植物生理学：第一章 植物细胞生理
2012版 张继树《植物生理》 课后习题与解答
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1．原核细胞与真核细胞各有何特点？○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是，原核细胞没有细胞核，而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂，DNA除了编码区和非编码区之外，编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器，一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器，如：线粒体，高尔基体，内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子（质粒），而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2．典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
植物生理学名词解释
植物生理学名词解释第一章植物细胞生理（46）1 ．原核细胞 (prokaryotic cell) 无典型细胞核的细胞，其核质外面无核膜，细胞质中缺少复杂的内膜系统和细胞器。
由原核细胞构成的生物称原核生物（prokaryote ）。
细菌、蓝藻等低等生物属原核生物。
2 ．真核细胞 (eukaryotic cell) 具有真正细胞核的细胞，其核质被两层核膜包裹，细胞内有结构与功能不同的细胞器，多种细胞器之间有内膜系统联络。
由真核细胞构成的生物称为真核生物（eukayote ）。
高等动物与植物属真核生物。
3 ．原生质体 (protoplast) 除细胞壁以外的细胞部分。
包括细胞核、细胞器、细胞质基质以及其外围的细胞质膜。
原生质体失去了细胞的固有形态，通常呈球状。
4 ．细胞壁 (cell wall) 细胞外围的一层壁，是植物细胞所特有的，具有一定弹性和硬度，界定细胞的形状和大小。
典型的细胞壁由胞间层、初生壁以及次生壁组成。
5 ．生物膜 (biomembrane) 即构成细胞的所有膜的总称，它由脂类和蛋白质等组成，具有特定的结构和生理功能。
按其所处的位置可分为质膜和内膜。
6 ．共质体 (symplast) 由胞间连丝把原生质（不含液泡）连成一体的体系，包含质膜。
7 ．质外体 (apoplast) 由细胞壁及细胞间隙等空间（包含导管与管胞）组成的体系。
8 ．内膜系统 (endomembrane system) 是那些处在细胞质中，在结构上连续、功能上关联的，由膜组成的细胞器总称。
主要指核膜、内质网、高尔基体以及高尔基体小泡和液泡等。
9 ．细胞骨架 (cytoskeleton) 指真核细胞中的蛋白质纤维网架体系，包括微管、微丝和中间纤维等，它们都由蛋白质组成，没有膜的结构，互相联结成立体的网络，也称为细胞内的微梁系统(microtrabecular system) 。
10 ．细胞器 (cell organelle) 细胞质中具有一定形态结构和特定生理功能的细微结构。
第一章植物细胞的结构和功能
三植物生理学第一章植物细胞的结构和功能1．真核细胞的主要特征是。
A．细胞变大 B．细胞质浓C．基因组大D．细胞区域化2．一个典型的植物成熟细胞包括。
A．细胞膜、细胞质和细胞核B．细胞质、细胞壁和细胞核C．细胞壁、原生质体和液泡 D．细胞壁、原生质体和细胞膜3．中胶层是由果胶多聚物组成的，其中包括。
A．果胶酸、果胶和原果胶 B．果胶酸的钙盐和镁盐C．多聚半乳糖醛酸 D．阿拉伯聚糖4．原生质胶体的分散相是生物大分子，主要成分是。
A．脂类 B．蛋白质 C．淀粉 D．纤维素5．去掉细胞壁的植物原生质体一般呈球形，这是原生质的造成的。
A．弹性 B．粘性 C．力 D．流动性6．原生质的粘性与植物的抗逆性有关，当原生质的粘性增加时，细胞代活动，抗逆性就。
A．强，强 B．弱，弱 C．弱，强 D．弱，弱7．伸展蛋白是细胞壁中的一种富含的糖蛋白。
A．亮氨酸 B．组氨酸 C．羟脯氨酸 D．精氨酸8．一般说来，生物膜功能越复杂，膜中的种类也相应增多。
A．蛋白质 B．脂类 C．糖类 D．核酸9．下列哪一种代活动与生物膜无关：。
A．离子吸收 B．电子传递 C．DNA复制 D．信息传递10．植物细胞的产能细胞器除线粒体外，还有。
A．叶绿体 B．核糖体C．乙醛酸体 D．过氧化物体11．下列哪一种不属于质体：。
A．淀粉体 B．叶绿体 C.杂色体 D．圆球体12．花瓣、果实等呈现各种不同的颜色，因为其细胞中含有。
A．叶绿体 B．杂色体 C．线粒体 D．圆球体13．在线粒体膜表面有许多小而带柄的颗粒，它们是。
A．核糖体 B．H+-ATP酶 C．微体 D．小囊泡14．不同的植物细胞有不同的形状，这主要是由于细胞质中的定向排列，而影响细胞壁微纤丝的排列。
