中國農(nóng)業(yè)大學植物生理學重難點整理2

1、呼吸作用呼吸作用：生活細胞內(nèi)有機物在酶的參與下逐步氧化分解并釋放能量的過程。呼吸鏈：是指線粒體內(nèi)膜上由呼吸傳遞體組成的將電子傳遞到分子氧的軌道。氧化磷酸化的機理化學滲透學說的三個要點：1.呼吸傳遞體不對稱地分布在線粒體內(nèi)膜上 2.呼吸鏈的遞氫體有質(zhì)子泵的作用 3由質(zhì)子動力推動ATP的合成。酚氧化酶在生活中的應用：1 將土豆絲侵泡在水中（起隔絕氧和稀釋酶及底物的作用），抑制其變褐；2制綠茶時把采下的茶葉立即焙炒殺青，破壞多酚氧化酶，以保持其綠色；3制紅茶時，則要揉破細胞，通過多酚氧化酶的作用將茶葉中的酚類氧化，并聚合為紅褐色的物質(zhì)。 呼吸速率 (又稱呼吸強度):指單位植物材料（鮮重、干重、原生質(zhì)

2、），在單位時間內(nèi)，呼吸釋放的CO2或吸收O2的量。 呼吸商(又稱呼吸系數(shù)):指呼吸作用釋放的CO2的量與吸收O2的量的比值。 環(huán)境因素對呼吸作用的影響：（一）溫度 溫度對呼吸作用的影響主要在于溫度對呼吸酶的影響，在一定的溫度范圍內(nèi)呼吸速率隨溫度的升高而升高，達到最高值后，呼吸速率則隨著溫度的升高而下降。呼吸的最低、最適和最高溫度稱溫度三基點。，因植物種類和生理狀態(tài)各異。（二）氧氣和二氧化碳 O2供應不足, 長時間無氧呼吸致使植物死亡無氧呼吸的消失點：在缺氧條件下，提高氧濃度，無氧呼吸隨之減弱，直至消失。無氧呼吸停止進行的最低氧濃度稱為無氧呼吸的消失點。氧飽和點：在O2濃度較低的情況下，呼吸速率

3、隨著O2濃度的增大而提高，但當O2濃度增至一定值時，對呼吸作用就沒有促進作用了，這一O2濃度稱為氧飽和點。土壤中由于根系的呼吸作用特別是土壤微生物的呼吸作用會產(chǎn)生大量的CO2，如土壤板結，深層通氣不良。及時中耕松土，可以防止根系呼吸作用受阻。一些植物（如豆科）種子由于種皮限制，呼吸作用釋放的CO2難以釋放，使種皮內(nèi)積聚起高濃度的CO2抑制呼吸，從而導致種子休眠。（三）機械損傷 機械損傷會加快呼吸速率： 第一，正常情況下，末端氧化酶與底物是隔開的，機械損傷破壞了這種分隔，底物迅速被氧化； 第二，機械損傷使某些細胞轉變?yōu)榉稚M織狀態(tài)，形成愈傷組織去修補傷，這些生長旺盛的細胞呼吸提高。 一、種子的安

4、全貯藏與呼吸作用糧食貯藏需降低呼吸速率的原因：呼吸速率高，會消耗大量有機物；呼吸放出的水分使糧堆濕度增大，呼吸加強；呼吸放出的熱量使糧溫升高，反過來又增強呼吸：同時高溫高濕使微生物迅速繁殖，最后導致糧食變質(zhì)。種子安全貯藏的條件：1、曬干：進倉種子的含水量不得超過安全含水量。 2、通風和密閉：冬季或晚間開倉，冷風透過糧堆，散熱散濕；梅雨季節(jié)進行全面密閉，以防外界潮濕空氣進入 3、氣體成分控制：適當增加CO2和降低O2含量；或抽出糧倉空氣充入N2二、果實、塊根、塊莖的貯藏與呼吸作用（一）果實的呼吸作用與貯藏 1、果實的呼吸作用 呼吸躍變:果實成熟到一定時期，呼吸速率突然升高，然后又突然下降的現(xiàn)象。

