植物生理学_01植物细胞生理讲述
植物生理学全课程讲义(修正版)
植物生理学全课程讲义(修正版)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（植物生理学全课程讲义(修正版)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为植物生理学全课程讲义(修正版)的全部内容。
植物生理学绪论一植物生理学的定义和内容研究植物生命活动规律和机理及其与环境相互关系的科学.植物生命活动：从种子开始到形成种子的过程中所进行的一切生理活动。
植物生命活动形式:代谢过程、生长发育过程、植物对环境的反应植物生命活动的实质：物质转化、能量转化、信息转化、形态建成、类型变异1 物质转化体外无机物[H2O、CO2、矿质（根叶）]→体内有机物［蛋白质核酸脂肪、碳水化合物］→体外无机物［CO2 H2O]→植物再利用2 能量转化光能（光子）→电能(高能电子)→不稳定化学能（ATP,NADPH）→稳定化学能（有机物)→热能、渗透能、机械能、电能3 信息转化[1]物理信息:环境因子光、温、水、气［2]化学信息:内源激素、某些特异蛋白（钙调蛋白、光敏色素、膜结合酶）[3］遗传信息:核酸4 形态建成种子→ 营养体（根茎叶) → 开花→ 结果→种子5 类型变异植物对复杂生态条件和特殊环境变化的综合反应植物生命活动的“三性”v植物的整体性v植物和环境的统一性v植物的变化发展性Ø植物生命活动的特殊性1 有无限生长的特性2 生活的自养性3 植物细胞的全能性和植株的再生能力强4 具有较强的抗性和适应性5 植物对无机物的固定能力强6植物具有发达的维管束植物生理学的内容1、植物细胞结构及功能生理﹕2、代谢生理：水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用等3、生长发育生理：种子萌发、营养生长生理、生殖生理、成熟衰老4、环境生理（抗性生理）以上的基本关系光合、呼吸作用→ 生长、分化水分、矿物质运输发育、成熟（功能代谢生理） (发育生理）↖ ↗环境因子(抗性生理)(温、光、水、气）二植物生理学的产生与发展(一）萌芽阶段（16以前世纪）＊甲骨文:作物、水分与太阳的关系*战国时期：多粪肥田*西汉：施肥方式*西周：土壤分三等九级*齐民要术：植物对矿物质及水分的要求轮作法、“七九闷麦法”（1）科学植物生理学阶段1.科学植物生理学的开端（17～18世纪）1627年，荷兰 Van Helmont ，水与植物的关系1699年，英国Wood Ward，营养来自土壤和水18世纪，Hales，植物从大气获得营养1771年，英国Priestley发现植物绿色部分可放氧2年，瑞士 De Saussure，灰分与生长的关系2.植物生理学的奠基与成长阶段（19世纪）Ø1840年,德国Liebig建立矿质营养说。
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。
高级植物生理学课件第一章细胞及细胞壁
细胞膜和细胞壁协同作用，通过调节细胞内外物质的交换和信号传递，控制细胞的生长和分裂。
影响因素及调控机制
环境因素
温度、光照、水分等环境因素会影响细胞膜和细胞壁的结 构和功能，进而影响细胞生理活动。
激素调节
植物激素如生长素、细胞分裂素等通过调节细胞膜和细胞 壁相关基因的表达，影响细胞膜和细胞壁的结构和功能。
实验结果比较
将不同实验条件下的观察结果进行比较，分 析处理条件对细胞壁结构的影响。
实验问题讨论
针对实验过程中出现的问题进行讨论，提出 可能的解决方案和改进措施。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
扫描和透射模式选择
根据观察目的选择合适的扫描或透射模式，以获取细胞壁的超微结构信息。
图像记录和分析
使用数字成像系统记录电子图像，并进行定性和定量分析。
特异性染色技术应用
荧光染色
利用荧光染料对细胞壁进行染色，通过荧光显微镜观察 细胞壁的结构和组成。
酶细胞化学染色
利用酶对细胞壁进行特异性染色，以显示细胞壁中不同 成分的空间分布。
镜头选择
根据观察需求选择合适的物镜和目镜，以获 得清晰的视野。
调焦技巧
使用粗准焦螺旋和细准焦螺旋进行调焦，避 免压碎样品或损坏镜头。
视野调整
通过移动载物台和调节光阑，使样品位于视 野中央并保持清晰。
