植物生理学复习笔记总结

1发育：细胞不断分化，形成新组织、新器官，及形态建成，具体表现为种子萌发，根、茎、叶生长，开花、结实、衰老死亡等过程

2生长：增加细胞数目和扩大细胞体积而导致植物体积和质量的增加。

一．植物的物质生产和光能利用

1代谢：维持各种生命活动（如生长、繁殖和运动等）过程中化学变化（包括物质合成、转化和分解）的总称。

2同化（合成代谢）。同化作用：植物从环境中吸收简单的无机物，形成自身组成物质并贮存能量的过程。如光合作用碳反应中消耗ATP，生成ADP和Pi

3异化（分解代谢）。异化作用：植物将自身组成物质分解而释放能量的过程。如呼吸作用中ADP和Pi合成ATP

一．1．植物的水分生理

1代谢↑含水量↑抗性↓

2束缚水：细胞质胶体微粒具有显著的亲水性，水分子距离胶粒越近，吸附力越强，相反吸附力越弱。靠近胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。

3自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分

4自由水参与各种新陈代谢，束缚水不参加。

5含水较多的溶胶，自由水/束缚水↑，代谢↑，抗性↓。含水较少的凝胶反之。

6水分在植物生命活动中的作用

01水分是细胞质的主要成分。

02水分是代谢作用过程的反应物质

03水分是植物对物质吸收和运输的溶剂

04水分能保持植物固有姿态

05水分具有特殊的理化性质给植物的生命活动带来便利

7植物吸水：扩散、集流、渗透作用

8扩散：一种自发过程，由分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动，扩散是物质顺着浓度梯度进行。

9集流：液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。

10参透作用：物质依水势梯度而移动

11自由能：在温度恒定的条件下可用于做功的能量。

12化学能：1mol物质的自由能就是该物质的化学势，可衡量物质反应或做功所用的能量

13水势：每偏摩尔体积水的化学势差。水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除于水的偏摩尔体积所得的商，成为水势。14化学式：

15注意点，重要。

01纯水的化学势为0

02溶液越浓，水势越低

03水分子移动方向水势高→水势低

16一个成长植物细胞的细胞壁主要由纤维分子组成

17根系吸水（径向传输）：水分从土壤溶液中传输至木质部导管的过程

18水分向上运输（轴向运输）：水分在木质部导管向上传输至植物顶部的过程

19根毛区吸水能力最大

01根毛区有许多根毛，增大了吸收的面积

02同时根毛细胞壁的外部有果胶组成，黏性强，亲水性也强，有利于土壤颗粒粘着和吸水。

03根毛区的输导组织发达，对水分移动的阻力小

04（其他差的原因，细胞质浓厚，输导组织不发达，水分移动阻力大）

20根系吸水途径：质外体，跨膜，共质体

21根系吸水的动力：根压（吐水，流伤）（主动），蒸腾拉力（被动）

22根压：水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力

23伤流：从受伤和折断的植物组织溢出液体的现象

24吐水：从未受伤叶片尖端或者边缘外溢出液滴的现象

25蒸腾拉力：叶片蒸腾是，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降，所以从旁边细胞取得水分。同理。这种能力就是蒸腾拉力引起的。蒸腾的枝条可以通过麻醉或死亡的根系吸水

26高大的数目被动吸水，春叶未开或者落叶树主动吸水

27影响根系吸水的突然条件

01土壤中可用水分

02土壤通气状况

03土壤温度（不同时段不同温度，种子萌发和养分有关，最适温度为最快让种子萌发的，生长植物为协调温度，又快又壮）

04土壤溶液浓度

28水分向上运输，通过木质部向上运输，蒸腾拉力是水分上升的主要动力

29内聚力：相同分子之间有相互吸引的力量

30内聚力学说：这种以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，确保叶到根水柱不断来解释水分上升原因的学说

