内部因素●叶内部面积和气孔●外部因素●光照主导、温度、湿度、风●蒸腾作用使水分在植物体内形成连续性的原因●内聚力学说---解释水柱沿导管上升保持连续性的学说9.植物需水的关键时期●水分临界期●定义：植物对水分缺乏最敏感、最易受害的时期。

名词解释绪论及第一章植物生理学：研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的科学。

物质转化：植物对外界物质的同化及利用。

能量转化：植物对光能的吸收，转化，储存，释放和利用的过程。

信息传递：在植物生命活动过程中，在整体水平上，从信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程。

信号转导：在单个细胞水平上信号与受体结合后，通过信号传递，放大与整合，产生生理反应的过程。

形态建成：植物在物质转化和能量转化的基础上发生的植物体大小，形态结构方面的变化，完全依赖于植物体内各种分生组织的活动。

原核细胞：无典型细胞核的细胞，核质外面缺少核膜，细胞质中没有复杂的细胞器和内膜系统。

真核细胞：具有明显的细胞核，核质外有核膜包裹，细胞之中有复杂的内膜系统和细胞器。

生物膜：细胞中主要由脂类和蛋白质组成的，具有一定结构和生理功能的膜状组分，即细胞内所有膜的总称，包括质膜，核膜，各种细胞器被膜及其他内膜。

内质网：存在于真核细胞，由封闭的膜系统及其围成的腔形成互相沟通的网状结构。

胞间连丝：穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质体的管状通道。

共质体：胞间连丝把原生质体连成一体。

质外体：细胞壁，质膜与细胞壁间的间隙以及细胞间隙等互相连接成的一个连续的整体。

原生质体：去掉细胞壁的植物细胞，由细胞质，细胞核和液泡组成。

细胞质：由细胞质膜，胞基质及细胞器等组成。

胞基质：在真核细胞中除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，细胞浆。

细胞器：细胞质中具有一定形态和特定生理功能的细微结构。

内膜系统：在结构，功能乃至发生上相关的由膜围绕的细胞器或细胞结构。

细胞骨架：真核细胞中的蛋白纤维网架体系，广义的指细胞核/细胞质/细胞膜骨架和细胞壁。

微管：存在于细胞质中的由微管蛋白组装成的长管状细胞器结构。

微丝：真核细胞中由肌动蛋白组成，直径为7nm的骨架纤维，肌动蛋白纤维。

中间纤维：一类由丝状角蛋白亚基组成的中空管状蛋白质丝。

核糖体：由蛋白质和rRNA组成的微小颗粒，蛋白质生物合成的场所。

绪论第一节植物生理学的定义和研究内容教学大纲基本要求：通过绪论学习，了解什么是植物生理学以及它主要研究的内容、了解绿色植物代谢活动的主要特点；了解植物生理学的发展历史；了解植物生理学对农业生产的指导作用和发展趋势；为认识和学好植物生理学打下基础。

1、定义植物生理学（plant physiology）是研究植物生命活动规律、揭示植物生命现象本质的科学。

植物的生命活动是在水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用、物质的运输与分配、以及信息传递和信号转导等代谢基础上表现出的种子萌发、生长、运动、开花、结实等生长发育过程。

植物的生命活动十分复杂，但大致可区分为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三个方面。

（1）生长发育（growth and development）是植物生命活动的外在表现，它主要包括了两个方面：一是由于细胞数目的增加、细胞体积的扩大而导致的植物体积和重量的增加；二是由于新器官的不断出现带来的一系列肉眼可见的形态变化，即形态建成(morphogenesis），包括从种子萌发，根、茎、叶的生长，直到开花、结实、衰老、死亡的全过程。

人类对植物生命活动的认识正是从对其生长发育的观察和描述开始的，所谓“春华秋实”，“春发、夏长、秋收、冬藏”等等，便是人类对植物生长发育规律直观认识的写照。

（2）物质和能量转化在植物形态变化的背后，是肉眼难以观察到的物质和能量转化过程，而物质转化与能量转化又紧密联系，构成统一的整体，统称为代谢（metabolism）。

