植物生理學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、第一章 植物水分生理 第一節(jié) 水分對植物生命活動(dòng)的作用 第二節(jié) 植物細(xì)胞吸水第三節(jié) 根系對水分的吸收第四節(jié) 蒸騰作用第五節(jié) 植物體內(nèi)水分運(yùn)輸 第六節(jié) 合理灌溉的生理根底 1三、 水分在植物生命活動(dòng)中的作用(一水是原生質(zhì)的主要成分(二水是許多代謝過程的反響物質(zhì)(三水是生化反響和植物對物質(zhì)吸收運(yùn)輸?shù)娜軇?(四水能使植物保持固有姿態(tài)(五細(xì)胞分裂及伸長都需要水分(六水還可以通過水的理化性質(zhì)調(diào)節(jié)植物周圍的環(huán)境，這就是水對植物的生態(tài)作用。三、 水分在植物生命活動(dòng)中的作用3植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用 不被原生質(zhì)膠體吸附的，能自由移動(dòng)并起溶劑作用的水。 被原生質(zhì)膠粒緊密吸附的或存在于大分子結(jié)合空間的水，不能自由移

2、動(dòng)，也不起溶劑作用的水。自由水：束縛水：4植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用自由水越高，代謝活動(dòng)越活潑，但抗性減弱；束縛水越高，代謝活動(dòng)減弱，但抗性增強(qiáng)。通常以自由水/束縛水的比值做為衡量植物代謝強(qiáng)弱和植物抗逆性大小的指標(biāo)之一。5水與植物關(guān)系包括兩方面：生理需水：直接滿足植物生命活動(dòng)的所需的水。生態(tài)需水：通過改變栽培環(huán)境，特別是土壤條件，從而間接地對植物產(chǎn)生影響的水分。6第二節(jié) 植物細(xì)胞吸水一、擴(kuò)散二、集流三、滲透吸水：7擴(kuò)散diffusion：氣體分子、水分子、溶質(zhì)分子都有從較高化學(xué)勢向較低化學(xué)勢即濃度高向濃度低的方向運(yùn)轉(zhuǎn)移動(dòng)，直到整個(gè)空間均勻分布的趨勢稱擴(kuò)散。擴(kuò)散與物質(zhì)濃度有關(guān)。適于短距離運(yùn)輸8集流：

3、液體中成群原子或分子在壓力梯度 水溶液中那么是水勢梯度作用下共同移動(dòng)的現(xiàn)象。集流與物質(zhì)濃度無關(guān)，與溶質(zhì)勢無關(guān)。如水在木質(zhì)部中遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。9水孔蛋白aquaporin, AQP是指細(xì)胞膜上能選擇性地高效轉(zhuǎn)運(yùn)水分子的水通道蛋白細(xì)胞水集流是通過膜上水孔蛋白形成水通道101.水勢：在相同溫度、壓力下，體系中水與純水之間每偏mol體積水的自由能之差。用w 表示，單位為帕Pa。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，純水水勢=0 11(二)、滲透作用滲透作用：osmosis水分子透過半透膜從水勢高的系統(tǒng)向水勢低的系統(tǒng)移動(dòng)的作用稱滲透作用。滲透系統(tǒng)-半透膜以及由它隔開的兩側(cè)水勢不同的溶液，即水勢差和半透膜。 12(三)、植物細(xì)胞是一個(gè)

4、滲透系統(tǒng)1、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)質(zhì)膜和液泡膜大液泡13質(zhì)壁別離(plasmolysis)14 質(zhì)壁別離復(fù)原(deplasmolysis)15四植物細(xì)胞的水勢植物細(xì)胞水勢由三局部組成：滲透勢、壓力勢、襯質(zhì)勢。w = s+p+m+g在溫度不變的情況下161、s： 滲透勢s，是由于溶質(zhì)的存在而引起水的自由能下降的值，為負(fù)值，S-iCRT 。2、p：由于壓力存在而增加的水勢。 (在細(xì)胞中是細(xì)胞壁壓力) 一般壓力勢為正值，只有在特殊情況下如質(zhì)壁別離時(shí)p=0，強(qiáng)烈蒸騰時(shí)p0。173、m：(襯質(zhì)勢)：由于襯質(zhì)存在而引起水勢降低的數(shù)值。一般為負(fù)值 襯質(zhì)：親水層外表能吸附水的物質(zhì)183、m： 19 成熟植物細(xì)

5、胞 m 0 w=s+p 風(fēng)干種子 mp+s , w=m 質(zhì)壁別離的細(xì)胞 p=0 w=s 20水的移動(dòng)方向 水的移動(dòng)方向由水勢決定，由水勢高的地方移向水勢低的地方21三、根系吸水機(jī)理 主動(dòng)吸水 被動(dòng)吸水22一主動(dòng)吸水主動(dòng)吸水由于根系生理活動(dòng)而引起的吸水過程叫主動(dòng)吸水。2 根壓233 根壓的存在可以通過下面兩種現(xiàn)象證明:(1) 傷流 :(2)吐水24二、被動(dòng)吸水被動(dòng)吸水：由于枝葉蒸騰引起的根部吸水，叫被動(dòng)吸水。吸水的動(dòng)力來自于蒸騰拉力，與植物根的代謝活動(dòng)無關(guān)。被動(dòng)吸水是植物吸水的主要方式。蒸騰拉力：由于蒸騰作用產(chǎn)生一系列水勢梯度使導(dǎo)管中水分上升的力量稱為蒸騰拉力。25二土壤通氣狀況摻砂改土，施用腐

6、熟的有機(jī)肥，水稻中耕耘田、排水露田、松土等三土壤水分狀況四土壤溶液濃度防燒苗一土壤溫度四、影響根吸水的土壤條件26水分的運(yùn)輸動(dòng)力有兩種：根壓和蒸騰拉力為什么水在管導(dǎo)中能連續(xù)不中斷？27蒸騰拉力g張力內(nèi)聚力水沿導(dǎo)管上升機(jī)制蒸騰拉力-內(nèi)聚力-張力學(xué)說(內(nèi)聚力學(xué)說) 由于水的內(nèi)聚力大于張力，還由于水與輸導(dǎo)組織間有強(qiáng)的附著力，所以水柱不會中斷而使水分向上運(yùn)輸.28第四節(jié) 蒸騰作用一、蒸騰作用的概念、意義二、蒸騰作用的途徑及指標(biāo)三、蒸騰作用的氣孔調(diào)節(jié)四、蒸騰作用的非氣孔調(diào)節(jié)五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)29 水分以氣態(tài)形式通過植物體 外表散失到體外的過程。一、蒸騰作用的概念、意義一蒸騰作用transp

7、iration:30二蒸騰作用的指標(biāo) 1蒸騰速率 (蒸騰強(qiáng)度):單位時(shí)間單位葉面積蒸騰的水量2蒸騰比率TR (蒸騰效率 表示指植物在一定生長期內(nèi)所積累的干物質(zhì)與蒸騰失水量之比。 常用g.kg-1表示。3蒸騰系數(shù)WUE又稱為需水量。植物在一定生長時(shí)期內(nèi)的蒸騰失水量與積累的干物質(zhì)量之比。31五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)二蒸騰作用的人工調(diào)節(jié)1、減少蒸騰面積如移栽時(shí)去掉枝葉等2、降低蒸騰速率如搭棚遮蔭等3、使用抗蒸騰劑32第五節(jié) 合理灌溉的生理根底 一、作物需水規(guī)律二、合理灌溉指標(biāo)三、灌溉方法33第六節(jié) 合理灌溉的生理根底 一、作物需水規(guī)律1、不同植物需水量不同植物需水量=生物產(chǎn)量蒸騰系數(shù)34第六

