中国农业大学植物生理学重难点整理

1、精选优质文档-倾情为你奉上呼吸作用呼吸作用：生活细胞内有机物在酶的参与下逐步氧化分解并释放能量的过程。呼吸链：是指线粒体内膜上由呼吸传递体组成的将电子传递到分子氧的轨道。氧化磷酸化的机理化学渗透学说的三个要点：1.呼吸传递体不对称地分布在线粒体内膜上 2.呼吸链的递氢体有质子泵的作用 3由质子动力推动ATP的合成。酚氧化酶在生活中的应用：1 将土豆丝侵泡在水中（起隔绝氧和稀释酶及底物的作用），抑制其变褐；2制绿茶时把采下的茶叶立即焙炒杀青，破坏多酚氧化酶，以保持其绿色；3制红茶时，则要揉破细胞，通过多酚氧化酶的作用将茶叶中的酚类氧化，并聚合为红褐色的物质。 呼吸速率 (又称呼吸强度):指单位植

2、物材料（鲜重、干重、原生质），在单位时间内，呼吸释放的CO2或吸收O2的量。 呼吸商(又称呼吸系数):指呼吸作用释放的CO2的量与吸收O2的量的比值。 环境因素对呼吸作用的影响：（一）温度 温度对呼吸作用的影响主要在于温度对呼吸酶的影响，在一定的温度范围内呼吸速率随温度的升高而升高，达到最高值后，呼吸速率则随着温度的升高而下降。呼吸的最低、最适和最高温度称温度三基点。，因植物种类和生理状态各异。（二）氧气和二氧化碳 O2供应不足, 长时间无氧呼吸致使植物死亡无氧呼吸的消失点：在缺氧条件下，提高氧浓度，无氧呼吸随之减弱，直至消失。无氧呼吸停止进行的最低氧浓度称为无氧呼吸的消失点。氧饱和点：在O2

3、浓度较低的情况下，呼吸速率随着O2浓度的增大而提高，但当O2浓度增至一定值时，对呼吸作用就没有促进作用了，这一O2浓度称为氧饱和点。土壤中由于根系的呼吸作用特别是土壤微生物的呼吸作用会产生大量的CO2，如土壤板结，深层通气不良。及时中耕松土，可以防止根系呼吸作用受阻。一些植物（如豆科）种子由于种皮限制，呼吸作用释放的CO2难以释放，使种皮内积聚起高浓度的CO2抑制呼吸，从而导致种子休眠。（三）机械损伤 机械损伤会加快呼吸速率： 第一，正常情况下，末端氧化酶与底物是隔开的，机械损伤破坏了这种分隔，底物迅速被氧化； 第二，机械损伤使某些细胞转变为分生组织状态，形成愈伤组织去修补伤，这些生长旺盛的细

4、胞呼吸提高。 一、种子的安全贮藏与呼吸作用粮食贮藏需降低呼吸速率的原因：呼吸速率高，会消耗大量有机物；呼吸放出的水分使粮堆湿度增大，呼吸加强；呼吸放出的热量使粮温升高，反过来又增强呼吸：同时高温高湿使微生物迅速繁殖，最后导致粮食变质。种子安全贮藏的条件：1、晒干：进仓种子的含水量不得超过安全含水量。 2、通风和密闭：冬季或晚间开仓，冷风透过粮堆，散热散湿；梅雨季节进行全面密闭，以防外界潮湿空气进入 3、气体成分控制：适当增加CO2和降低O2含量；或抽出粮仓空气充入N2二、果实、块根、块茎的贮藏与呼吸作用（一）果实的呼吸作用与贮藏 1、果实的呼吸作用 呼吸跃变:果实成熟到一定时期，呼吸速率突然升

5、高，然后又突然下降的现象。跃变型：苹果、香蕉、梨、桃、芒果、番茄非跃变型：橙、凤梨、葡萄、草莓、柠檬、菠箩实验证明：呼吸跃变产生的原因与乙烯的释放密切相关，且依赖于抗氰呼吸。2、果实贮藏的条件：（1）降低温度，推迟呼吸跃变产生的时间。如荔枝0-1只能贮存10-20天，而低温速冻可保存6-8个月。香蕉贮藏的最适温度11-14 ，苹果4 （2）控制气体成分：增加环境中CO2和N2浓度，降低O2浓度，降低呼吸跃变产生的强度 （二）块根、块茎的呼吸作用与贮藏 贮藏条件：（1）温度：甘薯块根安全贮藏温度为10-14 ，马铃薯2-3 。（2）气体成分：自体保藏法 （3）适当提高环境湿度，有利于保鲜 同化物

