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植物的生殖过程
植物的生殖过程包括配子形成、受精和 胚胎发育等阶段。在配子形成阶段,花 药和胚珠分别产生精子和卵细胞;在受 精阶段,精子和卵细胞结合形成受精卵 ;在胚胎发育阶段,受精卵经过一系列 细胞分裂和分化,最终形成成熟的种子 。
VS
植物的发育过程
植物的发育过程包括营养生长期、生殖生 长期和衰老期等阶段。在营养生长期,植 物主要进行细胞分裂和扩大,形成各种组 织和器官;在生殖生长期,植物进行开花 、结实等生殖过程;在衰老期,植物逐渐 失去生理功养的吸收与利用
矿质营养的种类
植物所需的矿质营养包括氮、磷、钾、钙、镁、硫等大量元素和 铁、锰、锌、铜、硼、钼等微量元素。
矿质营养的吸收方式
植物通过根系吸收土壤中的矿质营养,主要通过质流和扩散作用进 入根部细胞。
矿质营养的运输和利用
吸收的矿质营养通过木质部导管向上运输到叶片和其他组织,参与 植物的光合作用、呼吸作用等生理过程。
植物在不同环境条件下,能够通过生理调节来适应水分和 矿质营养的变化,以保证正常的生长和发育。
05
植物的生长与发育
植物生长的概念与特点
植物生长的概念
植物生长是指植物通过吸收和利用环境中的水分、养分和光照等资源,实现细 胞分裂、扩大和组织分化等过程,从而增加其体积和质量的过程。
植物生长的特点
植物生长具有持续性和阶段性,不同生长阶段具有不同的生长特点。例如,在 营养生长期,植物主要进行细胞分裂和扩大,而在生殖生长期,植物则主要进 行开花、结实等生殖过程。
根部吸收的水分通过木质部导管向上运输到叶片,同时水分也在其他组
织间进行横向运输。
02
水分吸收的主要方式
被动吸水和主动吸水。被动吸水是指在蒸腾作用下,水分通过渗透作用

00绪论(植物生理学) ppt课件

00绪论(植物生理学) ppt课件
植物生理学
主讲: 白音 石海英
2020/5/11
植物主要生命活动:
一、物质产生和光能利用
水分代谢——水分的吸收和散失; 矿质营养——矿质的吸收、同化和利用; 光合作用——碳水化合物的合成、光能→化学能。
二、物质和能量的转变
呼吸作用——有机物分解、能量释放; 有机物的代谢、运输。
三、生长和发育
细胞信号转导;植物生长物质;光形态建成;植物的生长生理、生殖生理; 植物的成熟和衰老生理、植物的抗性生理
植物激素类物质的研究和应用 使植物的生长发育进入“化控时代 ” 光合与光能利用研究---实现了“ 绿色革命”
培育矮化型植株品种(超高产育种) 优化株型结构(超密型栽培)
2020/5/11
种苗生理和生殖生理及其与环境的 关系研究---促成了作物栽培的“白 色革命”
(设施栽培、反季节栽培等)
组织培养技术研究 促进了名、优、新、稀、特花卉、果 树、林木等新品种无性快速繁殖、脱 毒或其特殊成分的生产
我国植物生理学的发展历程
起步晚、发展缓慢 钱崇澍(1883-1965):《钡、锶及铈对水绵的特殊作用
》论文
我国植物生理学的奠基人:李继侗、罗宗洛、汤佩松
2020/5/11
3 植物生理学的展望
3.1 探究层次越来越宽广
2020/5/11
植物生理学的发展趋势
植物生理学正朝着微观和宏观两个方向发展
微观——把植物整体的各种生理活动,物质、能量、信
与植物分子生物学的渗透 与植物形态解剖学的渗透 与植物化学的渗透 等等、、、、、、
2020/5/11
3 植物生理学的展望
3.3 理论联系实际
虽是基础学科,但其任务是指导生产实践
2020/5/11