8、節(jié) 合理灌溉的生理根底 一、作物需水規(guī)律2、同一植物在不同發(fā)育期需水量不同3、水分臨界期critical period of water：作物一生中對水分缺乏最敏感、最易受害的時(shí)期稱。35在水分臨界期，作物不但對缺水最敏感，而且還由于這一時(shí)期生長較快，對水分利用率較高即蒸騰系數(shù)較低，因此灌溉時(shí)應(yīng)特別注意保證水分臨界期的水分供給。第六節(jié) 合理灌溉的生理根底 一、作物需水規(guī)律3、水分臨界期：36第 二 章植物的礦質(zhì)營養(yǎng)372、必需元素的三條標(biāo)準(zhǔn)：1缺乏該元素，那么植物生長發(fā)育受阻，不能完成其生活史；2缺乏該元素，那么會表現(xiàn)出專一的缺素癥，只有參加該元素，才可恢復(fù)正常，其功能不能為其它元素代替；3該

9、元素在植物營養(yǎng)生理功能上是直接參與植物代謝作用，不是間接的。383、植物必需元素種類：1大量元素(major element)：9種C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S特點(diǎn)：植物需求量大，在植物體內(nèi)含量高的元素。占干重0.1%以上.(2)微量元素(minor element)：8種Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mg、Cl、Ni特點(diǎn)：植物需求量甚微，在植物體內(nèi)含量非常低的元素。占干重0.01%以下。但不可缺之。393有益元素beneficial element)：Si、 Al、Na、Se、I、Co特點(diǎn)：有促進(jìn)植物生長發(fā)育作用40二、大量元素的生理功能及缺素癥三、微量元素的生理功能及缺素癥四、有益

10、元素和稀土元素的生理功能五、有害元素41N、P、K、Mg、Zn斑點(diǎn)出現(xiàn)易否老組織先出現(xiàn)新嫩組織先出現(xiàn)病癥部位42新葉淡綠，老葉黃化枯焦、早衰缺N莖葉暗綠或呈紫紅色，生育延長缺P不易出現(xiàn)N、P脈間失綠-K葉尖、邊緣先焦枯，有斑點(diǎn)葉小簇生，葉脈兩側(cè)先現(xiàn)斑點(diǎn)易出現(xiàn)KZnMg葉脈間明顯失綠，有斑點(diǎn)或塊-Zn-Mg43B、Ca、Fe、S、Mo、Mn、Cu頂芽是否易枯死新生組織先出現(xiàn)44易枯死B、 Ca葉尖彎鉤狀，粘邊，難伸展-Ca莖葉柄變粗、脆、易裂，花發(fā)育不正常-B不易枯死SMnCuFeMo新葉黃化，失綠均一脈間失綠，有小棕色點(diǎn)，組織易壞死幼葉萎焉，有白色斑點(diǎn)，組織易壞死脈間失綠，至整片葉淡黃或蒼白葉

11、片生長畸形，斑點(diǎn)散布整個(gè)葉片-S-Mn-Cu-Fe-Mo45二、根對礦質(zhì)元素的選擇性吸收1、對同一溶液中不同離子有選擇吸收2、對同一鹽的陰離子和陽離子吸收比例不同46三、單鹽毒害toxicity single salt和離子拮抗ion antangonism植物生長在只有一種金屬離子的單鹽中如KNO3溶液 ，不久即受到毒害以致死亡的現(xiàn)象，叫單鹽毒害。47一般而言，只有外液各種離子的濃度和比例適當(dāng)時(shí)，植物才能良好生長。能使植物正常生長發(fā)育的溶液叫平衡溶液balanced solution)48第四節(jié)、合理施肥的生理學(xué)根底一、作物需肥規(guī)律1、不同作物對礦質(zhì)元素需求的絕對量和相比照例不一樣。2、同一

12、作物不同生長時(shí)期所需的礦質(zhì)元素大不一樣需要分期追肥和看苗追肥。49第三章 光合作用第一節(jié) 光合作用的意義第二節(jié) 光合作用的細(xì)胞器葉綠體第三節(jié) 原初反響第四節(jié) 光合電子傳遞與光合磷酸化第五節(jié) 碳同化第六節(jié) 光合作用產(chǎn)物 第七節(jié) 影響光合作用的因素 第八節(jié) 光合作用與提高產(chǎn)量關(guān)系 第九節(jié) 同化物的運(yùn)輸與分配 50四、光合作用的測定方法 紅外線CO2分析法： 氧電極法： 半葉改進(jìn)法： 51第二節(jié) 光合作用的細(xì)胞器葉綠體一、葉綠體的結(jié)構(gòu) 二、葉綠體的成分 三、葉綠體色素 葉綠體色素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 葉綠體色素的性質(zhì) 葉綠素的合成 521、被膜(chloroplast enveope) 雙層膜起著保持細(xì)胞器內(nèi)

13、環(huán)境相對穩(wěn)定，使葉綠體具相對獨(dú)立性，調(diào)節(jié)葉綠體與細(xì)胞質(zhì)間物質(zhì)交換的作用，調(diào)節(jié)光能利用。一、葉綠體的結(jié)構(gòu) 2、類囊體thylakoid光合膜，分兩類 基粒grannum 基質(zhì)片層(stroma lamella) 3、基質(zhì)53基粒類囊體垛疊的生理意義： 基粒垛疊使捕獲光能的面積增大，有利于光能的吸收，垛疊使捕獲光能的機(jī)構(gòu)高度密集，更有效地傳遞光能，加速光化反響速率，另外，垛疊也使酶更加集中，猶如一個(gè)長的代謝傳送帶，使代謝順利進(jìn)行。54三、葉綠體色素 葉綠體色素的結(jié)構(gòu)1、葉綠素Chla呈藍(lán)綠色Chlb呈黃綠色55三、葉綠體色素 葉綠體色素的結(jié)構(gòu)1、葉綠素1、 葉綠素：葉綠素分子由一 個(gè)卟啉環(huán)和一個(gè)長

14、的疏水的葉綠醇組成， 卟啉環(huán) 由四個(gè)含氮的吡咯環(huán)構(gòu)成，Mg離子位于卟啉環(huán)中央。56葉綠體色素能吸收光能的原因葉綠體色素有很多不飽和鍵，使葉綠體色素分子具有單雙鍵交替系統(tǒng)，形成一個(gè)龐大的共軛體系。葉綠素分子的中央鎂離子容易被光激發(fā)，引起電子得失。57類胡蘿卜的作用輔助葉綠素吸收光能 保護(hù)葉綠素免受強(qiáng)光破壞 秋天葉子變黃原因之一是秋天氣溫逐漸降低，葉綠素和類胡蘿卜素合成都降低，但此時(shí)光照仍然較強(qiáng)，失去類胡蘿卜素的保護(hù)，葉綠素大量受破壞，葉綠素破壞合成，而類胡蘿卜素較穩(wěn)定，因此葉子就變黃。 58為什么在植物暗室中可用綠燈照明？59葉綠體色素的性質(zhì) 1、溶于有機(jī)溶劑 2、選擇地吸收光 3、葉綠素中Mg

