植物生理学发展
植物生理学发展
摘要：植物生理学是研完绿色植物生命活动的一门自然科学。随着时代的进展，知识不断地增加，植物生理学的内容也得到充实。我们不但以生物化学及生物物理阐明生活过程的各种机理, 还把生命活动的规律与环境接合起来, 更好地控制植物。植物生理学既是理论科学, 也是实践科学。植物生理学的生长发育知识, 已应用到农、林、教、副、药物及植保等科学部门, 越来越引起人们的重视。本文将从植物生理学的内容、植物生理学与生产的联系、植物生理学的发展前景及当前进展、未来发展的建议这四个方面来介绍植物生理学的发展。
关键词：植物生理学；农业生产；发展
一、植物生理学的内容
植物生理学是农林业的理论基础,是研完绿色植物生命活动的一门自然科学。随着时代的进展, 科学知识不断地增加, 植物生理学的内容也得到充实。我们不但以生物化学及生物物理阐明生活过程的各种机理, 还把生命活动的规律与环境接合起来, 更好地控制植物。植物生理学既是理论科学, 也是实践科学。
植物的一生是从种子萌发开始的。水分代谢、矿质及氮素营养、光台作用与呼吸作用,是生命的基本代谢活功。各生理过程都贯穿着物质的转化, 并伴随着能量的转化。分子在物质与能最上无休止的变化偿、和形成了生命, 综合地表现在生长发育。这样就有器官的形成,生长与分化又发展到开花受情, 最后出现果实与种子。果实与种子的成熟又准备了下一代的繁殖。植物的各个生命活功不是孤立的, 而是相互密切联系, 相互依赖, 又相互制约的。
自养与全能性是绿色植物的特征。自养是指绿色植物不需要任何现成的有机物, 完全可以依靠无机物为养料, 靠着阳光的能量, 叶绿体把二氧化碳、水及共它极简单的矿质元素,转变为有机化合物。太阳的辐射能同时也转变为电能, 并在植物体内以有机物形式贮藏为化学能。光合过程合成的有机物, 是植物体进行一切物质转化与能量转化的基础。光合作用除了同化有机物, 还放出氧气, 氧是一切生物存在不可缺少的物质。绿色植物能制造碳素、氢素、氧素及氮素物质, 有固碳、固氢、固氧与固氮等四固能力。生活方式最经济节约。它虽然吸收很多氮与磷, 用过之后不是排弃掉而是再贮藏起来。其它元素的利用, 也有同样的情况。我们可以看到叶片枝条衰老掉落之前, 营养物质都全部运走在另一地方贮藏起来。整个细胞赋有生命的原生质, 都彻底转移, 除了纤维素、木质素那些不能分解的骨干外, 甚么也没剩下。植物这么节约地利用营养物质, 从整个生物界来看, 有很突出的意义。此外绿色植物还具有无限生长的特性, 其躯体的任何部分都有再生的能力, 能发展为像原来一样的植物。也就是说, 植物细胞具有一定的全能性, 通过组织培养, 一个体细胞能发展为一个完整植株, 已充分证明了细胞全能性。这是生物界的发生与发展上很重要的突破, 植物体的每一个细胞, 都是从受精卵分裂增殖得来的, 因此每一个细胞有相同的基因, 有相同数量的D A N , 不论细胞怎么分化, 怎么表现特殊的功能, 细胞核中的 D N A 都随细胞的倍性( n ) 而变化, 倍性相同的细胞, D A N 数量基本相同。全能性就是细胞中每个基因, 有潜在表达性状的能力。即使巳高度分化了的细胞, 还保留遗传上的全能性。每个细胞既然含有产生一个完整有机体的全部基因, 在条件适当时, 完全能发展而形成一个新的有机体。植物细胞的一定全能性, 使它在一定时期及部位, 有一定的分化与分工。因而有的成枝叶, 有的成根, 有的成其它器官。这全
能性还是要决定于D N A 的基因在发育分化时发挥作用。因为有的基因被阻抑, 有的基因被去抑阻, 每个细胞在特定时期有不少基因被抑制, 被抑制的基因就不起作用。一般生物体的D N A 在某一特定时间, 被利用的只有5 % 到10 %染色体的不同区域, 或是开放, 或是关闭。即Q N A 能产生的信息, 不是全部可以到达细胞质而进行翻译。表达出来的基因, 只有一小部分。植物体各部分存在着异质性, 使植物体有分化的表现。分化是特异基因引起的, 在特定的时间与空间, 基因的选择性转录活动引起特异蛋白的合成, 就发生不同形态建成的性状。
植物体除了自养性与全能性, 也表现很明显的相关性。相关性使植物各部分互相协作与制约。植物不如动物那祥, 有发达的神经系统与血液循环, 作为渗透物质、调节体温、交流物质及传导信息。植物的细胞壁很厚, 原生质几乎都被隔开, 但是在电子显微镜下, 我们就可以看到穿过细胞壁的原生质纤丝, 把邻接的细胞连在一起。原生质与高分子颗粒可以通过胞间连丝在胞间连络与转移, 事实上各细胞的原生质巳经打成一片, 成为共质体。细胞之间密切地相互调节制约, 有一定的分工, 也有一定的协作, 激素在这里起很大的作用。还有管道状的维管束系统, 一起促迸物质的交流。胞间连丝与维管束还有电传导、信息传递这些重要功能。植物体内那些数量极微的核酸( 即基因、酶、激素及光敏色素, 就能很迅速地接受了环境信号。外界的光周期、温周期、甚至光质中的红光与远红光, 都反应得很敏感。细胞的生长分化及各种发育过程, 也受这些微量物质的J空制。植物没有动物那么发达的一套调节温度、渗透的内在系统, 外界环境变化很吝易受冲击。不过水分的熊月考, 水分的自由水与束缚水不同状态, 水分进出保卫细胞沈气孔启闭, 右来万工是有很强的适应性与抗性, 生物膜不饱和脂肪酸的含员, 使植物在变化温度的环境中能生活。原生质巾的缓冲物质, 也使细胞原生质酸度变化不致太大。[1]
二、植物生理学与生产的联系
自然科学的研究, 最终的目的是为生产服务, 为人类谋幸福。植物生理学在各种作物的研究已做了不少工作, 对作物的合理栽培及丰产稳产, 贡献很大。我国一向对植物生理学的联系实际, 呼声最大, 这也是正确的,
植物生理学产生于农业生产实践. 农业生产中植物生理学间题的解决又不断推动着植物土理学的发展. 所以可以说植物生理学从一开始就一与农业生产结下了不解之缘。
从历史上看, 农业生产中许多重大进步.均以植物生理学研究为基础。如化肥的使用以植物矿质营养研究为基础，生长调节剂的人工合成和应用得益于植物激素研究，不同地区间优良品种的引种, 必须以植物发育理论为指导，果实成熟和采后生理研究使果蔬贮鲜技术的出现成为可能等等随着农业生产和植物生理学的发展, 不少植物生理学研究成果正在促进农业新技术的发展, 或者已得到初步应用. 并将进一步完善和推广。如植物组织和细胞培养技术已应用于一些重要经济植物或主要农作物的快速繁殖和脱除病毒以及优良新品种的创育。这完全以植物细胞生理研究为墓石; 微量元素在农作物和果树上的使用产生比上壤施肥更为经济、快速、有效的效果。这与更深入的矿质营养研究有关：水分生理研究为合理灌溉、节水农业措施提份了理论基础和报术指标光合作用研究导致了温室施肥技术的出现为减少光合作用“午睡”现象、提高增产效果而采用的间歇喷雾技术也以光合作用研究为基础。至于利用豆科植物与根瘤菌、非豆科植物与放线菌、水生植物与蓝绿藻、水稻与粪产碱菌之间的共生关系进行生物固
