植物生理學(xué)第一章-第六章(共8頁)

1、植物生理學(xué)：研究植物生命活動規(guī)律的科學(xué)。第一章：自由水：距離膠粒較遠(yuǎn)而可以自由流動的水分。束縛水：靠近膠粒而被膠粒吸附束縛不易自由流動的水分。水勢w：每偏摩爾體積水的化學(xué)勢，單位Pa。即水溶液的化學(xué)勢與純水的化學(xué)勢之差，除以水的偏摩爾體積所得的商。滲透勢s：由于溶質(zhì)顆粒的存在而使水勢降低的值。壓力勢p：細(xì)胞壁阻止原生質(zhì)體吸水膨脹的力量，是增加水勢的值。重力勢g：水分因重力下移而增加水勢的值。襯質(zhì)勢m：細(xì)胞內(nèi)膠體物質(zhì)的親水性而引起水勢降低的值。質(zhì)外體途徑：水分通過細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙等沒有細(xì)胞質(zhì)的部分移動。此途徑速度快?？缒ね緩剑核謴囊粋€細(xì)胞移動到另一個細(xì)胞，要兩次通過質(zhì)膜，還要通過液泡膜。共質(zhì)體

2、途徑：水分通過胞間連絲的吸收。移動速度較慢。根壓：靠根部水勢梯度使水沿導(dǎo)管上升的動力。傷流：從受傷或折斷的植物組織溢出液體的現(xiàn)象。吐水：從未受傷葉片尖端或邊緣向外溢出液滴的現(xiàn)象。蒸騰拉力：植物因蒸騰失水而產(chǎn)生的吸水動力，內(nèi)聚力學(xué)說：這種以水分具有較大的內(nèi)聚力足以抵抗張力，保證由葉至根水柱不斷來解釋水分上升原因的學(xué)說，稱為內(nèi)聚力學(xué)說。蒸騰作用：水分以氣體狀態(tài)，通過植物體的表面（主要是葉片），從體內(nèi)散失到體外的現(xiàn)象。蒸騰速率：植物在一定時間內(nèi)單位葉面積蒸騰的水量，用g/m2*h表示。蒸騰比率：植物光合作用產(chǎn)生的干物質(zhì)與蒸騰失水量的比值，用g.kg-1表示。蒸騰系數(shù)：植物制造1 g干物質(zhì)所需水分的克

3、數(shù)，用g.g-1表示。水分臨界期：植物對水分不足最敏感的時期。第二章：礦質(zhì)營養(yǎng)：植物對礦物質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和同化灰分元素：指以氧化物形式存在于灰分中的元素，又叫礦質(zhì)元素。大量元素：植物對其需要量相對較大的元素，碳、氫、氧、氮、鉀、鈣、鎂、磷、硫九種。微量元素：植物需要量極微，稍多即發(fā)生毒害的元素，氯、鐵、錳、硼、鋅、銅、鎳、鉬八種。通道運(yùn)輸理論：細(xì)胞質(zhì)膜上有內(nèi)在蛋白構(gòu)成的通道，橫跨膜的兩側(cè)，離子順著跨膜的電化學(xué)勢梯度進(jìn)入細(xì)胞。不同離子有不同的離子通道。載體運(yùn)輸學(xué)說：質(zhì)膜上的載體蛋白屬于內(nèi)在蛋白，它有選擇地與質(zhì)膜一側(cè)的分子或離子結(jié)合，形成載體物質(zhì)復(fù)合物。通過載體蛋白構(gòu)象的變化，透過質(zhì)膜，把分子或離