15、不穩(wěn)定，易被轉(zhuǎn)換。 4、熒光(fluorescence)現(xiàn)象 604、熒光(fluorescence)現(xiàn)象 葉綠素?zé)晒猬F(xiàn)象:葉綠素溶液在透射光下呈綠色,而在反射光下呈深紅色稱 61光合作用分三個(gè)步驟： 1、原初反響這個(gè)過程完成了光能吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換為電能的過程hve 2、電子傳遞與光合磷酸化過程這個(gè)過程把電能轉(zhuǎn)化為活潑化學(xué)能貯藏在ATP、NADPH中 3、碳同化這個(gè)過程完成了CO2的吸收、固定、復(fù)原，將活潑的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定化學(xué)能貯藏在有機(jī)物中。 ATP+CO2CH2On 62 原初反響：是光合作用的最初反響，是光合色素吸收光能所引起光物理和光化學(xué)反響的過程。一、原初反響概念 63輔助色素和作

16、用中心色素 作用中心色素reaction center pigment,又叫主要色素，用P表示：作用中心色素指具有光化學(xué)活性，可將光能轉(zhuǎn)化為電能的少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素分子，是光合作用中直接參與光化學(xué)反響的色素，含量少，只包括少數(shù)的葉綠素aChla 即吸收頂峰為700nm和680nm的葉綠素a，用P700、P680表示 二、色素在原初反響中的作用 64三、光合作用中心 光合作用中心：指在葉綠體或載色體中進(jìn)行光合作用原初反響的最根本的色素蛋白結(jié)構(gòu)或者說是原初反響的最小單位。它包括至少一個(gè)中心色素分子P、一個(gè)原初電子受體A、一個(gè)次級電子供體D。 65一、雙光系統(tǒng)1、紅降現(xiàn)象：當(dāng)用波長大于685nm遠(yuǎn)

17、紅光照射植物時(shí)，葉綠體雖仍吸收光，但光合效率急劇下降，這種現(xiàn)象稱紅降現(xiàn)象。 第四節(jié) 光合電子傳遞與光合磷酸化66一、雙光系統(tǒng)2、雙光增益效應(yīng)或愛默生效應(yīng)：兩種光波照射植物，長波紅光之外加上短波紅光能促進(jìn)光合效率增加的現(xiàn)象叫雙光增益 。1、紅降現(xiàn)象：67二、光合鏈光合鏈：指定位在光合膜上，上多個(gè)電子傳遞體組成的電子傳遞總軌道。68電子傳遞是定向的，有三種電子傳遞方式 、電子走向1、非環(huán)式電子傳遞(noncyclic electron transport)，也叫Z鏈。 圖電子走向有兩處相反，從高走向低，即P680P*680 P700P*700，這是因?yàn)镻接受光能受激發(fā)的緣故。 在這種電子傳遞過程中

18、發(fā)生了水光解，釋放氧氣和ATP、NADPH的形成 ，有兩個(gè)光系統(tǒng)參與非環(huán)式電子傳遞：指水中的電子經(jīng)PS 與PS一直傳到NADP+的電子傳遞途徑692、環(huán)式電子傳遞(cyclic electron transport) 指PS中電子由經(jīng)Fd、PQ、Cytb/f、PC等電子傳遞體返回PS的電子傳遞途徑不發(fā)生水光解，也不形成NADPH，只形成ATP 703、假環(huán)式電子傳遞(pseudocyclic electron transport)指水中的電子經(jīng)PS 與PS傳給Fd后再傳給O2的電子傳遞途徑71、水光解 希爾反響：離體葉綠體在有氫受體存在情況下照光，可以釋放O2的過程叫，氫受體叫希爾氧化劑。 膜

19、內(nèi)側(cè)，PS 水光解：在基粒中，在PS參與下，利用光能，伴隨光合作用的非環(huán)式電子傳遞，將水裂解為氧、質(zhì)子和電子的過程72、光合磷酸化 葉綠體或載色體在光下把無機(jī)磷和ADP轉(zhuǎn)化為ATP，形成高能磷酸鍵的過程叫 光合磷酸化1、 機(jī)理化學(xué)滲透學(xué)說：73化學(xué)滲透學(xué)說： 膜對質(zhì)子和電子具有選擇透過性，類囊體的電子傳遞中，PQ有親脂性，可在膜內(nèi)移動(dòng)，傳遞質(zhì)子和電子，而其它傳遞體如Fe-S蛋白，Cytf、PC和Fd等只傳遞電子而不傳遞質(zhì)子。在光下PQ將傳來的電子繼續(xù)傳給Fe-S蛋白的同時(shí)，又從膜外間質(zhì)中獲得H+，釋放在膜內(nèi)類囊體空間；此外水在膜內(nèi)側(cè)也釋放H+，因此膜內(nèi)H+濃度高而膜外低，膜內(nèi)電位較正而膜外交負(fù)

20、。于是膜內(nèi)外產(chǎn)生電位差和質(zhì)子濃度差二者合稱質(zhì)子電動(dòng)勢差。H+沿濃度梯度返回膜時(shí)，在ATPase催化下，使ADP和Pi脫水形成ATP。 74 uncycle photophosphorylation 非環(huán)式光合磷酸化：與非環(huán)式電子傳遞相偶連的ATP的形成叫 cycle photophosphorylation 環(huán)式光合磷酸化:與環(huán)式電子傳遞相偶連的ATP的形成叫 pseudocyclic photophosphorylation假環(huán)式光合磷酸化:與假環(huán)式電子傳遞相偶連的ATP的形成叫光合磷酸化的三種形式75Homework:比較三種光合磷酸化的異同點(diǎn)the difference of Noncy

21、cle photophosphorylationcycle photophosphorylationpseudocyclic photophosphorylationproductionATP, NADPH, O2ATP, photosystemPS, PSPSPS, PSATP, O2-.Cycle systemOpe closeopemain76第五節(jié) 碳同化一、C3 途徑二、光呼吸三、 C4 途徑四、CAM 途徑77 C3途徑特點(diǎn) C3途徑中固定CO2的酶： Rubisco 固定CO2初受體： RuBp 固定CO2的初產(chǎn)物： 3-PGA 光合作用的初產(chǎn)物：3-PAG 完成場所：葉綠體的基

22、質(zhì)中 CO2:ATP:NADPH=1:3:278(3-PGA)acid)1,5-二磷酸核酮糖RuBP羧化酶加氧酶3-磷酸甘油酸Mg 羧化一、C3 途徑79DHAP) 復(fù)原80 RuBp再生81二、光呼吸 光呼吸：植物的綠色細(xì)胞在照光條件下吸收O2，放出CO2，需葉綠體參與的過程叫光呼吸。82二、光呼吸 Rubisco具有雙重催化性質(zhì)，當(dāng)CO2相對濃度高而O2濃度低時(shí)，Rubisco能催化RuBP與CO2結(jié)合，發(fā)生RuBP羧化作用，當(dāng)CO2相對濃度低而O2濃度高時(shí)，Rubisco催化RuBP與O2結(jié)合，發(fā)生RuBP加氧作用。 83二、光呼吸 光呼吸的特點(diǎn)： 光呼吸應(yīng)在光下，與光合作用同時(shí)進(jìn)行這是

23、因?yàn)镽ubisco是光激活酶，乙醇酸來自光合碳循環(huán)的中間產(chǎn)物。 光呼吸在三個(gè)細(xì)胞器中完成，即葉綠體、過氧化物體、線粒體。 光呼吸是在葉綠體和過氧化物體中吸收O2產(chǎn)生，又在線粒體中釋放CO2。 光呼吸是個(gè)耗能過程。 84 C3植物、C4植物結(jié)構(gòu)不同 C4植物 C3植物 葉結(jié)構(gòu)海綿組織與柵欄組織差異不大海綿組織與柵欄組織差異較大維管束鞘細(xì)胞(BSC) 體積大，有葉綠體，含RuBpcase 體積小，無或少葉綠體 葉肉細(xì)胞 (MC) 排列緊密，含PEPcase不含Rubisco排列疏松含葉綠體 RubiscoMC與BSC排列 呈花環(huán)狀 無花環(huán)結(jié)構(gòu) 淀粉積累部位 維管素鞘細(xì)胞 葉肉細(xì)胞 葉肉細(xì)胞和維管束