电子显微镜观察方法
样品制备
将植物细胞切成薄片或进行染色处理，以便在电子显微镜下观察。
加速电压调整
根据样品厚度和观察需求调整加速电压，以获得清晰的电子图像。
木质素合成过多或过少
分别导致细胞壁过于坚硬或松软，影响植物体的正常生理功能和对环 境的适应性。
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(第一课时)
• 引言 • 植物细胞的结构与功能 • 光合作用 • 植物的水分与矿物质吸收 • 植物的生长与发育
01
引言
课程简介
植物生理学是一门研究植物生命活动规律的科学，旨在揭示植物与环境之间的相互 作用关系。
本课程将介绍植物生理学的基本概念、原理和方法，以及植物生长发育、物质代谢、 信息传递等方面的知识。
功能
蒸腾作用有助于调节植物 体温，促进水分和营养物 质在植物体内的运输，以 及排除废物。
影响
蒸腾作用受到环境因素 （如光照、湿度、风速） 和植物自身因素（如叶片 结构、气孔开度）的影响。
05
植物的生长与发育
生长激素
生长激素的种类
生长激素是植物体内产生的一类微量有机物质，主要包括吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸 （IBA）、萘乙酸（NAA）等。这些激素在植物生长发育过程中起着关键作用。
生长激素的作用
生长激素的主要作用是调节植物细胞的伸长生长和分裂，从而影响植物的形态建成。例如 ，IAA可以促进细胞伸长，IBA可以促进细胞分裂。
生长激素的合成与运输
生长激素在植物体内由特定的酶催化合成，并通过植物体内的运输系统输送到特定的部位 发挥作用。
生长周期
生长周期的概念
植物的生长周期是指植物从种子萌发 到衰老死亡的全过程，包括种子萌发 、营养生长、生殖生长和衰老死亡等 阶段。
学能。
水光解
在光反应中，水分子被裂解为 氧气、质子和电子，释放出能 量。
电子传递
光反应中产生的电子通过电子 传递链传递，驱动ATP和 NADPH的合成。
能量转换
光能被转换为活跃的化学能， 储存在ATP和NADPH中，为暗
反应提供能量和还原力。
植物生理学各章节复习重点
复习思考题
⒈ 试述水在植物生活中的重要作用。 ⒉ 植物细胞的水势由哪几部分组成？说明成熟植物细胞从
萎蔫到充分膨胀的过程中，各个组分的变化情况。 ⒊ 被动吸水和主动吸水有何区别？它们各自在植物吸水过程
中的地位怎样？ ⒋ 蒸腾作用有何生理意义？气孔蒸腾的主要路径是什么？气
孔蒸腾的主要特点是什么？ ⒌ 简述气孔运动的机理。 ⒍ 水分在植物体内的运输动力是什么？ ⒎ 什么是自由能、化学势和水势？为什么将这些概念引入
光合色素（种类、吸收光谱、荧光与磷光）
（三）光合作用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机理
1.原初反应（光能→电能，D • P • A ）
2. 电子传递与光合磷酸化（电能→ATP 和NADPH，两个光系统：红降及双光增益、光合 链、电子传递/3种、光合磷酸化、水的光解和释 放氧气/希尔反应）
3. 碳同化（ ATP和NADPH →糖）
绪论
植物生理学的定义及其内容
第一章 植物细胞生理
一、重点：1、植物细胞的基本结构和功能，动植物细胞的主要 区别
2、生物膜的基本结构和功能 二、难点：流动镶嵌模型、细胞信号转导
三、主要内容：
1．植物细胞和动物细胞的主要区别 2．生物膜的组成和结构 3．生物膜的基本结构特征（流动镶嵌模型的基本内容） 4．生物膜的功能 5．细胞壁的功能 6．胞间连丝及其功能 7．内膜系统的组成和功能 8．微梁系统的组成 9．主要的细胞内信号系统
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？
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
植物生理学植物生理学是研究植物的生命过程、生理机制、代谢调节等方面的学科，是植物科学中重要的基础学科之一。
它既是农业生产技术的基础，又是环境保护、资源利用和生态建设的重要基础。
在植物生理学的研究中，主要涉及气体交换、水分运输、营养分代谢、激素作用、环境适应以及生长和发育等方面。
本文将从这几个方面来阐述植物生理学的相关内容。