31蒸腾作用：水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。

32蒸腾作用的生理意义

01蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力

02有助于植物对矿物质和有机物的吸收

03能够降低叶片的温度

33蒸腾作用的部位

01幼小：全部的表面

02长大：叶片和皮孔。(叶片：气孔和角质)，气孔蒸腾是最主要的方式。

34蒸腾作用的指标

01蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量

02蒸腾比率TR：蒸腾比率=蒸腾H2O摩尔数/同化CO2摩尔数，光合作用同化每摩尔CO2所需要蒸腾散失的H2O 的摩尔数

03蒸腾系数：形成1g干物质所消耗水分的克数（需水量，其值越小，水分利用率越高）

35气孔运动的机理

01淀粉-糖转化学说

36保卫细胞的叶绿体进行光合作用，导致CO2浓度的下降，引起pH升高，淀粉水解成可溶性糖，保卫细胞水势下降，便从周围下吸取水分，气孔边打开了。

37晚上则相反

01钾离子吸收学说

38光合作用产生的ATP，供给保卫细胞钾氢离子交换泵做功，使钾离子进入保卫细胞，于是保卫细胞水势下降，气孔就张开。

01苹果酸代谢学说

39在光下，保卫细胞进行光合作用，由淀粉转化的葡萄糖通过糖酵解作用，转化为磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，同时保卫细胞的CO2浓度减少，pH上升，剩下的CO2大部分转变成碳酸氢盐(HCO3)，在PEP羧化酶作用下，HCO3与PEP结合，形成草酰乙酸，再还原为苹果酸。苹果酸会产生H+，ATP使H-K交换泵开动，质子进入副卫细胞或表皮细胞，而K进入保卫细胞，于是保卫细胞水势下降，气孔就张开。此外，气孔的开闭与脱落酸(ABA)有关。当将极低浓度的

ABA施于叶片时，气孔就关闭。后来发现，当叶片缺水时，叶组织中ABA浓度升高，随后气孔关闭。

40保卫细胞

01含有淀粉磷酸化酶

02具有多种细胞器——叶绿体，丰富的线粒体（进行化学反应，合成ATP，呼吸加强，提供能量）

03内壁厚，未必薄，壁纤维横向排列

04利于气孔张开，保卫细胞体积小，膨压变化迅速（少量溶质既用调节气孔开闭）

05与周围cell联系紧密，质膜有离子通道，外壁有外连丝结构

41影响气孔运动的因素

42关照，温度，CO2对气孔影响显著 ABA促使气孔关闭风速

一．2植物的矿质营养

43植物的矿质营养：指植物对矿质元素的吸收、转运和同化以及矿质元素在生命活动中的作用。

44矿质元素（灰分元素）：把植物烘干，充分燃烧时，有机体中的碳，氢，氧等二氧化碳、水分子态氮和氮的氧化物散失到空气中，余下一些不能挥发的残烬称为灰分。以二氧化物形式存在于灰分中的。

45必需元素：是指对植物生长发育必不可少的元素。标准如下：

01缺乏该元素，生长发育受阻，不能完成生活史。

02缺乏该元素，表现专一病症，加入该元素可恢复。

03该元素在植物营养生理上能表现直接的效果。

46植物必需元素有十九种：N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Cu、B、Zn、Mn、Mo、Cl、 Ni 、 Na、Si、C、H、O。

47大量元素：植物需要量较大。其含量通常为植物干重0.01%以上的元素。 C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、 Si 等。48微量元素：需要量很少，约占干重10-5-10-3%。Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni Na 、

49鉴定：溶液培养法，砂基培养法：气培法

50必需元素的生理功能

01细胞结构物质的组成成分。

02生命活动的调节者，如酶成分和酶的活化剂等。

03电化学作用，如渗透势、胶体稳定、电荷中和等。

04作为细胞信号转导的第二信使，如Ca+

51缺素症

01N：植株生长矮小，分枝、分蘖少，叶片小而薄，花果易脱落：枝叶变黄，叶片早衰：氮可重复利用，老叶先表现症状。氮素过多，叶片大而绿，植株徒长，易倒伏及感病。

02P：植株分蘖分枝减少，茎、根纤细，植株矮小，花果脱落：蛋白质合成下降，糖运输受阻，利于花青素形成，叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。缺磷症首先表现在老叶。磷肥过多，叶上会出现小焦斑：易引起缺锌症。