5、躍變型：蘋果、香蕉、梨、桃、芒果、番茄非躍變型：橙、鳳梨、葡萄、草莓、檸檬、菠籮實驗證明：呼吸躍變產(chǎn)生的原因與乙烯的釋放密切相關，且依賴于抗氰呼吸。2、果實貯藏的條件：（1）降低溫度，推遲呼吸躍變產(chǎn)生的時間。如荔枝0-1只能貯存10-20天，而低溫速凍可保存6-8個月。香蕉貯藏的最適溫度11-14 ，蘋果4 （2）控制氣體成分：增加環(huán)境中CO2和N2濃度，降低O2濃度，降低呼吸躍變產(chǎn)生的強度 （二）塊根、塊莖的呼吸作用與貯藏 貯藏條件：（1）溫度：甘薯塊根安全貯藏溫度為10-14 ，馬鈴薯2-3 。（2）氣體成分：自體保藏法 （3）適當提高環(huán)境濕度，有利于保鮮 同化物的運輸分配植物體內(nèi)承擔長距

6、離運輸?shù)南到y(tǒng)為維管束系統(tǒng)。研究物質(zhì)運輸途徑的方法：環(huán)割試驗環(huán)割試驗：是研究物質(zhì)運輸?shù)慕?jīng)典方法。環(huán)割是將樹干上的一圈樹皮剝?nèi)ザＡ魳涓傻囊环N處理方法。環(huán)割在生產(chǎn)實踐中的應用：1、對蘋果、棗樹等果樹的旺長枝條進行適度環(huán)割，使環(huán)割上方枝條積累糖分，提高C/N比，促進花芽分化，提高座果率，控制徒長。2、在進行花木的高空壓條繁殖時，可在欲生根的枝條上環(huán)割，在環(huán)割處附上濕土并用塑料紙包裹，由于此處理能使養(yǎng)分和生長素集中在切口上端，故利于發(fā)根。3、用改良半葉法測定植物的光合速率時也需在測定葉的下方進行環(huán)割(雙子葉)防止葉中光合產(chǎn)物的外運。 對單子葉植物可進行化學環(huán)割(即用三氯乙酸等蛋白質(zhì)沉淀劑涂葉枕下葉鞘以

7、殺死韌皮細胞)和蒸汽環(huán)割處理。韌皮部運輸?shù)奈镔|(zhì)組要是碳水化合物。蔗糖是運輸?shù)闹饕问健４送膺€有棉子糖、水蘇糖、毛蕊花糖等，它們都是蔗糖的衍生物。 1、代謝源：指能夠制造或輸出有機物質(zhì)的組織、器官或部位。2、代謝庫：指接納、消耗或貯藏有機物質(zhì)的組織、器官或部位。韌皮部內(nèi)有機物運輸?shù)姆较?：由源到庫 對于一個篩管來說，同化物在其中的運輸是單向的。同化物的運輸量可用運輸速率和質(zhì)量運輸速率來表示。（一）同化物的運輸速率：同化物在單位時間內(nèi)的移動距離。（二）同化物的質(zhì)量運輸速率 ：單位時間內(nèi)單位韌皮部或篩管橫截面積上所轉運的干物質(zhì)的的質(zhì)量。單位：g·cm-2·h-1。同化物從源到庫的

8、運輸包括3個過程：（1）同化物從葉肉細胞進入篩管； （2）同化物在篩管中長距離運輸； （3）同化物從篩管向庫細胞釋放。 即裝載、運輸、卸出。同化物的分配及其控制（重點）1、源庫單位：在同化物供求上有對應關系的源和庫，以及二者之間的輸導組織合成為源庫單位。（1）源強：是指源器官合成和輸出同化物的能力?？梢詮囊韵聨讉€方面來衡量源強光合速率、磷酸丙糖從葉綠體向細胞質(zhì)的輸出速率、葉肉細胞內(nèi)蔗糖的合成速率。（2）庫強：是指庫器官接納和轉化同化物的能力源庫關系：源是庫的供應者，而庫對源具有調(diào)節(jié)作用；源庫兩者相互依賴，又相互制約。同化物的分配規(guī)律：1、優(yōu)先分配給生長中心 (生長中心:生長旺盛、代謝強的部位或

