植物生理学复习笔记总结

1、.1 发育：细胞不断分化，形成新组织、新器官，及形态建成，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2 生长：增加细胞数目和扩大细胞体积而导致植物体积和质量的增加。一植物的物质生产和光能利用1 代谢：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。2 同化（合成代谢）。同化作用：植物从环境中吸收简单的无机物，形成自身组成物质并贮存能量的过程。如光合作用碳反应中消耗ATP，生成ADP和Pi3 异化（分解代谢）。异化作用：植物将自身组成物质分解而释放能量的过程。如呼吸作用中ADP和Pi合成ATP一1植物的水分生理1 代谢含水量抗性2 束

2、缚水：细胞质胶体微粒具有显著的亲水性，水分子距离胶粒越近，吸附力越强，相反吸附力越弱。靠近胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。3 自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分4 自由水参与各种新陈代谢，束缚水不参加。5 含水较多的溶胶，自由水/束缚水，代谢，抗性。含水较少的凝胶反之。6 水分在植物生命活动中的作用01 水分是细胞质的主要成分。02 水分是代谢作用过程的反应物质03 水分是植物对物质吸收和运输的溶剂04 水分能保持植物固有姿态05 水分具有特殊的理化性质给植物的生命活动带来便利7 植物吸水：扩散、集流、渗透作用8 扩散：一种自发过程，由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

3、区域移动，扩散是物质顺着浓度梯度进行。9 集流：液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。10 参透作用：物质依水势梯度而移动11 自由能：在温度恒定的条件下可用于做功的能量。12 化学能：1mol物质的自由能就是该物质的化学势，可衡量物质反应或做功所用的能量13 水势：每偏摩尔体积水的化学势差。水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除于水的偏摩尔体积所得的商，成为水势。14 化学式：15 注意点，重要。01 纯水的化学势为002 溶液越浓，水势越低03 水分子移动方向水势高水势低16 一个成长植物细胞的细胞壁主要由纤维分子组成17 根系吸水（径向传输）：水分从土壤溶液中传输至木质部导管的过程1

4、8 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

5、：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

6、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

7、小，水分利用率越高）35 气孔运动的机理01 淀粉-糖转化学说36 保卫细胞的叶绿体进行光合作用，导致CO2浓度的下降，引起pH升高，淀粉水解成可溶性糖，保卫细胞水势下降，便从周围下吸取水分，气孔边打开了。37 晚上则相反01 钾离子吸收学说38 光合作用产生的ATP，供给保卫细胞钾氢离子交换泵做功，使钾离子进入保卫细胞，于是保卫细胞水势下降，气孔就张开。01 苹果酸代谢学说39 在光下，保卫细胞进行光合作用，由淀粉转化的葡萄糖通过糖酵解作用，转化为磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)，同时保卫细胞的CO2浓度减少，pH上升，剩下的CO2大部分转变成碳酸氢盐(HCO3)，在PEP羧化酶作用下，HCO3与

8、PEP结合，形成草酰乙酸，再还原为苹果酸。苹果酸会产生H+，ATP使H-K交换泵开动，质子进入副卫细胞或表皮细胞，而K进入保卫细胞，于是保卫细胞水势下降，气孔就张开。 此外，气孔的开闭与脱落酸(ABA)有关。当将极低浓度的ABA施于叶片时，气孔就关闭。后来发现，当叶片缺水时，叶组织中ABA浓度升高，随后气孔关闭。40 保卫细胞01 含有淀粉磷酸化酶02 具有多种细胞器叶绿体，丰富的线粒体（进行化学反应，合成ATP，呼吸加强，提供能量）03 内壁厚，未必薄，壁纤维横向排列04 利于气孔张开，保卫细胞体积小，膨压变化迅速（少量溶质既用调节气孔开闭）05 与周围cell联系紧密，质膜有离子通道，外壁

9、有外连丝结构41 影响气孔运动的因素42 关照，温度，CO2对气孔影响显著 ABA促使气孔关闭 风速一2植物的矿质营养43 植物的矿质营养：指植物对矿质元素的吸收、转运和同化以及矿质元素在生命活动中的作用。44 矿质元素（灰分元素）：把植物烘干，充分燃烧时，有机体中的碳，氢，氧等二氧化碳、水分子态氮和氮的氧化物散失到空气中，余下一些不能挥发的残烬称为灰分。以二氧化物形式存在于灰分中的。45 必需元素：是指对植物生长发育必不可少的元素。标准如下：01 缺乏该元素，生长发育受阻，不能完成生活史。02 缺乏该元素，表现专一病症，加入该元素可恢复。03 该元素在植物营养生理上能表现直接的效果。46 植

10、物必需元素有十九种：N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Cu、B、Zn、Mn、Mo、Cl、 Ni 、 Na、Si、C、H、O。47 大量元素：植物需要量较大。其含量通常为植物干重0.01%以上的元素。 C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、 Si 等。48 微量元素：需要量很少，约占干重10-5-10-3%。Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni Na 、49 鉴定：溶液培养法，砂基培养法：气培法50 必需元素的生理功能01 细胞结构物质的组成成分。02 生命活动的调节者，如酶成分和酶的活化剂等。03 电化学作用，如渗透势、胶体稳定、电荷中和等。04 作为细胞信号转导的第二信使，如Ca+