03K：植株茎杆柔弱，易倒伏，抗旱寒性低，叶色变黄渐坏死。叶缘焦枯，生长缓慢。下部老叶先出现症状。

04Ca：初期顶芽、幼叶呈淡绿色，然后叶尖出现典型的钩状，随后坏死。缺素症状首先在幼茎幼叶上（Ca难移动）。

05Fe：最明显的症状是幼叶幼茎缺绿发黄，下部叶仍为绿色。碱性土壤易缺铁

06S：硫不易移动，一般在幼叶表现症状，且新叶均衡失绿，呈黄色易脱落。

07Cu：叶片生长缓慢，呈现蓝绿色，幼叶缺绿，随后出现焦斑，会导致栅栏组织退化，气孔形成空腔。

08硼：受精不良，籽粒减少：小麦“花而不实”、棉花“蕾而不果”：甜菜干腐病、花椰菜褐病、马铃薯卷叶病等。

（与植物的生殖，促进花粉形成、花粉萌发、花粉管伸长及受精）

09Zn;植物生长受阻，“小叶病”（叶片小而脆，丛生在一起，叶片上出现黄色斑点）

10Mn;不能形成叶绿素，叶脉间失绿褪色，叶脉保持绿色，是缺锰与缺铁的区别。

Mo;缺钼时叶较小，叶脉间失绿，有坏死斑点，叶边缘焦枯，向内卷曲：禾谷类作物缺钼籽粒皱缩或不能成籽

粒。

11Cl;缺氯时，叶片萎蔫，失绿坏死，最后成褐色：根系生长受阻、变粗，根尖成棒状。镍;

12缺镍时，尿素积累过多导致叶尖坏死。

52矿质元素的利用不同的矿质元素的利用方式不同，大部分与体内的同化物合成复杂的有机物。

01N可合成AA、Pro、核酸、叶绿素、磷脂等。

02P可合成核苷酸、核酸、磷脂等。

03S可合成含S氨基酸、蛋白质、辅酶A等。

04Mg2+、Mn2+、Zn2+等作用酶的活化剂。

05K+、Cl-等可调节渗透势。

53有些元素可重复利用，有些元素不能。

01N、P、K、Mg易重复利用（缺素症先于老叶）。

02Cu、Zn有一定程度的重复利用能力。

03S、Mn、Mo较难重复利用。

04Ca、Fe不能重复利用（症状先出现幼嫩茎尖和幼叶等部位。

54诊断：病征诊断法，化学分析诊断法

55生物膜：在细胞中，质膜、细胞器的膜、液泡膜

56膜具有选择透性和半透性。

01半透性：指对水分和溶质而言，水分子可以自由通过，溶质不易通过。

02选择透性：有些物质在膜上可以自由通过。最近的观点：质膜有通道（或微孔），每一种物质都有通道。

57膜的作用质膜

01使细胞内与外部分隔，起着调节和维持细胞内微环境相对稳定的作用

02细胞与它周围环境发生的一切联系和反应都必须通过膜来完成

03细胞内膜把各种细胞器与其它部分分隔开，有利于有秩地、有条不紊地进行各种代谢活动

04许多酶埋藏在膜里或与酶结合在一起，所以细胞的许多生理生化活动是在膜上或在今邻道空间上进行

58细胞对矿物质元素的吸收：扩散，离子通道，载体，胞饮作用（主动吸收，被动吸收，胞饮作用）

59简单扩散：溶液中的溶质从浓度较高的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的现象。

60协助扩散：膜转运蛋白易让溶质顺着溶度梯度或电化学梯度跨膜运动，不需要细胞提供能量。

61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。

62载体（载体蛋白、装运体、透过酶、运输酶）：一类跨膜运输的内在蛋白

63载体蛋白：单向运输载体，同向运输载体，反向运输载体

01单向运输载体：能催化分子或离子单方向地顺着电化学梯度跨质膜运输

02同向运输载体：运输器与质膜外侧的H+结合的同时，又与另一分子或离子结合，同一方向运输。

03反向运输载体：运输器与质膜外侧的H+结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，同一方向运输。

64离子泵：膜内在蛋白。#1

65胞饮作用;植物细胞原生质膜主动发生内陷，攫取溶液的过程。

66根对吸附态和难溶解盐的吸收;

