植物生理學(xué)重點(diǎn)知識(shí)整理資料

植物生理學(xué)重點(diǎn)學(xué)問(wèn)整理資料名詞解釋?zhuān)?．水勢(shì)：每偏摩爾體積水的化學(xué)勢(shì)差2．水孔蛋白：在植物細(xì)胞質(zhì)膜和液泡膜上的膜內(nèi)蛋白，分子量在25~30KD，其單體是中間狹窄的四聚體，呈“滴漏”狀，每個(gè)亞單位的內(nèi)部形成狹窄的水通道，特異的允許水分子通過(guò)，具有高效轉(zhuǎn)運(yùn)水分子的功能。水通道半徑大于水分子半徑，小于最小的溶質(zhì)分子半徑。31次級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸：膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白利用初級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸建立的跨膜電化學(xué)勢(shì)梯度作為驅(qū)動(dòng)力，間接利用能量來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)溶質(zhì)的過(guò)程，也稱(chēng)為次級(jí)轉(zhuǎn)運(yùn)。離子泵運(yùn)輸：質(zhì)膜上存在ATP酶催化ATP水解釋放能量，驅(qū)動(dòng)離子的轉(zhuǎn)運(yùn)。植物細(xì)胞膜上的離子泵主要有離子泵和鈣泵。共質(zhì)體途徑：共質(zhì)體途徑是指水分從一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過(guò)胞間連絲，移動(dòng)到另一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，形成一個(gè)細(xì)胞質(zhì)的連續(xù)體，水分在共質(zhì)體中移動(dòng)阻力大，速度較慢。質(zhì)外體途徑：質(zhì)外體途徑是指水分通過(guò)沒(méi)有細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)外體的移動(dòng)，水分在質(zhì)外體中移動(dòng)阻力小，速度快。愛(ài)默生效應(yīng)：用波長(zhǎng)大于685nm的長(zhǎng)波紅光和波長(zhǎng)650nm的短波紅光同時(shí)照耀植物時(shí)，量子產(chǎn)額大大增加，比分別單獨(dú)用該兩種波長(zhǎng)的光照耀時(shí)的總和還要多。該現(xiàn)象示意光合機(jī)構(gòu)中存在兩種光系統(tǒng)，又稱(chēng)為雙光增益效應(yīng)。植物激素：在植物體內(nèi)合成，并從產(chǎn)生之處運(yùn)送到別處，對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生顯著作用的微量有機(jī)物。光形態(tài)建成〔Photomorphogenesis〕/光控發(fā)育：光掌握細(xì)胞分化，最終集合成組織和器官的建成。光呼吸：植物綠色細(xì)胞依靠光照，吸取O2釋放CO2的過(guò)程。臨界日長(zhǎng)：指在晝夜周期中誘導(dǎo)短日植物開(kāi)花所必需的最長(zhǎng)日照或誘導(dǎo)長(zhǎng)日植物開(kāi)花所必需的最短日照。臨界夜長(zhǎng)：又稱(chēng)臨界暗期，指在晝夜周期中短日植物能夠開(kāi)花所必需的最短暗期長(zhǎng)度，或長(zhǎng)日植物能夠開(kāi)花所必需的最長(zhǎng)暗期長(zhǎng)度。光反響中心：在類(lèi)囊體膜上進(jìn)展光合作用原初反響的最根本的色素蛋白復(fù)合體，是由反響中心色素分子、原初電子供體和原初電子受體組成的具有電荷分別功能的色素蛋白復(fù)合體構(gòu)造。蒸騰比率：植物每消耗1千克水時(shí)所形成干物質(zhì)量的克數(shù)。滲透勢(shì)：在某系統(tǒng)中由于溶質(zhì)顆粒的存在而使水勢(shì)降低的值，又叫溶質(zhì)勢(shì)〔ψπ〕。第一章：植物的水分生理1．水分的存在狀態(tài)束縛水—被原生質(zhì)膠體吸附不易流淌的水特性：1.不能自由移動(dòng)，含量變化小，不易散失 2.冰點(diǎn)低，不起溶劑作用3.打算原生質(zhì)膠體穩(wěn)定性4.與植物抗逆性有關(guān)自由水—距離原生質(zhì)膠粒較遠(yuǎn)、可自由流淌的水。特性：1.不被吸附或吸附很松，含量變化大 2.冰點(diǎn)為零，起溶劑作用3.