植物生理学汇总

水势：衡量水分反应或作功能量的高低，可用水势表示。水溶液的化学势与纯水的化学势之差除以水偏摩尔体积所得的商，称为水势。纯水水势最高，规定为0，溶液越浓，水势越低。水势=水的化学势/水的偏摩尔体积=N/m2=Pa有液泡的细胞或细胞群：=（代表细胞水势代表渗透势（溶质势）代表压力势.）渗透势亦称溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水的水势压力势是由于细胞壁压力的存在而增加水势的值，往往是正值，但质壁分离时为0，剧烈蒸腾时为负细胞含水量不同，体积会发生变化，渗透势和压力势也会发生变化。细胞初始质壁分离：压力势零，细胞的水势等于渗透势，两者都呈最小值。细胞吸水：体积增大，细胞液稀释，渗透势增大，压力势增大，水势也增大。细胞吸水达到饱和：渗透势与压力势的绝对值相等，但符号相反，水势为0，不吸水蒸腾剧烈时，细胞失水，体积缩小，但不质壁分离，压力势变为负值，水势低于渗透势水分进入细胞途径有扩散，集流和渗透作用。渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。根系吸水的途径：1共质体途径:指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速较慢。2质外体途径:指水分通过细胞壁，细胞间隙等没有细胞质的部分移动，这种移动速度快。根压：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力称根压。为根系吸水的两种动力之一。（另一个为蒸腾拉力）由根压引起的现象①伤流：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。②吐水：从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。■■■■:水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶面），从体内散失到体外的现象。（）生理意义：是植物对水分吸收和运输的主要动力；有助于植物对矿物质和有机物的吸收运输；能够降低叶片的温度。两种方式：角质膜蒸腾和气孔蒸腾（是植物蒸腾作用的最主要形式）指标：蒸腾速率(植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量)和蒸腾比率TR(植物蒸腾作用丧失水分与光合作用同化CO2的物质的量mol比值)和水分利用效率WUE(TR的倒数)⑴将植物细胞放在纯水里和1mol/L蔗糖溶液中，它们的渗透势，压力势，水势及细胞体积怎么变？植物的细胞放在纯水里时，植物细胞的水势低于纯水，故细胞吸水，体积增大，细胞液稀释，渗透势增大，压力势增大，水势也增大。最终细胞吸水达到饱和，渗透势与压力势的绝对值相等，但符号相反，水势便为零，不吸水。植物的细胞放在蔗糖溶液中，植物细胞的水势高于蔗糖溶液，故细胞失水，体积减少，细胞液浓度增大，渗透势减小，压力势减小。(2)植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？(淀粉-糖互变)在光下，保卫细胞进行光合作用，消耗二氧化碳使升高，淀粉磷酸化酶便水解淀粉为葡萄糖-1磷-酸。细胞内葡萄糖浓度增高，水势下降，保卫细胞吸水，气孔张开。在黑暗中，则相反，保卫细胞呼吸产生的二氧化碳使其值下降，淀粉磷酸化酶便把葡萄糖和磷酸合成为淀粉，细胞中可溶解性糖浓度降低，水势升高，水分便从保卫细胞中排出，气孔关闭。(3)发生质壁分离的条件：(1)外界环境水势低于细胞水势；(2)原生质层具有选择性；()3细胞壁与细胞质的收缩能力不同。第二章植物的矿质营养矿质营养：指植物对矿物质的吸收，转运和同化，称为矿质营养。矿质元素：植物燃烧后以氧化物形态存在于灰分中的元素，又称灰分元素。不是灰分元素，但又将归于矿质元素一起讨论。大量元素（大量营养）：占植物干重的1%，包括微量元素（微量营养）：占植物干重的以下，包括植物必须的矿质元素要具备哪些条件？①完成植物整个生长周期必不可少的②在植物体内的功能是不能被其他元素代替的，植物缺乏该元素会表现专一的症状，并且只有补充这种元素症状才会消失。③该元素在植物营养生理上应表现出直接效果不是矿质元素如何用实验的方法证明植物生长需要这些元素？