01根对吸附态盐的吸收

a通过溶剂作媒介进行交换

b直接接触交换。

02根对难溶解性盐的吸收

a是通过根细胞呼吸放出二氧化碳进行溶解，

b是通过体内排出的有机酸进行溶解。

67影响根部吸收矿质元素的条件：温度，通气状况，溶液浓度，氢离子浓度，微生物的影响——菌根，离子之间的相互

作用。

68根外营养（叶片营养）：植物地上部分吸收矿物质和小分子有机质如尿素，氨基酸等养分的过程。主要器官是叶片

69根外施肥的优点：1幼苗，根系不发达。2后期，植物根系吸收能力降低。3防止元素被土壤固定。4经济

70根部吸收的不同离子运输形式不同。

01N素多在根部转化成有机物（如Asp天冬氨酸、Asn天冬酰胺、Glu谷氨酸、Gln谷氨酰胺、Ala丙氨酸、Val 缬氨酸等）

02P素主要是离子方式，少量合成为磷酰胆碱、ATP、ADP、AMP、6-P-G、6-P-F等。

03K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、SO42-等以离子形式。

71矿质元素运输途径

01根部吸收的离子通过木质部的导管向上运输，同时也进行横向运输。

02叶部吸收的矿质主要是通过韧皮部向下运输，也进行横向运输。

木质部运输，由下而上韧皮部，双向运输

72植物的氮源：

01氮气（N2）：植物无法直接利用，须经固氮过程。固氮方式（生物固氮、工业固氮）。

02有机氮化物：主要来源于动物、植物、微生物躯体

a大分子含氮化合物，不能直接利用。

b小分子有机氮化物（氨基酸、酰胺、尿素等）。

03无机氮化物：植物的主要氮源（铵盐和硝酸盐等）。

a铵盐：可直接利用。合成氨基酸。

b硝酸盐：必须经代谢还原才能利用。

73硝酸盐的同化：植物细胞吸收的硝酸盐必须被硝酸还原酶和亚硝酸还原酶还原成铵才能被植物利用。（NR硝酸还原酶）部位根和叶，而且根中硝酸盐的还原比例随温度和植物年龄的增加而增大，白天还原速度比夜间快。

01硝酸还原酶催化硝酸盐还原为亚硝酸盐。

NO3-+NAD(P)H+H+→NO2-+NAD(P)++H2O

02亚硝酸还原酶催化亚硝酸盐还原为铵。NO2-+6e-+8H+→NH4++2H2O

74NR：是一种诱导酶，催化硝酸盐还原为亚硝酸盐，是可溶性的钼黄素蛋白，由黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、细胞色素b557和钼复合体组成。

75诱导酶（适应酶）：植物本来不含有的某种酶，在特定外来物质的诱导下，生成的酶

76氨的同化：植物从土壤中吸收或经硝酸盐还原形成的铵,会在植物体内的根、根瘤、叶部进行同化，转化为氨基酸。

01氨的同化是通过谷氨酸合成酶进行的。

02主要的酶是谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）。还有谷氨酸脱氢酶（GDH）也参与氨的同化过程。77同氮酶：铁蛋白和钼铁蛋白

