植物生理学

水分在植物生命活动中的作用：1 水是组成细胞质的主要成分(70-90％)；2水作为代谢过程的介质(优良的溶剂性质)；3水本身作为反应物质参与一些代谢反应；4充足的水分是植物生长的基础；5水分使植物保持固有的姿态；6水分维持植物体温的恒定

水势=水的化学势/水的摩尔体积植物叶片的水势-0.3到-1.5Mpa(Ψw =Ψs+ Ψp+ Ψm 渗透势: Ψs压力势:Ψp衬质势Ψm)水孔蛋白：一类具有选择性高效转运水分的膜通道蛋白主动吸水—由根系生理活动而引起的吸水过程1根压：植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力伤流：从受伤或折断的植物组织伤口处溢出液体的现象。吐水(Guttation)：叶片边缘或尖端的水孔向外溢出液滴的现象。被动吸水—以蒸腾拉力为动力的吸水过程

蒸腾作用：植物体内的水分一起踢状态通过植物体表面三十到体外的现象

蒸腾作用的生理意义1为水分吸收与运输的主要动力2促进植物对矿质元素的吸收3降低叶片的温度4蒸腾作用-气孔开放-利于CO2的吸收利用蒸腾速率：一定时间内单位叶面积散失的水量(g/dm2·h)蒸腾效率：植物每消耗1Kg水所形成干物质的g数(g DW/kg H2O) 质外体运输：经过死细胞，对水分运输阻力小适宜长距离。共质体运输：皮层—跟中注，叶脉—叶肉。必需元素1缺乏该元素植物生长发育受阻2除去该元素植物会出现专一缺素症3该元素生理作用是直接的离子对抗或离子拮抗：单盐溶液中加入少量其他金属离子的盐类，单盐毒害现象会减弱或消除硼：油菜小麦出现花而不实缺硼有益元素（呐硅铝钴硒）硅：多集中在表皮细胞，提高抗倒伏根—木质部（导管）向上运输，叶片到韧皮向下运输交换吸附：根部细胞表面的正负离子（HCO3-和H+）于土壤中正负离子进行交换

影响根系吸收康之元素的环境：1土壤温度2土壤通气状况3土壤溶液浓度4 ph

叶面营养：植物地上部分中叶片是吸收矿质主要器官

硝酸盐代谢还原：NO3－＋2 e＋2 H+ =NO2－＋H2O催化酶：硝酸还原酶（NR）。为底物诱导酶NO2－＋ 6 e ＋8 H+NH4+ ＋2H2O催化酶：亚硝酸还原酶（NiR）。

NiR位于质体中：叶片为叶绿体，根为前质体

NH4＋（NH3 ）的同化NO3－被还原形成的氨态氮，以及植物从土壤中直接吸收的氨态氮，迅速地被结合到有机物中的过程

两步反应，分别由谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）催化

①NH3＋谷氨酸＋A TP ―→谷氨酰胺＋ADP＋Pi②谷氨酰胺＋α-酮戊二酸＋NADH+ ―→2谷氨酸＋NAD+ NH3＋α-酮戊二酸＋ATP＋NADH―→谷氨酸＋ADP＋Pi＋NAD+ 光合色素:1叶绿素2类胡萝卜素3藻胆素生物固氮：固氮微生物体内的固氮酶在常温常压下将空气中的氮气还原成氨气的过程叶绿素的化学结构和性质1卟啉环头部(4个吡咯环，其中心1个Mg与4个环上的N配位结合。带电，是发生e跃迁和氧化还原反应的位置。呈极性，亲水，与类囊体膜上的蛋白结合)2双羧酸尾部(个羧基在副环(V)上的以酯键与甲基结合－－甲基酯化; 另一个羧基（丙酸）在IV环上与植醇（叶绿醇）结合－－植醇基酯化,非极性，亲脂，插入类囊体的疏水区，起定位作用)类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）都埋藏在类囊体膜中原初反应：光合色素分子对光能的吸收，传递与转化的过程解偶联剂：能解除磷酸化反应与电子传递之间偶联的试剂（DNP（二硝基酚）、FCCP（羰基氰-对三氟甲基氧苯基腙）、CCCP（羰基氰-3-氯苯腙）、NH4+---解偶联剂）

能量传递抑制剂：直接抑制ATP酶的磷酸化作用的试剂

光能分配调节的可能机制1阳离子对光能分配状态的诱导调控2捕光色素蛋白LHCII磷酸化/脱磷酸化对光能分配的调节 3 天线移动假说(DNP（二硝基酚）、FCCP（羰基氰-对三氟甲基氧苯基腙）、CCCP（羰基氰-3-氯苯腙）、NH4+---解偶联剂LHCII的磷酸化→激发能从PSII分布的基粒类囊体区域向PSI分布的基质类囊体移动→扩大PSI的捕光面积….)

