植物生理與人類生活

1、.植物生理與人類生活1. 植物生理與人類生活導(dǎo)讀2. 植物水分生理、礦質(zhì)營養(yǎng)與人類生活3. 植物光合作用與人類生活4. 植物呼吸作用與人類生活5. 植物生長發(fā)育與人類生活6. 植物逆境生理與人類生活一植物生理與人類生活導(dǎo)讀三個(gè)問題：植物生理對人類生活特別重要？植物生理有哪些特點(diǎn)？怎樣利用植物生理知識為人類生活服務(wù)？人類生活處處離不開植物 植物生活的道理光合作用給人類生產(chǎn)基本的食物、能源和各種資源，釋放出人類生存必需的氧氣，美化和改善人類生存環(huán)境。包括：細(xì)胞、代謝、生長發(fā)育、逆境生理，是物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量轉(zhuǎn)換、形態(tài)建成和信息傳遞等植物生命活動的綜合反應(yīng)物質(zhì)與能量代謝來看：物質(zhì)與細(xì)胞代謝：水分的吸收、

2、運(yùn)輸與散矢礦質(zhì)元素的吸收、同化與利用光合作用呼吸作用有機(jī)物的轉(zhuǎn)化、運(yùn)輸與分配植物激素等生長發(fā)育與形態(tài)建成：植物從種子開始，萌發(fā) 產(chǎn)生根芽 形成器官 再逐步生長成為植株植株成熟后，開花結(jié)實(shí) 又再次形成種子信息傳遞與傳導(dǎo)感受外界的光照、溫度、干濕，會導(dǎo)致植物體內(nèi)發(fā)生一些反應(yīng) 植物內(nèi)部各器官、細(xì)胞間甚至內(nèi)部也頻繁進(jìn)行信息的傳遞植物與環(huán)境的相互作用復(fù)雜多變的環(huán)境中，對不同環(huán)境的變化作出響應(yīng)，都是從“感知”環(huán)境條件的物理或化學(xué)信號開始的，有利，加速，逆境，抵抗植物生理有哪些特點(diǎn)？1.植物的細(xì)胞有細(xì)胞壁，變形與運(yùn)動受限細(xì)胞壁，細(xì)胞膜，葉綠體，細(xì)胞核、液泡、細(xì)胞質(zhì)（與動物差別）2.植物的生長沒有定限。細(xì)胞、

3、組織和器官可以新生、再生或更新，不斷生長（韭菜）植物細(xì)胞數(shù)目增加、體積擴(kuò)大而導(dǎo)致植物體積和重量的增加新器官的不斷出現(xiàn)帶來的一系列肉眼可見的形態(tài)變化3.植物為自養(yǎng)生物無機(jī)二氧化碳和水，在陽光下通過光合作用產(chǎn)生所需食物（有機(jī)物質(zhì)）4、植物沒有專門的呼吸系統(tǒng)葉子放大很多小氣孔，多條呼吸途徑，適應(yīng)多變環(huán)境5.激素種類不同生長素赤霉素細(xì)胞分裂素脫落酸乙烯（氣體）6.植物抵抗逆境的反應(yīng)機(jī)制耐受 耐逆植物生理知識為人類生活服務(wù)1、 農(nóng)林生產(chǎn)淡水資源越來越少，合理灌溉合理施肥，知道需要什么元素，通過施肥對比實(shí)驗(yàn)，溝施葉施 配方肥無土栽培 水溶液配制無機(jī)養(yǎng)料通氣水果催熟 乙烯 催熟劑 乙烯利液體插枝生根 種子繁