4、子釋放到質(zhì)膜的另一側(cè)。泵運(yùn)輸理論：質(zhì)膜上存在著離子泵（ATP酶），它催化ATP水解釋放能量，驅(qū)動離子逆電化學(xué)勢梯度轉(zhuǎn)運(yùn)。細(xì)胞膜上的離子泵主要有質(zhì)子泵和鈣泵。胞飲作用：細(xì)胞通過膜的內(nèi)折從外界直接攝取物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的過程。誘導(dǎo)酶：指植物中本來不含（或很少有）某種酶，但在特定的外來物質(zhì)的誘導(dǎo)下而生成的酶。生物固氮：某些微生物把空氣中的游離氮固定轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程。營養(yǎng)最大效率期：植物對礦質(zhì)元素需要量最大，吸收能力最強(qiáng)，效果最好的時期。如開花結(jié)實(shí)期， “麥澆芽” ，“菜澆花” 。第三章：異養(yǎng)植物：只能利用現(xiàn)成有機(jī)物作營養(yǎng)，如某些微生物和少數(shù)高等植物。自養(yǎng)植物：利用無機(jī)物做營養(yǎng)，并將它合成有機(jī)物，如絕

5、大多數(shù)高等植物和少數(shù)微生物。光合作用：指綠色植物吸收陽光的能量，同化二氧化碳和水，制造有機(jī)物并釋放氧氣的過程。光合膜：光合作用中光能的吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換，電子傳遞和光合磷酸化均在類囊體膜上進(jìn)行，故類囊體膜又稱光合膜。熒光現(xiàn)象：葉綠素溶液在透射光下呈綠色，在反射光下呈紅色的現(xiàn)象。光合單位：結(jié)合在類囊體膜上能進(jìn)行光合作用的最小結(jié)構(gòu)單位。包括聚光色素系統(tǒng)和光合反應(yīng)中心。光合反應(yīng)中心：在類囊體中進(jìn)行光合作用原初反應(yīng)的最基本的色素蛋白結(jié)構(gòu)。紅降現(xiàn)象：當(dāng)光波波長大于685nm(遠(yuǎn)紅光)時，雖然光量子仍被葉綠素大量吸收，但量子產(chǎn)額急劇下降的現(xiàn)象。增益效應(yīng)：兩種波長的光協(xié)同作用而增加光合速率的現(xiàn)象。如在遠(yuǎn)紅光(

6、710nm)條件下，補(bǔ)充紅光(650nm)，則量子產(chǎn)額大增，比兩種波長的光單獨(dú)照射的總和還多。光合電子傳遞鏈：是由兩個光系統(tǒng)（PS和PS）和若干電子傳遞體，按一定的氧化還原電位依次排列而成的體系，又叫“Z”鏈。H2O是最終電子供體，NADP+是最終電子受體。水的光解放氧：水在光照下經(jīng)過PS的作用，釋放氧氣，產(chǎn)生電子，釋放質(zhì)子到類囊體腔內(nèi)的過程。PQ穿梭：在光合電子傳遞過程中，PQ接受Q傳來的電子時，PQ會與類囊體膜外側(cè)H+結(jié)合成PQH2，然后把H+釋放到類囊體腔中，導(dǎo)致葉綠體基質(zhì)pH上升，并形成跨膜的質(zhì)子梯度，這有利于光合酶的活化和ATP的形成。光合磷酸化：葉綠體利用光能驅(qū)動電子傳遞建立跨類囊

7、體膜的質(zhì)子動力勢，質(zhì)子動力勢把ADP和無機(jī)磷酸合成ATP的過程。同化力：光合作用電子傳遞和光合磷酸化形成ATP和NADPH，用于暗反應(yīng)中CO2 的同化，把ATP和NADPH這兩種物質(zhì)合稱為同化力。Pi運(yùn)轉(zhuǎn)器：葉綠體中的磷酸丙糖運(yùn)到胞質(zhì)溶液時與胞質(zhì)溶液的Pi進(jìn)行交換運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)。胞質(zhì)中合成蔗糖時，釋放Pi多，磷酸丙糖運(yùn)出葉綠體也多，光合速率加快。光呼吸：植物的綠色細(xì)胞在光照下吸收O2和放出CO2的過程。光合速率：單位時間、單位葉面積吸收CO2的物質(zhì)的量或放出O2的物質(zhì)的量，或積累的干物質(zhì)的質(zhì)量。光補(bǔ)償點(diǎn)：光合過程中吸收的CO2和光呼吸和呼吸過程中放出的CO2等量時的光照強(qiáng)度。C4P>C3P光

