高等植物的生命活动

1、高等植物的生命活动1.高等植物的生命活动可人为划分为3个方面：物质与能量代谢、生长发育与形态建成、信息传递和信号传导第一章植物的水分生理植物的水分代谢：是指植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程植物体内水分存在的状态：束缚水和自由水束缚水：植物体内被亲水胶粒吸附的，不能自由移动的水分自由水：植物体内不被亲水胶粒吸附，可以自由移动，可起溶剂作用的水分水对植物的生理作用是细胞质的主要成分（70%90%）是代谢过程中的重要反应物质水分是各种生化反应的基本介质水分能保持植物的固有姿态细胞分裂和延伸生长都需要足够的水分水对植物的生态作用水可以调节植物的体温水对可见光的通透性水对植物生存环境的调节水势：

2、通常把水的化学势除以水的偏摩尔体积，使其有了压力的单位，即是植物生理学中的水势植物细胞的吸水方式：吸胀性吸水、渗透性吸水、代谢性吸水质壁分离现象：植物细胞在高渗液环境中，液泡内水分外渗出质膜，原生质体收缩，部分质膜与细胞壁脱离的现象。（书上14页最下边的图）w=s+p+m(水势=渗透势+压力势+重力势)s=-P=-iCRT（P为渗透压，i为溶质的解离系数，C为溶液的摩尔浓度，R为气体常数，T为绝对温度植物细胞间水分的移动方式：集流和扩散（渗透作用是扩散的一种特殊形式）扩散：是物质分子从一点到另一点的运动，即分子从较高化学势区域向低化学势区域随机的、累进的运动（自发的、浓度差、短距离）集流：在有

3、压力差（根压、蒸腾拉力）存在的情况下，液体中大量分子成群的集体运动，称为集流（被动的、压力差、导管长距离）水分运输的途径经过死细胞：导管和管胞经过活细胞：叶脉气孔下腔内聚力学说张力=重力-蒸腾拉力内聚力：水分子之间的吸收力附着力：水分子与细胞壁之间的力如果B=CA水柱连续不中断导管存在支路：气泡的影响不大参与气孔运动调节的其他机制：主要包括细胞骨架和液泡的动态气孔蒸腾的整个途径可以分为3个部分：叶肉空间、气孔口和由叶表面附近的一层相对静止的空气构成的界面层。水蒸气在这些部位以扩散的方式进行蒸腾作用影响蒸腾作用的内部因素包括气孔频度、气孔大小以及暴露于叶内空间的叶肉细胞湿润细胞壁面积的大小等影响

4、蒸腾作用的外界条件：光照、水分、风、温度、气（CO2低浓度气孔张开，高浓度气孔关闭作物的需水规律水分利用率不同（C4C3）不同时期需水不同（例如禾本科植物苗期需水量小、抽穗期需水量大、灌浆期需水量小水分临界期：是指植物生活周期中对水分缺乏最敏感、最易受害的时期（小麦有2个需水临界期：一是在分蘖末期到抽穗期；二是在灌浆期到乳熟末期）第二章1.矿质营养：矿质元素和水分一样，主要存在于土壤中，由根系吸收、运送到需要的部位加以利用，植物对矿质元素的吸收、转运和同化作用，称为矿质营养2.植物体内的元素：水分约占植物组织的10%95%，而干物质占5%90%（因材料不同而异）干物质中包括有机物和无机物。将干

5、物质充分燃烧，有机物中的碳、氢、氧、氮等元素以二氧化碳、水、分子态氮和氮的氧化物等形式挥发。灰分中的物质为各种矿质的氧化物、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐等。构成灰分的元素称为灰分元素3.确定必需元素的方法：水培和砂培4.植物必需元素的3个标准：（1）缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史（2）缺乏该元素，植物表现为专一的病症，加入该元素可预防或使其恢复正常（3）该元素在植物营养生理上能表现出直接的效果。这3个标准可概括为：元素的不可缺少性、不可替代性和直接功能性5.大量元素约占植物体内干重的0.01%10%微量元素约占植物体内干重的0.01%以下6.缺硼时，小麦出现“花而不实”棉花出现“蕾而

