植物生理学复习资料整理

第一章
1.植物细胞的结构:细胞壁包括初生壁.次生壁和胞间层3部分,细胞壁由纤维素.半纤维素.果胶质.木质素.壁蛋白及酶组成.
2.液泡功能:1)调节功能;2)类似溶酶体作用;3)代谢库功能;4)代谢反应场所5)赋予细胞不同颜色
3.共质体与质外体:胞间连丝使植物体中的细胞连成一个整体,所以植物体可分成两个部分:由胞间连丝把原生质体连成一体的体系称为共质体;而将细胞壁、质膜与细胞间隙等空间称为质外体(apoplast)。

共质体与质外体都是植物体内物质运输和信息传递的通路。

4.溶胶:是液化的半流动状态,近似流体的性质。

凝胶:有一定结构和弹性的半固体状态的胶体。

第二章
1.自由水:距离胶体颗粒较远,可以自由移动的水分。

束缚水:较牢固地被细胞胶体颗粒吸附,不易流动的水分
2..自由水/束缚水比值影响代谢:自由水/束缚水比值高时,代谢旺盛;自由水/束缚水比值低时。

代谢缓慢
3. 化学势(μ):每偏摩尔物质所具有的自由能。

μ。

如果物质带电荷或电势不为零时的化学势称为电化学势
物质总是从化学势高的地方自发地转移到化学势低的地方,而化学势相等时,则呈现动态平衡。

4.水势:每偏摩尔体积水的化学势差。

就是说,水溶液的化学势(μw)与同温、同压、同一系统中的纯水的化学势(μw0)之差(△μw),除以水的偏摩尔体积(Vw)所得的商,称为水势。

纯水的水势定为零,溶液的水势就成负值;溶液越浓,水势越低;水分移动需要能量;水分从水势高---水势低
5.植物细胞的水势组成:ψw(水势)=ψs(渗透势)+ψp(压力势)+ψm(衬质势)
6.“3势的含义”:
ψs(渗透式) =ψπ=-i(解离系数)C(溶质浓度)R(气体常数)T(绝对温度)
ψp(压力势):由于压力的存在而使体系水势改变的数值,ψp。

原生质吸水膨胀,对细胞壁产生压力,而细胞壁对原生质会产生一个反作用力,这就是细胞的压力势。

一般情况下,压力势为正值;质壁分离时,压力势为零;剧烈蒸腾时,压力势为负值。

(溶液:ψw =ψs,因为ψp= 0)
ψm(衬质势):由于细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束缚而引起的水
势降低值。

恒为负值。

干燥种子的水势:ψw = ψm;有液泡的成熟细胞:ψw = ψs +ψp
7.细胞吸水的方式:(1)未形成液泡的细胞,靠吸胀作用吸水;(2)液泡形成以后,细胞主要靠渗透性吸水;(3)降压吸水;(4)另外还靠与渗透作用无关的代谢性吸
水;(在这4种方式中,以渗透性吸水为主)
8.根系吸水的途径(水分在根运输途径)
土壤中水分--根--皮层--内皮层的径向迁移--中柱细胞--导管
(1).共质体途径:是指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞
质。

移动速度较慢。

(2质外体途径:水分通过细胞壁、细胞间隙等没有原生质的部分移动,移动速度快。

根系的质外体被内皮层分为两部分:内皮层以内的质外体和内皮层以外的质外体
根系吸水的方式有两种:(1)主动吸水:动力为根压(2)被动吸水:动力为蒸腾拉力(主要方式)
8.水分临界期:植物一生中对水分亏缺最敏感,最容易受水分亏缺伤害的时期。

以种子为收获对象的植物,为生殖器官形成和发育时期;以营养器官为收获对象的植物,在营养生长最旺盛时期。

9.调亏灌溉:在作物营养生长旺期适度亏水,在作物需水临界期充分供水,促控结合提高水的利用效率,增加作物产量。

第三章
1.植物体内的必需元素:C、H、O 、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、B、Cu、Zn、Mo、CI、Ni。

而P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、B、Cu、Zn、Mo、CI 、Ni是必需的矿质元素。

