植物生理学
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、信息传递和信号转导、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 信息传递和信号转导[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：核酸信息传递：信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程（干旱，根系合成ABA到叶片，使气孔关闭）。
指环境的物理或化学信号在器官或组织上的传递。
信号转导：单个细胞水平上，信号与受体结合后，通过信号转导系统，产生生理反应。
是指细胞水平上的传递。
4 生长发育与形态建成种子→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相互关系：物质与能量转化是生长发育的基础；物质转化与能量转化紧密联系，构成统一整体，统称为代谢；生长发育是生命活动的外在表现；生长是指增加细胞数目和扩大细胞体积而导致植物体积和重量的增加；发育是指细胞不断分化，形成新组织、新器官，即形态建成；信息传递和信号转导是植物适应环境的重要环节。
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二植物生理学的产生与发展*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：：“嫁枣”（使枣树干韧皮部受轻伤以增加地上枝条有机养料供应，利于花芽分化）轮作法、“七九闷麦法”（一）孕育阶段：植物生理学未形成独立学科，即从16世纪至1840年矿质营养学说建立.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，研究蒸腾，解释水分吸收与转运；1771年英国Priestley发现植物绿色部分可放氧;1804年瑞士 De Saussure，灰分与生长的关系;（二）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,研究蒸腾，解释水分吸收与转运1771年，英国Priestley发现植物绿色部分可放氧1804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。
植物生理学
植物生理学绪论一、植物生理学的研究内容植物生理学（Plant physiology)：是研究植物生命活动规律的科学。
植物生理学主要研究构成植物的各部分乃至整体的功能及其调控机理，阐明植物生命活动的规律和本质。
植物的生命活动过程从植物生理学的角度可分为：1、生长发育与形态建成2、物质与能量代谢3、信息传递和信号传导植物的生长和发育植物的生长：是指由于细胞数目增加、细胞体积的扩大而导致的植物个体体积和重量的增加。
植物的发育：是指由于细胞的分化所导致的新组织、新器官的出现所造成的一系列形态变化（或称形态建成）。
包括从种子萌发，根、茎、叶的生长，直至开花、结实、衰老、死亡的全过程。
植物的代谢活动植物的代谢活动包括水分和养分的吸收、植物体内各种物质的运输、无机物的同化与利用、碳水化合物的合成与分解及转化等。
植物的信息传递和信号传导信息传递：主要指内源和外源的物理或化学信号在植物整体水平的传递过程。
即信号感受部位将信息传递到发生反应部位的过程。
(如根、冠间及叶、茎间的信息传递）信号传导：多指在单个细胞水平上的信号传递过程，故又称细胞信号传导。
二、植物生理学的发展历史1、植物生理学的孕育阶段从1627年荷兰人J.B.van Helmont做柳枝实验开始, 到19世纪40年代德国人J.von Liebig（李比希）创立植物矿质营养学说为止。
李比希矿质营养学说的建立标志着植物生理学作为一门学科的诞生。
2、植物生理学的诞生、成长阶段从李比希矿质营养学说的建立到19世纪末德国植物生理学家.Sachs(萨克斯）和他的学生W.Pfeer(费费尔)的两部植物生理学专著问世为止。
《植物生理学讲义》（Sachs,1882）《植物生理学》(Pfeffer,1897)3、植物生理学的发展阶段随着20世纪以来科学技术突飞猛进，植物生理学也得到了快速的发展。
物理学、化学、细胞学、遗传学、微生物学、生物化学、分子生物学的发展以及同位素技术、电子显微镜技术、超离心技术、层析技术和电泳技术的发展，大大促进了植物生理学的发展。
(完整版)植物生理学教案
光信号转导途径光敏色素、来自花色素等光 受体介导的信号转导途径 。
温度信号转导途径
温度感受器介导的信号转 导途径，如春化作用。
植物生长与发育的农业应用
作物育种
通过遗传改良，选育具有优良 生长和发育特性的作物品种。
作物栽培
通过合理的农业措施，如施肥 、灌溉、除草等，调控作物的 生长和发育。
设施农业
