植物生理 (共104张PPT)
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植物生理学ppt课件
2 简述有机物分配的特点。
3 请举例说明植物对环境信号反应的全过程。
常见心律失常心电图诊断的误区诺如 病毒感 染的防 控知识 介绍责 任那些 事浅谈 用人单 位承担 的社会 保险法 律责任 和案例 分析现 代农业 示范工 程设施 红地球 葡萄栽 培培训 材料
第七章 植物的生长生理
1 名字解释： 1）植物生长与分化；2）极性与再生作用；3） 组织培养；4）生长大周期与生长曲线；5） 根冠比；
第一章 植物的水分代谢
1 水分代谢的基本过程？
2 名字解释： 1）自由水和束缚水；2）渗透作用和吸胀作用； 3）扩散、渗透和集流；4）水孔蛋白；5）伤 流和吐水；6）根压和蒸腾作用；7）共质体 与质外体；8）小孔律；9）水势
3 解释气孔开关机理的学说有那些？它们分别 是如何改变保卫细胞的水势？
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2 简述生长素的作用机理。 3 简述植物激素间的相互关系。
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第六章 植物体内同化物的运输
分配与信号转导
1 名字解释： 1）代谢源与代谢库；2）植物体内的信号传导； 3）受体；4）第一信使和第二信使；5）转移 细胞
7 简述光抑制的防御途径。 8 请写出5种光合膜蛋白复合体的中英文名称。
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《植物生理学》PPT课件
五、学习植物生理学的意义
为国民经济建设服务 六、学习植物生理学的要求和方法－怎么学？
兴趣是最好的老师 1、相关的基础课程：
植物学、化学（有机无机、分析）生物化学、细胞生物学。
2.注重理解基础上的记忆
植3物.加生强理动是一手门能实力验，性积很极强的参科予学实，验所有的规律都是从实
验得来的。 实验课有6－9个实验，是大家从事科研工作的第一步。 学会科学精神，从实际中发现问题，以实验数据说明问题， 解决问题。
1859年J.Von Sacks、W.Knop和W.Pfeffer等植物无土栽培技术 等，同时使植物生理学形成为一个完整的科学体系。
1864年，德国Julius Sachs：叶片照光时，叶绿体中淀粉 粒增大。
19世纪自然科学三大发现－细胞学说、进化论、能量守恒 定律
（四）、飞跃发展时期 20世纪 1920年，美国W.W.Garner和H.A.Allard： 光周期现象（促进了发育生理学的发展）
JULIUS v. SACHS (1832-1897)
W. Pfeffer
（二）动荡与分化阶段
1910年农业化学从植物生理学中分化出来。
1930年微生物、病毒学从植物生理学中分化出来。
特别是生物化学的分离，这个阶段植物生理学的发展处于
低潮。
（三）更新与深入阶段
二十世纪初 —— 现在
1845年，J.R.Mayer：光合作用也遵守能量守恒定律
50年代，美国M.Calvin等： 光合碳循环（C3途径）。 60年代， M.D.Hatch和C.R.Slack： C4-双羧酸途径（C4途径）。
此外，光呼吸和景天酸代谢途径以及光 敏色素、钙调素等的发现；植物组织培养 技术的广泛应用；基因理论的揭示。
第一章 植物的水分生理(共76张PPT)
植物细胞膜的特点—生物膜（质膜、液泡
膜），半透膜，选择透性，水分子易于通过， 而对溶质则有选择性；而且细胞液与外界溶 液具有Ψw 差。
质壁分离（Plasmolysis）和质壁分离复原
（ Deplasmolysis）现象可以验证之。
高浓度溶液中， 细胞失水，质壁 分离。
低浓度溶液中， 细胞吸水，质壁 分离复原。
水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通 过质膜，还要通过液泡膜。
水分通过胞间连丝的吸收。移动速度较慢。
由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的 压力。