氮, 开创一条既节约能耗又不污染环境的获氮途径当然要以生物固氮以及植物与微生物间关系的理论为指南。[2]
三、植物生理学的发展前景及当前进展
关于植物生理学的发展前景, 可归纳为四个大的方面:
(l) 值物生理学内容的扩展及其和其它学科的交又渗透。如在生物固氮方面和微生物学的交又渗透，逆
境生理方面和生态学的交又渗透以及植物生长发育全过程中基因表达、调控研究方面和分子生物学的交叉渗透。这种交叉渗透无疑大大扩展了植物生理学的研丸内容, 使植物生理学的面貌发生了极大变化, 尤其是分子生物学的介入, 使得植物生理学步入了一个新的发展阶段。(2) 机理研究的深入和调节控制探讨的兴起由于分子生物学、细胞学和遗传学的发展, 人们已经进入了一个可以在分子和细胞水平上认识植物生命活动基本规律的时期. 如重要功能蛋白R o B尸鞍化酶和光敏色素蛋白的分子结构、功能、生物合成的研究均是突出的范例。关于调节控制的研究也蓬勃兴起、方兴未艾。如基因表达调控的研究、生长调节物质与植物生长发育、同化物分配和光调节等均十分活跃。(3) 生理规律的数量化。这突出表现在计算机科学在植物生理学中的应用以及数学模拟研究某些生理间题方面。(4)重视从分子到群体的不同层次的研究和扩大植物生理学的应用范围。从当前研究情况看, 继续不断地向分子水平深入是一明显趋势, 但细胞、组织、器官、整体和群体水平的研究也在加强。说明各层次的研究是紧密联系的。相辅相成的, 必须结合起来才可获相得益彰之效。植物生理学的应用范围也由农业逐渐扩大到环境保护、资源开发、航天、医药、食品工业、轻工业和商业等。
在植物生理学的当前进展中, 最突出也最为活跃的是以分子生物学的思想、方法和技术来研究植物生长发育的规律和机理及其调节控制, 这无疑是植物生理学研究中的一次革命。这对植物生理学家来说既是挑战。也是机遇、他们必须迅速熟悉新的概念和技术,但却有了在分子和细胞水平认识植物生命活幼规律、使传统植物生理学方法难以解决的问题得代解决的机会。只有迎接挑故。才能把握机遇, 这使址植物生理学工作者当前所面临的形势、这方面研究的主要进展可概括为三点: 一是利用基因克隆技术获得了许多与枝物生命活动过程有关的基因。如与光合作用有关的R u B P 竣化酶大、小亚基的基因、在生长发育中有重要作用的光敏素和钙调素甚因、在植物氮代谢中起重要作用的硝酸还原酶墓因以及与果实成熟有关的聚半乳糖醛酸酶基因等等。二是利用植物细胞转化及基因转阵技犬获得一大批转墓因植物使得对基因表达的调控进行分析研究成为可能。三是各种转化植物和突变体的获得为深入研完某些特定基因产物在有关生理过程中的作用提供了一种有力的手段。[3]
由这些进展可以看到。分子生物学不仅为植物生理学研究提供了新的技术, 而注也提排了新的概念和思考间题的方式,其结果必然是丰富了植物生理学的研究内容,强化了植物生理学的研究方法,有力地推动了植物生理学的发展。
四、未来发展的建议
中国植物生理学的发展怎样才能有自己的特色呢? 提出几点建议, 供同志们参考：
1、要立足于中国的国情。中国有十亿人口( 其中八亿农民) , 有三亿多劳力在搞饭吃, 必须迅速改变农业生产的这种落后状况, 对此植物生理学工作者
是责无旁贷的。我们应当按照为农业现代化服务的大方向来调整和改革科研和教学工作, 首先是通过深入细致的调查研究, 弄清楚当地、当前农业( 当然是大农业) 生产中的主要作物的关键问题, 选定自己的研究对象, 根据自己的力量和特点, 逐步形成某种作物的生理研究中心, 并且同农业科研和生产部门相结合, 尽快地把自己的研究成果转变为生产力。植物生理学是研究植物生命活动普遍规律的基础科学, 但在中国具体的历史条件下, 应当把墓础理论的研究和农业生产更紧密地结合起来。农学界已经在讨论如何把农业科学同生理生化等基础研究结合起来, 北京农学界甚至已经在酿酿向北京植物生理学界发出联合协作的呼吁了。从我国农业科学研究的实际情况来看, 上至中国农科院下至各省、市农科院各所, 至今没有一个相应的研究室系统地开展作物生理生化的研究, 在这种情况下, 中国植物生理学的研究更应当主动为农业生产服务。再者, 从发展上来看, 植物生理专业的毕业生, 多数要分配到农林等部门去工作, 在相当一个时期内, 各院校植物生理专业也需要按照为农业生产服务这个大方向培养农业现代化所需要的作物生理方面的人才,否则分配都会发生困难, 这是一个现实的问题。
2、要立足于中国农业传统技术与理论的发掘。中国农业是以精耕细作、成本低、收益高、无公害而著称于世的。中国农业在某些特点上比西方农业更发达，我国植物生理学工作者如果注意这些特点的研究, 将是独一无二的。略举几例:(1) 综合丰产经验的生理学分析。我国精耕细作的传统农业技术是建立在对地力、种性、生态等多种因素的分析基础上的[4], 因此技术是综合的、成套的。近代农民继承和发展了这一传统技术, 不仅创造了大面积丰产的经验, 也创造了许多小面积高产的典型经验,) 特殊的研究对象一豆科绿肥。我国是世界上栽培豆科绿肥最早的国家。豆科绿肥其中许多种类既是作物, 又是饲料和肥料, 中国农民通过它把农业和畜牧业、用地和养地结合起来, 它还是中国农民用来改良盐碱地、沙荒地、红壤等的先锋植物。(3) 最佳种植制度的生理学基础。间作套种,轮作换茬是我国劳动人民又一个创造, 中国耕作制度的多样性和科学性是举世瞩目的。它在实践上为我们提供了最充分、最合理地利用自然资源(水、肥、气、热、光等) 和社会资源的丰富经验, 中国农民既提高和保持了单位面积产量, 又可使地力长年经久不衰) 有机肥的生理作用。“种田全靠灰和粪” ,这是中国农民对有机肥和无机肥相结合的一种最朴素的认识[5]。(5) 远缘杂交生理学的研究。
远缘杂交也是我们祖先留下来的宝贵财富, 无论是无性杂交还是有性杂交在中国都有很好的基础。接穗和砧木之间的相互作用机理, 它们之间的物质与能量交换, 是一个重要的生理学问题
3、要立足于中国植物生理学的实际。中国植物生理学已有50 余年的历史, 无论从科研和教学机构的数量, 科研队伍的水平; 还是从取得的成果等方面来分析, 我们已经建立了一个较好的基础。我们一定要清醒地估价自己的力量, 扬长避短, 既不要脱离实际去赶时髦, 又不可妄自菲薄。在当前尤应发扬协作精神, 联合解决生产上提出的一些急待解决的重大问题, 不能把搞点数据发表文章当做自己的目的中国植物生理学将以自己独特的面目出现在世界科坛之上，这是毫无疑义的。
参考文献：
[1]卓仁松植物生理学的进展[M] 福建：福建农学院学报 1981：9-2
[2]冬成后, 玛81 , 大森植林中细施内含物由农退叶片向顶端生长部位的循序转移[M], 北京农业大学学报. 第七卷2.P P.1一16.
