植物生理学笔记

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植物生理学笔记

植物生理学笔记

植物生理学笔记绪论1、植物生理学:是研究植物生命活动规律及其与外界环境相互关系的一门科学。

植物的生命活动是十分复杂的,它的内容大致可分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号转导等3个方面。

2、生长:是指增加细胞数目和扩大细胞体积而导致植物体和质量的增加。

3、发育:是指细胞不断分化,形成新组织、新器官,即形态建成,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。

4、代谢:是维持各种生命活动(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。

5、植物生理学发展趋势:横向:整体→器官→细胞→分子水平;纵向:个体→群体→生态→生物圈。

6、植物生理学研究内容:细胞生理、代谢生理、生长发育生理、逆境生理、植物生理的分子基础和生产应用。

7、植物生理学的任务:以高等绿色植物为主要研究对象,以揭示自养生物的生命现象本质及其与外界条件相互关系,并为生产实际服务作为主要任务。

8、植物生理学的发展大致可分为:孕育时期、奠基与成长时期【J.von Sachs《植物生理学讲义》以及W.Pfeffer的《植物生理学》标志着植物生理学作为一门学科的诞生。

】、发展时期等3个时期。

9、近年来,植物生理学发展的4大特点:①研究层次越来越广;②学科之间相互渗透;③理论联系实际;④研究手段现代化。

10、我国植物生理学家咋国民经济中的任务是:①深入基础理论研究;②大力开展应用基础研究和应用研究。

第一章水分和矿质营养1、植物的含水量:①水生植物>草本植物>木本植物>干旱环境中的植物;②根尖、嫩梢、幼苗和绿叶>树干>休眠芽>风干种子(同一植株)。

2、植物体内水的存在状态:束缚水和自由水。

①束缚水:是指凡被原生质组分吸附、束缚不能自由移动的水分;②自由水:是指不被原生质组分吸附、束缚能自由移动的水分;③自由水/束缚水是衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。

3、水在植物生命活动中的作用:①水是原生质的主要成分;②水直接参与植物体内重要的代谢过程;③水是植物吸收、运输的良好介质;④水保持植物的固有形态;⑤细胞的分裂和生长需要足够的水;⑥水有特殊的理化性质(高比热:稳定植物体温;高汽化热:降低体温,避免高温危害;介电常数高:有利于离子的溶解)。

