植物生理学

河南农业大学植物生理学知识点整理（仅供参考）

水分临界期：植物对水分不足最敏感，最易受害的时期

离子拮抗：离子间相互消除单盐毒害的现象,称离子拮抗。

呼吸商：呼吸商是植物组织在一定时间内释放的CO2与吸收的O2的mol（或V）数的比值。

光补偿点：光合作用过程中，同一叶子在同一时间内，吸收的CO2与光呼吸的呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度，称为光补偿点。

CO2饱和点：再增加CO2浓度,光合速率不再增加,这时的环境CO2浓度称为CO2饱和点。代谢源：制造或输出同化物的部位或器官。

三重反应：乙烯对叶柄除了有偏上性生长的作用以外，对茎伸长的抑制而促进茎加粗和横向生长、是其特有的反应，称为乙烯的“三重反应”。

长日照植物：指只有在日长长于临界日长的条件下能才开花的植物

生长大周期：植物整体、器官或组织在一生中，生长表现出“慢一快一慢”的基本规律，总体表现为S型曲线（生长速率表现为抛物线）的生长过程称植物生长大周期。

冷害：作物在生长季节内，因温度降到生育所能忍受的低限以下而受害，造成农作物生理障碍，或结实器官受损，最终导致不能正常生长结实而减产的农业气象现象。

溶质/渗透势：由于溶质的存在而降低的水势。

单盐毒害：单一盐类引起植物中毒的现象,称单盐毒害。

氧化磷酸化：当底物脱下的氢经呼吸链传至氧的过程中,伴随着ADP和Pi 合成ATP的过程称氧化磷酸化。

CO2补偿点：净光合率等于0时的环境CO2浓度称CO2补偿点。

比集装运速率：单位时间单位韧皮部或筛管横切面积上所运转的干物质的数量。

代谢库：消耗或贮藏同化物的部位或器官。

偏上生长：叶柄向下弯曲叶片下垂的现象。

短日植物：指在只有在日长短于其临界日长的条件下才能开花的植物

春化作用：低温对成花的促进作用称春化作用。

自由基：自由基为具有不配对电子的离子、原子或分子。

平衡溶液：含有适当比例的各种植物必需元素和pH值,能使植物生长发育良好的溶液

光饱和点：净光合速率达到最大时的光强,叫光饱和点。

冻害：即在0℃以下的低温使作物体内结冰，对作物造成的伤害。

红降现象：光合作用的光子波长大于685nm时，虽然仍被叶绿素大量吸收，但量子产额急剧下降，这种现象被称为红降现象。

活性氧：性质活泼、氧化能力很强的含氧物质的总称,包括含氧的自由基、超氧阴离子自由基、单线态分子氧等

爱默生效应：爱默生效应是指当红光和远红一起照射时光合速率远远大于它们分别照射时光合速率的总和。

压力势：由于细胞膨压的存在而提高的水势。

植物激素：是由植物自身代谢产生的一类有机物质，并自产生部位移动到作用部位，在极低浓度下就有明显的生理效应的微量物质。

抗氰呼吸：用1mol/l氰化物处理动、植物组织,动物组织的呼吸速率几乎降为O，而绝大多数植物组织仍能保持10%～25%的呼吸速率。植物体内的这种不受氰化物抑制的呼吸作用称为抗氰呼吸