與代謝強(qiáng)度有關(guān)自由水/束縛水：比值大，代謝強(qiáng)、抗性弱；比值小，代謝弱、抗性強(qiáng)植物細(xì)胞對(duì)水的吸取方式：集中、集流、滲透作用、集中作用—由分子的熱運(yùn)動(dòng)所造成的物質(zhì)從濃度高處向濃度低處移動(dòng)的過(guò)程。特點(diǎn)：簡(jiǎn)潔集中是物質(zhì)順濃度梯度進(jìn)展，適于短距離運(yùn)輸〔胞內(nèi)跨膜或胞間〕、集流—指液體中成群的原子或分子在壓力梯度下共同移動(dòng)的現(xiàn)象。特點(diǎn)：物質(zhì)順壓力梯度進(jìn)展，通過(guò)膜上的水孔蛋白形成的水通道3〕、滲透作用：水分從水勢(shì)高的系統(tǒng)通過(guò)半透膜向水勢(shì)低的系統(tǒng)移動(dòng)的現(xiàn)象。注：滲透作用是物質(zhì)順濃度梯度和壓力梯度進(jìn)展水勢(shì)及組成1．Ψw=ψs+ψp+ψm+ψgΨsΨp：壓力勢(shì)Ψm：襯質(zhì)勢(shì)Ψg：重力勢(shì)1〕滲透勢(shì)—在某系統(tǒng)中由于溶質(zhì)顆粒的存在而使水勢(shì)降低的值，又叫溶質(zhì)勢(shì)〔ψπ〕。ψs大小取決于溶質(zhì)顆?？倲?shù)：1M蔗糖ψs>1MNaClψs〔電解質(zhì)〕測(cè)定方法：小液流法壓力勢(shì)—ψp〉0，正常狀況壓力正向作用細(xì)胞，增加ψw；ψp〈0，猛烈蒸騰壓力負(fù)向作用細(xì)胞，降低ψw；ψp=0，質(zhì)壁分別時(shí)，壁對(duì)質(zhì)無(wú)壓力重力勢(shì)—當(dāng)水高1米時(shí)，重力勢(shì)是0.01MP，考慮到水在細(xì)胞內(nèi)的小范圍水平移動(dòng)，通常無(wú)視不計(jì)。4)襯質(zhì)勢(shì)—由于親水性物質(zhì)和毛細(xì)管對(duì)自由水的束縛而引起的水勢(shì)降低值，ψm〈0，降低水勢(shì).2.注：親水物質(zhì)吸水力：蛋白質(zhì)〉淀粉〉纖維素*有液泡細(xì)胞，原生質(zhì)幾乎已被水飽和，ψm=--0.01MPa不計(jì)；Ψg：ψw=ψs+ψp*沒(méi)有液泡的分生細(xì)胞、風(fēng)干種子胚細(xì)胞：ψw=ψm*初始質(zhì)壁分別細(xì)胞：ψw=ψs*水飽和細(xì)胞：ψw=03．細(xì)胞水勢(shì)與相對(duì)體積的關(guān)系◆細(xì)胞吸水，體積增大、ψsψpψw增大◆細(xì)胞吸水飽和，體積、ψsψpψw=0◆細(xì)胞失水，體積減小，ψsψpψw減小ψp=0，ψw=ψs◆細(xì)胞連續(xù)失水，ψp可能為負(fù)ψw《ψs4．蒸騰作用〔氣孔運(yùn)動(dòng)〕小孔集中律〔邊緣效應(yīng)〕——?dú)怏w通過(guò)小孔外表的集中速度不與小孔的面積呈正比，而與小孔的周長(zhǎng)呈正比。1、組成氣孔保衛(wèi)細(xì)胞的特點(diǎn)胞壁厚薄不均勻體積小，調(diào)整靈敏含葉綠體，能進(jìn)展光合作用保衛(wèi)細(xì)胞間及其與表皮細(xì)胞間有很多胞間連絲PEP2氣孔的構(gòu)造及其開(kāi)閉氣孔張開(kāi)緣由：保衛(wèi)細(xì)胞吸水⑴雙子葉植物氣孔運(yùn)動(dòng)：保衛(wèi)細(xì)胞腎形，內(nèi)壁厚，內(nèi)有橫向微纖絲，細(xì)胞吸水，外壁伸長(zhǎng)向外移動(dòng)，將內(nèi)壁向外拉開(kāi)，氣孔張開(kāi)。⑵單子葉植物的氣孔運(yùn)動(dòng)：保衛(wèi)細(xì)胞啞鈴形，中間局部壁厚，兩頭薄，有輻射狀微纖絲。細(xì)胞吸水，兩頭膨大，氣孔張開(kāi)。3、氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)理1〕淀粉—糖相互轉(zhuǎn)化學(xué)說(shuō)白天〔光〕CO2↓PH↑6.1~7.3G1P→G+P夜晚〔暗〕CO2↑PH↓2.9~6.1左：水勢(shì)↑，細(xì)胞失水，氣孔關(guān)閉右：水勢(shì)↓，細(xì)胞吸水，氣孔開(kāi)放2〕無(wú)機(jī)離子學(xué)說(shuō)受重視光→保衛(wèi)細(xì)胞光合磷酸化產(chǎn)生ATP→活化質(zhì)膜上H+-ATP酶→H+泵至膜外→胞外K+進(jìn)入胞內(nèi)〔同時(shí)Cl-進(jìn)入〕→水勢(shì)下降→吸水→氣孔張開(kāi)蘋(píng)果酸生成學(xué)說(shuō)總圖：5．