11、51 缺素症01 N：植株生长矮小，分枝、分蘖少，叶片小而薄，花果易脱落：枝叶变黄，叶片早衰：氮可重复利用，老叶先表现症状。氮素过多，叶片大而绿，植株徒长，易倒伏及感病。02 P：植株分蘖分枝减少，茎、根纤细，植株矮小，花果脱落：蛋白质合成下降，糖运输受阻，利于花青素形成，叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。缺磷症首先表现在老叶。磷肥过多，叶上会出现小焦斑：易引起缺锌症。03 K：植株茎杆柔弱，易倒伏，抗旱寒性低，叶色变黄渐坏死。叶缘焦枯，生长缓慢。下部老叶先出现症状。04 Ca：初期顶芽、幼叶呈淡绿色，然后叶尖出现典型的钩状，随后坏死。缺素症状首先在幼茎幼叶上（Ca难移动）。05 Fe：最明显的

12、症状是幼叶幼茎缺绿发黄，下部叶仍为绿色。碱性土壤易缺铁06 S：硫不易移动，一般在幼叶表现症状，且新叶均衡失绿，呈黄色易脱落。07 Cu：叶片生长缓慢，呈现蓝绿色，幼叶缺绿，随后出现焦斑，会导致栅栏组织退化，气孔形成空腔。08 硼：受精不良，籽粒减少：小麦“花而不实”、棉花“蕾而不果”：甜菜干腐病、花椰菜褐病、马铃薯卷叶病等。（与植物的生殖，促进花粉形成、花粉萌发、花粉管伸长及受精）09 Zn;植物生长受阻，“小叶病”（叶片小而脆，丛生在一起，叶片上出现黄色斑点）10 Mn;不能形成叶绿素，叶脉间失绿褪色，叶脉保持绿色，是缺锰与缺铁的区别。11 Mo;缺钼时叶较小，叶脉间失绿，有坏死斑点，叶边

13、缘焦枯，向内卷曲：禾谷类作物缺钼籽粒皱缩或不能成籽粒。12 Cl;缺氯时，叶片萎蔫，失绿坏死，最后成褐色：根系生长受阻、变粗，根尖成棒状。镍;13 缺镍时，尿素积累过多导致叶尖坏死。52 矿质元素的利用不同的矿质元素的利用方式不同，大部分与体内的同化物合成复杂的有机物。01 N可合成AA、Pro、核酸、叶绿素、磷脂等。02 P可合成核苷酸、核酸、磷脂等。03 S可合成含S氨基酸、蛋白质、辅酶A等。04 Mg2+、Mn2+、Zn2+等作用酶的活化剂。05 K+、Cl-等可调节渗透势。53 有些元素可重复利用，有些元素不能。01 N、P、K、Mg易重复利用（缺素症先于老叶）。02 Cu、Zn有一定

14、程度的重复利用能力。03 S、Mn、Mo较难重复利用。04 Ca、Fe不能重复利用（症状先出现幼嫩茎尖和幼叶等部位。54 诊断：病征诊断法，化学分析诊断法55 生物膜：在细胞中，质膜、细胞器的膜、液泡膜56 膜具有选择透性和半透性。01 半透性：指对水分和溶质而言，水分子可以自由通过，溶质不易通过。02 选择透性：有些物质在膜上可以自由通过。最近的观点：质膜有通道（或微孔），每一种物质都有通道。57 膜的作用质膜01 使细胞内与外部分隔，起着调节和维持细胞内微环境相对稳定的作用02 细胞与它周围环境发生的一切联系和反应都必须通过膜来完成03 细胞内膜把各种细胞器与其它部分分隔开，有利于有秩地、

15、有条不紊地进行各种代谢活动04 许多酶埋藏在膜里或与酶结合在一起，所以细胞的许多生理生化活动是在膜上或在今邻道空间上进行58 细胞对矿物质元素的吸收：扩散，离子通道，载体，胞饮作用（主动吸收，被动吸收，胞饮作用）59 简单扩散：溶液中的溶质从浓度较高的区域跨膜移向浓度较低的邻近区域的现象。60 协助扩散：膜转运蛋白易让溶质顺着溶度梯度或电化学梯度跨膜运动，不需要细胞提供能量。61 离子通道：细胞膜中由通道蛋白构成的孔道，控制离子通过细胞膜。62 载体（载体蛋白、装运体、透过酶、运输酶）：一类跨膜运输的内在蛋白63 载体蛋白：单向运输载体，同向运输载体，反向运输载体01 单向运输载体：能催化分子

16、或离子单方向地顺着电化学梯度跨质膜运输02 同向运输载体：运输器与质膜外侧的H+结合的同时，又与另一分子或离子结合，同一方向运输。03 反向运输载体：运输器与质膜外侧的H+结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，同一方向运输。64 离子泵：膜内在蛋白。#165 胞饮作用;植物细胞原生质膜主动发生内陷，攫取溶液的过程。66 根对吸附态和难溶解盐的吸收;01 根对吸附态盐的吸收a 通过溶剂作媒介进行交换b 直接接触交换。02 根对难溶解性盐的吸收a 是通过根细胞呼吸放出二氧化碳进行溶解，b 是通过体内排出的有机酸进行溶解。67 影响根部吸收矿质元素的条件：温度，通气状况，溶液浓度，氢离子浓度，微