和
现
象可以证明根压的存在。
伤流（bleeding）
吐水（guttation）
从受伤或折断的植物组织溢 从未受伤叶片尖端或边缘向
出液体的现象
外溢出液滴的现象
束缚水/自由水 比值大，原生质呈凝胶态，生 命活动微弱，但抗性强。反则反之。
水分是细胞质的主要成分 水分是代谢作用过程的反应物质
水分是植物对物质吸收和运输的溶剂 水分能保持植物的固有姿态
水分能维持植物体正常的温度
扩散 依浓度梯度进行，短距离运输 集流 依压力梯度进行，长距离运输
渗透 依水势梯度进行
•
水分因重力下移而增加水势
的值。
•
细胞内胶体物质的亲水性而引
起水势降低的值。
Ψp
膨压
Ψπ为负值 Ψp 一般为正值。质壁分离时为零，剧烈蒸腾时
为负值。
Ψg一般为正值，但较小，可忽略不计。 形成液泡的细胞Ψm很小，可以忽略不计。未
形成液泡的细胞具有明显的衬质势。
因此，一般植物细胞水势: （此式适用于有液泡的细胞或细胞群）
A. 单个水分子通过膜脂 双分子层进入细胞
植物生理学实验ppt课件
水总是从水势高处流向水势低处。
将植物组织分别放在一系列浓度递增的溶液中， ①植物组织的水势﹤溶液的浸透势，组织吸水而使溶液浓度
变大； ②植物组织的水势﹥溶液的浸透势，组织水分外流而使溶液
浓度变小； ③植物组织的水势=溶液的浸透势，外部溶液浓度不变。
当找到某一浓度的溶液与植物组织之间水分坚持动态平 衡时，那么可以为此植物组织的水势等于该溶液的浸透势。
液滴移动方 向
错误结果
5. 结果分析
ψw＝ψπ＝－iCRT ×1.013×0.1 〔单位：兆帕，MPa〕
i为解离系数〔蔗糖=1〕 C为等渗浓度〔mol/kg) R为气体常数0.008314 L·MPa /
两〔种m叶o片l ·的K结〕果比较分析 T为绝对温度〔273+摄氏温度〕
1.计算新颖和萎焉叶片的含水量,并进展比较分析. 2.记录不同浓度溶液中的液流方向
实验步骤
1. 取铝盒4个，依次编号〔写于铝盒底部〕并称取质量，
2. 选取生长一致的待测资料叶片数枚，用打孔器打叶圆片 120〔避开叶脉位置，新颖60枚，萎蔫叶60枚〕，立刻 装到上述铝盒内，盖上盒盖称重，
3. 将4个铝盒〔已放入30叶圆片，翻开盖子〕放在搪瓷盘 上置于105ºC烘箱中烘1-2hr至恒重，称重时需置于枯燥 器中，待冷却后称重，
4. 假设Wn ＝铝盒重， FWn ＝铝盒＋叶圆片 ，
5.
DWn ＝烘干后的铝盒＋叶圆片；
6. 5. 植物组织含水量为： 〔FWn -DWn〕/〔FWn - Wn〕 x100
二) 植物组织水势的测定
1. 实验目的
1)学习小液流法间接测定植物组织水势的方法； 2)测定不同生0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (mol ·L-1)
将植物组织分别放在一系列浓度递增的溶液中， ①植物组织的水势﹤溶液的浸透势，组织吸水而使溶液浓度
变大； ②植物组织的水势﹥溶液的浸透势，组织水分外流而使溶液
浓度变小； ③植物组织的水势=溶液的浸透势，外部溶液浓度不变。
当找到某一浓度的溶液与植物组织之间水分坚持动态平 衡时，那么可以为此植物组织的水势等于该溶液的浸透势。
液滴移动方 向
错误结果
5. 结果分析
ψw＝ψπ＝－iCRT ×1.013×0.1 〔单位：兆帕，MPa〕
i为解离系数〔蔗糖=1〕 C为等渗浓度〔mol/kg) R为气体常数0.008314 L·MPa /
两〔种m叶o片l ·的K结〕果比较分析 T为绝对温度〔273+摄氏温度〕
1.计算新颖和萎焉叶片的含水量,并进展比较分析. 2.记录不同浓度溶液中的液流方向
实验步骤
1. 取铝盒4个，依次编号〔写于铝盒底部〕并称取质量，
2. 选取生长一致的待测资料叶片数枚，用打孔器打叶圆片 120〔避开叶脉位置，新颖60枚，萎蔫叶60枚〕，立刻 装到上述铝盒内，盖上盒盖称重，
3. 将4个铝盒〔已放入30叶圆片，翻开盖子〕放在搪瓷盘 上置于105ºC烘箱中烘1-2hr至恒重，称重时需置于枯燥 器中，待冷却后称重，
4. 假设Wn ＝铝盒重， FWn ＝铝盒＋叶圆片 ，
5.