6、的运输分配植物体内承担长距离运输的系统为维管束系统。研究物质运输途径的方法：环割试验环割试验：是研究物质运输的经典方法。环割是将树干上的一圈树皮剥去而保留树干的一种处理方法。环割在生产实践中的应用：1、对苹果、枣树等果树的旺长枝条进行适度环割，使环割上方枝条积累糖分，提高C/N比，促进花芽分化，提高座果率，控制徒长。2、在进行花木的高空压条繁殖时，可在欲生根的枝条上环割，在环割处附上湿土并用塑料纸包裹，由于此处理能使养分和生长素集中在切口上端，故利于发根。3、用改良半叶法测定植物的光合速率时也需在测定叶的下方进行环割(双子叶)防止叶中光合产物的外运。 对单子叶植物可进行化学环割(即用三氯乙酸等

7、蛋白质沉淀剂涂叶枕下叶鞘以杀死韧皮细胞)和蒸汽环割处理。韧皮部运输的物质组要是碳水化合物。蔗糖是运输的主要形式。此外还有棉子糖、水苏糖、毛蕊花糖等，它们都是蔗糖的衍生物。 1、代谢源：指能够制造或输出有机物质的组织、器官或部位。2、代谢库：指接纳、消耗或贮藏有机物质的组织、器官或部位。韧皮部内有机物运输的方向 ：由源到库 对于一个筛管来说，同化物在其中的运输是单向的。同化物的运输量可用运输速率和质量运输速率来表示。（一）同化物的运输速率：同化物在单位时间内的移动距离。（二）同化物的质量运输速率 ：单位时间内单位韧皮部或筛管横截面积上所转运的干物质的的质量。单位：g·cm-2·

8、;h-1。同化物从源到库的运输包括3个过程：（1）同化物从叶肉细胞进入筛管； （2）同化物在筛管中长距离运输； （3）同化物从筛管向库细胞释放。 即装载、运输、卸出。同化物的分配及其控制（重点）1、源库单位：在同化物供求上有对应关系的源和库，以及二者之间的输导组织合成为源库单位。（1）源强：是指源器官合成和输出同化物的能力。可以从以下几个方面来衡量源强光合速率、磷酸丙糖从叶绿体向细胞质的输出速率、叶肉细胞内蔗糖的合成速率。（2）库强：是指库器官接纳和转化同化物的能力源库关系：源是库的供应者，而库对源具有调节作用；源库两者相互依赖，又相互制约。同化物的分配规律：1、优先分配给生长中心 (生长中心

9、:生长旺盛、代谢强的部位或器官。) 2、就近供应，同侧运输 3、功能叶之间无同化物供应关系。已成为“源”的叶片之间没有机物的分配关系，直到最后衰老死亡。4、同化物的再分配与再利用同化物再分配再利用在生产实践中的应用：墩棵北方农民为了减少秋霜危害，在预计严重霜冻到达前，连夜把玉米连秆带穗堆成一堆，让茎叶不致冻死，使茎叶中的有机物继续向籽粒中转移，即墩棵。影响同化物分配的外在因素（1）温度 1、温度影响同化物运输的速率原因低温：降低呼吸速率、提高了筛管内含物的粘度。 高温：呼吸增强，消耗物质多；筛板出现胼胝质；酶钝化。 2、温度影响运输方向当土温高于气温时，同化物向根分配的多；反之，光合产物向冠分

10、配的多。3、昼夜温差大对同化物运输有利。 （2）光照 （3）水分胁迫（4）矿质元素 N; P; K; B. 1.N C/N比要适当； 2.P 促进有机物的运输原因：（1）磷促进光合； （2）磷促进蔗糖合成，提高可运态蔗糖浓度； 3.K K能促进库内糖分转变成淀粉4.B 促进有机物的运输原因：与糖能结合成复合物，有利于透过质膜；能促进蔗糖的合成，提高可运态蔗糖的浓度。 植物生长物质植物生长物质:调节与控制植物生长发育的微量生理活性物质。包括植物激素和植物生长调节剂 植物激素 ：指一些在植物体内合成、通常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。特点：1.内生性；2.可运性，微量高