9、器官。) 2、就近供應，同側運輸 3、功能葉之間無同化物供應關系。已成為“源”的葉片之間沒有機物的分配關系，直到最后衰老死亡。4、同化物的再分配與再利用同化物再分配再利用在生產(chǎn)實踐中的應用：墩棵北方農(nóng)民為了減少秋霜危害，在預計嚴重霜凍到達前，連夜把玉米連稈帶穗堆成一堆，讓莖葉不致凍死，使莖葉中的有機物繼續(xù)向籽粒中轉移，即墩棵。影響同化物分配的外在因素（1）溫度 1、溫度影響同化物運輸?shù)乃俾试虻蜏兀航档秃粑俾省⑻岣吡撕Y管內(nèi)含物的粘度。 高溫：呼吸增強，消耗物質(zhì)多；篩板出現(xiàn)胼胝質(zhì)；酶鈍化。 2、溫度影響運輸方向當土溫高于氣溫時，同化物向根分配的多；反之，光合產(chǎn)物向冠分配的多。3、晝夜溫差大對同

10、化物運輸有利。 （2）光照 （3）水分脅迫（4）礦質(zhì)元素 N; P; K; B. 1.N C/N比要適當； 2.P 促進有機物的運輸原因：（1）磷促進光合； （2）磷促進蔗糖合成，提高可運態(tài)蔗糖濃度； 3.K K能促進庫內(nèi)糖分轉變成淀粉4.B 促進有機物的運輸原因：與糖能結合成復合物，有利于透過質(zhì)膜；能促進蔗糖的合成，提高可運態(tài)蔗糖的濃度。 植物生長物質(zhì)植物生長物質(zhì):調(diào)節(jié)與控制植物生長發(fā)育的微量生理活性物質(zhì)。包括植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑 植物激素 ：指一些在植物體內(nèi)合成、通常從產(chǎn)生之處運送到別處、對生長發(fā)育產(chǎn)生顯著作用的微量有機物。特點：1.內(nèi)生性；2.可運性，微量高效性。植物生長調(diào)節(jié)劑：人工

11、合成的或從微生物中提取的，具有植物激素活性物質(zhì)。包括：植物生長促進劑、植物生長抑制劑、植物生長延緩劑。五大類激素: 生長素、 赤霉素、細胞分裂素、脫落酸 、乙烯。油菜素內(nèi)酯為第六類激素 生長素分布：大多集中在生長旺盛的部位, 例如，胚芽鞘、幼嫩的果實與種子、芽與根尖的分生組織、形成層、受精后的子房等。 運輸：極性運輸（主動運輸）生長素的生物合成部位：主要是嫩葉和發(fā)育中的種子合成途徑：色氨酸依賴途徑和非色氨酸依賴途徑生理效應：1促進伸長生長 特點:雙重性、不同器官對生長素的敏感性不同（器官敏感性 ：根>芽>莖）、對整體器官和整株植株效應有別（生長素對離體器官的生長具有明顯的促進作用，

12、而對整株植物外用生長素效果不太明顯）。2促進器官與組織分化 促進根的分化?？捎糜谇げ迳?（生根優(yōu)先考慮生長素）3促進結實 受精后的雌蕊可產(chǎn)生大量的生長素，吸收營養(yǎng)器官的養(yǎng)分運到子房，形成果實，所以生長素有促進果實生長的作用。 種子發(fā)育不良的果實，常常長成畸形。 4防止器官脫落 生長素能“征調(diào)”營養(yǎng)，延遲離層細胞的形成，因此生長素有防止脫落的作用。 5影響性別分化 生長素促進黃瓜的雌花分化。（與乙烯相同） 此外，生長素還能促進菠蘿開花，維持植物頂端優(yōu)勢，蔬花蔬果和殺除雜草等生理作用。 赤霉素（GA）分布：生長旺盛的部位含量較高 運輸：赤霉素在植物體內(nèi)的運輸沒有極性。嫩葉合成的赤霉素通過韌皮部