17、生物的影响菌根，离子之间的相互作用。68 根外营养（叶片营养）：植物地上部分吸收矿物质和小分子有机质如尿素，氨基酸等养分的过程。主要器官是叶片69 根外施肥的优点：1幼苗，根系不发达。2后期，植物根系吸收能力降低。3防止元素被土壤固定。4经济70 根部吸收的不同离子运输形式不同。01 N素多在根部转化成有机物（如Asp天冬氨酸、Asn天冬酰胺、Glu谷氨酸、Gln谷氨酰胺、Ala丙氨酸、Val缬氨酸等）02 P素主要是离子方式，少量合成为磷酰胆碱、ATP、ADP、AMP、6-P-G、6-P-F等。03 K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、SO42-等以离子形式。71 矿质元素运输途径01 根部

18、吸收的离子通过木质部的导管向上运输，同时也进行横向运输。02 叶部吸收的矿质主要是通过韧皮部向下运输，也进行横向运输。木质部运输，由下而上 韧皮部，双向运输72 植物的氮源：01 氮气（N2）：植物无法直接利用，须经固氮过程。固氮方式（生物固氮、工业固氮）。02 有机氮化物：主要来源于动物、植物、微生物躯体a 大分子含氮化合物，不能直接利用。b 小分子有机氮化物（氨基酸、酰胺、尿素等）。03 无机氮化物：植物的主要氮源（铵盐和硝酸盐等）。a 铵盐：可直接利用。合成氨基酸。b 硝酸盐：必须经代谢还原才能利用。73 硝酸盐的同化：植物细胞吸收的硝酸盐必须被硝酸还原酶和亚硝酸还原酶还原成铵才能被植物

19、利用。（NR硝酸还原酶）部位根和叶，而且根中硝酸盐的还原比例随温度和植物年龄的增加而增大，白天还原速度比夜间快。01 硝酸还原酶催化硝酸盐还原为亚硝酸盐。NO3-+NAD(P)H+H+NO2-+NAD(P)+H2O02 亚硝酸还原酶催化亚硝酸盐还原为铵。NO2-+6e-+8H+NH4+2H2O74 NR：是一种诱导酶，催化硝酸盐还原为亚硝酸盐，是可溶性的钼黄素蛋白，由黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、细胞色素b557和钼复合体组成。75 诱导酶（适应酶）：植物本来不含有的某种酶，在特定外来物质的诱导下，生成的酶76 氨的同化：植物从土壤中吸收或经硝酸盐还原形成的铵,会在植物体内的根、根瘤、叶部进行

20、同化，转化为氨基酸。01 氨的同化是通过谷氨酸合成酶进行的。02 主要的酶是谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）。还有谷氨酸脱氢酶（GDH）也参与氨的同化过程。77 同氮酶：铁蛋白和钼铁蛋白78 生物固氮：某些微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物的过程。79 施肥指标01 土壤营养丰缺指标。土壤肥力是个综合指标，要求根据各地的土壤、气候、耕作管理水平不同以及对作物产量和土壤营养的要求而异02 作物营养丰缺指标形态、生理指标a 形态指标1.长相:N肥多，生长快，叶片大、浓：N不足，生长慢，叶色淡，叶短而直。2.叶色:叶色深，则氮和叶绿素含量高。b 生理指标1. 体内养分状况“叶分

21、析”法测定叶片或叶鞘等组织中矿质元素含量，来判定营养的丰缺情况2. 叶绿素含量 南京地区小麦返青期功能叶中叶绿素含量：占干重1.7-2.0%为宜，低于1.7%缺氮：拔节期1.2-1.5%为宜，低于1.1%为缺肥，高于1.7%为太多：孕穗期2.1-2.5%为宜。3. 酰胺和淀粉含量水稻叶片：幼穗分化期测定未展叶或半展叶中的Asn，测到则氮肥足，反之，则表示缺氮。水稻叶鞘：淀粉多，氮肥缺，不足则淀粉多。4. 酶活性某些酶的活性，矿质元素是酶的辅基或活化剂。一3植物的光合作用1 异养植物：只能利用现成的有机物作为营养2 自养植物：能利用无机碳化合物作为营养，并且将它合成有机物3 碳素同化作用：自养植

22、物吸收CO2转变成有机物质的过程4 光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2和水，制造有机物质并释放氧气的过程5 光合作用的重要性（1） 把无机物变为有机物，是动物的食品和微生物分解物的基础。（2） 生命活动和人类生产活动的能量主要来源。（3） 保护环境。持大气中氧和二氧化碳比例的稳定。（4） 光合作用带动自然界其它物质循环。6 叶绿体膜：内膜，外膜。内膜具有控制代谢物质进出叶绿体的功能。7 基质：叶绿体膜内的基础物质8 类囊体：每个片层是由资深闭合的双层薄片组成，呈压扁了的包囊状，即是类囊体（基粒类囊体和基质类囊体）9 类囊体膜：光合膜：光合作用的能量转换在类囊体膜上完成10 嗜锇滴（脂

23、滴）：在叶绿体的基质中有一类易与锇酸结合的颗粒。主要成分是亲脂性的醌类物质。嗜锇滴的生理功能大概是起叶绿体脂质仓库的作用，因为片层合成时需要脂质，便从嗜锇滴调用，嗜锇滴逐渐减少，当叶绿体衰老，片层解体时，嗜锇滴体积逐渐增大。11 叶绿素，镁，卟啉环，亲水的头部，和颜色来源。叶醇基，亲脂的尾巴12 荧光现象；叶绿素溶液哎透射光下呈现绿色，在反射光下呈红色（a为血红，b为棕红）的现象13 磷光现象；叶绿素在光照时能辐射荧光后，去掉光源，还能继续辐射出极微弱的红光的现象14 黄化现象；这种缺乏某一个条件而阻止叶绿素形成，使叶子发黄的现象15 吸收光谱；把溶液放在光源和分光镜的中间，在光谱上出现黑线或

