植物生理學(xué)知識總結(jié)

植物生理學(xué)知識總結(jié)植物生理學(xué)：研究植物生命活動規(guī)律的科學(xué)，內(nèi)容大致分為生長發(fā)育與形態(tài)建成、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)水分在植物生命活動中的作用水分是細(xì)胞質(zhì)的主要成分2)水分是代謝作用過程的反應(yīng)物質(zhì)3)水分是植物對物質(zhì)吸收和運輸?shù)娜軇?)水分能保持植物的固有姿態(tài)水勢：是每偏摩爾體積水的化學(xué)勢差(水分子從體系中逃逸的能力)注：純水的水勢定為零，溶液的水勢就成負(fù)值，溶液越濃，水勢越低滲透作用：水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)移動的現(xiàn)象滲透系統(tǒng)：一個具有液泡的植物細(xì)胞，與周圍溶液一起，便構(gòu)成了一個滲透系統(tǒng)根壓：靠根部水勢梯度使水沿導(dǎo)管上升的動力(包括傷流和吐水)傷流：由于根壓作用，從植物傷口或折斷的部位流出液體的現(xiàn)象吐水：由于根壓作用，從葉尖或葉邊緣的水孔流出液滴的現(xiàn)象蒸騰拉力：葉片蒸騰時，氣孔下腔附近的葉肉細(xì)胞因蒸騰失水而水勢下降，所以從旁邊細(xì)胞取得水分。同理，旁邊細(xì)胞又從另一個細(xì)胞取得水分，如此下去，便從導(dǎo)管要水，最后根部就從環(huán)境吸收水分，這種吸水的能力完全是由蒸騰拉力所引起的影響根系吸水的土壤條件土壤中可用水分2)土壤通氣狀況3)土壤溫度4)土壤溶液濃度蒸騰作用：是指水分以氣體狀態(tài)，通過植物體的表面(主要是葉片)，從體內(nèi)散失到體外的現(xiàn)象(分為角質(zhì)膜蒸騰和氣孔蒸騰)蒸騰作用的生理意義蒸騰作用是植物對水分吸收和運輸?shù)闹饕獎恿?)蒸騰作用對礦物質(zhì)和有機(jī)物的吸收，以及這兩類物質(zhì)在植物體內(nèi)的運輸都是有幫助的3)蒸騰作用能夠降低葉片的溫度氣孔——蒸騰過程中水蒸氣從體內(nèi)排到體外的主要出口，也是光合作用和呼吸作用與外界氣體交換的大門。氣孔運動主要受保衛(wèi)細(xì)胞的液泡水勢的調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)保衛(wèi)細(xì)胞水勢的途徑比較復(fù)雜。影響蒸騰作用的因素：外界條件a）光照一一光照促使氣孔開放，蒸騰作用增強(qiáng)b）空氣相對濕度一—空氣相對濕度增大，蒸騰作用減弱c）溫度——大氣溫度增高，蒸騰作用增強(qiáng)d）風(fēng)——微風(fēng)促進(jìn)蒸騰；強(qiáng)風(fēng)抑制蒸騰2）內(nèi)部因素a）氣孔頻度（每平方厘米葉片的氣孔數(shù)）b）氣孔大小c）葉片內(nèi)部面積大?。▋?nèi)部面積指細(xì)胞間隙的面積）必需元素1） 完成植物整個生長周期不可缺少的2） 在植物體內(nèi)的功能是不能被其他元素代替的3） 這種元素對植物體內(nèi)所起的作用是直接的溶液培養(yǎng)法：是在含有全部或部分營養(yǎng)元素的溶液中栽培植物的方法被動運輸：轉(zhuǎn)運過程順電化學(xué)梯度進(jìn)行，不需要代謝供給能量。主動運輸：轉(zhuǎn)運過程逆電化學(xué)梯度進(jìn)行，需要代謝供給能量。胞飲作用：細(xì)胞通過膜的內(nèi)陷從外界直接攝取物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的過程離子的選擇吸收：植物對同一溶液中不同離子或同一鹽分中的陰、陽離子吸收比例不同的現(xiàn)象單鹽毒害：任何植物，假若培養(yǎng)在某一單鹽溶液中，不久即呈現(xiàn)不正常狀態(tài)，最后死亡。影響根部吸收礦質(zhì)元素的條件1） 溫度在一定范圍內(nèi)，根部吸收礦質(zhì)元素的速率隨土壤溫度的增高而加快，因為溫度影響了根部的呼吸速率，也即影響主動吸收。2） 通氣狀況在一定范圍內(nèi)，氧氣供應(yīng)越好，根系吸收礦質(zhì)元素就越多。3） 溶液濃度在外界溶液濃度較低的情況下，隨著溶液濃度的增高，根部吸收離子的數(shù)量也增多，兩者成正比。