植物生理学知识总结

植物生理学：研究植物生命活动规律的科学，内容大致分为生长发育与形态建成、物质

与能量转化、信息传递和信号转导

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的反应物质

3)水分是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水

势：是每偏摩尔体积水的化学势差（水分子从体系中逃逸的能力）

注：纯水的水势定为零，溶液的水势就成负值，溶液越浓，水势越低渗

透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象

渗透系统：一个具有液泡的植物细胞，与周围溶液一起，便构成了一个渗透系统

根压：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力（包括伤流和吐水）

伤流：由于根压作用，从植物伤口或折断的部位流出液体的现象

吐水：由于根压作用，从叶尖或叶边缘的水孔流出液滴的现象

蒸腾拉力：叶片蒸腾时，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降，所以从旁边

细胞取得水分。同理，旁边细胞又从另一个细胞取得水分，如此下去，便从导管要水，最

后根部就从环境吸收水分，这种吸水的能力完全是由蒸腾拉力所引起的

影响根系吸水的土壤条件

1)土壤中可用水分 2) 土壤通气状况 3) 土壤温度 4) 土壤溶液浓度

蒸腾作用：是指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶片），从体内散失到体

外的现象（分为角质膜蒸腾和气孔蒸腾）

蒸腾作用的生理意义

1) 蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力2) 蒸腾作用对矿物质和有机物的吸收，以及这两类物质在植物体内的运输都是有帮助的3) 蒸腾作用能够降低叶片的温度气孔——蒸腾过程中水蒸气从体内排到体外的主要出口，也是光合作用和呼吸作用与外

界气体交换的大门。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。

影响蒸腾作用的因素：

1)外界条件

a)光照——光照促使气孔开放，蒸腾作用增强b) 空气相对湿度——空气相对湿度增大，

蒸腾作用减弱c) 温度——大气温度增高，蒸腾作用增强d) 风——微风促进蒸腾；强风抑制蒸腾

2) 内部因素

a)气孔频度（每平方厘米叶片的气孔数）b) 气孔大小

c)叶片内部面积大小（内部面积指细胞间隙的面积）

必需元素

1) 完成植物整个生长周期不可缺少的

2) 在植物体内的功能是不能被其他元素代替的

3)这种元素对植物体内所起的作用是直接的

溶液培养法：是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法

被动运输：转运过程顺电化学梯度进行，不需要代谢供给能量。

主动运输：转运过程逆电化学梯度进行，需要代谢供给能量。

胞饮作用：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程

离子的选择吸收：植物对同一溶液中不同离子或同一盐分中的阴、阳离子吸收比例不同

的现象

单盐毒害：任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。

影响根部吸收矿质元素的条件

1)温度在一定范围内，根部吸收矿质元素的速率随土壤温度的增高而加快，因为温度影

响了根部的呼吸速率，也即影响主动吸收。

2)通气状况在一定范围内，氧气供应越好，根系吸收矿质元素就越多。

3）溶液浓度在外界溶液浓度较低的情况下，随着溶液浓度的增高，根部吸收离子的数量

也增多，两者成正比。

4)氢离子浓度组成细胞质的蛋白质是两性电解质，在弱酸性环境中，氨基酸带正电荷，

易于吸附外界溶液中的阴离子；在弱碱性环境中，氨基酸带负电荷，易于吸附外界溶液中的阳离子。

生物固氮：某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。

合理施肥

光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化 CO2 和水，制造有机物质并释放氧气的过程。

光合作用的重要性：①把无机物变成有机物②蓄积太阳能量③环境保护

植物的叶色秋天、气温下降或叶片衰老时，叶绿素的数量减少，而类胡萝卜素比较稳定，所以叶片呈现黄色。至于红叶，因秋天降温，体内累积了较多糖分以适应寒冷，体内可溶性糖多了，就形成较多的花色素苷（红色），叶子就呈红色。

黄化：缺乏任何一个条件而阻止叶绿素形成，是叶子发黄的现象

光和磷酸化：是指在光合作用中由光驱动并贮存在跨类囊体膜的质子梯度的能量把ADP 和磷酸合成为 ATP 的过程。

C3 植物、 C4 植物和 CAM 植物的生理特征及光合特征的比较

C3 植物大多是单子叶植物 ,碳三植物的 co2 补偿点高 ,光呼吸作用强 .吸收的 co2 直接进入卡尔文循环 .

C4 植物大多是开花植物（生长于干旱地区） ,co2 补偿点低 ,可以利用细胞间的 co2 进行光合作用 .因为 c4 植物处于干旱地区 ,蒸腾作用压力过大 ,会使其气孔关闭 .较 c3 其 co2 固定率高.

CAM 植物大多是多浆液植物与 C3,C4 不同的是它在夜间吸收二氧化碳 ,在有光条件下释放

二氧化碳 ,最后形成 CH2O.

光呼吸：所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。

它是光合作用一个损耗能量的副反应。

光补偿点：同一叶子在同一时间内，光和过程中吸收的 CO2 与光呼吸和呼吸作用过程中放出的 CO2 等量时的光照强度。

CO2 补偿点：当光和吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2 量，这时外界 CO2 含量。

光饱和点：当达到某一光强度时，光和速率不再增加时的光强。

有氧呼吸：指生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，放出二氧化碳并

形成水，同时释放能量的过程

无氧呼吸：一般指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释

放能能量的过程

呼吸作用的生理意义1) 提供植物需要的能量2）为其他化合物合成提供原料3) 呼吸作用可增强植物的抗病能力

抗氰呼吸的生理意义1）利于授粉 2）能量溢流 3）增强抗逆性

氧化磷酸化：在生物氧化中，电子经过线粒体电子传递链传递到氧，伴随ATP 合酶催化，使 ADP 和磷酸合成 ATP 的过程

末端氧化酶：把底物的电子传递到电子传递系统的最后一步，把电子传递给分子氧并形

成水或过氧化氢的酶