植物根系對(duì)水分的吸取部位：根毛區(qū)途徑：共質(zhì)體途徑〔經(jīng)過(guò)胞間連絲從一個(gè)細(xì)胞質(zhì)到另一個(gè)細(xì)胞質(zhì)〕、跨膜途徑〔兩次經(jīng)過(guò)質(zhì)膜〕、質(zhì)外體途徑〔細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙等原生質(zhì)以外的局部〕吸水動(dòng)力：根壓〔主動(dòng)吸水，傷流+吐水〕+蒸騰拉力〔被動(dòng)吸水，動(dòng)力為水勢(shì)梯度。高大樹(shù)木吸水主要靠蒸騰拉力；只有春季葉片未開(kāi)放時(shí)，根壓才成為主要吸水動(dòng)力。〕4．影響根系吸水的土壤因素土壤中可利用的水分：重力水〔因重力作用而下降的水分，有害無(wú)益〕毛細(xì)管水(主要吸取的水)吸濕水(束縛水，植物不易吸取)土壤溫度土壤通氣狀況土壤溶液濃度：“燒苗”現(xiàn)象其次章：植物的礦質(zhì)養(yǎng)分1．植物礦質(zhì)元素的種類(lèi)1、依據(jù)含量劃分大量元素(>0.1%干重)C、H、O、N、K、Ca﹑Mg﹑P、S、Si微量元素〔<0.1%干重〕Fe﹑Cl、Mn﹑B﹑Na、Zn﹑Cu﹑Mo﹑Ni、2、按必需性劃分必需元素〔19種)〔第一步劃分的元素〕非必需元素3．依據(jù)必需礦質(zhì)元素的生理功能分組第一組：作為碳水化合物局部的養(yǎng)分：N、S其次組：能量貯存及構(gòu)造完整性的養(yǎng)分：P、Si、B第三組：保存離子狀態(tài)的養(yǎng)分：K、Ca、Mg、Mn、Cl、Na第四組：參與氧化復(fù)原的養(yǎng)分：Fe、Zn、Cu、Mo、Ni2．礦質(zhì)元素的功能及缺乏癥功能：體內(nèi)不行移動(dòng)元素：Ca，B，Cu，S，F(xiàn)e，Mn缺乏癥從幼葉開(kāi)頭體內(nèi)可移動(dòng)元素：N，P，K，Mg，Zn缺乏癥從老葉開(kāi)頭Fe〔葉綠素合成〕，Mg〔組分〕，Mn〔合成〕，Cu〔質(zhì)體藍(lán)素組分〕，S、N〔蛋白質(zhì)合成→葉綠素〕例子：K:外葉緣失綠Ca:蔥頭發(fā)生心腐，番茄臍腐病Mg：下位葉SiFe：幼葉葉脈間缺綠，華北果樹(shù)的“黃葉病”〔堿性土或石灰質(zhì)土易缺乏〕B：湖北甘藍(lán)型油菜“花而不實(shí)”，華北棉花“蕾而不花，黑龍江小麥不結(jié)實(shí)，甜菜干腐病，花菜褐腐病，馬鈴薯卷葉病。Cu：柑桔果面產(chǎn)生很多褐斑點(diǎn)Zn：華北蘋(píng)果、桃等果樹(shù)“小葉癥”、“叢枝癥”，禾谷類(lèi)“白苗癥”，云南省玉米“花白葉病”。P：水稻赤褐色斑點(diǎn)，生育期延長(zhǎng)3．植物細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸取方式和機(jī)理方式：簡(jiǎn)潔集中：被動(dòng)離子通道：被動(dòng)載體運(yùn)輸：被動(dòng)、主動(dòng)幫助集中離子泵：主動(dòng)胞飲作用機(jī)理：簡(jiǎn)潔集中：溶質(zhì)從濃度高的區(qū)域跨膜移動(dòng)到濃度低的鄰近區(qū)域〔被動(dòng)運(yùn)輸〕.離子通道：離子通道(IonChannel)：是一類(lèi)內(nèi)在蛋白，橫跨膜兩側(cè)，由化學(xué)方式及電化學(xué)方式激活，順著電化學(xué)勢(shì)梯度單向被動(dòng)地跨質(zhì)膜運(yùn)輸離子。屬于幫助集中〔被動(dòng)運(yùn)輸〕、速度快。如K+、Cl-、Ca2+、NO3-離子通道載體運(yùn)輸：質(zhì)膜上的載體蛋白(內(nèi)在蛋白)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(guò)載體蛋白構(gòu)象變化，透過(guò)質(zhì)膜，把分子或離子釋放到質(zhì)膜的另一側(cè)。1〕單向運(yùn)輸載體〔被動(dòng)〕：催化分子或離子單方向跨膜運(yùn)輸，順電化學(xué)勢(shì)差進(jìn)展。質(zhì)膜上有Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+等單向載體。順電化學(xué)勢(shì)梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，不需要細(xì)胞供給能量。2〕同向運(yùn)輸載體〔主動(dòng)〕載體蛋白與H+結(jié)合同時(shí)又與另一分子或離子(如：Cl-、NO3-、NH4+、PO43-、SO42-、氨基酸、肽、蔗糖、己糖)結(jié)合，向同一方向運(yùn)輸3〕反向運(yùn)輸載體〔主動(dòng)〕載體蛋白與H+結(jié)合同時(shí)又與其它分子或離子(如：Na+)結(jié)合，兩者向相反方向運(yùn)輸4．