利用设施条件，调控环境因子 ，促进作物的生长和发育，提 高产量和品质。
• 维持细胞内外环境稳定：呼吸作用参与细胞内pH值、渗透压等环境因素的调节。
呼吸作用的生理意义及影响因素
温度
适宜的温度有利于呼吸作用的进行， 过高或过低的温度都会抑制呼吸作用 。
氧气浓度
有氧呼吸需要充足的氧气，低氧或无 氧条件会抑制有氧呼吸，促进无氧呼 吸。
呼吸作用的生理意义及影响因素
水分
适宜的水分含量有利于呼吸作用的进行，水分过多或过少都会抑制呼吸作用。
液泡
06 调节细胞内的水分和离子浓度
，维持细胞的渗透压和pH值稳 定。
03
植物的水分生理
水的物理和化学性质
02
01
03
水的物理性质 无色、无味、透明的液体。 在4°C时密度最大，具有异常的膨胀特性。
水的物理和化学性质
• 高比热容和高汽化热，对稳定环境温度有重要作用。
水的物理和化学性质
01
水的化学性质
研究对象
植物的细胞、组织、器官以及整 体植株在各种环境条件下的生理 活动和代谢过程。
植物生理学的历史与发展
01
02
03
04
萌芽阶段
古代人们对植物生理现象的观 察和描述。
实验生理学阶段
17-18世纪，通过实验手段研 究植物生理过程。
植物生理学
名词解释●植物生理学：研究植物生命活动规律及其与环境相互关系、解释植物生命现象本质的科学。
●共质体：是指活细胞内的原生质体通过胞间连丝及质膜本身互相连结成的一个连续的整体。
●质外体：指原生质以外的包括细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等无生活物质互相连结成的一个连续的整体。
●胞间连丝：穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质（体）的管状通道，其通道可由质膜或内质网膜或连丝微管所构成。
●自由水：细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水。
●束缚水：与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水。
●小孔扩散律：指气体通过多孔表面扩散的速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长或直径成正比的规律。
气孔蒸腾速率符合小孔扩散律。
●水分临界期：植物在生命周期中，对缺水最敏感、最易受害的时期。
●单盐毒害：植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。
单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。
●离子对抗：离子间相互消除毒害的现象。
●诱导酶：指植物体内原本没有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。
●光合作用：常指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。
●同化力：指ATP(腺苷三磷酸)和NADPH(还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,还原型辅酶Ⅱ)。
它们是光合作用光反应中由光能转化来的活跃的化学能，具有同化CO2为有机物的能力，所以被称为“同化力”。
●红降现象：植物在波长大于680nm的远红光下，光合量子产额明显下降的现象。
●爱默生增益效应：由Emerson首先发现的，在用长波红光(如680nm)照射时补加一点波长较短的光(如650nm)，则光合作用的量子产额就会立刻提高，比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。
这一现象也称为双光增益效应。
这是由于光合作用的两个光反应分别由光系统Ⅰ和光系统Ⅱ进行协同作用而完成的。
●原初反应：指光合作用中最初的反应，从光合色素分子受光激发起到引起第一个光化学反应为止的过程，它包括光能的吸收、传递与光化学反应。
库名词解释植物生理学
库名词解释植物生理学
植物生理学是研究植物生命活动的一门学科，它涉及到植物的
生长、发育、营养吸收、代谢、激素调控、生殖等方面的生理过程。
植物生理学主要关注植物内部生物化学和生物物理过程，以及植物
对外界环境的响应和适应能力。
它研究的范围涵盖了从分子水平到
整个植物生长过程的各个方面。
植物生理学的研究内容包括但不限于，光合作用、呼吸作用、
植物营养元素的吸收和转运、植物激素的合成和调控、植物对逆境
的抵抗能力、植物的生长发育调控、植物的生殖生理等。
通过对这
些生理过程的研究，植物生理学可以揭示植物在不同生长环境下的
适应机制，为农业生产、生态环境保护以及植物遗传改良提供理论
基础和技术支持。
在植物生理学的研究中，科学家们运用了许多先进的技术手段，如分子生物学、生物化学、生物物理学等，以深入探究植物生理过