24、暗带，这种光谱叫做吸收光谱16 光合链：在类囊体膜上的PSII和PSI之间几种排列紧密的电子传递体完成电子传递的总轨道，称为光合链。17 同化力；由于ATP和NADPH用于碳反应中CO2的同化，所以，把这两种物质合称为同化力18 光合作用：（能量转换角度）（1） 原初反应-光能的吸收、传递和转化为电能。（2） 电子传递和光合磷酸化-电能转化为活跃的化学能。（3） 碳的同化作用-活跃的化学能转变为稳定的化学能。1,2为光反应，3为碳反应19 原初反应；它是指光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程20 聚光色素（天线色素）:包括全部chlb和大部分chla、叶黄素、胡萝卜素

25、。捕获（吸收）光能，并将光能以诱导共振方式传递到反应中心的大多数色素分子。21 光合单位=聚光色素系统+反应中心（作用中心）22 作用中心（反应中心）；是将光能转变为化学能的膜蛋白复合体，其中包含参与能量转换的特殊叶绿素a对，脱镁叶绿素和醌等电子受体分子。反应中心包括反应中心色素分子P 、原初电子受体A和原初电子供体D 。 23 叶黄素和胡萝卜素的作用：吸收光能、保护叶绿素分子 。24 注意只有一个色素吸收光能发生光的化学反应，称为 反应中心色素分子；其余的为吸收、传递光能的称为聚光色素。25 爱默生效应（增益效应）；把两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象26 光系统；（1） PS的光反应

26、是短波光反应，其主要特征是水的光解和放氧。 （2） PS的作用中心色素分子P680. PS的光反应是长波光反应，其主要特征是NADP的还原。 PS的作用中心色素分子P700.27 光合电子传递；原初反应中产生高能的电子经过一系列的电子传递体，传递NADP+,产生NADPH的过程28 光合电子传递抑制剂；一些化合物可阻断光合电子传递，抑制光合作用。Eg ，敌草隆（DCMU）阻止PSQB的还原，百草枯抑制PSFd的还原DBMIB与PQ竞争阻止电子传到Cytb6f。29 希尔反应；光照下，离体叶绿体类囊体能将含有高铁的化合物30 光合磷酸化；利用光合电子传递链产生的势能将ADP和Pi合成ATP的过程

27、。在光合作用中由光驱动并驱动存贮在跨类类囊体膜的质子梯度的能量把ADP磷酸合成ATP的过程31 类型；非循环光合磷酸化，循环光合磷酸化（1） 非（2） 循环32 固定CO2的生化途径；卡尔文循环，C4途径，景天酸途径、33 卡尔文循环，又称还原戊糖循环（RPPP）或者C3途径。其循环受体是核酮糖二磷酸（RuBP）。是所有植物光合作用碳同化的基本途径。分为3个阶段；（1） 羧化阶段：1.5-二磷酸核酮糖(RUBP)接受CO2转化为2分子的3-磷酸甘油酸（2） 还原阶段： 3-磷酸甘油酸在光合电子传递及光合磷酸化中形成的同化力推动下，形成3-磷酸甘油醛（3） 更新阶段： 3-磷酸甘油醛再生为RUB

28、P34 C4植物在叶肉细胞(MC)、维管束鞘细胞(BSC)中均含有叶绿体。35 C4途径：甘蔗和玉米等的CO2固定最初的稳定产物是四碳二羧酸化合物（苹果酸和天冬氨酸），故称四碳二羧酸途径，简称C4途径36 C4植物除具有C4途径外，也具有C3途径。（1） 在叶肉细胞中含有PEP羧化酶，(叶绿体片层发达，基质退化)（2） 在维管束鞘细胞中具有C3途径的酶。（叶绿体片层退化，基质发达）片层光反应，基质暗反应37 C4途径步骤 ：（1） .羧化阶段：磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）接受CO2在PEP羧化酶作用下生成草酰乙酸。（2） 还原或转氨阶段 （3） 脱羧阶段,定位：BSC的叶绿体基质中（4） 底物的

29、再生阶段38 C4途径的意义（1） PEPC对底物CO2亲和力比较高（2） C4途径起着CO2泵的作用，提高Rubisco的羧化活力，降低光呼吸。（3） 光合产物易于运走，使植物光合效率提高。（4） 多耗能量，高温、强光、干旱、低CO2下，C4植物光合效率高于C3。39 景天酸代谢途径:晚上温度降低-气孔开放运入CO2并储存-白天气孔关闭，同化晚上吸收的CO2。40 淀粉在叶绿体内合成，蔗糖在胞质溶胶中合成。丙糖磷酸是光合作用合成的最初糖类。41 光呼吸（C2光呼吸碳氧化循环）:绿色细胞在光下吸收氧气，放出二氧化碳的过程。又成为乙醇酸氧化途径。光照下，Rubisco把RuBP氧化成乙醇酸磷酸。