A．微丝 B．质网 C．微管 D．高尔基体15．微体有两种，即：。
A．叶绿体和质体 B．过氧化物体和乙醛酸体C．线粒体和叶绿体 D．圆球体和溶酶体16．植物细胞原生质的流动一般是由驱动的。
版 张继树《植物生理》 课后习题与解答
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1．原核细胞与真核细胞各有何特点？○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是，原核细胞没有细胞核，而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂，DNA除了编码区和非编码区之外，编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器，一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器，如：线粒体，高尔基体，内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子（质粒），而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2．典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？ 答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？ 答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
植物生理学_01植物细胞生理
一、生物膜的组分
在真核细胞中，膜结构占整个细胞干重的70%～80%生物
膜由蛋白质、脂类、糖、水和无机离子等组成。蛋白质约占 60%～75%，脂类占25%～40%，糖类等占5%。这些组分， 尤其是脂类与蛋白质的比例，因不同细胞、细胞器或膜层而相 差很大。功能复杂的膜，其蛋白质含量可达80%，而有的只占 20%左右。在膜中，脂类起骨架作用，蛋白质决定膜功能的特 异性。
二、胞间连丝
（一）胞间连丝的结构
共质体； 质外体
（二）胞间连丝的功能
物质交换
信号传递
第四节 植物细胞的亚显微结构与功能
一、微膜系统 微膜系统包括细胞的外周膜（质膜）和内膜系统。
（一）内质网
它包括粗糙型内质网和平滑型内质网两种类型。
内质网的功能：
物质合成 分隔作用 运输、贮藏和通讯作用
（二）高尔基体
图1-5 细胞膜的构造
生物膜的基本结构有如下特征：
脂类以双分子层形式存在
疏水基向内，亲水基向外。
膜蛋白存在多样性
有外在蛋白（周边蛋白）和内在蛋白之分。
膜的不对称性
主要表现在膜脂和膜蛋白分布的不对称性。
膜的流动性
磷脂和蛋白质都具有流动性。
三、生物膜的功能
分室作用 生化反应场所 能量转换的场所 识别与信息传递功能 吸收与分泌功能
多细胞生物体的所有不同类型的细胞都是由受精卵发 育而成的，由于受精卵能发育成一个完整的个体，因而受 精卵具有细胞全能性。
第二节 生物膜
生物膜是构成细胞的所有膜的总称。按其所处位置可 分为两种：一种处于细胞质外面的一层膜叫质膜，也可叫
原生质膜；另一种是处于细胞质中构成各种细胞器的膜，
叫内膜。质膜可由内膜转化而来(如子细胞的质膜由高尔基 体小泡融合而成)。
植物生理学
绪论植物生理学（plant physiology）：研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、揭示植物生命现象本质的科学。
研究内容：细胞生理、代谢生理、生长发育生理、信息生理、逆境生理、分子生理。
植物生理学的诞生与成长：3个历史阶段，植物生理学的孕育阶段、植物生理学的诞生与成长阶段、植物生理学发展阶段。
植物生理学的研究趋势：第一，与其他学科交叉渗透，微观与宏观相结合，向纵深领域拓展；第二，对植物信号传递和信号转导的深入研究，将为揭示植物生命活动本质、调控植物生长发育开辟新的途径；第三，物质代谢和能量转换的分子机制及其基因表达调控仍将是研究重点；第四，植物生理学与农业科学技术的关系更加密切。
植物生理学的任务：①作物高产优质生理理论与技术；②现代设施农业中的理论与技术；③作物遗传改良中植物生理学的应用。
第一章细胞生理名词解释：1.流动镶嵌模型（fluid mosaic model）：膜的骨架是由膜脂双分子层构成，疏水性尾部向内，亲水性头部向外，通常呈液晶态。
膜蛋白不是均匀地分布在膜脂的两侧，有些蛋白质位于膜的表面，与膜脂亲水性的头部相连接；有些蛋白质则镶嵌在磷脂分子之间，甚至穿透膜的内外表面，以其外露的疏水基团与膜脂疏水性的尾部相结合，漂浮在膜脂之中，具有动态性质。
两个基本特点：不对称性、流动性。
2.共质体：植物体活细胞的原生质体通过胞间连丝形成了连续的整体。
质外体：质膜以外的胞间层、细胞壁及细胞间隙，彼此形成了连续的整体。