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产生与发展
农政全书
齐民要术
陈旉农书
Hale Waihona Puke 王祯农书农政全书齐民要术
陈旉农书
王祯农书
农政全书
齐民要术
陈旉农书
王祯农书
产生与发展
●植物生理学诞生的三大标志:
▲J.von.Liebig(1840):创立矿质营养学说 ▲J.von.Sachs(1882) :撰写《植物生理学讲义》 ▲W.Pfeffer(1904):出版三卷本《植物生理学》巨著
研究内容
●生长发育生理
▲植物营养生长 ▲植物生殖生长 ▲植物衰老与脱落生理
研究内容
●逆境生理(stress Physiology)
▲抗旱机理 ▲抗涝机理 ▲抗寒机理 ▲抗热机理 ▲抗盐机理 ▲植物与生态环境保护
三、植物生理学的产生和发展
●植物生理学的奠基 ●植物生理学的诞生与成长 ●植物生理学的迅速发展
任务与展望
(二)植物生理学展望
(1)植物分子生理学(从生物大分子到复杂生命活动) (2)信号传递(实现生命整体性的重要环节) (3)代谢及其调节(生命活动的物质与能量基础) (4)植物环境生理(生命的协同进化与适应
五、学习植物生理学的方法
★充分认识本课程的重要性 ★重视基本概念、基本理论学习 ★理论联系实际 ★充分利用网络信息资源
产生与发展
●植物生理学的奠基
▲Van Helmont(1577-1644):柳树生长实验 ▲J.Woodward(1699) :发现植物对矿质营养的需求 ▲Priestley(1776):发现植物可以改善空气 ▲Ingenhousz(1779) :发现植物只有在光下才能净化空气 ▲T.de.Saussure(1767-1845):植物在光下利用CO2进行光合 ▲voisier(18世纪80年代):发现呼吸作用

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CHAPTER 02
植物的水分生理
植物对水分的吸收与运
根部吸水
植物通过根部吸收水分,主要依赖于 根压和蒸腾拉力。
水分运输
水分在植物体内通过木质部导管进行 长距离运输,受到压力和扩散作用的 影响。
植物的水分平衡与调节
水分平衡
植物通过叶片蒸腾作用释放水分,保持体内水分平衡,调节 温度和盐分平衡。
水分调节机制
发。
细胞分素
促进细胞分裂和组织分 化,延缓植物衰老。
脱落酸
促进叶和果实的脱落, 调节植物休眠和种子成
熟。
植物生长与发育的过程
01
02
03
04
种子萌发
种子在适宜的条件下吸收水分 和氧气,突破种皮发芽。
营养生长
植物通过光合作用合成有机物 ,同时不断扩展根、茎、叶等
器官。
生殖生长
植物在适宜的条件下形成花芽 ,开花、结果,繁殖后代。
光合作用与呼吸作用的相互关系
• 总结词:阐述光合作用与呼吸作用的相互影响和制约关系。
• 详细描述:光合作用和呼吸作用是植物体内两个重要的代谢过程,它们之间存在相互影响和制约的关系。光合作用过程中产生的氧气和还原态的氢是呼吸作用所需的,而呼吸作用过程 中产生的二氧化碳和能量也是光合作用所需的。此外,光合作用和呼吸作用的酶的活性也受到彼此的影响。在光照充足时,光合作用的速率高于呼吸作用的速率,植物积累有机物;在 光照不足时,光合作用的速率降低,呼吸作用的速率相对较高,植物消耗有机物。因此,了解光合作用和呼吸作用的相互关系对于理解植物的生长和发育具有重要意义。

合成蛋白质和其他重要有机物的主要元素,主要通过 根系吸收铵态氮和硝态氮。

参与能量代谢和遗传信息的传递,主要以磷酸根的形 式被吸收。

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植物对盐碱环境的适应
植物对温度变化的适应
通过调节细胞膜流动性、增加热休克 蛋白合成等方式适应温度变化。
通过提高渗透压、积累有机酸、合成 抗盐蛋白等方式适应盐碱环境。
2023
PART 04
植物的光合作用与呼吸作 用
REPORTING
光合作用的过程与机理
总结词
光合作用是植物通过叶绿体将光能转化为化学能的过程,它分为光反应和暗反 应两个阶段。
增加细胞内糖分和脂肪含量
在寒冷条件下,一些植物会增加细胞内的糖分和脂肪含量 ,以提高细胞的抗冻能力。
调节膜脂组成
植物通过调节膜脂的组成来适应低温环境,如增加不饱和 脂肪酸含量、降低膜流动性等。
产生抗冻蛋白
一些植物在低温条件下会产生抗冻蛋白,这些蛋白能够与 冰晶结合,防止细胞内冰晶形成,从而保护细胞结构不受 破坏。
2023
PART 05
植物的生长与发育
REPORTING
植物生长的调控机制
激素调节
植物激素如生长素、赤霉素、细 胞分裂素等对植物生长具有重要 调节作用,影响细胞分裂、伸长
和分化。
营养物质
植物通过吸收土壤中的水分、矿物 质等营养物质,调节自身生长和发 育。
环境因素
光照、温度、湿度等环境因素通过 影响植物激素的合成与代谢,进而 调控植物生长。
植物生理学的重要性
植物生理学是农业、林业、园艺等学 科的基础,对于解决粮食、环境、资 源等问题具有重要意义,同时对于人 类健康和生态平衡也有重要影响。
植物生理学的研究内容和方法
研究内容
植物生长发育与调控、光合作用 与呼吸作用、水分和营养吸收与 运输、植物激素与信号转导等。
研究方法
实验研究、数学建模、计算机模 拟、同位素标记等。