4、殖優(yōu)良品質(zhì)變異，保持原有品質(zhì)，枝條埋土，產(chǎn)生根系，生長素促進(jìn)插條生根。調(diào)節(jié)開花 植物開花后養(yǎng)料轉(zhuǎn)移到花里，甘蔗開花莖稈沒多少糖 晚上增加光照，火龍果夜間補(bǔ)光，提早開花 菊花 秋天日照時(shí)間越來越短，夏天遮光處理縮短光照可以開花引種和育種 引：開花受光照和溫度控制 育：加速育種世代組織培養(yǎng) 每個(gè)細(xì)胞含有植物全套的遺傳信息（細(xì)胞全能性）人類控制下無菌生長，大量繁殖植株2、 工業(yè)生產(chǎn)農(nóng)資：啤酒生長：赤霉素促進(jìn)淀粉酶活性的作用提高大麥淀粉糖化效率以增加啤酒產(chǎn)量生物質(zhì)能源產(chǎn)生酒精生物探礦 銅草、石松（鋁） 錦葵（鎳）紫花苜宿（錫）3、 日常生活食品儲藏與加工：曬干，種子脫離母體，本身進(jìn)行著呼吸作用，不斷消

5、耗有機(jī)物 控制某一個(gè)元素， 11%以下 低溫儲藏呼吸作用受到控制切花的保鮮：環(huán)境指示：污染敏感，變顏色或死亡4、 醫(yī)藥保健人參種子休眠期長 青蒿素防治癌癥功能性產(chǎn)品5、 保護(hù)和美化環(huán)境人類生產(chǎn)和植被破壞，調(diào)節(jié)碳氧平衡吸收粉塵陰生植物。吸收有害氣體，高效解毒器減滅有害微生物減弱和吸收聲波生物修復(fù) 重金屬地香根草6、 外太空和海洋開發(fā)宏觀上：海洋植物生產(chǎn)，外太空開發(fā)微觀上：光合作用機(jī)理研究：水的光解，人工模擬，光合基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)二、2.植物水分生理、礦質(zhì)營養(yǎng)與人類生活三問題：為什么說“有收無收在于水”為什么說“收多收少在于肥”怎樣利用植物水分生理和礦質(zhì)營養(yǎng)知識為人類生活服務(wù)1. 水是生命之源，（一）

6、植物體內(nèi)的含水量以及水分的存在狀態(tài)1. 不同種類植物的含水量不同2. 同一植株中不同器官和組織含水量不同3. 同一器官和組織在不同的生育期含水量也不同例如蓮含水量90%，苔蘚6% 根60-90%，種子10-14%植物體內(nèi)多數(shù)是親水物質(zhì)，對水分子產(chǎn)生親和，防止水分子的自由運(yùn)動自由水，束縛水，親水膠粒植物體內(nèi)自由水參與各種代謝活動，束縛水不參與代謝活動自由水/約束水比值高，植物代謝強(qiáng)度大，低，抗逆性強(qiáng)（二） 水分對植物的生理作用水是重要的組成成分水是植物有機(jī)質(zhì)合成原料和反應(yīng)媒介（光合作用）水是植物體內(nèi)多種物質(zhì)的溶劑和運(yùn)輸載體（橡膠樹割膠應(yīng)用水分帶著膠質(zhì)有機(jī)物在體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)水分蒸騰降低植物體溫相當(dāng)人出汗

7、，降低體溫水分可調(diào)節(jié)植物運(yùn)動（含羞草）植物體細(xì)胞吸收大量水分有膨脹的力量，含羞草受觸碰，原先靠細(xì)胞里水的張力保持姿態(tài)，受到機(jī)械振動時(shí)，暫時(shí)性失水壓力釋放，小葉閉合宏觀上看，大面積的森林通過蒸騰作用的失水可以調(diào)節(jié)整個(gè)大氣濕度，熱帶雨林雨水特別多，也是因?yàn)槟谴笃衷诓粩嗾趄v水分，到一定程度會形成雨水降下來增加大氣濕度，同時(shí)改善土壤表面和大氣中的溫度植物吸收水分和水分丟失是非常有趣的過程。土壤獲得水，運(yùn)輸?shù)健案咛帯蓖寥?植物體-大氣吸收方式：吸脹吸水（由原生質(zhì)、細(xì)胞壁等親水物質(zhì)引起的吸水膨脹，吸脹能力蛋白質(zhì)淀粉纖維素） 植物根吸收水分膨脹撞開石頭滲透吸水（親水物質(zhì)累積，細(xì)胞膜防止其外流，跟外界水分