11、效性。植物生长调节剂：人工合成的或从微生物中提取的，具有植物激素活性物质。包括：植物生长促进剂、植物生长抑制剂、植物生长延缓剂。五大类激素: 生长素、 赤霉素、细胞分裂素、脱落酸 、乙烯。油菜素内酯为第六类激素 生长素分布：大多集中在生长旺盛的部位, 例如，胚芽鞘、幼嫩的果实与种子、芽与根尖的分生组织、形成层、受精后的子房等。 运输：极性运输（主动运输）生长素的生物合成部位：主要是嫩叶和发育中的种子合成途径：色氨酸依赖途径和非色氨酸依赖途径生理效应：1促进伸长生长 特点:双重性、不同器官对生长素的敏感性不同（器官敏感性 ：根>芽>茎）、对整体器官和整株植株效应有别（生长素对离体器官

12、的生长具有明显的促进作用，而对整株植物外用生长素效果不太明显）。2促进器官与组织分化 促进根的分化。可用于扦插生根。 （生根优先考虑生长素）3促进结实 受精后的雌蕊可产生大量的生长素，吸收营养器官的养分运到子房，形成果实，所以生长素有促进果实生长的作用。 种子发育不良的果实，常常长成畸形。 4防止器官脱落 生长素能“征调”营养，延迟离层细胞的形成，因此生长素有防止脱落的作用。 5影响性别分化 生长素促进黄瓜的雌花分化。（与乙烯相同） 此外，生长素还能促进菠萝开花，维持植物顶端优势，蔬花蔬果和杀除杂草等生理作用。 赤霉素（GA）分布：生长旺盛的部位含量较高 运输：赤霉素在植物体内的运输没有极性。

13、嫩叶合成的赤霉素通过韧皮部的筛管向下运输，而根尖合成的赤霉素可沿木质部的导管向上运输 生物合成 部位：幼芽、幼根、发育的幼果和种子。 合成前体： 甲羟戊酸生理效应 ：1促进茎的伸长生长 促进茎节间的伸长，但节间数不变。 克服遗传上的矮生性状。 不存在最适浓度的抑制作用。2打破休眠 代替低温和长日照，促进冬性长日照植物开花3促进抽苔开花 4影响性别分化 促进黄瓜多开雄花。生长素和乙烯主要诱导某些植物开雌花 5.促进座果 6.诱导单性结实 与IAA相同，GA促进子房膨大，发育成无籽果实细胞分裂素（CTK）分布：细胞分裂的部位。 运输：在根尖合成，经木质部运到地上部分运输是非极性的。 合成前体物：

14、甲羟戊酸（甲瓦龙酸）细胞分裂素的生理效应 1促进细胞分裂和扩大 2诱导芽的分化 在进行组织培养时，愈伤组织产生根或产生芽，取决于CTK和IAA浓度的比值。 CTK/IAA 高，促进芽的分化；CTK/ IAA低，促进根的分化；IAA/CTK 中间水平，愈伤组织只生长，不分化。 3延迟叶片衰老 细胞分裂素特有的作用。用于蔬菜贮藏。 4.促进侧芽的发育，打破顶端优势 生长素：维持顶端优势。5.促进气孔的开放 与ABA相反。 6.刺激块茎的形成 7.促进叶绿素的合成 脱落酸（ABA）合成部位：根冠和萎蔫的叶片。大多以离子状态积累于叶绿体前体物质： 甲羟戊酸（MVA） 。与赤霉素的的生物合成前体相同。在

15、长日照条件下合成赤霉素，在短日照条件下合成脱落酸。脱落酸的生理效应1促进脱落 2促进休眠 抑制生长3提高抗性 4. 加速衰老 与CTK相反。 5.促进气孔关闭 与CTK相反。 乙烯（ETH） 分布：正在成熟的果实中和即将脱落的器官中含量较高。合成前体：甲硫氨酸（蛋氨酸）直接前体：氨基环丙烷羧酸（ACC）。乙烯的长距离运输依靠其直接合成前体ACC在木质部中的运输。乙烯的生理效应：1改变生长习性 乙烯对植物生长的典型效应是三重反应和偏上生长。“三重反应”： 乙烯抑制黄化豌豆幼苗茎的伸长生长使其失去负向地性而横向生长； 促进上胚轴的加粗生长； 使上胚轴失去负向地性而横向生长。 偏上生长：植株放在含有