--可用溶液培养法来确定。在人工配成的混合营养液中除去某种元素，观察植物的生长发育和生理性状的变化。如果植物发育正常，就表示这种元素是植物不需要的；如果植物发育不正常，但当补充该元素后又恢复正常状态，即可断定该元素是植物必需的。2.生物膜结构的基本特点①膜一般是由磷脂双分子层和镶嵌的蛋白质组成;②磷脂分子的亲水性头部位于膜的表面,疏水性尾部在膜的内部；③蛋白质在膜上分布不均匀；④膜脂和膜蛋白是可运动的；⑤膜厚离子跨膜运输方式：被动运输（离子或质子跨过生物膜不需要代谢提供能量，是顺电化学势梯度向下进行运输的方式）和主动运输（离子或质子跨过生物膜需要代谢提供能量，逆电化学势梯度向上进行运输的方式）被动运输包括简单扩散和协助扩散,协助扩散又包括通道运输和载体运输两种。离子通道：是细胞膜中由通道蛋白构成的孔道,控制离子通过细胞膜。载体:载体是一类跨膜运输的内在蛋白，在跨膜区域不形成明显的孔道结构。特点：①专一性；②疏水性；③膜内外两侧有不同的构象；④对相应离子的亲和性需要的激活，可重复使用。载体蛋白的类型：单向运输载体；同向运输器；反向运输器。同向运输器：运输器与质膜外侧的结合的同时，又与另一分子或离子结合，同一方向运输。反向运输器是指运输器与质膜外侧的结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，两者朝相反方向运输。同向运输器和反向运输器具有运输两种不同溶质的能力，胞外的是顺着电化学梯度进入细胞，而被载体同时运输的另一溶质则是逆着电化学梯度进入或运出细胞的。胞兄作用：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程，称为胞引作用。细胞吸收溶质的方式：简单扩散，通道运输，载体运输，胞引作用和离子泵运输。问：植物细胞吸收溶质的方式及特点？细胞吸收溶质的方式有通道运输、载体运输、泵运输和胞饮作用。质膜上的通道运输是一种简单阔散的方式，是一种被动运输。载体运输既可以顺着电化学梯度跨膜运输（被动运输），也可以逆着电化学梯度进行（主动运输）。植物细胞质膜上的离子泵主要有质子泵和钙泵。胞饮作用是非选择性吸收，它在吸收水分的同时，把水分中的物质如各种盐类和大分子物质甚至病毒一起吸收进来。6.植物吸收矿质元素的特点①对盐分和水分的相对吸收；②离子的选择吸收生物固氮:某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程，称为生物固氮。生物固氮由两类微生物实现的：①能独立生存的非公生微生物，主要有种：好气性细菌，嫌气性细菌和蓝藻②与其他植物（宿主）共生的公生微生物，如与豆科植物共生的根瘤菌，与非豆科植物共生的放线菌，以及与水生蕨类红萍共生的蓝藻等。硝态氮的还原过程的部位和酶：硝酸盐还原为亚硝酸盐在细胞质内进行，硝酸还原酶（，一种诱导酶）催化反应式为：f亚硝酸盐还原成铵在叶绿体内进行，酶：亚硝酸还原酶（）反应式为：f氨的同化包括:当植物吸收铵盐的氨后，或者当植物所吸收的硝酸盐还原成氨后，氨立即被同化。谷氨酰胺合成酶途径，谷氨酸脱氢酶途径等，氨基交换作用第三章植物的光合作用按碳素营养方式将植物分为异养植物和自养植物。碳素同化作用：自养植物将转变为有机物质的过程。包括：细菌光合作用，绿色植物光合作用和化能合成作用3种类型。吸收光谱：反映某种物质吸收光波的光谱爱默生效应：指两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象，也称增益效应。光合作用：是指绿色植物吸收太阳光的能量同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的过程。光合作用笼统分：光反应和碳反应。光反应必须在光下进行，由光所引起的光化学反应，主要在基粒类囊体膜（光合膜）上进行；碳反应可以在暗处或光下都能进行的由若干酶所催化的化学反应，碳反应是在基质中进行的。光合作用的三大步骤：①原初反应（光能的吸收，传递和转换过程）②电子传递和光合磷酸化（电能转变为活跃的化学能过程）③碳同化（活跃的化学能转变为稳定的化学能过程）重要意义：①将无机物转变为有机物；②蓄积太阳能；③环境保护，净化空气。原初反应：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.