程的机制和规律。
通过对植物生理学的研究，人们可以更好地理解
植物的生命活动，为解决粮食安全、生态环境保护和可持续发展等
重大问题提供科学依据和技术支持。
因此，植物生理学在农业、生
态学、环境科学等领域具有重要的理论和应用价值。
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
1 绪论植物生理学（Plant Physiology）是研究植物生命活动规律的科学。
植物生命活动包括：物质与能量转化信息传递和信号转导生长发育与形态建成第一章植物的水分代谢动力运输：1.水分压力蒸腾 2.根压根压的存在可以通过下面两种现象证明：伤流与吐水从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象，叫做伤流没有受伤的植物如处在土壤水分充足，气温适宜，天气潮湿的环境中，叶片的尖端或边缘也有液体外泌的现象，这种现象称为吐水导管中水柱如何保持不断？答：由于水分子蒸腾作用与分子间内聚力大于张力，使水分在导管内连续不断上升。
第二章植物的矿质营养植物对矿质盐的吸收、运转和同化(以及矿质元素在生命活动中的作用)，叫做矿质营养（mineral nutrition）。
生物膜的功能：1.分室作用 2.代谢反应的场所 3.物质交换 4.识别功能根据跨膜离子运输蛋白的结构及离子运输的方式：1.离子通道（ion channel）2.离子载体（ion carrier）3.离子泵（ion pump）第三章植物的光合作用光合膜蛋白复合体：光系统I（PSI）光系统II（PSII）Cytb６/f复合体ATP酶复合体（ATPase）NADPH脱氢酶电子链：还原型辅酶上的氢原子以质子的形式脱下，其电子沿一系列按一定顺序排列的电子传递体转移，最后转移给分子氧并生成水，这个电子传递体系称为电子传递链光合作用，从能量转化角度，整个光合作用可大致分为三个步骤:A）光能的吸收、传递和转换为电能的过程(通过原初反应完成);B）电能转变为活跃化学能的过程(通过电子传递和光合磷酸化完成);C）活跃化学能转变为稳定化学能的过程(通过碳同化完成)。
第四章植物的呼吸作用植物呼吸主要途径有：1.糖酵解（EMP）－酒精或乳酸发酵2. 糖酵解－三羧酸循环（TCA）3. 磷酸戊糖途径（PPP）。
质子--------ATP电子--------NADPH第五章植物的生长物质植物激素生长素类赤霉素类细胞分裂素类乙烯脱落酸（油菜素内酯为第六类）生长素的生理效应A）促进伸长生长：与顶端生长有关（生长素在低浓度时促进生长浓度较高时则会转化为抑制作用）器官敏感性：根>芽>茎B）促进器官与组织分化：促进根的分化。
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
确立植物区别于动物的“自养”特性。
第二阶段 诞生与成长的阶段：从1840年李比希（J.von Liebig）创立 矿质营养学说——19世纪末德国植物生理学家萨克斯(J.Sachs)和他的学生费 弗尔（W.Pfeffer）所著的两部植物生理学专著问世为止，经过了约半个世 纪的时间。 [19世纪三大发现— 细胞学说、能量守恒定律和生物进化论推动了植物生理学的发展 （1）1859年诺普（Knop）和（Pfeffer）溶液培养实验成功，对营养理论 的发展做出了重大贡献。
（6）1882年萨克斯Sachs的《植物生理学讲义》和1897年 费弗尔的《植物生理学》这两部著作的问世，意味着植 物生理学独立成为一门新兴的学科。
JULIUS v. SACHS (1832-1897)
W. Pfeffer
第三阶段
发展、分化与壮大阶段
20世纪科学技术突飞猛进，使植物生理学在微观和宏观的各个层次上都取得了长足的进展和重大突破。
命现象本质的一门科学。
生长发育（growth and development）：植物代谢的综合表现和最终结果 包括：∣植物体积和重量的增加：细胞数目增加、体积扩大。 ∣形态建成（morphogenesis）：种子萌发、根茎叶的生长、运动、
生
开花、结实、衰老、死亡。图 代谢(metabolism)：一系列生物化学和生物物理的变化。植物生长发育基础 包括：∣物质代谢：水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用、 有机物的转化运输和分配。 ∣能量代谢：太阳能→电能→活跃化学能→稳定化学能（ATP）。
自由水/束缚水比例：
高：细胞原生质溶胶状，代谢旺盛，生长较快，抗逆性弱。
低：细胞原生质凝胶状，代谢缓慢，生长迟缓，抗逆性强。
第二节
植物生理学学习指南
植物生理学学习指南植物生理学是研究植物生命过程以及其与环境相互作用的学科。
它涉及植物的增长与发育、营养摄取与代谢、光合作用、呼吸代谢、植物激素、植物运动等方面的内容。
下面是一个植物生理学学习指南，包括学习重点、学习方法以及常见问题解答等内容。
