植物生理學(xué)重點(diǎn)整理

1、重點(diǎn) Chapter 1 Water metabolism(植物的水分生理) 1水分在植物生命活動(dòng)中的作用。 植物體內(nèi)的水分以自由水和束縛水兩種形態(tài)存在，兩者的比例與植物的代謝強(qiáng)度和抗逆性強(qiáng)弱有著密切關(guān)系。 1.水是植物細(xì)胞原生質(zhì)的重要組成成分，是新陳代謝能正常進(jìn)行的基本環(huán)境。細(xì)胞原生質(zhì)含水量較多呈溶膠狀態(tài)時(shí)，新陳代謝旺盛；反之則呈凝膠狀態(tài)，生命活動(dòng)大大減弱，如休眠種子。 2.水參與了植物體內(nèi)的代謝。水作為生物體內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境，且是很多反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物。 3.水是植物體吸收和運(yùn)輸物質(zhì)的溶劑。固態(tài)的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物一般只有溶解在水中才能被吸收。被根吸收的無(wú)機(jī)鹽和植物自身制造的各種有機(jī)物等

2、，都必須通過(guò)水來(lái)運(yùn)輸。 4.水分能保持植物體固有的姿態(tài)。細(xì)胞含有一定的水分才能維持膨脹狀態(tài)，使植物體挺拔、花朵綻放(利于傳粉)。 2植物細(xì)胞水勢(shì)的組成，水分移動(dòng)的方向。 每摩爾水的自由能就是水的化學(xué)勢(shì)。每摩爾體積水的化學(xué)勢(shì)差除以水的偏摩爾體積所得的商就是水勢(shì)。水的偏摩爾體積指1mol水中加入1mol某溶液后，該1mol水占的有效體積。 純水的水勢(shì)最高，溶液的水勢(shì)為負(fù)值。 植物細(xì)胞的水勢(shì)w由滲透勢(shì)（溶質(zhì)勢(shì)）s、壓力勢(shì)p，重力勢(shì)g和襯質(zhì)勢(shì)m組成：wspm+g。此式可以簡(jiǎn)化為wsp。 細(xì)胞的水分移動(dòng)方向，取決于兩細(xì)胞間的水勢(shì)差異，水勢(shì)高的細(xì)胞中的水分向水勢(shì)低的細(xì)胞流動(dòng)。 3細(xì)胞對(duì)水分的吸收。 細(xì)胞吸

3、水有滲透吸水、吸脹吸水以及降壓吸水之分。 具有液泡的植物細(xì)胞以滲透吸水為主。未形成液泡的嫩細(xì)胞和干燥種子的吸水主要靠吸脹吸水。細(xì)胞與細(xì)胞之間的水分移動(dòng)方向，決定于兩處的水勢(shì)差，水分總是從水勢(shì)高處流向水勢(shì)低處，直至兩處水勢(shì)差為零。 細(xì)胞吸水主要有三種方式： 擴(kuò)散：一種自發(fā)過(guò)程，指由于分子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)所造成的物質(zhì)從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域移動(dòng)。擴(kuò)散適合水分短距離的遷徙，不適合長(zhǎng)距離遷徙（如樹(shù)干導(dǎo)管） 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)。例如水分在木質(zhì)部中遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。水分集流與溶質(zhì)濃度梯度無(wú)關(guān)。 滲透作用：指物質(zhì)依水勢(shì)梯度而移動(dòng)。滲透指溶劑分子通過(guò)半透膜而移動(dòng)的現(xiàn)象。 4植物根系對(duì)

4、水分的吸收。 土壤中只有可利用水才能被植物根系吸收。根系吸收水分最活躍的部位是根毛區(qū)。 根系吸水的途徑有三條： 質(zhì)外體途徑：水分通過(guò)細(xì)胞壁，細(xì)胞間隙等沒(méi)有細(xì)胞質(zhì)部分的移動(dòng)，阻力小，速度快。 跨膜途徑：細(xì)胞從一個(gè)細(xì)胞移動(dòng)到另一個(gè)細(xì)胞，要經(jīng)過(guò)兩次質(zhì)膜，還要通過(guò)液泡膜。 共質(zhì)體途徑：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，速度較慢。 根系吸水的動(dòng)力主要有根壓和蒸騰拉力，后者為主。 根壓：由于水勢(shì)梯度引起水分進(jìn)入中柱后產(chǎn)生的壓力。為主動(dòng)吸水。根系活動(dòng)能力強(qiáng)弱可以用傷流液的數(shù)量和成分來(lái)判斷。根系生理活動(dòng)可以用吐水來(lái)衡量。 蒸騰拉力：是由于植物的蒸騰作用而產(chǎn)生

5、一系列水勢(shì)梯度，使導(dǎo)管中的水分上升的一種力量。 土壤中影響根系吸水的條件： 1：土壤中可用水分 2：土壤通氣狀況 3：土壤溫度 4：土壤溶液濃度 5氣孔蒸騰的機(jī)理和影響因素。 1：蒸騰作用的生理意義：1：蒸騰作用是植物對(duì)水分吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?2：蒸騰作用有助于植物的礦物質(zhì)和有機(jī)物的吸收 3：蒸騰作用能降低葉片的溫度 2：蒸騰作用的部位：通過(guò)角質(zhì)層的蒸騰和通過(guò)氣孔的蒸騰 3：影響因素：外界條件：光照是最主要的條件，此外還有空氣相對(duì)濕度，溫度，風(fēng)。 內(nèi)部因素：氣孔和氣孔下腔，葉片內(nèi)部面積大小，氣孔頻度。 6植物體內(nèi)水分運(yùn)輸?shù)耐緩健?水分在植物體內(nèi)可經(jīng)質(zhì)外體和共質(zhì)體途徑運(yùn)輸。 運(yùn)輸?shù)耐緩绞牵和寥?/p>