24、鞘細(xì)胞 豐富的胞間連絲 少胞間連絲 85 C4途徑特點(diǎn) C4植物的光合作用在葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞中完成。 C4途徑起到CO2泵的作用。 C4植物存在兩條途徑C3途徑、C4途徑。C4植物中最終有機(jī)物的生成還是要通過C3途徑。 C4途徑中第一次固定CO2的酶是PEPcase 固定CO2初受體是PEP 固定CO2的初產(chǎn)物是草酰乙酸86CO2:ATP:NADPH=1:5:287 CAM植物形態(tài)及生理特征 分布：干旱少水地區(qū) 形態(tài)：莖肥厚，肉質(zhì)多，是大體積和小外表積的配合，利于貯存水分減少水分散失。 特征：白天氣孔關(guān)閉，晚上氣孔開放。 88OAAMalPyr PEP CAM過程 89 CAM特點(diǎn)： C

25、AM植物中含兩條途徑：C3途徑、CAM途徑。CAM途徑只起暫固定CO2的作用，單獨(dú)CAM不能合成有機(jī)物。 CAM植物固定CO2與合成有機(jī)物在不同時(shí)間進(jìn)行。 CAM植物晚上液泡酸度大，細(xì)胞質(zhì)PH高，白天液泡酸度小，細(xì)胞質(zhì)PH低。 CAM光呼吸速率較低。90表3-4 C3植物、C4植物和CAM植物的某些光合特征和生理特性 特 征 C3植物 C4植物 CAM植物 葉結(jié)構(gòu) 維管束鞘不興旺，周 維管束鞘興旺，周圍 維管束鞘不興旺， 圍葉肉細(xì)胞排列疏松 葉肉細(xì)胞排列緊密 葉肉細(xì)胞的液泡大葉綠體 只有葉肉細(xì)胞 葉肉細(xì)胞有正常葉綠體， 只有葉肉細(xì)胞 有正常葉綠體 維管束鞘細(xì)胞有葉綠體 有正常葉綠體 但基粒無或

26、不興旺葉綠素a/b 約3:1 約4:1 3:1CO2補(bǔ)償點(diǎn) 3070 10 光照下:0200，(CO2ppm) 黑暗中:5光合固定CO2的途徑 只有卡爾文循環(huán) C4途徑和卡爾文循環(huán) CAM途徑和卡爾文循環(huán)CO2最初受體 RuBP PEP 光下:RuBP；黑暗中:PEP光合作用最初產(chǎn)物 PGA OAA 光下:PGA；黑暗中:OAAPEP羧化酶活性 0.300.35 1618 19.2()強(qiáng)光下的凈光合 1535 4080 14速率(mgCO2/dm2.h)光呼吸 多，易測出 很少，難測出 很少，難測出同化產(chǎn)物分配 慢 快 不等蒸騰系數(shù) 450950 250350 光下150600;暗中18100

27、91一、葉綠體代謝產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn) 三、蔗糖與淀粉的合成與調(diào)節(jié) 四、環(huán)境對光合產(chǎn)物的調(diào)節(jié) 蔗糖的合成 淀粉的合成 淀粉、蔗糖的合成部位 淀粉、蔗糖合成的調(diào)節(jié) 二、植物代謝中間產(chǎn)物的庫92容易透過葉綠體雙層被膜 CO2、O2、Pi、H2O、PGA、DHAP、AA、雙羧酸等可透過葉綠體膜但速度極慢ATP、ADP、葡萄糖、果糖等不能透過葉綠體膜蔗糖、RuBp、 NADP+、 NADPH、 PPi 等一、葉綠體代謝產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn) 93一、葉綠體代謝產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn) 在葉綠體內(nèi)膜上的運(yùn)轉(zhuǎn)物質(zhì)的特殊載體：磷酸運(yùn)轉(zhuǎn)器、雙羧酸運(yùn)轉(zhuǎn)器、乙醇酸運(yùn)轉(zhuǎn)器等 94一、葉綠體代謝產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn) 磷酸運(yùn)轉(zhuǎn)器：存在于膜上的運(yùn)轉(zhuǎn)物質(zhì)的特殊載體，葉綠體每運(yùn)

28、出一個(gè)磷酸酯(如TP)就有一個(gè)正磷酸離子(Pi)從細(xì)胞質(zhì)中運(yùn)回葉綠體。 95植物通過葉綠體膜上的各種穿梭，為各種合成代謝提供足夠的復(fù)原劑(NADPH)和能量(ATP)。96一、葉綠體代謝產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn) PGA-DHAP穿梭 (TPT)Mal-OAA穿梭Mal-Asp穿梭97植物通過葉綠體膜上的各種穿梭， 將復(fù)原性物質(zhì)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)，在細(xì)胞質(zhì)中再通過將復(fù)原性的物質(zhì)氧化，同時(shí)將輔助因子復(fù)原，從而為細(xì)胞質(zhì)提供輔因子98TP卡爾文循環(huán)淀粉蔗糖繼續(xù)Chp細(xì)胞質(zhì)99(G)nG-G-G-G-G-G-淀粉合成淀粉的能量供給者是ATP葡萄糖基供體是ADPGGF-G-F-蔗糖葡萄糖基供體是UDPG合成蔗糖的能量供給者是UT

29、P合成場所：細(xì)胞質(zhì)合成場所：葉綠體和質(zhì)體100四、環(huán)境對光合產(chǎn)物的調(diào)節(jié) 1、光強(qiáng)2、光質(zhì)強(qiáng)光有利于碳水化合物的合成與積累 ，弱光有利于氨基酸、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸的合成與積累 紅光有利于碳水化合物的合成與積累；蘭光有利于氨基酸、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸的合成與積累。 101第七節(jié) 影響光合作用的因素 一、測定光合作用效率的指標(biāo) 二、影響光合作用的內(nèi)部因素 三、影響光合作用的外部因素 、葉齡、葉結(jié)構(gòu) 光 CO2濃度 溫度 水分 礦質(zhì)元素、源與庫的關(guān)系 102一、測定光合作用效率的指標(biāo) 光合速率：單位時(shí)間單位葉面積同化CO2的摩爾數(shù)，或產(chǎn)生干物質(zhì)的量。是衡量光合作用大小的指標(biāo)，也稱光合強(qiáng)度或光合效率。單位molC

30、O2s-1m-2。 總光合速率：植物在光下實(shí)際同化的CO2量。 凈光合速率：植物實(shí)際同化CO2量減去呼吸釋放CO2的量。 作物產(chǎn)量即為凈光合速率。 103、葉結(jié)構(gòu) 二、影響光合作用的內(nèi)部因素 主要由遺傳因素控制，環(huán)境也會對其產(chǎn)生影響104二、影響光合作用的內(nèi)部因素 、源與庫的關(guān)系 1、源source：植物制造和輸出同化產(chǎn)物的部位或器官。 2、庫sink：植物吸收消耗同化物的部位或器官。 3、源與的協(xié)調(diào)十分重要，二者相互依存。 疏花疏果 105三、影響光合作用的外部因素 光1、光強(qiáng) 106光補(bǔ)償點(diǎn)(light compensation point ):隨著光強(qiáng)的增高，光合速率相應(yīng)提高，當(dāng)?shù)竭_(dá)某一