C、H、O非矿质元素
2.必须元素确定的标准(原则)(文字叙述75页):(1)元素不可缺少性(2)不可替代性(3)直接功能性
3.植物缺素症的诊断:(1)化学分析诊断法;(2)外部诊断法(病症检索表)
(3)加入诊断法:N黄、P紫、K边焦;S白Ca卷,Mg花条Fe、Mn缺绿B烂
心;Ca、Mo、Cl慢Zn叶小;老叶先病缺N、P、K、Mg、Cl;B、Fe、Ca、S、Cu病在幼叶
4.单盐毒害:溶液中只有一种矿质盐对植物起毒害作用的现象称为单盐毒害
5.平衡溶液:把必需矿质元素配成一定比例和浓度的溶液,可以使植物生长发育良好,这种对植物生长有良好作用而无毒害的溶液。

6.离子拮抗:离子间能相互减弱或消除单盐毒害作用的现象。

7.叶片营养:植物地上部分吸收矿物质的器官以叶片为主,所以根外营养也叫叶片营养。

常用的叶面肥有尿素,磷酸二氢钾等
叶面施肥的生理意义:(1)对多数植物效果良好,特别是营养临界期。

(2)避免土壤对一些营养元素的固定,用量少,见效快。

(3)是补充微量元素的好方法。

(4)特别在土壤缺少有效水分是,效果显著。

8.需肥临界期:植物对矿质养分缺乏最敏感的时期;不是需肥料多,最敏感的时期
9.施肥与增产(为什么施肥可带来增产):施肥通过无机营养来改善有机营养从而提高产量。

(1)合理施肥改善光合性能。

(2)合理施肥改善栽培环境。

10.影响根系吸收矿质元素的条件(影响对肥料吸收的各种因素):(1)土壤温度状况(2)土壤通气状况(3土壤溶液浓度土壤pH状况(4)离子间的相互作用土壤颗粒对粒子的吸附能力微生物的作用
第四章
1.伤呼吸:植物受到病菌侵染或受伤时,呼吸速率升高,分解有毒物质或促进伤口愈合。

伤呼吸,加速木栓化或木质化,减少感染
2.光呼吸:植物的绿色细胞在光照下有吸收氧气,释放CO2的反应。

3.呼吸代谢多样性的内容:(一)呼吸代谢生化途径的多样性(二)电子传递途径的多样性
(三)末端氧化酶的多样性
4.末端氧化酶:能将底物所脱下的氢中的电子最后传给O2,并形成H2O或H2O2的酶类。

交替氧化酶:线粒体中还存在一种对氰化物不敏感的氧化酶,可将电子传递给O2,称为交替氧化酶,又称抗氰氧化酶。

细胞色素氧化酶和交替氧化酶都属于线粒内末端氧化酶。

其它都属于线粒外末端氧化酶。

5.抗氰呼吸的生理意义:1、放热反应抗氰呼吸释放的热量对产热植物早春开花有保护作用,有利于种子萌发。

2、促进果实成熟在果实成熟过程中出现的呼吸跃变现象,主要表现为抗氰呼吸速率增强。

3、增强抗病能力4、代谢协同调控(1)当底物和NADH过剩时,分流电子;(2)cyt 途径受阻时,保证EMP-TCA途径、PPP正常运转。

6.长时间的无氧呼吸为什么会使植物受到伤害1、无氧呼吸产生酒精,酒精使细胞质的蛋白质变性;2、无氧呼吸利用葡萄糖产生的能量很少,植物要维持正常的生理需要就要消耗更多的有机物;3、没有丙酮酸氧化过程,缺乏新物质合成的原料。

7.呼吸代谢生化途径的多样性有何生理意义:植物呼吸代谢多路线有:1、EMP2、无氧呼吸3、TCA循环4、PPP5、GAC6、乙醇酸氧化途径
生理意义:呼吸代谢的多样性,是植物在长期进化过程中对不断变化的外界环境的一种适应性表现,(1)以不同方式为植物提供新的物质和能量,(2)可为重要有机物质合成提供原料,(3)为代谢活动提供还原力(4)增强植物抗病免疫能力。

4.呼吸跃变:当果实成熟到一定时期,其呼吸速率突然增高,最后又突然下降,这种现象称为呼吸跃变。

5.粮食(种子)贮藏(对呼吸的利用):(1)控制进仓种子的含水量,不得超过安全含水量(2)注意库房的通风,增高CO2含量,降低O2含量(3)充N 贮藏
果实、块根、块茎贮藏:(1)降低温度,推迟呼吸跃变发生的时间(2)增加CO2和N2的浓度,降低O2浓度,以降低呼吸跃变的强度。

第五章
1. 光合色素(叶绿体色素):在光合作用的反应中吸收光能的色素,主要有:叶绿素类胡萝卜素和藻胆素(仅存在于藻类)
2.叶绿素吸收光谱:有两个强吸收峰区640~660nm的红光,430~450nm的蓝紫光,对橙光、黄光吸收较少,对绿光的吸收最少,所以呈绿色。