離子泵運(yùn)輸：質(zhì)膜上存在ATPATP釋放能量，驅(qū)動(dòng)離子的轉(zhuǎn)運(yùn)。植物細(xì)胞膜上的離子泵主要有離子泵和鈣泵。質(zhì)子泵：質(zhì)膜上H+-ATP酶水解ATP作功，將膜內(nèi)側(cè)H+泵向膜外側(cè)，膜外[H+]上升，產(chǎn)生電化學(xué)勢(shì)差，它是離子或分子進(jìn)出細(xì)胞的原動(dòng)力，又稱(chēng)生電質(zhì)子泵。a)陽(yáng)離子可通過(guò)通道順電化學(xué)勢(shì)差進(jìn)入細(xì)胞bH+回流發(fā)生協(xié)同運(yùn)輸*共向運(yùn)輸*反向運(yùn)輸：離子泵運(yùn)輸〔分類(lèi)：H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、H+-焦磷酸酶〕鈣泵：Ca2+-ATP(Ca2+,Mg2+)–ATP5．胞飲作用物質(zhì)吸附在質(zhì)膜上，通過(guò)膜的內(nèi)折形成囊泡，轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)攝取物質(zhì)及液體的過(guò)程，是非選擇性吸取，吸取大分子的可能途徑。分為內(nèi)吞作用、外排作用、出胞現(xiàn)象根部吸取礦質(zhì)元素的特點(diǎn)⒈植物吸取礦質(zhì)元素與吸取水分的關(guān)系A(chǔ)、相關(guān)性礦質(zhì)必需溶解在水中才能被吸取礦質(zhì)隨水分運(yùn)輸而被運(yùn)送到植物體的各個(gè)局部礦質(zhì)的吸取導(dǎo)致水勢(shì)下降促進(jìn)水分的吸取水分上升把導(dǎo)管中的無(wú)機(jī)鹽帶到莖葉中，降低導(dǎo)管中鹽的濃度，從而促進(jìn)無(wú)機(jī)鹽的吸取B、相對(duì)獨(dú)立性二者從吸取比例上無(wú)定量關(guān)系礦質(zhì)的吸取多為主動(dòng)吸取，是植物的選擇吸取，而水分的吸取主要是因蒸騰而引起的被動(dòng)吸取2、植物吸取礦質(zhì)元素的選擇性對(duì)同一溶液中的不同離子的選擇性吸取對(duì)同一鹽分中陰陽(yáng)離子的選擇性吸取生理酸性鹽—(NH4)2SO4，植物吸取NH4+比SO42-多，土壤酸性加大。生理堿性鹽—NaNO3，植物吸取NO3－比Na+多，土壤堿性加大。生理中性鹽—NH4NO3，植物吸取陰離子和陽(yáng)離子量相近，而不轉(zhuǎn)變土壤酸堿性。3、單鹽毒害和離子拮抗單鹽毒害〔ToxicityofSingleSalt〕：溶液中只含有一種金屬離子對(duì)植物起有害作用的現(xiàn)象。離子拮抗作用〔IonAntagonism〕：在發(fā)生單鹽毒害的溶液中，如加人少量其他金屬離子，即能減弱或消退這種單鹽毒害，離子之間的這種作用稱(chēng)為~~。平衡溶液〔BalancedSolution〕：將必需的礦質(zhì)元素按肯定濃度與比例配制成混合溶液，這種對(duì)植物生長(zhǎng)有良好作用而無(wú)毒害的溶液，稱(chēng)為~~。氮的同化生物固氮—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(guò)程。1．.固氮微生物的類(lèi)型：原核生物共生固氮微生物：豆科植物的根瘤菌、非豆科植物的放線菌自生固氮微生物：好氣細(xì)菌、嫌氣細(xì)菌、藍(lán)藻〔自生、共生兼?zhèn)洹?．生物固N(yùn)的條件：固N(yùn)固N(yùn)電子供體〔NADH、NADPH〕電子載體：鐵氧還蛋白Fd、黃素氧還蛋白FldATPMg+2〔11〕氧的防護(hù)機(jī)構(gòu)：呼吸保護(hù)、構(gòu)象保護(hù)、膜的分隔保護(hù)〔豆血紅蛋白〕氨的合成機(jī)構(gòu)溫度:30℃，PH7.2第三章：植物的光合作用1．光合色素的種類(lèi)及特征1．種類(lèi)：葉綠素類(lèi)：chla、chlb、chlc、chld類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)：胡蘿卜素、葉黃素；藻膽素類(lèi)：藻紅素、藻藍(lán)素〔與蛋白質(zhì)〔藻膽蛋白：藻紅蛋白、藻藍(lán)蛋白〕結(jié)合嚴(yán)密〕特征：1〕.光合色素的化學(xué)性質(zhì)：葉綠素a：CH3葉綠素b：CHO置換反響：鎂可被H+置換形成去鎂葉綠素,溶液褐色，被Cu置換為銅代葉綠素，溶液翠綠。2.