植物生理学重点

一.名词解释：1、 根压：指由于根系自身生理代谢活动导致吸水在导管中所产生的正压力，是植物自下而上水分运输的动力。2、 伤流：从受伤或折断的植物组织流出液体的现象叫做伤流。3、 内在蛋白：含有较多的疏水性氨基酸，或者其亲脂性基团分布于分子表面的蛋白质。4、 外在蛋白：通过静电作用及离子键等非共价键与膜脂或膜内在蛋白相连，分布在膜的内外表面的蛋白质。5、 伸展蛋白：广泛存在于植物细胞壁中，一类富含羟脯氨酸的糖蛋白，同时还参与植物细胞防御和抗病抗逆等生理活动。6、 主动运输：指物质逆浓度梯度，在载体和能量的作用下将物质运进或运出细胞膜的过程。7、 易化扩散：即协助扩散，是小分子溶质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜的转运，不需要细胞提供能量。8、 临界日长：昼夜周期中，引起长日植物成花的最短日照长度或引起短日植物成花的最长日照长度。9、 临界暗期：是指在昼夜周期中长日植物能够开花的最长暗期长度或短日植物能够开花的最短暗期长度。10、 光补偿点：叶片的光合速率与呼吸速率相等，净光合速率为零时的光照强度称为光补偿点。11、 光饱和点：光合速率开始达到最大时的光照强度称为光饱和点。12、 呼吸速率：又称呼吸强度，是最常用的生理指标。通常以单位时间内单位重量（鲜重或干重）的植物组织或细胞所放出的CO2的数量或吸收的O2的数量来表示。13、 呼吸商：植物组织在一定时间内放出CO2的量与吸收O2的量之比。14、 CO2饱和点：当CO2浓度提高到某一值时，光合速率达到最大值，此时环境中的CO2浓度被称为CO2饱和点。15、 CO2补偿点：当植物光合速率与呼吸速率相等时，外界环境中的CO2浓度即为CO2补偿点。16、 叶面积系数：指单位土地上作物的全部叶面积与土地面积之比。17、 生理干旱：是由于不利的环境条件抑制根系的正常吸水，从而使植物发生水分亏缺的现象。18、 水分临界期：植物生活周期中对水分缺乏最敏感、最易受害的时期。19、 安全含水量：种子安全储藏时所允许的最大含水量。20、 光形态建成：依赖光调节和控制的植物生长、分化及发育的过程，称为植物的光形态建成。21、 极性运输：生长素只能从植物体形态学上端向下端的运输。22、 光周期诱导：植物只要得到足够天数的适合光周期，以后再放置于不适合的光周期条件下仍可开花，这种现象叫光周期诱导。23、 细胞全能性：指任何一个具有核的活细胞都含有发育成一个完整植株的全部基因，在适宜的条件下，能发育成一个完整的植株。24、 组织培养：是指在无菌培养条件下，将离体的植物组织、器官或细胞进行培养，最后形成完整植株的技术，又称离体培养。25、 第一信使：能引起胞内信号的胞间信号和环境刺激称之为第一信使。26、 第二信使：由膜上信号转换系统产生的有调节活性的细胞内因子。27、 渗透调节：是植物的一种适应渗透胁迫的生理生化机制，它通过主动增加细胞内溶质的作用、降低渗透势来促进细胞吸水从而维护细胞的膨压。28、 平衡溶液：选择几种必需矿质元素按照一定的浓度和比例混合，使植物生长发育良好的溶液。29、 单盐毒害：将植物培养在单一盐溶液中，不久便会呈现不正常状态，最后整株死亡的现象。二、翻译CaM:钙调蛋白EMP:二、翻译CaM:钙调蛋白EMP:糖酵解TCA:三羧酸循环PPP：戊糖磷酸途径GSH：谷胱甘肽RuBP:核酮糖-1,5-二磷酸PEP:磷酸烯醇式丙酮酸PEPC:磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶SPAC:土壤-植物-大气连续体系ETH:乙烯NAA:萘乙酸ACC:1-氨基环丙烷-1-羧酸LAI:叶面积指数IP3:三磷酸肌醇DG:甘油二酰LDP:长日植物UQ:泛醌PQ:质体醌ABA:脱落酸CCC:矮壮素Ch1:叶绿素CAM:景天酸代谢GAC:乙醛酸循环HSP:热激（休克）蛋白SDP:短日植物Rubisco:RuBP羧化酶CTK：细胞分裂素脂肪酸与抗寒能力：相变温度的高低与细胞膜中的不饱和脂肪酸的比例有关。