简答题：1.真核细胞与原核细胞的主要区别是什么？原核细胞和真核细胞在细胞结构组成、代谢和遗传方面都有显著差别。
原核细胞一般体积很小，没有典型的细胞核，只有一个无核膜的环状DNA分子构成的类核；除了核糖体、光合片层外，无其他细胞器存在；有蛋白质丝构成的原始类细胞骨架结构；细胞分裂方式为无丝分裂。
原核细胞的基因表达的调控比较简单，转录与翻译同时同时进行。
真核细胞体积较大，有核膜包裹的典型细胞核，有各种结构与功能不同的细胞器分化，有复杂的内膜系统和细胞骨架系统存在，细胞分裂方式为有丝分裂和减数分裂。
植物生理学第一章 课后习题 含答案
第一章植物的水分生理一、英译中(Translate)1.water metabolism ( ) 26.bleeding ( )2.colloidal system ( ) 27.guttation ( )3.bound energy ( ) 28.transpirational pull ( )4.free energy ( ) 29.transpiration ( )5.chemical potential ( ) 30.lenticular transpiration ( )6.water potential ( ) 31.cuticular transpiration ( )7.semipermeable membrane ( ) 32.stomatal transpiration ( )8. osmosis ( ) 33.stomatal movement ( )9. plasmolysis ( ) 34.starch-sugar conversion theory ( )10. deplasmolysis ( ) 35.inorganic ion uptake theory ( )11. osmotic potential ( ) 36.malate production theory ( )12. pressure potential ( ) 37.light-activated H+-pumping ATPase ( )13. matric potential ( ) 38.stomatal frequency ( )14.solute potential ( ) 39.transpiration rate ( )15.water potential gradient ( ) 40.transpiration ratio ( )16.imbibition ( ) 41.transpiration coefficient ( )17.aquaporin ( ) 42.cohesive force ( )18.tonoplast-intrinsic protein7 ( ) 43.cohesion theory ( )19.plasma membrane-intrinsic protein ( ) 44.transpiration-cohesion-tension theory ( )20.apoplast pathway ( ) 45.critical period of water ( )21.transmembrane pathway ( ) 46.sprinkling irrigation ( )22.symplast pathway ( ) 47.drip irrigation ( )23.cellular pathway ( ) 48. diffusion ( )24.casparian strip ( ) 49. mass flow ( )25.root pressure ( ) ( )二、中译英(Translate)1．水分代谢2．胶体系统3．束缚能4．自由能5．化学能6．水势7．半透膜8．渗透作用9．质壁分离10．质壁分离复原11．渗透势12．压力势13．衬质势14．溶质势15．水势梯度16．吸涨作用17．水孔蛋白18．液泡膜内在蛋白19．质膜内在蛋白20．质外体途径21．跨膜途径22．共质体途径23．细胞途径24．凯氏带25．根压26．伤流27．吐水28．蒸腾拉力29．蒸腾作用30．皮孔蒸腾31．角质蒸腾32．气孔蒸腾33．气孔运动34．淀粉-糖转化学说35．无机离子吸收学说36．苹果酸生成学说37．光活化H+泵ATP酶38．气孔频度39．蒸腾速率40．蒸腾比率41．蒸腾系数42．内聚力43．内聚力学说44．蒸腾-内聚力-张力学说45．水分临界期46．喷灌技术47．滴灌技术48．植物的水分生理、三、名词解释(Explain the glossary)1．半透膜2．衬质势3．压力势4．水势5．渗透势6．自由水7．束缚水8．质外体途径9．渗透作用10．根压11．共质体途径12．吸涨作用13．跨膜途径14．水的偏摩尔体积15．化学势16．内聚力学说17．皮孔蒸腾18．气孔蒸腾19．气孔频度20．水分代谢21．蒸腾拉力22．蒸腾作用23．蒸腾速率24．蒸腾系数25．水分临界期26. 水分子内聚力27．水孔蛋白28．吐水29．伤流30．生理干旱31．萎蔫32．质壁分离33．质壁分离复原34．喷灌技术35．滴灌技术36．Osmosis37. plasmolysis38. water potential39. pressure potential40. gravity potential41. free energy42. solute potential43. transpiration ratio四、是非题（True or False）( ) 1．当细胞内的ψw等于0时，该细胞的吸水能力很强。