植物的代谢活动包括水分的吸收、运输与散失；矿质营养的吸收、同化与利用；光合作用；呼吸作用；有机物的转化、运输与分配等方面。

代谢过程归根结底是运行于植物体内的一系列生物化学和生物物理的变化，而生长发育则是代谢作用的综合表现和最终结果。

代谢作用是生命的基础，代谢一旦停止，生命也就不复存在，生长发育更无从谈起。

某些代谢环节如果发生重大变化或遭到破坏，也必然会影响到生长发育。

一、绪论1.植物生理学（plant physiology）:是研究植物生命活动规律的科学。

包括种子萌发→生长→运动→开花→结果生育周期中一系列生命活动。

2.研究的核心是植物自养生理性。

3.研究内容：①细胞的生理形态、结构、生理功能②代谢生理物质（水分，矿物质等）、能量代谢③生长发育生理④逆境生理4.植物生理学的任务：研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机制，并将这些研究成果应用于植物生产实践中。

5.现代植物生理学发展的几大特点：①研究向微观和宏观两个方面发展：微观：分子水平；宏观：个体到群体、群落水平。

②学科间相互渗透③研究手段现代化④理论联系实践二、植物的水分代谢1.水分代谢（water metabolism）：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。

2.水分对植物的生理作用：（1）原生质的主要组分（2）参与植物体内的代谢过程（3）生化反应和物质吸收、运输的介质（4）使植物保持固有的姿态（5）维持细胞的分裂和伸长3.水对植物的生态作用：调节植物体温调节生态环境4.束缚水（bound water）:被植物细胞的胶体颗粒或渗透物质吸附不能自由移动的水分。

5.自由水（free water）:不被胶体颗粒或渗透物质吸引或吸引力很小，可以自由移动的水分。

6.自由水直接参与代谢，束缚水不参与代谢。

7.自由水/束缚水比值较高时，植物代谢活跃，但抗逆性差；反之，代谢活性低，但抗逆性较强。

8.水势(water potential)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。

用Ψw表示。

9.植物细胞吸水的方式：吸胀吸水——未形成液泡的细胞靠吸胀作用吸水。

渗透性吸水——具中心液泡的成熟细胞以渗透性吸水为主。

代谢性吸水——直接消耗能量而与渗透作用无关。

10.osmosis渗透(作用), 渗透性：水分通过半透膜从水势高的区域向水势低的区域转移的现象。

11.质壁分离 (plasmolysis)：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。

绪论（1学时）一、植物生理学的定义和研究内容（一）植物生理学的定义植物生理学是研究植物生命活动规律、揭示生命现象本质的科学。

即用物理的、化学的、生物学的方法，研究植物生长、生殖、衰老、死亡等一系列过程，在这些过程中所发生的代谢变化，以及这些代谢变化与环境条件的相互作用等。

研究的对象是植物任务是探索植物生命活动的基本规律及机制生命活动：生长发育，物质与能量代谢，信息传递和信号转导（二）植物生理学研究的内容1．细胞生理主要讲授细胞的结构与功能、细胞生化、细胞器的结构与功能等，作为学习其它各部分的基础。

2．代谢生理是植物生理学核心内容之一，主要包括植物的水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用、有机物质的运输与分配等。

主要研究植物通过根系吸收水分和矿质元素，通过叶片从空气中吸收CO2，利用日光能制造各种有机物质并贮存能量，以及植物体内各种有机物质的合成代谢的同化过程。

同化即由简单物质转变成复杂物质并贮存能量的过程。

另一方面植物体内通过呼吸作用，也同时进行着把复杂物质氧化分解为简单物质（CO 2、H 2O），并放出能量为植物的各种生命活动利用的异化过程。

异化即把复杂物质分解成简单物质并释放能量的过程。

3．生长发育它是各种功能与代谢活动的综合反应，包括生长、分化、发育、成熟与衰老，主要研究植物在代谢的基础上，细胞的分生与分化，植物体积的逐渐长大和重量的增加，在生长的过程中包含着许多分化，在一定阶段开始生殖，最终衰老死亡的过程，以及环境条件对这一过程的影响，植物生长物质在这一过程中的调控作用等，并探索控制这一过程的途径。