《植物生理学》课程笔记

《植物生理学》课程笔记

《植物生理学》课程笔记第一章:植物细胞的结构、功能与信号转导一、植物细胞的结构1. 细胞壁细胞壁是植物细胞最外层的结构,它为细胞提供了机械支持和保护。

细胞壁的主要成分包括:- 纤维素:构成细胞壁的主要结构蛋白,赋予细胞壁强度和刚性。

- 半纤维素:填充纤维素微纤丝之间的空隙,增加细胞壁的弹性。

- 果胶:一种多糖,存在于细胞壁的中间层,具有亲水性,有助于细胞间的粘附。

- 伸展蛋白:一种富含羟脯氨酸的蛋白质,参与细胞壁的扩展和调节。

细胞壁的孔隙性和选择性透过性允许水分、气体和某些溶解物通过。

2. 细胞膜细胞膜是紧贴细胞壁内侧的一层薄膜,主要由磷脂双分子层和嵌入其中的蛋白质组成。

细胞膜的功能包括:- 物质运输:通过载体蛋白和通道蛋白调控物质的进出。

- 能量转换:参与光合作用和呼吸作用中的能量转换过程。

- 信号传递:细胞膜上的受体蛋白可以识别外部信号并启动细胞内信号转导。

- 细胞识别:细胞膜上的糖蛋白参与细胞间的识别和通讯。

3. 细胞质细胞质是细胞膜与细胞核之间的物质,包括细胞器和细胞溶胶。

细胞质的功能包括:- 支撑和连接细胞器。

- 提供代谢反应的场所。

- 参与物质的运输和分配。

4. 细胞核细胞核是细胞的控制中心,包含以下结构:- 核膜:双层膜结构,上有核孔复合体,调控物质的进出。

- 核仁:参与核糖体RNA的合成和核糖体的组装。

- 染色质:由DNA和蛋白质组成,负责存储和传递遗传信息。

5. 细胞器植物细胞内含有多种细胞器,各自具有特定的功能:- 线粒体:细胞的“能量工厂”,参与氧化磷酸化和ATP的合成。

- 叶绿体:光合作用的场所,含有叶绿素,能将光能转化为化学能。

- 内质网:分为粗糙内质网和光滑内质网,参与蛋白质的合成和脂质代谢。

- 高尔基体:负责蛋白质的修饰、包装和运输。

- 液泡:储存水分、营养物质和废物,维持细胞渗透压和膨胀状态。

- 质体:储存淀粉、蛋白质等物质,是植物细胞特有的细胞器。

二、植物细胞的功能1. 物质代谢植物细胞通过以下途径进行物质代谢:- 光合作用:在叶绿体内将光能转化为化学能,合成有机物。

414植物生理学与生物化学笔记

414植物生理学与生物化学笔记

414植物生理学与生物化学笔记1. 植物生理学简介植物生理学是研究植物生命活动以及与环境的相互关系的学科。

通过研究植物的生长、发育、代谢和适应性等方面,揭示了植物的生理过程和生态功能。

植物生理学在农业、园艺和生态学等领域具有重要的应用价值。

2. 植物生理学的基础知识植物生理学研究的基础知识包括植物细胞的结构与功能、生物膜的特性,以及植物的生理活动机制等。

植物细胞具有细胞壁、细胞质、细胞核和细胞器等组成部分,细胞壁为植物提供了机械支持和保护作用。

生物膜是细胞内外的分界面,调控物质的进出和与外界环境的相互作用。

植物的生理活动包括光合作用、呼吸作用、运输作用以及生长和发育等过程。

3. 植物生理学中的光合作用光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。

光合作用发生在叶绿体中,涉及到光能的吸收、光合色素的作用、酶的催化以及物质的转运等步骤。

光合作用为植物提供了能量和有机物质,在生态系统中起着重要的作用。

4. 植物生理学中的呼吸作用呼吸作用是植物将有机物质转化为能量的过程,类似于动物的呼吸作用。

呼吸作用发生在细胞线粒体中,通过氧化代谢有机物质释放出能量,并生成二氧化碳和水。

呼吸作用与光合作用互为补充,保持了植物生命活动所需的能量平衡。

5. 植物生理学中的运输作用运输作用是植物维持生长和代谢所需物质在体内的输送过程。

主要包括水分的吸收和输送、养分的吸收和分配,以及植物激素的运输等。

根系通过根毛吸收土壤中的水分和养分,经过根系内部的细胞间隙和细胞壁,最终进入到茎和叶的细胞中。

植物激素可以通过整个植物体内的导管系统进行传导,调控植物的生长和发育。

6. 植物生理学中的生长和发育植物的生长和发育是植物生命活动的重要表现形式。

植物的生长包括干物质的增加和体积的扩大,主要受到内外因素的调控。

植物的发育涉及到种子萌发、根系生长、茎叶扩展、开花结果等过程,受到植物激素、光周期和温度等因素的影响。

7. 植物生理学与生物化学的关系植物生理学和生物化学是密切相关的学科。

植物生理学复习笔记总结

植物生理学复习笔记总结
1
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

植物生理学笔记整理

植物生理学笔记整理

《现代植物生理学》绪论1、植物生理学:是研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、揭示植物生命现象本质的科学。

植物生理学的研究对象是高等植物。

高等植物的生命活动主要分为生长发育与形态建成、物质与能量代谢、信息传递和信号转导3个方面。

2、萨克斯于1882年撰写出《植物生理学讲义》并开设课程,他的弟子费弗尔1904年出版三卷本《植物生理学》著作。

这两部著作的问世,标志着植物生理学从植物学中脱胎而出,独立成为一门新兴的科学体系。

细胞生理3、水势(Ψw):同温同压下,每偏摩尔体积纯水与水的化学势差。

(细胞水势由三部分组成:溶质势(ψs),衬质势(ψm)和压力势(ψp),即Ψw=ψs+ψm+ψp)4、溶质势(ψs):由于溶质的存在而使水势降低的值称为溶质势。

压力势(ψp):细胞壁对原生质体产生压力引起的水势变化值。

衬质势(ψm):由于亲水物质对水的吸引而降低的水势。

5、蒸腾作用的生理意义:a.水分吸收和运输的主要动力;b.是矿质元素和有机物运输的动力;c.降低叶温。

d.有利于气体交换6、现已确定有17种元素是植物的必需元素:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、硼(B)、钼(Mo)、镍(Ni)、氯(Cl)。