植物生理学---细胞生理(上)(专业课)
1、（ ）叫做植物吸收的器官。
A 、枝干B 、叶子C 、根系D 、土壤2、细胞最外层是（ ）。
A 、细胞壁B 、细胞器C 、细胞膜D 、细胞核3、光合作用的产物是（ ）。
A 、葡萄糖B 、淀粉C 、氨基酸D 、二氧化碳4、（ ）动物与人体的心脏结构最像。
A 、狗B 、猪C 、猫D 、白鼠5、最早发现细胞的是（ ）。
A 、达尔文B 、林奈C 、列文·虎克D 、尼古拉·Vavilov6、植物的（ ）器官主要用来气体交换。
A 、根B 、茎C 、叶D 、木质部1、植物生理学的内容包括（ ）。
A 、细胞生理B 、代谢生理C 、环境生理D、生长发育生理2、木质部的作用有（）。
A 、水分运输B 、矿质运输C 、气体交换D、离子运输3、植物组织培养包括（）。
A、新品种选育B、筛选高抗突变体C、人工种子D、矮化密植、速生4、下列那些途径可以提高代谢途径（）。
A、调控代谢途径B、矮化密植、速生C、增强植物的抗逆性D、铲除5、下列那些是全球性农业噩待解决的重大研究课题（）。
A、生物固氮B、植物细胞工程C、病虫害综合防治D、植物对不良环境条件的抗性6、节水栽培措施包括（）。
A、使根系分层B、分根区交替灌溉C、控制灌溉速度D、减少灌溉时间7、植物代谢作用包括（ ）。
A 、呼吸作用B 、光合作用C 、水分生理D 、矿质营养1、生物膜具有共性与遗传性。
对错2、植物代谢生理包括：物质代谢和能量代谢。
对错3、植物生理学的定义：研究和阐述植物生命活动规律、揭示植物生命现象本质的科学。
对错4、极性脂是指极性的头部不溶于水，极性的尾部溶于水。
对错5、植物组织培养的理论基础是植物的矿质营养基础。
对错6、植物的光能是如何转化为化学能的依旧是21世纪的热点问题。
对错7、核酸和蛋白质可以在韧皮部运输。
对错。
《植物生理学》第一章 细胞生理ppt课件
第二节 细胞壁的结构与功能
细胞壁—是植物细胞外围的一层壁，具一定弹性 和硬度，界定细胞形状和大小。
一、细胞壁的组成
典型的细胞壁的组成： 胞间层(intercellular layer)、 初生壁(primary wall) 次生壁(secondary wall)
细胞壁的亚显微结构图解
细胞在初生壁内产生次生壁
有明显的膜包裹，形成 界限分明的细胞核 高度分化，形成多种细 胞器
有丝分裂
A模式图
B显微结构
大液泡 叶绿体 细胞壁 是植物细胞 区别于动物 细胞的三大 结构特征。
二、原生质的性质
• 原生质(protoplasm)是构成细胞的生活物质， 是细胞生命活动的物质基础。
组成原生质的各类物质的相对数量
1.带电性与亲水性 2.扩大界面 3.凝胶作用 4.吸胀作用
在植物细胞中，有不少分子如磷脂、蛋白质、核 酸、叶绿素、类胡萝卜素及多糖等在一定温度范围内 都可以形成液晶态。一些较大的颗粒像核仁、染色体 和核糖体也具有液晶结构。
液晶态与生命活动息息相关比如膜的流动性是生 物膜具有液晶特性的缘故。当温度过高时，膜会从液 晶态转变为液态，其流动性增大，膜透性加大，导致 细胞内葡萄糖和无机离子等大量流失。温度过低也会 使膜的液晶性质发生改变。
物质 水
蛋白质 DNA RNA 脂类 其他有机物 无机物
含量（%） 85 10 0.4 0.7 2 0.4 1.5
平均分子量
18ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ36000
107 4.0 ×105
700 250 55
由于原生质含有大量的水分，使它具有液体的某些性质， 如有很大的表面张力(surface tension)，因而裸露的原生 质体呈球形。
植物生理知识点总结
植物生理知识点总结植物生理学是研究植物生命活动规律的科学，它涵盖了从植物的细胞、组织到整个植株的生长、发育、代谢、繁殖等多个方面。
以下是对植物生理一些重要知识点的总结。
一、植物细胞生理植物细胞是植物生命活动的基本单位。
细胞壁为细胞提供了支持和保护，其主要成分是纤维素。
细胞膜具有选择透过性，能够控制物质的进出。
细胞质中包含各种细胞器，如线粒体是细胞的“动力工厂”，进行有氧呼吸产生能量；叶绿体是进行光合作用的场所，将光能转化为化学能。
液泡储存着细胞液，维持细胞的渗透压。
细胞的水分关系也很重要。
细胞吸水有两种方式，一种是渗透性吸水，依靠细胞液和外界溶液之间的渗透压差异；另一种是吸胀吸水，由亲水性物质引起。