6、根毛皮層內(nèi)皮層中柱鞘根的導(dǎo)管或管胞莖的導(dǎo)管葉柄導(dǎo)管葉脈導(dǎo)管葉肉細(xì)胞葉細(xì)胞間隙氣孔下腔氣孔大氣。水分在導(dǎo)管或管胞上升的動(dòng)力是根壓與蒸騰拉力，并以蒸騰拉力為主。 由于水分子之間的內(nèi)聚力和水分子與導(dǎo)管壁之間的吸附力遠(yuǎn)大于水柱張力，因而導(dǎo)管中的水柱連續(xù)不中斷，這是水分源源不斷上升的保證。 7作物需水規(guī)律和合理灌溉。 灌溉的基本原則是用少量的水取得最大的效果。要進(jìn)一步發(fā)揮灌溉的作用，就需要掌握作物的需水規(guī)律。作物需水量（蒸騰系數(shù)）因作物種類(lèi)、生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期不同而有差異。合理灌溉則要以作物需水量和水分臨界期為依據(jù)，參照生理指標(biāo)制定灌溉方案，采用先進(jìn)的灌溉方法及時(shí)地進(jìn)行灌溉。合理灌溉可取得良好的生理效應(yīng)和生態(tài)

7、效應(yīng)，增產(chǎn)效果顯著。 節(jié)水灌溉的方法： 1：噴灌 2：滴灌 3：調(diào)虧灌溉 4：控制性分根交替灌溉 8氣孔開(kāi)閉的機(jī)理。 氣孔運(yùn)動(dòng)的最終原因是保衛(wèi)細(xì)胞的吸水膨脹或失水皺縮。對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)理目前有三種學(xué)說(shuō)： l、淀粉糖變化說(shuō)：在光照的前提下，保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用，CO2濃度降低，使之pH值增高至6.l7.3，這時(shí)，淀粉磷酸化酶水解淀粉為葡萄糖，導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞水勢(shì)下降，引起吸水膨脹和氣孔開(kāi)放。在黑暗中，呼吸產(chǎn)生CO2，pH下降，葡萄糖+磷酸合成淀粉，水勢(shì)上升，細(xì)胞失水，氣孔關(guān)閉。 2、無(wú)機(jī)離子說(shuō)：光下，光活化H+泵ATP酶分解ATP，在H+分泌到細(xì)胞壁外的同時(shí)，鉀離子進(jìn)人保衛(wèi)細(xì)胞，導(dǎo)致水勢(shì)下降，保衛(wèi)細(xì)胞吸

8、水膨脹，氣孔開(kāi)放。 3、蘋(píng)果酸生成說(shuō)：光下，CO2被消耗，pH上升，淀粉經(jīng)糖酵解產(chǎn)生的磷酸烯醇式丙酮酸與HCO3-作用形成草酰乙酸，進(jìn)一步還原為蘋(píng)果酸，細(xì)胞水勢(shì)下降，水分進(jìn)人保衛(wèi)細(xì)胞，細(xì)胞膨脹，氣孔開(kāi)放。 Chapter 2 Plant mineral nutrition(植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)) 1必需元素及其生理作用、養(yǎng)分的可利用形態(tài)、缺素癥狀。 必需元素： 大量元素：碳、氧、氫、氮、鉀、鈣、鎂、磷、硫、硅 微量元素：氯、鐵、硼、錳、鈉、鋅、銅、鎳、鉬 必需元素的生理作用： 是細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分，如N，P，S等； 是植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)者，參與酶的活動(dòng)，如Mn，Mg，F(xiàn)e等； 起電化學(xué)作用，即離

9、子濃度的平衡、膠體的穩(wěn)定和電荷中和等，如K+； 作為細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)的第二信使，如Ca2+。 （大多數(shù)微量元素只具有酶促功能） 養(yǎng)分的可利用形態(tài)： 氮：銨態(tài)氮和硝態(tài)氮。 磷：正磷酸鹽(H2P04-) 鉀：K+離子 鈣：離子狀態(tài)或鹽形式 缺素癥狀： 病征 缺乏元素、老葉病、病征常遍布整株，基部葉片干焦和死、植物淺綠，基部葉片黃色，干燥時(shí)呈褐色，莖短而細(xì)、植株深綠，常呈紅或紫色，基部葉片黃色，干燥時(shí)暗綠，莖短而細(xì)、病征常限于局部，基部葉片不干焦但雜色或缺綠，葉緣杯狀卷起或卷、葉雜色或缺綠，有時(shí)呈紅色，有壞死斑點(diǎn)，莖細(xì)、葉雜色或缺綠，在葉脈間或葉尖和葉緣有壞死小斑點(diǎn)，莖細(xì)、壞死斑點(diǎn)大而普遍出現(xiàn)于葉脈間，