30、故RuBP具有双重功效，即可和CO2反应又可以和O2反应。42 光呼吸和暗呼吸的区别光呼吸暗呼吸底物乙醇酸葡萄糖途径-C2途径，光下TCA途径等，光、暗下部位三个细胞器细胞质或线粒体O2对CO2反应CO2/O2无影响43 光呼吸的意义（1） 不可避免性，与Rubisco性质有关（2） 消耗了光合的 20%-40%碳素，同化力被浪费了。（3） 防止高光强对光合机构的破坏作用。（4） 消除乙醇酸。（5） 防止O2对碳同化的抑制作用。（6） 光合作用中磷酸丙糖的补充途径。44 光合速率及表示单位（1） CO2吸收： mol. dm-2.s-1 （2） O2释放： mol.dm-2.h-1（3） 干物

31、质积累：mg.dm-2.h-1（4） 总光合速率=净光合速率+光呼吸+暗呼吸45 净光合速率（表观光合作用）；一般测定光合速率的办法都没有把叶子的线粒体呼吸和光呼吸考虑在内，所以测得的实际就是。46 光补偿点：叶片光合速率等于呼吸速率时的光强。47 光饱和点：开始达到光合速率最大值时的光强。温室中,降低室温、通风换气、增施CO248 光抑制现象:光能超过所能利用的量时引起光合效率降低（高温、低温、干旱、强光时更严重）。花卉栽培时应用遮荫网49 影响光合作用的因素。1光照，2CO2 3温度 4矿质元素 5水分 6光合速率的日变化 （内部，不同部位，不同生育期） 50 提高官能利用率的途径（1）

32、提高光合速率（2） 增加光合面积（3） 延长光合时间：增加复种指数，补充光照(复种指数全年内农作物的收获面积对耕地面积之比)51 温室效应：大气层中的CO2能强烈地吸收红外线，太阳辐射的能量在大气层中就“易入难出”，温度上升，像温室一样，由此产生“温室效应”。52 C4植物叶片的维管束鞘薄壁细胞中有克兰茨结构（Kranz structure），又称“花环结构”。53 C4低光呼吸植物。54 C4植物中PEPC活性较强，对CO2的亲和力大，加之C4酸是由叶肉细胞进入维管束鞘，这种酶就起了“CO2泵”的作用，把外界的CO2压进维管束鞘细胞中去。，此外，光呼吸酶系主要集中在维管束鞘薄壁细胞中，光呼吸

33、就局限在维管束鞘那日进行。这样子，放出的二氧化碳又被再次利用。二植物体内物质和能量的转变二4植物的呼吸作用1 呼吸作用和光合作用是细胞代谢的核心2 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。3 呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸4 有氧呼吸：指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成H2O，同时释放能量的过程。5 无氧呼吸：一般指在无氧条件下，细胞把某些有机物质分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。有氧呼吸无氧呼吸氧气无氧有机质彻底分解有机质不彻底分解C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量（酒精）C6H12O6 2C

34、2H5OH+2CO2+能量（乳酸）C6H12O6 2CH3CHOHCOOH +能量6 呼吸作用的生理意义（1） 呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量。（2） 呼吸作用为其他化合物合成提供原料（3） 为植物代谢活动提供还原力（4） 增强抗病和免疫能力7 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，知道形成水和CO2为止，故称这个过程为三羧酸循环。（1） 细胞质中进行，将有机物在无氧状态下分解为丙酮酸的过程。（2） 是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径。（3） 是厌氧生物的能量来源。（4） 丙酮酸是各种代谢的重要的中间产物。8 丙酮酸进入TCA

35、C循环的意义和特点1.丙酮酸经过TCAC循环氧化生成3CO2，该过程是靠被氧化底物分子中的氧和水分子中的氧来实现的2.丙酮酸经过TCAC循环有5个步氧化反应脱下5对氢，其中4对用于还原NADH+，另一对从琥珀酸上脱下来的氢，是将膜可溶性的UQ还原UQH2，它们经过呼吸链传递给分子氧形成水同时氧化磷酸化形成ATP3. TCAC循环中虽然没有O2参加，但必须在有氧的条件下经过呼吸链的电子传递，才能使NAD+、FAD和UQ再生4. TCAC循环的一些中间产物是氨基酸、蛋白质、脂肪酸三生物合成的前提。9 EMP的化学反应（1） 己糖的磷酸化（2） 己糖的裂解（3） ATP和丙酮酸的生成10 TCA循环

36、在线粒体中进行，意义（1） 是有机体获得生命活动所需能量的最主要途径G有氧分解所产生的ATP数远超过EMP或G无氧降解;脂肪、Aa等彻底分解氧化也主要通过TCA循环。（2） 是物质代谢的枢纽TCA循环是糖、脂肪、Aa等彻底分解的共同途径;中间产物是合成其他化合物的碳骨架（3） TCA循环是发酵产物重新氧化的途径11 戊糖磷酸途径：在高等植物中，还发现可以不经过无氧呼吸生成丙酮酸而进行有氧呼吸的途径。12 磷酸戊糖途径的意义1.该途径不需要通过糖酵解，而对葡萄糖进行直接氧化的过程。2.该途径所需要的辅酶不同于EMP-TCAC循环中的NAD+而是NADP+。3.生成重要的中间产物参与其它重要有机物