一、气体交换植物通过气孔进行气体交换，吸收二氧化碳进行光合作用，产生氧气和有机物质。
在这个过程中，光合作用的速率，以及氧气和二氧化碳的浓度都会影响气孔的开启和关闭。
为了适应不同的环境条件，植物会进行调节，使其气孔开启大小和数量进行变化。
二、水分运输植物的水分运动主要是通过根系吸水以及叶片蒸腾作用来完成的。
根系吸收水分主要依赖于根系的结构和毛细作用，而叶片蒸腾作用则依赖于气孔的开启和关闭以及气温、湿度和气体浓度等环境因素。
植物通过调节这些环境因素来适应干旱、高盐、低温等不同环境条件。
三、营养分代谢植物的营养分包括糖类、蛋白质、脂类等，这些物质是植物进行生长、代谢和修复的重要物质。
糖类是植物体内的主要能量来源，同时也可以转化为植物的骨架。
植物的蛋白质则主要用于构建细胞结构和参与各种代谢和生长活动。
植物的脂类则主要在种子中储存，并可以被转化为能量。
四、激素作用植物的生长与发育过程主要受到植物生长素、乙烯、赤霉素、脱落酸等多种植物激素的调节。
这些激素可以影响植物体内各种代谢过程，包括幼苗的萌发、花序的形成、根系的发育和水分运输等，从而影响植物的生长发育。
五、环境适应植物能够通过调节身体结构和生理机制来适应不同的环境条件和生长阶段。
比如干旱条件下，植物的根系可能会长出更多的侧根，以吸收更多的水分；水稻在淹水逆境下会通过生长空气根来吸收氧气。
植物还可以调节生长素和乙烯的含量来适应不同的环境条件和生长阶段。
六、生长和发育植物的生长和发育过程主要涉及到细胞增殖、细胞分化和细胞扩张等方面。
正常的生长过程需要合适的环境条件和适宜的营养物质供应。
植物生理学-1 (1)
一、H+-ATP酶的原初主动转运，作用，与次级主动转运关系通常把植物细胞膜上由氢离子ATP酶执行的主动运输的过程为原初主动转运。
由氢离子ATP酶活动所建立的跨膜质子电动势可以驱动其他无机离子和小分子有机物的跨膜运输为次级主动转运。
原初主动转运是水解ATP泵出氢离子，将化学能转变为质子动力。
次级主动转运是利用质子动力实现离子或分子的跨膜转运。
次级主动转运是两种离子同时被跨膜运输的一种共转运或协同转运的过程，缺一不可。
植物体内包括气孔运动，矿质营养吸收，同化物在韧皮部的装载，盐分的排泌，生长素的酸生长过程都依赖于pmf。
二、根压产生是一个渗透过程，且与代谢有关当植物根部放在纯水中，植物的根压增加，伤流加快；如果放在浓溶液中，根压下降，伤流减少甚至已流出的伤流会被重新吸回。
用物理化学因素将植物根部细胞膜的选择透性破坏，植物没有根压不产生伤流，主动吸收与呼吸速率密切相关，良好的通气条件及呼吸促进剂能促进植物伤流抑制呼吸的因素如呼吸抑制剂、低温、缺氧等均能降低植物的伤流。
以上实验证明，植物的呼吸为根系离子的主动吸收与转运提供能量。
根压只是中柱内外存在水势梯度而产生的一种现象（根系主动吸水过程中如何建立跨内皮层的水势梯度）土壤溶液中的水分可以在内皮层以外的质外体中自由扩散到内皮层时被凯氏带挡住，水分要进入中柱，只有通过内皮层的原生质，整个内皮层细胞就像一圈选择性膜把中柱与皮层隔开，只要中柱的水分与皮层中的水分存在水势差水分便会通过渗透作用进入中柱。
怎样使中柱水势低于皮层水势，根系皮层的薄壁细胞利用呼吸产生的能量，主动吸收土壤和质外体中的离子，并将吸收的离子通过胞间联丝主动转运至内皮层的中柱去，使导管中的离子浓度升高，水势降低。
这样就建立了一个跨越皮层的水势梯度，水分就会通过渗透作用进入中柱产生根压。
主动吸水实际上并不是根系直接主动吸收水分，而是根系利用代谢能量主动吸收外界矿质造成导管内水势低于外界水势，而水则是自发的顺水势梯度从外部进入导管，水分吸收的真正动力是水势差。
植物生理学与生物化学考研大纲
（三）植物对氮、磷、硫的同化
（四）合理施肥的生理基础
1、植物需肥特点
2、施肥的指标
五、光合作用
（一）光合作用的概念及其重要性
（二）叶绿体及光合色素
1、叶绿体的超微结构及功能
2、叶绿体的化学组成与光合色素
3、影响叶绿素代谢的因素
（三）光合作用光反应的机制
（五）肽链合成后的折叠、加工与转运
（四）植物蒸腾作用
1、蒸腾作用的概念与方式
2、气孔蒸腾
气孔的形态结构与生理特点，气孔运动的调节机制，影响气孔运动的外界因素
3、蒸腾作用的指标及测定方法
4、影响蒸腾作用的外界因素
（五）植物体内水分的运输
1、水分运输途径及运输速度
2、水分运输的机制
（六）合理灌溉的生理基础
（六）植物的运动