中国农业大学植物生理学本科课件 第五章 植物的矿质营养和植物对氮、硫、磷的同化

中国农业大学植物生理学本科课件 第五章 植物的矿质营养和植物对氮、硫、磷的同化
Main micronutrient deficiencies worldwide
• Iron • Zinc • Iodine - not essential for plants • Selenium - not essential for plants • Vitamin A - not essential for plants
Micronutrient deficiency in 190 soils worldwide
Macronutrients can also be deficient in foods
Malformation in children due to insufficient Calcium in diets.
一般认为不可再利

用,但也有研究表明

有一定程度的移动性。

缺 Fe 时,幼叶发黄,

如华北地区果树的

“黄叶病”。
Iron (Fe) Deficiency Symptoms
1
2
3
4
A
B
1-Piggyback Plant, 2- Petunia, 3-Silver Maple, 4-Rose (A-normal, B-Fe-deficient)
1.01
6

C
CO2
12.01
45

O
O2,H2O
16.00
45

N
NO3-,NH4+
14.01
1.5

K
K+
39.10
1.0
钙 镁 磷 硫 微量元素 氯 铁 硼 锰 锌 铜 镍 钼
Ca

植物生理学课件第五章 同化物的运输

植物生理学课件第五章 同化物的运输

质外体途径 共质体途径
两条途径交替进行,互相转换,相辅相成。
一、质外体途径装载
质外体:指物体中的细胞壁、细胞间隙和木质部导管的连续 系统。
质外体途径:指水分和溶质的运输只经过胞壁而不经过任何 膜的途径。
质外体是一个开放连续空间,没有屏障,运输是物理性被动 运输,速度很快。
甜菜和蚕豆有质外体运输。 甘蔗细胞和自由空间的蔗糖浓度随环境(抑制剂、温度)改
二、共质体途径装载
共质体系统:由胞间连丝将细胞原生质体联系起来的连续系统。 共质体途径:胞间连丝把木质部和韧皮部的汁液从一个细胞运
送到另一个细胞的途径。
南瓜叶鞘薄壁细胞与伴胞之间有大 量胞间连丝,它的运输糖主要是水 苏糖。当水苏糖被14C标记后,自 由空间不出现14C-水苏糖,说明该 组织的装载主要走共质体途径
连丝微管和质膜之间形成胞质套筒或胞质环带, 连丝微管和孔的质膜之间有球形蛋白。
有的组织中球形蛋白之间由它的类轴丝状蛋白 相联系,把套筒分隔成8-10个微通道,也是胞 间连丝内部的输导途径之一。
胞间连丝
裸子植物的筛管是筛胞,也呈细长筒形,长达1 mm, 筛胞中没有P-蛋白。
由于筛胞中没有通道连接,因此裸子植物同化机制与被 子植物可能不同。
将能在共质体移动却不 能跨膜的荧光染料注射 到薄荷叶细胞,染料可 以从叶肉细胞移动到小 叶脉,说明这些植物叶 片具有共质体连续性。
细脉的伴胞和传递细胞质外体只运输蔗糖,而共质体除 此之外还可以运输棉子糖和水苏糖,还要经过居间细胞。
不同位置的筛分子汁液成分不同,说明不同糖分运输有 选择性。
此外,筛分子-伴胞复合体的渗透势大于叶肉细胞。 针对糖分运输选择性和逆浓度梯度积累的现象,出现多
聚体-陷阱模型。