〕光學(xué)性質(zhì)：〔1〕葉綠素吸取光譜最大吸取區(qū)：紅光區(qū)640~660nm〔特有〕藍(lán)紫光區(qū)430~450nm。chla在紅光區(qū)吸取帶偏向長(zhǎng)波光，吸取帶寬，吸取峰高。chlb在藍(lán)紫光區(qū)的吸取帶比chla寬、吸取峰高，更利于吸取短波藍(lán)紫光。故陰生植物比陽(yáng)生植物chlb含量高?！?〕類(lèi)胡蘿卜素吸取光譜最大吸取區(qū)域：藍(lán)紫光區(qū)〔3〕藻膽素吸取光譜：藻藍(lán)素吸收峰：橙紅區(qū)藻紅素吸取峰：綠光區(qū)、黃光區(qū)〔4〕熒光現(xiàn)象：葉綠素在投射光下為綠色，反射光紅色。功能：葉綠素：大局部葉綠素a和全部葉綠素b有收集和傳遞光能的作用。少數(shù)特別狀態(tài)的葉綠素a類(lèi)胡蘿卜素：有收集和傳遞光能的作用和防護(hù)葉綠素免受多余光照損害的作用。2．光合作用的特征1．綠色植物吸取太陽(yáng)光能,同化CO2和H2O,制造有機(jī)物并釋放O2光CO2+H2O*〔CH2O)+O2*葉綠體水被氧化為分子態(tài)氧CO2被復(fù)原到糖的水平同時(shí)發(fā)生光能的吸取、轉(zhuǎn)化和貯藏2.光合作用的意義〔一〕是自然界巨大的物質(zhì)轉(zhuǎn)換站〔二〕是自然界巨大的能量轉(zhuǎn)換站〔三〕凈化環(huán)境，維持大氣O2、CO2平衡3．反響類(lèi)型：原初反響光能的吸取、傳遞、轉(zhuǎn)換光反響電子傳遞〔光合放氧〕電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛顫姷幕瘜W(xué)能，通過(guò)水〔基粒片層〕光合磷酸化的裂解和光合磷酸化形成高能產(chǎn)物ATP、NADPHC3暗反響C4途經(jīng)碳同化〔葉綠體基質(zhì)〕CAM途徑4．光合作用的步驟1〕原初反響：光能的吸取、傳遞和轉(zhuǎn)換光能〔光子〕→電能〔高能電子〕2〕電子傳遞和光合磷酸化電能〔高能電子〕→活潑化學(xué)能〔ATP、NADPH〕3〕碳同化〔酶促反響，受溫度影響〕活潑化學(xué)能→穩(wěn)定化學(xué)能〔碳水化合物等〕三條：C3途徑---C3C4途徑---C4CAM途徑---CAM3．光反響的特征和機(jī)理原初反響：從葉綠素分子受光激發(fā)到最初光化學(xué)反響為止的過(guò)程，包括光能的吸取、傳遞和轉(zhuǎn)換。光能〔光子〕→電能〔高能電子〕步驟：⑴聚光色素吸取光能激發(fā)并傳遞。⑵反響中心色素吸取光能被激發(fā)成激發(fā)態(tài)(Chl*)。ChlChl*(P)光(P*)⑶Chl*將一個(gè)電子傳遞給原初電子受體〔A〕，A獲得一個(gè)電子而Chl子。Chl*(P*)+AChl+(P+)+A-⑷Chl+從原初電子供體〔D〕獲得一個(gè)電子，Chl+恢復(fù)原狀，D失去一個(gè)電子被氧化。Chl+(P+)+DChl(p)+D+反響結(jié)果D被氧化，A被復(fù)原D+AD++A-電子傳遞和光合磷酸化：電能〔高能電子〕→活潑化學(xué)能〔 ATP、NADPH〕光系統(tǒng)——光合色素分子與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的色素蛋白集團(tuán)定位在光合膜上。PSI：小顆粒，中心色素P700，D是PC〔質(zhì)體藍(lán)素或質(zhì)體菁〕，A是Ao〔葉綠素〕PSⅡP680，DTyr〔酪氨酸殘基〕,APheo〔去鎂葉綠素〕電子傳遞和質(zhì)子傳遞光合鏈——定位在光合膜上的很多電子傳遞體與PSⅡ、PSI相互連接組成的電子傳遞總軌道，又叫“Z”鏈光合鏈組成:傳遞電子和質(zhì)子的4個(gè)復(fù)合體PSⅡ核心復(fù)合體：核心復(fù)合體、放氧復(fù)合體OEC、PSⅡ捕光LHCⅡ功能：氧化水釋放H+、O2、電子類(lèi)囊體膜腔側(cè),復(fù)原質(zhì)體醌PQ基質(zhì)一側(cè)Ctyb6-f復(fù)合體：分布均勻，PSⅠ核心復(fù)合體：位置：基質(zhì)片層和基粒片層的非垛疊區(qū)組成：PSⅠLHCⅠ、P700、A0〔chla)、A1(葉醌，vitK1)、Fe4-S4〔Fe-SXFX,Fe-SAFA,Fe-SBFB〕ATP：〔偶聯(lián)因子〕位于：基質(zhì)片層和基粒片層的非垛疊區(qū)組成：頭部CF1〔五種多肽3α3βγδε，親水〕柄部CF0〔H+通道，有ATP〕〔5〕PQ：質(zhì)體醌可移動(dòng)的電子載體，傳遞電子和質(zhì)子----PQPC：質(zhì)體菁〔質(zhì)體藍(lán)素〕存在于類(lèi)囊體腔中Fd：鐵氧還蛋白Fp：鐵氧還蛋白－NADP復(fù)原酶〔FNR)3〕光合電子傳遞類(lèi)型〔一〕非環(huán)式電子傳遞：水光解放出電子經(jīng)PSΙ和PSП最終傳遞NADP+的電子傳遞。