水势是衡量水分运动趋势的指标，包括渗透势、压力势和重力势等。
二、植物的光合作用光合作用是植物将光能转化为化学能，并合成有机物的过程。
光合色素主要有叶绿素和类胡萝卜素，它们吸收不同波长的光。
光反应在类囊体膜上进行，包括光能的吸收、传递和转化，形成ATP 和 NADPH。
暗反应在叶绿体基质中进行，利用光反应产生的ATP 和 NADPH，将二氧化碳固定并还原为有机物。
影响光合作用的因素众多，包括光照强度、光质、二氧化碳浓度、温度、水分和矿质元素等。
在农业生产中，合理密植、增加二氧化碳浓度、调节温度等措施都可以提高作物的光合效率。
三、植物的呼吸作用呼吸作用是植物分解有机物、释放能量的过程。
有氧呼吸包括糖酵解、三羧酸循环和电子传递链等阶段，产生大量的 ATP。
无氧呼吸在无氧条件下进行，产生的能量较少，还会产生酒精或乳酸等物质。
呼吸作用的速率受温度、氧气浓度、二氧化碳浓度等因素的影响。
在储存粮食和水果时，常通过降低温度、减少氧气含量等方法来降低呼吸作用，减少有机物的消耗。
四、植物的水分和矿质营养植物通过根系吸收水分和矿质元素。
根系的结构和功能适应了吸收的需求，根毛区是吸收水分和矿质元素的主要部位。
水分在植物体内的运输依靠蒸腾作用产生的拉力，通过导管向上运输。
植物生理学电子教案
植物生理学电子教案第一章：植物细胞的结构和功能1.1 植物细胞的组成细胞壁细胞膜细胞质细胞核质体1.2 植物细胞的主要功能细胞分裂物质运输新陈代谢遗传信息的传递第二章：植物的生长和发育2.1 植物生长的基本过程种子发芽细胞伸长组织分化器官形成2.2 植物发育的调控因素遗传因素环境因素（光照、温度、水分等）激素调节（生长素、细胞分裂素、赤霉素等）第三章：植物的营养代谢3.1 光合作用光反应暗反应光合作用的调控因素3.2 呼吸作用有氧呼吸无氧呼吸呼吸作用的调控因素3.3 植物的物质吸收和运输根的结构和功能矿物质的吸收水分的吸收和运输第四章：植物的生殖和繁殖4.1 植物的生殖方式有性生殖无性生殖4.2 植物的繁殖器官花的结构果实的形成种子的形成4.3 植物的繁殖策略自我繁殖异交繁殖风媒繁殖昆虫媒繁殖第五章：植物的适应性和生态生理5.1 植物对环境的适应性形态适应生理适应行为适应5.2 植物的生态生理功能初级生产碳汇作用生物多样性维持生态系统的稳定作用第六章：植物的激素生理6.1 植物激素的种类与作用生长素（IAA）细胞分裂素（CTK）赤霉素（GA）脱落酸（ABA）乙烯（ETH）6.2 植物激素的应用促进植物生长调控开花与结果控制植物逆境反应植物激素在农业生产中的应用第七章：植物的逆境生理7.1 植物面临的逆境非生物逆境（干旱、盐害、低温等）生物逆境（病害、虫害、杂草等）7.2 植物逆境应答机制抗氧化系统渗透调节物质基因表达的调控逆境信号传导途径7.3 逆境生理研究的应用抗逆育种抗逆植物材料的开发农业生产的逆境管理第八章：植物的分子生理8.1 植物基因组学植物基因组的结构基因组进化基因表达调控8.2 植物蛋白质组学植物蛋白质的功能蛋白质相互作用蛋白质组分析技术8.3 植物代谢组学植物代谢途径代谢组分析技术代谢组在植物生理研究中的应用第九章：植物的生理生态9.1 植物与环境的相互作用植物与大气环境植物与土壤环境植物与生物环境的相互作用9.2 植物生态生理的研究方法田间试验人工气候室实验模型模拟9.3 植物生理生态在可持续发展中的应用农田生态系统管理城市绿化与生态建设生态系统恢复与保护第十章：植物生理学实验技术与方法10.1 基本实验技术显微镜观察色谱分析电泳技术分子克隆与表达10.2 现代实验技术激光扫描共聚焦显微镜基因测序技术蛋白质组学技术代谢组学技术10.3 实验数据的处理与分析实验数据分析方法统计学在植物生理学中的应用重点和难点解析重点一：植物细胞的结构和功能细胞壁的组成和作用细胞膜的性质和功能细胞质的组成和功能细胞核的结构和功能质体的类型和功能难点一：植物细胞的结构与功能的关联细胞壁对细胞形态和机械强度的调控细胞膜对物质运输和信号传递的调控细胞质对细胞代谢活动的支持细胞核在遗传信息存储和调控中的关键作用质体在光合作用和呼吸作用中的功能分化重点二：植物的生长和发育种子发芽的生理机制细胞伸长的调控因素组织分化和器官形成的分子基础植物发育的激素调控网络难点二：植物生长和发育的分子机制种子发芽的激素调控细胞伸长的细胞骨架和信号转导组织分化和器官形成的遗传编程植物发育中的激素相互作用和信号传递重点三：植物的营养代谢光合作用的光反应和暗反应过程呼吸作用的类型和调控植物对矿物质和水分吸收的机制难点三：植物营养代谢的调控机制光合作用的环境因素影响和分子调控呼吸作用在不同生理状态下的调控植物营养吸收的载体介导和信号调控重点四：植物的生殖和繁殖植物生殖方式的生物学意义繁殖器官的结构与功能植物繁殖策略的适应性难点四：植物生殖和繁殖的分子基础生殖激素在植物生殖中的作用繁殖器官发育的遗传控制植物繁殖策略的进化生物学重点五：植物的适应性和生态生理植物对逆境的适应性机制植物生态生理功能的重要性植物在生态系统中的作用难点五：植物适应性和生态生理的复杂性植物逆境适应性的分子育种应用植物生态生理功能的环境调控植物在生态系统中的角色和功能本教案涵盖了植物生理学的基本概念、关键过程和调控机制，重点突出了植物细胞结构与功能、生长发育、营养代谢、生殖繁殖以及适应性和生态生理等方面的内容。
