植物生理学课件第一章绪论(1)
植物生理学全课程讲义(修正版)
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植物生理学全课程讲义(修正版)
- 1 - 植物生理学
绪 论
一 植物生理学的定义和内容
研究植物生命活动规律和机理及其与环境相互关系的科学.
植物生命活动：从种子开始到形成种子的过程中所进行的一切生理活动。
植物生命活动形式:代谢过程、生长发育过程、植物对环境的反应
植物生命活动的实质：物质转化、能量转化、信息转化、形态建成、类型变异
1 物质转化体外无机物[H2O、CO2、矿质（根叶）]→体内有机物［蛋白质 核酸 脂肪、碳水化合物］ →体外无机物［CO2 H2O]→植物再利用
2 能量转化
光能（光子）→电能(高能电子)→不稳定化学能（ATP,NADPH）→稳定化学能（有机物)→热能、渗透能、机械能、 电能
3 信息转化
[1]物理信息:环境因子光、温、水、气
［2]化学信息:内源激素、某些特异蛋白（钙调蛋白、光敏色素、膜结合酶）[3］遗传信息:核酸
4 形态建成
种子 → 营养体（根茎叶) → 开花 → 结果 →
种子
5 类型变异植物对复杂生态条件和特殊环境变化的综合反应
植物生命活动的“三性”
v植物的整体性
v植物和环境的统一性
v植物的变化发展性
Ø植物生命活动的特殊性
1 有无限生长的特性
2 生活的自养性
3 植物细胞的全能性和植株的再生能力强
植物生理学PDF
渗透作用物质依水势梯度而移动 水势每偏摩尔体积水的化学势差 蒸腾拉力水分在
以气体的方式通过植物体内拍到体外时叶片内部水势所产生的拉力。 矿质元素植物
对矿质元素的吸收、转运和同化。 简单扩散溶质从浓度高的区域跨膜运动到浓度较低的临近区域的物理过程 协助扩散膜转运蛋白溶质顺着梯度浓度或化学势进行的
跨膜运动 溶液培养法是在含有全部或者部分营养元素溶液中栽培植物的方法。 主
动吸收需要消耗代谢能量逆电化学势梯度进行的跨膜运动。 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。 光合作用绿色植物阳光
的能量同化CO2和水制造有机物并释氧气的过程。 荧光现象叶绿素溶液在透射光下呈绿色而在反射光下呈红色叶绿素a为血红光叶绿素b为棕红光。 光反应必须在光下
进行的由光引起的光化学反映。 暗反应在暗处或光处都能进行的由若干酶所催化的
化学反映。 光合磷酸化光合作用中由光驱动并贮存在跨内囊体膜的质子梯度的能量
把ADT和磷酸合成ATP的过程。 光补偿点同一叶子在同一时间内光合作用吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用中过程中放出的CO2等量时的光照强度。 光饱和点当达到某一光强度时光合速率就不再增加这一光强称为光饱和点。 午休现象当晴天无云而
中午太阳光照强烈时光合速率有时反而降低呈双峰曲线一个高峰在上午另一个在下
午。中午下降。 糖酵解胞质溶胶中的己糖在无恙状态下均能分解乘丙酮酸的过程。
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直到形成水和CO2为止。 抗氰呼吸在氰化物存在下某些植物呼吸不受抑制。 安全含水量呼吸极微弱可以安全储藏所需的含水量。 植物生长物质
是一些调节植物生长发育的物质植物的生长物质可分为两类植物激素植物生长调节
剂 植物激素是指一些在植物体内合成并从产生之处运送到别处对生长发育产生显
著作用的微量有机物。 植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成物质
植物生理学
1 名词解释
绪论及第一章
植物生理学：研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的科学。
物质转化：植物对外界物质的同化及利用。
能量转化：植物对光能的吸收，转化，储存，释放和利用的过程。
信息传递：在植物生命活动过程中，在整体水平上，从信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程。