一、学习重点：1.植物生长与发育：了解植物生长的基本过程、发育调控的机制，包括植物激素在发育中的作用、根系生长与分化等内容。
2.光合作用与呼吸代谢：了解光合作用的过程、光合作用的调控机制，以及呼吸代谢的基本原理。
3.营养摄取与代谢：了解植物的营养需求、营养摄取的途径和机制，以及植物的代谢过程。
4.植物激素与信号转导：了解植物激素的种类、作用机制，以及植物的信号转导过程。
5.植物运动：了解植物的运动形式、驱动力和机制，以及植物对外界刺激的响应过程。
二、学习方法：1.多角度学习：植物生理学是一门综合性学科，需要从多个角度去学习。
可以通过阅读教材、参考书籍、查阅学术期刊以及观察实际植物进行学习。
2.实践操作：通过实验室操作、田间实习等方式，进行实际操作和观察，加深对植物生理学的理解。
3.制作笔记：在学习过程中，及时整理和总结重点内容，制作笔记，方便日后回顾和复习。
4.辅助工具：使用辅助工具，如植物生理学模型、实验仪器等，加深对植物生理学的理解。
5.交流讨论：与同学、老师或者在学术平台上进行讨论和交流，获取更多的学习资源和意见。
三、常见问题解答：1.植物生理学与植物学有什么区别？2.植物生长与发育有哪些调控机制？植物生长与发育受到许多因素的调控，包括植物激素、光周期、温度、营养物质等。
其中，植物激素在调控植物生长和发育过程中起着重要作用，如赤霉素促进植物伸长生长，激动素促进根系生长与分化等。
3.光合作用的过程是什么？光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水合成有机物质的过程。
在光合作用过程中，植物通过叶绿体中的叶绿素吸收光能，将光能转化为化学能，用于合成光合产物，同时释放氧气。
植物生理学
植物生理学的定义和研究对象植物生理学是研究植物内部生理过程和对环境的响应的科学领域。
它探究植物如何通过各种生理机制实现生长、发育和适应环境的能力。
植物生理学的研究对象是植物体内的生物化学反应、细胞功能、组织结构和整体生理过程。
植物体内的生物化学反应植物体内存在着多种复杂的生物化学反应，包括光合作用、呼吸作用、物质代谢等。
植物生理学致力于揭示这些反应的机制和调控过程，以及它们在植物生长和发育中的作用。
细胞功能和组织结构植物生理学研究还涉及到植物细胞的功能和组织结构。
例如，细胞壁的合成和分解、细胞膜的透性调节、细胞器的功能等都是植物生理学关注的内容。
此外，不同组织结构在植物体内扮演着不同的角色，植物生理学也探索这些组织的特殊功能和相互作用。
生长、发育和形态建成植物生理学研究植物的生长、发育和形态建成的机制。
通过研究植物激素的合成、运输和信号传导，以及生长素、赤霉素、细胞分裂素等激素在植物生长发育中的作用，揭示植物的形态变化和器官发育的规律。
环境适应和应激响应植物生理学关注植物对环境变化的适应机制。
植物通过调节光合作用速率、气孔开闭、根系生长等生理过程来应对环境中的光照、温度、水分、营养等因素变化。
研究植物的适应策略和应激响应有助于理解植物的生存和繁衍。
植物生理学的定义和研究对象提供了深入了解植物内部生理过程和适应环境能力的基础，为农业、园艺和植物保护等领域的实践应用提供了理论指导。
植物的生长和发育过程植物的生长和发育是一个复杂而精密的过程，涉及细胞分裂、细胞扩张、器官形成和组织分化等多个环节。
这一过程由遗传因素、激素调控和环境因素相互作用而完成。
本节将介绍植物的生长和发育过程的主要阶段和相关机制。
胚胎阶段植物的生长和发育始于种子的萌发。
在胚胎阶段，种子中的胚乃至胚乳细胞开始分裂和分化，形成根尖、胚轴和原叶等胚器官。
这一过程受到种子的内外部环境因素的调控，如水分、温度和激素的影响。
幼苗期幼苗期是植物生长和发育的早期阶段。
植物生理学名词解释(全)
植物生理学名词解释（全）一、绪论1.植物生理学是研究植物生命活动规律与细胞环境相互关系的科学，在细胞结构与功能的基础上研究植物环境刺激的信号转导、能量代谢和物质代谢。
二、植物的水分生理1. 水势：相同温度下一个含水的系统中一偏摩尔体积的水与一偏摩尔体积纯水之间的化学势差称为水势。
把纯水的水势定义为零，溶液的水势值则是负值。
水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
2.衬质势：由于衬质(表面能吸附水分的物质，如纤维素、蛋白质、淀粉等)的存在而使体系水势降低的数值。
3.压力势：植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值。
4.渗透势：溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。
5.渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。