8、產(chǎn)生隔膜，實(shí)際上細(xì)胞膜對水分可以自由通過，外面的水會順滲透濃度的方向朝植物體內(nèi)運(yùn)輸）海邊紅樹林根系長在海水，植物體內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量更高，水分吸收會產(chǎn)生更強(qiáng)的滲透吸力。水分散失：液態(tài)，通過吐水夏日清晨或清晨活植物的葉緣葉尖有晶瑩水珠透過來，根部吸水往上運(yùn)送，根壓。汽態(tài)：蒸騰作用功能：水分吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)的主要動力-是水分散失的主要形式，水分往上的蒸騰拉力促進(jìn)木質(zhì)部汁液中物質(zhì)的運(yùn)輸蒸騰引發(fā)的流動，往地上部運(yùn)輸降低葉片的溫度陽光給能量和熱，會烤干枯，散失水分保持了葉表的溫度加強(qiáng)植物與外界的氣體交換氣孔開放所以二氧化碳進(jìn)來合成有機(jī)物質(zhì)，氧氣放出來。植物體內(nèi)水勢的變化同一植株中，地上器官水勢比根系水勢低，植物同一

9、葉片，距主脈越遠(yuǎn)的部位水勢越低。植物體內(nèi)親水物質(zhì)作用，分子內(nèi)能降低，土壤水分子內(nèi)能高，空氣中水分子能量最低就從植物體表奪走水分。水分子能量差異不斷傳遞。，高能量傳向低能量。2.為什么說“有收無收在于水”為什么說“收多收少在于肥”肥料，植物生長必需的元素，缺乏，植物不能完成生活史，表現(xiàn)出一定病癥，用其他元素還不能進(jìn)行恢復(fù)。植物必需元素19種大量元素（10）碳 氫 氧 氮 磷 鉀 硫 鈣 鎂 硅微量元素（9）鐵 錳 銅 鋅 鉬 硼 氯 鎳 鈉 除紅色都是礦質(zhì)元素氮磷鉀為肥料三要素有益元素：鋁 鈷 硒 釩 稀土元素有毒元素：汞 鉛 鎢 鉻植物必需元素的生理功能細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成部分：氮，磷 硫 鈣等

10、植物生命活動的調(diào)節(jié)者，參與酶的活動如鉀 鐵 鋅 銅作為電化學(xué)平衡的介質(zhì)，即離子濃度平衡、膠體穩(wěn)定和電荷中和等作為細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)信使，特別是鈣，二價(jià)離子鈣，是信號傳導(dǎo)中間的第二信使作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)調(diào)節(jié)細(xì)胞的膨壓，除親水物質(zhì)還依賴像鉀，氯離子缺氮矮小發(fā)黃缺磷矮小葉片暗紅色，紫紅色缺鉀。芯部枯萎 作物營養(yǎng)元素缺乏檢索簡表作物施肥的規(guī)律：A不同作物小麥棉花多氮，多磷 鉀煙草馬鈴薯需鉀較多，水稻需硅較多，油菜需硼較多豆科茄科需鈣較多，油料作物需鎂較多B不同生育期營養(yǎng)最大效率期，是生殖生長時(shí)期從花朵發(fā)育到成花到結(jié)成果實(shí)，最后果實(shí)成熟，種子成熟，對肥料需求最大油菜開花期硼，缺則花兒不實(shí)玉米生長早期，較多肥料提

11、高產(chǎn)量與品質(zhì)怎樣利用植物水分生理和礦質(zhì)營養(yǎng)知識為人類生活服務(wù)水肥知識后，（一） 合理灌溉（看天看地看植物）1. 作物需水規(guī)律A不同種類，同一作物不同生長發(fā)育時(shí)期需水量不同B作物水分臨界期：植物對水分不足特別敏感時(shí)期以種子為收獲對象，為生殖器官形成和發(fā)育時(shí)期；以營養(yǎng)器官為收獲對象，在營養(yǎng)生長最旺盛時(shí)期。2. 土壤墑情（含水量）多數(shù)植物60-80%，低于50%長不好，水太多氣太少，無氧3. 形態(tài)變化幼芽萎蔫，莖葉細(xì)胞生長緩慢為暗紅色，生長速率下降都是缺水表現(xiàn)。灌溉方式影響水分利用效率漫灌 溝灌 噴灌 滴灌 暗灌（二） 合理施肥1. 合理施肥的三個(gè)指標(biāo)A 土壤：PH、土壤溶液濃度等，有飽和效應(yīng)，太高