信号转导：在单个细胞水平上信号与受体结合后，通过信号传递，放大与整合，产生生理反应的过程。
形态建成：植物在物质转化和能量转化的基础上发生的植物体大小，形态结构方面的变化，完全依赖于植物体内各种分生组织的活动。
原核细胞：无典型细胞核的细胞，核质外面缺少核膜，细胞质中没有复杂的细胞器和内膜系统。
真核细胞：具有明显的细胞核，核质外有核膜包裹，细胞之中有复杂的内膜系统和细胞器。
生物膜：细胞中主要由脂类和蛋白质组成的，具有一定结构和生理功能的膜状组分，即细胞内所有膜的总称，包括质膜，核膜，各种细胞器被膜及其他内膜。
内质网：存在于真核细胞，由封闭的膜系统及其围成的腔形成互相沟通的网状结构。
胞间连丝：穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质体的管状通道。
共质体：胞间连丝把原生质体连成一体。
质外体：细胞壁，质膜与细胞壁间的间隙以及细胞间隙等互相连接成的一个连续的整体。
原生质体：去掉细胞壁的植物细胞，由细胞质，细胞核和液泡组成。
细胞质：由细胞质膜，胞基质及细胞器等组成。 胞基质：在真核细胞中除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，细胞浆。
细胞器：细胞质中具有一定形态和特定生理功能的细微结构。
内膜系统：在结构，功能乃至发生上相关的由膜围绕的细胞器或细胞结构。
细胞骨架：真核细胞中的蛋白纤维网架体系，广义的指细胞核/细胞质/细胞膜骨架和细胞壁。
微管：存在于细胞质中的由微管蛋白组装成的长管状细胞器结构。
微丝：真核细胞中由肌动蛋白组成，直径为7nm的骨架纤维，肌动蛋白纤维。
中间纤维：一类由丝状角蛋白亚基组成的中空管状蛋白质丝。
植物生理学 2
绪论
植物生理学（plant physiology）：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。
研究内容：细胞生理、代谢生理、生长发育生理、信息生理、逆境生理、分子生理。
植物生理学的诞生与成长：3个历史阶段，植物生理学的孕育阶段、植物生理学的诞生与成长阶段、植物生理学发展阶段。
植物生理学的研究趋势：第一，与其他学科交叉渗透，微观与宏观相结合，向纵深领域拓展；第二，对植物信号传递和信号转导的深入研究，将为揭示植物生命活动本质、调控植物生长发育开辟新的途径；第三，物质代谢和能量转换的分子机制及其基因表达调控仍将是研究重点；第四，植物生理学与农业科学技术的关系更加密切。
植物生理学的任务：①作物高产优质生理理论与技术；②现代设施农业中的理论与技术；③作物遗传改良中植物生理学的应用。
第一章 细胞生理
名词解释：
1.流动镶嵌模型（fluid mosaic model）：膜的骨架是由膜脂双分子层构成，疏水性尾部向内，亲水性头部向外，通常呈液晶态。膜蛋白不是均匀地分布在膜脂的两侧，有些蛋白质位于膜的表面，与膜脂亲水性的头部相连接；有些蛋白质则镶嵌在磷脂分子之间，甚至穿透膜的内外表面，以其外露的疏水基团与膜脂疏水性的尾部相结合，漂浮在膜脂之中，具有动态性质。两个基本特点：不对称性、流动性。
2.共质体：植物体活细胞的原生质体通过胞间连丝形成了连续的整体。
质外体：质膜以外的胞间层、细胞壁及细胞间隙，彼此形成了连续的整体。
简答题：
1. 真核细胞与原核细胞的主要区别是什么？
原核细胞和真核细胞在细胞结构组成、代谢和遗传方面都有显著差别。
原核细胞一般体积很小，没有典型的细胞核，只有一个无核膜的环状DNA分子构成的类核；除了核糖体、光合片层外，无其他细胞器存在；有蛋白质丝构成的原始类细胞骨架结构；细胞分裂方式为无丝分裂。原核细胞的基因表达的调控比较简单，转录与翻译同时同时进行。
植物生理学 3
1 绪论
植物生理学（Plant Physiology）是研究植物生命活动规律的科学。
植物生命活动 包括：物质与能量转化 信息传递和信号转导 生长发育与形态建成
第一章 植物的水分代谢
动力运输：1.水分压力蒸腾 2.根压
根压的存在可以通过下面两种现象证明：伤流与吐水