抗冷植物在进行低温锻炼过程中增加不饱和脂肪酸的合成，提高其在细胞膜中的比例。同化物运输的形式与部位：蔗糖是有机物运输的主要形式；部位是韧皮部选择性吸收与生理酸、碱、中性盐：由于根系吸收矿质元素要通过载体，而不同离子的载体数量和活性不同，这就使根系吸收矿质元素具有选择性吸收的特点。选择性吸收是指植物对同一溶液中不同离子或同一盐的阳离子和阴离子吸收的比例不同的现象。植物在选择吸收NH4+时，环境中会积累SO42-，同时也积累H+，从而使介质PH下降。故称这种盐为生理酸性盐，如多种氨盐；如供给NaNO3,植物对其阴离子（NO3-）的吸收大于阳离子（Na+），根细胞会向外释放OH-或HCO3-，因此在环境中积累Na+的同时，也在大量积累OH-或HCO3-，使介质PH升高，此盐为生理碱性盐，如多种硝酸盐；如供给NH4NO3,则会使根系吸收阴、阳离子的量很近，而不会改变介质的PH，所以称其为生理中性盐。光呼吸的过程：光呼吸的全过程需要叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三种细胞器协同作用才能完成。首先，在叶绿体中形成乙醇酸，然后乙醇酸运转至过氧化物酶体，在乙醇酸氧化酶作用下，被氧化为乙醛酸和H2O2，后者在过氧化氢酶催化下分解，放出O2。乙醛酸在生化上可能有两个去向:一是少部分乙醛酸返回叶绿体，被氧化释放出CO2；二是大部分乙醛酸经转氨酶作用生成甘氨酸，进入线粒体。在线粒体中2分子甘氨酸转变成1分子丝氨酸，并产生NADH、NH3,释放CO2。丝氨酸再转入过氧化物酶体，经转氨酶的催化，生成羟基丙酮酸。羟基丙酮酸在甘油酸脱氢酶作用下，还原为甘油酸。最后，甘油酸再回到叶绿体，在甘油酸激酶催化下生成PGA，进入卡尔文循环。再生成RuBP。呼吸作用发生的部位：有氧呼吸在细胞质和线粒体，无氧呼吸在细胞质。糖酵解在细胞质，三羧酸循环在线粒体，无糖磷酸途径在细胞质。激素的合成前体：有机物质光反应和暗反应：光反应包括两个阶段：光能的吸收、传递和转换阶段（原初反应）；电能转化为活跃的化学能（电子传递和光合磷酸化）。暗反应是活跃的化学能转化为稳定的化学能（CO2的同化）光合电子传递链的最终受体和供体：最终电子供体：H2O中（实际上是其中的氧原子）A最终电子受体：NADPH（实际上是其中的氢原子）蒸腾系数与蒸腾效率计算：植物在一定时间内干物质的积累量与同期所消耗的水量之比，或者植物每消耗1Kg水所生产干物质的克数称蒸腾效率或比率。植物制造1g干物质所消耗的水量（g）称为蒸腾系数，是蒸腾比率的倒数植物激素的主要生理作用：对植物的生长发育起调节作用种子成熟过程中的物质贮藏形式：从营养器官运入的可溶性低分子化合物逐渐转化为不溶性的高分子化合物。细胞的水势构成及计算：水势就是每偏摩尔体积水的化学势。即溶液中水的化学势与同温同压下系统中纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商。细胞吸水除与细胞的渗透势（Ws）有关外，还与细胞壁对内容物产生的压力势（Wp）、原生质是亲水胶体对水分子的吸附产生的衬质势（Wm）及重力势（Wg）等因素有关，因此一个典型植物细胞的水势（Ww）可用以下公式表示：Ww=Ws+Wp+Wm+Wg，具有液泡的细胞水势为Ww=Ws+Wp，分省组织、风干种子水势为Ww=Wm。气孔开闭的影响因素：二氧化碳，光，温度，水分，风Rubisco催化的反应：在羧化阶段中催化CO2与核酮糖-1,5-二磷酸（RuBP）的反应，生成2分子的3-磷酸甘油酸（3-PGA）植物吸水的动力：主动吸水的动力是根压；被动吸水的动力是蒸腾作用产生的蒸腾拉力。无论哪种方式，吸水的根本动力仍然是水势差。