植物生理学复习提纲(综合版)

植物生理学复习提纲（2016年夏）

（13/14级水保13级保护区14级梁希材料）

第一章植物水分代谢

1、植物体内水分存在形式及其与细胞代谢的关系:

1）水分在植物体内通常以自由水和束缚水两种形式存在。自由水是距离胶体颗粒较远，可以自由移动的水分。束缚水是较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不易流动的水分。

2）代谢关系：自由水参与各种代谢作用。可用于蒸腾，可作溶剂，作反应介质，转运可溶物质，故它的含量制约着植物的代谢强度；自由水占总含水量的比例越大则植物代谢越旺盛。束缚水不参与代谢活动，不易丧失，不起溶剂作用，高温不易气化，低温不易结冰，但是植物要求低微的代谢强度度过不良的外界条件，因此束缚水含量越大植物的抗逆性越大。

2、植物生理学水势的概念（必考）:同温度下物系中的水与纯水间每偏摩尔体积的化学势差。

3、植物细胞水势的组成（逐一解释）：植物细胞水势由溶质势、压力势、衬质势和重力势构成。（溶质势是指由于溶质颗粒的存在而使水势降低的值；压力势是指由于细胞壁压力的作用增大的细胞水势值；衬质势是指由衬质所造成的水势降低值；重力势是指水分因重力下降与相反力量相等时的力量，增加细胞水势的自由能，提高水势的值。）

成熟细胞水势组成：溶质势、压力势

典型细胞水势组成：溶质势、压力势、衬质势

干燥种子水势组成：衬质势

4、细胞吸收水分的三种方式及动力：

渗透吸水（主要方式），主要动力是水势差（压力势和溶质势）；

吸胀吸水，主要动力是水势差（衬质势）；

代谢吸水，主要动力是呼吸供能。

5、细胞在纯水中的水势变化：外界水势> 细胞水势，细胞吸水，细胞溶质势上升，压力势上升；细胞水势与外界水势平衡时，细胞水势=外界水势=0 ，细胞水势＝溶质势+压力势=0，溶质势=压力势；

细胞在高浓度蔗糖（低水势）溶液中的水势变化：外界水势<细胞水势，细胞失水，浓度上升，溶质势下降，压力势下降，原生质持续收缩，当压力势下降=0，发生质壁分离，细胞水势＝溶质势＋压力势，细胞水势＝溶质势＋0，细胞水势=细胞溶质势，外界水势=外界溶质势（开放溶液系统），外界水势=细胞水势，外界溶质势=细胞溶质势（可测定渗透势）；

细胞间的水分流动方向：相邻两细胞的水分移动，取决于两细胞间的水势差异，水势高的细胞中的水分向水势低的细胞流动。

6、植物吸水的器官：根系，主要部位根尖（根冠，分生区，根毛区和伸长区）

植物吸水的途径：两种途径

非质体途径（质外体途径）：没有原生质的部分，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管或管胞。水分自由扩散，又称自由空间。

共质体途径(细胞途径，跨膜途径）：生活细胞的原生质通过胞间连丝组成整体。

7、根部吸收水分的动力：

根压：根系生理活动引起液体从根部上升形成的静水压，主动吸水（消耗呼吸作用能量）；蒸腾拉力：由地上部分的蒸腾作用引起水势差促进根系吸水，被动吸水（不消耗自身能量）；根部吸收水分的方式：主动吸水与被动吸水。

8、蒸腾作用的概念：植物体内的水分以气体状态向外界扩散的生理过程；

意义：(1)引起被动吸水；(2)降低叶温；(3)有助于矿质的运输；（4）气孔开放，有利光合作用对于二氧化碳的吸收；

指标：蒸腾强度（速率）：单位时间单位叶面积散失的水量。

蒸腾效率（比率）：形成干物质g / 消耗1Kg水。

蒸腾系数(WUE)：形成1g干物质所消耗的水分克数。

9、气孔运动机理的三种学说：

（1）淀粉--糖互变学说：此学说认为保卫细胞光合作用消耗二氧化碳，细胞质内pH增高，淀粉水解为可溶性糖，保卫细胞水势下降，从周围的细胞中吸收水分，气孔便张开，在黑暗中则相反，气孔关闭；

（2）钾离子吸收学：ATP质子泵使得钾离子进入保卫细胞。保卫细胞中积累较多钾离子，水势降低，水分进入细胞，气孔张开；

（3）苹果酸生成学说：细胞质中的淀粉通过糖酵解作用产生的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP），在PEP羧化酶的作用下，与碳酸氢根离子作用，形成草酸乙酰，进一步还原为苹果酸进入液泡，降低液泡水势，水分进入保卫细胞，使气孔张开。