从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象，叫做伤流
没有受伤的植物如处在土壤水分充足，气温适宜，天气潮湿的环境中，叶片的尖端或边缘也有液体外泌的现象，这种现象称为吐水
导管中水柱如何保持不断？
答：由于水分子蒸腾作用与分子间内聚力大于张力，使水分在导管内连续不断上升。
第二章 植物的矿质营养
植物对矿质盐的吸收、运转和同化(以及矿质元素在生命活动中的作用)，叫做矿质营养（mineral nutrition）。
生物膜的功能 ：1.分室作用 2.代谢反应的场所 3.物质交换 4.识别功能
根据跨膜离子运输蛋白的结构及离子运输的方式：
1.离子通道（ion channel） 2.离子载体（ion carrier） 3.离子泵（ion pump）
第三章 植物的光合作用
光合膜蛋白复合体：光系统I（PSI） 光系统II（PSII）Cytb６/f复合体 ATP酶复合体（ATPase） NADPH脱氢酶
电子链：还原型辅酶上的氢原子以质子的形式脱下，其电子沿一系列按一定顺序排列的电子传递体转移，最后转移给分子氧并生成水，这个电子传递体系称为电子传递链
光合作用，从能量转化角度，整个光合作用可大致分为三个步骤:
A）光能的吸收、传递和转换为电能的过程(通过原初反应完成);
B）电能转变为活跃化学能的过程(通过电子传递和光合磷酸化完成);
C）活跃化学能转变为稳定化学能的过程(通过碳同化完成)。
第四章 植物的呼吸作用
植物呼吸主要途径有：1. 糖酵解（EMP）－酒精或乳酸发酵
2. 糖酵解－三羧酸循环（TCA）
植物生理学名词解释[1]
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植物生理学名词解释
1 / 35 绪论及第一章
植物生理学：研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的科学。
物质转化：植物对外界物质的同化及利用。
能量转化：植物对光能的吸收，转化，储存，释放和利用的过程。
信息传递：在植物生命活动过程中，在整体水平上，从信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程。
信号转导：在单个细胞水平上信号与受体结合后，通过信号传递，放大与整合，产生生理反应的过程。
形态建成：植物在物质转化和能量转化的基础上发生的植物体大小，形态结构方面的变化，完全依赖于植物体内各种分生组织的活动。
原核细胞：无典型细胞核的细胞，核质外面缺少核膜，细胞质中没有复杂的细胞器和内膜系统。
真核细胞：具有明显的细胞核，核质外有核膜包裹，细胞之中有复杂的内膜系统和细胞器。 植物生理学名词解释
2 / 35 生物膜：细胞中主要由脂类和蛋白质组成的，具有一定结构和生理功能的膜状组分，即细胞内所有膜的总称，包括质膜，核膜，各种细胞器被膜及其他内膜。
内质网：存在于真核细胞，由封闭的膜系统及其围成的腔形成互相沟通的网状结构。
胞间连丝：穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质体的管状通道。
共质体：胞间连丝把原生质体连成一体。
质外体：细胞壁，质膜与细胞壁间的间隙以及细胞间隙等互相连接成的一个连续的整体。
原生质体：去掉细胞壁的植物细胞，由细胞质，细胞核和液泡组成。
细胞质：由细胞质膜，胞基质及细胞器等组成。
胞基质：在真核细胞中除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，细胞浆。
细胞器：细胞质中具有一定形态和特定生理功能的细微结构。
内膜系统：在结构，功能乃至发生上相关的由膜围绕的细胞器或细胞结构。
细胞骨架：真核细胞中的蛋白纤维网架体系，广义的指细胞核/细胞质/细胞膜骨架和细胞壁。 植物生理学名词解释
3 / 35 微管：存在于细胞质中的由微管蛋白组装成的长管状细胞器结构。
微丝：真核细胞中由肌动蛋白组成，直径为7的骨架纤维，肌动蛋白纤维。
植物生理学理论（第一章到第三章）
植物生理学理论（第一章到第三章）