对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
6.质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象。
7.吸胀作用：亲水胶体物质吸水膨胀的现象称为吸胀作用。
胶体物质吸引水分子的力量称为吸胀。
8.根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。
伤流和吐水现象是根压存在的证据。
9.蒸腾作用：水分通过植物体表面（主要是叶片）以气体状态从体内散失到体外的现象。
10．蒸腾效率：植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比，常用g·kg-l表示。
11.蒸腾系数：植物每制造1g干物质所消耗水分的g数，它是蒸腾效率的倒数，又称需水量。
12.气孔蒸腾：植物细胞内的水分通过气孔进行蒸腾的方式称为气孔蒸腾。
13.气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节，但调节保卫细胞水势的途径比较复杂。
14.保卫细胞：新月形的细胞，成对分布在植物叶气孔周围，控制进出叶子的气体和水分的量。
形成气孔和水孔的一对细胞。
双子叶植物的保卫细胞通常是肾形的细胞，但禾本科的气孔则呈哑铃形。
气孔的保卫细胞含有叶绿体，因为细胞壁面对孔隙的一侧（腹侧）比较厚，而外侧（背侧）比较薄，所以随着细胞内压的变化，可进行开闭运动。
植物生理学
缺N元素症状：1生长受抑制，植株矮小地上部分影响明显2叶：颜色淡绿，极缺时呈黄色，叶脉花青素呈淡红色3干：茎细小多枝，黄绿，多花青素，根较小，用多时根较大，与地上部分不想称4器官：花、果实发育缓慢，严重的落果，种子小而轻
根压：植物根系生理活动使液流从根部沿导管上升的压力称为根压
蒸腾拉力：因叶片蒸腾作用而产生的吸水能量
主动吸水：以根压为动力的吸水过程
被动吸水：以蒸腾失水、所产生的蒸腾拉力为动力的根系吸水过程
吐水量较多，说明植物生长健壮、根系活力旺盛
影响根系吸水土壤因素有土壤水分、土壤温度、土壤通气状况、土壤溶液浓度
如果根系吸收的水分不足以补偿蒸腾作用的消耗，则引起植物体内水分平衡失调导致植物出现萎焉甚至死亡
作物最大需水期，一般是作物一生中叶面积系数最大，经济产量形成较快，营养生长与生殖生长同时并进的时期。
大气干旱：空气相对湿度过低，伴随高温和干风，植物蒸腾过程引起的干旱
土壤干旱：土壤缺乏有效水分，植物根系的吸水过程减少而引起的干旱
3 .质体是 （白色体、有色体 和 叶绿体 ） 的总称。
4 .核糖体是细胞中 （ 蛋白质 ） 的中心。
5 .减数分裂中，同源染色体联会出现在 （前期 Ⅰ 的偶线） 期，片断互换发生在 （前期 Ⅰ 的粗线 ） 期。
6 .保护组织因其来源及形态结构的不同，可分为 （ 表皮） 和 （周皮 ）。
5 、不定根：生长在茎节、节间或芽的基部，叶或老根上，且发生位置无规律的根。
6 、根瘤：由固氮氮细菌、放线菌侵染宿主根部细胞而形成的瘤状共生结构。
7 、叶痕：由叶片脱落后，在基上留下的痕迹。
植物生理学
定义植物生理学（plant physiology）是研究植物生命活动规律的生物学分支学科。
意义植物生理学是植物学的一部分。
但它同时也可看作普通生理学的一个分支。
植物的基本组成物质如蛋白质、糖、脂肪和核酸以及它们的代谢都与其他生物（动物、微生物）大同小异。
但是，植物本身又有一些独特的地方，如：①能利用太阳能，用来自空气中的CO2和土壤中的水及矿物质合成有机物，因而是现代地球上几乎一切有机物的原初生产者。
②植物扎根在土中营固定式生活，趋利避害的余地很小，必须能适应当地环境条件并演化出对不良环境的耐性与抗性。
③植物的生长没有定限，虽然部分组织或细胞死亡，仍可以再生或更新，不断地生长。
④植物的体细胞具全能性，在适宜的条件下，一个体细胞经过生长和分化，就可成为一棵完整的植株。
因此植物生理学在实践上、理论上都具有重要的意义。
发展简史产生植物生理学的起源一般都追溯到16世纪荷兰人范埃尔蒙的实验。
他把一条柳枝栽在盆中，每天浇水，5年以后柳枝增重30倍，而盆中土的重量减少甚微，因此他认为植物的物质来源不是土而是水。
这是第一次用实验的方法研究植物的生理现象。
到18世纪后期和19世纪初期，英国的J·普里斯特利，荷兰的J·英恩豪斯等人陆续发现了光合作用的主要环节，证明绿色植物能在光下将空气中的CO2和土壤中的水合成有机物并放出O2。
意大利人M·马尔皮基，英国S·黑尔斯，法国J·B·布森戈，德国J·von·李比希，英国C·R·达尔文等人分别发现或阐明了植物中的物质运输、水分吸收与蒸腾、氮素营养、矿质吸收、植物的感应性和运动等现象。
随着知识的积累和系统化，1800年，瑞士的J·塞内比埃撰写并出版了世界上第一部《植物生理学》。
走向微观19世纪后期德国的J·von·萨克斯首先开设了植物生理学专门课程。