类胡萝卜素吸收带在400~500nm的蓝紫光区,不吸收黄光(红光),而呈现黄色。

藻蓝素最大值是在橙红光部分,藻红素则是在绿光部分
3辅助色素:类胡萝卜素,包括胡萝卜素(橙黄色).叶黄素(黄色),它具有吸收吸收光能和传递光能及保护叶绿素免受光氧化的功能。

秋天叶发黄的原因:叶绿素与类胡萝卜素的比值为3:1,所以正常的叶子呈现绿色,秋天,叶片中的叶绿素较易降解,数量减少,而胡萝卜素比较稳定,所以叶片呈现黄色。

4.影响叶绿素形成的条件有(151页):(1)光(主要条件,如:黑暗中生长的幼苗呈黄白色,遮光或埋在土中的茎叶也呈黄白色。

这种因缺乏某些条件而影响叶绿素形成,使叶子发黄的现象,称黄化现象)(2) 温度(叶绿素的生物合成是一系列酶促反
应,受温度影响)(3)营养元素(氮和镁是叶绿素的组成成分,氮的影响最大)(4) 遗传(5)氧气(6)水分
5. 光合作用分为三个阶段(152页):(1)原初反应:光能的吸收、传递和转换
成电能;(包括:光物理-光能的吸收、传递,光化学-有电子得失)(2)电子传递和光合磷酸化:电能转变为活跃化学能(3)碳同化:活跃的化学能转变为稳定的化学能。

(高等植物碳同化途径有C3途径、C4途径、CAM(景天科酸代谢途径))
6.C3途径、C4途径、CAM途径的特点比较(具体见167页):C3途径:由RuBP
开始至RuBP再生结束均在叶绿体的基质中进行,过程分为:羧化、还原、再生阶段;C4途径:基本上可分为羧化、还原或转氨、脱羧和底物再生四个阶段。

CAM途径:光合反应吸收的CO2暂时的分离:夜间CO2的吸收和固定,白天内部释放的CO2进行脱酸和再固定.(C3途径是碳同化的基本途径,C4、CAM只是起CO2的固定作用,最终还是通过C3途径合成光合产物)
7.影响光合作用的因素(182页)(小题)外因:(1)光照(光强度光质)(2)CO2(3)温
度(4)水分(5)矿质营养(6)光合作用的日变化;外因:(1)叶龄(2)同化物输出速率与积累的影响
8.提高光能利用率的途径A.增加光合面积(1)合理密植(2)改变株型B.延长光合时间(1)提高复种指数(2)补充人工光照C.提高光合效率(1)增加CO2浓度(2)降
低光呼吸
第六章
1.第一信使:胞间信号和胞外环境刺激信号称作第一信使(包括化学信号如植
物激素ABA、生长素等;物理信号如电波)第二信使:由胞外信号激活或抑制的、具
有生理调节活性的细胞内因子称第二信使(Ca2+)
2.胞内信号传递第二信使系统:(1)钙信号系统(2)肌醇磷脂信号系统(3)环核
苷酸cAMP 信号系统
3.G蛋白(又称偶联蛋白或信号转换蛋白):全称为GTP结合调节蛋白,是细胞
膜受体与其所调节的相应生理过程之间的主要信号转导者。

(195页)
4.钙调蛋白(钙结合蛋白):植物细胞内钙信使受体蛋白之一,与Ca2+的结合具
有高度专一性;钙调素是最重要的多功能Ca2+信号受体。

5.植物激素:指在植物体内合成的,可移动的,对生长发育产生显著作用的微量(<1μmol/L)有机物。

植物激素有5类:生长素类IAA、赤霉素类GA、细胞分裂素类CTK、脱落酸ABA 和乙烯ETH。

(死亡激素茉莉酸JA)(植物激素特点:第一,内生性
第二,可运性第三,调节性)
6.植物生长物质:指具有调节植物生长发育的一些生理活性物质,包括植物激
素和生长调节剂。

7.生长素的生理效应(IAA)(未钩)(1)促进生长双重作用(2)促进插条不定根的
形成(3)植物向性(4)生长素的其他效应:顶端优势,诱导雌花
第七章
1.细胞分化的机制(4过程)(247页):(1)诱导细胞分化信号的产生和感受(2)
分化细胞特征基因表达(3)分化细胞结构和功能基因的表达(4)前述基因表达的产物
导致分化细胞结构和功能的特化.
细胞分化:指由分生组织细胞转变为形态结构和生理功能不同的细胞群的过程.
2.A.CTK/IAA比值高,促进芽的分化;CTK/IAA 比值低,促进根的分化;CTK/IAA
中等,只生长不分化。