10、最后出現(xiàn)于葉脈，葉厚，莖短、嫩葉病、頂芽死亡，嫩葉變形和壞、嫩葉初呈鉤狀，后從葉尖和葉緣向內(nèi)死亡、嫩葉基部淺綠，從葉基起枯死，葉捻曲、頂芽仍活但缺綠或萎蔫，無(wú)壞死斑、嫩葉萎蔫，無(wú)失綠，莖尖弱、嫩葉不萎蔫，有失、壞死斑點(diǎn)小，葉脈仍綠、無(wú)壞死斑 E、葉脈仍綠鐵 E、葉脈失綠硫 2.抑制作用(抑制花朵脫落，側(cè)枝生長(zhǎng)，塊根形成，葉片衰老) IAA 赤霉素：自由赤霉素、結(jié)合赤霉素(也可據(jù)碳原子數(shù)分為C19、C20兩類(lèi)) 作用： 1.促進(jìn)作用(促進(jìn)兩性花的雄花形成，單性結(jié)實(shí)，某些植物開(kāi)花，細(xì)胞分裂，葉片擴(kuò)大，抽苔，莖延長(zhǎng)，側(cè)枝生長(zhǎng)，胚軸彎鉤變直，種子發(fā)芽，果實(shí)生長(zhǎng)，某些植物座果。) 2.抑制作用(抑制成熟

11、，側(cè)芽休眠，衰老，塊莖形成。) GA3 細(xì)胞分裂素：天然的(包含游離的和在tRNA中的)、人工合成的 作用： 1.促進(jìn)作用(促進(jìn)細(xì)胞分裂，地上部分化，側(cè)芽生長(zhǎng)，葉片擴(kuò)大，氣孔張開(kāi)，偏上性生長(zhǎng)，傷口愈合，種子發(fā)芽，形成層活動(dòng)，根瘤形成，果實(shí)生長(zhǎng)，某些植物座果。) 2.抑制作用(抑制不定根形成，側(cè)根形成，延緩葉片衰老。) 細(xì)胞分裂素通式 脫落酸：右旋(天然)、左旋 作用： 1.促進(jìn)作用(促進(jìn)葉、花、果脫落，氣孔關(guān)閉，側(cè)芽生長(zhǎng)、塊莖休眠，葉片衰老，光合產(chǎn)物運(yùn)向發(fā)育著的種子，果實(shí)產(chǎn)生乙烯，果實(shí)成熟。) 2.抑制作用(抑制種子發(fā)芽，IAA運(yùn)輸，植株生長(zhǎng)。促進(jìn)器官脫落，促進(jìn)休眠、提高搞逆性等生理作用。控制

12、植物生長(zhǎng)，提高抗逆性，促進(jìn)休眠。) 脫落酸 乙烯： 作用： 1.促進(jìn)作用(促進(jìn)解除休眠，地上部和根的生長(zhǎng)和分化，不定根形成，葉片和果實(shí)脫落，某些植物的花誘導(dǎo)形成，兩性花中雌花形成，開(kāi)花，花和果實(shí)衰老，果實(shí)成熟，莖增粗，萎蔫。) 2.抑制作用(抑制某些植物開(kāi)花，生長(zhǎng)素的轉(zhuǎn)運(yùn)，莖和根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。乙烯是氣體，在合成部位起作用，不被轉(zhuǎn)運(yùn)，但是乙烯的前體-ACC在植物體內(nèi)是能被運(yùn)輸?shù)摹? 乙烯的“三重反應(yīng)”，即抑制伸長(zhǎng)生長(zhǎng)（矮化），促進(jìn)橫向生長(zhǎng)（加粗），地上部失去負(fù)向重力性生長(zhǎng)（偏上生長(zhǎng)）。這種三重反應(yīng)是植物對(duì)乙烯的特殊反應(yīng)。 乙烯 油菜素內(nèi)脂的生理作用主要是促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和分裂。油菜素內(nèi)酯在玉米、小麥等

13、的花期施用，可提高產(chǎn)量。油菜素內(nèi)酯可提高作物的抗冷性、抗旱性和抗鹽性。 油菜素內(nèi)脂 茉莉酸的作用： 1.促進(jìn)作用：乙烯合成，葉片衰老，葉片脫落，氣孔關(guān)閉，呼吸作用，蛋白質(zhì)合成，塊莖形成。 2.抑制作用：種子萌發(fā)，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，花芽形成，葉綠素形成，光合作用。 還能提高植物的抗逆性，增強(qiáng)對(duì)病蟲(chóng)和機(jī)械傷害的防衛(wèi)能力。 茉莉酸 物質(zhì) 合成 運(yùn)輸 生長(zhǎng)素 合成部位主要是葉原基、嫩葉和發(fā)育中的種子。成熟葉片和根尖也產(chǎn)生數(shù)量很微的生長(zhǎng)素。合成的前體主要是色氨酸。 運(yùn)輸方式有2種：一種通過(guò)韌皮部運(yùn)輸，運(yùn)輸方向決定于兩端有機(jī)物濃度差等因素；另一種是僅局限于胚芽鞘、幼莖、幼根的薄壁細(xì)胞之間短距離單方向的極性運(yùn)輸。