4） 氫離子濃度組成細(xì)胞質(zhì)的蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，在弱酸性環(huán)境中，氨基酸帶正電荷，易于吸附外界溶液中的陰離子；在弱堿性環(huán)境中，氨基酸帶負(fù)電荷，易于吸附外界溶液中的陽離子。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程合理施肥光合作用：綠色植物吸收陽光的能量，同化CO2和水，制造有機(jī)物質(zhì)并釋放氧氣的過程。光合作用的重要性：①把無機(jī)物變成有機(jī)物②蓄積太陽能量③環(huán)境保護(hù)植物的葉色秋天、氣溫下降或葉片衰老時，葉綠素的數(shù)量減少，而類胡蘿卜素比較穩(wěn)定，所以葉片呈現(xiàn)黃色。至于紅葉，因秋天降溫，體內(nèi)累積了較多糖分以適應(yīng)寒冷，體內(nèi)可溶性糖多了，就形成較多的花色素苷（紅色），葉子就呈紅色。黃化：缺乏任何一個條件而阻止葉綠素形成，是葉子發(fā)黃的現(xiàn)象光和磷酸化：是指在光合作用中由光驅(qū)動并貯存在跨類囊體膜的質(zhì)子梯度的能量把ADP和磷酸合成為ATP的過程。C3植物、C4植物和CAM植物的生理特征及光合特征的比較C3植物大多是單子葉植物，碳三植物的co2補(bǔ)償點高，光呼吸作用強(qiáng).吸收的co2直接進(jìn)入卡爾文循環(huán).C4植物大多是開花植物（生長于干旱地區(qū)），co2補(bǔ)償點低，可以利用細(xì)胞間的co2進(jìn)行光合作用?因為c4植物處于干旱地區(qū)，蒸騰作用壓力過大，會使其氣孔關(guān)閉.較c3其co2固定率高.CAM植物大多是多漿液植物與C3,C4不同的是它在夜間吸收二氧化碳，在有光條件下釋放二氧化硯最后形成CH2O.光呼吸：所有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個生化過程。它是光合作用一個損耗能量的副反應(yīng)。光補(bǔ)償點：同一葉子在同一時間內(nèi)，光和過程中吸收的CO2與光呼吸和呼吸作用過程中放出的CO2等量時的光照強(qiáng)度。CO2補(bǔ)償點：當(dāng)光和吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2量，這時外界CO2含量。光飽和點：當(dāng)達(dá)到某一光強(qiáng)度時，光和速率不再增加時的光強(qiáng)。有氧呼吸：指生活細(xì)胞在氧氣的參與下，把某些有機(jī)物徹底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同時釋放能量的過程無氧呼吸：一般指在無氧條件下，細(xì)胞把某些有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放能能量的過程呼吸作用的生理意義1）提供植物需要的能量2）為其他化合物合成提供原料3）呼吸作用可增強(qiáng)植物的抗病能力抗氰呼吸的生理意義1）利于授粉2）能量溢流3）增強(qiáng)抗逆性氧化磷酸化：在生物氧化中，電子經(jīng)過線粒體電子傳遞鏈傳遞到氧，伴隨ATP合酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的過程末端氧化酶:把底物的電子傳遞到電子傳遞系統(tǒng)的最后一步，把電子傳遞給分子氧并形成水或過氧化氫的酶1） 溫度溫度通過影響細(xì)胞內(nèi)與呼吸作用有關(guān)的酶的活性來影響細(xì)胞的呼吸作用?溫度過低或過高都會影響細(xì)胞正常的呼吸作用?在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越低，細(xì)胞呼吸越弱；溫度越高,細(xì)胞呼吸越強(qiáng)?2） 氧氧氣充足，則無氧呼吸將受抑制；氧氣不足，則有氧呼吸將會減弱或受抑制?3） 二氧化碳環(huán)境C02濃度提高，將抑制細(xì)胞呼吸,可用此原理來貯藏水果和蔬菜?4） 機(jī)械損傷顯著加快組織的呼吸速率呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系在作物栽培上，許多措施都是為保證正常呼吸的進(jìn)行，如水稲田里要適時曬田。