6、不花”7.缺锌时，容易出现小叶病8.较幼嫩组识或器官先出现病症不易或难以重复利用的元素（钙硼铜硫铁锰）。较老的组织或器官先出现病症易重复利用的元素（氮磷钾锌镁钼氯）9.植物细胞对矿质元素的吸收分为主动吸收和被动吸收。主动吸收需要消耗代谢能量，被动吸收不需要代谢供给能量10.细胞吸收溶质的方式可分为扩散、离子通道运输、载体运输、离子泵运输和胞饮作用11.扩散：某物质从其化学势较高的区域向其化学势较低的邻近区域发生净转移的现象被称为扩散。扩散可分为简单扩散和异化扩散12.通道蛋白简称通道或离子通道，是在细胞质膜和液泡膜上由内在蛋白构成的圆形孔道，控制离子通过细胞膜。13.由载体进行的转运可以是被动

7、的（顺电化学势梯度进行，参与易化扩散）也可以是主动的（逆电化学势梯度进行，参与主动转运）14.同向转运体是指载体与质膜外侧的H离子结合的同时，又与另一分子或离子结合，两者朝反方向运输15.离子的选择吸收：是指植物根系吸收离子的数量与溶液中离子的数量不成比例的现象16.单盐毒害：任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不就植株即呈现不正常状态，最终死亡。17.植物吸收矿质元素的主要器官是根系18.根系吸收矿质元素的过程：(1)离子被吸附在根系细胞的表面（2）离子进入根的内部（3）离子进入导管或管胞19.影响根系吸收矿质元素的条件：土壤温度、土壤通气状况、土壤溶液状况、土壤PH值、土壤微生物20.矿物

8、质主要运输形式是氨基酸和酰胺21.矿物质运输的途径：（1）根导管茎导管叶导管（单向运输）(2)根导管茎筛管叶或根（可双向）22.矿质养料的同化：植物所吸收的矿质养料在植物体内进一步转变为有机物的过程23.硝酸盐的代谢还原：硝酸盐亚硝酸盐次亚硝酸盐羟氨氨24.硫的同化：（1）活化硫酸根（化学式不好打请见谅）（2）腺苷酰硫酸还原为硫离子（3）硫离子合成半胱氨酸25.合理施肥的指标：作物营养最大效率期、营养临界期26.发挥肥效的措施（1）肥水配合，充分发挥肥效（2）深耕改土，改良土壤环境（3）改善光照条件，提高光合效率（4）改革施肥方式，促进作物吸收第三章1.光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化二

9、氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程2.光合作用的重要性（1）把无机物变成有机物（2）蓄积并转变太阳能量（3）维持大气中氧气和二氧化碳的相对平衡3.叶片是进行光合作用的主要器官，而叶绿体是进行光合作用的主要细胞器4.高等植物主要含叶绿素a和叶绿素b两种叶绿素。类胡萝卜素可分为胡萝卜素和叶黄素2种5.波长在400700nm之间的光是可见光。波长在430450nm为蓝紫光区。波长在640660nm为红光区6.荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈红色的现象7.磷光：叶绿素除了在光照时能辐射出荧光外，当去掉光源后还能继续辐射出极微弱的红光，它是第一三线态回到基态时所产生的光。8.影响叶绿素生物合成的条

10、件：光照、温度、矿质元素、水分、氧气9.原初反应：是从光合色素分子被光激发到引起第一个光化学反应为止的过程，它包括光能吸收、传递和转换10.光合单位由聚光色素系统和反应中心构成11.光量子在色素分子之间以诱导共振方式进行传递，传递速度很快（类胡萝卜素ChlbChla；是短波向长波传递的）12.红降现象：大于685nm远红光照射，光合速率下降13.双光增益效应：远红光+650nm的红光会使光合效率增加14.两个光系统：（1）PSI：反应中心色素P680、聚光复合体和放氧复合体（2）PSII:反应中心色素P700、聚光复合体和电子受体15.光合链：在类囊体膜上，由PSI和PSII以及其他电子传递体

11、相互衔接，所构成的电子传递体系16.电子传递类型（1）非环式电子传递：H2OPSIIPQCytb6fPCPSIFdFNRNADP正（PS:红色字体最后的正字是NADP右上角有个正号）（2）环式电子传递：PSIFd(NADPHPQ)Cytb6fPCPSI(3)假环式电子传递：H2OPSIIPQCytb6fPCPSIFdO217.光合磷酸化：利用贮存在跨类囊体膜两侧的质子梯度的光能把ADP和无机磷合成为ATP的过程18.光合磷酸化的3种方式：非循环光合磷酸化、循环光合磷酸化、假环式光合磷酸化19.高等植物固定二氧化碳的生化途径有3条：卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢20.卡尔文循环的生化过程：羧化