临界日长：是指昼夜周期中诱导短日植物开花的最长的日长或诱导长日植物开花的最短日长顶端优势：植物主茎顶芽生长快，侧芽生长慢甚至不明发的现象称为顶端优势

光周期现象：植物成花（或发育）对光周期的反应,称光周期现象

必需元素：简单地说就是植物生长发育必不可少的元素

细胞全能性：植物体的每个活的薄壁细胞含有植物生长发育的全套基因,在适当条件下都具有发育成一个完整植株的能力。

生长调节剂：是指人工合成的化合物质，具有植物激素相同的生理功能

真核细胞：含有被核膜包围的核的细胞

束缚水：与细胞的组分紧密结合不易自由移动的水分，称为束缚水

逆境：对植物生存生长不利的各种环境因素的总称

水势：水势是指在同温同压的一系统中，一偏摩尔体积水的自由能与一摩尔体积纯水的自由能的差值

光合作用：是指绿色植物在光下利用光能，把CO2和H2O同化成有机物，并放出氧气的过程

水分代谢：水分代谢指植物对水分的吸收、运输、丢失的过程。

蒸腾效率：植物每消耗1kg的水所形成的干物质的g数

呼吸跃变：部分果实成熟过程呼吸渐渐下降,但在成熟前呼吸又急剧升高,达到一个小高峰后再下降的现象

程序性细胞死亡：细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡

生理酸性盐：由于植物的选择吸收, 引起阳离子吸收量大于阴离子吸收量,使溶液变酸的这一类盐

细胞识别：细胞识别是指细胞对同种或异种细胞、同源或异源细胞的认识

呼吸系数：动物呼出的CO2与吸入O2之容积比

小孔率：指气孔在叶片上所占的面积的比例

植物生长的相关性：构成植物体的各个部分,既有精细的分工,又有密切地联系,既有相互协调,又有相互制约,这种植物体各部分间的相互协调与制约的现象称为相关性.植物生长的相关性包括地上部与地下部的相关.主茎与侧枝的相关.营养生长与生殖生长的相关等

细胞骨架：真核生物细胞中普遍存在着由蛋白质纤维组成的三维网络结构,称之为细胞骨架离子通道：各种无机离子跨膜被动运输的通路

末端氧化酶：把底物的电子传递到分子氧并形成H2O或H2O2的酶。

临界夜长：指光暗交替中,长日植物开花的最长夜长,短日植物开花的最短夜长

层积法：打破种子休眠常用的方法

渗透调节：通过主动增加溶质，提高细胞液浓度，降低渗透势，以有效地增强吸水和保水能力，这种调节作用称为渗透调节。

胞间连丝：在初生纹孔场上集中分布着许多小孔，细胞的原生质细丝通过这些小孔，与相邻细胞的原生质体相连。这种穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝。

植物是如何将光能转化为活跃的化学能的？

反应中心色素分子受光激发而发生电荷分离，将光能变为电能，产生的高能电子推动着类囊体膜上的电子传递。通过类囊体膜电子的传递，引起水的裂解放氧和NADP+还原，同时建立了跨膜的质子动力，推动了光合磷酸化，形成ATP，把电能转化为活跃的化学能。

既然光呼吸是一种浪费型呼吸，如果把C3植物的光呼吸途径完全消除，是否对植物生长更为有利？为什么？

不会有利的

光呼吸是在长期进化过程中，为了适应环境变化，提高抗逆性而形成的一条代谢途径，具有重要的生理意义。光呼吸可以增强植物抗逆性，光呼吸能减轻植物的光抑制和光氧化伤害，光呼吸影响谷胱甘肽的合成，光呼吸参与脯氨酸的合成，光呼吸减缓叶绿素的降解，

光呼吸驱动卡尔文循环的运转，光呼吸参与了三羧酸循环，光呼吸向氮库提供初步的碳复合物。

简述IAA促进细胞生长的机理（酸生长理论）

IAA通过激活细胞质膜H+ATPase向外分泌H+，引起细胞壁环境的酸化。细胞壁中的扩展蛋白在酸性pH条件，通过减弱细胞壁多糖组分间的氢键，使细胞壁松弛、可塑性增加，液泡吸水扩大，细胞伸长。

简述植物的营养生长与生殖生长的相关性，如何在生产中协调好两者的关系？

生殖生长需要以营养生长为基础，花芽必须在一定的营养生长的基础上才分化。生殖器官生长所需的养料，大部分是由营养器官供应的，营养器官生长不好，生殖器官自然也不会好。营养生长与生殖生长之间不协调，则造成对立，表现在：营养器官生长过旺，会影响到生殖器官的形成和发育；生殖生长的进行会抑制营养生长。

加强肥水管理，防止营养器官的早衰；或者控制水分和氮肥的使用，不使营养器官生长过旺；在果树生产中，适当疏花、疏果使营养上收支平衡，并有积余，以便年年丰产，消除“大小年”。对于以营养器官为收获物的植物，如茶树、桑树、麻类及叶菜类，则可通过供应充足的水分，增施氮肥，摘除花芽，解除春化等措施来促进营养器官的生长，而抑制生殖器官的生长。