其次是糧食貯藏時，要干燥通風(fēng)、降溫，以降低呼吸速率，保證其品質(zhì)。在果蔬貯藏方面，注意輕度干燥、降溫、降低氧濃度以降低呼吸，也可采用“自體保藏法”抑制呼吸作用，達(dá)到延長貯藏時間的目的。合理施肥的生理基礎(chǔ)施肥的目的是為了滿足作物對礦質(zhì)元素的需要，肥料要施得及時而合理，首先應(yīng)了解作物需肥規(guī)律，方能達(dá)到預(yù)期效果。作物需肥特點1）不同作物或同一作物的不同品種需肥情況不同2）作物不同，需肥形態(tài)不同3）同一作物在不同生育期需肥不同追肥的形態(tài)指標(biāo)根據(jù)作物的長勢長相和葉色變化判斷作物的營養(yǎng)狀況,從而補(bǔ)充作物所缺肥料。1）長相2）葉色追肥的生理指標(biāo)根據(jù)作物生理狀況來判斷作物營養(yǎng)水平的指標(biāo)1）營養(yǎng)元素診斷2）酰胺含量3）酶活性發(fā)揮肥效的措施1）適當(dāng)灌溉2）適當(dāng)深耕3）改善施肥方式初級代謝產(chǎn)物：光合作用的直接產(chǎn)物次級代謝產(chǎn)物：由糖類等有機(jī)物次級代謝衍生出來的物質(zhì)（3類產(chǎn)物：萜類、酚類和含氮次級代謝產(chǎn)物）萜類對植物的作用：1）某些萜類影響植物的生長發(fā)育2）許多植物的萜類有毒類黃酮類的功能：1）呈現(xiàn)顏色類黃酮包括各種有色的物質(zhì)，其中最普遍的的有色類黃酮是花色素苷2）防御傷害黃酮類和黃酮醇類積累在葉和莖的表皮層植物生長物質(zhì)：是一些調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的物質(zhì)植物激素：是指一些在植物體內(nèi)合成，并從生產(chǎn)之處運輸?shù)絼e處，對生長發(fā)育產(chǎn)生顯著作用的微量有機(jī)物植物生長調(diào)節(jié)劑：是指一些具有植物激素活性的人工合成的物質(zhì)生長素極性運輸：是指生長素只能從植物體的形態(tài)學(xué)上端向下端運輸生長素的生理作用和應(yīng)用1）促進(jìn)作用：促進(jìn)細(xì)胞分裂，維管束分化，莖伸長，葉片擴(kuò)大，頂端優(yōu)勢，種子發(fā)芽，側(cè)根和不定根形成，根瘤形成，偏上性生長，形成層活性，光合產(chǎn)物分配，雌花增加，單性結(jié)實，子房壁生長，乙烯生產(chǎn)，葉片脫落，傷口愈合，種子和果實生長，坐果等2）抑制作用：抑制花果脫落，側(cè)枝生長，塊根形成，葉片衰老等10不同器官對生長素的反應(yīng)敏感程度也不一樣，根最敏感，其最適濃度是10mol/L左右；48莖最不敏感，最適濃度是10mol/L左右；芽居中，最適濃度是10mol/L赤霉素在啤酒生產(chǎn)上可促進(jìn)麥芽糖化。赤霉素誘發(fā)a-淀粉酶的形成這一發(fā)現(xiàn)，已被應(yīng)用到啤酒生產(chǎn)中細(xì)胞分裂素的生理作用1） 促進(jìn)作用：促進(jìn)細(xì)胞分裂，細(xì)胞膨大，地上部分化，側(cè)芽生長，葉片擴(kuò)大，葉綠體發(fā)育，養(yǎng)分移動，氣孔張開，偏上性生長，傷口愈合，種子發(fā)芽，形成層活性，根瘤形成，果實生長，某些植物坐果2） 抑制作用：抑制不定根形成和側(cè)根形成，延緩葉片衰老有機(jī)物的轉(zhuǎn)變：1） 種子萌發(fā)時，其主要貯藏物質(zhì)——淀粉在淀粉酶、脫支酶、麥芽糖酶作用下水解成葡萄糖2） 脂肪在脂肪酶的作用下，水解成甘油和脂肪酸3） 蛋白質(zhì)被蛋白酶分解成小肽被太酶完全水解成氨基酸（水解蛋白質(zhì)的酶有兩大類：蛋白酶和肽酶）種子的壽命：種子壽命長短和種子貯藏條件有關(guān)。如果種子在干燥狀態(tài)下保存，壽命較長，在濕潤狀態(tài)下則易失去活力（即發(fā)芽力）。外界溫度低，則種子壽命長，反之則短。在高溫多濕條件下，呼吸強(qiáng)烈，消耗種子中貯藏的養(yǎng)分；呼吸放出較多能量，產(chǎn)生高溫，傷害種胚，所以容易喪失生活力。