其電子傳遞是開(kāi)放的。Z鏈途徑：H2O→PSП→PQ→Cytb6f→PC→PSΙ→Fd→FNR→NADP+結(jié)果：產(chǎn)物有O2、ATP、NADPH特點(diǎn)：*電子傳遞路徑是開(kāi)放的，電子傳遞中偶聯(lián)磷酸化*兩個(gè)光系統(tǒng)串聯(lián)協(xié)同作用，PQ、PC、Fd可移動(dòng)*H2ONADP+〔二〕環(huán)式電子傳遞：PSΙ產(chǎn)生的電子傳給Fd，再到Cytb6f復(fù)合PCPSΙ途徑：PSΙ→Fd→〔NADPH→PQ〕→Cytb6f→PC→PSΙ特點(diǎn)：電子傳遞路徑是閉路,只涉及PSⅠ,產(chǎn)物無(wú)O2和NADPH，只有ATP〔三〕假環(huán)式電子傳遞：水光解放出的電子經(jīng)PSΙ和PSП最O2Mehler與非環(huán)式電子傳遞區(qū)分：最終電子受體是O2，不是NADP+，一般在強(qiáng)光、NADP+供給缺乏時(shí)發(fā)生。途徑：H2O→PSП→PQ→Cytb6f→PC→PSΙ→Fd→O2特點(diǎn)：電子傳遞路徑是開(kāi)放的O2、ATP、無(wú)NADPHO2生成超氧陰離子自由基O2-*注：光合鏈中的Fd是電子傳遞的分叉點(diǎn)，由于此后電子有多種去向。光合磷酸化〕ADPPiATP?！愁?lèi)型：非環(huán)式光合磷酸化：基粒片層進(jìn)展光2ADP+2Pi+2NADP++2H2O2ATP+2NADPH+2H++O2循環(huán)式光合磷酸化：基質(zhì)片層中補(bǔ)充ATP缺乏ADP+PiATP2molH2O1molO2，4mol電子經(jīng)傳遞使類(lèi)囊體膜內(nèi)增加8molH+，偶聯(lián)形成約3molATP2molNADP＋。形成同化力：ATP、NADPH3．暗反響的特征和機(jī)理〔一〕C3途徑〔光合環(huán)，卡爾文循環(huán)〕1、三個(gè)階段：羧化、復(fù)原、再生〔方程式：課件69、70〕2、過(guò)程概述：羧化：核酮糖二磷酸與二氧化碳和水反響后，酮基斷裂并變成羧基，形成兩個(gè)各含一個(gè)磷酸和一個(gè)羧基的3-磷酸甘油酸。復(fù)原：3-磷酸甘油酸與ATP反響，在鎂離子的催化下，P替換一個(gè)羧基的H，變成1、3-二磷酸甘油酸。然后這個(gè)不穩(wěn)定的含P的羧基被NADPH和H離子復(fù)原成醛基，變成3-磷酸甘油醛。再生：通過(guò)一系列3-磷酸甘油醛變成核酮糖二磷酸連續(xù)反響?？偨Y(jié)：1〕、CO2最初受體是RuBP〔核酮糖二磷酸〕，固定CO2最初產(chǎn)物PGA〔3-磷酸甘油酸〕，最初形成糖是PGAld〔3-磷酸甘油醛〕2〕、物質(zhì)轉(zhuǎn)化：要中間產(chǎn)物收支平衡，凈得一個(gè)3C糖〔磷酸丙糖GAP或1、3-二磷酸甘油酸DHAP〕，需羧化三次，即3RuBP固3CO2。3〕、能量轉(zhuǎn)化：同化1CO2，需3ATP和2NADPH，同化力消耗主要在還原階段4〕、總反應(yīng)式：3CO2+3H2O+3RuBP+9ATP+6NADPH→PGAld+6NADP++9ADP+9Pi3、C3途徑的調(diào)整：1〕C3環(huán)〔RUBP含量低時(shí)，磷酸丙糖不運(yùn)輸出去，RUBP,循環(huán)穩(wěn)態(tài)時(shí)才輸出?！?〕Rubisco活性，Rubisco是固定CO2的酶，可羧化和加氧。CO2羧化加氧〔二〕C41、C4C4植物C3植物維管1鞘細(xì)胞大、多.小,較少.束鞘2具較大葉綠體,多，無(wú)基粒無(wú)(或不興旺).細(xì)胞3能產(chǎn)生淀粉粒.不能.葉1葉綠體小、少,有基粒.具正常葉綠體.肉2有“花環(huán)”構(gòu)造.無(wú)“花環(huán)”構(gòu)造、排列松.細(xì)3與鞘細(xì)胞間有大量胞間連絲不是大量.胞4不形成淀粉粒.形成淀粉粒.2、反響歷程羧化、轉(zhuǎn)移、脫羧與復(fù)原、再生3、特點(diǎn)1〕、CO2最初受體是PEP2〕、最初產(chǎn)物四碳二羧酸OAA3〕、在兩種細(xì)胞中完成：葉肉細(xì)胞、鞘細(xì)胞4〕、起“CO2”泵作用，不能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)樘?