78生物固氮：某些微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物的过程。

79施肥指标

01土壤营养丰缺指标。土壤肥力是个综合指标，要求根据各地的土壤、气候、耕作管理水平不同以及对作物产量和土壤营养的要求而异

02作物营养丰缺指标——形态、生理指标

a形态指标

1.长相:N肥多，生长快，叶片大、浓：N不足，生长慢，叶色淡，叶短而直。

2.叶色:叶色深，则氮和叶绿素含量高。

b生理指标

1.体内养分状况“叶分析”法测定叶片或叶鞘等组织中矿质元素含量，来判定营养的丰缺情况

2.叶绿素含量南京地区小麦返青期功能叶中叶绿素含量：占干重1.7-2.0%为宜，低于1.7%缺氮：

拔节期1.2-1.5%为宜，低于1.1%为缺肥，高于1.7%为太多：孕穗期2.1-2.5%为宜。

3.酰胺和淀粉含量水稻叶片：幼穗分化期测定未展叶或半展叶中的Asn，测到则氮肥足，反之，则

表示缺氮。水稻叶鞘：淀粉多，氮肥缺，不足则淀粉多。

4.酶活性某些酶的活性，矿质元素是酶的辅基或活化剂。

一．3植物的光合作用

1异养植物：只能利用现成的有机物作为营养

2自养植物：能利用无机碳化合物作为营养，并且将它合成有机物

3碳素同化作用：自养植物吸收CO2转变成有机物质的过程

4光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2和水，制造有机物质并释放氧气的过程

5光合作用的重要性

（1）把无机物变为有机物，是动物的食品和微生物分解物的基础。

（2）生命活动和人类生产活动的能量主要来源。

（3）保护环境。持大气中氧和二氧化碳比例的稳定。

（4）光合作用带动自然界其它物质循环。

6叶绿体膜：内膜，外膜。内膜具有控制代谢物质进出叶绿体的功能。

7基质：叶绿体膜内的基础物质

8类囊体：每个片层是由资深闭合的双层薄片组成，呈压扁了的包囊状，即是类囊体（基粒类囊体和基质类囊体）

9类囊体膜：光合膜：光合作用的能量转换在类囊体膜上完成

10嗜锇滴（脂滴）：在叶绿体的基质中有一类易与锇酸结合的颗粒。主要成分是亲脂性的醌类物质。嗜锇滴的生理功能大概是起叶绿体脂质仓库的作用，因为片层合成时需要脂质，便从嗜锇滴调用，嗜锇滴逐渐减少，当叶绿体衰老，片层解体时，嗜锇滴体积逐渐增大。

11叶绿素，镁，卟啉环，亲水的头部，和颜色来源。叶醇基，亲脂的尾巴

12荧光现象；叶绿素溶液哎透射光下呈现绿色，在反射光下呈红色（a为血红，b为棕红）的现象

13磷光现象；叶绿素在光照时能辐射荧光后，去掉光源，还能继续辐射出极微弱的红光的现象

14黄化现象；这种缺乏某一个条件而阻止叶绿素形成，使叶子发黄的现象

15吸收光谱；把溶液放在光源和分光镜的中间，在光谱上出现黑线或暗带，这种光谱叫做吸收光谱

16光合链：在类囊体膜上的PSII和PSI之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨道，称为光合链。

17同化力；由于ATP和NADPH用于碳反应中CO2的同化，所以，把这两种物质合称为同化力

18光合作用：（能量转换角度）

（1）原初反应------光能的吸收、传递和转化为电能。

（2）电子传递和光合磷酸化-------电能转化为活跃的化学能。

（3）碳的同化作用--------活跃的化学能转变为稳定的化学能。

1,2为光反应，3为碳反应

19原初反应；它是指光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程

20聚光色素（天线色素）:包括全部chlb和大部分chla、叶黄素、胡萝卜素。捕获（吸收）光能，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心的大多数色素分子。

21光合单位=聚光色素系统+反应中心（作用中心）

22作用中心（反应中心）；是将光能转变为化学能的膜蛋白复合体，其中包含参与能量转换的特殊叶绿素a对，脱镁叶绿素和醌等电子受体分子。反应中心包括反应中心色素分子P 、原初电子受体A和原初电子供体D 。

23叶黄素和胡萝卜素的作用：吸收光能、保护叶绿素分子。

24注意只有一个色素吸收光能发生光的化学反应，称为反应中心色素分子；其余的为吸收、传递光能的称为聚光色素。25爱默生效应（增益效应）；把两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象

26光系统；

（1）PSⅡ的光反应是短波光反应，其主要特征是水的光解和放氧。

（2）PSⅡ的作用中心色素分子P680. PSⅠ的光反应是长波光反应，其主要特征是NADP的还原。 PSⅠ的作用中心色素分子P700.

27光合电子传递；原初反应中产生高能的电子经过一系列的电子传递体，传递NADP+,产生NADPH的过程

28光合电子传递抑制剂；一些化合物可阻断光合电子传递，抑制光合作用。Eg ，敌草隆（DCMU）阻止PSⅡQB的还原，百草枯抑制PSⅠFd的还原DBMIB与PQ竞争阻止电子传到Cytb6f。

29希尔反应；光照下，离体叶绿体类囊体能将含有高铁的化合物

30光合磷酸化；利用光合电子传递链产生的势能将ADP和Pi合成ATP的过程。在光合作用中由光驱动并驱动存贮在跨类类囊体膜的质子梯度的能量把ADP磷酸合成ATP的过程