植物生理学课件
四、植物生理学当前的主要任务
我国植生研究的主要任务：
1.深入进行基础理论的研究，探索生命活动的本质。
理论研究的突破，会给农业生产带来革命性的变化。
例如： “绿色革命” 重点：能量转化
例如：“第一次绿色革命”:发生在上世纪50
年代初，其主要特征是把水稻的高秆变矮秆， 另外辅助于农药和农业机械，从而解决了19 个发展中国家粮食自给问题。 世界上一些国家科技对农业增长的贡献率一 般都在70％以上，像以色列这样一个极度缺 水的国家，它的科技对农业的贡献率达到90 ％以上。 我国的杂交水稻是第一次绿色革命时期的杰 出代表
（6）德国的萨克斯对植物的生长、光合作用 和矿质营养做了很多的实验，使植物生理学 成为完整的体系。于1882年编写了《植物生 理学讲义》。 （7）萨克斯的弟子费弗尔、全面总结了植物 生理学以往的研究成果1904年出版了三卷本 专著《植物生理学》，植物生理学作为一门 学科诞生了。
3.植物生理学飞跃发展时期（20世纪至今） 科学技术突飞猛进，植物生理学发展迅速， 具体表现在： （1）研究仪器和方法的改进，使结果更加精 细和准确。例如：同位素技术、电子显微镜、
3、创办了一批主要刊登植物分子生物学的刊 物，如： ● 《Plant Molecular Biology》（1986年创 刊）；（2003年影响因子为3.795） ● 《The Plant Cell》（1989年创刊）。
4、高等学校的专业、学科和课程设置发生了
变化: ●撤消植物生理学本科专业； ●植物生理学硕士、博士学位点合并到植物 学专业中； ●部分综合性大学不再开设植物生理学课程， 代之以“植物生物学”
2.大力开展应用基础研究和应用研究，促使
植物生理学名词解释
名词解释1.植物生理学:是研究植物生命活动规律揭示植物生命现象本质的学科。
2.生长：是指增加细胞数目和扩大细胞体积而导致植物体积和重量的不可逆增加。
3.发育：是指细胞不断分化，形成新组织、新器官，即形态建成，具体表现为种子萌发，根、茎、叶生长，开花、结实、衰老死亡等过程。
4.细胞信号转导:是指细胞偶联各种刺激信号(包括各种内外源刺激信号)与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制。
5.诱导酶：又叫适应酶。
指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。
6.三重反应：是指乙稀可抑制茎的伸长生长；促进其横向生长（加粗）；上胚轴失去负向重力性生长。
7.植物激素：是指一些在植物体内合成，并从产生之处运往作用部位，对生长发育起调控作用的微量有机物。
8.植物生长调节剂：指一些具有植物激素活性的人工合成物质。
9.光周期现象：指植物对白天和黑夜的相对长度的反应，与一些植物的开花有关。
10.光周期诱导：是指植物只需要一定时间适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期下仍然可开花，这种现象成为光周期诱导。
11.水势：同温同压同一系统下水溶液的化学势与纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积所得的商。
把纯水的水势定义为零，溶液的水势值则是负值。
12.抗氰呼吸：指在氰化物存在的情况下，某些植物呼吸不受抑制，这种呼吸成为抗氰呼吸。
13.呼吸骤变：当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先是降低，然后突然升高，最后又下降的现象。
此时果实便进入完全成熟。
这个呼吸高峰，便称为渗透调节。
14.平衡溶液：几种盐类按一定比例和浓度配制的不使植物发生单盐毒害的溶液。
这种配制的溶液是使其中各种盐类的阳离子之间表现它们的拮抗作用。
15.单盐毒害：如果将植物培养在只含一种金属离子的溶液中，即使这种离子是植物生长发育所必需的，（如钾离子，而且在培养液中的浓度很低，）植物也不能正常生活，不久即受害而死。
16.聚光色素：没有光化学活性，只有收集作用，像漏斗一样把光能聚集起来，传到反应中心色素，包括大部分叶绿素a分子、全部叶绿素b、类胡萝卜素分子。
植物生理学_王忠
科学植物生理学发展的三个阶段： 第一阶段：植物生理学的孕育阶段
1627 年荷兰人凡 · 海尔蒙（ J.B.van Helmont ） 柳树实验标志着科学的植物生理学的开端。
第二阶段
诞生与成长的阶段
从 1840年李比希（ J.von Liebig ）创立矿质 营养学说到19世纪末德国植物生理学家萨克 斯和他的学生费弗尔所著的两部植物生理学 专著问世为止，经过了约半个世纪的时间。
六.复习思考题
1. 什么是植物生理学 ? 主要研究哪些内容 ? 结合本教材内容谈谈章节的安排。 2.植物生理学的发展大致经历了哪三个阶段? 3. 植物生理学对农业生产的指导作用可表现 在哪些方面?