14、赤霉素 3處：發(fā)育著的果實(shí)（或種子）、伸長(zhǎng)著的莖端、根部。赤霉素在細(xì)胞中的合成部位是質(zhì)體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞質(zhì)溶膠等處。 赤霉素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸沒(méi)有極性。根尖合成的赤霉素沿導(dǎo)管向上運(yùn)輸，而嫩葉產(chǎn)生的赤霉素則沿篩管向下運(yùn)輸。不同植物的運(yùn)輸速度差異很大。 細(xì)胞分裂素 一般細(xì)胞分裂素在根尖合成，經(jīng)木質(zhì)部運(yùn)到地上部分。莖端也被證明能合成細(xì)胞分裂素。萌發(fā)著的種子和發(fā)育著的果實(shí)、種子也可能是合成細(xì)胞分裂素的部位。細(xì)胞分裂素生物合成是在細(xì)胞的微粒體中進(jìn)行的。 主要是從根部合成處通過(guò)木質(zhì)部運(yùn)到地上部，少數(shù)在葉片合成的細(xì)胞分裂素也可能從韌皮部運(yùn)走。 脫落酸 脫落酸(ABA)生物合成的場(chǎng)所主要是葉綠體和質(zhì)體。ABA生物

15、合成的過(guò)程是通過(guò)ABA缺乏突變體堵塞特殊步驟研究而得來(lái)。高等植物的ABA生物合成是由甲瓦龍酸經(jīng)胡蘿卜素進(jìn)一步轉(zhuǎn)變而成的。 脫落酸既可在木質(zhì)部運(yùn)輸，也可在韌皮部運(yùn)輸。大多數(shù)是在韌皮部運(yùn)輸?？梢韵蛏虾拖蛳逻\(yùn)輸。是一種根對(duì)干旱的信號(hào)，傳送到葉片，使氣孔關(guān)閉，減少蒸騰。 乙烯 蛋氨酸是乙烯的前身。蛋氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)镾-腺苷蛋氨酸（SAM），催化SAM為1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸（ACC）的ACC合酶。ACC在有氧條件下和ACC氧化酶催化下，形成乙烯。 乙烯是在細(xì)胞的液泡膜的內(nèi)表面合成的。SAM（S-氨甲硫氨酸）能溶于水，可能是乙烯在植物體內(nèi)從合成部位擴(kuò)散運(yùn)輸?shù)狡渌课坏囊环N形式。 2離子跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞郊皺C(jī)理。

16、 1.擴(kuò)散： 簡(jiǎn)單擴(kuò)散：高濃度-低濃度，濃度梯度決定 易化擴(kuò)散：即協(xié)助擴(kuò)散，通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，順濃度梯度或電化學(xué)梯度，無(wú)需能量 （膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分為：通道蛋白、載體蛋白） 2.離子通道：通道蛋白構(gòu)成的孔道，具專(zhuān)一性。有閘門(mén)結(jié)構(gòu)，受跨膜電勢(shì)梯度或刺激控制 3.載體：也稱(chēng)載體蛋白/轉(zhuǎn)運(yùn)體/透過(guò)酶/運(yùn)輸酶，是內(nèi)在蛋白，改變構(gòu)象來(lái)運(yùn)輸物質(zhì)。 （分為：?jiǎn)蜗噙\(yùn)輸載體、同向運(yùn)輸器、反向運(yùn)輸器） 4.離子泵：是內(nèi)在蛋白，實(shí)質(zhì)為ATP酶，被離子活化釋放能量促進(jìn)運(yùn)輸。 （分為：H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、H+-焦磷酸酶） 5.胞飲作用：通過(guò)膜的內(nèi)陷直接攝取外界物質(zhì) 3植物根系吸收礦質(zhì)養(yǎng)分過(guò)程、特點(diǎn)及環(huán)境因素對(duì)植物

17、吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的影響； 過(guò)程及特點(diǎn)： 離子吸附在根細(xì)胞表面：交換吸附：H+、HCO3-與周?chē)x子快速交換，無(wú)需能量 離子進(jìn)入根部?jī)?nèi)部：凱氏帶阻止離子逆向擴(kuò)散，共質(zhì)體途徑-質(zhì)外體途徑- 離子進(jìn)入導(dǎo)管或管胞：(兩種意見(jiàn)：)被動(dòng)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸 環(huán)境因素影響： 溫度、通氣狀況、溶液濃度、pH值 4缺素癥狀的診斷。（上文已有） 5N素的同化過(guò)程。 銨鹽可被直接合成氨基酸。硝酸鹽必須經(jīng)過(guò)還原：1.硝酸鹽在細(xì)胞質(zhì)中還原為亞硝酸鹽；2.亞硝酸鹽在前質(zhì)體或葉綠體中還原為氨。(分別由硝酸還原酶和亞硝酸還原酶催化) 氨的同化：氨與谷氨酸合成谷氨酰胺，-酮戊二酸與其作用，進(jìn)一步交換氨基，形成其他氨基酸或酰胺。 生物固氮