光合作用各反应发生的位置：光反应位于类囊体薄膜，暗反应位于叶绿体基质植物必需元素的种类：（1）大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁;（2）微量元素：铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍春化和光周期的诱导部位：春化是在分生组织和进行细胞分裂的部位。光周期的是叶片P/O计算：P/O比是氧化磷酸化的指标。是指呼吸链每消耗1个氧原子所用去的无机磷；Pi）的分子数或有几个分子的ADP生成了ATP。Pr和Pfr的特点：红光吸收型（Pr），最大吸收峰在660nm；另一为远红光吸收型（Pfr），最大吸收峰在730nm。Pr是生理失活型，吸收660nm的红光后转变成生理激活型的Pfr；而Pfr经730nm的远红光照射或在黑暗中又可逐步逆转为Pr。因此，Pr在光中的总量比暗中少得多，而在日光下由于Pr吸收红光比Pfr吸收远红光更为有效，所以在自然光照下，Pfr比Pr为多。器官脱落的原因；一是由于衰老或成熟引起的正常脱落，二是因环境条件胁迫（高温、低温、干旱、水涝、盐渍、污染）和生物因素（病、虫）引起的胁迫脱落；三是因植物本身生理活动引起的生理脱落根冠比的影响因素：土壤水分；氮肥；磷肥；光照；修剪叶绿素的吸收光谱：叶绿素a和叶绿素b在红光区（640—660nm）和蓝紫光区（430-450nm）均有一个吸收高峰；类胡萝卜素的吸收峰在蓝紫光区（400-500nm），藻胆素的吸收峰在500-650nm之间ABA与植物抗逆性的关系：在逆境下，植物体内游离的ABA迅速积累，大量增加。ABA是植物对逆境反应的重要调节者抗氤呼吸的生理意义：⑴放热效应，与天南星科植物的佛焰花序早春开花传粉，棉花种子发芽有关；⑵促进果实成熟，果实成熟过程中呼吸跃变的产生主要表现为抗氤呼吸的增强，而且果实成熟中乙烯的产生与抗氤呼吸呈平行关系，二者紧密相连；⑶代谢的协同调控，在细胞色素电子传递途径电子呈饱和状态时抗氤呼吸就比较活跃，可以分流电子。而当细胞色素途径受阻时抗氤呼吸会产生或加强，以保证生命活动继续维持下去；⑷与抗病力有关，抗黑斑病的甘薯品种在感病时抗氤呼吸活性明显高于感性品种。戊糖磷酸途径的生理意义：为物质的合成提供还原剂；为物质的合成提供原料；提高植物的抗病力和适应力光呼吸的生理功能：消除乙醇酸的毒害；防止高光强对光合机构的破坏；消除O2的伤害植物必需矿质元素的确定：国际植物营养学会规定的植物必需元素的三条标准：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，植物表现出专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；③该元素在植物营养生理上能表现直接的效果，而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效应。要确定某种元素是否为植物所必需，最好的办法是采用溶液培养法（简称水培养法）或砂基培养法（简称砂培法）。水培法就是把各种无机盐按照生理浓度，以一定比例，适宜的PH配制成溶液用以培养植物的方法；而砂培法则是以洁净的石英砂或细玻璃球代替土壤，再加入上述营养液培养植物的方法。利用这两种方法研究植物是否需要某种元素，必须严格控制化学试剂的纯度和营养液的元素组成，有目的的提供或缺少某一种元素，然后按照上述三条标准进行对照检查，即可确认该种元素是否为植物必需元素植物必需矿质元素的生理作用：细胞结构物质的组分；生命活动的调节者；参与植物体内的醇基酯化；电化学作用；缓冲作用果实成熟时有机物的变化：⑴糖类：分为贮藏性糖和结构性糖。不同植物在果实发育过程中积累不同的贮藏性糖，包括可溶性糖和淀粉。结构性糖主要指果胶类物质，果实成熟时，果胶在果胶酶的作用下水解，细胞分离。果肉变软；⑵有机酸含量较低；⑶维生素含量降低；⑷色素大多数转为黄橙红等颜色；⑸单宁含量降低，涩味消失；⑹产生一些有香味的芳香物质。C3、C4、CAM解剖结构、生理特征的比较：C4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的叶肉细胞，组成“花环”结构。