[3]雨宫昭( 吴尧鹏译) i , 5 1: 浙江农业科学`( 1 )* 4 4” 48
[4]D o is , B.D.i g s o : 国外遗传育种. 6: 1、1 5.
The development of physiology of plant
Abstract:Plant physiology is a branch of natural science research the life processes of the green plants. With the progress of the times, knowledge constantly increased, plant physiology content has been enriched. We not only in biochemistry and Biophysics to elucidate various mechanism of life process, but also to the laws of life activities and the environment together, better control of plant. Not only is the scientific theory of physiology of plant, but also the practical science. The growth of knowledge of plant physiology, has been applied to agriculture, forestry, teach, vice, drugs and plant protection science departments, people pay more and more attention. This paper from the plant physiology content, plant physiology development outlook, physiology of plant and production and current progress, suggestions for future development of these four aspects to introduce the development of plant physiology. Key words:Plant physiology;agricultural production;development
植物生理研究进展与应用前景
植物生理研究进展与应用前景 生命的起源和变化都有着一个共同的基础——植物。植物，在众多生物之中， 是生长最为缓慢、寿命最为长久的种类之一。即使是被认为是最为简单的单细胞植物，它们都拥有着创造能量的神秘机制。这一机制，听起来似乎很淳朴无华，但其涵盖的领域却是如此之广。它可以影响到植物的光合作用、呼吸、物质代谢、以及与环境的相互作用等众多方面。为了更好地理解植物的这些机制，并在其基础上探明植物生长发育规律及其的行为特征，植物生理学研究应运而生。 植物生理学是研究植物的生长发育、代谢及其所需要的生理环境的学科，它涵 盖了植物光合作用、水分平衡、营养状况、应激反应、效应分子、信号转导等众多方面。植物生理学的研究对象是植物，研究的覆盖面也绝不仅限于植物的生理学方面，它同时也涉及到植物的生态学、生物化学和分子生物学等多个领域。植物生理学的研究非常广泛，它不仅直接关联到植物的生长发育和生存，还可以通过探究植物的生理机制，为研究人员以及人类社会的进步与发展提供崭新的思路和方向。 光合作用是植物中生命力的源泉，是植物生长发育不可或缺的一个关键过程。 在生物体内，光能的转化主要通过叶绿素和其他色素吸收光线，并在其基础上进行电子传递、ATP的产生、CO2的固定而完成。过去人们设想，光合作用所涉及的 反应机制非常简单，植物利用着光线的束缚能量完成了整个过程，然而随着科学的进步，越来越多地科学家开始认识到光合作用是一个异常复杂而互动性极强的过程，而这些初步发现也催生了植物生理学的发展。通过尝试破解光合作用的复杂机制，人们已经开始了解该过程的许多细节信息，例如电子转移的能量周期、不同植物的CO2的固定机制，以及其与植物生长发育相互作用等。 除了光合作用之外，植物的水分平衡也是植物生理学重要的研究对象。植物在 生长发育过程中需要水分来维持生命活动。鉴于其生长环境的不稳定性，植物需要做出相应的应对措施来维护水分平衡。植物需要尽可能减少水分的蒸发，而这一过程可以通过植物皮肤表面的众多气孔进行调控。气孔的开合是与外界环境交互作用
植物生理学
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[CO 2 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。 ?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;
植物生理学的生长和发展机理研究
植物生理学的生长和发展机理研究 植物作为一类生物，不仅是人类生存不可或缺的食物来源，也是自然界中不可 或缺的一部分，其重要性不言而喻。然而，尽管我们对植物的研究已经进行了许多年，但其中依然有许多神秘的地方，如植物的生长和发展机理。本文将带大家深入探讨植物生理学的生长和发展机理研究。 一、生长的发生和发展 让我们先来了解一下植物的生长和发展是如何发生的。 植物生长的发生是通过植物体内的许多细胞分裂、增长和分化来实现的。此外，植物生长还涉及到生长素、细胞分裂素和其他激素的激活，这些激素会在植物发育的不同阶段产生不同的效果。植物生长的发展包括芽胚发育、根系发育、叶子生长、花开、果实发育等诸多方面。每个发育阶段都具有自己特定的生理和形态变化，如植物种子的萌发、幼苗的生长等。 二、植物生长调控的机理 要深入研究植物生长和发展的机理，就必须了解植物调控生长的机理。这些机 理涉及到生长素、细胞分裂素、伸长素、植物发育素等多种生长激素的作用。其中，生长素是植物生长中最重要的激素之一，也是最早被人们研究的激素之一。生长素的作用是促进细胞分裂和细胞伸长，从而促进植物的生长发育。另一个重要的激素是细胞分裂素，它可以促进细胞的分裂和生长。伸长素是在植物细胞延伸时产生的激素，也具有促进细胞生长与分裂的作用。在植物生命周期的不同阶段中，各种生长激素会产生不同的效果，它们通过复杂的调节机制起到对生长和发育的影响。三、植物生长和发展研究的应用 植物生长和发展研究中发现的许多机理，可在农业生产和环境保护领域得到应用。在农业生产中，我们可以利用这些机理来优化植物品种、加速灌溉和阳光照射