12、阶段（利用了核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶）、还原阶段、更新阶段（卡尔文循环也叫C3途径）21.C4途径的生化过程：羧化阶段（由磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化叶肉细胞中的磷酸烯醇式丙酮酸）、还原或转氨阶段、脱羧阶段22.景天酸代谢（CAM）途径的过程：景天科植物晚上气孔开放，吸进二氧化碳，在PEP羧化酶作用下，与PEP结合，形成OAA，进一步还原为苹果酸，积累于液泡中。白天气孔关闭，在依赖NADP苹果酸酶作用下，氧化脱羧，放出二氧化碳，参与卡尔文循环，形成淀粉等。23.CAM途径的调节（1）短期调节：也称作昼夜调节，是指气孔夜晚开放，固定二氧化碳，白天气孔关闭，释放二氧化碳（2）长期调节24.生理特

13、征：C4植物一般比C3植物光合作用强。C4有花环结构，胞间连丝（结构原因）。C4植物的PEP羧化酶活性较强、光呼吸很弱（生理原因）25.光呼吸：植物的绿色细胞依赖光照，吸收氧和放出二氧化碳的过程26.光呼吸的全过程需要由叶绿体、过氧化物酶体和线粒体3种细胞器协同完成27.光呼吸的生理功能：消除乙醇酸的毒害、维持C3途径的运转、防止强光对光合机构的破坏、氮代谢的补充28.光合作用的指标：光合速率、表观光合速率、光合生产率29.真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率30.内部因素对光光合作用的影响：叶龄、叶片结构、光合产物输出31.外界条件对光合作用的影响：光照、二氧化碳、温度、水分、矿质营养、光合

14、作用日变化32.光补偿点：当叶片的光合速率与呼吸速率相等时的光照强度。光饱和点：在一定范围内，光合速率随着光强的增加而呈现直线增加；但超过一定光强后，光合速率增加转慢。在一定条件下，光合速率开始达到最大时的光照强度。第四章1.呼吸作用：是生物体将细胞内的有机物氧化分解并释放能量的过程。2呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸2种3.呼吸作用的生理意义（1）呼吸作用为植物生命活动提供大部分能量（2）呼吸作用为生物合成提供还原力（3）呼吸过程为其他化合物合成提供原料（4）呼吸作用在植物抗病免疫方面具有重要意义4.呼吸作用多样性：化学途径多样性（糖酵解、三羧酸循环、戊糖磷酸途径）、呼吸电子传递多样性、末端氧

15、化酶多样性5.糖酵解：指胞质溶胶中的己糖分解成丙酮酸的过程6.三羧酸循环：指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，直到形成水和二氧化碳为止的过程7.戊糖磷酸途径：是指葡萄糖在胞质溶胶和质体中直接氧化脱羧，产生NADPH和以戊糖磷酸为重要产物的有氧呼吸途径8.磷/氧比：是线粒体氧化磷酸化活力的一个重要指标，它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9.末端氧化酶：是把底物的电子传递到分子氧并形成水或过氧化氢的酶类。由于这类酶是在生物氧化的末端起作用，所以称作末端氧化酶10末端氧化酶多样性：线粒体内膜、细胞质、过

16、氧化体11.抗氧呼吸：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（抗氰呼吸时的磷氧比为1）12.抗氰呼吸作用：A.放热增温，促进植物开花，种子萌芽。B.增加乙烯生成，促进果实成熟，促进衰老。C.增强抗逆性13.伤呼吸：植物组织受伤后，呼吸作用增强，这部分呼吸作用称为伤呼吸14.呼吸作用的指标：呼吸速率和呼吸商15.呼吸速率：单位时间单位重量的植物所放出CO2量或吸收O2量16.呼吸商：植物组织在一定时间内，放出CO2物质量与吸收O2物质量的比率称为呼吸商17.呼吸速率的影响因素：A.快的生长慢的B.细菌、真菌高等植物C.喜温植物喜阴植物D.草本木本18.外界条件对呼吸速率

17、的影响：温度、氧气、二氧化碳、水分、机械损伤19.呼吸作用与农业生产：呼吸作用与作物栽培、呼吸作用与粮食贮藏、呼吸作用与果蔬贮藏（降低温度、降低氧气浓度等等）第五章1.植物体内有机物的运输途径：韧皮部2.有机物的运输方向：代谢源代谢库（双向的）3.有机物的短距离运输系统：胞内运输、胞间运输4.伴胞的类型：普通伴胞、转移细胞、中间细胞5.质量运输速率指的是单位截面积的筛管或者是韧皮部在单位时间内运输有机物的质量6.有机物运输的3个过程：源端的韧皮部装载、筛管运输和库端的韧皮部卸出7.韧皮部装载：（1）质外体装载（胞间连丝不发达）：伴胞类型为普通伴胞或转移细胞（2）共质体装载（胞间连丝发达）：层间

