植物生理学笔记

1、现代植物生理学绪论1、植物生理学：是研究植物生命活动规律及其与环境互相关系、植物生理学的研究对象是高等植物。高等植物的生命活动主要分为揭露植物生命现象实质的科学。生长发育与形态建成、物质与能量代谢、信息传达和信号转导3个方面。2、萨克斯于1882年撰写出植物生理学讲义并开设课程，他的弟子费弗尔1904年第一版三卷本植物生理学著作。这两部著作的问世，标记着植物生理学从植物学中脱胎而出，独立成为一门新兴的科学系统。细胞生理3、水势（溶质势（w）：同温同压下，每偏摩尔体积纯水与水的化学势差。（细胞水势由三部分构成：s），衬质势（）和压力势（），即w=s+m+p）4、溶质势（s）：因为溶质的存在而使水

2、势降低的值称为溶质势。压力势（）：细胞壁对原生质体产生压力惹起的水势变化值。衬质势（）：因为亲水物质对水的吸引而降低的水势。5、蒸腾作用的生理意义：a.水分汲取和运输的主要动力；b.是矿质元素和有机物运输的动力；c.降低叶温。d.有益于气体互换现已确立有17种元素是植物的必要元素：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、硫(S)钾（K）、钙（Ca）、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、硼(B)、钼(Mo)、镍(Ni)、氯(Cl)。依据植物对必要元素需要量的大小，往常把植物必要元素区分为两大类，即大批元素和微量元素。大批元素是指植物需要量较大、其含量往常为植物体

3、干重%以上的元素，共有9种，即C、H、O3种非矿质元素和N、P、S、K、Ca、Mg6种矿质元素；微量元素是指植物需要量极微、其含量往常为植物体干重的%以下，包含Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni、Cl，这种元素在植物体内稍多即会发生迫害。缺素症9、单盐迫害：将植物培育在单调盐溶液中（即溶液中只含有一种金属离子）,不久植物就会体现不正常状态，最后死亡，这种现象称为单盐迫害。离子抗衡：在单盐溶液中若加入少许含有其余金属离子的盐类，单盐迫害现象就会减弱或除去，离子间的这种作用称为离子抗衡。（单盐迫害和离子抗衡的内容也要看下及书上边的什么是“生理酸性盐”、“生理碱性盐”、“生理中性盐”也要看P81

4、）植物的光合作用过程光合作用：是绿色植物大规模地利用太阳能把CO?和H2O合成富能的有机物，并开释出O2的过程。12、C4植物比C3植物光合作用强的原由构造原由：C3：维管制鞘细胞发育不好，无花环型，叶绿体无或少；光合在叶肉细胞中进行，淀粉累积影响光合。C4：维管制鞘细胞发育优秀，有花环型，叶绿体较大；光合在维管制鞘细胞中进行。有益于光合产物的就近运输，防备淀粉累积影响光合。生理原由：PEPC对CO2的Km(米氏常数)远小于CO2浓度（干旱）下，光合速率更高。C4植物将CO2泵入维管制鞘细胞，改变了用方向，降低了光呼吸。Rubisico，所以C4对CO2的亲协力大，CO2/O2比率，改变了Ru

5、bisico低的作13.光赔偿点：当达到某一光强度时，叶片的光合速率与呼吸速率相等，净光合速率为零，这时的光强度称为光赔偿点。光饱和点：光合速率开始达到最大值时的光强度称为光饱和点。P132CO?赔偿点：当光合速率与呼吸速率相等时，外界环境中的CO?浓度即为CO?赔偿点（图中C点）。CO?饱和点：光合速率开始达到最大值时的CO?浓度被称为CO?饱和点。（图中S点）P134图4-2614.实考证明，呼吸链中酶复合体I、III和IV是3个偶联部位，酶复合体II不是偶联部位。NADH经呼吸链氧化要经过酶复合体I、III和IV3个偶联部位，可形成3molATP。FADH2经呼吸链氧化只经过酶复合体II