B.IAA/GA比值高,分化木质部;IAA/GA比值低,分化韧皮
部;IAA/GA 比值中等,既有木质部又有韧皮部C.蔗糖浓度高,分化韧皮部;蔗糖浓度低,分化木质部;蔗糖浓度中等,既有韧皮部,又有木质部,中间有形成层。

(未钩)
3.种子萌发的外界条件(250页):(1)水分(2)氧气(3)温度(4)光
4.外植体:从植物体上分离下来的被培养的植物器官、组织、细胞团等。

5.脱分化--已分化细胞失去原有的形态和机能,形成没有分化的无组织的细胞团或愈伤组织的过程。

6.再分化:脱分化状态的细胞再度分化形成另一种或几种类型有组织结构的细胞的过程。

7.根冠比(R/T):指植物地下部与地上部的重量比。

意义(具体诉述见261):(1)土壤水分缺乏,根冠比增加;土壤水分较多,根冠比下降(旱长根,水长苗的道理)(2)土壤氮素缺乏,根冠比增加;土壤氮肥充足,根冠比下降(3)低温,根冠比增加;高温,根冠比降低(4)光照加强,根冠比增加
8.顶端优势:植物主茎的顶芽抑制侧芽或侧枝生长的现象。

9.极性:是指植物体或植物体一部分(如器官、组织或细胞)在形态学的两端具有不同形态结构和生理生化特性的现象。

10.光敏色素:在细胞中,对红光和远红光有吸收并产生逆转作用色素蛋白复合体,参与植物光形态建成,调节植物生长发育过程。

对红光和远红光敏感----光敏色素;有两类型:红光收型(Pr)(生理钝化型)——呈蓝绿色和远红光吸收型(Pfr)(生理活化型)——呈黄绿色(光敏色素不吸收绿光,故绿光为安全光)[Pr吸收红光后转化为Pfr;Pfr吸收远红光后逆转为Pr]
第八章
1.成花3阶段:(1)成花诱导(2)成花启动(3)花的发育
2.花熟状态:植物开花之前必须达到的生理状态。

(就是在开花之前要达到一定年龄或一定的生理状态,然后才能在适宜的外界条件下开花)
3.春化作用:低温促进植物开花的作用(低温是花诱导的必需条件,春化作用只对开花起诱导作用)(1)感受部位:茎尖生长点或正在分生的组织。

(去春化:高温消除春化作用的现象) (2)影响春化的条件:A.低温或低温持续的时间B.氧气、水分和糖分C.光照
4.光周期:一天中白天和黑夜的相对长度称为光周期,感受部位:叶片;光周期现象:植物对白天黑夜相对长度的反应,称为光周期现象。

5.光周期的反应类型:(1)短日植物(2)长日植物(3)日中性植物(任何日照条件)(4)长—短日植物(花诱导需长日照,花器官形成需短日条件,即先长后短)(5)短—长日植物(6)中日性植物(一定长度的日照条件)(7)两极光周期植物[(4)、(5)、(6)为双重日长类型](光期长度对是否开花没有决定性的作用,但有量上的影响)
6.临界日长:使长日照植物开花的最短日照长度,或使短日照植物开花的最长日照长度,称为临界日长。

7.碳氮比假说:植物体内的营养状况可以影响植物的成花过程。

提出了C/N比理论:开花的决定因素是植物体内碳水化合物与含N化合物的比值,而不是其绝对量。

C/N高,开花; C/N低,不开花或延迟开花。

(光敏色素与成花诱导:短日植物要求Pfr/Pr的值低,长日植物要求Pfr/Pr的值高)
8.春化与光周期在(农业)生产实际中应用:(1)人工春化,加速成花(2)指导引种(南北引种)(3)控制开花
9.影响花芽分化的因素:(1)内因:①营养物质,是花芽分化的物质基础(C/N比高则开花,低则延迟或不开花)②激素平衡:GA抑制花芽分化,ABA、CTK、乙烯促进花芽分化。