4．逆境生理主要研究植物对不良环境的抵抗能力，植物的适应性，植物生理代谢机能的变化。

为改善植物本身的抗逆能力，选育抗逆性品种提供理论依据和方法，为扩大在逆境下植物的种植面积作出贡献。

这四个过程相互联系构成了植物生理学的整体，其中包括信息传递与调控。

从四个研究组成也可反映植物生理学研究的不同水平；分子→亚细胞→细胞→组织→器官→个体→群体。

植物生理学习题绪论1．植物生理学的定义是什么?根据你所知的事实，举例分析讨论之。

2．为什么说“植物生理学是农业的基础学科”?3．有些学生反映：“植物生理学是一门引人人胜但不易学好的课程”，你同意这种看法吗?为什么?第一章植物的水分生理1．将植物细胞分别放在纯水和l mol．L-1蔗糖溶液中，它们的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化?2．从植物生命活动的角度分析水分对植物生长的重要性。

3．水分如何跨膜运输到细胞内以满足正常的生命活动需要的?4．水分如何进入根部导管?水分又如何运输到叶片?5．植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭?6．节水农业工程对我国的农业生产有什么意义?7．在栽培作物时，如何才能做到合理灌溉?8．设计一个证明植物具有蒸腾作用的实验装置。

9．设计一个测定水分运输速率的实验。

第二章植物的矿质营养1．植物进行正常的生命活动需要哪些矿质元素?如何用实验方法证明植物生长需要这些元素?2．在植物生长过程中，如何鉴别植物发生了缺氮、缺磷和缺钾现象?若发生了上述缺乏的元素，可采用哪些补救措施?3．生物膜有哪些结构特点?4．植物细胞通过哪些方式来吸收溶质以满足正常生命活动的需要?5．植物细胞吸收的N03-是如何同化为谷氨酰胺、谷氨酸、天冬氨酸和天冬酰胺的?6．植物细胞吸收的SO42-是如何同化为半胱氨酸的?7．植物细胞是通过哪些方式来控制胞质中的K+浓度的?8．无土栽培技术在农业生产上有哪些应用?9．根部细胞吸收的矿质元素通过什么途径和动力运输到叶片?10．在作物栽培时怎样才能做到合理施肥?11．植物对水分和矿质元素的吸收有什么关系?是否完全一致?第三章植物的光合作用1．植物光合作用的光反应和暗反应是在细胞的哪些位置进行的?为什么?2．在光合作用过程中，ATP和NADPH+H+是如何形成的?ATP和NADPH+H+又是怎样被利用的?3．试比较PS I的PsⅡ的结构及功能特点。

植物生理学李合生第二版绪论至第六章课后题绪论：1.什么是植物生理学植物生理学研究的内容和任务是什么答：植物生理学是研究植物生命活动规律及其相互关系，揭示植物生命现象本质的科学。

P1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（及其生产应用）。

P2任务：研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机制，并将这些研究成果应用于植物生产。

P22.植物生理学是如何诞生和发展的从中可以得到哪些启示答：孕育：1627年荷兰学者凡·海尔蒙做柳枝盆栽称重实验开始，19世纪40年代德国化学家李比希创立植物矿质营养学，约400年；p2诞生：至1904年《植物生理学》出版（半个世纪）；p3发展：于20世纪进入快速发展时期。

P4启示：3.21世纪植物生理学发展趋势如何答：①.与其他学科交叉渗透，微观与宏观相结合，向纵向领域拓展；p5②.对植物信号传递和转导深入研究，（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）；p6③.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；p6④.植物生理学和农业科学技术的关系更加密切。

P74.如何看待中国植物生理学的过去、现在和未来答：中国古代人民在生产实践中总结出许多有关植物生理学的知识。

我国现代植物学起步较晚，由于封建体制的限制。

新中国成立后，中国的植物生理学取得了很大的发展。

现在在某些方面的研究已经进入了国际先进水平。

P6、p75.如何理解“植物生理学是合理农业的基础”答：植物生理学的每一次突破性进展都为农业生产技术的进步起到了巨大的推动作用。

P7.6.怎样学好植物生理学答：①.必须有正确的观点和学习方法；②.要坚持理论联系实际。

第一章、植物细胞的亚显微结构和功能（一）名词解释真核细胞：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。