植物生理学第一章

第一章

1.四大代谢：水分、矿质、有机物、能量

2.植物生理学：研究植物生命活动规律，揭示植物生命现象本质的科学。

3、植物的生命活动：生长发育与形态建成、物质与能量代谢、信息传递和信号转导。

4、植物生理活动的特性：自养型、营固定式生活、再生或更新能力强、体细胞具全能性。

5、植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程，被称为植物的水分代谢。

6、植物的水分代谢包括：水分的吸收———水分的运输———水分的利用———水分的散失

7、不同植物含水量不同

水生植物——鲜重的90％以上

地衣、藓类——仅占6％左右

草本植物——70％～85％

木本植物——稍低于草本植物。

8、同一种植物，不同环境下有差异

荫蔽、潮湿> 向阳、干燥环境

9、同一植株中，不同器官、组织不同

根尖、幼苗和绿叶——60％～90％

树干——40～50％休眠芽——40％

风干种子为10％～14％

10、生命活动较旺盛的部分，水分含量较多。

11、束缚水——被原生质胶体吸附不易流动的水

特性：（1）不能自由移动，含量变化小，不易散失（2）冰点低，不起溶剂作用

（3）决定原生质胶体稳定性

（4）与植物抗逆性有关

12、自由水——距离原生质胶粒较远、可自由流动的水。

特性：（1）不被吸附或吸附很松，含量变化大

（2）冰点为零，起溶剂作用

（3）与代谢强度有关

自由水/束缚水：比值大，代谢强、抗性弱

比值小，代谢弱、抗性强

13、

14、自由水参与各种代谢作用，自由水占总含水量的百分比越大，则植物代谢越旺盛。束缚水不参与代谢作用，束缚水

含量与植物抗性大小有密切关系。

15、水的生理生态作用

1、水是细胞质的主要成分

2、水是代谢过程的反应物质

3、水是物质吸收和运输的良好溶剂

4、水维持细胞的紧张度

5、水的理化性质给植物生命活动提供各种有利条件

6、水能调节植物周围的小气候

以水调温以水调肥

以水调气以水调湿

16、生理需水--满足植物生理活动所需要的水分

17、生态需水--利用水的理化特性,调节植物周围的环境所需要的水分。

18、植物细胞吸收水分的三种主要形式：

19、植物水分移动的形式——扩散与集流。

20、扩散作用—由分子的热运动所造成的物质从浓度高处向浓度低处移动的过程。

特点：简单扩散是物质顺浓度梯度进行，适于短距离运输（胞内跨膜或胞间）

21、扩散(diffusion) 物质分子从高浓度(高化学势)区域向低浓度(低化学势)区域转移，直到均匀分布的现象。

22、扩散速度与物质的浓度梯度成正比。

23、扩散适合水分的短距离移动

24、水的蒸发、叶片的蒸腾作用都是水分子扩散现象。

25、集流—液体中成群的原子或分子在压力梯度作用下共同移动的现象。

特点：物质顺压力梯度进行、通过膜上的水孔蛋白形成的水通道

26、生物膜上具有通透水分功能的内在蛋白，亦称水孔蛋白。

27、水孔蛋白包括质膜内在蛋白和液泡膜内在蛋白。

28、渗透作用定义：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。

半透膜——只允许水等小分子通过，其它溶质分子或离子不易通过的膜。

注：渗透作用是物质顺浓度梯度和压力梯度进行

29、自由能:在等温、等压条件下,能够做最大有用功的那部分能量。

30、化学势—在恒温、恒压、其它组分不变的条件下，在无限大的体系中加入1mol 该物质引起体系自由能的改变量。 1mol 该物质所含的自由能。

31、在等温、等压下，1mol 的组分（物质）所具有的自由能。

32、水的化学势和水势

水的化学势（μw ）：当温度、压力及物质数量（水以外）一定时，体系中1mol 的水的自由能。

33、水的偏摩尔体积

1mol 纯物质所占体积为摩尔体积V ，水为18.0cm3

1mol 某物质在一个混合体系中所占的体积为偏摩尔体积V 在恒温、恒压、其他组分浓度不变情况下，混合体系中1mol 该物质所占的有效体积。 水势(ψW )

水的化学势ՄW –纯水的化学势ՄW 0ΔՄW

ψW = =

偏摩尔体积V W V W

ψW 单位：

1巴（bar)= 0.987大气压（atm)

= 105帕（Pa ）

= 0.1兆帕（M Pa ）

水势（water potential):

每偏摩尔体积的水在体系中的化学势与纯水在相

同温度、压力下的化学势之间的差。纯水Ψo w =零

零值并不是没有水势，就好比定海平面为海拔高度

为0一样，作为一个参比值。

溶液：溶液的水势为负值,浓度越大，水势越低

33、植物细胞可以构成一个渗透系统

34、原生质层：包括质膜、细胞质和液泡膜看成一个半透膜。液泡内的细胞液含许多溶解在水中的物质，具有水势。35、植物细胞水势的组成：Ψw=ψs +ψp +ψm+ψg

Ψs ：渗透势Ψp ：压力势Ψm ：衬质势ψg：重力势36、渗透势—在某系统中由于溶质颗粒的存在而使水势降低的值，又叫溶质势（ψπ或Ψs ）。

ψs大小取决于溶质颗粒总数

1 M蔗糖ψs > 1M NaCl ψs （电解质）

测定方法：小液流法

37、溶液中由于溶质的存在而引起水势的变化。一般它使水分子自由能降低，水势下降，是一个负值。其大小决定于溶质颗粒数的多少，溶质颗粒越多，溶液越浓，Ψs 越下降。

38、细胞的溶质势

植物细胞中含有大量溶质：无机离子、糖类、有机酸、色素、悬浮在细胞液中的蛋白质、核酸等高分子物质也可视为溶质。

(1)一般陆生植物叶片细胞的溶质势是-2～-1MPa，

(2)旱生植物叶片细胞的溶质势可以低到-10 MPa。

(3)干旱时，细胞液浓度高，溶质势较低。

39、压力势:原生质体、液泡吸水膨胀，对细胞壁产生的压力称为膨压。细胞壁在受到膨压作用的同时会产生一种与膨压大小相等、方向相反的壁压，即压力势。