试述光敏色素与植物开花的关系如何？

一般认为光敏色素控制植物的开花并不决定于Pr或Pfr的绝对量，而是Pfr/Pr的比值有关。对短日植物来说，在光期结束时，Pfr占优势、Pfr/Pr 比值较高不利于开花，转入黑暗时，Pfr/Pr比值降低，当Pr /PFr比值降到低于临界值时，短日植物可以发生成花的反应，对长日植物来说，较长的光期结束时，Pfr/Pr比值较高，这恰好是长日植物开花所必需的，但如果晒期过长，Pfr转变为Pr相对比较多，Pfr/Pr比值下降，长日植物不能成花。用红光中断

暗期，Pfr水平提高，Pr水平下降，Pfr/Pr比值升高，短日植物开花受到抑制，长日植物开花受到促进。

举例说明如何用你所学的植物生理知识指导农林业生产？

农业以栽培植物为主体，要控制作物的生命活动，增加产量并提高质量，就需要了解植物的生理活动。如：对植物的矿质营养的知识是合理施肥以及肥料工业的基础；对植物的水分关系的分析能为灌溉提供方案；了解了植物对光周期或春化作用的需要，不仅能解释气象条件如何决定物候期和预测引种成功的可能性，而且可以用人工照光或遮暗，和春化处理等方法来控制开花的季节；激素的发现，使人们得以合成，促进插条生根，疏花疏果，诱导、加强或解除休眠，促进或抑制生长等以提高农产品产量和质量；除草剂则是生长调节物质的高剂量应用，节约了大量除草的劳动力；光合、代谢、运输、抗性等生理机理得研究为选种、育种提供了筛选指标；组织培养、细胞培养等技术的发展，为加快纯种的繁殖，改良与创造新种，开辟了新的途径。

以k+泵学说为例，试述气孔开关的机理

气孔两侧的保卫细胞有控制和调节气孔启闭的作用，它们的胀缩变化直接影响气孔的启闭，从而显著地影响叶片的光合、蒸腾等生理代谢速率，因此，研究气孔运动有着非常重要的意义。关于气孔运动的无机离子吸收学说认为，气孔运动主要是K＋离子调节保卫细胞渗透系统的缘故。光下，保卫细胞中的叶绿体通过光合磷酸化合成ATP，而保卫细胞质膜上的光活化H＋泵ATP酶不断地水解ATP，在把H＋分泌到细胞壁的同时，逆浓度梯度吸收胞外的K＋离子，（为保持保卫细胞的电中性，还伴随有Cl－进入）。K＋离子、Cl－离子等的积累，降低了保卫细胞水势，保卫细胞吸水膨胀，从而使气孔张开。

C3途径可分为哪几个阶段？各阶段的最初产物是什么？

C3途径可分为三个阶段：1.羧化阶段。Co2被固定，生成了3-磷酸甘油酸，为最初产物。

2.同化力（NADPH、ATP）将3-磷酸甘油酸还原3—磷酸甘油醛—光合作用中的第一个三碳糖。

3.更新阶段。光合碳循环中形成了3—磷酸甘油醛，经过一系列的转变，再重新形成RuBP的过程。

简述同化物运输与分配的特点

1同化物分配的总规律是由源到库，多个代谢库同时存在时，强库多分，弱库少分，近库先分，远库后分2优先供应生长中心3就近供应4同侧运输，同一方位的叶制造的同化物主要是共给相同方位的幼叶，花序和根

简述生长素类的主要生理功能是什么？举一例说明其在生长上如何应用

1生长素与植物的向光性有关2生长素促进细胞的伸长生长3生长素促进根的分化4生长素能够维持植物的顶端优势5生长素促进围观组织的分化6延缓衰老，抑制器官脱落。例：促使插枝生根

植物的主要光周期类型有哪些？以及光周期在农业生长中的应用

光周期反应的类型

长日性作物：对日照长度的要求有一最低时限（临界日长），日照短于此时限就不能正常开花，而停留在营养生长阶段。如麦类、油菜、马铃薯、蚕豆、豌豆等。

短日性作物：对日照长度的要求有一最高时限（临界日长），日照长于此时限就不能正常开花，而停留在营养生长阶段。如水稻、玉米、高粱、大豆、花生、烟草等。

中日性作物：对日照长度要求不严格，只要其他条件适宜，一般四季都能开花。如菜豆、荞麦等。

长日性和短日性作物中如小麦、油菜、水稻、大豆等也有对日照长度要求不严格的品种类型，它们实际上也可归属于中日性作物。

光周期的应用

光周期反应在作物生产上的应用

引种：从远地引进新的作物或品种时，首先要了解被引种作物的光周期反应特性。短日照作

物南种北引，一般表现开花期推迟，生育期延长；北种南引，则生育期缩短，开花期提早。长日照作物正好相反，南种北引，生育期缩短，开花期提早；北种南引，开花期推迟，生育期延长。