根据植物对必需元素需要量的大小,通常把植物必需元素划分为两大类,即大量元素和微量元素。

大量元素是指植物需要量较大、其含量通常为植物体干重0.1%以上的元素,共有9种,即C、H、O3种非矿质元素和N、P、S、K、Ca、Mg6种矿质元素;微量元素是指植物需要量极微、其含量通常为植物体干重的0.01%以下,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni、Cl,这类元素在植物体内稍多即会发生毒害。

8、缺素症9、单盐毒害:将植物培养在单一盐溶液中(即溶液中只含有一种金属离子),不久植物就会呈现不正常状态,最终死亡,这种现象称为单盐毒害。

植物生理学笔记

植物生理学笔记
水的作用1)水是细胞质的主要成分(含水量一般达70%-90%);
2)水分是代谢过程的反应物质和产物(光合、呼吸等);
3)细胞分裂及生长都需要水分;
4)水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂;
5)水分能使植物保持固有的姿态(维持细胞紧张度);
6)调节植物体温及其大气湿度、温度等(蒸腾失水)
质外体:是一个开放性的连续自由空间,包括细胞壁、胞间隙及导管等。
共质体:是通过胞间连丝把无数原生质体联系起来形成的一个连续的整体。
胞间连丝:是贯穿胞壁的管状结构物内的连丝微管,其两端与内质网相连接。
根系吸水的主要动力 根压(root pressure):植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。伤流和吐水可证明根压的存在。
压力势(pressure potential,?p):由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。一般为正值。初始质壁分离时,?p为0,剧烈蒸腾时,?p会呈负值
1)质外体途径:水分经胞壁和细胞间隙移动,不穿越膜,移动快
2)共质体途径:水分依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一细胞
水分运输的途径
平衡溶液:由几种必需矿质元素按照一定的浓度和比例混合,具有合适的 pH值,能使植物生长发育良好的溶液
根对溶液中矿质元素的吸收
(1) 离子吸附于根部细胞表面(交换吸附)
(2) 离子进入根内部
离子 根皮层 根中柱 木薄壁细胞 导管
根对吸附在土壤胶体上离子的吸收
生物膜指构成细胞的所有膜结构的总称,又细胞膜
离子通道学说(ion chnnel theory)细胞质膜上由多亚基组合的蛋白,即通道蛋白,可通过构象变化产生跨膜通道。通道的孔径大小制约进出离子的种类与速度,使离子有选择性地作跨膜运转,并且呈现饱和效应。

植物生理学笔记

第一章植物的水分生理第一节植物对水分的需要一、植物的含水量不同植物含水量不同水生>中生>旱生同一植株不同器官、组织含水量不同新生旺盛>衰老成熟同一器官不同生长期,含水量也不同前期>后期二、植物体内水分存在状态自由水和束缚水三、水分对植物的作用1.原生质的重要组分;2.水分参与许多细胞代谢反应,如光合、呼吸、水解等;3.水是植物保护吸收和运输物质的溶剂;4.维持细胞的膨压和植物的固有姿态;5.维持植物体温的相对稳定。

第二节植物对水分的吸收一、水势∆m wΨw = ------------------V w,mV w,m:水的偏摩尔体积(partial molar volume),指在温度、压强及其它组分不变的条件下,在无限大的体系中加入1摩尔水时,体系体积的增量。

水势的单位:1 MPa =10 bar =9.87 atm二植物细胞的水势水势=溶质势+压力势+衬质势Ψw= Ψs+ Ψp+ Ψm溶质颗粒越多,溶液越浓,Ψs 越低。