对植物生理活动的数学模拟
我国的植物生理学的发展
20世纪20年代开始，钱崇澍、李继侗、罗宗洛、 汤佩松讲授植物生理学、建立了植物生理实验室。
1949年以后，植物生理的研究和教学工作发展很快,在有 关植物生理学的各个领域里,都取得重要进展。
三、植物生理学与农业生产
植物生理学是合理农业的基础 植物激素的发现导致了植物生长调节剂和除草 剂的普遍应用 “绿色革命”，使稻麦产量获得了新的突破 植物细胞全能 性理论的确立， 组织培养技术 迅猛发展为植 物基因工程的 开展和新种质 的创造提供了 条件。
JULIUS v. SACHS (1832-1897)
W. Pfeffer
第三阶段
发展、分化与壮大阶段
20世纪科学技术突飞猛进，植物生理学 也快速壮大发展 30～40年代进入细胞器水平 50年代以后，跨入分子或亚分子水平， 80年代阐明光合细菌反应中心三维空间结构 研究时间缩短到微秒（10-6秒）级、纳秒 （10-9秒）级甚至皮秒（10-12秒）级
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植物激素的作用机理
专业班级：园艺教育201302 姓名：王强学号：20135133
摘要：植物激素（plant hormone，phytohormone）是指植物细胞接受特定环境信号诱导产生的、低浓度时可调节植物生理反应的活性物质。
它们在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面，分别或相互协调地调控植物的生长、发育与分化。
这种调节的灵活性和多样性，可通过使用外源激素或人工合成植物生长调节剂的浓度与配比变化，进而改变内源激素水平与平衡来实现。
植物激素包括生长素（auxin）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（abscisic acid，ABA）、乙烯（ethyne，ETH）等。
它们都是些简单的小分子有机化合物，但它们的生理效应却非常复杂、多样。
例如从影响细胞的分裂、伸长、分化到影响植物发芽、生根、开花、结实、性别的决定、休眠和脱落等。
所以，植物激素对植物的生长发育有重要的调节控制作用。
关键字：植物激素，调节，生理效应
1 植物激素的作用机理
1.1 与受体结合的作用
植物激素的生物效应是多种多样的，它可以调节和控制植物的生命活动，例如：细胞的生长和分化、器官的生长、开花和结实、休眠和脱落等。
激素一定要与细胞内的某些受体(大分子物质)结合以后，才能发挥作用。
所谓“激素受体”是指能与激素特异结合的物质。
这种受体能和相应的激素结合，识别激素的信号，并将信号转化为细胞内一系列的生物化学反应，最后表现出不同的效应。
植物激素和它的受体结合是植物激素在细胞中发挥作用的第一幕。
1.2 对转录和翻译的控制
植物激素调节细胞的代谢，而代谢过程大都是在酶的参与下进行的，酶分子又都是蛋白质。
所以，激素调节蛋白质的合成，也就是调节酶的合成，最终调节代谢过程。
根据中心法则认为，蛋白质的生物合成是由DNA作主导，把信息转录到RNA上，RNA又将信息翻译为多肽的氮基酸顺序，形成蛋白质。
1.3 对于某些生理作用的影响
1.3.1 生长素对细胞伸长的影响
研究细胞生长速度的材料一般为芽鞘、黄化茎等。
生长素可使玉米芽鞘伸长。
在加生长素之后10—15 分钟内，细胞不伸长，这个时期称为停滞期或诱导期。
低温、呼吸抑制剂、RNA合成抑制剂及蛋白质合成抑制剂可使停滞期延长，所以停滞期细胞虽不伸长，但却进行剧烈的生化变化，为伸展作准备。
植物细胞壁是比较坚固的，细胞要伸长，首先要求细胞壁疏松。
细胞壁变疏松至少包括两个时期，这两个时期都受生长素所影响。
1.3.2 赤霉素对淀粉酶的合成和分泌的影响
赤霉素能促进禾谷类种子糊粉层的形成和分泌各种酶，其中包括α-淀粉酶和蛋白酶。
实验表明，大麦离体胚可分泌赤霉素，而赤霉素能促使大麦离体糊粉层合成和分泌α-淀粉酶和蛋白酶，其合成与分泌数量呈平行关系。
用赤霉素处理大麦种子，α-淀粉酶和蛋白酶在糊粉层内重新合成。
也要经过一个停滞期，在处理6--8 小时后，糊粉层的α- 淀粉酶水平才增高，再经过几小时后，培养基中的α-淀粉酶数量才增加。
处理24小时后，α-淀粉酶和蛋白酶的数量比对照增加10 --20 倍。
1.3.3 脱落酸对离层形成的影响
器官脱落和离层形成有关，脱落酸是离层形成的主要促进剂，乙烯也是；而生长素则是离层形成的主要延缓剂。