叶绿体的结构：内外两层膜，基粒，基质，类囊体。高等植物的光合色素分类：叶绿素（叶绿素a）和类胡萝卜素（胡萝卜素，叶黄素）影响叶绿素形成因素：光，温度，矿质元素。荧光现象叶绿素溶液在透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色（叶绿素为血红光，叶绿素为棕红光）的现象，寿命很短磷光现象：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（用精密仪器测知），它是第一三线态回到基态时所产生的光,这种光称为磷光，寿命较长按功能光合色素分为：反应中心色素和聚光色素（天线色素）（）反应中心色素：少数特殊状态的叶绿素分子属于此类，它具有光化学活性。既是光的捕捉器，又是光能的转换器。（2）聚光色素又叫天线色素：没有光化学活性，只具有收集光能的作用，除反应中心色素以外的色素均具有聚光作用。黄化现象:缺乏任何一个条件而阻止叶绿素形成，使叶子发黄的现象称为黄化现象。光系统I（psi）和光系统n（psii）结构及功能特点？aPS核心复合体的组成：包括反应中4P0电子受体和PS捕光复合体C）三部分。PS的功能：将电子从P传递给铁氧还蛋白。bPS核心复合体的组成：PS是含有多亚基的蛋白复合体。它由聚光色素复合体、中心天线、反应中心、放氧复合体、细胞色素和多种辅助因子组成。PS核核的功能：吸收光能，进行光化学反应，产生强的氧化剂，氧化水和还原质体醌，这两个反应分别在类囊体膜的两侧进行，即在腔一侧氧化水释放质子，在另一侧还原质体醌。光合磷酸化:利用光能驱动电子传递建立跨类囊体膜的质子动力势（PF质子动力势把ADP和无机磷酸合成为ATP的过程，称为光合磷酸化。同化力：在电子传递和光合磷酸化作用中形成的NADPH和ATP,随后用于。的同化，合称这两种物质为同化力。光合链：在类囊体膜PSI和PSII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。碳同化的途径：卡尔文循环（途径），途径，景天酸代谢途径（A途径）。以途径为最基本途径，也只有这条才具备合成淀粉等产物的能力，其他两条途径不普遍（特别是第三条），而且只能起固定，转运。的作用，不形成淀粉。9卡尔文循环（途径）可分个途径：羧化阶段，还原阶段和更新阶段。①羧化阶段：固定O,形成PGA,是卡尔文循环第一个稳定中间产物②还原阶段，贮能完成。PGA-PGAld③更新阶段PGAldfRuBp总反应式：+5H）+6NADPH+9ATP^PGA+6NADP++用9ADP+P每循环一次，只固定一个2要产生一个三碳糖分子（PGAld）,要个2消耗9个ATP和6个NADPH分子作为能量来源，整个过程都在叶肉细胞里进行。卡尔文循环的调节：自身催化，光的调节，光合产物转运。。受体初产物生理意义卡尔文循环（途径）核酮糖，二磷酸（RuBP）PGA唯一进行合成代谢C4途径磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）四碳酸CO2固定、转运作用景天酸代谢（CAM）途径磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）四碳酸CO2固定、转运作用10.C3植物，C4植物和CAM植物的某些光合特征和生理特征比较特征C3植物C4植物CAM植物CO2固定酶RubiscoPEP羧化酶，RubiscoPEP羧化酶，RubiscoCO2固定途径只有卡尔文循环在不同空间分别进行C4途径和卡尔文循环在不同时间分别进行CAM途径和卡尔文循环最初CO2受体RuBPPEP光下：RuBP暗中：PEPCO2固定最初产物PGAOAA光下：PGA暗中：OAA气孔张开白天白天晚上耐旱性弱强极强光呼吸高，易测出低，难测出低，难测出光合速率：光合作用的指标是光合速率，通常以单位时间、单位叶面积吸收的物质的量或者放出的物质的量，或者积累干物质的量。表观光合速率:指光合作用减去呼吸作用的差数，又叫净光合速率真正光合速率：指表观光合速率与呼吸作用的和，即真正的光合速率=表现光合速率+呼吸速率光补偿点：是指植物同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的和呼吸过程中放出的等量时的光照强度。