的利用效率。另外，活性成分、微量元素、激素及生长调节剂等的运用可以显著提高植物的生长和发育速度，从而达到优化农业生产的目的。 同时，植物也可以应用于环境保护，通过利用植物对环境变化的敏感性来监测大气污染和土壤污染。例如，当环境受到污染，植物会表现出特定的生理反应，例如生长缓慢，叶片变色等，这些改变可以与不同的污染源联系起来，从而可以确定污染源的位置和种类。 总结 植物生理学的生长和发展机理研究，涉及到生长激素、植物发育素等多种生理学机理，这些机理对于植物生长和发育的调节具有至关重要的作用。同时，这些机理对于农业生产和环境保护也具有重要意义，为我们制定科学的农业生产和环境保护政策提供了重要的基础。
21世纪植物生理学研究发展趋势小总结范文
21世纪植物生理学研究发展趋势小总结 院（系）：农业与生物技术学院 专业：生物科学 班级：09级（2）班 ****** 学号：
21世纪植物生理学研究发展趋势 植物生理学其目的在于认识植物的物质代谢、能量转化和生长发育等的规律与机理、调节与控制以及植物体内外环境条件对其生命活动的影响。包括光合作用、植物代谢、植物呼吸、植物水分生理、植物矿质营养、植物体内运输、生长与发育、抗逆性和植物运动等研究内容。 植物生理学的发展趋势主要表现在与分子生物学等科学交叉渗透，机理研究和调节控制探讨不断深入，从微观到宏观不同层次的研究并重以及应用范围逐渐扩大等方面。 植物生理学是研究植物生命活动规律的科学，已经历了100多年的发展。从近年获得的成果推测，植物生理学研究形成了以下四个方面的发展趋势或动向： 1、从生物大分子到复杂生命活动——基因组学和基因结构与功能研究 随着分子生物学、分子生态学和分子进化论等领域的发展，提出了人、动物、植物和微生物的基因组计划。从总体上说，生命科学的微观研究仍在不断深化。从对生命现象的完整认识来说，呈现出从“分子生物学”到“整合生物学”的整合趋势。从单个基因的研究发展到基因组研究，并及时提出后基因组计划，强调功能基因组的研究和蛋白质组的研究。植物生理学的研究整体也呈现这样的研究趋势，在强调植物分子生理学的同时，也在注重植物生理学与农业和生态学的结合。在已经完成的构建水稻基因物理图谱和遗传图谱的基础上，水稻基因组计划的实施，已进入国际分工基因全序列的测定阶段，同时开展功能基因组的研究。包括水稻和拟南芥在内的多种模式植物突变库的建立，为基因的功能研究奠定了坚实的基础。 2、生命的能量和物质基础——代谢及调节 光合作用在植物以至在地球能量和物质循环中占据极重要的地位，因而对它的研究总处于十分重要的位置。当前光合作用的研究热点主要集中在氧的释放和反应机理，以及光合膜四大复合体的结构和功能上。 对人类来说，植物次生代谢涉及许多有实用价值的天然产物，对植物来说，次生代谢涉及众多的代谢调节、信号转导和防卫物质，所以植物次生代谢研究正在受到极大的关注。在美国植物生理学会组织的“植物生理2000”年会上就有“次生代谢”专题，涉及植物的次生代谢产物，以及植物次生代谢的分子生物学和分子遗传学等内容。 3、生命整体性的实现——信号转导 信号转导是生物与外界、生物体细胞间相互沟通的一种高度复杂的网络状态系统。生物具有多样性，但同样有许多共同点，信号转导就是其中之一。当然，生物界信号转导的具体细节，有许多不同之处，这方面的研究主要涉及化学和物理信号感受、胞内第二信使系统、胞间信号传递等方面。植物激素、病原体和保卫细胞是当前十分活跃的信号转导研究系统。“脱落酸信号转导”、“在苔藓发育中激素诱导的信号转导”和“激
植物生理学
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。 伸展蛋白：植物细胞 初生壁富含羟脯氨酸的糖 蛋白，作为细胞壁结构成 分，防御，抗病。 细胞信号转导：偶联 各种胞外刺激信号与其相 应的生理反应之间的一系 列分子反应。 第二信使：次级信 使，由胞外刺激信号激活或 抑制的、具有生理调节活性 的细胞内因子。 第一信使：初级信 使，能诱发胞内信号的胞间 信号和环境刺激信号。 基因组：细胞携带生 命信息DNA及其蛋白质复 合物的总称。 基因表达：基因在 RNA聚合酶的作用下转录 成前体RNA，再经加工产 生mRNA，以及mRNA翻 译成多肽并折叠成有活性 的蛋白质分子的过程。 植物的水分代谢 水分代谢：植物对水 分的吸收、运输、利用和散 失的过程。 水势：每偏摩尔体积 水的化学势差。 渗透势：由于溶液中 溶质颗粒的存在而引起的 水势降低值。 压力势：由于细胞壁 压力的存在而增大的水势 值。 衬质势：由于细胞胶 体物质亲水性和毛细管队 自由水的束缚而引起的水 势降低值。 重力势：由于重力的 存在而使体系水势增加的 数值。 自由水：距离胶粒较 远而可以自由流动的水分。 束缚水：靠近胶粒而 被胶粒所束缚，不易自由流 动的水分。 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。 吸胀作用：亲水胶体 吸水膨胀的现象。 集流：在有压力差存 在的情况下，液体中大量水 分子的集体运动。 水的偏摩尔体积：在 温度、压强及其他组分不变 的条件下，在无限大的体系 中加入1mol水时，对体系 体积的增量。 化学势：一种物质每 摩尔的自由能。 水通道蛋白：存在于 生物膜上的一类具有选择 性、高效转运水分功能的内 在蛋白。 吐水：从未受伤的叶 片尖端或边缘的水孔向外 溢出液滴的现象。 伤流：从受伤或折断 的植物器官、组织伤口处溢 出液体的现象。 根压：植物根部的生 理活动使液流从根部上升 的压力。 蒸腾拉力：由于蒸腾 作用产生的一系列水势梯 度使导管中水分上升的力 量。 蒸腾作用：水分以气 体状态通过植物表面从体 内散失到体外的现象。 蒸腾速率：蒸腾强 度，植物在单位时间内，单 位叶面积通过蒸腾作用而 散失的水分量。 蒸腾比率：植物每消 耗1kg水时所形成的干物 质质量。 蒸腾系数：植物制造 1kg干物质所需消耗的水 分量。 小孔扩散律：指气孔 通过多孔表面的扩散速率 不与其面积成正比，而与小 孔的周长成正比。 永久萎蔫：萎蔫植物 若在蒸腾速率降低以后仍 不能恢复正常，这样的萎蔫 即为永久萎蔫。 临界水势：气孔开始 关闭的水势。 水分临界期：植物对 水分缺乏最敏感的时 期。 （永久萎蔫） 生理干旱：盐土中栽 培的作物，由于土壤溶液的 水势低，吸收水分较困难， 或者是原产热带的作物遇 低于10C的温度。 内聚力学说：蒸腾流 -内聚力-张力学说，即以水 分的内聚力来解释水分沿 导管上升的原因的学说。 