植物生理学复习资料(第七版)(共9页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上名词解释植物生理学：研究植物生命活动规律的科学，内容大致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水孔蛋白：细胞膜或液泡膜，可减少水分跨膜运输阻力，加快水分子进出生物膜的跨膜通道蛋白质，具有选择性压力势：当细胞吸水，原生质体膨胀，形成一种压迫细胞壁的力量。细胞壁受到挤压后，形成一股反弹力，限制原生质体的膨胀，压力势是这两股力存在而增加的水势的值（一般正数）伤流：由于根压作用，从植物伤口或折断的部位流出液体的现象吐水：由于根压作用，从叶尖或叶边缘的水孔流出液滴的现象蒸腾作用：水分从叶片以水蒸气的形式散失到大气离子的选择吸收：植物对同一溶液中不同离子或同一

2、盐分中的阴、阳离子吸收比例不同的现象单盐毒害：用只含一种盐的溶液培养植物时，会引起植物生长不正常而表现出毒害的现象离子颉颃：在发生单盐毒害的溶液中再加入少量其他金属离子能减弱或消除这种单盐毒害，离子之间这种作用称之为离子颉颃诱导酶：植物本来不含的某种酶，但在特定外来物质的诱导下，可以生成这种酶生物固氮：在固氮酶的催化作用下将分子氮还原成氨的过程光合作用：绿色植物吸收阳光能，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的过程荧光现象：叶绿体色素溶液在透射光时呈绿色，反射光下呈红色的现象原初反应：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，指色素分子吸收光能、传递将光能转化成电能的过

3、程光合磷酸化：叶绿体利用光能驱动电子传递建立跨类囊体的质子动力势，质子动力势将ADP和无机磷酸合成ATP的过程碳同化：利用光反应形成的同化力将CO2还原形成糖类物质的过程光补偿点：同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度有氧呼吸：生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放能量的过程无氧呼吸：在无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程电子传递链（呼吸链）：呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一些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氧化磷酸化：在生物氧

4、化中，电子经过线粒体电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的过程末端氧化酶：把底物的电子传递到电子传递系统的最后一步，把电子传递给分子氧并形成水或过氧化氢的酶巴斯德效应：氧气可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累腺苷酸能荷调节：ATP-ADP-AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量质外体：物体中的细胞壁、细胞间隙和木质部导管的连续系统共质体：由胞间连丝及原生质膜本身把植物各细胞原生质连成一体的体系初级代谢产物：光合作用的直接产物，糖类、脂肪、核酸、蛋白质等次级代谢产物：萜类、酚类、生物碱由糖类等有机物次级代谢衍生出来的物质生长：植物体积增大，通过细胞分裂和扩大来完

5、成发育：在整个生活史上，植物的构造和机能从简单到复杂的变化过程，表现为组织和器官的分化形态建成：在植物的发育过程中，由于不同细胞逐渐向不同方向分化，从而形成具有各种特殊构造和机能的细胞、组织和器官细胞分化：分生组织的幼嫩细胞发育成为具有各种形态结构和生理代谢功能的成形细胞的过程种子的寿命：种子成熟到失去生命力所经历的时间极性：植物分化和形态建成中的一个基本现象，植物器官、组织甚至细胞在不同的轴向上存在某种形态结构和生理生化上的梯度差异细胞的全能性：植物体的每个细胞都携带一套完整的基因组，并且具有发育成完整植株的潜在能力脱分化：已有高度分化的细胞和组织，在培养条件下逐渐丧失其特有分化能力的过程