具有中央大液泡的成熟细胞,衬质势可忽略不计。

细胞的水势为:Ψw= Ψs+Ψp2.分生细胞的水势Ψw=ψs+ψm+ψp3.成熟细胞的水势组成Ψw=ψs+ψp4.风干种子细胞的水势Ψw=ψm三、细胞对水分的吸收细胞的渗透吸水相邻细胞间的水分移动的方向决定于相邻细胞水势的大小,水分永远从水势高的细胞向水势低的细胞移动。

2. 细胞的吸涨作用吸水依赖于衬质势引起的吸水。

(根部细胞吸水方式既有吸胀吸水,又有渗透吸水,其中分生区细胞以吸胀吸水为主,吸水的动力来自于亲水性物质的吸胀作用。

渗透吸水的动力来自于原生质层两侧的浓度差。

水分子通过膜的具体方式都是自由扩散)第三节植物根系对水分的吸收一、根系吸水区域根尖的根毛区吸水能力最强(根分为根毛区、伸长区、分生区。

由上至下)二、根系吸水的途径细胞途径:共质体途径和跨膜途径质外体途径三、根系吸水的动力主动吸水(根压)被动吸水(蒸腾拉力)四、影响根系吸水的土壤条件土壤水势、土壤的通气状况、土壤温度第三节蒸腾作用一、蒸腾作用的意义1.蒸腾作用是水分吸收和运转的动力。

植物生理学知识点总结笔记

植物生理学知识点总结笔记一、绪论1.植物生理学●植物生理学是合理农业的基础●定义●研究植物生命活动规律及其与外界环境相互关系的一门科学●研究内容●细胞生理●代谢生理●水分、矿质、呼吸、光合、同化物质运输和分配●生长发育生理●逆境生理及生产应用二、植物细胞的结构和功能1.植物细胞特有的细胞器●细胞壁、液泡、质体(叶绿体)、胞间连丝2.细胞壁的主要内容●组成●初生壁、次生壁、胞间质●生理功能●有支持作用●维形●控生●运输通道●物运●信船●保护功能●防御●抗性●识别●其它功能●参与代谢3.生物膜的主要内容●定义●构成细胞的所以膜的总称,分为质膜和内膜●主要成分●磷脂双分子层→膜骨架●膜蛋白质→功能的提现者●外在蛋白●内在蛋白●功能●分室作用●反应产所●物质交换●识别功能●识别功能●膜表面的糖蛋白具有识别功能4.原生质体主要内容●定义●组成●细胞器和细胞浆●细胞器分为微膜系统、微梁系统、微粒系统●产能细胞器→线粒体和叶绿体●自杀性武器→溶酶体●代谢库→液泡●调控中心→细胞核●胞基质或细胞浆●胶体性质●带电性与亲水性●凝胶作用●液晶性质●相变温度●原生质的胶体状态与其生理代谢联系●状态●溶胶:代谢活跃,抗逆性弱●凝胶:活性低,抗性强●胶体性质:带电性与亲水性●细胞骨架●真核细胞中的蛋白质纤维网架体系→微管、微丝、中间纤维5.植物细胞的全能性●定义:植物体的任何一个细胞都具有发育成完整个体的潜能●是细胞分化的主要基础●是植物组织培育技术的理论依据6.链接细胞与外界的信息方式→通过细胞信号转导●胞间信号传递●膜上信号转换●胞内信号转导●蛋白质可逆磷酸化7.