植物生理学各章节复习重点
第六章 同化物的运输与分配
一、重点：1、有机同化物运输的机理 2、有机同化物的分配规律
3 、“源” 、“库”概念及二者关
系
二、难点： 有机同化物运输的机理 三、主要内容
（一）同化物运输的形式、方向、速率及其特点 （二）同化物运输的机理（压力流动假说） （三）同化物分配的规律及特点
（四）影响同化物分配的三要素（源、库、流）
第八章
一、重点：
植物生长生理
生长大周期和植物生长的相关性 二、难点：生长大周期 三、主要内容
（一）细胞的生长和分化
（二）种子萌发（过程、影响萌发的生理生态条 件、种子休眠）
（三）植物生长的特性（周期性、生长相关性 、植 物的运动，生物钟） （四）光、温对植物生长的影响
复习思考题
㈠ 名词解释 生长周期性；光敏素；顶端优势；休眠；生物钟；生长；分化；发育 ；生长大周期；根冠比；极性；向性运动；感性运动；光形态建成； 隐花色素；Pr（Pfr）型光敏素；棚田效应 ㈡ 问答题 ⒈试说明种子休眠的概念、原因及其意义。 2.简述植物地上部分与地下部分的相互关系。在生产上如何调节植 物的根冠比。 3.试举出生产上根据顶端优势现象控制植物生长的例子。 4.简述营养生长和生殖生长的相互关系。 5.种子休眠产生的原因有哪些？如何打破种子的休眠？ 6.试述光对植物生长的影响。 7.试述光敏素的生理作用及其调节的反应类型。 8.试述光敏素的作用机理。 9.举例说明光敏素和植物激素的相关作用。 10.顶端优势和S形生长曲线在实践中有哪些应用？ 11 .试述生长、分化和发育三者之间的关系。
复习思考题
一、名词解释 单盐毒害、道南平衡、必需元素、离子的主动吸收 、离子的被动吸 收、临界浓度、表观自由空间、有益元素、大量元素 二、问答题 1.试述确定植物必需元素的方法和原则。诊断植物缺素症的方 法有哪些？ 2.植物必需元素有哪些主要生理生化功能？ 3.离子的相互作用包括哪些主要内容？举例说明它在生产 中的实际应用。 4.高等植物的离子吸收有何特点？ 5.外界条件是怎样影响植物根系吸收水分和矿质元素的？ 6.在什么情况下进行叶面施肥能取得较好的效果？ 7.试述矿质元素在光合作用中的作用？ 8.为什么说植物生理学也是膜生理学？ 9.离子跨膜运载的“载体学说”与 “通道模型”有何异同点 ？ 10.为什么说阴离子的积累过程都是主动运输？
植物生理学 第一章 植物细胞生理
Wilson 1925
1.1 细胞的共性
• 组成细胞的基本元素是碳（C）、氢（H）、氧（O）、 氮（N）、磷（P）、硫（S）、钙（Ca）、钾（K）、 铁（Fe）、钠（Na）、氯（Cl）与镁（Mg）等。 • 生物小分子：核苷酸、氨基酸、脂肪酸与单糖。 • 生物大分子：核酸、蛋白质、脂类与多糖类等。 • 这些生物大分子一般以复合分子的形式，如核蛋白、 脂蛋白、糖蛋白与糖脂等组成细胞的基本结构体系。
时，细胞生理活性降低，对不良环境抵抗力高，
有利于植物度过逆境
第3节 植物细胞信号转导
3.1 细胞信号转导概述
• 细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将 胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的 表达，引起细胞的应答反应，这是细胞信号系统 的主线，这种反应系列称之为细胞信号通路 （signaling pathway）。
细胞膜骨架和细胞外基质
1. 微管（Microtubule）
2. 微丝（Microfilament）
3. 中间纤维（Intermediate filament）
2.4 胞间连丝（plasmodesma）
• 胞间连丝存在于所有高等植物活细胞之间，是植 物细胞间所特有的通讯连结结构
• 胞间连丝介导的细胞间的物质运输是有选择性的， 而且也是可以调节的
• • 纤维素(cellulose) 半纤维素(hemi-cellulose)
•
•
果胶质(pectin)
木质素(lignin)
•
细胞壁蛋白质(protein)
植物细胞壁的合成
微管
纤维素合酶 “花环”
3. 植物细胞壁在细胞生命活动中的作用
• 增加植物的机械强度，对抗细胞的膨压
植物生理学各章节复习重点
⑶ CAM途径（受体、产物、酶、特点）
4. 光呼吸（概念、发生部位、生理功能） 5. 影响光合作用的因素（光、二氧化碳、温度、 水等） 6.植物光能利用率及其提高途径
复习思考题