初干：蒸腾失水过多 或水分供应不足时，细胞间 隙及气孔下腔不再为水蒸 气所饱和，气孔即使张开蒸 腾作用也受抑制。 节水农业：充分利用 水资源，采取水利和农业措 施提高水分利用率和生产 效率，并创造出有利于农业 可持续发展的生态环境的 农业。 植物矿质和氮素营养 矿质营养：植物对矿 质元素的吸收、运输与同化 的过程。 灰分元素：矿质元 素，干燥植物燃烧后剩余的 不可挥发的物质。 必需元素：在植物完 成生活史中中，起着不可替 代的直接生理作用的、不可 缺少的元素。 大量元素：植物体内 含量较多，占植物体干重达 千分之一以上的元素， C.H.O.N.P.S.K.Ca.Mg. 微量元素：植物体内 含量甚微，占植物体干重万 分之一以下，稍多即会发生 毒害的元素， Fe,Mn,Cu,Zn,B,Mo,Cl,Ni. 有利元素：对植物生 长表现有益作用，并能部分 代替某一必需元素的作 用，减缓缺素症的元素， Na,Si,Se. 水培法：在含有植物 所需的全部或部分营养元 素，并具有适宜PH的溶液 中培养植物的方法。 砂培法：沙基培养 法，在洗净的石英砂或玻璃 球等惰性物质的支持中加 入营养液培养植物的方法。 气栽法：将植物根系 置于培养液雾气中培养植 物的方法。 营养膜技术：一种营 养液循环的液体栽培系 统，通过让流动的薄层营养 液流经栽培槽中的植物根 系来栽培植物。 被动吸收：细胞通过 扩散作用或其他物理过程 而进行的矿物质吸收，非代 谢吸收。 主动吸收：细胞利用 呼吸释放的能量逆电化学 势梯度吸收矿质元素的过 程。 单盐毒害：植物培养 在单种盐溶液中所引起的 毒害现象。 离子对抗：离子拮 抗，在发生单盐毒害的溶液 中加入少量价数不同的其 他金属离子，即能减轻或消 除，离子的这种作用。 平衡溶液：将植物必 需的各种元素按一定比 例、一定浓度配成混合溶 液，对植物生长发育有良好 作用而无毒害的溶液。 生理酸性盐：植物根 系从溶液中有选择地吸收 离子后使溶液酸性增加的 盐类。 生理碱性盐：植物根 系从溶液中有选择地吸收 离子后使溶液酸性降低的 盐类。 生理中性盐：对某些 盐类，植物吸收其阴离子和 阳离子的量几乎相等，不改 变周围的PH值。 胞饮作用：吸附在质 膜上的物质，通过膜的内折 而转移到细胞内以攫取物 质及液体的过程。 表观自由空间：植物 体自由空间的体积占组织 总体积的百分数。 叶片营养：根外营 养，指植物地上部分，尤其 是叶片对矿质元素的吸收 过程。 诱导酶：适应酶，植 物体本身没有，但在特定外 来物质的诱导下诱导生成 的酶。 可再利用元素：参与 循环元素，某些植物进入植 物地上部分后，仍呈离子状 态或形成不稳定的化合
生命科学中的植物生理学研究及其应用前景
生命科学中的植物生理学研究及其应用前景在现代科学研究中，生命科学作为一门基础学科，对人类社会的发展产生了深远的影响。植物生理学作为生命科学的重要分支之一，致力于研究植物的生理机制、生长调控和适应策略等方面的问题。本文将对生命科学中植物生理学研究的意义以及其应用前景进行探讨。 一、植物生理学研究的意义 1. 激发对生命的探索 植物生理学研究的核心是探索植物的生命活动规律，为了解生命的奥秘而进行现象观察、实验验证和理论推演。通过从细胞到分子水平的多层次研究，它为我们了解植物在生长、发育、繁殖等各个方面的机制打开了一扇大门。 2. 推动农业生产的发展 植物生理学研究可以揭示植物在光合作用、气孔调节等方面的生理特性，为农业环境的改善、作物的生长优化以及病虫害的防控提供理论依据。通过调控植物的生长发育过程，提高农作物的产量和品质，从而推动农业生产的持续发展。 3. 促进环境保护和生态平衡的维护 植物息息相关于生态环境的保护和生态系统的稳定。植物生理学研究能够帮助我们了解植物对环境中各种压力的适应机制，为生态学、
环境科学等领域的研究提供依据。例如，通过探究植物对环境中重金 属的吸收和转运机制，为土壤修复和环境污染治理提供技术支撑。 二、植物生理学研究的应用前景 1. 农业高效生产 植物生理学的研究成果对实现农业的高效生产具有重要意义。例如，通过深入研究植物的根系结构和生理调节机制，可以研发出更适合土 壤环境的育种新品种和高效施肥技术。同时，探索植物的光合效率提 高机制，可以指导农业温室大棚的设计与改进，进一步提升温室农业 的生产效益。 2. 物种保育和植被恢复 随着人类活动的持续增加，自然生态环境遭受到了严重破坏。植物 生理学研究的成果可为物种保育和植被恢复提供理论指导和技术支持。例如，结合对种子休眠和萌发机制的研究，可以开发出科学合理的种 子保育和植被修复技术，为生态系统的恢复和建设提供可靠手段。 3. 药物研发与应用 植物生理学研究的成果也为药物研发与应用领域提供了新的思路。 众所周知，许多植物中富含各种活性物质，具有广泛的药用价值。通 过对植物中药用物质的生物合成途径和调控机制的研究，可以为合理 利用植物资源、发现新药物、研制药物成分提供参考和指导。 总结起来，生命科学中的植物生理学研究对于推动农业可持续发展、保护生态环境、改善人类生活质量等方面具有重要的意义和广阔的应
植物生理学的研究进展 发展前景及其作用
植物生理学的研究进展发展前景及其作用 植物生理学是研究植物生长、发育和代谢等方面的学科。它是植物学的一个重要分支，对于解决农业生产、生态环境保护和人类生存等问题具有重要意义。下面将从研究进展、发展前景和作用三个方面来介绍植物生理学的相关内容。 一、研究进展 随着科技的不断进步，植物生理学的研究也在不断深入。目前，植物生理学的研究重点包括植物的生长发育、植物的代谢过程、植物的环境适应能力等方面。其中，植物的生长发育是植物生理学的核心研究内容之一。研究表明，植物的生长发育受到多种内外因素的影响，如光照、温度、水分、营养物质等。因此，植物生理学的研究也在不断深入这些方面。 二、发展前景 随着人们对环境保护和可持续发展的重视，植物生理学的研究也将越来越受到重视。未来，植物生理学的发展前景将主要体现在以下几个方面： 1. 植物资源的保护和利用。植物是人类生存不可或缺的资源之一，植物生理学的研究可以帮助我们更好地保护和利用植物资源。
2. 农业生产的提高。植物生理学的研究可以帮助我们更好地了解植物的生长发育规律，从而提高农业生产的效率和质量。 3. 环境保护和修复。植物生理学的研究可以帮助我们更好地了解植物对环境的适应能力，从而为环境保护和修复提供科学依据。 三、作用 植物生理学在生态环境保护、农业生产和人类生存等方面具有重要作用。具体来说，它的作用主要体现在以下几个方面： 1. 促进农业生产的发展。植物生理学的研究可以帮助我们更好地了解植物的生长发育规律，从而提高农业生产的效率和质量。 2. 保护和利用植物资源。植物生理学的研究可以帮助我们更好地保护和利用植物资源，从而为人类生存提供更好的条件。 3. 为环境保护和修复提供科学依据。植物生理学的研究可以帮助我们更好地了解植物对环境的适应能力，从而为环境保护和修复提供科学依据。 4. 推动科学技术的发展。植物生理学的研究可以促进科学技术的发展，从而推动社会的进步和发展。