31类型；非循环光合磷酸化，循环光合磷酸化

（1）非

（2）循环

32固定CO2的生化途径；卡尔文循环，C4途径，景天酸途径、

33卡尔文循环，又称还原戊糖循环（RPPP）或者C3途径。其循环受体是核酮糖二磷酸（RuBP）。是所有植物光合作用碳同化的基本途径。分为3个阶段；

（1）羧化阶段：1.5-二磷酸核酮糖(RUBP)接受CO2转化为2分子的3-磷酸甘油酸

（2）还原阶段： 3-磷酸甘油酸在光合电子传递及光合磷酸化中形成的同化力推动下，形成3-磷酸甘油醛

（3）更新阶段： 3-磷酸甘油醛再生为RUBP

34C4植物在叶肉细胞(MC)、维管束鞘细胞(BSC)中均含有叶绿体。

35C4途径：甘蔗和玉米等的CO2固定最初的稳定产物是四碳二羧酸化合物（苹果酸和天冬氨酸），故称四碳二羧酸途径，简称C4途径

36C4植物除具有C4途径外，也具有C3途径。

（1）在叶肉细胞中含有PEP羧化酶，(叶绿体片层发达，基质退化)

（2）在维管束鞘细胞中具有C3途径的酶。（叶绿体片层退化，基质发达）

片层——光反应，基质——暗反应

37C4途径步骤：

（1）.羧化阶段：磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）接受CO2在PEP羧化酶作用下生成草酰乙酸。

（2）还原或转氨阶段

（3）脱羧阶段,定位：BSC的叶绿体基质中

（4）底物的再生阶段

38C4途径的意义

（1）PEPC对底物CO2亲和力比较高

（2）C4途径起着CO2泵的作用，提高Rubisco的羧化活力，降低光呼吸。

（3）光合产物易于运走，使植物光合效率提高。

（4）多耗能量，高温、强光、干旱、低CO2下，C4植物光合效率高于C3。

39景天酸代谢途径:晚上温度降低--------气孔开放运入CO2并储存-----白天气孔关闭，同化晚上吸收的CO2。

40淀粉在叶绿体内合成，蔗糖在胞质溶胶中合成。丙糖磷酸是光合作用合成的最初糖类。

41光呼吸（C2光呼吸碳氧化循环）:绿色细胞在光下吸收氧气，放出二氧化碳的过程。又成为乙醇酸氧化途径。光照下，Rubisco把RuBP氧化成乙醇酸磷酸。故RuBP具有双重功效，即可和CO2反应又可以和O2反应。

42光呼吸和暗呼吸的区别

43光呼吸的意义

（1）不可避免性，与Rubisco性质有关

（2）消耗了光合的 20%--40%碳素，同化力被浪费了。

（3）防止高光强对光合机构的破坏作用。

（4）消除乙醇酸。

（5）防止O2对碳同化的抑制作用。

（6）光合作用中磷酸丙糖的补充途径。

44光合速率及表示单位

（1）CO2吸收：μ mol. dm-2.s-1

（2）O2释放：μ mol.dm-2.h-1

（3）干物质积累：mg.dm-2.h-1

（4）总光合速率=净光合速率+光呼吸+暗呼吸

45净光合速率（表观光合作用）；一般测定光合速率的办法都没有把叶子的线粒体呼吸和光呼吸考虑在内，所以测得的实际就是。。

46光补偿点：叶片光合速率等于呼吸速率时的光强。

47光饱和点：开始达到光合速率最大值时的光强。温室中,降低室温、通风换气、增施CO2

48光抑制现象:光能超过所能利用的量时引起光合效率降低（高温、低温、干旱、强光时更严重）。花卉栽培时应用遮荫网

49影响光合作用的因素。1光照，2CO2 3温度 4矿质元素 5水分 6光合速率的日变化（内部，不同部位，不同生育期）

50提高官能利用率的途径

（1）提高光合速率

（2）增加光合面积

（3）延长光合时间：增加复种指数，补充光照(复种指数全年内农作物的收获面积对耕地面积之比)