4细胞色素b6f 复合体参与LHCII磷酸化, 其数量随LHCII磷酸化/脱磷酸化而改变→激发能在PSII和PSI间的移动

光合碳同化：RuBP羧化酶，3-磷酸甘油酸激酶，NADP-甘油醛-3磷酸脱氢酶

景天酸代谢途径1干旱地区的肉质植物：叶片厚，液泡大2白天：高温干旱，气孔关；3夜间：温度下降，湿度增加，气孔开

CAM的CO2固定途径类似于C－41夜间，CO2进入叶肉细胞，形成HCO3－，与PEP结合成OAA，进一步被还原成苹果酸；2苹果酸进入液泡积累；(苹果酸>0.3 M, 保水) (pH低于4)3白天，苹果酸运出液泡，在细胞质脱羧，CO2在中进入叶绿体经Calvin循环被同化C－4与CAM植物的比较均有2次固定CO2的过程

•PEP的羧化只起临时固定或浓缩CO2的作用，最终同化CO2均通过Calvin途径•C－4植物：CO2的2次固定在空间上被隔开；即在同一时间，不同的细胞进行•CAM植物：CO2的2次固定在时间上被隔开；即在同一细胞，不同的时间进行。

具有极高的节水效率。

呼吸作用：生物体内的有机物在一系列酶的作用下，逐步氧化分解，并释放能量的过程.

呼吸链（电子传递链）：在线粒体内膜上按一定氧化还原电位顺序排列，传递电子和质子的呼吸传递体。

氧化磷酸化：NADH和FADH2脱下伴随着生物氧化（H+和e传递），而发生的磷酸化作用交替氧化酶：在氰化物存在下，有些植物的呼吸不受抑制称为抗氰呼吸（含Fe，辅酶NAD，线粒体，与O2亲和力高，与A TP偶联（+），CN的抑制（-），CO的抑制（-）UQH2的电子经FP传给O2，生成H2O）P\O=1

胞间运输：细胞之间通过质外体，共质体以及质外体与共质体间短距离运输

质外体运输：物质在质外体中的运输。（阻力小，速度快，易流失）

共质体：物质在共质体中的运输（阻力大，速度慢，不易流失共质体运输受胞间连丝控制：胞间连丝多、孔径大、浓度梯度大，有利于共质体运输）

质外体与共质体间的运输：即跨膜运输（进或出）1）顺浓度梯度的被动转运2）逆浓度梯度的主动转运3）以小囊泡方式进出质膜的膜动转运：内吞、外排和出胞

SMTR 比集转运率=转移物的质量\（韧皮部横截面积*时间）

植物生长及物质（植物激素（生长素，赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯）和植物生长调节剂）植物激素特点：1、产生于植物体内的特定部位2、能从合成部位运输到作用部位3、不是营养物质，仅以很低的浓度产生各种特殊的调控作用

生长素分布集中在生长旺盛的组织或器官：顶端分生组织、幼叶、受精后的子房、幼嫩的果实和种子

吲哚乙酸合成1吲哚丙酮酸途径：色氨酸（转氨）→吲哚丙酮酸（脱羧）→吲哚乙醛（脱氢）→吲哚乙酸。这一途径在高等植物中占优。2色氨途径：色氨酸（脱羧）→色氨（氧化转氨）→吲哚乙醛（脱氢）→吲哚乙酸。这一途径在高等植物中占少数。3）吲哚乙酰胺途径：色氨酸→吲哚乙酰胺→吲哚乙酸。高等植物中可能不普遍4）吲哚乙腈途径：色氨酸→吲哚乙醛肟→→吲哚-3-乙腈→吲哚-3-乙酸。主要存在于十字花科植物

吲哚乙酸降解：酶氧化降解（吲哚乙酸氧化酶），光氧化降解（核黄素）

生长素类的生理效应1，促进茎切段的伸长生长2，调节细胞的分化3，维持植物的顶端优势4，刺激插枝生根5，促进果实发育6，促进根的伸长7，影响叶子脱落8，促进瓜类的雌花形成9，促进凤梨科植物开花

生长素形态1束缚态（1、贮藏形式；2、运输形式（无极性运输）；3、解毒（降低游离态生长素）；4、调节游离态生长素含量）2游离态

赤霉素合成1，质体中内根—贝壳杉烯合成2，内质网形成GA12和GA53的氧化反应3细胞质中其他赤霉素形成

GAs的生理效应1，促进茎伸长2，促进种子萌发3、诱导开花4，促进雄花分化5其他