植物学的定义和发展历程
植物学的定义和发展历程 植物学是研究植物的学科，它以研究植物的分类、结构、生理特性、生态环境和与人类生活相关的植物利用等为主要内容。植物学作为生 物学的一个分支学科，对于人类了解自然界的多样性以及维护生态平 衡具有重要意义。本文将介绍植物学的定义和发展历程。 一、植物学的定义 植物学的定义可以从多个方面来进行解释。首先，植物学是一门研 究植物的学科。它研究植物的形态、结构、生长发育、生活习性以及 相互关系等方面的内容。其次，植物学是一门探索植物多样性的学科。它致力于揭示植物的分类关系、植物的进化历程以及植物在地理环境 中的分布规律等。此外，植物学还研究植物与环境的相互关系，包括 植物对于土壤、气候和生物群落的适应性等。 二、植物学的发展历程 植物学作为一门学科的发展有着悠久的历史。下面将从不同的时期 来介绍植物学的发展历程。 1. 古代植物学 古代植物学起源于人类对植物的观察和利用。早在古代，人们就开 始认识和利用植物。例如，古代农民根据不同植物的生长习性和适应 性进行耕作，选择适合自己生活的农作物。此外，古代医家根据草药 的药用特性进行药物治疗。这些实践推动了植物学的起步。
2. 现代植物学的奠基者 在17世纪和18世纪，植物学开始发展成为一门科学学科。瑞典植 物学家林奈是现代植物学的奠基者之一。他提出了新的分类体系，为 植物学的发展打下了基础。此外，林奈还对植物的形态、解剖结构进 行了详细的描述和分类。他的研究为后来的植物学家提供了重要的理 论支持。 3. 植物生理学的兴起 到了19世纪，植物学领域开始涌现了一些重要的研究成果。植物 生理学在这个时期兴起并得到发展。植物生理学研究植物的生理过程，包括光合作用、呼吸作用、植物激素的作用等。这一时期的研究为我 们揭示了植物生命活动的机制，进一步促进了植物学的发展。 4. 现代植物学的进展 20世纪以来，进一步的科技发展为植物学的研究提供了新的手段和 方法。随着显微镜、分子生物学技术等的应用，植物学研究的范围和 深度不断扩展。现代植物学分为多个分支领域，包括植物分类学、植 物生理学、植物生态学、植物遗传学等。这些领域的交叉融合促进了 植物学的发展，为我们更好地了解和利用植物提供了理论依据。 三、植物学的意义和前景 植物学对于人类的意义和前景不可忽视。首先，植物学的研究能够 揭示地球上植物多样性的形成和演化，帮助我们更好地保护和维护生 态平衡。其次，植物学为我们提供了丰富的植物资源，包括食物、药
绪论第二节植物生理学的产生与发展
绪论第二节植物生理学的产生与发展植物生理学是一门实验性科学，它是从植物学这门古老的科学中分化而来的。 传统的植物科学是从描述植物的外部形态开始的，于是产生了植物形态学和以形态学为基础的植物分类学;显微镜的发明，使人们对植物形态的描述从外部深入到内部，从宏观深入到微观，又产生了植物解剖学。随着认识的深入，描述性科学也由静态向动态发展，从而产生了植物形态发生学、植物胚胎学等分支学科。与描述性科学不同，实验科学的结论都来自经过周密设计的实验和对实验结果的科学判断。植物生理学正是从追究植物生命现象的原因开始孕育，并且逐渐成长，最后从它的母体植物学中脱胎而出的。由于代谢作用是生命现象的基础，而对代谢作用的认识离不开化学和物理学理论与研究技术的发展，所以，植物生理学是随着化学和物理学的发展而产生和发展起来的。在科学的植物生理学诞生之前，人们通过肉眼的观察记载和生产劳动中经验的积累，已具备了关于植物生命活动的丰富的感性知识。在这方面，我国劳动人民有过突出的贡献。如远在公元前3世纪，战国时期的《荀子?富国篇》中，就有“多粪肥田”的记载。西汉《汜胜之书》已将施肥方式分为基肥、种肥、追肥。公元6世纪北魏贾思勰所撰《齐民要术》描述了“热进仓”贮麦法:“日曝令干，及热埋之”，此法至今仍在民间应用。我国劳动人民为解决冬小麦春播不能正常抽穗问题而创造的“七九闷麦法”，实际上就是现在的“春化”法。 《齐民要术》 然而，统治我国两千余年的封建制度，成了科学技术发展的沉重桎梏。西方工业革命开始以来，我国又屡遭列强侵略，国力日衰，致使我国科学技术的发展大大落后于西方;加之中国的传统哲学，从不强调通过科学的对比实验认识客观世界，
植物生理学
植物生理学 1 基本简介编辑本段 研究植物生命活动规律,揭示植物生命现象本质的科学.其目的在于认识植物的物质代谢、能量转化和生长发育等的规律与机理、调节与控制以及植物体内外环境条件对其生命活动的影响.基本内容主要由细胞生理,代谢生理,生长发育生理和逆境生理4个部分组成。 2 发展历程编辑本段 植物生理学的孕育阶段 这一阶段是丛1627年荷兰人凡·海尔蒙特(J.B.van Helmont)做柳条实验开始，到19世纪40年代德国化学家李比希(J.von Liebig)创立植物矿质营养学说为止，共经历了200年的时间。 植物生理学的诞生和成长阶段 这一阶段从1840年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萨克斯和的学生费弗尔所著的两部植物生理学专著问世为止，经历了约半个世纪的时间。 植物生理学深化阶段 20世纪是科学技术突飞猛进的世纪，也是植物生理学快速发展的世纪。 3 研究内容编辑本段 细胞生理 细胞是植物生命活动的基本单位，是各种生理活动与代谢过程的组织基础。细胞生理主要包括细胞的结构和功能，细胞的生物化学，细胞器的结构和功能等，是学习其他各部分的基础。 代谢生理 植物代谢生理是植物生理学的核心内容之一。主要研究植物的水分代谢，矿质营养，光合作用,呼吸作用，植物体内有机质的转化，运输等各种生理活动规律和代谢过程，他们是各种生命活动的基础和微观体现。 生长发育生理