胞间连丝的主要内容●定义●是穿越细胞壁,连接相邻细胞原生质(体)的管状通道●生理功能●物质交换●信息传递●植物细胞之间通过胞间连丝相互联系●胞间连丝将不同细胞间的交流分为两个通道●共质体(内部空间)●质外体(外部空间)●功能:是植物体内物质与信息运输的主要通道三、植物的水分生理1.植物的水分代谢:吸收→运输→利用→散失2.水在植物细胞中的作用●生理作用●细胞质的重要组分(70%-90%)●代谢过程中反应物质●优良的溶剂和反应介质●维持细胞固有姿态●维持细胞分裂和生长●生态作用●调节环境温度湿度、调节植物体温、提高光的通透性3.水势(ψw)●定义●简单定义●每偏摩尔体积水的化学势差●单位●MPa●ψ纯水=0(最高)●溶液水势为负值●溶液越浓,水势越低●水中溶质增多,水势下降,ψw为负值●水分移动的总原则:从高水势→低水势●水势组成●渗透势●压力势●衬质势4.植物细胞的主要吸水方式●吸水方式●渗透性吸水●吸胀性吸水●代谢性吸水●风干种子、分生细胞(吸胀吸水)●ψw=ψm●成熟细胞(渗透、代谢吸水)●ψw=ψs+ψp●当细胞水势低于外界水势→细胞吸水5.植物细胞的水分移动总原则●高水势→低水势●判断方式●计算水势大小●计算公式●ψw=ψs+ψp(成熟细胞)6.根系吸水的部位和途径●部位●根尖的根毛区●途径●质外体●共质体●跨膜途径●被动吸水与主动吸水的比较●相同点●水流途径一样●水势差引起●不同点●形成水势差的机理不同●被动吸水→蒸腾拉力●主,,,→根压7.影响根系吸水的土壤因素●土壤水分状况●,,通气状况●,,温度●,,溶液浓度8.植物的蒸腾作用●指标●蒸腾速率、,,效率、,,系数(需水量)●蒸腾速率●单位时间,单位叶面积通过蒸腾作用散失的水量 g/dm2.h●蒸腾系数●植物每制造1g干物质所消耗的水的克数●蒸腾效率与蒸腾系数的关系●蒸腾系数=1000/蒸腾效率(g/kg)●实质●水分从高水势到低水势●控制--气孔运动●气孔运动的实质●两个保卫细胞内水分的得失引起●气孔运动的规律●一般:昼开夜关(景天等CAM植物的则与此相反)●气孔的特点●气孔蒸腾量相当于同等叶面积的自由水面蒸发量的15%-50%,甚至100%.●解释气孔蒸腾量的原理●小孔扩散率●扩散速率与小孔的周长成正比,不与小孔面积成正比●解释气孔运动机理的学说●淀粉-糖转化学说●K+累积学说●苹果酸代谢学说●影响气孔运动的因素●光照●温度●CO2●水分●风●植物激素●影响蒸腾作用的因素●蒸腾速率=扩散力/扩散阻力●内部因素●叶内部面积和气孔●外部因素●光照主导、温度、湿度、风●蒸腾作用使水分在植物体内形成连续性的原因●内聚力学说---解释水柱沿导管上升保持连续性的学说9.植物需水的关键时期●水分临界期●定义:植物对水分缺乏最敏感、最易受害的时期。