16、乙烯的环境中，叶片、花瓣等器官上部生长速度快于下部，出现叶柄弯曲，叶片下垂的现象。受涝害根系缺氧，ACC向地上部运输，导致叶片偏上生长 2促进果实成熟 原因： 增强质膜透性，提高水解酶活性，加速呼吸氧化分解，引起果肉有机物的急剧变化，最后达到可食程度。 3促进脱落和衰老 4促进开花和雌花分化 乙烯能促进菠萝开花。乙烯也可以诱导黄瓜雌花分化。 5.促进次生物质排出 油菜素内酯以甾醇为基本结构的具有生物活性的天然产物统称为油菜素甾醇类化合物（BRs）。 合成前体：甲瓦龙酸分布：不同组织中油菜素内酯的含量不同。花粉和种子中含量较高。生理作用 ：1.促进细胞伸长和分裂； 2.促进叶绿素的合成，促进光合

17、作用； 3.延缓衰老，提高抗逆性； 4.促进水稻第二叶片的弯曲植物激素间的相互关系 生长素与赤霉素 增效作用。 生长素与细胞分裂素 1.增效：CTK加强IAA的极性运输。 2.拮抗：CTK促进芽的分化，IAA促进根的分化； CTK解除顶端优势，IAA保持顶端优势。 生长素与乙烯 反馈关系 1.生长素促进乙烯的生物合成 2.乙烯降低生长素的水平 赤霉素与脱落酸 两者有共同的合成前体物质GA打破休眠；ABA促进休眠。GA促进生长；ABA抑制生长。细胞分裂素与脱落酸 拮抗作用 CTK促进气孔开放；ABA促进气孔关闭。 CTK防止衰老；ABA促进衰老。 成熟与衰老种子发育过程中贮藏物质的积累：1、淀粉

18、的合成与积累 2、蛋白质的合成与积累 3、脂肪的积累 油料种子成熟过程中，首先积累可溶性糖和淀粉，之后脂肪的含量增加。脂肪由碳水化合物转化而来。随着种子成熟度增加，其碘值逐渐升高而酸价逐渐降低。表明种子发育时先形成饱和脂肪酸，再转变为不饱和脂肪酸；先形成游离脂肪酸，再形成复杂的油脂。因此油料种子的收获要待种子充分成熟是为好。4、矿物质的积累果实的生长模式：单S形生长曲线 慢、快、慢。苹果、梨、香蕉、核桃、菠萝、草莓。双S形生长曲线 慢、快、慢、快、慢。多为核果，桃、李、杏、梅。三S形生长曲线 慢、快、慢、快、慢、快、慢。只有猕猴桃。呼吸跃变：随着果实的成熟，呼吸速率最初降低，到成熟末期又急剧升

19、高，然后又下降，这种现象叫果实的呼吸跃变。呼吸跃变的出现标志着果实进入完熟期，也意味着果实已不耐储藏。跃变型果实：如梨、桃、苹果、芒果、西瓜等。 非跃变型果实：如草莓、葡萄、柑桔等。 植物的衰老：通常指植物的器官或整个植株的生理活动和功能的不可逆衰退过程。脱落：植物器官自然离开母体的现象称为脱落植物抗性逆境：对植物生命活动不利的各种环境因素统称为逆境植物对逆境的生理适应（一）渗透调节与抗逆性渗透调节：由于主动提高细胞液浓度，降低渗透势而表现出来的调节称为渗透调节。渗透调节物质：一是外界环境进入细胞内的无机离子 ，二是细胞内合成的有机物。（二）植物激素与抗逆性1、脱落酸是一种胁迫激素。他主要是通

20、过调节气孔的开闭、保持组织内的水分平衡、增强根的吸水性、提高谁的通导性来增强植物的抗性。通常植物体增加的脱落酸含量与植物的抗逆能力呈正相关。2、植物在干旱、大气污染、机械刺激、化学胁迫、病害等逆境中，乙烯含量大量增加，这种在逆境下由植物体产生的乙烯称为逆境乙烯或应激乙烯。当逆境解除时，逆境乙烯的生成就停止。3、当叶片缺水时，内源赤霉素含量迅速下降。而脱落酸的含量则迅速增加，并且是赤霉素含量降低先于脱落酸含量的上升。这是由于赤霉素与脱落酸的合成前体相同的缘故。抗冷性强的植物，体内赤霉素含量一般低于抗冷性弱的植物。所以外施赤霉素会显著降低植物的抗冷性。（三）生物膜、活性氧与抗逆性膜脂的相变温度与膜