植物生理学理论总结归纳
第一篇植物的物质产生和光能利用
第一章植物的水分生理
水分生理包括水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出等3个过程。第一节植物对水分的需要
一、植物的含水量
1、不同植物的含水量不同；
2、同一种植物生长在不同环境中，含水量也不同；
3、在同一植株种，不同器官和不同组织的含水量的差异也甚大。
二、植物体内水分存在的状态
1、水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态
（1）束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分（不参与代谢作用，但与植物抗性大小有密切关系）
（2）距离胶粒较远而可以自由流动的水分（参与各种代谢作用，自由水占总含水量的百分比越大，则植物代谢越旺盛）
①由于自由水含量多少不同，所以细胞质亲水胶体有两种不同的状态：一种是
含水较多的溶胶（sol）;另一种含水较少的凝胶（gel）
2、水分子距离胶粒越近，吸附力越强；相反，则吸附力越弱。
3、自由水/束缚水低→凝胶耐旱
自由水/束缚水高→溶胶
三、水分在植物生命活动中的作用
1、水分是细胞质的主要成分
2、水分是代谢作用过程中的反应物质
3、水分的植物对物质吸收和运输的溶剂
4、水分能保持植物的固有姿态
第二节植物细胞对水分的吸收
植物细胞吸水主要有3中方式：扩散、集流、和渗透作用 一、扩散：这是一种自发过程，指由于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的。
二、集流：是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。水分集流与
溶质浓度梯度无关。
●水孔蛋白的作用：水分在细胞内的运输；水分长距离运输；调整细胞内
的渗透压。
三、渗透作用：指溶剂分子通过半透膜而移动的现象。渗透作用水势梯度儿移动。
1、水势的公式：ΨW=μW-μ0W/V W=△μW/V W
2、水势=水的化学势/水的偏摩尔体积=N·m·mol-1/m3·mol-1=N·m-2=Pa
植物生理学 4
绪论
一、名词解释
植物生理学
二、填空
1．荷兰的 用柳树枝条试验探索植物长大的物质来源。
2． 于1882年编写了《植物生理学讲义》，他的学生 则在1904年出版了《植物生理学》一书，他们被称为植物生理学的两大先驱。
3． 、 和 被认为是我国植物生理学的奠基人。
第一章 植物的水分生理
一、名词解释
1. 水势
2. 渗透作用
3. 蒸腾作用
二、填空
1．植物细胞吸水有 、 和 三种方式。
2．植物细胞内水分存在的状态有 和 。
3. 植物的水分代谢是指植物对水分的 、 和 。
4． 自由水/束缚水比值越大，则代谢活动越 ，植物的抗逆性越 。
5． 一个典型的细胞的水势等于 ；具有液泡的细胞的水势等于 ；形成液泡后，细胞主要靠 吸水；干种子细胞的水势等于 。
6．植物根系吸水方式有： 和 。
7．根系吸收水的动力有两种： 和 。
8．证明根压存在的证据有 和 。
9．叶片的蒸腾作用有两种方式： 和 。
10．某植物制造1克干物质需消耗水400克，则其蒸腾系数为 ；蒸腾效率为 。
11．影响蒸腾作用的环境因子主要是 、 、 和 。
12．水分跨膜移动的途径有 和 。
13．可以比较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标主要有： 、 、 和 。
植物生理学名词解释汇总
植物⽣理学名词解释汇总
第⼀章绪论
第⼆章⽔分代谢
1.内聚⼒
同类分⼦间的吸引⼒
2.粘附⼒
液相与固相间不同类分⼦间的吸引⼒
3.表⾯张⼒
处于界⾯的⽔分⼦受着垂直向内的拉⼒，这种作⽤于单位长度表⾯上的⼒，称为表⾯张⼒
4.⽑细作⽤
具有细微缝隙的物体或内径很⼩的细管（≤1mm），称为⽑细管。液体沿缝隙或⽑细管上升（或下降）的现象，称为⽑细作⽤
5.相对含⽔量（RWC）
6.⽔的化学势