37、的合成4.该途径中的一些中间产物丙糖、丁糖、戊糖、己糖及庚糖的磷酸酯也是卡尔文循环的中间产物；使呼吸作用和光合作用连接起来。13 乙醇酸循环（1） 在乙醛酸体中进行（2） 两个关键酶-异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶（3） 植物和微生物体中有乙醛酸体（4） 油类种子萌发时，存在乙醛酸循环14 EMP和ATP的辅酶是NAD+ PPP的辅酶是NADP+15 生物氧化：有机物质在生物体细胞内进行氧化分解和释放能量的过程。16 呼吸链（电子传递链）：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径，传递到分子氧的总过程。17 呼吸传递体可分两大类：氢传递体与电子传递体。（1）

38、氢传递体：NAD（辅酶 ）、NADP（辅酶 ）FMN（黄素单核甘酸）FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）、UQ等既可传递电子有可传递质子。（2） 电子传递体：细胞色素系统和某些黄素蛋白、铁硫蛋白（Fe-S）。18 氧化磷酸化作用：在生物氧化中，电子经过线粒体的电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和Pi合成ATP的过程。19 磷/氧比（P/O）：是指氧化磷酸化中每吸收一个氧原子时所酯化无机磷酸分子数或产生ATP分子数之比值。20 氧化磷酸化的抑制；解偶联和抑制氧化磷酸化21 解偶联：指呼吸链与氧化磷酸化的偶联遭到破坏的现象。NDP22 抑制氧化磷酸化；有些化合物能阻断呼吸链中某一部分的电子传

39、递，就破坏了氧化磷酸化。鱼藤酮，安米妥 阻断电子由NADH到UQ的传递。丙二酸阻断电子向琥珀酸传至FAD，抗霉素A抑制电子从Cyt b传递到Cyt c1；氰化物、叠氮化物和co组织电子由Cyt a/a3 到氧23 末端氧化酶：是把底物的电子通过电子传递系统最后传递给分子氧并形成水或过氧化氢的酶类。（1） 细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶动植物以及微生物中普遍存在的末端氧化酶系统，存在与线粒体中。主要接受Cyta3的电子，传递给氧 P/O3。与氧的亲和力极高受KCN（氰化钾），NaN3(叠氮化钠)、CO所抑制。（2） 交替氧化酶和抗氰呼吸不受氰化物的抑制，受SHAM抑制。直接从UQ得到电子，传递给氧

40、，P/O1。与氧的亲和力高。著名的例子-天南星科的佛焰花序，具有以下作用：放热增温，促进植物开花、种子萌发。增加乙烯生成，促进成熟和衰老。防御真菌感染分流电子（3） 抗坏血酸氧化酶在蔬菜和果实中较多。与植物的受精过程有密切关系，有利于胚珠的发育。 （4） 酚氧化酶 （酚氧化酶和底物在细胞质中是分开的）伤呼吸；当细胞受到破坏时，酚氧化酶和底物（酚）接触，发生反应，将酚氧化成棕褐色的醌，醌对微生物有毒，以防止植物感染。12为线粒体内，34线粒体外24 抗氰呼吸（交替途径，交替呼吸途径）：在氰化物存在下，某些植物呼吸不受抑制，所以把这种呼吸称为抗氰呼吸。25 交替氧化酶：是抗氰呼吸的末端氧化酶，可把

41、电子传给氧。底物水平磷酸化：是从底物分子直接转移磷酸基给ADP，生成ATP。26 巴斯德效应：氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累。这种现象称为巴斯德效应。27 呼吸代谢的调控（1） 巴斯德效应和糖酵解的调节巴斯德效应产生的原因：有两种关键的调节酶：磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶（EMP的调节酶）。在有氧时，ATP、柠檬酸浓度提高，两种酶的活性下降，糖酵解受阻；反之糖酵解加强。（2） 戊糖磷酸途径和三羧酸循环的调节戊糖磷酸途径主要受NADPH的调节当NADPH/ NADP升高，抑制G-6-P脱氢酶活性，PPP降低当NADPH/ NADP降低，促进G-6-P脱氢酶活性，PPP升高三羧酸循环的

42、调节是多方面的，主要和NADH、ATP、AMP、柠檬酸有关。28 能荷：ATP-ADP-AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量。能荷（EC）= (ATP+1/2ADP)/ (ATP+ADP+AMP)（1） 细胞中腺嘌呤核苷酸全为ATP，能荷为1.0（2） 细胞中腺嘌呤核苷酸全为ADP，能荷为0.5（3） 细胞中腺嘌呤核苷酸全为AMP，能荷为0.029 影响呼吸作用的因素（1） 呼吸作用指标（呼吸速率和呼吸商）a 呼吸速率：单位时间单位重量放出CO2的量(QCO2)或吸收的O2的量(QO2)来表示。b 呼吸商(RQ)：植物组织放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值，又称呼吸系数。RQ=1 葡萄糖为底

43、物RQ1 富含氢的物质（脂肪等，H/O大）为底物RQ 1 氧比碳水化合物多的有机酸为底物RQ = 无氧呼吸（2） 内部因素对呼吸速率的影响不同植株生长快的呼吸快，生长慢的呼吸速率慢同植株生在旺盛，幼嫩的器官呼吸速率慢，年长的呼吸速率快生殖器官呼吸速率比营养器官快（3） 外部因素对呼吸速率的影响a 温度最低温、最适温和最高温。温度系数-由于温度升高100C而引起呼吸速率的增加，称为温度系数。b 氧气与二氧化碳的浓度无氧呼吸的危害：1产生的能量少2酒精积累，引起作物中毒3缺乏有氧呼吸产生的中间产物4土壤中的厌氧细菌活跃，造成肥料损失c 机械损伤机械损伤会显著加快组织的呼吸速率（多酚氧化酶活性提高）