1、植物运动种类
2、向光性运动及其机制
3、向地性运动及其机制
4、膨压运动及其机制
十、植物生殖生理
（一）幼年期与花熟状态
（二）成花诱导生理
1、光周期现象及光周期反应的类型
2、光周期有道及感受部位
3、光敏素在光周期反应中的作用
4、光周期诱导的机制
5、光周期理论的实践应用
（三）春化作用
1、植物感受低温的部位
2、春化作用的机制
（四）植物激素及营养物质对植物成花的影响
（五）花器官的形成
1、花器官形成的生理生化变化
2、花器官形成的条件
3、植物的性别分化
4、花器官发育的基因调控
（六）受精生理
1、花粉和柱头的活力
《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 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
植物生理学理论（第一章到第三章）
植物生理学理论（第一章到第三章）植物生理学理论总结归纳第一篇植物的物质产生和光能利用第一章植物的水分生理水分生理包括水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出等3个过程。
第一节植物对水分的需要一、植物的含水量1、不同植物的含水量不同；2、同一种植物生长在不同环境中，含水量也不同；3、在同一植株种，不同器官和不同组织的含水量的差异也甚大。
二、植物体内水分存在的状态1、水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态（1）束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分（不参与代谢作用，但与植物抗性大小有密切关系）（2）距离胶粒较远而可以自由流动的水分（参与各种代谢作用，自由水占总含水量的百分比越大，则植物代谢越旺盛）①由于自由水含量多少不同，所以细胞质亲水胶体有两种不同的状态：一种是含水较多的溶胶（sol）;另一种含水较少的凝胶（gel）2、水分子距离胶粒越近，吸附力越强；相反，则吸附力越弱。
3、自由水/束缚水低→凝胶耐旱自由水/束缚水高→溶胶三、水分在植物生命活动中的作用1、水分是细胞质的主要成分2、水分是代谢作用过程中的反应物质3、水分的植物对物质吸收和运输的溶剂4、水分能保持植物的固有姿态第二节植物细胞对水分的吸收植物细胞吸水主要有3中方式：扩散、集流、和渗透作用一、扩散：这是一种自发过程，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进行的。
二、集流：是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。
水分集流与溶质浓度梯度无关。
●水孔蛋白的作用：水分在细胞内的运输；水分长距离运输；调整细胞内的渗透压。
三、渗透作用：指溶剂分子通过半透膜而移动的现象。
渗透作用水势梯度儿移动。
1、水势的公式：ΨW=μW-μ0W/V W=△μW/V W2、水势=水的化学势/水的偏摩尔体积=N·m·mol-1/m3·mol-1=N·m-2=Pa3、溶液越浓，水势越低。
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。
植物生理学——植物细胞
植物生理学——植物细胞## Plant Physiology Plant Cells.Introduction.Plant cells are the basic unit of life in plants. They are responsible for all of the plant's functions, from photosynthesis to reproduction. Plant cells are similar to animal cells in many ways, but they also have some unique features that allow them to thrive in their environment.Cell Structure.Plant cells have a cell wall, which is a rigid structure that surrounds the cell