6、愈伤组织：脱分化后新形成的细胞群再分化：已经脱分化的细胞在一定条件下，又可经过愈伤组织或胚状体，再分化出根和芽，形成完整植株生长大周期：植物器官或整株植物的生长速率表现出“慢一快一慢”的基本规律，即开始时生长缓慢，以后逐渐加快，达到最高速度后又减慢以至最后停止，这一生长全过程称为生长大周期顶端优势：顶芽优先生长,而侧芽生长受抑制的现象生长的温周期现象：植物对日温较高和夜温较低的周期性变化的反应生理钟：生物因对昼夜的适应而产生生理上有周期性波动的内在节奏光周期：一天中，白天和黑夜的相对长度 感受部位：叶片 传输途径：韧皮部光周期现象：植物对白天和黑夜的相对长度的反应 光周期诱导：植物只需要一定时

7、间适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期下，仍然可以长期保持刺激的效果 同源异型：分生组织系列产物中一类成员转变为该系列中形态或性质不同的另一类成员受精作用：植物开花之后，经过花粉在柱头上的萌发、花粉管进入胚囊和配子融合等一系列过程完成受精作用自交不亲和性：植物花粉落在同花雌蕊的柱头上不能受精的现象呼吸跃变：当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先是降低，然后突然升高，之后又下降的现象花粉萌发的群体效应：单位面积内，花粉的数量越多，花粉管的萌发和生长越好蒙导花粉：授予生活的不亲和性花粉的同时，混合一些杀死的亲和的花粉，可使柱头不能识别不亲和的花粉细胞程序性死亡：主动的、生理性的细胞死亡，死亡

8、过程由细胞内业已存在的、由基因编码的程序控制第一章 植物的水分生理植物体内的水分以自由水和束缚水两种形式存在自由水与代谢强度呈正比、束缚水与抗逆性呈正比水在植物体中的作用细胞质主要成分参与代谢反应、光合作用、呼吸作用、有机物的同化和异化作用物质运输和吸收的溶剂保持植物坚挺水分跨膜运输途径：膜脂双分子层（慢）和水通道（快）植物细胞吸水主要有三种方式：扩散、急流、渗透作用（为水分跨膜运输动力）水分在植物体内的传输途径：径向运输（根系吸水）和轴向运输（水分向上运输）渗透作用就是水分从水势高处通过半透膜移向水势低处水孔蛋白根据存在部位分为质膜内在蛋白和液泡膜内在蛋白每偏摩尔水的自由能就是水的化学势，每

9、偏摩尔体积水的化学势差就是水势，纯水自由能和水势最大植物细胞的水势由溶质势、压力势、重力势、衬质势组成，形成液泡的植物细胞衬质势可以忽略不计（水势计算方式P1415）植物吸水主要器官是根系，主要区域是根尖根毛区，主要方式是被动吸水。根系吸水途径：质外体途径、共质体途径、跨膜途径。主动吸水和被动吸水的动力分别是根压和蒸腾拉力影响根系吸水的土壤因素土壤中可利用的水分：土壤会保水，植物和土壤争夺水分土壤通气情况：用CO2处理根部，可使幼苗的吸水量降低；如通以空气，则吸水量增加土壤温度：低温能降低根系的吸水速率。水变粘稠，不易扩散；呼吸速率下降，吸水下降；根系生长缓慢，根面积扩大受阻。高温也不利于根系

10、吸水。加强根和成熟根的木质化，根细胞酶蛋白变性土壤溶液浓度：一般情况下，土壤溶液浓度较低，水势较高，有利于根部吸水蒸腾作用的主要方式是气孔蒸腾。毛细现象：当一管极细，水分子会顺着进入表皮细胞无叶绿体，保卫细胞含大量叶绿体气孔运动 保卫细胞细胞壁具有伸缩性保卫细胞吸水细胞壁外壁膨胀细胞壁内测向外拉伸气孔开放影响气孔开放的三条途径：伴随着K+进入，苹果酸和Cl-也不断进入，以维持电中性淀粉水解或通过卡尔文循环形成的中间产物转变为蔗糖叶肉细胞产生的蔗糖，从质外体进入保卫细胞气孔开关闭机理学说包括淀粉-糖互换学说无机离子吸收学说苹果酸生成学说 蓝光会刺激气孔张开蒸腾作用的意义 蒸腾作用是植物吸收和运输