〕光調(diào)整酶活性：蘋(píng)果酸脫氫酶丙酮酸磷酸二激酶PPDK2〕效應(yīng)劑調(diào)整PEP羧化酶的活性：Mal、Asp抑制，G6P增加其活性3〕二價(jià)金屬離子都是C4植物脫羧酶的活化劑：Mg+Mn++〔三〕CAM1、CAM解剖學(xué)特點(diǎn)：劍麻、仙人掌、菠蘿、蘆薈、百合生理學(xué)特點(diǎn)：*CO2，白天關(guān)閉*綠色細(xì)胞有機(jī)酸含量夜間上升，白天下降*細(xì)胞淀粉含量夜間下降，白天上升2、CAMC4途徑比較一樣點(diǎn)：都有羧化和脫羧兩個(gè)過(guò)程CO2，不能將CO2CO2PEPOAA催化最初羧化反響的酶是PEP羧化酶不同點(diǎn)：C4途徑羧化和脫羧在空間上分開(kāi)羧化——葉肉細(xì)胞、脫羧——鞘細(xì)胞CAM途徑羧化和脫羧在時(shí)間上分開(kāi)羧化——夜晚、脫羧——白天3、CAM短期調(diào)整：PEP羧化酶夜間有活性，吸取固定CO2；PEP脫羧酶白天才有活性，釋放CO2，進(jìn)展光合作用，滿(mǎn)足CAM晝夜調(diào)整的要求。長(zhǎng)期調(diào)整：在長(zhǎng)期〔季節(jié)〕的干旱條件下，某些兼性或誘導(dǎo)的CAM植物保持CAM類(lèi)型；但在水分充分時(shí)，則轉(zhuǎn)變?yōu)镃3類(lèi)型，即氣孔白天開(kāi)放，夜晚關(guān)閉。光呼吸1．光呼吸—植物綠色細(xì)胞依靠光照，吸取O2釋放CO2過(guò)程：葉綠體：合成乙醇酸過(guò)氧化物酶體：氧化乙醇酸線粒體：CO2底物：RuBP，受Rubisco催化，光合作用和光呼吸的影響取決于CO2與O2的比例。2．*高光呼吸植物—具有明顯的光呼吸。如C3*低光呼吸植物—光呼吸很微弱，幾乎檢測(cè)不出來(lái)。如高粱、玉米、C43．光呼吸的生理意義光呼吸是處理乙醇酸的有效途徑光呼吸消耗多余能量，保護(hù)葉綠體免受干旱、高溫、強(qiáng)光破壞，避開(kāi)產(chǎn)生光抑制。減輕O2對(duì)光合碳同化的抑制作用回收碳素：Rubisco雙功能雖導(dǎo)致?lián)p失一些有機(jī)碳，但通過(guò)C2環(huán)75%碳，避開(kāi)損失過(guò)多。與氮代謝有關(guān)4．光呼吸調(diào)控CO2/O2比值、光、溫、PH、抑制劑、篩選低光呼吸品種.5．光呼吸和暗呼吸比較O2O2◆底物不同：乙醇酸◆進(jìn)展部位不同：綠色細(xì)胞◆進(jìn)展細(xì)胞器不同：葉綠體、過(guò)氧化物體、線粒體◆代謝途徑不同：C2◆中間產(chǎn)物、能量需求不同：耗能過(guò)程◆生理意義不同總結(jié)：乙醇酸在葉綠體中生成〔需O2〕，過(guò)氧化物體中氧化〔需O2〕，線粒體中脫羧〔CO2〕注：C3植物葉肉細(xì)胞的過(guò)氧化物體較多，而C4植物的過(guò)氧化物體大多數(shù)在維管束鞘的薄壁細(xì)胞內(nèi)。第四章：呼吸作用呼吸多樣性一、糖分解代謝途徑的多樣性1、糖酵解〔EMP〕淀粉、葡萄糖或其他六碳糖在無(wú)氧狀態(tài)下分解成丙酮酸的過(guò)程。發(fā)生部位：細(xì)胞質(zhì)氧化-復(fù)原輔酶：NAD+反響式：C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP+2H2O2、三羧酸循環(huán)(TCA丙酮酸在有氧條件下逐步氧化分解，形成水和二氧化碳的過(guò)程。發(fā)生部位：線粒體反響式：2CH3COCOOH+8NAD++2FAD+2ADP+2Pi+4H2O→6CO2+2ATP+8NADH+8H++2FADH23、戊糖磷酸途徑〔HMP〕發(fā)生部位：細(xì)胞質(zhì)和質(zhì)體氧化-復(fù)原輔酶：NADP+反響式：6G6P+12NADP++7H2O→6CO2+12NADPH+12H++5G6P+Pi二、呼吸電子傳遞途徑的多樣性吸過(guò)程中最終被O2所氧化的酶。第六章：植物體內(nèi)有機(jī)物運(yùn)輸植物體內(nèi)有機(jī)物運(yùn)輸?shù)男问剑狠o導(dǎo)書(shū)P105〔五〕1植物體內(nèi)有機(jī)物運(yùn)輸?shù)耐緩剑狠o導(dǎo)書(shū)P105〔五〕1同化產(chǎn)物的配置和安排同化產(chǎn)物在植物體中的分布有兩個(gè)水平：配置、安排一、配置指源葉中形成同化產(chǎn)物的代謝轉(zhuǎn)化。代謝利用合成臨時(shí)貯藏化合物從葉輸出到植株其他局部二、安排指形成同化產(chǎn)物在各種庫(kù)之間的分布。1、安排方向不同生育期光合產(chǎn)物一般優(yōu)先安排到生長(zhǎng)中心不同葉位的葉片就近供給、同側(cè)運(yùn)輸不同葉齡的葉片2、庫(kù)強(qiáng)度及其調(diào)整庫(kù)強(qiáng)度=庫(kù)容量×庫(kù)活力膨壓、植物激素、蔗糖4．