DWn ＝烘干后的铝盒＋叶圆片；
6. 5. 植物组织含水量为： 〔FWn -DWn〕/〔FWn - Wn〕 x100
二) 植物组织水势的测定
1. 实验目的
1)学习小液流法间接测定植物组织水势的方法； 2)测定不同生0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (mol ·L-1)
植物生理学PPT
有人建议用乙醇脱氢酶和乳酸脱羧酶活性作为作物涝害的指标根系活力下降根系对离子的主动吸收受阻碍嫌弃性细菌活跃如丁酸菌土壤溶液酸度增加土壤内形成有害的还原物质如硫化氢根系活力下降根系对离子的主动吸收受阻碍嫌弃性细菌活跃如丁酸菌土壤溶液酸度增加土壤内形成有害的还原物质如硫化氢抗涝性
LOGO
涝害生理与植物 抗涝性
α、引起乙烯的增加
受涝植株： 受涝植株： Γω∫ Γω∫、Ο 1= ♦∋ 、9 ∉β 、±∗ρΙ
涝害为什么会生成乙烯： 涝害为什么会生成乙烯： 水涝时植物根系大量合成乙烯的前体物质 ACC，ACC上运到茎叶后接触空气即转变为 ， 上运到茎叶后接触空气即转变为 乙烯
β、对植物代谢的影响
光合速率显著下降 有氧呼吸受抑制， 有氧呼吸受抑制，无氧呼吸加强 ΑΤΠ合成减少 ΑΤΠ合成减少 积累大量的无氧呼吸产物
（3）厌氧多肽 ） 淹水缺氧和其他逆境一样，抑制原来的蛋白质的合成， 淹水缺氧和其他逆境一样，抑制原来的蛋白质的合成， 产生新的蛋白质或多肽。实验证明，植物具有潜在的适 产生新的蛋白质或多肽。实验证明， 应厌氧环境的能力， 应厌氧环境的能力，低氧信号能激活某些厌氧反应基因 的表达，是同一种基因型的耐渍能力得到很大改善。 的表达，是同一种基因型的耐渍能力得到很大改善。如 玉米缺氧时形成两类新的蛋白，首先是过渡多肽， 玉米缺氧时形成两类新的蛋白，首先是过渡多肽，后来 形成厌氧多肽。 形成厌氧多肽。厌氧多肽中有一些是糖酵解和糖代谢的 调节酶，这些酶的出现会产生ATP，供应能量，也通过 调节酶，这些酶的出现会产生 ，供应能量， 调节糖代谢以避免有毒物质的形成和累积， 调节糖代谢以避免有毒物质的形成和累积，其中木糖聚 糖转糖苷酶是细胞道谢酶， 糖转糖苷酶是细胞道谢酶，与通气组织形成密切相关
LOGO
涝害生理与植物 抗涝性
α、引起乙烯的增加
受涝植株： 受涝植株： Γω∫ Γω∫、Ο 1= ♦∋ 、9 ∉β 、±∗ρΙ
涝害为什么会生成乙烯： 涝害为什么会生成乙烯： 水涝时植物根系大量合成乙烯的前体物质 ACC，ACC上运到茎叶后接触空气即转变为 ， 上运到茎叶后接触空气即转变为 乙烯
β、对植物代谢的影响
光合速率显著下降 有氧呼吸受抑制， 有氧呼吸受抑制，无氧呼吸加强 ΑΤΠ合成减少 ΑΤΠ合成减少 积累大量的无氧呼吸产物
（3）厌氧多肽 ） 淹水缺氧和其他逆境一样，抑制原来的蛋白质的合成， 淹水缺氧和其他逆境一样，抑制原来的蛋白质的合成， 产生新的蛋白质或多肽。实验证明，植物具有潜在的适 产生新的蛋白质或多肽。实验证明， 应厌氧环境的能力， 应厌氧环境的能力，低氧信号能激活某些厌氧反应基因 的表达，是同一种基因型的耐渍能力得到很大改善。 的表达，是同一种基因型的耐渍能力得到很大改善。如 玉米缺氧时形成两类新的蛋白，首先是过渡多肽， 玉米缺氧时形成两类新的蛋白，首先是过渡多肽，后来 形成厌氧多肽。 形成厌氧多肽。厌氧多肽中有一些是糖酵解和糖代谢的 调节酶，这些酶的出现会产生ATP，供应能量，也通过 调节酶，这些酶的出现会产生 ，供应能量， 调节糖代谢以避免有毒物质的形成和累积， 调节糖代谢以避免有毒物质的形成和累积，其中木糖聚 糖转糖苷酶是细胞道谢酶， 糖转糖苷酶是细胞道谢酶，与通气组织形成密切相关
植物生理课件.