6、I和IV2个偶联部位，所以只形成2molATP。15.磷/氧比（P/Oratio）是评论氧化磷酸化作用活力的指标，是指呼吸作用每耗费1mol氧经氧化磷酸化作用合成了多少（mol）ATP。电子传达链主路P/O=3支路P/O=2支路P/O=1交替门路P/O=1内源NADHNADH外源ADPATPADPATPADPFMNFe-SUQcytbcytccytacyta3FP交替门路2FP3FADFPcytb54呼吸链：代谢物上的氢原子被脱氢酶激活零落伍，经过一系列的传达体，最后传达给被激活的氧分子，并与之联合生成水的所有系统称为呼吸链。和FADH2电子传达门路NADH电子传达门路经过了酶复合体I、III

7、、IV，每传达一对电子可磊出10个H，所以该门路P/O=3，该门路受鱼藤酮、抗霉素A、氰化物克制。FADH2电子传达门路绕过了酶复合体I,经过了酶复合体III、IV，每传达一对电子可磊出6个H，所以该门路P/O=2，该门路不受鱼藤酮、抗霉素A、氰化物克制。此外，植物细胞线粒体内膜还存在一种对鱼藤酮不敏感的NADH脱氢酶，氧化从“苹果酸穿越”产生的NADH，该电子传达门路绕过了酶复合体I，电子从UQ处进入电子传达链，每传达一对电子可磊出6个H，P/O=2，该门路被看做酶复合体I超负荷运行时分流电子的一条支路。NAD（P）H电子传达门路这是一条细胞色素呼吸电子传达链的支路。电子由UQ处进入电子传达

8、链。电子传达门路绕过了酶复合体I，每传达一对电子可磊出6个H，所以该门路P/O=2。该门路不受鱼藤酮克制，受抗霉素A和氰化物克制。交替门路（AP）ATPO2这是植物细胞线粒体中存在的一条对氰化物不敏感的电子传达门路，故又称为抗氰支路。这时一条细胞色素呼吸链以外的电子传达门路。电子自NADH脱下后，经FMNFe-S传达到UQ，而后从UQ传达给一种黄素蛋白，再经酶复合体III、IV，其P/O=1，电子传达开释出能量，主要以热能形式消散。该电子传达门路受鱼藤酮克制，不受抗霉素A和氰化物克制。16.糖酵解（EMP）重点酶：果糖磷酸激酶（最重点的限速酶）：AMP比值对该酶活性的调理拥有重要的生理意义。当

9、ATP浓度较高时，该酶几乎无活性，酵解作用减弱；当AMP累积，ATP较少时，酶活性恢复，酵解作用增强。可克制果糖磷酸激酶的活性，它可防备肌肉中形成过度的乳酸而使血液酸中毒。c.柠檬酸含量高，说明细胞能量充分，葡萄糖就不必为合成其前体而降解。所以柠檬酸可增添ATP对酶的克制作用。d.果糖6-磷酸在果糖磷酸激酶的催化下可磷酸化为果糖-2，6-二磷酸。果糖-2，6-二磷酸能除去ATP对酶的克制效应，使酶活化。己糖激酶：G-6-磷酸是该酶的别构克制剂丙酮酸激酶：a.果糖-1，6-二磷酸是该酶的激活剂，可加快酵解速度b.丙氨酸是该酶的别构克制剂、乙酰辅酶A、柠檬酸等也可克制该酶的活性，减弱酵解速度。17

10、.三羧酸循环（TCA）重点酶：丙酮酸脱氢酶系：该酶催化的反响虽不属于柠檬酸循环，但关于葡萄糖来说是进入柠檬酸循环的必经之路。乙酰CoA和NADH是该酶的克制剂，NAD+和CoA则是该酶的激活剂。柠檬酸合酶：是该门路重点的限速酶。其活性受ATP、NADH、琥珀酰CoA的克制；草酰乙酸和乙酰CoA的浓度较高时，可激该死酶的活性。异柠檬酸脱氢酶：遇到Ca和ADP的别构激活和NADH的克制。-酮戊二酸脱氢酶系：是三羧酸循环的此外一种限速酶。它们的活性也受ATP、NADH的克制；琥珀酰CoA是该酶的克制剂。受体：是指能够特异地辨别并联合信号分子，从而惹起生物学效应的物质。受体的功能：受体能辨别特异的信号