《植物生理学》课件

《植物生理学》课件
要点一
内源调节
植物通过激素等内源调节物质来调控自身的生长和发育。
要点二
外源调节
环境因素如光照、温度、水分、养分等对植物生长具有重 要影响。
植物的生殖生理与发育过程
植物的生殖生理
植物通过生殖过程产生种子,实现繁殖。
植物的发育过程
植物从种子萌发到开花结果的整个过程,包 括营养生长和生殖生长两个阶段。
THANKS FOR WATCHING
氧气释放
在光合作用的光反应阶段,水 分子被分解为氧气和质子,氧 气被释放到大气中。
能量利用
植物通过光合作用将太阳能转 化为化学能,这些能量被用于 植物的生长、发育和繁殖等生
命活动。
04
植物的呼吸作用
呼吸作用的基本概念
01
呼吸作用
指植物在有氧条件下,将稳定的 化学能转化为ATP和NADPH的 过程。
详细描述
植物生理学主要研究植物如何获取养 分、水分,如何进行光合作用、呼吸 作用等生理过程,以及植物如何适应 环境变化等方面的内容。
植物生理学的学科地位与意义
总结词
植物生理学是生物学的重要分支,对于理解植物生长发育、 适应环境等过程具有重要意义,也为农业、林业等实践领域 提供了理论基础。
详细描述
植物生理学是生物学的基础学科之一,对于理解植物生命活 动的本质和机制具有重要作用。同时,植物生理学的研究成 果也为农业、林业等实践领域提供了重要的理论支持和实践 指导。
感谢您的观看
光合细胞
进行光合作用的细胞主要是叶绿体中的叶肉细胞 。
光合色素
叶绿体中的色素,包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝 卜素和叶黄素等,主要吸收光能。
光合作用的机理与过程
光能吸收 电子传递
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四、有机物运输的速率和速度
1.有机物运输的速度 是指单位时间内被运输的物质移动的距离.
常用单位:cm/h,一般为30-150 cm/h (1)不同植物 (表6-2) (2)不同的生育期 (3)不同物质
2.有机物运输的速率
是指单位时间内所运送物质的总质量. 比集转运速率(SMTR)
单位时间内单位韧皮部或筛管横截面积 被运输的干物质量.
韧皮部装载的形式与植物种类、发育阶 段和气候有关。
乔木、灌木或攀缘植物等,它们的韧皮 部装载以共质体方式进行。而豆科、菊 科、十字花科、紫草科、禾本科植物的 韧皮部装载主要以质外体方式进行。
一般而言,韧皮部和周围细胞间有丰富 胞间连丝的植物大多生长在热带和亚热 带地区,而胞间连丝极少的植物大多生 长在温带和气候干旱的区域。当然,也 有中间类型和例外的情况。
(三)共质体途径
共质体装载是指蔗糖从叶肉细胞通过胞间连 丝顺浓度梯度进入韧皮部筛管的过程。
伴胞:中间细胞 运输的糖主要是寡聚糖
有一些植物的光合同化物韧皮部装载是 多途径的,既有质外体途径,也有共质体途 径。例如:西葫芦,它的叶片支脉的伴 胞既有中间细胞,也有普通型的伴胞, 推测前者装载蔗糖是通过共质体途径, 而后者则是通过质外体途径。
(1)普通伴胞 (2)转移细胞 (3)中间细胞
普通伴胞
转移细胞 中间细胞
(二)质外体途径
质外体装载是指叶肉细胞中的蔗糖先运出 到质外体空间,再跨越质膜进入韧皮部 的筛管-伴胞复合体的过程。
伴胞:普通伴胞和转移细胞 蔗糖是主要运输的糖
逆浓度梯度的主动运输,通过蔗糖-H+共运 输体介导
证据:分子生物学的实验结果
用免疫学技术定位H+—ATP酶,发现它存在于伴 胞的质膜(拟南芥)和传递细胞中(蚕豆)。在 传递细胞中,H+—ATP酶主要集中在质膜面向维 管束鞘和韧皮部薄壁细胞的折叠处。
在拟南芥中已经克隆得到一种蔗糖—质子共运输 体SUC2,这个载体在伴胞的定位与H+-ATPase在伴 胞的分布有关.
有时, H+—ATP酶和蔗糖—质子共运输体共同存 在于筛管质膜上。