18、：非共生微生物(好氣性細(xì)菌、厭氣性細(xì)菌、藍(lán)藻)、共生微生物。利用固氮酶 6農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理施肥的生理基礎(chǔ)。 不同作物對(duì)三要素(氮、磷、鉀)及其他必需元素所要求的絕對(duì)量和相對(duì)比例都不一樣。同一作物的三要素含量也因品種、土壤和栽培條件等而有差異。同一作物在不同生育時(shí)期中，各有明顯的生長(zhǎng)中心，對(duì)礦質(zhì)元素的需要和吸收情況也是不一樣的。 合理追肥可以根據(jù)植株的長(zhǎng)相和葉色等形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行；也可以根據(jù)植株內(nèi)部的生理狀況去判斷。常用的指標(biāo)有：營(yíng)養(yǎng)元素含量；酰胺含量；酶活性。 Chapter 3 Photosynthesis(植物的光合作用) 1葉綠體的基本結(jié)構(gòu)和葉綠素的性質(zhì)。 2光合作用的機(jī)理。 3影響光合作用的

19、內(nèi)外因素。 4光能利用率與作物的生物產(chǎn)量的關(guān)系。 5C3、C4途徑的調(diào)節(jié)。 Chapter 4 Respiration(植物的呼吸作用) 1有氧和無(wú)氧兩大呼吸類(lèi)型的特點(diǎn)、反應(yīng)式、生理意義和異同點(diǎn)； 有氧呼吸： 特點(diǎn)：氧氣參與，有機(jī)物徹底氧化分解，釋放能量 反應(yīng)式：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 G0= -2 870 kJ?mol-1 生理意義：高等植物的主要呼吸形式 無(wú)氧呼吸： 特點(diǎn)：無(wú)氧條件，有機(jī)物不徹底氧化分解，釋放能量 反應(yīng)式：C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 能量 G0= -226 kJ?mol-1 C6H12O6 2CH3

20、CHOHCOOH + 能量 G0= -197 kJ?mol-1 生理意義：在缺氧情況下仍能呼吸 呼吸作用的生理意義： 1.呼吸作用提供植物生命活動(dòng)所需要的大部分能量(緩慢釋放適合細(xì)胞利用) 2.呼吸過(guò)程為其他化合物合成提供原料 2主要呼吸途徑的生化歷程：糖酵解、酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵、三羧酸循環(huán)和戊糖磷酸途徑等； 糖酵解：葡萄糖 + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi2丙酮酸 +2NADH+2H+ +2ATP + 2H2O 酒精發(fā)酵：(缺氧條件) CH3COCOOH CO2 + CH3CHO CH3CHO + NADH + H+ CH3CH2OH + NAD+ 乳酸發(fā)酵：(缺氧條件) CH3CO

21、COOH + NADH + H+ CH3CHOHCOOH + NAD+ 三羧酸循環(huán)： 2CH3COCOOH + 8NAD+ + 2FAD + 2ADP + 2Pi + 4H2O 6CO2 + 2ATP + 8NADH + 8H+ + 2FADH2 戊糖磷酸途徑：6G6P+12NADP+7H2O 5G6P+6CO2+ Pi +12NADPH+12H+ 3呼吸代謝的生化途徑； 糖酵解、三羧酸循環(huán)、戊糖磷酸途徑、氧化磷酸化、發(fā)酵作用 呼吸作用的全貌 呼吸電子傳遞過(guò)程圖解 4呼吸鏈的組成、氧化磷酸化和呼吸作用中的能量代謝； 植物線粒體內(nèi)膜上的電子傳遞鏈和ATP合酶 氧化磷酸化： 機(jī)理：化學(xué)滲透假說(shuō) (

22、線粒體基質(zhì)的NADH傳遞電子給O2的同時(shí)，也3次把基質(zhì)的H+釋放到膜間間隙。由于內(nèi)膜不讓泵出的H+自由地返回基質(zhì)。因此膜外側(cè)H+高于膜內(nèi)側(cè)而形成跨膜pH梯度（pH），同時(shí)也產(chǎn)生跨膜電位梯度（E），這兩種梯度便建立起跨膜質(zhì)子的電化學(xué)勢(shì)梯度（H+），于是使膜間間隙的H+通過(guò)并激活A(yù)TP合酶，驅(qū)動(dòng)ADP和Pi結(jié)合形成ATP) P/O比：用于表征線粒體氧化磷酸化活力，指氧化磷酸化中每消耗一摩爾氧時(shí)所消耗的無(wú)機(jī)磷酸摩爾數(shù)之比。 抑制： 1.解偶聯(lián)：指呼吸鏈與氧化磷酸化的偶聯(lián)遭到破壞(如：二硝基苯酚) 2.抑制氧化磷酸化：某些化合物阻斷呼吸鏈某部位的電子傳遞(如：魚(yú)藤酮、安米妥、丙二酸、抗霉素A) 呼吸作

23、用能量代謝： 貯存能量：高能磷酸鍵、硫酯鍵 生成ATP的方式：氧化磷酸化、底物水平磷酸化 利用能量：1分子蔗糖完全氧化為CO2理論上生成60個(gè)ATP 光合和呼吸間的能量轉(zhuǎn)變： 5外界條件對(duì)呼吸速率的影響： 溫度：影響呼吸酶的活性。在最高點(diǎn)與最適點(diǎn)之間呼吸速率隨溫度而增加。 氧氣：低濃度的氧氣促使無(wú)氧呼吸，時(shí)間久植物會(huì)受傷死亡。 二氧化碳：外界濃度增大會(huì)使呼吸減慢。 機(jī)械損傷：顯著加快呼吸速率(胞內(nèi)物質(zhì)間隔破壞被氧化；分生組織生長(zhǎng)修補(bǔ)傷處) 6種子的安全貯藏與呼吸作用、果實(shí)的呼吸作用。 種子貯藏：必須降低呼吸速率：曬干 果蔬貯藏：不能干燥、可降低氧濃度和溫度、密封(自體保藏法) Chapter