1光.合高速温率、比强C光３、植低物C的O２高浓？度和少水的条件下，为什么C４植物的 2.试述光对光合作用的影响。 3.绘出一般植物的光合作用的光合速率与光强曲线图，并对曲 线各部分的特点加以说明。 4.类囊体上有哪几种复合物，它们在光合作用中各起什么作用？ 5.光呼吸的生理功能是什么？光呼吸完全是一种“浪费”现象 吗？ 6.试从能量转换的角度说明光合作用可分为哪几大步骤？ 7.什么是作物光能利用率？提高光能利用率的途径有哪些？ 8.何谓“午休现象”？其可能的原因是什么？ 9.试述叶绿体色素提取的方法、纸层析分离叶绿体色素及其定 量测定叶绿素的原理。 10.光合作用有何重要性？ 11.名词解释：
光呼吸；光系统；类囊体；双光增益效应；天线色素；希 尔反应；反应中心色素；光合作用；光合速率；光合磷酸化； （光合）同化力；（非）环式光合电子传递；C3途径；C4途径； CAM途径；光（CO2)饱和点；光(CO2)补偿点；
在高温，强光，低CO2浓度，少水的条件下， 为什么C4植物的光合速率比C3植物的高？
二、难点：植物吸收矿质元素的特点及载体假说、通道 理论和离子泵假说
三、主要内容
（一）植物必需的矿质元素
1. 种类、标准及其检测方法 2. 生理功能及其缺乏症
（二）细胞对矿质元素的吸收 1.细胞对矿质元素的吸收（方式及其机理——
载体学说、离子通道理论、离子泵学说 2.影响根系吸收的因素
（三）植物对矿质营养的吸收
植物生理学 第一章
第一章植物的水分生理束缚水自由水水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态。
束缚水——靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不已自由流动的水分。
自由水——距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
这两种状态水分的划分是相对的，他们之间没有明显的界限。
扩散集流渗透作用植物细胞吸水主要有三种方式：扩散、集流和渗透作用，最后一种方式是前两种方式的组合，在细胞吸水中占主要地位。
扩散——是一种自发过程，指由于分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动，扩散是物质顺着浓度梯度向下移动。
不需要能量，适合于水分短距离的（如细胞间）迁徙。
集流——指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。
（如水分在木质部中远距离运输，水分从土壤溶液流入植物体。
）集流是物质一压力梯度向下移动。
水分集流与溶质浓度梯度无关。
渗透——指溶质分子通过半透膜而移动的现象。
渗透作用是物质依水势梯度而移动。
水势——每偏摩尔体积水的化学势差。
纯水的自由能最大，水势也最高，纯水的水势定为零。
溶液的水势为负值。
溶液越浓，水势越低。
细胞水势由渗透势（溶质势）、压力势、重力势和衬质势。
渗透势——（负值）在标准压力下，等于溶液的水势，决定于溶液中溶质颗粒（分子或离子）总数。
温带生长的大多数作物叶组织的渗透势在-1~-2Mpa，而旱生植物叶片的渗透势很低，达-10Mpa。
压力势——（正值）由于细胞壁压力的存在而增加水势的值。
重力势——（正值）水分因重力下移与相反力量相等是的力量，重力组分通常省略不计。
衬质势——（负值）细胞胶体物质如蛋白质、淀粉粒、纤维素等亲水性和毛细管（凝胶内部的空隙）对自由水束缚而引起水势降低的值。
未形成液泡的细胞具有较低的衬质势，已形成液泡的细胞的衬质势只占整个水势的微小部分，也常忽略不计。
根压蒸腾拉力根系吸水有两种动力：根压和蒸腾拉力，后者较为重要。
根压——由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。
根压把根部的水分压倒地上部，土壤中的水分便不断补充到根部，就形成了根系吸水过程，这是由根部形成力量引起的主动吸水。
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3.果胶类 果胶物质是由半乳糖醛酸组成的多聚体。根据其结合情 况及理化性质，可分为三类：即果胶酸、果胶和原果胶。
(1)果胶酸 果胶酸(pectic acid)是由约100个半乳糖醛酸通过α-1， 4-键连接而成的直链。是水溶性的，很容易与钙起作用生成果 胶酸钙的凝胶。它主要存在于中层中。
(2)果胶 果胶(pectin)是半乳糖醛酸酯及少量半乳糖醛酸通过α-1， 4-糖苷键连接而成的长链高分子化合物，分子量在25 000～50 000之间，每条链含200个以上的半乳糖醛酸残基。果胶能溶于 水，存在于中层和初生壁中，甚至存在于细胞质或液泡中。
四、细胞壁的功能
1.维持细胞形状，控制细胞生长 2.物质运输与信息传递：细胞壁允许离子、多
糖等小分子和低分子量的蛋白质通过，而将 大分子或微生物等阻于其外。
半纤维素(hemicellulose)往往是指除 纤维素和果胶物质以外的，溶于碱的细 胞壁多糖类的总称。半纤维素的结构比 较复杂，它在化学结构上与纤维素没有 关系。不同来源的半纤维素，它们的成 分也各不相同。有的由一种单糖缩合而 成，如聚甘露糖和聚半乳糖。有的由几 种单糖缩合而成，如木聚糖、阿拉伯糖、 半乳聚糖等。