31、光強(qiáng)時(shí)，葉片的光合速率與呼吸速率相等，凈光合速率為零，這時(shí)的光強(qiáng)稱為光補(bǔ)償點(diǎn)。107植物光補(bǔ)償點(diǎn)并非固定不變，它可隨環(huán)境條件改變而改變。 溫度對其影響較大。 CO2濃度越高，植物光補(bǔ)償點(diǎn)也會下降。 溫度上升，光補(bǔ)償點(diǎn)會有所上升，因?yàn)楹粑涌欤袡C(jī)物消耗快。因此在溫室栽培作物時(shí)，在光線較弱的情況下，要注意保持適當(dāng)溫度以防止高溫使光補(bǔ)償點(diǎn)上升，有利于有機(jī)物積累。108在一定范圍內(nèi)(低光強(qiáng)區(qū))，光合速率隨光強(qiáng)增加而呈比例增加；超過一定光強(qiáng)后，光合速率增加變慢；光飽和現(xiàn)象:一定范圍內(nèi)光合速率隨光照強(qiáng)度增大而增大，當(dāng)光照達(dá)一定程度時(shí)提高光照強(qiáng)度，光合速率不再增加，這種現(xiàn)象稱光飽和現(xiàn)象。光飽和點(diǎn)(ligh

32、t saturation point)開始到達(dá)光合速率最大值時(shí)的光強(qiáng)稱為光飽和點(diǎn)。109達(dá)光飽和后，假設(shè)光強(qiáng)繼續(xù)升高，越過一定值，會使光合組織受破壞，光合速率反而下降，這種現(xiàn)象叫光抑制。 ；光抑制photoinhibition：當(dāng)植物光合機(jī)構(gòu)接受的光能超過它所能利用的量時(shí)，引起光合效率降低的現(xiàn)象叫光抑制。 110三、影響光合作用的外部因素 CO2濃度CO2吸收率CO2濃度CO2補(bǔ)償點(diǎn)CO2飽和點(diǎn)111CO2補(bǔ)償點(diǎn)(CO2 saturation point)：在光照下植物光合作用所吸收CO2與呼吸所釋放出的CO2達(dá)動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，外界中CO2濃度稱CO2補(bǔ)償點(diǎn)。即植物凈光合速率為0時(shí)環(huán)境中CO2的濃

33、度 CO2補(bǔ)償點(diǎn)不是固定不變，在溫度上升，光強(qiáng)較弱，水分虧缺，氧濃度上升時(shí)，CO2補(bǔ)償點(diǎn)會上升。 112CO2飽和點(diǎn)(CO2 saturation point)：在一定范圍內(nèi)，植物凈光合速率隨CO2濃度增加而增加，但到達(dá)一定程度時(shí)，再增加CO2濃度，凈光合速率不會再增加，這時(shí)CO2濃度稱CO2飽和點(diǎn)。113三、影響光合作用的外部因素 溫度光合作用有溫度三基點(diǎn)。晝夜溫差: 水分 礦質(zhì)元素114第八節(jié) 光合作用與提高產(chǎn)量關(guān)系 一、光能利用率： 二、光合作用與產(chǎn)量的關(guān)系 三、提高光能利用率的途徑 115一、光能利用率： 光能利用率：單位面積光合產(chǎn)物所含能量與照射到同面積土地上日光能之比。 10116

34、二、光合作用與產(chǎn)量的關(guān)系 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量 =光合面積光合強(qiáng)度光合時(shí)間-呼吸消耗 經(jīng)濟(jì)系數(shù) 1117三、提高光能利用率的途徑 1、延長光合時(shí)間 2、增加光合面積3、提高光合效率 增加CO2濃度 降低光呼吸 118第九節(jié) 同化物的運(yùn)輸與分配 一、有機(jī)物運(yùn)輸途徑 二、有機(jī)物運(yùn)輸形式、方向和運(yùn)輸速率 四、有機(jī)物運(yùn)輸動(dòng)力五、有機(jī)物分配三、韌皮部裝載119 在共質(zhì)體質(zhì)外體交替進(jìn)行過程中常涉及一種轉(zhuǎn)移細(xì)胞TC起轉(zhuǎn)運(yùn)過渡作用。是伴胞中的一種。 TCtransfer cell)特點(diǎn)：細(xì)胞壁與質(zhì)膜內(nèi)突，形成許多折疊，使質(zhì)膜外表積增大，增加溶質(zhì)向外運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)的面積；質(zhì)膜折疊有效地促進(jìn)囊泡的吞并，加速物質(zhì)分泌或吸收。 120

35、長距離運(yùn)輸 植物體內(nèi)長距離運(yùn)輸系統(tǒng)為維管束系統(tǒng)。包括木質(zhì)部和韌皮部。 為什么樹怕剝皮？ 有機(jī)物的長途運(yùn)輸是通過韌皮部運(yùn)輸。這可以用環(huán)割試驗(yàn)證明。 121P_蛋白phloem protein：位于篩管的內(nèi)壁，構(gòu)成微管結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，具有ATPase活性，它利用水解ATP釋放能量推動(dòng)微管收縮、蠕動(dòng)，從而推動(dòng)物質(zhì)長距離運(yùn)輸。能把受傷篩管分子的篩孔堵塞，使韌皮部汁液不外流。122二、有機(jī)物運(yùn)輸形式、方向和運(yùn)輸速率 有機(jī)物運(yùn)輸形式：蔗糖 有機(jī)物運(yùn)輸方向：非極性雙向運(yùn)輸 但總方向是由制造器官運(yùn)向需求的器官，即從源到庫。 比集運(yùn)量SMT：單位時(shí)間內(nèi)通過單位韌皮部橫切面積的被運(yùn)物質(zhì)量。g -2hr-1 SMT

36、=運(yùn)轉(zhuǎn)干物質(zhì)量韌皮部(篩管)橫切面積時(shí)間=運(yùn)輸速度運(yùn)轉(zhuǎn)物濃度123四、有機(jī)物運(yùn)輸動(dòng)力壓力流動(dòng)學(xué)說124四、有機(jī)物運(yùn)輸動(dòng)力壓力流動(dòng)學(xué)說新壓力流學(xué)說：同化物在篩管內(nèi)運(yùn)輸是一種集流，它由源庫兩SE-CC復(fù)合體內(nèi)滲透作用所形成壓力梯度所驅(qū)動(dòng)的。壓力梯度的形成是由于源端光合同化物不斷向SE-CC復(fù)合體進(jìn)行裝卸，庫端同化物不斷從SE-CC復(fù)合體中卸出，以及韌皮部和木質(zhì)部之間水分不斷再循環(huán)引起的。 125五、有機(jī)物分配有機(jī)物分配受三個(gè)因素影響源的同化能力庫競爭能力運(yùn)輸能力126五、有機(jī)物分配 同化物分配規(guī)律：1、源庫 2、優(yōu)先分配給生長中心 生長中心競爭力強(qiáng) 摘心打頂、修剪、環(huán)割 3、就近供給 要注意保護(hù)農(nóng)

37、產(chǎn)品附近的葉片 4、縱向同側(cè)運(yùn)輸 5、有機(jī)物再分配利用 127五、有機(jī)物分配 同化物分配與產(chǎn)量的關(guān)系 ：提高產(chǎn)量一般通過調(diào)節(jié)庫強(qiáng)128Chapter4植物的呼吸作用 Respiration of plant129呼吸作用respiration:有機(jī)物在活細(xì)胞內(nèi)氧化分解為二氧化碳和水或分解為一些不徹底的氧化產(chǎn)物，并且伴隨著能量釋放的過程。Section 1呼吸作用的概念和生理意義130有氧呼吸aerobic respiration:活細(xì)胞在氧的參與下,把有機(jī)物徹底氧化分解,釋放CO2和H2O,同時(shí)釋放能量的過程無氧呼吸anaerobic respiration在無氧條件下,細(xì)胞把有機(jī)物分成成不徹