24、5 Plant assimilate transport(植物同化物的運(yùn)輸) 1源和庫(kù)、P蛋白、胼胝質(zhì)、轉(zhuǎn)移細(xì)胞、比集轉(zhuǎn)運(yùn)速率、韌皮部裝載和卸出、壓力流學(xué)說(shuō)、源庫(kù)單位、源強(qiáng)、庫(kù)強(qiáng)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、G蛋白、鈣調(diào)素、蛋白質(zhì)磷酸化等概念。 2韌皮部運(yùn)輸?shù)臋C(jī)理。 3韌皮部的裝載和卸出。 4同化物的分配規(guī)律和特點(diǎn)。 5影響同化物分配的因素。 Chapter 6 Plant growth substance(植物生長(zhǎng)物質(zhì)) 1植物生長(zhǎng)物質(zhì)、植物激素、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的基本概念。 植物生長(zhǎng)物質(zhì)：是一些調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的物質(zhì)。分為： 植物激素：體內(nèi)合成的有機(jī)物，運(yùn)送到別處，微量即對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育有顯著作用 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑：

25、人工合成的具有植物激素活性的物質(zhì) 2生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯、油菜素內(nèi)脂、茉莉酸甲酯等植物激素的基本結(jié)構(gòu)和主要生理作用。 生長(zhǎng)素：主要IAA(吲哚-3-乙酸)、苯乙酸、4-氯-3-吲哚乙酸、吲哚丁酸 作用： 1.促進(jìn)作用(促進(jìn)雌花增加，單性結(jié)實(shí)，子房壁生長(zhǎng)，細(xì)胞分裂，維管束分化，光合產(chǎn)物分配，葉片擴(kuò)大，莖伸長(zhǎng)，偏上性生長(zhǎng)，乙烯產(chǎn)生，葉片脫落，形成層活性，傷口愈合，不定根形成，種子發(fā)芽，側(cè)根形成，根瘤形成，種子和果實(shí)生長(zhǎng)，座果，頂端優(yōu)勢(shì)) 3生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯在植物體內(nèi)的生物合成和運(yùn)輸。 4植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類(lèi)及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用。 1.植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑 生長(zhǎng)素類(lèi)

26、：組織培養(yǎng)、插條生根、疏花疏果、誘導(dǎo)開(kāi)花、促進(jìn)早熟和增產(chǎn)等 赤霉素類(lèi)：調(diào)節(jié)植物高度、啤酒生產(chǎn)中促進(jìn)麥芽糖化 細(xì)胞分裂素：組織培養(yǎng)、提高坐果率、促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)、果蔬保鮮(如激動(dòng)素) 乙烯類(lèi)：促進(jìn)橡膠樹(shù)乳膠的排泌、促進(jìn)菠蘿開(kāi)花(如乙烯利) 2.植物生長(zhǎng)抑制劑： 抑制頂端分生組織生長(zhǎng)，使植物喪失頂端優(yōu)勢(shì)，側(cè)枝多，葉小，生殖器官也受影響。外施赤霉素不能逆轉(zhuǎn)這種抑制效應(yīng)，但生長(zhǎng)素類(lèi)可以。 人工合成的植物生長(zhǎng)抑制劑有2種： 三碘苯甲酸：植株變矮、分枝增加、提高結(jié)莢率、增產(chǎn) 馬來(lái)酰肼(青鮮素)：阻止正常代謝、抑制生長(zhǎng)，用于貯藏蔬菜、控制樹(shù)木的過(guò)度生長(zhǎng)。(該化合物危險(xiǎn)，不宜用于食用植物) 3.植物生長(zhǎng)延緩劑：抗

27、赤霉素 外施赤霉素可以逆轉(zhuǎn)其抑制效應(yīng)。施用生長(zhǎng)延緩劑后植株矮小、莖粗、節(jié)間短、葉面積小、葉厚、葉色深綠；不影響花的發(fā)育。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用于培育壯苗、矮化防倒伏等。 5植物激素作用機(jī)理。 【超綱】詳見(jiàn)書(shū)上第八章灰底文字。 Chapter 7 Plant growth(植物的生長(zhǎng)生理) 1生長(zhǎng)、分化、極性、組織培養(yǎng)、外植體、脫分化、再分化、生長(zhǎng)大周期、生物鐘、根冠比、頂端優(yōu)勢(shì)、光形態(tài)建成、光敏色素、向性運(yùn)動(dòng)、感性運(yùn)動(dòng)等的概念。 2植物組織培養(yǎng)的原理和基本過(guò)程。 3種子萌發(fā)的特點(diǎn)和影響種子萌發(fā)的外界條件。 4影響根冠比的因素。 5頂端優(yōu)勢(shì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。 6影響植物生長(zhǎng)的環(huán)境因素，尤其是光對(duì)植物生