membrane. The cell wall protects the cell from its surroundings and helps to maintain its shape. The cell membrane is a thin layer of lipids that surrounds the cell wall and controls the movement of materials into and out of the cell.The cytoplasm is the gel-like substance that fills the cell. It contains all of the cell's organelles, which are small structures that perform specific functions. The nucleus is the largest organelle in the cell, and it contains the cell's DNA. The mitochondria are responsible for producing energy for the cell, and the chloroplasts are responsible for photosynthesis.Plant Cell Functions.Plant cells perform a variety of functions, including:Photosynthesis: Plants use sunlight to convert carbon dioxide and water into glucose, which is a sugar that the plant uses for energy.Respiration: Plants use oxygen to break down glucose and produce energy.Transport: Plants transport water and nutrients from the roots to the leaves and other parts of the plant.Reproduction: Plants can reproduce sexually or asexually.Plant Cell Adaptations.Plant cells have a number of adaptations that allow them to thrive in their environment. These adaptations include:The cell wall: The cell wall protects the cell from damage and helps to maintain its shape.The vacuole: The vacuole is a large, fluid-filled space that helps to maintain the cell's turgor pressure.The chloroplasts: The chloroplasts are responsible for photosynthesis, which allows plants to convert sunlightinto energy.## 植物生理学——植物细胞。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节 植物细胞概述
一、高等植物细胞的特点
（一）原核细胞和真核细胞
细胞是植物结构与功能的基本单位，是植物的物质代谢、 能量代谢、信息传递、形态建成的基础。根据细胞的进化程 度，可将其分为两大类型：原核细胞和真核细胞。（表1）
表1 原核细胞和真核细胞的区别
核
细胞器 分化 分裂方
第三节 细胞壁
一、细胞壁的结构与功能 （一）细胞壁的结构
典型的细胞壁是由胞间层 、初生壁及次生壁组成。
（二）细胞壁的化学组成
1. 纤维素 2. 半纤维素 3. 果胶类 4. 木质素 5. 蛋白质与酶 6. 矿质
（三）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 3. 防御与抗性 4. 其他功能