38、底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放能量的過程Section 1呼吸作用的概念和生理意義131一 糖酵解(Glycolysis)1 概念 指糖在細(xì)胞液中，分解成為丙酮酸并伴隨著生成ATP的過程。 又稱EMP途徑 132糖酵解1332糖酵解過程不需要O2參與3、EMP的特點(diǎn)：4EMP在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。51分子葡萄糖經(jīng)EMP循環(huán)凈產(chǎn)生2個(gè)ATP，2個(gè)NADH+H+ 。1344、EMP的生理意義 1 有氧呼吸與無氧呼吸的共同途徑2中間產(chǎn)物為其他代謝過程提供碳骨架(產(chǎn)物是丙酮酸，Pyr活潑，可通過不同代謝途徑生成不同的物質(zhì))。3可使生物體獲得生命活動(dòng)所需局部能量。4為糖異生作用提供根本途徑1356、丙酮酸的去向EMP

39、- anaerobic pathwayEMP-TCAAAUnder anaerobic conditionsPyrethanol、lactic acidAlaTCAUnder aerobic conditions136137 糖酵解+三羧酸循環(huán)的效率EMP: 1G 2丙酮酸 2ATP+2NADH+2H+ 2丙酮酸 2乙酰CoA 2NADH+2H+ TCA：2乙酰CoA 2CO2 2 (1ATP+ 3NADH+1FADH2)反響部位：線粒體 138 O2 ：O2不直接參與TCA循環(huán)，但只有在有O2條件下TCAC才能運(yùn)轉(zhuǎn)139(5) TCA的生物學(xué)意義 供給能量：多、最有效 分解代謝的中心： 物質(zhì)

40、互變的中心：中間產(chǎn)物提供原料,三羧酸循環(huán)是糖、脂和蛋白質(zhì)三大類物質(zhì)代謝與轉(zhuǎn)化的樞紐 140四 磷酸戊糖途徑Pentose Phosphate Pathway (PPP)Hexose Monophosphate Shunt (HMS) 己糖單磷酸支路141葡萄糖內(nèi)酯酶PPP途徑氧化反響6-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖脫氫酶6-磷酸葡萄糖酸內(nèi)酯6-磷酸葡萄糖酸5-磷酸核酮糖6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶非氧化反響1422、PPP特點(diǎn)： 每次循環(huán)脫下一個(gè)CO2，2對H+交給NADP+。氧化部位:PPP在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。氧化復(fù)原輔酶不是NAD而是NADP 即氫受體為NADP+。 直接氧化脫羧。1433、PPP生理意

41、義： PPP產(chǎn)生的NADPH可為生物合成作用提供H源。PPP過程的中間產(chǎn)物可為細(xì)胞內(nèi)一些重要物質(zhì)合成提供原料。特別是核糖。PPP中間產(chǎn)物與光合作用C3途徑中間產(chǎn)物相同，二者可以聯(lián)系起來。144增強(qiáng)生物對環(huán)境適應(yīng)性(次生代謝 PPP在植物抗病上具有特殊作用。 PPP與器官脫落有關(guān)。 PPP與糖的有氧無氧分解相聯(lián)系當(dāng)EMP-TCAC酶系統(tǒng)受有害因素抑制時(shí)，PPP往往能代行正常的有氧呼吸，并能有效地供給生命活動(dòng)所需的能量。 PPP生理意義： 145PPP與EMP-TCA的調(diào)控 NAD+/NADP+比例受兩個(gè)因素影響： O2濃度。 NADPH的利用程度。1、酶濃度由兩條途徑中各自所需的酶濃度上下及酶活

42、性大小決定。2、 細(xì)胞中NAD+/NADP+比例。146糖分解的多樣性是物質(zhì)所表現(xiàn)出生物對環(huán)境的適應(yīng)性147呼吸鏈：呼吸代謝中間產(chǎn)物NADH/FADH2)脫下的電子和質(zhì)子(H+) ，沿一系列有順序排列的傳遞體(酶)傳遞，最后傳遞到分子氧O2而形成H2O的總軌跡叫呼吸鏈。Section 3 電子傳遞鏈(呼吸鏈)148ATPATPATP魚藤酮抗霉素ACOCN-N2-NADH-Q復(fù)原酶琥珀酸-Q復(fù)原酶細(xì)胞色素復(fù)原酶細(xì)胞色素氧化酶149Section 4 氧化磷酸化1501、氧化磷酸化 -電子傳遞體系氧化磷酸化 生命動(dòng)力之源 與電子傳遞鏈相伴的ATP形成機(jī)制。底物水平磷酸化：在底物氧化過程中，因底物氧

43、化直接產(chǎn)生ATP的過程稱底物水平磷酸化1512 P/O比和ATP生成部位P/O比：當(dāng)一對電子通過呼吸鏈傳至氧所產(chǎn)生的ATP分子數(shù)。 NADH鏈產(chǎn)生ATP數(shù) = P/O = 2.5 ATP FADH鏈產(chǎn)生ATP數(shù) = P/O = 1.5ATP152ATP生成部位 NADH FMN(Fe-S) bc1c aa31/2O2 153糖酵解+三羧酸循環(huán)的效率EMP: 1G 2丙酮酸 2ATP+2NADH+2H+ =2+22.5(1.5)=57ATP2丙酮酸 2乙酰CoA 2NADH+2H+ =22.5=5ATPTCA：2乙酰CoA 2CO2 2 (1ATP+ 3NADH+1FADH2) =2(1+3 2

44、.5+1 1.5)=2 10=20ATP 3032ATP1543 機(jī)理 (3) 化學(xué)滲透假說 能量 H + ATP （ 濃度差/電勢差） 提出者：Mitchell,1961年,要點(diǎn)：155內(nèi)膜對H+不能自由透過遞H體有質(zhì)子泵作用遞H體和遞電子體交替排列ATP合成酶使H回流并將H + 中自由能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP156157電子傳遞系統(tǒng)在植物中存在有多條途徑 -酮戊二酸蘋果酸異檸檬酸 NADH FMNFe-S UQCytb Cytc1Cytc cytacyta3 O2丙酮酸 Fe-S FADH2 琥珀酸 乙醛酸 乙醇酸 異檸檬酸 酚葡萄糖-6-P NADPH 6-P-葡萄糖酸 谷胱甘肽抗壞血酸 交替氧化

45、酶乙醇酸氧化酶乙醇酸氧化酶多酚氧化酶抗壞血酸氧化酶細(xì)胞色素氧化酶158Terminal oxidase 末端氧化酶 在整個(gè)生物氧化反響系統(tǒng)的末端，起活化氧作用的酶，稱這種酶為末端氧化酶。159末端氧化酶多樣性 1、cytochrome oxidase 細(xì)胞色素氧化酶特點(diǎn)：它存在于線粒體嵴上；含F(xiàn)e；該酶在幼嫩組織中較活潑；該酶與氧的親和力最高；可被KCN、NaN3、CO所抑制；在氧化系統(tǒng)中有三個(gè)部位產(chǎn)生ATP，即P/O=2.5或P/O=1.5FADH160It is also called cyanide resistant oxidase也稱抗氰氧化酶，特點(diǎn)： 也含F(xiàn)e 存在于線粒體中； 電