光饱和点：随着光强的升高，光合速率升高。开始达到光合速率最大值时的光强称光饱和点。光饱和现象:当光照强度在光补偿点以上继续增加时，光合速率就呈正比例地增加，光合速率和光强呈直线关系，如光辐射继续加强超过一定范围之后，光合速率的增加转慢，当达到某一光强度时，光合速率就不再增加，这种现象称为光饱和现象。光抑制：光能超过光合系统所能利用的数量时，光合功能下降，这种现象光合作用的光抑制。补偿点：当光合吸收的二氧化碳量等于呼吸放出的量，这时候外界的二氧化碳含量就叫做补偿点。饱和点：开始达到最大光合速率时的浓度。光能利用率：指植物光合作用所积累的有机物所含的能量，占照射在单位地面上的日光能量的比率。植物光能利用率约为光呼吸（环）：植物的绿色细胞依赖光照，吸收和放出的过程，称为光呼吸。被氧化的底物是乙醇酸，在叶绿体中进行。抑制光呼吸而促进光合作用，则抑制光合作用而促进光呼吸。暗呼吸光呼吸代谢途径糖酵解，磷酸戊糖途径和三羧酸循环等乙醇酸代谢途径底物糖类，脂肪或蛋白质，以葡萄糖最常用，新形成的或储存的乙醇酸发生条件和部位在光、暗处的生活细胞中的细胞质基质和线粒体中进行在光照下，光合细胞中叶绿体，过氧物酶体和线粒体等3种细胞器协同进行问：1产）生光饱和现象的原因：扩散速率受浓度影响）固定速率受羧化酶活性和再生速率影响）光合单位周转速率单位时间内光合单位进行光反应的次数）光抑制（2引）起光合“午休”现象的原因？①水分供应不足，气孔关闭，引起供应不足；②光合产物不能及时运走，产生反馈抑制；③产生光抑制为什么植物比植物具有较强的光合作用？从结构上看：A植物叶片的维管束鞘薄壁细胞较大，叶绿体较大，叶绿体没有基粒或基粒发育不良、维管束鞘的外侧密接一层成环状或近于环状排列的叶肉细胞，组成“花环型”结构，这种结构是植物的特征、叶肉细胞内的叶绿体数目少，个体小，有基粒D植物的维管束鞘薄壁细胞较小，不含或很少叶绿体，没有“花环型”结构，维管束鞘周围的叶肉细胞排列松散E植物通过叶肉细胞质的羧化酶固定，生成的酸转移到维管束鞘薄壁细胞中，放出二氧化碳，参与卡尔文循环，形成糖类，所以植物进行光合作用时，只有维管束鞘薄壁细胞内形成淀粉，在叶肉细胞中没有淀粉，而C植物由于仅有叶肉细胞含有叶绿体，整个光合过程都是在叶肉细胞里进行，淀粉亦只是积累在叶肉细胞中，维管束鞘薄壁细胞不积存淀粉。从生理上看：与植物的羧化酶活性较强及光呼吸很弱有关途径的固定最初是由羧化酶催化来完成的，羧化酶对的值（米氏常数）是，羧化酶的值是，前者对的亲和力比后者大得很多，因此，植物的光合速率比植物快许多由于羧化酶对的亲和力大，所以，植物的补偿点比较低I・），而植物的补偿点比较高（~・）植物（的4叶）片为什么是绿的？秋天为什么变红或变黄？由于绿的叶绿素比黄色类胡萝卜素多，占优势，所以正常的叶子总是呈现绿色。秋天条件不正常或叶片衰老时，叶绿素较易破坏或降解，数量减少，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶片呈现黄色。至于红叶，因秋天降温，体内积累较多糖分以适应寒冷，体内可溶性糖多了，就形成较多的花色素苷（红色），也就成红色。基粒（类5囊）体垛叠的意义？膜的垛叠捕获光能的机构高度密集，能更有效地收集光能。另外因为膜系统往往是酶的排列支架，膜垛叠就犹如形成一个长的代谢传送带，使代谢顺利进行。第四章植物的呼吸作用呼吸作用:指生物体内的有机物质通过氧化还原而产生并释放能量的过程。包括有氧呼吸和无氧呼吸。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，放出二氧化碳并形成水，同时释放能量的过程。无氧呼吸:一般指在无氧条件下，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。这个过程用于高等植物，习惯上称为无氧呼吸，如应用于微生物，则惯称为发酵。生理意义：提供植物需要的能量；为其他化合物的形成提供原料。2.糖分解代谢的三条途径：糖酵解，磷酸戊糖途径和三羧酸循环。糖酵解（途径）：细胞质基质中的己糖经过一系列酶促反应步骤分解成丙酮酸的过程。三个阶段：己糖的磷酸化，磷酸己糖的裂解，和丙酮酸的生成分子内呼吸：糖酵解过程中的氧化分解是没有分子氧参与的，它所需要的氧是来自组织内的含氧物质，即水分子和被氧化的糖分子，因此糖酵解也称为分子内呼吸。