第五章 植物体内有机出同化物的 部位,如成熟叶片
库(代谢库):利用(消耗)或储藏同 化物的部位,如根、果实、种子
流:光合产物从源到库的运输过程
经济产量不仅与光合强弱有关,还与同 化物分配有关
第一节、植物体内有机物的运输
一、有机物运输的途径 (一).短距离运输——胞内与胞间运输 1、胞内运输:指细胞内、细胞器间的
SMTR(g·cm-2·h-1)=
转移的干物质的量
韧皮部(筛管)的横截面积×时间
﹡△第二节、有机物运输的机理
有机物韧皮部装载 韧皮部筛管中运行 韧皮部卸出
一、韧皮部的装载
韧皮部装载:指光合同化物从源端叶肉细胞运出至 最终进入筛管-伴胞复合体的整个过程
(一)装载区域的结构
源端成熟叶片的小叶脉中伴胞的类型:
物质交换。有分子扩散、原生质环流、 细胞器膜内外物质交换,以及囊泡的形 成与囊泡内含物的释放等
2、胞间运输:包括细胞之间短距离的质外体、 共质体以及质外体与共质体间的交替运输
①质外体运输:扩散作用
②共质体运输:胞间连丝
正常态 开放态
封闭态
③共质体与质外体间的运输:物质进出质膜的 运输
A、顺浓度梯度的被动运输
分析筛管汁液结果
干物质
(10-25%)
碳水化合物(90%以上):蔗糖为主,少 量棉籽糖(C3),水苏糖(C4),毛蕊花糖(C5). 甘露醇,山梨醇 含N有机物:AA, 酰胺,蛋白质,核苷酸 激素,维生素,有机酸 无机离子:阳离子:K+、Ca2+、Mg2+…
阴离子:SO42-、Cl-、HCO3-…
蚜虫吻剌 筛管分子
以质外体途径进行韧皮部装载的植物有 相对更高的生长速率和对环境胁迫更好 的适应能力,而以共质体途径进行韧皮 部装载的植物,生长速率相对较低。
总之,植物中不同装载类型的进化和它 们对环境的适应是将来重要的研究领域。
二、有机物在筛管中 长距离运输的动力
﹡△(一)压力流动学说 1、基本论点: 有机物在筛管当中随着液体的流动而移动,
B、逆浓度梯度的主动运输
C、以小囊泡方式进出质膜
共质体与质外体交替运输:转移细胞
转移细胞的特点
①细胞壁内突生长,形成许多皱折,扩大了 质膜的表面积;
②原生质丰富, ATP酶多,线粒体多,为跨 膜运输提供足够的能量;
③囊泡运动
转移细胞存在于茎叶的维管组织、生殖器官 及特化器官(排水孔、根瘤、蜜腺、盐腺)
﹡2、实验证据:
①筛孔是开放的
②溢泌现象:说明筛管内有 很强的压力
③有机物在不同高度的浓度
烟草韧皮部渗出物浓度从基部到 树冠----升高(渗透势降低)
④计算出维持集流所需的压力差为0.12-0.46MPa. 实际测出的源库间压力差0.41MPa,足以推动筛管 集流的运行.
这种液体流动的动力是由于输导组织两 端的压力势差引起的。压力势差的建立 是源端韧皮部装载和库端韧皮部卸出的 结果。又叫集体流动学说
生产细胞: 成熟叶细胞光合作用 不断产生溶质,维持 低渗透势。
导管(相当于模型中 的D管)上运水分;
筛管(模型中的C管) 下运有机物质。
消耗细胞: 根、果实、分生组织等的 生长、呼吸、贮藏等消耗 溶质,维持高渗透势。
短距离运输:
短 胞内运输 细胞内、细胞器间的物质交换。


细胞壁、细胞间隙中的物

质外体运输 质运输,主要是扩散作用。

系 统
胞间运输
共质体运输
物质通过胞间连丝 在细胞间的运输。
进出质膜的运输
转移细胞
(二)长距离运输——输导组织运输
﹡1、研究有机物运输途径的方法
环割法 14C同位素示踪
实验证明有机物的长距离 运输通过韧皮部
2、韧皮部的组成
韧皮部由筛管、伴胞和薄壁 细胞组成。 筛管是有机物运输的主要通 道 筛管-伴胞复合体(SE-CC)
﹡二、有机物运输的方向
纵向运输:向上运输到幼嫩
部位,向下运输到根、地 下储存器官
同时双向运输 少量横向运输
结果见表6-1
三、有机物运输的形式
研究方法:蚜虫吻刺法,同时结合同位素 示踪进行测定
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