赤霉素和细胞分裂素也影响离层的形成，但次要一些。
激素影响形成层的生化途径包括三个方面。
一是经过RNA 合成水解酶(果胶酸酶和纤维素酶)，以分解果胶和纤维素；二是RNA 合成时要保证供给能量以合成蛋白质；三是果胶和纤维素被水解为可溶性糖，细胞才能分开。
果胶酶和纤维素酶是在离层细胞粗内质网内形成的。
粗内质网分离出小囊泡、许多小囊泡结合成高尔基体，高尔基体再形成小囊泡与质膜结合，把酶释放到细胞壁内。
这些酶（特别是果胶酶）把细胞壁中的果胶质和纤维素溶解，使细胞分离开，形成离层。
2 激素作用的反馈调节机制
激素应答一般包括通过受体的结合启动信号、经过下游复杂分子事件转导信号、促使细胞形态和代谢的改变实现信号输出。
研究发现参与植物激素尤其是赤霉素、油菜素内酯和生长素的合成、运输和信号转导途径的基因在植物生长发育控制过程中，利用不同层次的反馈调节方式实现其复杂的调节作用。
目前，人们通过模式植物拟南芥和水稻的研究已经鉴定了一系列编码催化赤霉素合成途径中各个步骤所需酶的基因，这些基因的缺陷会导致植株高度的变化。
内源活性赤霉素的含量是生物合成途径和去活化途径综合作用的结果，活性赤霉素的平衡由反馈调节实现，这一过程需要多个赤霉素代谢酶和完整赤霉素信号通路的参与。
大量的研究表明，赤霉素调控参与赤霉素代射和信号通路的基因表达，并以反馈抑制的地方发挥作用。
通过在植物特定组织和特定发育阶段调控GA 的代谢是植物生长发育中的一种重要的调节手段。
3 激素途径之间复杂的相互作用
随着对各个植物激素信号途径研究的深入，已经发现激素之间具有明显的相互作用，而且这些相互作用与外界环境信号及自身发育程序对激素作用的调控一起组成了一个非常精细和复杂的调控网络，近年来，在不同激素信号途径的突变体筛选过程发现了一些参与多个激素信号通路的突变体，对这些突变体的分析以及对激素应答反应的基因组表达谱的大量解析为了解激素信号调控网络提供了线索。
对这些调控途径及其分子机制的全面了解将帮助人们更好地理解。
3．1 激素间通过调控激素相关基因表达相互作用
激素对植物生长发育的调控一般通过调控细胞分裂、细胞分化、细胞伸长和细胞死亡等方式实现。
不同的激素有可能通过调控相同的下游基因的表达来控制相同生理过程。
3．2 激素调控网络及其在植物生长发育与环境应答中的作用
激素应答和相互作用涉及激素水平的变化和敏感性的改变，参与广泛的发育过程的调控，而发育程序的改变同样会影响激素的代谢、运输、信号和作用。
顶端分生组织的维持涉及发育相关基因与激素调控网络在多个层次上作用。
细胞分裂素信号途径与WUS-CLV信号途径一起建立和维持茎顶端分生组织正常发育。
4 展望
4．1 新的植物激素受体的鉴定和信号转导途径中间过程的分析
近年来，一系列植物激素受体的分离和鉴定是植物生物学领域的重大突破。
对生长素受体和茉莉酸受体的发现不仅阐明了这些激素的信号转导机制，而且揭示了一种激素与受体作用的新机制。
由于激素在植物生长发育中的作用十分复杂，已经鉴定的激素受体的功能仍不能完全解释过去所观察到的各种生理现象，而且
已有线索提示可能存在新的激素受体。
例如，生长素结合蛋白ABP1 能够调节细
胞伸展和参与细胞分裂，但对其介导的下游反应所知不多，对其是否能发挥生长
素受体的作用还有待研究。
尽管目前对于生长素的信号途径有了比较清楚的了解，但是对其信号转导过程中更多的细节仍有待探索。
4．2 植物激素与作物分子设计
在禾本科作物改良过程中，半矮秆材料的发现和利用被誉为农业生产的“绿
色革命”，曾为促进世界粮食生产发挥了巨大的作用。
通过分子设计培育理想株
型的作物品种，提高植物的光利用效率和土地利用率被认为是提高作物产量，实
现第二次“绿色革命”的重要方向。
目前对于植物株型控制的分子机制开始有了
比较清晰的认识，如何通过转基因技术实现重要农艺性状的有效集成还需要进一
步的研究。
目前在利用对植物激素调控的遗传操作进行作物改良方面，已经有一
些有益的探索。
抑制GA和BR相关基因可以改变植物株型，但同时也会导致结实
异常，限制了转基因技术的利用。
对GA和BR合成代谢途径基因表达模式的分析
和对反馈抑制系统生物学的迅速发展为利用多种交叉学科手段整合目前对植物
激素调控网络的认识和通过建立计算机模型模拟植物生长发育过程提供了可能。
通过对处于关键分类地位的其他植物中激素途径的研究，进而了解植物激素调控
在植物进化中的作用，是植物激素研究的新动态。
参考文献
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