维管束鞘薄壁细胞与叶肉细胞间有丰富的胞间连丝，利于光合产物向维管束运输。C3植物的维管束鞘薄壁细胞较小，不含或含很少的叶绿体，没有“花环”结构，维管束鞘周围的叶肉细胞排列松散。CAM植物多半是肉质植物或半肉质植物生理特征：C4植物能够利用低浓度的CO2进行光合作用，C3植物没有这种本领，CAM植物介于C4植物与C3植物之间C3、C4、CAM植物在适应生态环境方面的积极意义：⑴C3植物能适应较低温度的气候，可分布于温带和寒带；（2）C4植物能适合高温强光和干燥的气候，可分布在热带和亚热带；⑶CAM植物适合干旱炎热的沙漠地带，多为肉质植物。C3途径的三个阶段和各阶段的作用：⑴羧化阶段，将CO2从无机物变成有机物的固定阶段；⑵还原阶段，CO2还原产物的固定阶段；⑶再生阶段，即CO2的受体RuBP的再生阶段。根系吸收矿质元素的主要过程：首先通过交换吸附将离子吸附在根部表面；离子再通过质外体或共质体途径进入根内部；最终离子经共质体途径进入导管。同化物分配特点：⑴优先供应生长中心；⑵就近供应同侧运输；⑶功能叶片之间无同化供应关系；⑷同化物的再分配与再利用。TCA循环的特点和意义：（1）特点：TCA循环是指在有氧条件下，糖酵解途径的最终产物丙酮酸进入线粒体，经过一个包括二羧酸和三羧酸的循环而完全氧化，形成CO2和H2O的过程。三羧酸循环必须在有氧条件下才能进行，但循环中并没有分子氧的直接参与。循环中脱下的NADH和FADH2是通过呼吸链电子传递才能将氢交给分子氧生成水。(2)意义：①生成ATP、NADH、FADH2，NADH和FADH2通过氧化磷酸化作用生成大量ATP，为植物生命活动提供足够能量;②是植物体内糖、脂肪、蛋白质和核酸及其他物质的共同代谢过程，这些物质降解为丙酮酸、乙酰CoA,都可以通过三羧酸循环彻底氧化分解，三羧酸循环产生许多中间产物又可以合成许多重要物质。37.干旱对植物主要生理活动的影响：1.细胞膜结构遭到破坏2.呼吸作用急剧变化3.光合作用减弱4.内源激素代谢失调5.核酸代谢受到破坏6.积累渗透调节物质7.保护酶活性改变8.干旱诱导蛋白9.营养失调光合作用与呼吸作用的区别联系：区别：1.光合作用以CO2、H2O为原料，而呼吸作用的反应物为淀粉，己糖等有机物以及O22.光合作用的产物是己糖蔗糖淀粉等有机物和O2,而呼吸作用的产物是CO2和H2O3.光合作用的产物把光能依次转为活跃的化学能，稳定的化学能，是释放能量的过程4.在光合过程中进行光合磷酸化反应，在呼吸过程中进行氧化磷酸化反应5.光合作用发生的部位是绿色植物的叶绿体中，只在光下才发生，而呼吸作用发生在所有活细胞的线粒体细胞质中，无论在光下暗处随时都会发生联系：1.两个代谢过程互为原料与产物，如光合作用释放的O2可供呼吸作用利用，而呼吸作用释放的CO2也可被光合作用所同化2.在能量代谢方面，光合作用供光合磷酸化产生ATP和供产生NADP所需的NADP+，与呼吸作用所需的ADP和NADP+相同，它们可以通用叶绿素的荧光现象产生的原因：在光照下，叶绿素分子吸收一定量的光量子后从基态转变为激发态，激发电子可以通过多种方式释放能量，其中以光能的形式释放会产生荧光。荧光的波长总是比激发光的稍微长一些，因为激发能量中的一部分在荧光发射前已被转化为热能。春化和光周期在引种中的应用：⑴春化引种，由于我国地域广阔，不同地区的气温条件不同，在南北地区之间引种时，首先必须了解所引品种在成花诱导中对低温的需求，考虑到引种后能否顺利通过春化作用，以减少损失，达到增产增收。⑵光周期引种，光周期引种应该注意以下三点：①必须了解被引品种的光周期反应特性(长日植物，短日植物或日中性植物)；②必须了解作物原产地与引种地生长季节日照条件的差异；③必须考虑被引进作物的经济利用价值，这样才能引进有利优良品种，获得优质高产。脯氨酸在逆境中的作用：脯氨酸是水溶性最大的氨基酸，具有较强的与水结合能力，正常条件下，植物体内的脯氨酸含量较低，在植物受到干旱盐低温胁迫时，使植物在逆境中也能生