有機(jī)物安排的規(guī)律從源到庫(kù)、優(yōu)先安排生長(zhǎng)中心、同側(cè)運(yùn)輸就近安排、可再安排利用第八章：植物生長(zhǎng)物質(zhì)第九章：光形態(tài)建成1．光受體的種類(lèi)光敏色素〔Phytochrome〕：紅光及遠(yuǎn)紅光區(qū)域的光隱花色素〔Cyptochrome〕和向光素〔Phototropin〕：藍(lán)光和近紫外光區(qū)域的光UV-B受體：紫外光B〔UV-B〕區(qū)域的光2．光受體的特征：略3．光受體的生理作用：1．光敏色素、快反響秒/分棚田效應(yīng)〔TanadaEffect〕：離體綠豆根尖在紅光下誘導(dǎo)膜產(chǎn)生少量正電荷，所以能粘附在帶負(fù)電荷的玻璃外表，而遠(yuǎn)紅光照耀則逆轉(zhuǎn)這種粘附現(xiàn)象。轉(zhuǎn)板藻葉綠體運(yùn)動(dòng)紅光→Pfr增多→跨膜Ca2+流淌→細(xì)胞質(zhì)中Ca2+增加→鈣調(diào)素活化→肌球蛋白輕鏈激酶活化→肌動(dòng)蛋白收縮運(yùn)動(dòng)→葉綠體轉(zhuǎn)動(dòng)、慢反響小時(shí)/天紅光促進(jìn)萵苣種子萌發(fā)、誘導(dǎo)幼苗去黃化反響2．藍(lán)光受體：也叫藍(lán)光/近紫外光受體，有隱花色素〔Cryptochrome〕和向光素兩種。高等植物受藍(lán)光/近紫外光調(diào)整的反響主要有向光性，抑制幼莖伸長(zhǎng)，刺激氣孔張開(kāi)和調(diào)整基因表達(dá)等。3．UV-B受體：近紫外光：通常指波長(zhǎng)長(zhǎng)于300nm的紫外光。紫外光-B植株矮化、葉面積減小，干物質(zhì)積存下降，氣孔關(guān)閉，葉綠體結(jié)構(gòu)破壞，葉綠素及類(lèi)胡蘿卜素含量下降，Hill反響下降，PSII電子傳遞受影響，抗紫外色素合成增加第十章：植物的生長(zhǎng)生理1．種子萌發(fā)及休眠一、種子萌發(fā)的過(guò)程種子吸水萌動(dòng)內(nèi)部物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化胚根、胚芽的生長(zhǎng)，胚根突破種皮.二、影響種子萌發(fā)的外界條件水分足夠、氧氣充分、溫度適當(dāng)、光照三、種子萌發(fā)的生理、生化變化1、種子的吸水急劇快速吸水階段吸脹作用吸水緩慢階段生化預(yù)備階段再次快速吸水階段胚根長(zhǎng)出，滲透吸水2、呼吸作用的變化和酶的形成呼吸轉(zhuǎn)變無(wú)氧呼吸→有氧呼吸酶的形成酶的釋放或活化，酶的重合成3、有機(jī)物的轉(zhuǎn)變異養(yǎng)→自養(yǎng)碳水化合物的轉(zhuǎn)變：淀粉酶〔α-淀粉酶、β-淀粉酶〕，脫支酶，麥芽糖酶，淀粉磷酸化酶脂肪的轉(zhuǎn)變：圓球體、乙醛酸循環(huán)體、線粒體、胞質(zhì)溶膠四、種子的壽命種子壽命(SeedLongevity)：種子從采收到失去發(fā)芽力的時(shí)間。低溫、枯燥條件下貯藏，壽命較長(zhǎng)頑拗性種子(RecalcitrantSeed)：與通常的種子相反，不耐脫水枯燥和低溫貯藏。五、種子的休眠的緣由：種皮限制、種胚未成熟、胚未完成后熟作用、抑制物存在細(xì)胞生長(zhǎng)的特征和影響因素細(xì)胞發(fā)育過(guò)程分三個(gè)時(shí)期：分裂期〔分生期〕，伸長(zhǎng)期〔擴(kuò)大期〕，分化期〔成熟期〕一、細(xì)胞分裂特征：代謝旺盛、原生質(zhì)特別是DNA大量合成、細(xì)胞數(shù)目增加影響因素：細(xì)胞分裂與植物激素G1cyclin積存脫落酸阻擋進(jìn)入SCyclin表達(dá)二、細(xì)胞伸長(zhǎng)特征：呼吸作用加強(qiáng)，蛋白質(zhì)的積存影響：細(xì)胞壁的根本構(gòu)造，植物生長(zhǎng)物質(zhì)對(duì)細(xì)胞伸長(zhǎng)的影響，赤霉素和生長(zhǎng)素促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，脫落酸抑制細(xì)胞伸長(zhǎng)，細(xì)胞分裂素和乙烯促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)大植物運(yùn)動(dòng)的類(lèi)型向性運(yùn)動(dòng)：由光、重力等外界刺激而產(chǎn)生，它的運(yùn)動(dòng)方向取決于外界的刺激方向向光性：植物隨光的方向而彎曲的力量，分為正向光性、負(fù)向光性、橫向光性。向重力性：植物在重力影響下，保持肯定方向生長(zhǎng)的特