生长发育是植物生命活动的外在表现，包括两方面内容：一是由于细胞数目的增加，细胞体积的扩大而导致植物体积和重量增加的生长过程；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，具体表现为种子萌发，根.茎.叶的生长，直到开花、结实、衰老，死亡等的发育过程。 逆境生理 逆境又称环境胁迫是指对植物生长发育的不良环境条件的总称。主要研究植物在各种逆境胁迫下生命活动规律极其适应和抵抗逆境的生理机制，他们是逆境下各种生命活动的整合，与植物在正常，适宜环境条件下的生理过程不同，有其自身的规律和特点，随着生态环境的恶化，逆境生理是今后值得研究的另一大课题。 4 学科内容编辑本段 4.1 光合作用 绿色植物的特殊功能。它们有光合色素，能吸收太阳光。色素在受激发后发生电荷分离，电子经过一系列的载体传递后，引起氧化还原反应：在一端分解水分子，放出氧气；另一端还原辅酶Ⅱ，同时造成质子(氢离子)转移，形成叶绿体中类囊体膜内外的电位差和氢离子浓度差，推动腺苷三磷酸（ATP）的合成。这样，将光能转变成还原辅酶Ⅱ与ATP中的化学能，最后经过一系列的酶反应，把从空气中吸入的CO2固定并还原成碳水化合物。 4.2 植物代谢 可以分为两大方面，一方面是合成代谢——将光合作用产生的比较简单的有机物通过一系列酶反应，组成更复杂的包括大分子的有机物如蛋白质，核酸、酶、纤维素等，构成植物身体的组成部分；或贮存物如淀粉、蔗糖、油脂，以供其生命活动中所需的能量。另一方面是分解代谢——把大分子的物质水解（或磷酸解）成为简单的糖磷酯，再经过糖酵解形成丙酮酸，同时产生少量的ATP和还原的辅酶（NADH或NADPH）。 4.3 植物呼吸 同动物一样，植物也进行呼吸，但没有像鳃、肺那样专门进行气
植物生理学
定义 植物生理学（plant physiology）是研究植物生命活动规律的生物学分支学科。 意义 植物生理学是植物学的一部分。但它同时也可看作普通生理学的一个分支。植物的基本组成物质如蛋白质、糖、脂肪和核酸以及它们的代谢都与其他生物（动物、微生物）大同小异。但是，植物本身又有一些独特的地方，如：①能利用太阳能，用来自空气中的CO2和土壤中的水及矿物质合成有机物，因而是现代地球上几乎一切有机物的原初生产者。②植物扎根在土中营固定式生活，趋利避害的余地很小，必须能适应当地环境条件并演化出对不良环境的耐性与抗性。③植物的生长没有定限，虽然部分组织或细胞死亡，仍可以再生或更新，不断地生长。④植物的体细胞具全能性，在适宜的条件下，一个体细胞经过生长和分化，就可成为一棵完整的植株。因此植物生理学在实践上、理论上都具有重要的意义。 发展简史 产生 植物生理学的起源一般都追溯到16世纪荷兰人范埃尔蒙的实验。他把一条柳枝栽在盆中，每天浇水，5年以后柳枝增重30倍，而盆中土的重量减少甚微，因此他认为植物的物质来源不是土而是水。这是第一次用实验的方法研究植物的生理现象。到18世纪后期和19世纪初期，英国的J·普里斯特利，荷兰的J·英恩豪斯等人陆续发现了光合作用的主要环节，证明绿色植物能在光下将空气中的CO2和土壤中的水合成有机物并放出O2。意大利人M·马尔皮基，英国S·黑尔斯，法国J·B·布森戈，德国J·von·李比希，英国C·R·达尔文等人分别发现或阐明了植物中的物质运输、水分吸收与蒸腾、氮素营养、矿质吸收、植物的感应性和运动等现象。随着知识的积累和系统化，1800年，瑞士的J·塞内比埃撰写并出版了世界上第一部《植物生理学》。 走向微观 19世纪后期德国的J·von·萨克斯首先开设了植物生理学专门课程。在他和他的学生们努力下，植物生理学从植物学中独立出来，成为一个专门的学科。特别是20世纪20～30年代，由于物理、化学、微生物学和普通生理学的进展以及生物化学、生物物理学的兴起，使植物生理学深入到细胞水平。30～40年代进入细胞器水平，如以离体的线粒体、叶绿体来分析呼吸和光合等作用的机理，50年代以后，更深入到大分子的组合，生物膜的结构与功能，离体酶系的作用，以至电子传递系统机理等纵深方面，跨入分子水平或亚分子水平，成为分子生物学的一个方面。就研究的时间尺度而论，从范埃尔蒙实验的5年缩短到几天，几小时，现在则缩短到秒级，毫秒（10-3秒）级，微秒（10-6秒）级，纳秒（10-9秒）级甚至皮秒（10-12秒）级了。
植物生理学简答题(完整版)
绪论 1．植物生理学的发展大致经历了哪几个阶段？ 2．21世纪植物生理学的发展趋势如何？ 3．近年来，由于生物化学和分子生物学的迅速发展，有人担心植物生理学将被其取 代，谈谈你的观点。 参考答案 1．答：植物生理学的发展大致经历了以下三个阶段： 第一阶段：植物生理学的奠基阶段。该阶段是指从植物生理学学尚未形成独立的科学体系之前，到矿质营养学说的建立。 第二阶段：植物生理学诞生与成长阶段。该阶段是从1840年Liebig建立营养学说时起，到19世纪末植物生理学逐渐形成独立体系。 第三阶段：植物生理学的发展阶段。从20世纪初到现在，植物生理学逐渐在植物学科中占中心地位，所有各个植物学的分支都离不开植物生理学。 2．答：．①与其他学科交叉渗透，从研究生物大分子到阐明个体生命活动功能、生产应用，并与环境生态相结合等方面。微观方面，植物生命活动本质方面的研究向分子水平深入并不断综合。在宏观方面，植物生理学与环境科学、生态学等密切结合，由植物个体扩大到群体，即人类地球-生物圈的大范围，大大扩展了植物生理学的研究范畴。 ②对植物信号传递和转导的深入研究，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。在21世纪，对光信号、植物激素信号、重力信号、电波信号及化学信号等所诱导的信号传递和转导机制的深入研究，将会揭开植物生理学崭新的一页。 ③植物生命活动过程中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的重点。在新世纪里，对植物生命活动过程中物质代谢和能量代谢转换的深入研究占有特别重要的位置。目前，将光和能量转换机制与生理生态联系起来进行研究正在走向高潮，从而将光和能量转换机制研究与解决人类面临的粮食、能源问题紧密联系起来，以便在生产中发挥更大的指导作用。 第一章植物的水分代谢 问答题 1、土壤里的水从植物的哪部分进入植物，双从哪部分离开植物，其间的通道如何？动力如何？ 2、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？ 3、低温抑制根系吸水的主要原因是什么？ 4、简述植物叶片水势的日变化 5、植物代谢旺盛的部位为什么自由水较多？ 6、简述气孔开闭的主要机理。 7、什么叫质壁分离现象？研究质壁分离有什么意义？ 8、简述蒸腾作用的生理意义。 9、解释“烧苗”现象的原因。 10、在农业生产上对农作物进行合理灌溉的依据有哪些？ 参考答案 1、土壤里的水从植物的哪部分进入植物，双从哪部分离开植物，其间的通道如何？动力如何？ 水分进入植物主要是从根毛——皮层——中柱——根的导管或管胞——茎的导管或管胞——叶的导管或管胞——叶肉细胞——叶细胞间隙——气孔下腔——气孔，然后到大气中去。 在导管、管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主导地位。在活细胞间的水分运输主要靠渗透。 2、植物受涝后，叶片为何会萎蔫或变黄？ 植物受涝后，叶子反而表现出缺水现象，如萎蔫或变黄，是由于土壤中充满着水，短时期内可使细胞呼吸减弱，根压的产生受到影响，因而阻碍吸水；长时间受涝，就会导致根部形成无氧呼吸，产生和累积较多的乙醇，致使根系中毒受害，吸水更少，叶片萎蔫变质，甚至引起植株死亡。 3、低温抑制根系吸水的主要原因是什么？ 低温降低根系吸水速度的原因是（1）水分本身的粘度增大，扩散速度降低；原生质粘度增大。（2）水分不易透过