11、分子配体（如激素），并能同它发生特异性联合；受体能够把辨别和接收的信号正确无误地放大并传达到细胞内部，启动一系列胞内生化反响，最后致使特定的细胞反响，使得胞间信号变换为胞内信号。受体的特征：特异性亲和性饱和性有效性可逆性信使第一信使（胞外信息分子）：激素第二信使（胞内信息分子）：3，5环腺苷酸（cAMP）、3，5环鸟苷酸（cGMP）、Ca、1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）、二酰甘油（DAG）19、植物生长物质：是指拥有调理植物生长发育功能的一些生理活性物质，包含植物激素和植物生长调理剂。植物激素：是指在植物体内合成的，能够挪动的，对生长发育产生明显作用的微量有机物质。植物生长调理剂：是指人工合

12、成的拥有近似植物激素生理活性的化合物。生长素类(IAA)、赤霉素类(GA)、细胞分裂素类(CTK)、零落酸(ABA)和乙烯(ETH)的生理作用及各激素间的互相关系：1）生长素的生理作用：1.促使生长A.两重效应B.不一样器官对IAA敏感性：根芽茎C.离体器官效应显然，对整株成效不显然。2.促使不定根的形成核分裂3.对养分调运的作用单性结实4.惹起顶端优势5.其余效应促使开花（雌），保花保果，疏花疏果，向光性、向重力性。赤霉素的生理作用：1.促使茎的伸长生长A.促使整株生长，离体器官作用不大。B.促使节间的伸长，不是节数的增添C.无高浓度克制2.促使抽苔开花3.打破休眠A.促使马铃薯块茎抽芽B.

13、促使需光、需低温种子抽芽C.打破大麦休眠，加快酿酒过程。4.促使雄花分化5.其余效应养分的调运、促使植物座果和单性结实、延缓叶片衰老、促使细胞的分裂和分化。细胞分裂素的生理作用：1.促使细胞分裂与扩大A.促使质分裂B.促使叶片扩大2.促使芽分化3.延缓叶片衰老4.促使侧芽发育5.促使雌花分化6.促使气孔开放4）零落酸的生理作用：1.促使休眠：ABA/GA2.促使零落、衰老：离层形成，不如ETH宽泛3.“威迫激素”，促使气孔封闭，产生抗逆蛋白4.克制生长：整株植物或离体器官和种子萌生5）乙烯的生理作用：1.改变生长习惯A.三重反响：克制伸长增粗横向B.偏上生长：上部生长下部2.催熟果实3.促使零

14、落和衰老：离层形成应4.促使开花和雌花分化5.乙烯的其余效应：打破种子和芽的休眠，引诱次生物质分泌一、植物激素间的互相关系激素间的增效作用与拮抗作用1).增效作用指一种激素可增强另一种激素的效应，此种现象称为激素的增效作用IAA与GAIAA与CTK零落酸与乙烯节间伸长细胞分裂器官零落2).拮抗作用拮抗作用：指一种物质的作用被另一种物质所阻抑的现象。GA休眠ABA与IAA器官生长CTK衰老、零落IAA与GA不定根形成雌雄花分化IAA与CTK顶端优势激素间均衡对生理效应的影响CTK/IAA高，芽分化低，根分化中间水平，愈伤组织只生长不分化GA/IAA高，韧皮部分化低，木质部分化种子生活力：是指种子

15、能够萌生的潜伏能力或种胚拥有的生命力。根冠比（R/T）：指地下部分的质量与地上部分的质量的比值。地下部是指植物体的地下器官，包含根、块茎、鳞茎等；通气优秀R/T上涨而地上部是指植物体的地上器官，包含茎、叶、花、果等。土营养情况N多R/TK多R/T上涨23、黄化现象：黑暗中生长的植物产生黄化苗的现象称为黄化现象。24.向性运动：是指植物的某些器官因为遇到外界环境中单方向的刺激而产生的运动。（降落；P、P297）25.春化作用低温是引诱植物进行花芽分化的重要环境要素。一些植物一定经历必定的低温，才能形成花原基，进行花芽分化。低温引诱花原基形成的作用称为春化作用。（Vernalization）是温带