51温室效应：大气层中的CO2能强烈地吸收红外线，太阳辐射的能量在大气层中就“易入难出”，温度上升，像温室一

52C4植物叶片的维管束鞘薄壁细胞中有克兰茨结构（Kranz structure），又称“花环结构”。

53 C4低光呼吸植物。

54 C4植物中PEPC活性较强，对CO2的亲和力大，加之C4酸是由叶肉细胞进入维管束鞘，这种酶就起了“CO2泵”的

作用，把外界的CO2压进维管束鞘细胞中去。，此外，光呼吸酶系主要集中在维管束鞘薄壁细胞中，光呼吸就局限在维管束鞘那日进行。这样子，放出的二氧化碳又被再次利用。

二．植物体内物质和能量的转变

二．4植物的呼吸作用

1呼吸作用和光合作用是细胞代谢的核心

2呼吸作用：是指生物体内的有机物质，通过氧化还原而产生CO2同时释放能量的过程。

3呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸

4有氧呼吸：指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成H2O，同时释放能量的过程。5无氧呼吸：一般指在无氧条件下，细胞把某些有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。

6呼吸作用的生理意义

（1）呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量。

（2）呼吸作用为其他化合物合成提供原料

（3）为植物代谢活动提供还原力

（4）增强抗病和免疫能力

7三羧酸循环：糖酵解进行到丙酮酸后，在有氧的条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解，知道形成水和CO2为止，故称这个过程为三羧酸循环。

（1）细胞质中进行，将有机物在无氧状态下分解为丙酮酸的过程。

（2）是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径。

（3）是厌氧生物的能量来源。

（4）丙酮酸是各种代谢的重要的中间产物。

8丙酮酸进入TCAC循环的意义和特点

1.丙酮酸经过TCAC循环氧化生成3CO2，该过程是靠被氧化底物分子中的氧和水分子中的氧来实现的

2.丙酮酸经过TCAC循环有5个步氧化反应脱下5对氢，其中4对用于还原NADH+，另一对从琥珀酸上脱下来的氢，

是将膜可溶性的UQ还原UQH2，它们经过呼吸链传递给分子氧形成水同时氧化磷酸化形成ATP

3. TCAC循环中虽然没有O2参加，但必须在有氧的条件下经过呼吸链的电子传递，才能使NAD+、FAD和UQ再生

4. TCAC循环的一些中间产物是氨基酸、蛋白质、脂肪酸三生物合成的前提。

9EMP的化学反应

（1）己糖的磷酸化

（2）己糖的裂解

（3）ATP和丙酮酸的生成

10TCA循环在线粒体中进行，意义

（1）是有机体获得生命活动所需能量的最主要途径

G有氧分解所产生的ATP数远超过EMP或G无氧降解;

脂肪、Aa等彻底分解氧化也主要通过TCA循环。

（2）是物质代谢的枢纽

TCA循环是糖、脂肪、Aa等彻底分解的共同途径;

中间产物是合成其他化合物的碳骨架

（3）TCA循环是发酵产物重新氧化的途径

11戊糖磷酸途径：在高等植物中，还发现可以不经过无氧呼吸生成丙酮酸而进行有氧呼吸的途径。

12磷酸戊糖途径的意义

1.该途径不需要通过糖酵解，而对葡萄糖进行直接氧化的过程。

2.该途径所需要的辅酶不同于EMP-TCAC循环中的NAD+而是NADP+。

3.生成重要的中间产物参与其它重要有机物的合成

4.该途径中的一些中间产物丙糖、丁糖、戊糖、己糖及庚糖的磷酸酯也是卡尔文循环的中间产物；使呼吸作用和光合

作用连接起来。

13乙醇酸循环

（1）在乙醛酸体中进行

（2）两个关键酶---异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶

（3）植物和微生物体中有乙醛酸体

（4）油类种子萌发时，存在乙醛酸循环

14EMP和ATP的辅酶是NAD+ PPP的辅酶是NADP+

15生物氧化：有机物质在生物体细胞内进行氧化分解和释放能量的过程。

16呼吸链（电子传递链）：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径，传递到分子氧的总过程。

17呼吸传递体可分两大类：氢传递体与电子传递体。

（1）氢传递体：NAD（辅酶）、NADP（辅酶）FMN（黄素单核甘酸）FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）、UQ等既可传递电子有可传递质子。

（2）电子传递体：细胞色素系统和某些黄素蛋白、铁硫蛋白（Fe-S）。

18氧化磷酸化作用：在生物氧化中，电子经过线粒体的电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和Pi合成ATP 的过程。