栽培：要根据作物品种的光周期反应特性确定播种期。

育种：作物育种实践中，不同亲本材料的生育期可能不一致，往往需要调节播差期，或者采用人工光周期诱导，促使亲本花期相遇。

常言道根深叶茂，其道理是什么？举例说明在生产上如何调节植物的根冠比

1.地上部分生长需要的水分和矿物质主要是由根系供给的，另外根系还能合成多种氨基酸、细胞分裂素、生物碱等供应地上部分，因此，根系发育得好，对地上部分生长也有利。

2.植物地上部分对根的生长也有促进作用，叶片中制造的糖类、维生素等供应给根以利根的生长。因此，地上部分长不好，根系也长不好

1通过降低地下水位，减少氮肥，中耕松土和使用生长抑制剂或生长延缓剂等措施可加大植物的根冠比2通过增施氮肥提高地下水位使用生长促进剂可减低根冠比。3运用修剪与整枝技术也可调节根冠比

俗话说：作物生产中有收无收在于水，试简述其理论依据

(1)水是细胞原生质的主要组成成分；

(2)水分是重要代谢过程的反应物质和产物；

(3)细胞分裂及伸长都需要水分；

(4)水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的一种良好溶剂：

(5)水分能便植物保持固有的姿态;

(6)可以通过水的理化特性以调节植物周围的大气湿度、温度等。对维持植物体温稳定和降低体温也有重要作用。

何为抗氰呼吸？抗氰呼吸存在是否没有必要？为何？

用1mol/l氰化物处理动、植物组织,动物组织的呼吸速率几乎降为O，而绝大多数植物组织仍能保持10%～25%的呼吸速率。植物体内的这种不受氰化物抑制的呼吸作用称为抗氰呼吸，有必要1.放热效应2.促进果实成熟3.增强植物抗病及抗逆能力4.代谢协同调控

为什么光照过强反而使光合效率降低？

光照过强会由于生理缺水导致叶片气孔关闭,从而致使光合作用原材料CO2缺乏,光合作用速率降低

生长素与赤霉素的生理作用分别是什么？两者在生理作用方面的相互关系如何？

赤霉素，1.促进细胞伸长，引起茎秆伸长和植株增高 2.解除种子、块茎的休眠，促进萌发生长素，1.促扦插枝条生根，2.促果实发育，3.防止落花落果。

生长素与赤霉素之间存在相辅相成作用。（1）GA有抑制IAA氧化酶活性的作用防止IAA的氧化；（2）GA能增加蛋白酶的活性，促进蛋白质分解，色氨酸数量增多，有利于IAA的生物合成（3）GA促进生长素由束缚型转变为自由型。

根压形成的原因是什么？

内皮层细胞壁上的凯氏带，环绕在内皮层径向壁和横向壁上，水分只能通过内皮层的原生质体。皮层细胞中的离子会不断通过内皮层进入中柱，中柱内细胞的离子浓度升高，水势降低，使根吸水。

高山上的树木为什么比平地生长的矮小？

原因是一方面高山上水分较少，土壤也较瘠薄，肥力较低，气温也较低，且风力较大，这些因素都不利于树木纵向生长；另一方面是高山顶上因云雾较少，空气中灰尘较少，所以光照较强，紫外光也较多，由于强光特别是紫外光抑制植物生长，因而高山上的树木生长缓慢而矮小。

简述光合作用的重要意义。

一：光合作用制造的淀粉等有机物,不仅是植物自身生长发育的营养物质,而且是动物和人的食物来源.

二：光合作用转化光能并储存在有机物里,这些能量是植物,动物,和人体生命活动的能量来源.

三：维持大气中的氧气和二氧化碳的含量的相对稳定.

引起种子休眠的原因有哪些?如何解除休眠?