11、水分的主要动力 有利于植物吸收矿质元素和有机物质 降低叶面温度影响蒸腾作用的因素外界条件：光照（主要）、空气相对湿度、温度、风内部条件：气孔频度、气孔大小、气孔下腔容积、叶片内部面积水分在植物体内传送途径：土壤根毛根内茎叶蒸腾到空气中节水灌溉方法喷灌滴灌调亏灌溉：在作物的非临界期减少灌水，处于干旱胁迫状态，减少蒸腾小号和延长营养生长，而把有限的水量集中供给作物的水分临界期，满足生殖器官形成和生长的要求控制性分根交替灌溉：一部分根处于干燥地带，一部分处于湿润地带，干燥区和湿润区交替灌溉使次生根大量增加第二章 植物矿质营养什么是植物的必须元素：完成植物整个生长周期不可缺少在植物体内的功能是不能被其

12、他元素代替的，植物缺乏该元素时会表示专一的症状，并且只有补充这种元素症状才会消失这种元素对植物体内所起作用是直接的判断必须元素的方式：溶液培养或水培和沙培必须矿质元素的生理作用：细胞结构物质的组成成分植物生命活动的调节者，参与酶的活动起电化学作用，即离子浓度的平衡、氧化还原、电子传递和电荷中和作为细胞信号转导的第二信使矿物质营养可分为4组：作为碳化合物部分的营养N,S能量储存和结构完整性的营养P,Si,B保留离子状态的营养K,Ca,Mg,Cl,Mn,Na参与氧化还原反应的营养Fe,Zn,Cu,Ni,Mo(吸收形式，作用，缺乏症状P3538)植物对盐分和水分的吸收式相对的，有关：盐分一定要溶解在

13、水分中才能被根部吸收；无关：两者的吸收机理不同离子的选择吸收：生理酸性盐(NH4)2SO4 生理碱性盐NaNO3 生理中性盐NH4NO3根吸收溶液中矿物质 离子吸附在根部细胞表面离子进入根部内部离子进入导管影响根部吸收矿质元素的条件：温度、通气状况、溶液浓度、氢离子浓度植物吸收铵盐可直接合成氨基酸，硝酸盐需要经过还原才能利用：硝酸盐在细胞质中经硝酸还原酶（底物诱导酶）还原成亚硝酸盐亚硝酸盐在前质体或叶绿体中经亚硝酸还原酶还原成氨氨的同化包括谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、谷氨酸脱氢酶、氨基交换等途径硝酸还原酶（诱导酶）整个酶促反应：NO3-+NADPH+H+2e-NO2-+NADP+H2O生物固氮

14、能直接利用惰性气体氮，固氮酶（厌氧）能常温常压下将其还原成NH3，工业固氮要在高温高压下进行生物固氮的两类微生物：独立生存的非共生微生物与其他植物共生的共生微生物固氮酶只存在于原核细胞中，组分是铁蛋白和钼铁蛋白，固1gN2要消耗12g碳水化合物合理追肥形态指标相貌叶色 生理指标营养元素诊断酰胺含量酶活性发挥肥效的措施适当灌溉适当深耕改善施肥方式第三章 植物的光合作用光合作用的重要性：把无机物变成有机物蓄积太阳能量环境保护光反应在类囊体上，暗反应在叶绿体基质中类囊体分基质类囊体和基粒类囊体叶绿素吸收区640660nm的红光部分430450nm的蓝紫光部分激发态：当叶绿色分子吸收光子后，就由最稳定

15、的、最低能量的基态上升到一个不稳定、高能状态的激发态转变回基态途径：吸收的光能有的以热的形式消耗分子吸收的光能也以光能形式释放激发态的叶绿素参与能量转移，迅速将光能传递给邻近其他分子光合作用大致分为：原初反应，包括光能的吸收、传递和转换电子传递和光合磷酸化，形成活跃化学能（ATP和NADPH）碳同化，把活跃的化学能转变为稳定的化学能 光反应中心的光化学反应：光合作用最终的电子供体与受体分别是:H2O, NADP光系统PS长光波反应、光系统PS短光波反应PS与PS电子传递的特征分别是:形成NADPH, O2PS的水裂解放氧 4Fe3+2H2O在光下4Fe2+O2+4H+PS的电子传递H2O放氧复