13、的篩管向下運輸，而根尖合成的赤霉素可沿木質(zhì)部的導管向上運輸 生物合成 部位：幼芽、幼根、發(fā)育的幼果和種子。 合成前體： 甲羥戊酸生理效應 ：1促進莖的伸長生長 促進莖節(jié)間的伸長，但節(jié)間數(shù)不變。 克服遺傳上的矮生性狀。 不存在最適濃度的抑制作用。2打破休眠 代替低溫和長日照，促進冬性長日照植物開花3促進抽苔開花 4影響性別分化 促進黃瓜多開雄花。生長素和乙烯主要誘導某些植物開雌花 5.促進座果 6.誘導單性結實 與IAA相同，GA促進子房膨大，發(fā)育成無籽果實細胞分裂素（CTK）分布：細胞分裂的部位。 運輸：在根尖合成，經(jīng)木質(zhì)部運到地上部分運輸是非極性的。 合成前體物： 甲羥戊酸（甲瓦龍酸）細胞分

14、裂素的生理效應 1促進細胞分裂和擴大 2誘導芽的分化 在進行組織培養(yǎng)時，愈傷組織產(chǎn)生根或產(chǎn)生芽，取決于CTK和IAA濃度的比值。 CTK/IAA 高，促進芽的分化；CTK/ IAA低，促進根的分化；IAA/CTK 中間水平，愈傷組織只生長，不分化。 3延遲葉片衰老 細胞分裂素特有的作用。用于蔬菜貯藏。 4.促進側芽的發(fā)育，打破頂端優(yōu)勢 生長素：維持頂端優(yōu)勢。5.促進氣孔的開放 與ABA相反。 6.刺激塊莖的形成 7.促進葉綠素的合成 脫落酸（ABA）合成部位：根冠和萎蔫的葉片。大多以離子狀態(tài)積累于葉綠體前體物質(zhì)： 甲羥戊酸（MVA） 。與赤霉素的的生物合成前體相同。在長日照條件下合成赤霉素，在

15、短日照條件下合成脫落酸。脫落酸的生理效應1促進脫落 2促進休眠 抑制生長3提高抗性 4. 加速衰老 與CTK相反。 5.促進氣孔關閉 與CTK相反。 乙烯（ETH） 分布：正在成熟的果實中和即將脫落的器官中含量較高。合成前體：甲硫氨酸（蛋氨酸）直接前體：氨基環(huán)丙烷羧酸（ACC）。乙烯的長距離運輸依靠其直接合成前體ACC在木質(zhì)部中的運輸。乙烯的生理效應：1改變生長習性 乙烯對植物生長的典型效應是三重反應和偏上生長?！叭胤磻保?乙烯抑制黃化豌豆幼苗莖的伸長生長使其失去負向地性而橫向生長； 促進上胚軸的加粗生長； 使上胚軸失去負向地性而橫向生長。 偏上生長：植株放在含有乙烯的環(huán)境中，葉片、花瓣等

16、器官上部生長速度快于下部，出現(xiàn)葉柄彎曲，葉片下垂的現(xiàn)象。受澇害根系缺氧，ACC向地上部運輸，導致葉片偏上生長 2促進果實成熟 原因： 增強質(zhì)膜透性，提高水解酶活性，加速呼吸氧化分解，引起果肉有機物的急劇變化，最后達到可食程度。 3促進脫落和衰老 4促進開花和雌花分化 乙烯能促進菠蘿開花。乙烯也可以誘導黃瓜雌花分化。 5.促進次生物質(zhì)排出 油菜素內(nèi)酯以甾醇為基本結構的具有生物活性的天然產(chǎn)物統(tǒng)稱為油菜素甾醇類化合物（BRs）。 合成前體：甲瓦龍酸分布：不同組織中油菜素內(nèi)酯的含量不同?；ǚ酆头N子中含量較高。生理作用 ：1.促進細胞伸長和分裂； 2.促進葉綠素的合成，促進光合作用； 3.延緩衰老，提高