回：糖酵解的生理意义?（1）糖酵解普遍存在于动物、植物和微生物中，是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径。（2）糖酵解的一些中间产物（如丙糖磷酸）和最终产物丙酮酸，化学性质十分活跃，产生不同的物质。（3）糖酵解除了有3步反应不可逆外，其余反应是可逆的，所以，它为糖提供基本途径。（4）糖酵解释放一些能量，供生物体需要，尤其是对厌氧生物。底物水平磷酸化：由于底物的分子磷酸直接转到而形成T称之为底物水平磷酸化。三羧酸循环l环，柠檬酸循环）：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，直到形成水和二氧化碳为止，故这个过程称为三羧酸循环。三个阶段：柠檬酸的形成，氧化脱羧和草酰乙酸的再生生理意义：是提供生命活动所需能量的主来源；是物质代谢的枢纽。磷酸戊糖途径:葡萄糖在细胞质基质和质体中的可溶性酶直接氧化，产生和一些磷酸糖的酶促过程。生物氧化：有机物质在生物体内进行氧化（伴随着还原），包括消耗氧生成二氧化碳，水和放出能量的过程，称为生物氧化。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。氧化磷酸化:在生物氧化中，电子经过线粒体电子传递链传递到氧，伴随合酶催化，使和磷酸合成的过程，称为氧化磷酸化作用。磷氧比（比）：是表示线粒体氧化磷酸化活力的一个重要指标，它是氧化磷酸化过程中每消耗氧时所消耗的无机磷酸摩尔数之比。9.呼吸作用的指标：呼吸速率（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）。呼吸商（将植物组织在一定时间（如）内，放出二氧化碳的物质的量（）与吸收氧气的物质的量（）的比率称作呼吸商）光.合作用和呼吸作用的比较光合作用呼吸作用以和为原料以和有机物为原料产生有机物糖类和产生和叶绿素的捕获光能有机物的化学能暂时贮存于能消失中或以热通过光合磷酸化把光能转变为ATP通过氧化磷酸化把有机物的化学能转化成仅有含叶绿素的细胞才能进行光合作用活的细胞都能进行呼吸作用只在光照下发生在光照下或黑暗里都可发生问：光合作用与呼吸作用的关系——是植物体内相互独立而又相互依存的两个过程。主要表现在下列3个方面：、光合作用所需的（供光合磷酸化产生之用）和辅酶（供产生之用），与呼吸作用所需的和是相同的，这两种物质在光合和呼吸中可共用。、光2合作用的碳循环与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反反应的关系。、光合释放的可供呼吸利用，而呼吸作用释放的亦能为光合作用所同化。分析下列的措施，并说明为什么。（1）将果蔬贮存在低温下。在低温下，呼吸酶活性下降，从而降低呼吸速率，减少有机物的消耗。（2）小麦、水稻、玉米、高粱等食物贮藏前要晒干。水分存在时，食物进行呼吸作用，有机物大量消耗；呼吸放出的水分，又会促使湿度增大，食物“出汁”，呼吸加强；呼吸放出的热量，又使温度增高，反过来使呼吸加强，导致热霉变，使食物发热发霉。（3）给作物中耕松土。改善土壤通气条件，增强呼吸作用，促使作物生长。（4）早春寒冷季节，水稻浸种催芽时，常用温水淋种和不时翻种。控制温度和通气，使呼吸顺利进行。植物细胞呼吸有哪些途径？这些途径主要发生在哪些位置？植物细胞的呼吸有有氧呼吸和无氧呼吸两种方式，有氧呼吸主要发生在线粒体，无氧呼吸主要发生在线粒体和细胞质基质。第五章植物的生长发育植物激素:指一些在植物体内合成，并从产生之初运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量有机物。作用：生长素（促进插枝生根，阻止器官脱落）；赤霉素（调节植株高度）；细胞分裂素（调节细胞分裂）；乙烯（调节植物生长，催化植物成熟）；脱落酸（抑制植物体生长发育）植物生长调节剂：指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。五大类激素：生长素类（）a赤霉素类（），细胞分裂素类（），乙烯（）h脱落酸（）春化作用低温促使植物开花的过程称为春化作用。脱春化作用：在春化过程结束之前，如遇高温，低温效果会削弱甚至消除，这种现象称为脱春化作用。三重反应：即矮