16、合体TyrP680P680在光下PheoPQAPQBCytb6f复合体的电子传递：PQH2b6FefPCPS光合电子传递链途径：非环式电子传递 H2OPSPQCytb6fPCPSFdFNRNADP+环式电子传递PSFdPQCytb6fPCPSI假环式电子传递 H2OPSPQCytb6fPCPSFdO2光合磷酸化的方式 酶：ATP合酶 同化力：ATP和NADPH(1)非环式光合磷酸化(从PS经光合链到PS)2ADP + 2Pi + 2NADP + 2H2O 2ATP + 2NADPH + O2(2)循环光合磷酸化ADP + Pi ATP碳同化：C3途径卡尔文循环 每同化一个CO2消耗3个ATP和

17、2个NADPH1.羧化阶段 CO2固定成羧酸，然后才被还原 3RuBP+3CO2+3H2O6PGA+6H+ （RuBP1,5-二磷酸核酮糖)2.还原阶段 PGA+ATP经过3-磷酸甘油酸激酶DPGA. DPGA+NADPH+H+ 经过3-磷酸甘油醛脱氢酶PGAld3.更新阶段 PGAld经过一系列转变在形成RuBP （PGAld3-磷酸甘油醛）总反应：3CO2+5H2O+6NADPH+9ATPPGAld+6NADP+3H+9ADP+8PiC4途径四碳二羧酸途径1.羧化与还原 2.转移与脱羧 3.更新CAM途径-景天酸代谢途径光合产物主要是糖类，还有蛋白质、脂肪和有机酸淀粉在叶绿体中合成蔗糖在细

18、胞质基质中合成光呼吸是与光合作用伴随发生的吸收O2和释放CO2的过程。在叶绿体中合成乙醇酸，在过氧化体重氧化乙醇酸，在线粒体中释放CO2 底物是RuBPCO2抑制光呼吸促进光合作用 O2促进光呼吸抑制光合作用第四章 植物的呼吸作用呼吸代谢途径：糖酵解EMP途径 发生在细胞质 辅酶是NAD+1.已糖磷酸化2.磷酸己糖裂解3.ATP和丙酮酸的生成葡萄糖+2NAD+2ADP+2Pi2丙酮酸+2NADH+2H+2ATP+2H2O糖酵解的生理意义：(1).普遍存在于动物、植物和微生物中，有氧呼吸和无氧呼吸的共同图途径(2).中间产物以及丙酮酸是合成其他物质的活跃的原材料(3).除了3步反应不可逆外，其余

19、皆可逆，为糖提供了基本途径(4).释放一些能量，尤其是为厌氧生物提供能量发酵作用 丙酮酸在无氧条件下形成乙醇或乳酸三羧酸循环TCA途径 发生在线粒体 辅酶是NAD+和FAD1.柠檬酸生成阶段2.氧化脱羧阶段3.草酰乙酸再生阶段三羧酸循环生理意义：提供生命活动能量的主要来源物质代谢的枢纽磷酸戊糖PPP途径 发生在细胞质 辅酶是DADP+1.氧化阶段（反应不可逆）2.非氧化阶段（反应可逆）6G6P+12NADP+7H2O5G6P+6CO2+Pi+12NADPH+12H+ 生理意义：产生大量NADPH，为细胞各种合成反应提供主要的还原力中间产物作为很多重要化合物合成的原材料已糖重组阶段的中间产物和酶