17、抗逆性； 4.促進水稻第二葉片的彎曲植物激素間的相互關系 生長素與赤霉素 增效作用。 生長素與細胞分裂素 1.增效：CTK加強IAA的極性運輸。 2.拮抗：CTK促進芽的分化，IAA促進根的分化； CTK解除頂端優(yōu)勢，IAA保持頂端優(yōu)勢。 生長素與乙烯 反饋關系 1.生長素促進乙烯的生物合成 2.乙烯降低生長素的水平 赤霉素與脫落酸 兩者有共同的合成前體物質(zhì)GA打破休眠；ABA促進休眠。GA促進生長；ABA抑制生長。細胞分裂素與脫落酸 拮抗作用 CTK促進氣孔開放；ABA促進氣孔關閉。 CTK防止衰老；ABA促進衰老。 成熟與衰老種子發(fā)育過程中貯藏物質(zhì)的積累：1、淀粉的合成與積累 2、蛋白質(zhì)的

18、合成與積累 3、脂肪的積累 油料種子成熟過程中，首先積累可溶性糖和淀粉，之后脂肪的含量增加。脂肪由碳水化合物轉化而來。隨著種子成熟度增加，其碘值逐漸升高而酸價逐漸降低。表明種子發(fā)育時先形成飽和脂肪酸，再轉變?yōu)椴伙柡椭舅?；先形成游離脂肪酸，再形成復雜的油脂。因此油料種子的收獲要待種子充分成熟是為好。4、礦物質(zhì)的積累果實的生長模式：單S形生長曲線 慢、快、慢。蘋果、梨、香蕉、核桃、菠蘿、草莓。雙S形生長曲線 慢、快、慢、快、慢。多為核果，桃、李、杏、梅。三S形生長曲線 慢、快、慢、快、慢、快、慢。只有獼猴桃。呼吸躍變：隨著果實的成熟，呼吸速率最初降低，到成熟末期又急劇升高，然后又下降，這種現(xiàn)象叫

19、果實的呼吸躍變。呼吸躍變的出現(xiàn)標志著果實進入完熟期，也意味著果實已不耐儲藏。躍變型果實：如梨、桃、蘋果、芒果、西瓜等。 非躍變型果實：如草莓、葡萄、柑桔等。 植物的衰老：通常指植物的器官或整個植株的生理活動和功能的不可逆衰退過程。脫落：植物器官自然離開母體的現(xiàn)象稱為脫落植物抗性逆境：對植物生命活動不利的各種環(huán)境因素統(tǒng)稱為逆境植物對逆境的生理適應（一）滲透調(diào)節(jié)與抗逆性滲透調(diào)節(jié)：由于主動提高細胞液濃度，降低滲透勢而表現(xiàn)出來的調(diào)節(jié)稱為滲透調(diào)節(jié)。滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)：一是外界環(huán)境進入細胞內(nèi)的無機離子 ，二是細胞內(nèi)合成的有機物。（二）植物激素與抗逆性1、脫落酸是一種脅迫激素。他主要是通過調(diào)節(jié)氣孔的開閉、保持組織

20、內(nèi)的水分平衡、增強根的吸水性、提高誰的通導性來增強植物的抗性。通常植物體增加的脫落酸含量與植物的抗逆能力呈正相關。2、植物在干旱、大氣污染、機械刺激、化學脅迫、病害等逆境中，乙烯含量大量增加，這種在逆境下由植物體產(chǎn)生的乙烯稱為逆境乙烯或應激乙烯。當逆境解除時，逆境乙烯的生成就停止。3、當葉片缺水時，內(nèi)源赤霉素含量迅速下降。而脫落酸的含量則迅速增加，并且是赤霉素含量降低先于脫落酸含量的上升。這是由于赤霉素與脫落酸的合成前體相同的緣故。抗冷性強的植物，體內(nèi)赤霉素含量一般低于抗冷性弱的植物。所以外施赤霉素會顯著降低植物的抗冷性。（三）生物膜、活性氧與抗逆性膜脂的相變溫度與膜脂種類、膜脂中碳鏈長度和不