Zinc Zn Copper Cu Nickel Ni Molybdenum Mo, etc. more than 60 kinds.
1.1.1. Components组成 in plant body
plant body
water 10%-95%
dry matter 5%-90%
organic matter﹥90%
Mineral nutrition
The study of how plants absorb吸收 and translocate转运 and assimilate同化 mineral nutrients is called mineral nutrition矿质营 养.
Section 1
Essential mineral elements of plants
Dry
cineration
matter 6000C
C→ CO2 ↑ H、O →H2O↑
air N →NOx ↑
S → H2S 、 SO2↑
Ash element： A little N，multitude S,
ash all metal elements and
involatile nonmetals. Total about 60 species
Molybdenum Mo 16 kinds
1.2.1. Four criteria of essential elements
The elements, which meet the following five criteria标准, are termed as essential elements必需元素. 1. The plant is unable to complete a normal life cycle (germination萌发 maturation成熟) if it is deficient缺乏的.
1.1.1. Components组成 in plant body
plant body
water 10%-95%
dry matter 5%-90%
organic matter﹥90%
Mineral nutrition
The study of how plants absorb吸收 and translocate转运 and assimilate同化 mineral nutrients is called mineral nutrition矿质营 养.
Section 1
Essential mineral elements of plants
Dry
cineration
matter 6000C
C→ CO2 ↑ H、O →H2O↑
air N →NOx ↑
S → H2S 、 SO2↑
Ash element： A little N，multitude S,
ash all metal elements and
involatile nonmetals. Total about 60 species
Molybdenum Mo 16 kinds
1.2.1. Four criteria of essential elements
The elements, which meet the following five criteria标准, are termed as essential elements必需元素. 1. The plant is unable to complete a normal life cycle (germination萌发 maturation成熟) if it is deficient缺乏的.
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植物根系对水分的吸收
– 被动吸水
• 由于叶和枝的蒸腾作用引起根部吸水和向上运输 • 主要动力：蒸腾拉力 • 基本原理：水从水势高到水势低的渗透作用
• 根部吸水的途径
– 质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞 质的部分移动 – 共质体途径：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 – 跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两 次通过质膜，还要通过液泡膜
5. 三个相邻的细胞A、B、C，其Ψs和Ψp分 别为：A Ψs=－10巴，Ψp=4巴；B Ψs= －9巴，Ψp=6巴；C Ψs=－8巴，Ψp=4巴 ，其水流的方式正确的是（） A．A←B→C B．A→B→C C． A←B←C D．A→B←C 6．在气孔张开时，水蒸气分子通过气孔的扩 散速度是（） A．与气孔面积成正比 B．与气孔周长成正 比 C．与气孔面积无关，与气孔周长成反 比 D．不决定于气孔周长，而决定于气孔 大小
• 水分沿导管上升的动力