8、飽和點(diǎn)：植物凈光合速率達(dá)到最大時的光強(qiáng)。C4P >C3PCO2補(bǔ)償點(diǎn)：光合吸收的CO2和呼吸放出的CO2等量時外界的CO2濃度。C4P<C3PCO2飽和點(diǎn)：植物凈光合速率達(dá)到最大時CO2的濃度。 C4P<C3P光能利用率：植物光合作用所累積的有機(jī)物所含的能量，占照射在單位地面上的日光能量的比率。第四章：呼吸作用：一切活細(xì)胞經(jīng)過某些代謝途徑使有機(jī)物氧化分解，并釋放出能量的過程。生物氧化：糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)在生物體內(nèi)氧化降解，包括消耗O2生成CO2、 H2O和放出能量的過程。生物氧化在線粒體中進(jìn)行。呼吸鏈：呼吸代謝中間產(chǎn)物脫下的電子和質(zhì)子，沿著一系列有順序的呼吸傳遞體組

9、成的傳遞途徑，傳遞到分子氧的總軌道。呼吸傳遞體 = 氫傳遞體 + 電子傳遞體抗氰呼吸：在氰化物的存在下，某些植物呼吸不受抑制，則把這種呼吸稱為抗氰呼吸。氧化磷酸化：生物氧化中，電子經(jīng)過電子傳遞鏈傳遞到氧，伴隨ATP合酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的過程。末端氧化酶：把底物的電子傳遞到分子氧并形成水或過氧化氫的酶。巴斯德效應(yīng)：O2抑制酒精發(fā)酵的現(xiàn)象，即O2可以降低糖酵解產(chǎn)物的積累。能荷：即ATPADPAMP系統(tǒng)中可利用的高能磷酸鍵的度量。呼吸速率：單位植物組織重量在單位時間內(nèi)釋放的CO2或吸收的O2的量。 CO2 µmol / g· hr。呼吸商：植物組織在一定時間內(nèi)釋放的

10、CO2與吸收的O2摩爾數(shù)的比值。 呼吸最適溫：能較長時間維持最快呼吸速率的溫度。溫度系數(shù)Q10：由于溫度升高10所引起的反應(yīng)速率的增加，稱為溫度系數(shù)。第五章：源：同化物產(chǎn)生的器官。如成熟葉片、發(fā)芽中的塊根、塊莖等。庫：同化物消耗或貯藏器官。如根、種子、果實(shí)，以及發(fā)育中的塊根和塊莖等。篩分子伴胞復(fù)合體（SECC復(fù)合體）：韌皮部中有機(jī)物裝載或者卸出的一種結(jié)構(gòu)。韌皮蛋白：是指存在于篩管內(nèi)壁的一種蛋白質(zhì)。它的功能是把受傷篩分子的篩孔堵塞住，使韌皮部汁液不外流。韌皮部裝載：指光合產(chǎn)物從韌皮部周圍的葉肉細(xì)胞到SE-CC復(fù)合體的整個過程。韌皮部卸出：裝載在韌皮部中的同化產(chǎn)物輸出到庫的接受細(xì)胞的過程。原則是阻

11、止卸出的蔗糖被重新裝載。多聚體-陷阱模型：指糖分運(yùn)輸從維管束鞘細(xì)胞到居間細(xì)胞再到篩分子過程中有選擇性和濃度梯度積累的現(xiàn)象。壓力流學(xué)說：認(rèn)為篩管中溶液流運(yùn)輸是由源端和庫端之間滲透產(chǎn)生的壓力推動的。胞質(zhì)泵動學(xué)說：認(rèn)為篩分子內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)能相互聯(lián)結(jié)，形成胞縱連束，束內(nèi)呈環(huán)狀的蛋白質(zhì)在收縮和張弛的同時，帶動有機(jī)物長距離運(yùn)輸。收縮蛋白學(xué)說：認(rèn)為篩分子內(nèi)存在微纖絲相連的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，微纖絲由韌皮蛋白（p-蛋白）組成，它的收縮和伸展，促進(jìn)有機(jī)物的運(yùn)輸。配置：源葉中新形成同化物轉(zhuǎn)化為貯藏利用和運(yùn)輸用。分配：新形成同化物在各種庫之間的分布。庫強(qiáng)度：庫對有機(jī)物的競爭能力。庫強(qiáng)度=庫容量*庫活力。膨壓和植物激素影響庫的競爭