(2)外因:①光照②温度③水④肥料(N过多、过少都不利于花芽分化, P 促进花芽分化)
10.影响性别分化的因素(303页):(1)光周期(短日照促进短日植物多开雌花,长日植物多开雄花;长日照促进长日植物开雌花,短日植物开雄花)(2)营养因素(N 多即C/N低,水足有利于雌花分化)(3)温度(4)植物激素(GA能促进雄花的分化,而IAA、乙烯、CTK促进雌花分化)
11.识别反应:指细胞在融合前所进行的一种特殊反应,是两者可彼此获得是否融合的信息的过程,取决于花粉与柱头的“亲和性”。

12.集体效应:落到柱头上的花粉数量越多,花粉越易萌发、花粉管伸长越好,越易受精(花粉萌发和花粉管生长表现出集体效应)
13..影响受精的因素(310页):(1)花粉的活力(2)柱头的生活力(3)环境条件
第九章
1.果实成熟时的生理生化变化(318页):(1)呼吸跃变和乙烯的释放(2)有机物质的转化:a.甜味增加b.算味减少c.涩味消失d.香味产生e.果实变软f.色泽变艳g.维生素含量增高
2.植物的休眠:指植物生长极为缓慢或者暂停的现象,是植物抵抗和适应不良环境的一种保护性的生物学特性。

3.植物休眠的类型:(1)种子休眠(2)芽休眠(3)变态地下器官休眠
4.种子休眠的原因:(1)种皮的限制(2)胚未完全发育(3)种子未完成后熟(4)抑制物的存在
破除种子休眠的方法:(1)物理、化学方法破开种皮,如氨水(1:50)处理松树种子,98%浓硫酸—冲洗—浸泡皂荚种子(2)经过一段时间使种胚发育(3)低温层积处理、晒种,完成后熟(4)用流水出去抑制物质,促进种子萌发
马铃薯打破休眠:(1)赤霉素破除休眠(2)晒种法(3)硫脲处理
马铃薯延长休眠:(1)0.4%萘乙酸甲酯粉剂处理(2)放架上摊成薄层通风
5.植物衰老的类型:(1)整株衰老(一年生和二年生植物如玉米、花生、冬小麦(2)地上部分衰老(多年生草本植物)(3)渐近衰老(常绿乔木、桂花、棉花)(4)脱落衰老(如果实、花的衰老)
6.植物衰老的机制有(323页):DNA损伤与基因时空调控假说、自由基损伤假说、植物激素调控假说
第十章
1.胁迫:借助物理学上概念,任何一种使植物体产生有害变化的环境因子称为胁迫(如温度胁迫、水分胁迫、盐分胁迫等)。

2.胁变:在胁迫下植物体发生的生理生化变化称为胁变
3.抗性:植物对逆境的适应与抵抗的能力,是逐步形成的,这种适应性形成的过程叫抗性锻炼。

4.植物对逆境的适应与抵抗方式(1)避逆性(在时间或空间上避开逆境的影响)(2)耐逆性(通过代谢反应阻止、降低或修复由逆境造成的损伤)(3)御性(防御逆境的能力)
5.渗透调节物质:(1)外界进入细胞的无机离子:K+,Na+,Ca 2+,Mg 2+ ,Cl - ,SO4 2- ,NO3-等(2)细胞内合成的有机物:a.脯氨酸(逆境下积累)b.甜菜碱(逆境下积累)c.可溶性糖,逆境积累大量蔗糖,葡萄糖,果糖,半乳糖等
6.交叉适应:植物经历某种逆境后,能提高植株对另外一些逆境的抵抗能力, 这种与不良环境反应之间的相互适应作用, 称植物中的交叉适应。

7.抗旱性:植物对干旱的适应和抵抗能力
抗旱植物的一般特征(355页):(1)形态特征:a.根系发达、深扎,根冠比
大;(能有效的吸收利用土壤中的水分)b.叶片细胞体积小或体积/表面积比值小;(有利于减少细胞损伤)c.叶片气孔多而小,叶脉较密,输导组织发达,角质化程度高;(有利于水分的贮存与供应,减少水分散失)(2)生理特征:a.细胞渗透势较低,吸水和保水能力强b.原生质具较高的亲水性、黏性与弹性,能抵御过度脱水c.缺水时,正常代谢活动受到的影响小,水解酶类活性不大,减少生物大分子的破坏,使原生质稳定。

8.提高抗性的途径(如何提高抗旱性):(1)抗旱锻炼(2)合理施肥(3)生长延缓剂及抗蒸腾剂的施用(4)节水、集水、发展旱作农业(5)抗旱品种的选育
第十一章
1.农杆菌介导法:
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