19磷/氧比（P/O）：是指氧化磷酸化中每吸收一个氧原子时所酯化无机磷酸分子数或产生ATP分子数之比值。

20氧化磷酸化的抑制；解偶联和抑制氧化磷酸化

21解偶联：指呼吸链与氧化磷酸化的偶联遭到破坏的现象。NDP

22抑制氧化磷酸化；有些化合物能阻断呼吸链中某一部分的电子传递，就破坏了氧化磷酸化。鱼藤酮，安米妥阻断电子由NADH到UQ的传递。丙二酸阻断电子向琥珀酸传至FAD，抗霉素A抑制电子从Cyt b传递到Cyt c1；氰化物、叠氮化物和co组织电子由Cyt a/a3 到氧

23末端氧化酶：是把底物的电子通过电子传递系统最后传递给分子氧并形成水或过氧化氢的酶类。

（1）细胞色素氧化酶细胞色素

.

氧化酶动植物以及微生物中普遍存在的末端氧化酶系统，存在与线粒体中。

主要接受Cyta3的电子，传递给氧P/O?3。与氧的亲和力极高

受KCN（氰化钾），NaN3(叠氮化钠)、CO所抑制。

（2）交替氧化酶和抗氰呼吸

不受氰化物的抑制，受SHAM抑制。

直接从UQ得到电子，传递给氧，P/O?1。与氧的亲和力高。

著名的例子----天南星科的佛焰花序，具有以下作用：放热增温，促进植物开花、种子萌发。增加乙烯生成，

促进成熟和衰老。防御真菌感染分流电子

（3）抗坏血酸氧化酶

在蔬菜和果实中较多。

与植物的受精过程有密切关系，有利于胚珠的发育。

（4）酚氧化酶（酚氧化酶和底物在细胞质中是分开的）

伤呼吸；当细胞受到破坏时，酚氧化酶和底物（酚）接触，发生反应，将酚氧化成棕褐色的醌，醌对微生物有

毒，以防止植物感染。

12为线粒体内，34线粒体外

24抗氰呼吸（交替途径，交替呼吸途径）：在氰化物存在下，某些植物呼吸不受抑制，所以把这种呼吸称为抗氰呼吸。25交替氧化酶：是抗氰呼吸的末端氧化酶，可把电子传给氧。底物水平磷酸化：是从底物分子直接转移磷酸基给ADP，生成ATP。

26巴斯德效应：氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累。这种现象称为巴斯德效应。

27呼吸代谢的调控

（1）巴斯德效应和糖酵解的调节

巴斯德效应产生的原因：有两种关键的调节酶：磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶（EMP的调节酶）。

在有氧时，ATP、柠檬酸浓度提高，两种酶的活性下降，糖酵解受阻；

反之糖酵解加强。

（2）戊糖磷酸途径和三羧酸循环的调节

戊糖磷酸途径主要受NADPH的调节

当NADPH/ NADP升高，抑制G-6-P脱氢酶活性，PPP降低

当NADPH/ NADP降低，促进G-6-P脱氢酶活性，PPP升高

三羧酸循环的调节是多方面的，主要和NADH、ATP、AMP、柠檬酸有关。

28能荷：ATP-ADP-AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量。能荷（EC）= (ATP+1/2ADP)/ (ATP+ADP+AMP) （1）细胞中腺嘌呤核苷酸全为ATP，能荷为1.0

（2）细胞中腺嘌呤核苷酸全为ADP，能荷为0.5

（3）细胞中腺嘌呤核苷酸全为AMP，能荷为0.0

29影响呼吸作用的因素

（1）呼吸作用指标（呼吸速率和呼吸商）

a呼吸速率：单位时间单位重量放出CO2的量(QCO2)或吸收的O2的量(QO2)来表示。

b呼吸商(RQ)：植物组织放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值，又称呼吸系数。

RQ=1 葡萄糖为底物

RQ〈1 富含氢的物质（脂肪等，H/O大）为底物

RQ 〉1 氧比碳水化合物多的有机酸为底物

RQ = ∞无氧呼吸

（2）内部因素对呼吸速率的影响

不同植株生长快的呼吸快，生长慢的呼吸速率慢

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