1.胚未成熟。

2.种子未完成后熟。

3.种皮(果皮)的限制。

4.抑制物的存在。

对于种皮透性不好而产生休眠的种子，可用机械摩擦、加温、和强酸处理方法，以破损种皮，增加种皮的透气和透水能力。对由于胚引起休眠的种子，则常采用层积处理、变温处理、植物激素处理等方法。对需要低温才能后熟的种子，可赤霉素处理。对由于有抑制物质的存在而引起休眠的种子，一般可用水浸泡、冲洗、高温等方法来除去抑制物质，促进发芽。

干旱对植物的伤害有哪些？

1.改变膜的结构与透性,细胞膜在干旱伤害下,失去半透性,引起胞内氨基酸、糖类物质的外渗。

2.破坏正常代谢过程。如，①光合作用显著下降，甚至停止；②呼吸作用因缺水而增强，使氧化磷酸化解偶联，能量多以热的形式消耗掉，但也有缺水使呼吸减弱的，这些都影响了正常的生物合成过程；③蛋白质分解加强，蛋白质的合成过程削弱，脯氨酸大量积累；④核酸代谢受到破坏，干旱可使植株体内的DNA、RNA含量下降；⑤干旱可引起植物激素变化，最明显的是ABA含量增加。

3.水分的分配异常干旱时一般幼叶向老叶吸水，促使老叶枯萎死亡。蒸腾强烈的功能叶向分生组织和其它幼嫩组织夺水，使一些幼嫩组织严重失水，发育不良。

4.原生质体的机械损伤干旱时细胞脱水，向内收缩，损伤原生质体的结构，如骤然复水，引起细胞质与壁的不协调膨胀，把原生质膜撕破，导致细胞、组织、器官甚至植株的死亡。

呼吸作用多样性体现在哪些方面？有何意义？

主要体现为底物降解的多途径、呼吸电子传递的多途径和末端氧化酶的多样性三个方面。植物呼吸作用的多样性是植物在长期适应环境条件的过程中演化形成的，这种多样性的形成增强了植物对环境的适应能力，使植物不会因为某种环境条件的变化而死亡。

植物必需的矿质元素要具备哪些条件？

1．缺乏该元素植物发育发生障碍不能完成生活史。2。除去该元素则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症可以预防和恢复的。3.该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间接

若施肥不当，会产生烧苗现象，原因是什么？

一般土壤溶液的水势都高于根细胞水势，根系顺利吸水。若施肥太多或过于集中，会造成土壤溶液水势低于根细胞水势，根系不但不能吸水还会丧失水分，故引起“烧苗”现象

如何解释C4植物比C3植物的光呼吸低

C4植物，PEP羧化酶对CO2亲和力高，固定CO2的能力强，在叶肉细胞形成C4二羧酸后，再转运到维管束鞘细胞，脱羧后放出CO2，就起到了CO2泵的作用，增加了CO2浓度，提高了RuBP羧化酶的活性，有利于CO2的固定和还原，不利于乙醇酸形成，不利于光呼吸进行，所以C3植物光呼吸测定值很低。

而C3植物，在叶肉细胞内固定CO2，叶肉细胞的CO2/O2的比值较低，此时，RuBP加氧酶活性增强，有利于光呼吸的进行，而且C3植物中RuBP羧化酶对CO2亲和力低，光呼吸释放的CO2不易被重新固定。

简述CTk的生理功能

（1）促进细胞分裂和扩大，可增加细胞壁的可塑性。（2）诱导愈伤组织的分化，CTK/IAA 比值高，有利于愈伤组织产生芽，CTK/IAA比值低，有利于愈伤组织产生根，两者比值处

于中间水平时，愈伤组织只生长而不分化。（3）延缓叶片衰老。（4）在生产上，CTK可以延长蔬菜的贮藏时间，防止果树生理落果等

植物的光合磷酸化有哪些类型？各类型的电子传递有何特点？

光合磷酸化一般可分为二个类型：

（1）非循环式光合磷酸化，其电子传递是开放通路,可形成ATP。

（2）循环式光合磷酸化，其电子传递是一个闭合的回路，可形成ATP。

植物细胞吸收矿质元素的方式有哪些?为什么土壤通气不良会影响作物对矿质养分的吸收?

(1)被动吸收：包括简单扩散、杜南平衡。不消耗代谢能。

(2)主动吸收：有载体和质子泵参与，需消耗代谢能。

(3)胞饮作用：是一种非选择性吸收方式。