細(xì)胞全能性：植物體的每個細(xì)胞都攜帶一套完整的基因組，并具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。植物組織培養(yǎng)：指在控制的環(huán)境條件下，在人工培植的培養(yǎng)基中，將離體的植物細(xì)胞、組織或器官進(jìn)行培養(yǎng)的技術(shù)。這種技術(shù)的理論依據(jù)是細(xì)胞具有全能性。利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可從單個植物細(xì)胞，培養(yǎng)出許多植株。生長大周期：莖生長的3個階段綜合起來根和地上部的相關(guān)性主莖和側(cè)枝的相關(guān)性頂端優(yōu)勢：當(dāng)胚形成后，頂端部位就開始影響旁側(cè)部位。頂芽優(yōu)先生長，而側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象營養(yǎng)生長和生殖生長的相關(guān)性光對植物的生長發(fā)育影響主要有兩個方面：光是綠色植物光合作用必需的②光調(diào)節(jié)植物整個生長發(fā)育，以便更好地適應(yīng)外界環(huán)境這種（依賴光控制細(xì)胞的分化、結(jié)構(gòu)和功能的改變，最終匯集成組織和器官的建成，稱為光形態(tài)建成向性運動：由光、重力等外界刺激而產(chǎn)生的，它的運動方向取決于外界的刺激方向。感性運動：由外界刺激或內(nèi)部時間機(jī)制而引起的，外界刺激方向不能決定運動方向。向性運動的三個步驟：1）感受，從感受到外界刺激2）傳導(dǎo)，將感受到的信息傳導(dǎo)到向性發(fā)生的細(xì)胞3）反應(yīng)，接受信息后就彎曲伸長感性運動分為生長性運動（不可逆的細(xì)胞伸長）、緊張性運動偏上性：葉片、花瓣或其他器官向下彎曲生長的特性偏下性：葉片和花瓣向上彎曲生長的特性感夜行：植物體局部，特別是葉和花，能接受光的刺激而做出一定反應(yīng)感熱性：植物由溫度變化引起反應(yīng)的生長或感性運動感震性：由于震動導(dǎo)致細(xì)胞膨壓變化而引起的植物器官運動生理鐘：生物因?qū)円沟倪m應(yīng)而產(chǎn)生生理上有周期性波動的內(nèi)在節(jié)奏春化作用：低溫誘導(dǎo)植物開花的過程光周期現(xiàn)象：植物對白天和黑夜相對長度（光周期）的變化發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象。對多數(shù)植物來說，特別是一年生和二年生植物，當(dāng)同一種植物生長在特定的緯度的時候，每年都大約在相同的日子開花短日植物：必須短于其臨界日照長度的日照才能開花的植物長日植物：必須長于其臨界日照長度的日照才能開花的植物日中性植物：在任何日照條件下都可以開花的植物。長短日照植物：長日照對大葉落地生根有花誘導(dǎo)作用，但在誘導(dǎo)過程完成后如繼續(xù)在長日照下，則不能形成器官，只有用短日照處理才能成花短長日照植物：花的誘導(dǎo)是在短日照條件下完成，而花器官的形成要求長日照春化和光周期理論在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用①春化處理使萌動種子通過春化的低溫處理控制開花光周期的人工控制，可以促進(jìn)或延遲開花引種種子成熟生理：種子的成熟過程，實質(zhì)上就是胚從小長大，以及營養(yǎng)物質(zhì)在種子中變化和積累的過程。種子成熟期間的物質(zhì)變化，打一個種子萌發(fā)時期的變化相反，植株營養(yǎng)器官的養(yǎng)料，以可溶性的低分子化合物狀態(tài)（如蔗糖、氨基酸等形式）運往種子，在種子中逐漸轉(zhuǎn)化為不溶性的高分子化合物（如淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪等），并且積累起來。呼吸躍變：當(dāng)果實成熟到一定程度時，呼吸速率首先是降低，然后突然升高，之后又下降的現(xiàn)象，便稱為呼吸躍變。（人工催熟）控制氣體法：將番茄貯存在大塑料帳篷內(nèi)，控制帳內(nèi)空氣氧氣含量為2%?5%,二氧化碳含量為0.2%?2%,可延遲呼吸躍變的到來，從而延