12、能力。第六章：初生代謝產(chǎn)物：指糖類、脂類、核酸和蛋白質(zhì)等光合作用的直接產(chǎn)物。次生代謝產(chǎn)物：指由糖類等有機(jī)物次生代謝衍生出來的物質(zhì)。一般存在于液泡或細(xì)胞壁中，大部分不再參與代謝，分萜類、酚類和含氮次生化合物三類。酚類：是芳香族環(huán)上的氫原子被羥基或功能衍生物取代后生成的化合物。水分在植物生命活動中的作用：水分是細(xì)胞質(zhì)的主要成分；2、水分是代謝作用過程的反應(yīng)物質(zhì)；3、水分是植物對物質(zhì)吸收和運(yùn)輸?shù)娜軇?、水分能保持植物的固有姿態(tài)；5、水分能維持植物體正常的溫度研究質(zhì)壁分離和復(fù)原的意義：1、原生質(zhì)層具有選擇透性。2、判斷細(xì)胞死活。3、測定細(xì)胞液的溶質(zhì)勢，進(jìn)行農(nóng)作物品種抗旱性鑒定。4、測定物質(zhì)進(jìn)入原生質(zhì)

13、體的速度和難易程度。蒸騰作用的生理意義：1、植物對水分吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎恿Α?、植物吸收礦質(zhì)鹽類和在體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的動力。3、能夠降低葉片的溫度。植物必須的礦質(zhì)元素要具備哪些條件？1、缺少該元素，不能完成生活史；2、缺少該元素，出現(xiàn)專一缺乏癥，且不能由于加入其它元素而消除；3、該元素的生理作用具有直接性。植物光合作用具體是在細(xì)胞的哪些部位進(jìn)行的？葉片是進(jìn)行光合作用的主要器官，而葉綠體是進(jìn)行光合作用的主要細(xì)胞器。植物的光合作用可分為兩個反應(yīng)光反應(yīng)和碳反應(yīng)。光反應(yīng)是在葉綠體類囊體膜（光合膜）上進(jìn)行的，碳反應(yīng)是在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的。什么是同化力？他們分別是通過什么方式獲得的？光合作用電子傳遞和光合磷酸化形

14、成ATP和NADPH，用于暗反應(yīng)中CO2 的同化，把ATP和NADPH這兩種物質(zhì)合稱為同化力。ATP的獲得：葉綠體利用光能驅(qū)動電子傳遞建立跨類囊體膜的質(zhì)子動力勢，質(zhì)子動力勢就把ADP和無機(jī)磷酸合成ATP，即光合磷酸化產(chǎn)生ATP。NADPH的獲得：在原初反應(yīng)中產(chǎn)生的高能電子經(jīng)過一系列的電子傳遞體，傳遞給NADP+，產(chǎn)生NADPH的過程。試比較C4P和CAMP同化CO2的異同點(diǎn)。相同點(diǎn)：二者固定CO2的受體均為PEP，均由PEPCase催化； C4 途徑和CAM途徑后接著都有一個C3途徑，才能完成CO2同化。不同點(diǎn)：C4 P在葉肉細(xì)胞中固定CO2，在維管束鞘細(xì)胞中同化CO2；而

15、CAM P可在同一細(xì)胞中完成； C4P都在白天完成同化CO2；而 CAM P晚上固定CO2，白天同化CO2。C4植物比C3植物具有更高的光合效率？結(jié)構(gòu)上：C4植物維管束鞘細(xì)胞大，富含葉綠體，基粒發(fā)育不良； C4植物有“花環(huán)型”葉肉細(xì)胞，排列緊密，只在維管束鞘細(xì)胞形成淀粉。生理上：C4植物固定CO2的PEPCase與CO2親和力大； C4植物由于“CO2泵”的作用，光呼吸低。光呼吸的生理意義：光呼吸雖然會損失碳素，也會消耗同化力，但有其積極的生理意義：1、防止高光強(qiáng)破壞光合器官；2、防止O2對光合碳同化的抑制作用；3、消除乙醇酸毒害，補(bǔ)充部分氨基酸。光合作用“午休”