46、子傳遞鏈為NADHFMNCoQO2電子從CoQ處直接傳遞給O2，因此只在NADHFMN處形成1個(gè)ATP，P/O=1。電子傳遞過程中能量大局部以熱能的形式散發(fā)到環(huán)境中；2、alterate oxidase交替氧化酶ATP161 抗氰呼吸放熱多。 對O2親和力大，但小于Cyt，所以一般情況下電子沿Cyt途徑進(jìn)行； 對CN不敏感，抗氰呼吸的抑制劑是水楊基氧肟酸SHAM。2、交替氧化酶162 3、ascorbic acid oxidase抗壞血酸氧化酶 存在于細(xì)胞質(zhì)中或與細(xì)胞壁相結(jié)合。 含Cu 它與GSSH、GSH相偶聯(lián)，并與PPP中產(chǎn)生的NADPH有關(guān)，但它不產(chǎn)生ATP。 163 存在于質(zhì)體、微粒體

47、中，含Cu。 多酚氧化酶和底物在細(xì)胞質(zhì)中是分隔開的，在植物受傷、衰老等環(huán)境下，膜破裂，造成該酶與底物接觸，呼吸加強(qiáng)。 傷呼吸：植物受傷時(shí)呼吸作用往往增強(qiáng)，增加的這局部呼吸叫。4、phenol oxidase酚氧化酶164植物染病時(shí)，多酚氧化酶活性加強(qiáng)，將酚醌，醌對病菌有毒性效應(yīng)蘋果、梨在切口處常呈褐色 紅茶搓揉、綠茶殺青、烤煙脫水4、phenol oxidase酚氧化酶1655、flavin oxidase黃素氧化酶(又稱黃酶)此酶對溫度不敏感與氧親和力低輔酶中不含金屬,存在于乙醛酸體中復(fù)原脂肪酸氧化脂肪酸FAD2+FADH2H2O2O2脫氫酶黃酶166植物體內(nèi)含有多種呼吸氧化酶的意義： 在一

48、定范圍內(nèi)適應(yīng)各種外界條件，保證植物正常生命活動(dòng)。 除Cyt外，其它幾種末端氧化都不是主要的末端氧化酶因?yàn)槠渌府a(chǎn)生ATP少； 與O2親和力低； 只有在正常途徑被抑制，其他途徑才占主導(dǎo)。 167section5 呼吸指標(biāo)及其影響因素一、 呼吸作用指標(biāo)：二、 影響呼吸的因素168一、 呼吸作用指標(biāo)：呼吸強(qiáng)度、呼吸熵、呼吸效率1、 呼吸強(qiáng)度：又叫呼吸速率，指植物材料單位鮮重、單位干重或單位蛋白氮，在一定時(shí)間內(nèi)所放出CO2的量mg或ml或所消耗O2的量mg或ml1692、 呼吸熵RQ：或稱呼吸系數(shù)，指植物在一定時(shí)間內(nèi)放出CO2量與吸收O2的量之比，一般用mol/mol表示，呼吸熵的生物學(xué)意義在于指示底

49、物性質(zhì)。一、 呼吸作用指標(biāo)：1、 呼吸強(qiáng)度：170影響呼吸商大小的因素主要有兩個(gè)方面：(1) 呼吸底物的性質(zhì) a.當(dāng)呼吸底物是碳水化合物，又被完全氧化時(shí)，RQ1。b.當(dāng)呼吸底物是富氫物質(zhì)時(shí)，氧化分解需氧較多，RQ1。1712、 呼吸熵RQ：一、 呼吸作用指標(biāo)：1、 呼吸強(qiáng)度：3、 呼吸效率：每消耗1g葡萄糖可合成生物大分子物質(zhì)的g數(shù)。 呼吸效率(%)=合成生物大分子的克數(shù)1g葡萄糖氧化100172二、 影響呼吸的因素、內(nèi)因種類、年齡、器官和組織173二、 影響呼吸的因素、外因1、溫度最低溫度、最適溫度、最高溫度呼吸最適溫光合最適溫174二、 影響呼吸的因素、外因2、O2濃度無氧呼吸熄滅點(diǎn)：無氧

50、呼吸停止進(jìn)行的最低氧含量10低于20 10氧飽和點(diǎn)：低氧濃度情況下，隨氧濃度的增，呼吸速率也增加。當(dāng)氧濃度增加至一定程度時(shí)，呼吸速率不再增加，達(dá)最大呼吸速率時(shí)的初氧濃度叫175二、 影響呼吸的因素、外因3、CO25%果蔬貯藏土壤板結(jié)、水澇種子休眠176二、 影響呼吸的因素、外因4、 水分5、 機(jī)械損傷原因是：機(jī)械損傷能破壞細(xì)胞中氧化酶及其底物的間隔，酚類化合物迅速被氧化，正常糖酵解和氧化分解加強(qiáng)。同時(shí)機(jī)械損傷還能促進(jìn)傷區(qū)組織或細(xì)胞恢復(fù)活潑的分生狀態(tài)，使基呼吸速率比原來正?；虺墒旖M織高得多，結(jié)果產(chǎn)生愈傷組織，因此在采收、包裝、貯藏、運(yùn)輸果蔬時(shí)應(yīng)盡可能防止機(jī)械損傷。 177section6 呼吸作

51、用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一、呼吸效率二、呼吸作用與抗病關(guān)系三、呼吸作用與作物栽培四、呼吸作用與糧食貯藏五、呼吸作用與果蔬貯藏178二、呼吸作用與抗病關(guān)系1、 染病后呼吸速率會上升 原因： 植物染病后產(chǎn)生DNP2,4-二硝基苯酚使氧化磷酸化解偶聯(lián)，導(dǎo)致無效呼吸。 染病使代謝加強(qiáng)，酚氧化酶上升。 染病后呼吸途徑改變 PPP加強(qiáng)，染病后呼吸速率提高，抗病能力強(qiáng)加。 section6 呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)179三、呼吸作用與作物栽培1、溫水浸種、催芽和播種2、果樹修剪，這項(xiàng)措施也是為了果樹的通風(fēng)透光。3、施肥。作物栽培中有許多生理障礙也是與呼吸有直接關(guān)系。 section6 呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)180四、呼吸作用與糧

52、食貯藏 降溫。 降低含水量，控制糧食含水量在國家規(guī)定的平安水以下。 平安水指糧食平安貯藏的最高含水量，不同地區(qū)、不同種類種子的平安水不同。section6 呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)181四、呼吸作用與糧食貯藏 降溫。 降低含水量，控制糧食含水量在國家規(guī)定的平安水以下。 平安水指糧食平安貯藏的最高含水量，不同地區(qū)、不同種類種子的平安水不同。 降低O2濃度。 化學(xué)法。H3Psection6 呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)182園藝其采后呼吸變化大致可分為兩類：躍變型和非躍變型。section6 呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)五、呼吸作用與果蔬貯藏采后天數(shù)CO2釋放量躍變型：成熟過程中呼吸有一急劇增長的趨勢，即有呼吸頂峰。如 蘋

53、果、梨、香蕉、芒果非躍變型：成熟過程中呼吸不出現(xiàn)呼吸頂峰如 荔枝、龍眼、柑桔、菠蘿183控制采收期。降低溫度。氣調(diào)。降低O2濃度，提高CO2濃度，充N2 ?；瘜W(xué)藥劑。預(yù)防機(jī)械損傷。 對于躍變型果實(shí)貯藏保鮮可采取產(chǎn)下措施：184細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)185概念：植物細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(signal transduction)：指細(xì)胞偶聯(lián)各種刺激信號(包括各種內(nèi)外源刺激信號與其引起的特定生理效應(yīng)之間的一系列分子反響機(jī)制。186信號轉(zhuǎn)導(dǎo)包括信號、受體、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)和反響等環(huán)節(jié)。187二、受體一概念 受體(receptor):指能夠特異地識別并結(jié)合信號、在細(xì)胞內(nèi)放大和傳遞信號的物質(zhì).第一節(jié) 信號與受體結(jié)合188二、受