21、飽和程度有關。碳鏈長的固化溫度高，相同長度的碳鏈中不飽和鍵數(shù)多的固化穩(wěn)定度低，膜脂不飽和脂肪酸越多，固化溫度越低，抗冷性愈強。膜脂中磷脂含量高的抗凍性強；糖脂含量低的抗鹽性強。膜脂中飽和脂肪酸的相對含量與植物的抗旱、抗熱性正相關。SOD、POD、CAT是植物體內(nèi)清除活性氧的重要的保護酶。生殖生理在開花之前必須達到的，能夠?qū)ν饨绛h(huán)境條件起反應的生理狀態(tài)，叫花熟狀態(tài)或感受態(tài)。花熟狀態(tài)之前的時期稱為幼年期。春化作用：經(jīng)過低溫誘導促進開花的作用稱為春化作用。這種現(xiàn)象叫春化現(xiàn)象。春化處理:人為地滿足植物開花所需要的低溫條件，促進植物開花的措施，叫春化處理。 植物對低溫春化反應的類型 ：有些植物對低溫的要

22、求是絕對的，如蘿卜，若不經(jīng)過低溫，就一直保持營養(yǎng)生長狀態(tài)，絕對不開花。 另外一些植物對低溫的要求是相對的，低溫促進植物開花，但未經(jīng)低溫處理的植株雖然營養(yǎng)生長期延長，但最終也能開花。 春化作用的條件 ：（一）低溫 1-2是最有效的春化溫度。但只要有足夠的時間，在310范圍內(nèi)都有效。在一定的期限內(nèi)春化的效應隨低溫處理時間的延長而增加。 （二）水分、氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)等 去春化作用與再春化現(xiàn)象 1、去春化作用：在植物春化過程結束之前，如將植物放到較高的溫度下，低溫處理的效果就被消除。這種現(xiàn)象稱去春化作用。（一般解除春化的溫度為2540 ）2、再春化作用：大多數(shù)去春化的植物返回到低溫下，又可重新進行春化，

23、而且低溫的效應可以累加，這種解除春化之后，再進行的春化作用稱再春化作用。 感受低溫的時期和部位 時期：從種子萌發(fā)后到植物營養(yǎng)體生長的苗期。但胡蘿卜、甘藍、芹菜等植物只有在幼苗長到一定的大小時才能感受低溫而通過春化。部位：莖尖生長點或正在分生的組織。春化作用的應用 ：（一）人工春化處理 春播前春化處理,可以提早成熟,避開后期的“干熱風”；冬小麥春化處理后可以春播或補種小麥；育種上可以繁殖加代。 （二）調(diào)種引種 南北引種時，北種南引，要注意種子是否能夠通過春化，否則只進行營養(yǎng)生長；南種北引注意凍害。 （三）控制花期 花卉種植可以通過春化或去春化的方法提前或延遲開花。通過去春化處理還可以延緩開花，促

24、進營養(yǎng)生長。 光周期：自然界一晝夜的光暗交替稱為光周期 。光周期現(xiàn)象：植物對日照長度發(fā)生反應的現(xiàn)象 植物的光周期反應類型根據(jù)植物開花對光周期的反應分成三種基本類型： 1.長日植物在24小時晝夜周期中，日照長度長于某一個臨界日長，才能成花的植物。縮短暗期，延長光期，可以提早開花。 （小麥、大麥、油菜、白菜）2.短日植物在24小時晝夜周期中，日照長度短于某一個臨界日長才能成花的植物。適當?shù)匮娱L暗期，縮短光期，可以提早開花。 （水稻、玉米、大豆、高粱）3.日中性植物這類植物的成花對日照長度不敏感，在任何長度的日照下均能開花。 （月季、黃瓜、茄子）臨界日長：使長日照植物開花的最短日照長度，或使短日照植物開花的最長日照長度，稱為臨界日長（在理解長、短日照植物時要注意以下幾個問題： 1.長日植物的臨界日長不一定比短日植物長，只是反應的方向不一致。在中間交叉階段，兩者都開花； 2.長、短日照植物并不意味著一生都生活在長、短日照條件下，只是在成花誘導階段需要長、短日照； 3.長日照植物在成花誘導時，光期越長開花越早，連續(xù)光照，開花更早；但短日照植物的成花誘導并非越短越好，日照太短，營養(yǎng)生長不良，影響發(fā)育； 4.同種植物的不同品種，對日照的要求可以不同，如煙草的有些品種為短日植物，而有些品種是長日植