414植物生理学笔记

414植物生理学笔记一、植物生理学笔记之细胞结构1. 植物细胞啊,就像一个小小的王国呢。

它有细胞壁,这就像是王国的城墙,起着保护的作用。

细胞壁是由纤维素这些东西组成的,可结实啦。

2. 细胞膜呢,那是个很挑剔的门卫。

它决定着什么东西能进细胞,什么东西不能进。

就像只让那些有通行证的分子通过一样。

3. 细胞质就像是这个小王国里的热闹集市,各种细胞器就在这细胞质里活动。

线粒体就像是细胞的发电厂,不停地生产能量,没有它,细胞就没动力啦。

4. 叶绿体啊,这可是植物细胞特有的宝贝。

它是进行光合作用的地方,把阳光、二氧化碳和水变成有机物和氧气,就像一个神奇的小工厂。

二、植物生理学笔记之水分代谢1. 植物吸水就像人喝水一样重要。

植物吸水主要有两种方式,一种是渗透吸水,就像水顺着浓度差从多的地方往少的地方流。

2. 另一种是吸胀吸水,像那些干种子没有液泡的时候,就靠这种方式吸水。

水分在植物体内的运输就像是在管道里流动,通过导管从根部一直运到叶片等地方。

3. 植物还会失水呢,蒸腾作用就是植物失水的主要方式。

叶片上的气孔就像一个个小窗户,水分从这里跑出去。

不过这蒸腾作用也有好处,能促进水分和养分的运输,还能降低叶片温度。

三、植物生理学笔记之矿质营养1. 植物生长需要很多矿质元素,就像人需要各种维生素和矿物质一样。

氮元素是很重要的,它是构成蛋白质的关键成分,缺了氮,植物就会长得又黄又瘦。

2. 磷元素也不可少,它和植物的能量代谢、繁殖等都有关系。

要是缺磷,植物的果实和种子可能就发育不好。

3. 钾元素对植物的抗逆性很有帮助,还能调节气孔开闭等。

不同的矿质元素有不同的作用,而且植物吸收这些矿质元素还需要一定的条件呢。

四、植物生理学笔记之光合作用1. 光合作用可是植物生理学里超级重要的部分。

前面提到叶绿体是进行光合作用的场所,那里面的叶绿素就像是捕捉阳光的小能手。

2. 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。

光反应阶段就是在光的作用下,产生氧气、ATP和NADPH这些东西。

植物生理学考研笔记自己总结

植物生理学一、植物生理学概述(一)植物生理学的研究内容1.植物生理学(plant physiology):以学习和研究构成植物的各个部分乃至整体的功能及其调控机制为主要内容,通过了解其功能实现过程及其调控的机制来不断深入地阐明植物生命活动的规律和本质.人为将植物的生命活动分为物质与能量代谢,信息传递和信号转导,生长发育与形态建成。

植物的生长发育是植物生命过程的外在表现。

生长指由于细胞数目的增加/细胞体积的扩大而导致的植物个体体积和重量的增加。

发育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),包括从种子萌发到死亡的全过程。

植物生长发育的基础是植物体内物质和能量代谢过程。

2、植物生理学的基本内容:(1)细胞结构与功能:它是各种生理活动与代谢过程的组织基础;生命现象是细胞存在的运动方色。

(2)代谢生理:即水分生理、矿质与氮素营养、光合作用、呼吸作用、同化物的运输分配、以及信息传递和信号转导等;(3)发育生理:它是各种功能与代谢活动的综合反应,包含植物的生长物质、植物的生长、分化、发育、生殖与衰老等;(4)环境生理:主要介绍影响植物生理代谢的环境因素以及植物对不良环境的反应。

(二)植物生理学的发展简史1.植物生理学的孕育阶段(16~17世纪)研究植物营养问题的试验(1)柳树枝条试验(Van Helment)在一个大木桶中装入90kg土壤,栽植了一株2.27kg的柳枝,以后只浇灌雨水,而防止灰尘进入土壤中。

5年后柳树重达76.7kg,而土壤重量只减少了几十克。

范·海尔蒙特由此认为植物是从环境中摄取水分来构成其躯体的。

是第一个用科学实验来探讨植物营养本质的人,否定了亚里士多德的植物营养的腐殖质学说(植物通过类似于动物经胃肠吸收营养的方式以植物的根从土壤中吸收腐殖质来构成其躯体)。

1771年,氧的发现者英国普里斯特利发现绿色植物有一定的净化空气的作用。

1779年,荷兰英格豪斯-----植物只有在光下才有净化空气的作用,并且只有植物的绿色部分才具备这种能力。

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绪论
1、植物生理学:是研究植物生命活动规律及其与外界环境相互关系的一门科学。

植物的生
命活动是十分复杂的,它的内容大致可分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号转导等3个方面。

2、生长:是指增加细胞数目和扩大细胞体积而导致植物体和质量的增加。

3、发育:是指细胞不断分化,形成新组织、新器官,即形态建成,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。

4、代谢:是维持各种生命活动(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。

5、植物生理学发展趋势:横向:整体→器官→细胞→分子水平;纵向:个体→群体→生态
→生物圈。

6、植物生理学研究内容:细胞生理、代谢生理、生长发育生理、逆境生理、植物生理的分
子基础和生产应用。

7、植物生理学的任务:以高等绿色植物为主要研究对象,以揭示自养生物的生命现象本质
及其与外界条件相互关系,并为生产实际服务作为主要任务。

8、植物生理学的发展大致可分为:孕育时期、奠基与成长时期【J.von Sachs《植物生理
学讲义》以及W.Pfeffer的《植物生理学》标志着植物生理学作为一门学科的诞生。