• • 类似溶酶体作用 • 代谢库的功能 • 赋予细胞不同颜色
（四）溶酶体
溶酶体的功能：
• 消化作用 • 吞噬作用 • 自溶作用
（五）线粒体
图1-13 线粒体结构模式图 Nhomakorabea线粒体的功能：
外膜含磷脂较多，透性大，利于物质交换。 内膜含磷脂少，蛋白质多，透性小，保证代谢正常进行。
除糖酵解在细胞质中进行外，其他的生物氧化过程都
高尔基体的功能：
• 物质集运 • 生物大分子的装配 • 参与细胞壁的形成 • 分泌物质
（三）液泡
液泡是植物细胞特有的，由单层膜包裹的囊泡。
A
C
D
B
E
图1-12 植物细胞的液泡及其发育 A-E. 幼期细胞到成熟的细胞，随细胞的生长， 细胞中的小液泡变大，合并，最终形成一个大
的中央液泡。
液泡的功能:
在线粒体的基质中进行。 线粒体氧化磷酸化的电子传递链位于内膜。
（六）质体
质体可分为无色体、有色体。 无色体包括白色体和黄色体。 有色体包括杂色体和叶绿体。
（七）微体
➢ 微体由单层膜包裹。 ➢ 根据功能不同，微体可分为过氧化物体和乙醛酸体。 ➢ 过氧化物体含有乙醇酸氧化酶、过氧化氢酶等，所催化
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
运输、贮藏和通讯作用
（二）高尔基体
高尔基体是由高尔基（Golgi）于1898年发现的， 是由单层膜包围的液囊垛叠而成，位于内质网和质 膜之间。它有三种基本组分：扁平囊泡、分泌囊泡 和运输囊泡。
物
细胞核
细
双层膜细胞器
胞
原生质体 细胞质 （线粒体、质体）
的 结
质膜
单层膜细胞器 细胞器 （内质网、液泡）
无膜细胞器
构
（核糖体、微管）
图1-1 植物细胞的结构
2．植物细胞和动物细胞的区别
植物细胞和动物细胞比较
细胞壁 液泡 叶绿体
植物细胞
动物细胞
有
具有明显的中央 大液泡
有
没有
无明显的中央大 液泡
式
大小
原核细胞（细菌、蓝藻）
真核细胞
无核膜 环状DNA 拟核体 无分化（除核糖体外）
双层膜 染色体（线状 DNA和蛋白质）
高度分化 形成内膜 系统
无丝分裂 无微管分化
有丝分裂
小 直径：0.2～10μm
大 直径：10～ 100μm
（二）高等植物细胞结构的特点
1.
细胞壁：胞间层、初生壁、次生壁
植
胞基质
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)。
（三）原生质的液晶性质
液晶态是物质介于固态与液态之间的一种状态，它液 晶态与生命活动息息相关。当温度过高时，膜会从液晶态 转变为液态，其流动性增大，膜的透性也增大，导致细胞 内可溶性糖和无机离子等大量流失。温度过低也会使膜由 液晶态转变成凝胶态，导致细胞的生命活动减缓。
三、细胞发育的阶段性与全能性
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。
没有
二、原生质的性质
（一）原生质的物理特性 张力 黏性和弹性 流动性
（二）原生质的胶体特性
带电性与亲水性 扩大界面 胶凝作用 吸胀作用
扩散层 吸附层
A
B
图1-2 胶粒微团的电荷、双电 层(王忠，2000)
A 正电荷 B 负电荷
返回
A
B
图1-3 溶胶（A）与凝胶（B）示意图
小圆球代表胶体颗粒
返回
二、生物膜的结构
目前较为公认的是由辛格尔(S.J.Singer)和尼柯尔森 (G.Nicolson)在1972年提出的流动镶嵌模型，认为液态的脂 质双分子层中镶嵌着可移动的蛋白质，磷脂分子以双分子 排列，构成膜骨架，头外尾内，磷脂分子在膜中的排列是 有规则的，而膜蛋白在膜中的分布是不均匀的，有外在蛋 白和内在蛋白（图1-5）。
（一）细胞周期与细胞发育的阶段性
细胞繁殖是通过细胞分裂来实现的。
从一次细胞分裂结束形成子细胞到下一次分裂结束形 成新的子细胞所经历的时期称为细胞周期。
整个细胞周期可分为间期和分裂期两个阶段。
（二）细胞分化与细胞全能性
细胞分化是指一种类型的细胞转变成在形态结构、生 理功能和生物化学特性诸方面不同的另一类型细胞的过程。 它是细胞间产生稳定差异的过程，植物体的各个器官及组 织内细胞间的差异就是细胞分化的结果。
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