20、，与光合作用卡尔文循环大多相同可以联系电子传递链（呼吸链）：氢传递体作为脱氢酶的辅助因子，传递质子和电子，主要有NAD、NADP、FMN、FAD等电子传递体只传递电子，指细胞色素体系和铁硫蛋白两种呼吸链细胞色素系统途径（主要）交替途径（抗氰呼吸）抗氰呼吸生理意义利于授粉能量溢流增加抗逆性末端氧化酶：（一）线粒体内末端氧化酶 细胞色素c氧化酶（主要）和交替氧化酶（二）线粒体外末端氧化酶 存于细胞质基质和微粒体中光合作用和呼吸作用的关系两种反应所需的ADP和辅酶NADP+相同光合作用的碳循环与呼吸作用的磷酸戊糖途径基本互为逆反应光合释放的O2可供呼吸利用，呼吸作用释放的CO2亦能被光合作用所同化第

21、五章 植物同化物运输韧皮部运输有机物，主要运输组织是筛管和伴胞（筛分子-伴胞复合体）筛管分子包括韧皮部蛋白、胼胝体 伴胞分为通常伴胞、传递细胞、居间细胞伴胞和筛管之间有胞间连丝，胞间连丝内部输导途径有连丝微管和微通道韧皮部运输方向：有机物在植物体内上行和下行运输都通过韧皮部。韧皮部内的有机物可同时作双向运输。同化物也可横向运输，但正常状态下其量甚微，只有当纵向运输受阴时，横向运输才加强研究同化物运输速率和溶质种类的方法：同位素示踪法结合蚜虫吻刺法韧皮部主要运输非还原糖化合物，包括甘露醇和山梨糖醇韧皮部装载：光合产物从韧皮部周围的叶肉细胞装到筛分子-伴胞复合体的整个过程。存在两条途径：质外体途径

22、：糖从某些点进入质外体达到韧皮部的过程共质体途径：糖从共质体经胞间连丝达到韧皮部的过程韧皮部装载三个步骤：叶肉细胞光合作用形成磷酸丙糖，从叶绿体运到细胞质基质借着转变为蔗糖；晚上叶绿体淀粉可能以葡萄糖状态离开叶绿体后转变为蔗糖叶肉细胞的蔗糖运到叶片细脉的筛分子附近糖分运入筛分子和伴胞韧皮部卸出：装载在韧皮部的同化物输出到库的接受细胞的过程。存在两条途径：共质体途径卸出：同化物通过胞间连丝沿浓度梯度从筛分子-伴胞复合体释放到库细胞质外体途径卸出：筛分子-伴胞复合体与库细胞之间在某些位置不存在胞间连丝，同化物从筛分子-伴胞复合体通过扩散被动地或在运输载体帮助下，主动地运至质外体，再由质外体进入库细

23、胞 同化物进入库细胞是依赖能量的韧皮部运输的机理：压力流学说、胞质泵学说、收缩蛋白学说源叶的同化物配置方向：1.代谢利用2.合成暂时贮藏化合物3.从叶输出到植株其他部分同化物分配指新形成同化物在各种库间的分布，其分配方向主要决定于库的强度，库强度等于库容量和库活力的乘积 库容量一般指干重 库活力指单位时间单位干重吸收同化物的速率第九章 植物的生长生理种子萌发的条件：足够的水分、充足的氧、适宜的温度、某些要光照种子萌发的生理生化变化种子的吸水：分为急剧吸水、停止吸水和再重新迅速吸水三阶段呼吸作用的变化：分为急剧上升滞缓再急剧上升显著下降四阶段酶系统的形成：旧酶活化、新酶形成（脂肪酶、蛋白酶、磷酸