28、長(zhǎng)的影響。 7光敏色素的性質(zhì)及其在光形態(tài)建成中的作用。 8植物向性運(yùn)動(dòng)和感性運(yùn)動(dòng)的事例。 Chapter 8 Flowering and reproductive physiology in plant(植物的生殖生理) 1植物通過(guò)春化的條件、春化作用的機(jī)理以及春化作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用：春化處理、調(diào)種引種和控制花期等。 低溫誘導(dǎo)植物開(kāi)花的過(guò)程，成為春化作用。 條件：低溫是春化作用的主要條件，它的有效溫度介于0至10之間，最適溫度是17，春化時(shí)間由數(shù)天到二、三十天，具體有效溫度和低溫持續(xù)時(shí)間隨植物種類(lèi)而定。如果溫度低于0以下，代謝即被抑制，不能完成春化過(guò)程。在春化過(guò)程結(jié)束之前，如遇高溫，低溫效

29、果會(huì)削弱甚至消除，這種現(xiàn)象稱(chēng)為脫春化作用。 由于春化作用是活躍的代謝過(guò)程，在低溫期間，需要能源（糖）、氧氣和水分，也需要細(xì)胞分裂和DNA復(fù)制。 機(jī)理：春化過(guò)程前期是糖類(lèi)氧化和能量代謝的旺盛時(shí)期，中期是核酸代謝的關(guān)鍵時(shí)期，中后期是蛋白質(zhì)起主動(dòng)作用的時(shí)期。低溫首先在轉(zhuǎn)錄水平上進(jìn)行調(diào)節(jié)，產(chǎn)生特異mRNA，在低溫下翻譯相應(yīng)蛋白質(zhì)，導(dǎo)致代謝方式或生理狀態(tài)發(fā)生重大變化。低溫可改變基因表達(dá)，導(dǎo)致DNA去甲基化而開(kāi)花。開(kāi)花阻礙物基因FLC可能是春化作用的關(guān)鍵基因。赤霉素可以以某種當(dāng)時(shí)代替低溫的作用。 應(yīng)用：使萌動(dòng)種子通過(guò)春化的低溫處理，稱(chēng)為春化處理。經(jīng)過(guò)春化處理的植物，花誘導(dǎo)加速，提早開(kāi)花、成熟。在育種時(shí)利用

30、春化處理，可加速冬性作物育種過(guò)程。 2光周期現(xiàn)象類(lèi)型、光周期誘導(dǎo)的機(jī)理、光敏色素在成花誘導(dǎo)中的作用以及光周期理論在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用：引種、育種、控制花期、調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)。 在一天之中，白天和黑夜的相對(duì)長(zhǎng)度，稱(chēng)為光周期。植物對(duì)白天和黑夜的相對(duì)長(zhǎng)度的反應(yīng)，稱(chēng)為光周期現(xiàn)象。 類(lèi)型 長(zhǎng)日植物：是指日照長(zhǎng)度必須長(zhǎng)于一定時(shí)數(shù)才能開(kāi)花的植物。延長(zhǎng)光照，則加速開(kāi)花；縮短光照，則延遲開(kāi)花或不能開(kāi)花。 短日植物：是指日照長(zhǎng)度必須短于一定時(shí)數(shù)才能開(kāi)花的植物。如適當(dāng)縮短光照，可提早開(kāi)花；但延長(zhǎng)光照，則延遲開(kāi)花或不能開(kāi)花。 日中性植物：是指在任何日照條件下都可以開(kāi)花的植物。 此外還有雙重日長(zhǎng)類(lèi)型，分為：長(zhǎng)短日植

31、物、短長(zhǎng)日植物。 機(jī)理 臨界日長(zhǎng)是指晝夜周期中誘導(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。 臨界暗期是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。 臨界暗期比臨界日長(zhǎng)對(duì)開(kāi)花更為重要。短日植物實(shí)際是長(zhǎng)夜植物，開(kāi)花取決于暗期長(zhǎng)度(短日植物日長(zhǎng)也不宜太短，以免黃化)，長(zhǎng)日植物實(shí)際是短夜植物。 光照中紅光最有效。如果在紅光照過(guò)之后立即再照遠(yuǎn)紅光，就不發(fā)生夜間斷作用，即被遠(yuǎn)紅光的作用所抵消。因此光敏色素也參與植物花誘導(dǎo)。 植物只需要一定時(shí)間適宜的光周期處理，以后即使處于不適宜的光周期下，仍然可以長(zhǎng)期保持刺激的效果，這種現(xiàn)象稱(chēng)為光周期

32、誘導(dǎo)。感受光周期刺激的部位不是生長(zhǎng)點(diǎn)而是葉子，葉片感受刺激后，才將這種影響傳導(dǎo)到生長(zhǎng)點(diǎn)去。植物生長(zhǎng)到一定程度后，才有可能接受光周期的誘導(dǎo)。誘導(dǎo)開(kāi)花部位是莖尖端的生長(zhǎng)點(diǎn)，葉通過(guò)韌皮部運(yùn)輸成花素(開(kāi)花素)，到達(dá)莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)來(lái)控制開(kāi)花。 應(yīng)用 赤霉素對(duì)某些長(zhǎng)日植物可代替光照條件，在非誘導(dǎo)的短日條件下開(kāi)花；對(duì)某些冬性長(zhǎng)日植物又可代替低溫，即不經(jīng)春化即可開(kāi)花。日照長(zhǎng)短也會(huì)影響赤霉素代謝。乙烯利、細(xì)胞分裂素、多胺、生長(zhǎng)素等也可調(diào)節(jié)某些植物的開(kāi)花。 光周期的人工控制，可以促進(jìn)或延遲開(kāi)花。遮光成短日照促進(jìn)開(kāi)花。延長(zhǎng)光照或晚上閃光使暗間斷可使花期延后。在溫室中延長(zhǎng)或縮短日照長(zhǎng)度，控制作物花期，可解決花期不遇問(wèn)題，