】、发展时期等3个时期。

9、近年来,植物生理学发展的4大特点:①研究层次越来越广;②学科之间相互渗透;③
理论联系实际;④研究手段现代化。

10、我国植物生理学家咋国民经济中的任务是:①深入基础理论研究;②大力开展应用基础
研究和应用研究。

第一章水分和矿质营养
1、植物的含水量:①水生植物>草本植物>木本植物>干旱环境中的植物;②根尖、嫩梢、幼
苗和绿叶>树干>休眠芽>风干种子(同一植株)。

2、植物体内水的存在状态:束缚水和自由水。

①束缚水:是指凡被原生质组分吸附、束缚
不能自由移动的水分;②自由水:是指不被原生质组分吸附、束缚能自由移动的水分;
③自由水/束缚水是衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。

3、水在植物生命活动中的作用:①水是原生质的主要成分;②水直接参与植物体内重要的
代谢过程;③水是植物吸收、运输的良好介质;④水保持植物的固有形态;⑤细胞的分裂和生长需要足够的水;⑥水有特殊的理化性质(高比热:稳定植物体温;高汽化热:降低体温,避免高温危害;介电常数高:有利于离子的溶解)。

4、植物有3种吸水方式:渗透性吸水、吸胀吸水【蛋白质>淀粉>纤维素,干燥种子、未
形成液泡的根尖、茎间分生的细胞】和代谢性吸水。

5、水势①水势:是指每偏摩尔体积水的化学势差。

②水的偏摩尔体积:是指在一定温度
和压力下,1mol水中加入1mol某溶液后,该1mol水所占的有效体积。

③水势=水的化学势/水的偏摩尔体积=N.m.mol/m.mol=N/m=Pa。

1bar=0.1MPa=0.987atm。

④纯水的水
势为0,任何溶液的水势都小于0,水一定是从高势能流向低势能。

6、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。

7、质壁分离能够解决一下问题:①说明原生质层是半透膜;②判断细胞的死活;③测定细
胞的渗透势。

8、典型细胞水势:Ψw=Ψs+Ψp+Ψg+Ψm。

式中:Ψw为细胞水势,Ψs为溶质势,Ψp为
压力势,Ψg为重力势,Ψm为衬质势。

①溶质势【Ψs】亦称渗透势,其计算公式为:
Ψs=-icRT,式中i为解离系数,c为溶质浓度,R为气体常数,T为绝对温度,T=273+
摄氏度。

在标准压力下,溶质的渗透势等于溶液的水势即:Ψw=Ψs。

②压力势【Ψp】是指细胞的原生质体吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力,与此同时引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。

吸水膨胀时为正值;质壁分离时为0;剧
烈蒸腾时为负值。

③衬质势【Ψm】是指由于细胞胶体物质如蛋白质、淀粉粒、纤维素等的亲水性和毛细管(凝胶内部的空隙)对自由水束缚而引起水势降低的值,以负值表
示。

④两种特殊的水势:不具有液泡的细胞(分生区细胞、风干种子等) Ψw=Ψm;具有液泡的成熟细胞Ψw=Ψs+Ψp。

9、对教材图1-4的解读:①初始质壁分离时(相对体积=1.0),Ψp=0,Ψw=Ψs=-2.0MPa;
②充分膨胀时(相对体积=1.5),Ψw=Ψs+Ψp,Ψw=0,︱Ψs︱=︱Ψp︱=1.5MPa;
③蒸腾剧烈时(相对体积<1.0),Ψp<0,Ψw<Ψs。

10、典例赏析:①有一为水分充分饱和的细胞,将其放入比细胞液浓度低100倍的溶液中,
则细胞体积【变小】。

②将一个细胞放入与其渗透势(Ψs)相等的外界溶液中,则细胞【即可能失水,也可能保持平衡,还可能吸水】。

11、吸水的主要器官是根系,根吸水的主要部位是根尖,根尖吸水最活跃的部位是根毛区。

12、根系吸水的主要动力:根压和蒸腾拉力。

⑴根压:①是由于植物根系的生理活动而使液
流从根部沿导管上升的压力;②主动吸水,伤流和吐水是由根压引起的。

⑵蒸腾拉力:由于蒸腾作用产生的系列水势梯度使导管中水分上升的力量,被动吸水。

13、影响根系吸水的土壤条件:①土壤中可用水分【(粗砂>细砂>砂壤>壤土>粘土)吃
水能力恰恰相反】;②土壤通气状况;③土壤温度(低温、高温都不利于水分的吸收);
④土壤溶液浓度(土壤溶液浓度过高产生“烧苗”现象)。