44、。因此，在采收、包装、运输和贮藏多汁果实和蔬菜时，应尽量防止机械损伤。30 呼吸速率：是最常用的生理指标，可用植物的单位鲜重、干重或原生质（以含氮量）表示，或者在一定时间内所放出的二氧化碳的体积，或所吸收的氧气的体积表示。31 呼吸商（RQ）：是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标。32 温度系数（Q10）：由于温度升高10而引起的反应速率的增加。 Q10=（t+10）时的速率/t时的速率33 糖酵解：胞质溶胶中的己糖在无氧状态或有氧状态下均能分解成丙酮酸的过程。二5植物体内有机物的代谢1 初生代谢物：糖类、脂肪、核酸和蛋白质等是初生代谢的产物，称为初生代谢物。2 次生代谢物：由糖类等有

45、机物次生代谢衍生出来的物质。3 萜类：是植物界中广泛存在的一类次生代谢物，一般不溶于水。由戊二烯组成的。4 酚类：是芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合物，种类繁多，是重要的次生代谢物之一。5 生物碱：是一类含氮杂环化合物，通常有一个含N杂环，其碱性即来自含N的环。二6植物体内有机质的运输1 有机质的运输系统（1） 短距离运输：指细胞内以及细胞间的运输，距离在微米到毫米之间。a 胞内运输：指细胞内细胞器之间的物质交换。运输方式：分子扩散，原生质环流，细胞器膜内外物质交换等。b 胞间运输：指细胞之间短距离的质外体运输、共质体运输以及质外体-共质体替代运输。运输距离 um 运输方式

46、： a.被动转运，b.主动转动，c.内吞或胞饮作用、转移细胞（TC）：在共质体一质外体交替运输过程中起转运过渡作用的特化细胞。结构特征是：细胞壁及质膜内突生长，形成许多折叠片层，扩大了质膜表面，增加溶质内外转运的面积。（2） 长距离运输：指器官之间、源库之间的运输，需要通过输导组织，距离从几厘米到上百米。a 维管系统的组成与功能组成：木质部、韧皮部、维管束鞘功能：物质长距离运输的通道；（木质部运输水、无机营养物质；韧皮部运输同化物）b 物质运输的一般规律无机营养在木质部上运，在韧皮部下运；同化物在韧皮部运输，上运、下运方向取决于库位置；含氮有机物和激素根系合成经木质部运输，冠部合成韧皮部运输；

47、组织内可以侧向运输（横向运输）；在春季树木展叶前，糖、氨基酸，激素等有机物沿木质部运输树皮主要是韧皮部，运输同化产物，剥皮破坏了韧皮部，根系没有同化物，不能生长；树心是木质部，主要是死的导管，不能完全烂掉，靠近树皮附近有少量木质部，可以运输水份和无机营养物质，保证植物的生长c 韧皮部运输筛管：有机物运输的主要通道伴胞：筛管分子一伴胞复合体（SE-CC，在筛管吸收与分泌同化物,推动筛管物质运输等方面有重要作用）薄壁细胞：源端和库端有许多薄壁细胞P-蛋白：位于筛管内壁，是一种韧皮运输蛋白。胼胝质：-1.3-葡聚糖韧皮部受损伤后 P蛋白在筛孔周围累积并形成凝胶堵塞筛孔维持正压力减少同化物损失。2 胞

48、间连丝：是连接两个相邻植物细胞的胞质通道，行使水分、营养物质、小的信号分子，以及大分子的胞质运输功能。3 韧皮部装载：是指光合产物从叶肉细胞到筛分子-伴胞复合体的整个过程。（1） 特点：1.逆浓度梯度进行； 2.需能过程；3.具有选择性。（2） 装载途径：共质体途径共质体-质外体-共质体替代途径4 聚体-陷阱模型：叶肉细胞合成的蔗糖运到维管束鞘细胞，经过众多的胞间连丝，进入居间细胞，居间细胞的运输蔗糖分别与1或2个半乳糖分子合成棉子糖或水苏糖，这两种糖分子大，不能扩散会维管束鞘细胞，只能运送到筛分子。5 韧皮部卸出：是指装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程。a 途径：共质体途径 质外

49、体途径b 特点：依赖库的代谢进入库组织6 源强度：源同化物形成和输出的能力。 光合速率TP从叶绿体向细胞质的输出速率叶肉细胞蔗糖的合成速率（ 蔗糖磷酸合成酶，FBPCase） 7 库强度：库器官输入同化物的能力，决定着 植株内同化物的分配形式。（1） 库强度=库容量库活力（2） 真正库强度=呼吸强度+表现库强度（干物质积累速率）（3） 使用库（代谢库）：分生组织和幼嫩器官，其大部分输入 同化物用于生长。 （4） 贮藏库：贮藏器官（果实、块茎、块根）（5） 同化物用于贮藏。同化物是否再输出 ： 可逆库（临时库，中间库） 不可逆库（最终库） 同化物是否再输出 ： 可逆库（临时库，中间库）不可逆库（