24、酶、水解酶）有机物的转变：（1）淀粉在淀粉酶、脱支酶、麦芽糖酶作用下水解成葡萄糖淀粉与磷酸在淀粉磷酸化酶下降解成1-磷酸葡萄糖（低温）（2）脂肪在脂肪酶的作用下，水解成甘油和脂肪酸（3）蛋白质被蛋白酶分解成小肽被太酶完全水解成氨基酸细胞生长生理阶段：细胞分裂生理、细胞伸长生理、细胞分化生理细胞伸长的基础：呼吸作用的加强和蛋白质的积累细胞初生壁主要物质是多糖，基本结构物质是纤维素纤维素分子微团微纤丝大纤丝生长素的酸-生长假说：生长素+受体活化H+-ATP酶基因mRNA合成合成H+-ATP酶（到达质膜）H+排到细胞壁细胞壁酸化活化膨胀素蛋白打断细胞壁多糖H键细胞壁松弛 转录因子基因控制发育：诱导信

25、号的产生和细胞感受信号特殊细胞基因表达分化细胞特殊活性或结构所需要的基因的表达细胞分化功能需要的基因产物活性的加强和细胞结构的改变外植体脱分化愈伤组织再分化体细胞胚和器官分化再生植物木质部和韧皮部的分化与糖浓度有关。低糖浓度时形成木质部、高糖浓度时形成韧皮部、中等浓度时都形成，中间有形成层影响营养器官生长的条件温度三基点：最低、最适、最高光合作用、光抑制茎伸长、抑制跟生长、促进根内脱落酸形成水分矿质营养（氮肥）植物激素（赤霉素）根和地上部的相关性根提供水和矿物质、合成生长素和植物碱给地上部分地上部分提供糖、维生素给根光对植物的生长发育影响主要有两个方面：光是绿色植物光合作用必需的光调节植物整个

26、生长发育，以便更好地适应外界环境 这种（依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成，称为光形态建成三种光受体：光敏色素（易溶于水的色素蛋白质），吸收红光和远红光分为红光吸收型Pr（没活性）和远红光吸收型Pfr（有活性）两种光敏色素可在不同光谱作用下相互转化(要在含水条件下) Pr经红光变成Pfr Pfr经远红光变成Pr 黑暗条件下Pfr会逆转为Pr作用机理：光敏色素可能调节膜上离子（CA2+）通道和质子泵隐花色素和向光素（黄素蛋白），吸收蓝光和近紫外光UV-B受体，吸收紫外线B区域的光向性运动分为向光性、向重力性、向水性、向化性（某些化学物质在植物周围分布不均引起的定向

27、生长）感性运动：植物受无定向外界刺激而引起的运动感性运动分为生长性运动、紧张性运动（偏上性、感夜行、感热性、感震性）生物节奏的特性：节奏的引起必须有一个信号，而一旦节奏开始，在温恒的条件下仍然继续显示以近似昼夜周期的节奏自动运行，并育有自动重拨的功能第十章 植物的生殖生理花的早期发育：成花诱导花原基形成花器官原基形成低温和光周期是成花诱导的主要外界条件春化作用：低温诱导植物开花的过程 脱春化：春化过程结束之前，如遇到高温，低温效果就会削弱甚至解除春化作用的时间：种子萌发或在植株生长的任何时期中进行春化作用的部位：茎尖端的生长点和嫩叶，凡具有分裂能力的细胞临界日照：昼夜周期中诱导短日植物开花所需

28、的最长日照或诱导长日植物开花所必须的最短日照长日植物：必须长于其临界日照长度的日照才能开花的植物短日植物：必须短语其临界日照长度的日照才能开花的植物日中性植物：在任何日照条件下都可以开花的植物春化和光周期理论在农业上的应用春化处理控制开花引种五轮发育：萼片花瓣雄蕊心皮胚珠ABC模型：正常花的四轮结构(萼片、花瓣、雄蕊、雌蕊)的形成是由A、B、C三类基因的共同作用而完成的,每一轮花器官特征的决定分别依赖A、B、C三类基因中的一类或两类基因的表达。如任何一类或更多类的基因发生突变而丧失功能，则花的形态发生将出现异常（解释同源异型）ABCDE模型：A基因控制第1、2轮的发育，B基因控制2、3轮的发育，C基因控制3、4、5轮的发育，D基因控制第