21、脂种类、膜脂中碳链长度和不饱和程度有关。碳链长的固化温度高，相同长度的碳链中不饱和键数多的固化稳定度低，膜脂不饱和脂肪酸越多，固化温度越低，抗冷性愈强。膜脂中磷脂含量高的抗冻性强；糖脂含量低的抗盐性强。膜脂中饱和脂肪酸的相对含量与植物的抗旱、抗热性正相关。SOD、POD、CAT是植物体内清除活性氧的重要的保护酶。生殖生理在开花之前必须达到的，能够对外界环境条件起反应的生理状态，叫花熟状态或感受态。花熟状态之前的时期称为幼年期。春化作用：经过低温诱导促进开花的作用称为春化作用。这种现象叫春化现象。春化处理:人为地满足植物开花所需要的低温条件，促进植物开花的措施，叫春化处理。 植物对低温春化反应的

22、类型 ：有些植物对低温的要求是绝对的，如萝卜，若不经过低温，就一直保持营养生长状态，绝对不开花。 另外一些植物对低温的要求是相对的，低温促进植物开花，但未经低温处理的植株虽然营养生长期延长，但最终也能开花。 春化作用的条件 ：（一）低温 1-2是最有效的春化温度。但只要有足够的时间，在310范围内都有效。在一定的期限内春化的效应随低温处理时间的延长而增加。 （二）水分、氧气和营养物质等 去春化作用与再春化现象 1、去春化作用：在植物春化过程结束之前，如将植物放到较高的温度下，低温处理的效果就被消除。这种现象称去春化作用。（一般解除春化的温度为2540 ）2、再春化作用：大多数去春化的植物返回到

23、低温下，又可重新进行春化，而且低温的效应可以累加，这种解除春化之后，再进行的春化作用称再春化作用。 感受低温的时期和部位 时期：从种子萌发后到植物营养体生长的苗期。但胡萝卜、甘蓝、芹菜等植物只有在幼苗长到一定的大小时才能感受低温而通过春化。部位：茎尖生长点或正在分生的组织。春化作用的应用 ：（一）人工春化处理 春播前春化处理,可以提早成熟,避开后期的“干热风”；冬小麦春化处理后可以春播或补种小麦；育种上可以繁殖加代。 （二）调种引种 南北引种时，北种南引，要注意种子是否能够通过春化，否则只进行营养生长；南种北引注意冻害。 （三）控制花期 花卉种植可以通过春化或去春化的方法提前或延迟开花。通过去

24、春化处理还可以延缓开花，促进营养生长。 光周期：自然界一昼夜的光暗交替称为光周期 。光周期现象：植物对日照长度发生反应的现象 植物的光周期反应类型根据植物开花对光周期的反应分成三种基本类型： 1.长日植物在24小时昼夜周期中，日照长度长于某一个临界日长，才能成花的植物。缩短暗期，延长光期，可以提早开花。 （小麦、大麦、油菜、白菜）2.短日植物在24小时昼夜周期中，日照长度短于某一个临界日长才能成花的植物。适当地延长暗期，缩短光期，可以提早开花。 （水稻、玉米、大豆、高粱）3.日中性植物这类植物的成花对日照长度不敏感，在任何长度的日照下均能开花。 （月季、黄瓜、茄子）临界日长：使长日照植物开花的最短日照长度，或使短日照植物开花的最长日照长度，称为临界日长（在理解长、短日照植物时要注意以下几个问题： 1.长日植物的临界日长不一定比短日植物长，只是反应的方向不一致。在中间交叉阶段，两者都开花； 2.长、短日照植物并不意味着一生都生活在长、短日照条件下，只是在成花诱导阶段需要长、短日照； 3.长日照植物在成花诱导时，光期越长开花越早，连续光照，开花更早；但短日照植物的成花诱导并非越短越好，日照太短，营养生长不良，影响发育； 4.同种植物的不同品种，对日照的要求可以不同，如烟草的有些品种为短日植物，而有些品种是长日植物，还有些品