14、蒸腾作用⑴定义:是指植物体内的水分以气态方式从植物的表面向外界散失的过程。

⑵生理意义:①有利于水分的吸收和运输(蒸腾拉力是高大树木吸水的主要动力);②
有利于有机物和矿物质的吸收和运输;③维持植物体温的恒定。

⑶部位:①植物幼小时,地面上的全部表面;②皮孔蒸腾——高大木本植物,约占全部蒸腾的0.1%,杨树和桦树等;③叶片蒸腾:角质蒸腾——约占全部蒸腾的5%~10%,浮水植物;气孔蒸腾。

⑷指标:①蒸腾速率:植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。

一般用每小时每平方米
叶面积蒸腾水量的质量(g)表示【g/(m2.h)】。

②蒸腾比率:植物每消耗1Kg水所
生产的干物质的克数。

农作物为2~10g. Kg-1。

③蒸腾系数:物制造1g所需的水量(g)。

农作物为100~500。

15、气孔蒸腾 ⑴经大孔的扩散速率与孔的面积成正比;经小孔的扩散速率与周长成正比,
与面积无关。

⑵实质:渗透调节保卫细胞。

⑶运动机理学说:①淀粉——糖变学说:光下→保卫细胞光合作用→(CO 2)降低→pH 升高→淀粉水解为糖→保卫细胞Ψs 降低→Ψw 降低→细胞吸水膨胀→气孔打开。

可解释光和CO 2对气孔的影响。

②K +
积累学说:光下→光合磷酸化生ATP →活化H +→ATPE →分解ATP →分泌H +
到细胞
壁的同时,把外面的K +、Cl -吸进保卫细胞→Ψw 下降→吸水膨胀→气孔打开。


苹果酸代谢学说:⑷影响气孔运动的因素:光照、水、温度、(CO 2)和脱落酸(ABA )。

16、影响蒸腾作用的因素 ⑴外界条件:光照(光照提高叶温,叶内外蒸汽压差增大,有利
于蒸腾)、空气相对湿度、温度和风。

⑵内部因素:气孔和气孔下腔、叶片内部面积大小。

17、水分运输途径(水代谢过程):土壤水→根尖→根皮层→根中柱鞘→根导管→茎
导管→叶柄导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙→气孔下腔→气孔→大气。

18、水分上升的动力:上端原动力(蒸腾拉力)、中间原动力(水分子的内聚力及导管壁附
着力)、下端原动力(根压)。

19、水分上升对策原因:蒸腾—内聚力—张力学说。

①水柱有张力;②水分子间有较大的内
聚力,内聚力>张力;③导管对水分子由附着力。

20、水分临界期:植物对水分不足最敏感、最易受害的时期。

(分蘖末期到抽穗期,开始灌
浆到乳熟末期)。

21、合理灌溉指标:叶片水势、细胞汁液浓度、渗透势和气孔开度。

22、节水灌溉的方法:喷灌、滴灌、调节灌溉和控制性分根交替灌溉。

第二章 植物的矿质营养
1、必需元素:维持植物正常生长发育必不可少的元素。

2、有益元素:某种元素并非植物必须的,但常在植物体内存在,对植物生长发育生理功能表现为有利作用,并能部分代替某一必需元素的作用,减少缺素症的元素。

如:Na 、Ni 等。

3、确定植物必需元素的标准:①缺乏,植物生长发育受到限制而不能完成其生活史;②缺乏,表现为专一的缺乏症,这种缺乏症是可恢复、可预防的;③有直接的作用。

4、陆生高等植物的必需元素为17种,必需矿质元素为14种。

5、植物必需矿质元素的生理作用:①细胞结构物质的组成部分;②调节细胞生命活动;③起电化学作用,参与渗透调节、胶体的稳定及电荷中和等。

6、作物缺乏必需矿质元素的诊断方法:化学分析诊断法、病症诊断法和加入诊断法。

7、营养液培养法:水培法、营养液膜法和气培法。

8、。

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