33、對(duì)雜交育種也將有很大的幫助。 對(duì)日照要求嚴(yán)格的作物品種進(jìn)行引種時(shí)，一定要對(duì)其光周期要求與引進(jìn)地區(qū)的具體日照情況進(jìn)行分析，并鑒定試驗(yàn)。 3花器官形成和性別表現(xiàn)，性別分化與表達(dá)的一般規(guī)律以及調(diào)控措施：水肥、溫度、激素等。 花器官形成和性別表現(xiàn) 植物營(yíng)養(yǎng)頂端轉(zhuǎn)變?yōu)樯稠敹说臉?biāo)志就是形成花器官原基。被子植物的花從外向內(nèi)分別由5輪結(jié)構(gòu)組成：1.萼片；2.花瓣；3.雄蕊；4.心皮；5.胚珠。ABCDE模型：A基因控制1、2輪的發(fā)育，B基因控制2、3輪的發(fā)育；C基因控制3、4、5輪的發(fā)育；D基因控制5輪的發(fā)育；E基因調(diào)控除1輪以外其他4輪的發(fā)育。 花的發(fā)育可分為3個(gè)階段： （1）成花決定（或成花誘導(dǎo)）：進(jìn)行

34、著營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的植物感受到外界環(huán)境信號(hào)（如光周期、春化等）及自身產(chǎn)生的開(kāi)花信號(hào)，向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變； （2）形成花原基：莖端分生組織轉(zhuǎn)變?yōu)榛ǚ稚M織，由誘導(dǎo)狀態(tài)向分生組織的轉(zhuǎn)變。 （3）花器官的形成及其發(fā)育?；ǚ稚M織中的細(xì)胞進(jìn)一步分化成不同的花器官。 調(diào)控基因：開(kāi)花時(shí)間控制基因、分生組織決定基因、器官?zèng)Q定基因。 4條花誘導(dǎo)途徑： 光周期途徑、自主/春化途徑、碳水化合物（或蔗糖）途徑、赤霉素途徑 花器官形成條件： 氣象條件：光(時(shí)間越長(zhǎng)、強(qiáng)度越大，越有利)、溫度(高溫有利，低溫?fù)p壞) 栽培條件：充足水分、適當(dāng)施肥、栽培密度不宜過(guò)大 生理?xiàng)l件：體內(nèi)養(yǎng)分要充足 性別分化與表達(dá)的一般規(guī)律 植物發(fā)育起始初期都

35、有兩性器官原基，在誘導(dǎo)信號(hào)（如植物激素）等作用下，性決定基因發(fā)生去阻遏作用，使特異基因選擇地表達(dá)，使其中一種原基在某一階段停滯，致使生殖器官敗育而喪失功能，于是實(shí)現(xiàn)性分化。 調(diào)控措施 光周期、營(yíng)養(yǎng)條件、激素、傷害(可使雄變雌) 4性別分化與表達(dá)的一般規(guī)律及其調(diào)控。 （上文已有） Chapter 9 Plant Senescence and Organ Abscission(植物的成熟和衰老生理) 1精細(xì)胞有二型性和偏向受精的特性。花粉的主要成分，特別是脯氨酸、蔗糖或淀粉等與花粉的育性有關(guān)?；ǚ酃艿亩ㄏ蛏L(zhǎng)與Ca2+梯度有關(guān)?；ǚ酆椭^的相互識(shí)別，被子植物的自交不親和性以及克服方法。影響受精的因

36、素。 2種子的形成與成熟，外界條件對(duì)種子形成的影響。 3果實(shí)成熟時(shí)內(nèi)部發(fā)生的生理生化變化。 4引起種子休眠的三個(gè)原因，以及種子休眠的解除或延長(zhǎng)方法。種子活力與種子的保存方法。引起芽休眠的原因及調(diào)控方法。 5植物衰老時(shí)的生理生化變化。解釋引起植物衰老原因的幾個(gè)學(xué)說(shuō)。衰老的遺傳調(diào)控、激素調(diào)控以及環(huán)境調(diào)控。 6脫落的細(xì)胞學(xué)和生物化學(xué)過(guò)程。影響器官脫落的內(nèi)外因素。 Chapter 10 Plant stress physiology(植物的抗性生理) 1植物在逆境下的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化與生理生化代謝的變化 形態(tài)結(jié)構(gòu)變化 有的以根系發(fā)達(dá)、葉小適應(yīng)干旱條件；有的擴(kuò)大根部通氣組織以適應(yīng)水淹環(huán)境；有的生長(zhǎng)停止，進(jìn)入休眠，以迎接冬季低溫來(lái)臨。 生理生化代謝的變化 細(xì)胞發(fā)生序列變化： 1.逆境