16、現(xiàn)象的原因：1、中午水分虧缺，空氣濕度低，引起氣孔關(guān)閉；2、光抑制所致；3、CO2濃度低引起Rubisco加氧反應(yīng)增加。光合作用的意義：1、把無機(jī)物變成有機(jī)物。人類全部食物和工業(yè)原料的來源，是合成有機(jī)物的綠色工廠。2、蓄積太陽能量。為人類提供能量和各種能源，是巨大的能量轉(zhuǎn)換站。3、保護(hù)環(huán)境。維持大氣中氧氣和二氧化碳的平衡，降低溫室效應(yīng)，是自動空氣凈化器。次生代謝產(chǎn)物的作用：1、是植物生命活動的必需物質(zhì)。如IAA、GA等激素，構(gòu)成細(xì)胞壁的木質(zhì)素等。2、使植物呈現(xiàn)色香味，有利于授粉。如葉綠素、花色素等。3、防御天敵。某些次生代謝物對植物無毒而對動物有毒。4、重要藥物或工業(yè)原料。如奎寧堿、橡膠等。、

17、光合作用與呼吸作用的比較：區(qū)別：光合作用 呼吸作用1、以CO2和H2O為原料 以O(shè)2和有機(jī)物為原料2、產(chǎn)生有機(jī)物糖類和O2 產(chǎn)生CO2和H2O3、葉綠素等捕獲光能 有機(jī)物的化學(xué)能貯存于ATP中或以熱能喪失4、光合磷酸化把光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP 氧化磷酸化把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為ATP5、H2O中的H形成NADPH+ H+ 有機(jī)物的H形成NADH+ H+6、糖合成利用ATP和NADPH+ H+ 細(xì)胞利用ATP和NADH+ H+7、含葉綠素的細(xì)胞中進(jìn)行 活的細(xì)胞都能進(jìn)行8、光照下發(fā)生 光下或黑暗中都可發(fā)生9、真核細(xì)胞葉綠體中 細(xì)胞質(zhì)和線粒體中聯(lián)系：1、光合作用所需的ADP、NADP+與呼吸作用所需的ADP 、NA

18、DP+是相通的。 2、光合作用碳同化與呼吸作用的戊糖磷酸途徑基本是正反反應(yīng)關(guān)系。 3、光合釋放O2供呼吸利用，呼吸釋放CO2供光合同化。呼吸作用的多樣性體現(xiàn)在哪些方面？1、呼吸代謝途徑多樣：植物的呼吸代謝有三條途徑：糖酵解、三羧酸循環(huán)、戊糖磷酸途徑。糖酵解普遍存在于一切生物體內(nèi)糖分解代謝，為其他代謝途徑提供中間產(chǎn)物，釋放一些能量。三羧酸循環(huán)是提供生命活動所需能量的主要來源，是物質(zhì)代謝的樞紐。戊糖磷酸途徑產(chǎn)生大量NADPH，為細(xì)胞各種合成反應(yīng)提供主要的還原力，其中間產(chǎn)物為許多重要化合物合成提供原料。2、呼吸鏈電子傳遞多樣：高等植物中呼吸鏈電子傳遞具有多種途徑：細(xì)胞色素系統(tǒng)途徑、交替途徑（抗氰呼吸途徑）、外NAD(P)H支路、內(nèi)NAD(P)H支路。細(xì)胞色素系統(tǒng)途徑是電子傳遞主路，在生物界分布最廣泛，由4種復(fù)合體和ATP合酶組成。交替途徑廣泛存在于高等植物和微生物中，生理意義：利于授粉、增強(qiáng)抗逆性。3、末端氧化酶多樣：末端氧