12、造成燒苗B形態(tài)指標(biāo)：長勢、長相、葉色C生理指標(biāo)：營養(yǎng)元素、酰胺、酶活性2. 增強(qiáng)肥效的措施適當(dāng)灌溉，適當(dāng)深耕，改善光照條件，控制微生物的有害轉(zhuǎn)化，改善施肥方式（普通施肥對比實(shí)驗(yàn)、溝施、葉面施肥、配方施肥）3.設(shè)施農(nóng)業(yè)（水肥清楚后）地面種植與立體種植結(jié)合，大幅度提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)（三） 健康生活灶心土1. 從植物中獲得人體所需水分2. 從植物中獲得人體所需礦質(zhì)元素三植物光合作用與人類生活三個(gè)問題:衣食住行離不開光合作用食：糧食衣：棉花，化纖衣-石油，早先植物光合作用的產(chǎn)物?。航ㄖ牧闲校喝剂瞎夂献饔迷鯓舆M(jìn)行怎樣利用植物光合知識為人類生活服務(wù)(一) 植物的光合作用photosynthesis綠色植

13、物吸收光能，把二氧化碳和水同化成有機(jī)物同時(shí)釋放氧氣的過程特點(diǎn)：水被氧化成分子態(tài)氧二氧化碳被還原成糖完成光能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)變重要性：無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物地球上自養(yǎng)植物每年同化固定的碳素約為7*1010-12*1010噸，合成5*1011噸有機(jī)物，60%是陸生植物同化，余下是浮游植物同化蓄積太陽能綠色植物每年同化碳所儲藏的總能量約為全球能源消耗總量的10倍，石油，煤炭煤炭，天然氣等維持大氣中氧氣和二氧化碳平衡每年吸收二氧化碳同時(shí)釋放氧氣5.35*1011噸，大氣中氧氣含量穩(wěn)定在21%整個(gè)植物的光合作用是地球上一切生命的存在繁榮和發(fā)展的源泉（二）怎樣進(jìn)行的三個(gè)步驟：原初反應(yīng)-光能的吸收傳遞和轉(zhuǎn)換為電能過

14、程葉綠體色素捕獲光能葉綠素（a，b）大于 類胡蘿卜素（胡蘿卜素，葉黃素）四種吸收光能，不溶于水小葉紅松紅色，另外還有花青素，隨植物體內(nèi)細(xì)胞液PH值顯現(xiàn)不同顏色，不參與光合作用衰老葉黃色：葉綠素分解快，尤其秋天穩(wěn)定低，類胡蘿卜素分解慢，花青素也顯現(xiàn)就五顏六色。葉綠素a，b分子結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的環(huán)狀頭部加上一個(gè)長長的碳?xì)溟L鏈尾巴，頭部中間一個(gè)鎂很多氮，頭部吸收光能，尾部不溶于水。鎂用氫離子銅離子和鋅離子置換有不同效果氫離子置換：泡菜，酸處理葉片，置換其中的鎂，形成褐色的去鎂葉綠素，看到植物標(biāo)本長期綠色不變，銅代葉綠素電子傳遞和光合磷酸化：電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S化學(xué)能的過程（ATP,NADPH）光的水解和光能轉(zhuǎn)換利用太陽光能，水分解為氫和氧，不是氫氣形式放出來，而是電子和質(zhì)子方式，然后用來還原二氧化碳形成有機(jī)物碳同化：活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定化學(xué)能的過程有機(jī)物合成前面兩個(gè)階段貯存的太陽光能將二氧化碳同化為有機(jī)物，葡萄糖，蔗糖等影響光合作用的因素 植物因素：遺傳、生育時(shí)期 環(huán)境因素：光照 溫度 水分 氣體 營養(yǎng)元素（