50、最终库） 8 源库单位：同化物在供求上有对应关系的源与库以及二者之间的输导系统。源库单位具有可变性9 同化物分配与产量的关系影响同化物分配的三要素（1） 供应能力；源的同化物能否输出以及输出多少。（2） 竞争能力；库对同化物的吸引和“争调”的能力。（3） 运输能力；源、库之间的输导系统的联系、畅通程度和距离远近有关10 同化物运输的规律（1） 由源库；（2） 优先供应，光合产物一般优先分配到生长中心；（3） 就近供应， 源一库单位内供应；（4） 同侧运输；功能叶之间无同化物供应关系。11 蔗糖及其同系的非还原糖是韧皮部运输物的主要形式。光合作用的主要产物；（1） 蔗糖分子最小，移动大，溶解度大

51、；（2） 蔗糖是非还原性糖，化学性质稳定；（3） 蔗糖是含有高水解自由能的化合物12 韧皮部运输方向；源（制造同化物的器官）库（需求同化物的器官） 由于源库相对位置不同，同化物既可向顶也可向基部运输。13 韧皮部运输的机理（1） 压力流动学说a 基本论点：同化物在筛管内是随液流的流动而流动，而液流的流动是由输导系统两端的膨压差引起的。b 新压力流动学说：同化物在筛管内运输是一种集流，由源库两侧SE-CC复合体内渗透作用所形成的压力梯度 （压力差：0.12-0.46MPa）所驱动 。在源端，光合产物被不断地装载到SE-CC复合体中，浓度增加，水势降低，从邻近的木质部吸水膨胀，压力势升高，推动物质

52、向库端流动；在库端，同化物不断从SE-CC复合体卸出到库中，浓度降低，水势增加，水分则流向邻近的木质部，从而引起库端压力势下降，推动物质向库端流动。于是源库两端便产生了压力势差，推动物质由源到库源源不断地流动。c 压力流动学说遇到的两大难题： 1筛管细胞内阻力很大，要保持很快的流速，压力势差不够大；2不能解释双向运输。（2） 细胞质泵动学说：筛管分子内腔的细胞质呈几条长丝，形成胞纵连束，纵跨筛管分子，束内呈环状的蛋白质丝反复地、有节奏地收缩和张弛，产生蠕动，把细胞质长距离泵走，糖份随之流动。可解释同化物的双向运输问题。（3） 收缩蛋白学说：一、筛管内p-蛋白是空心管状物，成束贯穿与筛孔，通过p

53、-蛋白的蠕动推动物质的集流运动。二、空心管壁上有大量的有P-蛋白组成的微纤丝，一端固定，一端游离于筛管细胞质内，似鞭毛一样的颤动，驱动空心管内物质脉冲状流动。P-蛋白的收缩需要消耗代谢能量。细胞质泵动和收缩蛋白学说对压力学说的补充与完善，主要解决两个方面的问题：一、双向运输二、运输过程需要能量的供应14 压力流学说：主张筛管中溶液流（急流）运输是由源和库端之间渗透产生的压力梯度推动。15 胞质泵动学说：筛分子内腔的细胞质呈几条长丝状，形成胞纵连束，纵跨筛分子，每束直径为1到几微米。在束内呈环状的蛋白质丝反复地、有节奏地收缩和张弛，就产生一种蠕动，把细胞质长距离泵走，糖分就随之流动。此学说为胞质

54、泵动学说。16 收缩蛋白学说：有人根据筛管内有许多具收缩能力的P蛋白，认为是它在推动筛管汁液运行，因此称这个学说为收缩蛋白学说。17 配置：是指源叶中新形成同化产物的代谢转化。18 分配：是指新形成同化产物在各种库之间的分布。库强度：在同一植株中，很多部分都是需要有机物的，但同化产物究竟分配到哪里，分配多少，就决定于各部分的竞争能力大小，亦即各库间强度的差异。19 库强度等于库容量和库活力的乘积20 生长中心；以不同生育期来说，作物不同发育期中各有明显的分配方向三植物的生长和发育三7细胞信号转导1 植物细胞信号转导；细胞偶联各种刺激信号（包括各种内外源刺激信号）与其引起的特定生理效应的一系列分

55、子反应机制2 信号刺激到生理生化变化包括（1） 信号与细胞表面受体结合（2） 跨膜信号转换（3） 细胞内的信号传递、放大与整合（4） 引起生理生化变化也有一些信号可进入细胞，与细胞内部的受体结合进一步调节基因转录等过程3 信号；对植物体来说，环境变化就是刺激，就是信号。化学信号（配体），物理信号4 受体；能特异识别并结合信号，在细胞内放大和传递信号的物质。受体存在于细胞膜、或亚细胞组分（细胞核、液泡膜）。类型：（1） 细胞表面受体：离子通道偶联受体 G蛋白连接受体 酶关联受体（2） 细胞内受体5 跨膜信号；信号与细胞表面的受体结合后，通过受体结合之后，通过受体将信号传递进入细胞内的过程6 G蛋白：GTP结合调节蛋白。它们都能结合GTP或GDP。结合GTP后都呈活化态 ，将胞外信号转换成胞内信号；GTP被水解为GDP后都呈非活化态。可分为两大类：（1） 异源三体G蛋白：三种亚基（a、b、g）构成（2） 小G蛋白：一个亚基的单体。7 G蛋白的效应器：腺苷酸环化酶(AC) 磷脂酶（PLC） Ca2+通道8 第二信使；c AMP c GMP cGMP、H+、H2O2、Mg2+ Ca2 等9 Ca2信号产生后,通过下游钙结合蛋白继续产生不同的生理效应,如钙调素（CaM）、钙