Ser-Hyp-Hyp-(x)-Hyp-Hyp
迄今已在细胞壁中发现数十种酶，大部
分是水解酶类，其余则多属于氧化还原酶类。 比如果胶甲酯酶、酸性磷酸酯酶、过氧化物 酶、多聚半乳糖醛酸酶等。
6.矿质 细胞壁的矿质元素中最重要的是钙.据研 究,壁中Ca2+浓度远远大于胞内,估计为10-5～ 10-4mol·L-1，所以细胞壁为植物细胞最大的 钙库。钙调素(calmodulin,CaM)在细胞壁中 也被发现，如在小麦细胞壁中已检测出水溶
细胞壁是在细胞分裂过程中形成的,先在 分裂细胞之间形成胞间层，主要成分是果胶 质,再在胞间层的两侧形成有弹性的初生壁， 有些细胞还形成坚硬的次生壁。
细胞壁的亚显微结构图解
S1 次生壁外层； S2 次生壁中层； S3 次生壁内层；
CW1 初生壁； ML 胞间层
二. 细胞壁的化学组成
构成细胞壁的成分中，90%左右是多糖，10%左右是蛋 白质、酶类以及脂肪酸等。细胞壁中的多糖主要是纤维素、 半纤维素和果胶类，它们是由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛 酸等聚合而成。次生细胞壁中还有大量木质素。
图1-1 种子植物 各种形状的细胞图1-2 植物细胞结构图解
植物细胞结构图
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§1. 细胞壁的结构与功能
细胞壁(cell wall)是植物细 胞外围的一层壁，具一定弹性和 硬度，界定细胞形状和大小。
二、细胞壁的化学组成 三、细胞壁的形成 四、细胞壁的功能
一、细胞壁的结构
典型的细胞壁是由 胞间层(intercellular layer) 初生壁(primary wall) 次生壁(secondary wall)组成
4.木质素
木质素(lignin)不是多糖，是由 苯基丙烷衍生物的单体所构成的聚 合物，在木本植物成熟的木质部中， 其含量达18%～38%，主要分布于 纤维、导管和管胞中。木质素可以 增加细胞壁的抗压强度，正是细胞 壁木质化的导管和管胞构成了木本 植物坚硬的茎干，并作为水和无机 盐运输的输导组织。
5.蛋白质与酶 细胞壁中最早被发现的蛋白质是伸展蛋白
(3)原果胶 原果胶(protopectin)的分子量比果胶酸和果胶高，甲酯 化程度介于二者之间，主要存在于初生壁中，不溶于水，在稀 酸和原果胶酶的作用下转变为可溶性的果胶。果胶物质分子间 由于形成钙桥而交联成网状结构。它们作为细胞间的中层起粘 合作用，可允许水分子自由通过。果胶物质所形成的凝胶具有 粘性和弹性。钙桥增加，细胞壁衬质的流动性就降低；酯化程 度增加,相应形成钙桥的机会就减少，细胞壁的弹性就增加。
状分子彼此平行地连在一起，这些纤维素分
子链都具有相同的极性，排列成立体晶格状， 可称为分子团，又叫微团(micellae)。微团组 合成微纤丝(microfibril)，微纤丝又组成大纤 丝(macrofibril)，因而纤维素的这种结构非常 牢固，使细胞壁具有高强度和抗化学降解的 能力。
2.半纤维素
(extensin)，它是一类富含羟脯氨酸的糖蛋白 (hydroxyproline rich glycoprotein,HRGP)， 大约由300个氨基酸残基组成，这类蛋白质中 羟脯氨酸(Hyp)含量特别高，一般为蛋白质的 30%～40%。其它含量较高的氨基酸是丝氨 酸(Ser)、缬氨酸、苏氨酸、组氨酸和酪氨酸 等。伸展蛋白中的氨基酸顺序有特征性的结 构单位为：
第一章 植物细胞生理
**细胞概述 §1. 细胞壁的结构与功能 §2. 生物膜的结构与功能 §3. 植物细胞的亚微结构与功能 §4. 植物细胞间的通道 §5. 细胞信号传导
根据细胞的进化程度，可将其分为两 大类型：原核细胞(prokaryotic cell)和 真核细胞(eukaryotic cell)。
性及盐溶性两种钙调素。
三、细胞壁的形成
• 细胞壁的形成是多种细胞器配合作用的结 果。新细胞壁的形成开始于细胞分裂的晚后期 或早期。细胞分裂时，在两组染色体之间，也 就是在母细胞的赤道板面上，有许多大小不一 的分泌囊泡(secretory vesicles)不规则地汇 聚在一块，这些小囊泡是由高尔基体和内质网 分泌而形成的，其中富含组成细胞壁的各种糖 类，它们借助与细胞赤道板垂直方向上存在的 微管的运动，逐渐整齐地排列成片，组成成膜 体(phragmoplast)。成膜体中的囊泡膜相互融 合与连接形成细胞的质膜，其中的内含物连成 一体构成细胞板，这是雏形的中层结构。
①胞间层(中胶层）：果胶质 ②初生壁：纤维素，半纤维素，果胶质，蛋白质 ③次生壁：纤维素，半纤维素，木质素，果胶质
1.纤维素 纤维素(cellulose)是植物细胞壁的主要成
分，它是由1 000～10 000个β-D-葡萄糖残基 以β-1,4-糖苷键相连的无分支的长链。分子量 在50 000～400 000之间。纤维素内葡萄糖残 基间形成大量氢键，而相邻分子间氢键使带