10、ABA对气孔运动及抗逆性的影响

11、高大乔木水分上升的学说（内聚力学说）：叶片蒸腾失水后，便从下部吸水，所以水柱一端总是受到拉力；与此同时，水柱本身的重量又使水柱下降，这样上拉下堕使水柱产生张力，根据内聚力学说，水分子内聚力比水柱张力的大，故可使导管内水分呈连续水柱状态，水柱整体上升即可运输到顶端。

12、影响蒸腾作用的内外因素：

内因：斐克定律（物质的扩散速率与浓度差成正比，与扩散阻力成反比。）

外因：光，大气湿度（水气压），大气温度，风。

以下为水保14级重点内容：

1、植物细胞水势的构成（逐一解释）

2、植物气孔运动机理——钾离子吸收学说

3、根系运输水分的途径及其特点

4、水分在植物中的作用表现在（考过）：

5、养分在土壤中的迁移

6、根系截获

7、质外体，共质体

第二章植物矿质营养

1、植物必需元素的标准（概念）：

(1) 必需性：是植物正常生长、生殖所必需的元素，若缺乏该元素，则植物不能完成其生活史。

(2) 不可替代性：其作用不能为其他元素所代替。植物所出现的缺素症只能为该元素所纠正。

(3) 直接功能性：其作用必需是直接的，而不是因为土壤、培养液体或者介质的物理、化学或微生物等因素的间接作用。

种类：17 种

大量元素：9种：浓度通常高于0.1%。碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁

微量元素：8种：浓度通常不高于100X10的-6幂%，铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍

2、N，S，Zn等缺素症状：

缺N：1）生长受抑，（早、明显）2）叶子缺绿（色淡、发黄），老叶---->新叶3）茎、叶柄、叶脉呈紫色（糖累积，促进花青素形成）；

缺S：与缺N相似，叶缺绿、花青素形成、生长受抑，由幼叶------老叶；

缺Zn：

3、溶质跨膜四种吸收方式：通道蛋白，载体蛋白，离子泵蛋白，胞饮作用；

与离子转运有关的蛋白：通道蛋白，载体蛋白，离子泵蛋白。

4、根系吸收矿质元素的部位：吸收部位主要在根毛区；

途径

5、影响植物吸收矿质元素的内外因素：

内因:根的表面积，根毛可以增大表面积；根部的代谢活动(主动吸收)；

外因:a土温：影响根的呼吸作用；高温导致膜透性增大，进而造成离子外漏;根的生长;

b土壤通气状况：与根系呼吸有关。一般土壤中的含氧量大于3～6％，不影响矿质吸收。在过于潮湿或坚实的土壤则会缺氧;

c介质的pH值（直接；间接）

直接影响：1）pH大，有利于阳离子吸收，pH小，有利于阴离子吸收；

2）影响细胞表面的非扩散性离子的带电情况；

蛋白质pH >等电点，带负电----吸收阳离子；

蛋白质pH<等电点，带正电——吸收阴离子；

3）氢质子、氢氧根离子与矿质竞争性吸收；

间接影响：

1）影响矿质的溶解度，

碱性环境，磷酸根离子、Fe、Ca、Mg、Cu、Zn等溶解度降低；

酸性环境，磷酸根离子、K、Ca、Mg溶解度高，容易流失；

2）影响土壤微生物的活动，

过酸性根瘤菌死亡---降低固氮能力；

过碱性反硝化菌发育好，降低土壤肥力；

d土壤溶液浓度

外界溶液浓度较低：随浓度的增加，根部吸收离子的数量也增加;

外界浓度过高：离子吸收速率与溶液浓度无紧密关系，与载体的数目有关;

e土壤真菌－菌根:根与真菌共生产生菌根。扩大吸收表面积。

6、物质跨膜运输的机理（考研）

7、根系吸收水分与矿质元素的异同：

相对独立性：水分吸收主要以蒸腾作用引起的被动吸水为主，而矿质吸收则以消耗能量的主动吸收为主。另外两者的分配方向也不同，水分主要被分配到叶片，而矿质主要被分配到当时的生长中心。

相关性：矿质必需溶解在水里才能被根系吸收，并随水流进入根部的质外体，随蒸腾液流上运；蒸腾强度高时，水分吸收快，矿质吸收也加快。矿质的吸收降低了细胞的渗透势，促进了植物的吸水（水分主动吸收）。

8、单盐毒害：将植物培养在单一种盐类溶液中，即使这种盐是植物生长必需，而且浓度很