当温度、压⼒及物质数量（除⽔以外的）⼀定时，体系中1mol⽔所具有的⾃由能，⽤µw表⽰
7.⽔势
在植物⽣理学中，⽔势是指每偏摩尔体积⽔的化学势
8.偏摩尔体积
偏摩尔体积是指在恒温、恒压，其他组分浓度不变情况下，混合体系中加⼊1摩尔物质（⽔）使体系的体积发⽣的变化
9.溶质势（ψs）
由于溶质颗粒的存在⽽引起体系⽔势降低的值，为溶质势（ψs）
10.衬质势（ψm）
由于衬质的存在⽽引起体系⽔势降低的数值，称为衬质势（ψm），为负值
11.压⼒势（ψp）
由于压⼒的存在⽽使体系⽔势改变是数值，为压⼒势（ψp）
12.重⼒势（ψg）
由于重⼒的存在⽽使体系⽔势改变是数值，为重⼒势（ψg）
13.集流
指液体中成群的原⼦或分⼦在压⼒梯度作⽤下共同移动的现象
14.扩散
物质分⼦由⾼化学势区域向低化学势区域转移，直到均匀分布的现象。扩散的动⼒均来⾃物质的化学势差（浓度差）
15.渗透作⽤
渗透是扩散的特殊形式，即溶液中溶剂分⼦通过半透膜（选择透性膜）的扩散
16.渗透吸⽔由于溶质势ψs下降⽽引起的细胞吸⽔，是含有液泡的细胞吸⽔的主要⽅式（以渗透作⽤为动⼒）
17.吸胀吸⽔
依赖于低的衬质势ψm⽽引起的细胞吸⽔，是⽆液泡的分⽣组织和⼲种⼦细胞的主要吸⽔⽅式。（以吸胀作⽤为动⼒）
18.降压吸⽔
因压⼒势ψp的降低⽽引起的细胞吸⽔。当蒸腾作⽤过于旺盛时，可能导致的吸⽔⽅式
19.主动吸⽔
由根系的⽣理活动⽽引起的吸⽔过程。动⼒是内⽪层内外的⽔势差（产⽣根压）
20.被动吸⽔
由枝叶蒸腾作⽤所引起的吸⽔过程。动⼒是蒸腾拉⼒
(整理)植物生理学大纲
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精品文档 植 物 生 理 学 大 纲
一、前言
植物生理学是生物专业和植物生产类各专业的一门专业基础课，也是高等 农林院校本科生物系列课程中的骨干课程。它是我校生命科学相关专业本科生必修的专业基础课程，总学时51，重点讲授各生理过程的基本概念、基本理论、重要机理，以及环境因素对各生
理过程的影响和调节作用的基础上，注意和农业生产间的联系，使植物生理学真正成为合理农业的理论基础。
二、课程的性质、地位和任务
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。生命活动是在水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用等基本代谢的基础上，表现出种子萌发、生长、运动、开花、结果等生长发育过程。这些生命活动是相互联系、相互依赖和相互制约的。近年来，随着研究的不断深入，植物生理学正朝着宏观和微观两个方向发展，从宏观上转向生态、环境研究，微观上把植物体的各种生理活动、物质、能量、信息的转化还
原到细胞和分子水平。植物生理学的任务是研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机理，并将这些研究成果应用于一切利用植物生产的事业中。
三、教学的基本要求和方法
植物生理学是属于基础理论学科，也是一门实验学科，实践性很强。对植物生理学教学的基本要求是尽量利用现代教学手段系统讲授植物生命活动中各种基本代谢，并在此基础上讲授从合子形成经种子、幼苗、营养生长直到开花、结果的整个生活周期中，植物在遗传因子控制和外界环境影响下，如何通过物质代谢、能量代谢和信息传递，在一定的时
间、空间、有序进行生长发育的规律机理。在教学中首先要注意使学生建立历史的观点、发展的观点，了解植物生理学的过去、现在和将来，又要知道本学科的发展方向。启发学生重视植物生理学研究中的思想方法和创新精神，学会查阅国内外科技文献，注意了解学科发展的新成就，新动向。学习前人总结理论知识的基础上，提出问题，分析问题，独立思考，进行自己的探索。注意辩证思维，把握知识间的内在联系。其次，在教学中一定要教育学生坚持理论联系实际详细讲解并启发学生认真学习植物生理学中有关研究的实验设计思想、方案、方法和实验结果及结果分析。在某种意义上说它比学习一项研究的结论更加重要。同时，教育学生要学好实验课，验证和丰富课堂理论，掌握科学实验方法，加精品文档