植物生理学发展
植物生理学发展 摘要：植物生理学是研完绿色植物生命活动的一门自然科学。随着时代的进展，知识不断地增加，植物生理学的内容也得到充实。我们不但以生物化学及生物物理阐明生活过程的各种机理, 还把生命活动的规律与环境接合起来, 更好地控制植物。植物生理学既是理论科学, 也是实践科学。植物生理学的生长发育知识, 已应用到农、林、教、副、药物及植保等科学部门, 越来越引起人们的重视。本文将从植物生理学的内容、植物生理学与生产的联系、植物生理学的发展前景及当前进展、未来发展的建议这四个方面来介绍植物生理学的发展。 关键词：植物生理学；农业生产；发展 一、植物生理学的内容 植物生理学是农林业的理论基础,是研完绿色植物生命活动的一门自然科学。随着时代的进展, 科学知识不断地增加, 植物生理学的内容也得到充实。我们不但以生物化学及生物物理阐明生活过程的各种机理, 还把生命活动的规律与环境接合起来, 更好地控制植物。植物生理学既是理论科学, 也是实践科学。 植物的一生是从种子萌发开始的。水分代谢、矿质及氮素营养、光台作用与呼吸作用,是生命的基本代谢活功。各生理过程都贯穿着物质的转化, 并伴随着能量的转化。分子在物质与能最上无休止的变化偿、和形成了生命, 综合地表现在生长发育。这样就有器官的形成,生长与分化又发展到开花受情, 最后出现果实与种子。果实与种子的成熟又准备了下一代的繁殖。植物的各个生命活功不是孤立的, 而是相互密切联系, 相互依赖, 又相互制约的。 自养与全能性是绿色植物的特征。自养是指绿色植物不需要任何现成的有机物, 完全可以依靠无机物为养料, 靠着阳光的能量, 叶绿体把二氧化碳、水及共它极简单的矿质元素,转变为有机化合物。太阳的辐射能同时也转变为电能, 并在植物体内以有机物形式贮藏为化学能。光合过程合成的有机物, 是植物体进行一切物质转化与能量转化的基础。光合作用除了同化有机物, 还放出氧气, 氧是一切生物存在不可缺少的物质。绿色植物能制造碳素、氢素、氧素及氮素物质, 有固碳、固氢、固氧与固氮等四固能力。生活方式最经济节约。它虽然吸收很多氮与磷, 用过之后不是排弃掉而是再贮藏起来。其它元素的利用, 也有同样的情况。我们可以看到叶片枝条衰老掉落之前, 营养物质都全部运走在另一地方贮藏起来。整个细胞赋有生命的原生质, 都彻底转移, 除了纤维素、木质素那些不能分解的骨干外, 甚么也没剩下。植物这么节约地利用营养物质, 从整个生物界来看, 有很突出的意义。此外绿色植物还具有无限生长的特性, 其躯体的任何部分都有再生的能力, 能发展为像原来一样的植物。也就是说, 植物细胞具有一定的全能性, 通过组织培养, 一个体细胞能发展为一个完整植株, 已充分证明了细胞全能性。这是生物界的发生与发展上很重要的突破, 植物体的每一个细胞, 都是从受精卵分裂增殖得来的, 因此每一个细胞有相同的基因, 有相同数量的D A N , 不论细胞怎么分化, 怎么表现特殊的功能, 细胞核中的 D N A 都随细胞的倍性( n ) 而变化, 倍性相同的细胞, D A N 数量基本相同。全能性就是细胞中每个基因, 有潜在表达性状的能力。即使巳高度分化了的细胞, 还保留遗传上的全能性。每个细胞既然含有产生一个完整有机体的全部基因, 在条件适当时, 完全能发展而形成一个新的有机体。植物细胞的一定全能性, 使它在一定时期及部位, 有一定的分化与分工。因而有的成枝叶, 有的成根, 有的成其它器官。这全
植物学史回顾植物学科学的历史和进化
植物学史回顾植物学科学的历史和进化 植物学史回顾 植物学是研究植物及其相关现象、性质和规律的科学。它涉及植物的起源、进化、结构、生理、生态、分类等多个方面。通过对植物界的探索和研究，人类逐渐了解了植物的奥秘并应用于农业、医药、环境保护等领域。本文将回顾植物学科学的历史和进化。 一、早期的植物学研究 植物学的历史可以追溯到古希腊时期。古希腊哲学家亚里士多德首次系统地研究植物，并根据形态特征将其分类。他的工作为后来的植物分类奠定了基础。随着人类对植物的认知和兴趣的增加，植物学的研究逐渐蓬勃发展。 二、植物学在中世纪的停滞期 在中世纪，植物学的研究进展相对较慢。宗教教义的影响导致对自然界的科学研究受到限制。然而，在这一时期，一些重要的植物学著作依然诞生。比如，瑞士医生帕拉塞尔苏斯的《植物语》对植物的药用价值进行了详细的描述，成为后来的草药学的重要基础。 三、植物解剖学的崛起 17世纪是植物学的重要发展时期。荷兰科学家李文虎克发明了显微镜，开创了显微解剖学的先河。通过显微镜观察，他发现了植物组织的微观结构，并提出了细胞学说。这一理论为后来的植物解剖学的研
究提供了基础。此外，英国科学家罗伯特·布朗的发现关于植物细胞内 的核心和运动器官的研究也为植物解剖学做出了重要贡献。 四、植物分类学的发展 植物分类学是植物学中的一个重要分支，它研究如何对植物进行分 类和命名。18世纪时，瑞典植物学家卡尔·林奈提出了现代植物分类学 的基本原则，建立了植物命名的体系，被视为植物学发展史上的重大 转折点。林奈提出的“属-种”分类法广泛应用至今，为植物的研究和保 护提供了便利。 五、植物生理学的崛起 19世纪，植物生理学开始崛起。法国科学家奥古斯特·科特利在其 研究中发现植物的物质代谢过程，奠定了植物生理学的基础。日本科 学家关孝和提出了光合作用的概念，他的研究对于揭示植物如何利用 光能合成有机物质起到了重要作用。这些重要的研究成果为植物的生长、发育和适应环境提供了科学依据。 六、植物进化学的兴起 植物进化学是研究植物进化过程的学科，它关注植物的起源和演化。20世纪，植物进化学成为植物学研究的重要领域。随着生物化学、分 子生物学和遗传学的发展，科学家们开始运用这些新的技术手段来研 究植物的基因组和进化历史。通过对植物基因的比较分析，我们对植 物起源和演化的认识又有了新的突破。 总结：
植物生理学
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。 三、植物生理学与生产实践 1、植物生理学与农业生产