18、细胞8.压力流动学说基本论点：由于源库两端的膨压差，引起同化物在筛管内随液流动9.韧皮部卸出：是指库端筛管分子中的有机物从筛管分子运出被消耗或者是储存的整个过程。韧皮部卸出也分为质外体途径和共质体途径10.源和库是相对的，不是一成不变的；需要有机物质为库，反之为源；输入有机物质为源，输出有机物质为库；源是库的供应者，库对源具有调节作用，库源两者相互依赖，又互相制约11.源限制型：（1）源小库大，疏花蔬果（2）库限制型：库小源大，保花保果（3）源库互作型：同时增大源和库12.库强：是指库器官接纳和转化同化物的能力（库强=库容X库活力）库容：是指能积累光合同化物的最大空间库活力：是指库的代谢活性和

19、吸收同化物的能力13.有机物分配规律：有源到库、优先供应生长中心、同侧运输、就近供应14.影响有机物分配的因素：（1）内因：有机物运输的决定因素是源和库筛管分子的连通程度，源与库筛管分子之间的压力差大小，以及源与库筛管分子之间距离的远近（2）外因：光照、温度、水分、植物激素、矿质营养元素第六章1.信号：是信息的物质体现形式的物理过程2.信号的种类：A组.胞间信号、胞内信号。B组.化学信号：激素（第一信使）、生物学信号、物理信号（B组是根据自然性质划分的）3.受体：能够特异的识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质4.G蛋白的活性调节模型：（1）信号输入（2）跨膜信号转换（3）胞内信号传导网

20、络（4）信号输出5.胞内信号（第二信使）：是指初级信号与细胞表面受体结合后并不进入细胞内，但间接激活细胞内其他可扩散、并能调节信号传导蛋白活性的小分子或离子6.钙离子信号系统：A.钙离子：平时处于稳态，浓度低，刺激后迅速增加，可与功能蛋白结合。B.CaM(钙调素)：直接与激酶或靶酶结合。先与钙离子结合为钙离子CaM复合体，再与激酶或靶酶结合（钙离子是化学式，不好打请见谅）第七章1.植物生长物质：是指具有调节控制植物生长发育作用的微量生理活性的物质。可分为两大类：一类是植物激素；另一类是植物生长调节剂2.植物激素：是指在植物体内合成的、通常从合成部位运往作用部位、对植物的生长发育产生显著调节作用

21、的微量小分子有机物质3.植物激素的种类：生长素（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ETH）和油菜素内酯(BR)4.植物生长调节剂：是指一些具有植物激素活性的人工合成的物质5.生长素的种类和化学结构：吲哚乙酸IAA；吲哚丁酸IBA；2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）；萘乙酸（NAA）6.生长素存在的2种形式：一种是自由态生长素；另一种是结合型生长素，也称束缚型生长素。但是发挥生理效应的主要是自由态生长素。束缚型生长素生物活性极低或无活性，通常是生长素的储存形式7.生长素的分布主要集中在生长旺盛的部位，例如根尖或者茎尖8.生长素的运输：A.韧皮部运输（长距离）B.极性运输（短

22、距离）生长素有3种运输方式：横向运输、非极性运输、极性运输（生长素的极性运输是指生长素只能从植物的形态学上端向形态学下端运输）9.生长素的合成部位主要是幼嫩部位。生长素合成的前体物是色氨酸或吲哚10.生长素合成途径：吲哚丙酮酸途径、色胺途径、吲哚乙腈途径、吲哚乙酰胺途径11.生长素分解代谢：酶氧化分解、光氧化分解12.生长素的生理作用：促进生长、引起顶端优势、促进插条不定根的形成、心音和调运养分、诱导单性结实、促进雌花增加、参与植物向性反应的调节18.生长素的作用机理：酸生长理论、基因活化学说19.赤霉素在植物体内可以双向运输，其运输没有极性（木质部向上运输，韧皮部向下运输）20.赤霉素合成前体：甲瓦龙酸MVA（甲羟戊酸）21.赤霉素的合成部位主要是生长中的种子和果实、幼茎顶端和根部22.赤霉素的生理作用：促进茎的伸长生长、诱导开花、打破休眠、促进萌发、