54、體二、受體特征 特異性 高親和力 可逆性189二、受體二、受體特征 許多受體具有相似的結(jié)構(gòu)特征和催化活性。 許多受體都有7個(gè)疏水結(jié)構(gòu)域，配基結(jié)合位點(diǎn)可能位于其中某個(gè)結(jié)構(gòu)地域上或在細(xì)胞外區(qū)域。受體N端在細(xì)胞外，C端在細(xì)胞內(nèi)。190三、受體分類 細(xì)胞外表受體 細(xì)胞內(nèi)受體 第一節(jié) 接受信號191存在于亞細(xì)胞組分如細(xì)胞核、液胞膜等的受體三、受體分類 細(xì)胞外表受體 細(xì)胞內(nèi)受體 G蛋白連接受體 與酶偶聯(lián)的受體(蛋白激酶) 與離子通道偶聯(lián)的受體 第一節(jié) 接受信號192第二節(jié) 跨膜信號轉(zhuǎn)換 跨膜信號轉(zhuǎn)換(transmenbrane transduction)： 信號與細(xì)胞外表的受體結(jié)合后，通過受體將信號轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)

55、入細(xì)胞內(nèi)，這個(gè)過程稱193第二節(jié) 跨膜信號轉(zhuǎn)換 一、G蛋白連接受體發(fā)生的跨膜信號轉(zhuǎn)換 二、二元組分系統(tǒng)two-component system)194第二節(jié) 跨膜信號轉(zhuǎn)換 一、G蛋白連接受體發(fā)生的跨膜信號轉(zhuǎn)換 1.異源三聚體GTP結(jié)合蛋白G蛋白Heterotrimeric GTP binding protein 由三種亞基組成 2.小G蛋白(small G protein)又稱單體GTP酶 monomeric GTPase 屬單體GTP結(jié)合蛋白，相當(dāng)于亞基195G蛋白(G protein): 又稱信號轉(zhuǎn)換蛋白或偶聯(lián)蛋白。全稱為GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白GTP binding regulatory pr

56、otein,此類蛋白由于其生理活性有賴于三磷酸鳥苷GTP的結(jié)合以及具有水解GTP的活性而得名. G蛋白的信號偶聯(lián)功能是靠GTP的結(jié)合或水解所產(chǎn)生的變構(gòu)作用來完成的。 當(dāng)G蛋白與受體結(jié)合而被激活時(shí)，它就同時(shí)結(jié)合上GTP，繼而觸發(fā)效應(yīng)器，把胞間信號轉(zhuǎn)換成胞內(nèi)信號；而當(dāng)GTP水解為GDP后，G蛋白就回到原初構(gòu)象，失去轉(zhuǎn)換信號的功能。196二、植物中的雙元系統(tǒng)雙元系統(tǒng)的組成元件： 1.受體蛋白His protein kinase,HPK 2.應(yīng)答調(diào)控蛋白response-regulator protein,RR) 反響1：受體的自主磷酸化ATP+組氨酸激酶ADP+組氨酸激酶P反響2：應(yīng)答調(diào)控因子的磷酸

57、化組氨酸激酶P+應(yīng)答調(diào)控因子組氨酸激酶+應(yīng)答調(diào)控因子P反響3：應(yīng)答調(diào)控因子的去磷酸化應(yīng)答調(diào)控因子P應(yīng)答調(diào)控因子+Pi第二節(jié) 跨膜信號轉(zhuǎn)換197第三節(jié) 細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)形成網(wǎng)絡(luò) 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)：復(fù)雜而多樣的信號系統(tǒng)之間存在著相互作用。198第三節(jié) 細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)形成網(wǎng)絡(luò) 初級信號：細(xì)胞外信號稱 第二信使(second messenger):細(xì)胞內(nèi)容易擴(kuò)散傳播分子，它們參與將細(xì)胞外信息傳遞到細(xì)胞內(nèi)靶酶的過程199第三節(jié) 細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)形成網(wǎng)絡(luò) 一、Ca2+/CaM 二、IP3/DAG 三、蛋白質(zhì)可逆磷酸化200鈣調(diào)素(CaM)：鈣調(diào)素又稱鈣結(jié)合蛋白，是植物細(xì)胞內(nèi)鈣信號受體蛋白之一。作用：CaM 只有與

58、Ca2+結(jié)合才有活性。 植物的許多生理過程都有CaM的參與。如光、激素、環(huán)境脅迫、向重力性引起植物生理活動(dòng)改變的過程中都有CaM的參與。鈣信號系統(tǒng) 與鈣調(diào)素201肌醇磷脂信號系統(tǒng)肌醇磷脂是一類由磷脂酸與肌醇結(jié)合的脂質(zhì)化合物。主要以三種形式存在于植物質(zhì)膜上：磷脂酰肌醇、磷脂酰肌醇-4-磷酸PIP、和磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸PIP2。202以肌醇磷脂代謝為根底的細(xì)胞信號系統(tǒng)，是在胞外信號被膜受體接受后，以G蛋白為中介由質(zhì)膜中的磷脂酶 CPLC水解PIP2，生成肌醇-1，4，5-三磷酸IP3和二酰甘油DAG兩種信號分子。 IP3通過調(diào)節(jié)Ca2+濃度，而DAG那么通過激活蛋白激酶CPKC傳遞信息。2

59、03第三節(jié) 細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)形成網(wǎng)絡(luò) 一、Ca2+/CaM 二、IP3/DAG 三、蛋白質(zhì)可逆磷酸化204蛋白質(zhì)的可逆磷酸化發(fā)生方式細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的末端組分常是一類能與DNA序列結(jié)合并調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子，其活性調(diào)節(jié)的主要途徑就是磷酸化作用。蛋白質(zhì)的磷酸化是由蛋白激酶protein kinase, PK)催化的，是胞內(nèi)信號的效應(yīng)器。植物中發(fā)現(xiàn)的蛋白激酶的作用表現(xiàn)在多種方面：向光性、抗寒、抗病、根部的向地性、光合作用、自交不親和性，以及細(xì)胞分裂等。其逆轉(zhuǎn)過程去磷酸化是由蛋白磷酸酶phosphatase, PP)催化的，它是信號傳遞的終止信號或一種逆向調(diào)節(jié)。205第八章 植物生長物質(zhì)第一節(jié)

60、 植物生長物質(zhì)的概念第二節(jié) 生長素類第三節(jié) 赤霉素類第四節(jié) 細(xì)胞分裂素類第五節(jié) 脫落酸第六節(jié) 乙烯第七節(jié) 激素間的相互關(guān)系第八節(jié) 其他生長調(diào)節(jié)物質(zhì)和植物生長調(diào)節(jié)劑206植物激素：植物生長調(diào)節(jié)劑：二、植物生長物質(zhì)的分類： Plant hormones , phytohormones 在植物體內(nèi)合成，并可以從合成部位運(yùn)送到作用部位，對生長發(fā)育產(chǎn)生顯著作的微量生理活性物質(zhì)。 plant growth regulators 不存在于植物體內(nèi)，具有植物激素活性的人工合成的物質(zhì)。又稱外源激素。 207三、植物激素的特點(diǎn)： 內(nèi)生性。 低濃度下即可對植物生長發(fā)育起要作用。 能移動(dòng)。 208四、植物激素的種類：