1.根压：在蒸腾较弱时，根压作用大 2.蒸腾拉力：在晴朗的环境下是主要的（蒸腾拉力-内聚力张力学说）
1.如果外液的水势高于植物细胞的水势，该外液称为
A．等渗溶液 B．高渗溶液 C．平衡溶液
。
D．低渗溶液
2. 已知洋葱表皮细胞=－10巴，置于下列哪种溶液会出现质 壁分离现象 A． －10巴溶液 B．－9巴甘油溶液 C．－8巴葡萄糖溶液 D．－15巴蔗糖溶液 3. (2004)大树中水分向上运输时，下列哪一项因素最重要 A．韧皮部中的毛细管作用 B．木质部的主动运输 Ｃ．叶的蒸腾作用 D．吐水 4．风干的种子吸水的数量与（）有关 A. 温度高低 B. 养气供应 C. 种子的死活 D. 种子成分 的性质
– 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，称为渗透作用。 植物细胞就是一个渗透系统
• 植物细胞的水势
– 植物细胞的水势应 由三部分组成，即 ψw＝ψs＋ψp＋ψm 。 – 纯水的水势为0（任 何溶液的渗透势都 比纯水要小，全为 负值 ） – Ψm，干种子，负值 有液泡的细胞，约 为0
植物根系对水分的吸收
• 吸收部位：主要是根毛区 • 根系的吸水方式
– 主动吸水：
• 仅由根系代谢活动而引起的根系从外界环境吸水的 过程。 • 现象：吐水、伤流 • 主要动力：根压
– 根压的结构基础：内皮层的凯氏带或马蹄形加厚使得内皮 层成为选择性透膜 – 根压的生理基础：根对矿质离子的主动吸收和分泌，形成 内皮层内、外的水势递度，因而发生渗透吸水
根部吸水的途径
植物根系对水分的吸收
• 影响根系吸水的主要因素
– 土壤水分度
植物的蒸腾作用
• 概念：水从质物体表面以气体状态从植物体内散失到植
物体外的过程
• 意义
– 是植物吸收和运转水分的主要动力 – 可促进盐类和其他多种物质在植物体内运输 – 可以降低植物体和叶面的温度使植物免受灼伤
• 大量矿质元素7种：氮、钾、钙、磷、镁、硫、硅， 各占干重的万分之一以上。 • 微量矿质元素9种 ：氯、铁、硼、锰、钠、锌、铜、 镍、钼 • 来自空气和水的必需元素3种：氢、碳、氧
植物体的矿质营养
– 必需元素的生理作用
• 一类是细胞结构物质的组成成分：如碳、氢、氧、氮、 硫、磷等是组成糖类、脂类和蛋白质等有机物质的元 素。一般是非金属离子的作用。 • 一类是对生命的代谢活动起调节作用：如促进酶的活 性，调节细胞的渗透势，影响原生质的胶体状况和膜 的电荷平衡等。一般是金属阳离子的作用。
95 ～10%
干物质
5%～90%
600℃燃烧
可挥发性元素的气态 氧化物：C、N、O 矿质元素的固态氧化物： S、K、Ca、Mg、Fe…
占5%～10%
植物体的矿质营养
• 植物必需的矿质元素
– 研究方法：溶液培养法和砂基培养法 – 鉴定标准：不可缺少性、不可替代性和直接功 能性 – 植物的必需矿质元素16种，必需元素19种
• 部位和方式
– 皮孔蒸腾（0.1%） – 叶片蒸腾
• 角质蒸腾（5%） • 气孔蒸腾——蒸腾作用的主要形式
植物的蒸腾作用
• 气孔蒸腾的机制：
– 气孔运动:气孔的张开与关闭（水分、细胞壁、微纤丝）。 – 气孔运动机制: 淀粉-糖转化学说；钾离子泵学说；苹 果酸代谢学说。
• 影响气孔运动的因素：
– 光照：白天开，晚上闭（景天科植物白天闭而晚上开） – 温度： 10℃以下气孔小。气孔开度随温度的上升而增 大，30℃达到最大。35℃以上开度变小。 – CO2浓度：无论光照还是黑暗，CO2浓度低时促进气孔 张开；浓度高时促使气孔迅速关闭。
植物体内水分的运输
• 影响蒸腾作用的因素
– 内因：气孔频度；气孔下腔特点；细胞间隙 – 外因：光照；湿度；温度；风等
• 水分运输的途径
土壤——根毛——根皮层——根中柱鞘——根木质部维管 束——茎木质部维管束——叶柄木质部维管束——叶脉木 质部维管束——叶肉细胞——叶肉细胞间隙——气孔下 腔——气孔——大气
植物体的矿质营养
• • • • 植物必需的矿质元素 植物对矿质元素的吸收 矿质元素在植物体内的运输和分配 矿质元素在植物体内的同化
植物体的矿质营养
• • • • 植物必需的矿质元素 植物对矿质元素的吸收 矿质元素在植物体内的运输和分配 矿质元素在植物体内的同化
水蒸汽 植物组织 105℃烘干 至恒重
• 植物细胞对水分的吸收
• 植物根系对水分的吸收
• 植物的蒸腾作用
• 植物体内水分的运输
植物细胞对水分的吸收
• 植物细胞吸水的方式：
– 扩散: 物质从浓度高的区域向浓度低的区域移
动的过程
– 集流：指在压力梯度作用下大量分子的共同移
动。如水溶液在导管或管胞中的流动。集流是 植物体长距离运输水分的最主要方式
植物生理
一、 水分代谢、矿质营养
二、 光合作用、呼吸作用
三、气体交换和同化物的运输
四、植物的生长发育及其调控 五、植物的逆境生理
一、水分代谢和矿质营养
• 植物体的水分代谢
– 指植物体对水分的吸收、运输、利用和散失
• 植物体的矿质营养
– 植物体对矿质元素的吸收、运输和同化的一系
列过程
植物体的水分代谢