16、地域植物发育过程中表现出来的特色春化作用的观点来自对小麦开花特征的研究。在1918年，德国的Gassner研究了小麦的发育特性后，把小麦分为两大类，一类为秋天播种的冬性品种，另一类为春天播种的春性品种。将冬性品种春播，植株就只进行营养生长，不开花结实。但他又发现，在冬性黑麦种子萌生时，用12的低温办理，再春播，就能够开花结实。这说明冬性小麦开花需要必定的低温。1928年，苏联的李森科把Gassner的研究成就应用于农业生产，他将冬性小麦种子用低温办理，而后春播，以解决某些地域冬小麦不可以越冬问题，他把这种低温办理举措称为春化，目的就是把冬小麦转变为春性小麦。低温的作用是引诱花原基的形成。三、春

17、化作用的条件必定低平和必定的连续时间低温是春化作用的主导因子，往常春化作用的温度为015，并需要连续一准时间.不一样作物春化作用所需要的不一样，如冬小麦、萝卜、油菜等为05。春小麦为515。一般的讲，植物春化作用需要的温度越低，需求的时间也越长。比如我国北纬33。以北的冬性小麦，要求07的低温，连续3651天，才能经过春化，而被33。以南的品种，在012，经过1226天，便可经过春化作用。2.水分假如植物以萌动的种子形式经过春化作用，需要必定的含水量，如冬小麦已萌动的种子，低于40%，就不可以经过春化作用。干种子对低温没有反响，所以，植物不可以以干种子形式经过春含水量化。氧气充分的氧气是萌动种

18、子经过春化作用的必要条件。在缺氧条件下，既使水分充分，萌动的种子也不可以经过春化。这表示春化作用与有氧呼吸相关，即低温对花原基形成的引诱，需要有氧呼吸。养分春化作用需要足够的养分，将冬小麦种子去掉胚，将胚培育在含蔗糖培育基上，可经过春化作用，假如培育基中不含蔗糖，不可以经过春化。四、春化作用的特色1.春化作用的排除devernalization在春化作用结束前，将植物挪动到不适合春化的高温条件下，低温的效应就能够排除，这种现象称为去春化作用。缺O2也有排除春化作用的效应。假如春化作用已经达成，低温引诱花原基形成的效应就不可以被排除。排除春化作用的温度一般为2540。再春化作用revernali

19、zation去春化作用后，再进行低温办理，植物从头获取低温的引诱效应，这种现象称为再春化作用，就是排除春化作用的植物，可从头经过春化作用。第三节光周期现象植物经过感觉日夜长短变化而控制开花的现象称为光周期现象。白日黑夜的相对长短，称为光周期。短日植物（SDP，Short-dayplant）长日植物（LDP，Long-dayplant）日中性植物（DNP，day-neutralplant）指导引种假如以收获生殖器官为主，在不一样纬度地域引种时应按照以下原则：1）关于短日照植物北种南引，应引晩熟品种（临界日长短）；不然，营养生长久短，开花提早，产量降低。南种北引，应引早熟品种（临界日长长），不然，

20、开花延缓，甚至不开花，在生长季内（温度适合生长的季节）完不可生殖生长。2）关于长日植物北种南引，应引早熟品种，（临界日长短）不然在南方营养生长久延伸，开花延缓，甚至不开花，因为遇不到适合的长日照；南种北引，应引晚熟品种，不然在北方营养生长久太短，提早开花，（临界日长长）产量降低。【以下有助于理解】正确的说法应当是“早熟品种”和“晚熟品种”。关于同一种作物而言，前者生长久较短，后者生长久较长。假如有三个以上品种的话，还常有早中晚的说法。如水稻，将不一样品种同在3月初种下，有的在6月中旬成熟，有的在6月下旬成熟，有的在7月上旬才成熟，我们就说它们分别是早熟、中熟和迟熟品种。注意，不一样种是不可以比较的。短日照植物一般秋天开花，北方短日照来的早，所以南种北引，开花期提早，要引早熟品种（假如引晚熟的，等到它刚开花结果都冻死了，哈哈）；北种南引正好相