植物生理学(1)

第一章1.植物的生命活动过程十分复杂，从生理学的角度可大致分为生长发育与形态建成、物质代谢与能量代谢、信息传递与信号传导3个方面。2.植物的代谢活动包括水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用、有机物的转化与分配等方面。3.植物的正常生理活动就是在水分不断地吸收、传导和散失这一过程中进行的。了解植物的需水规律，维持植物体内的水分平衡是保证农业生产稳产高产的基础。4.水势：决定细胞间水分移动的能量就是水势。5.渗透作用：水分通过选择透性膜从高水势向低水势移动的现象。6.典型的植物细胞水势（Ψw）由渗透势（Ψs）、压力势（Ψp）和衬质势（Ψm）3部分构成。Ψw=Ψs+Ψp+Ψm7.干种子由于没有液泡，Ψs=0，Ψp=0，Ψw=Ψm。8.影响气孔运动的因素：○1内生节奏○2光照○3二氧化碳○4水分○5植物激素9.移植植物时，可以去掉一些枝叶，减少蒸腾面积，同时尽量降低（克服）增加蒸腾的外界条件，如避免太阳曝晒。10.细胞分裂素能促进气孔开放，而脱落酸却引起气孔关闭。11.水分从被植物吸收至蒸腾到体外，需要经过哪些途径？动力如何？水分自根毛→根的皮层→根中柱→根的导管→茎的导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙与气孔下腔→气孔→大气。在导管中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主要地位，在活细胞间的水分运输主要为渗透作用。第二章1.植物必需元素标准：△1不可缺少性、植物缺少它就不能完成生活周期中的营养生长和生殖生长阶段；△2不可替代性、对某一元素来说，这种缺乏是专一的，只有供给该元素才能使缺乏得到改善；△3直接功能性、元素必需直接参与植物的营养，而与改善外界的一些不适合的微生物的或化学的条件不同。2.根据跨膜离子运输蛋白的结构及离子运输的方式，将跨膜离子运输蛋白分为离子通道、离子和离子泵3类。3.扩散作用是指分子沿着化学势梯度或离子沿着电化学势梯度转移的现象。不带电的中性分子和离子的扩散取决于其化学势梯度或浓度梯度；带电离子的扩散除了其化学势梯度或浓度梯度以外。还受体系间电势高低的影响，亦取决于其电化学势的梯度。4.扩散是一种被动转运，可分为单纯扩散与协助扩散。5.主动吸收（或主动运输）是由代谢提供能量，离子通过离子泵逆电化学势梯度进行的跨膜转运过程。6.合理施肥增产的原因？（p80）□1改善光合性能，增加产物积累□2调节代谢，控制生长发育□3改良土壤状况，满足植物需要7.营养临界期：植物营养临界期是指营养元素缺少或营养元素之间比例不平衡，对植物生长发育起着显著不良影响的那段时期。此时植物对养分需要量并不大，但要求很迫切。如果缺乏此种营养元素，就会明显抑制植物正常的生长。8.在研究…时，……，加入该元素后，症状消失，则说明该元素为植物的必需元素。9.植物培养在单一盐溶液中所引起的毒害现象称为单盐毒害。第三章1.光合作用场所：叶绿体2.色素分类：叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素3.原初反应：叶绿体色素分子对光能的吸收、传递与转化过程。4.反应中心色素：少数特殊状态的叶绿素a分子属于此类，它具有光化学活性，既能捕获光能，又能将光能转换为电能（称为陷阱）。5.聚能色素：又称为天线色素，它没有光化学活性，只能吸收光能，并把吸收的光能传递到反应中心色素，包括大多数叶绿素a和全部叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素都属于此类。6.光合单位包括了聚光色素系统和光合反应中心两部分。7.光合链：光合膜上一系列互相衔接着的电子传递体组成的电子传递的总轨道。8.碳同化是指植物利用光反应中形成的同化力ATP和NADPH，将二氧化碳转化成糖类的过程。9.高等植物的碳同化途径有3种，即C3途径、C4途径和CAM（景天酸代谢）途径。10.光饱和现象:在一定范围内，光合速率随着光强的增加而呈直线增加，但超过一定光强后，光合速率增加转慢，当达到某一光强时，光合速率就不在随着光强增加而增加，这种现象称为光饱和现象。11.分析植物光能利用率低的原因？通常把单位土地面积上植物光合作用积累的有机物中所含的化学能占入射光能量的百分率称为光能利用率（Eu）Eu=ΔW*H/ΣS*100%◇1漏光损失，日光大部分直射地面而损失掉。◇2光饱和浪费，有50％-70％的太阳辐射被浪费掉。◇3环境条件不适及栽培管理不当，遇到不适于生长发育和光合作用进行的环境条件，这些条件导致作物光能利用率的下降。第四章1.根据是否需要氧气，分为有氧呼吸与无氧呼吸两大类。2.有氧呼吸：生活细胞吸收O2，将某些有机物进行彻底的氧化分解，形成H2O和CO2，同时释放能量的过程。3.无氧呼吸：生活细胞在无氧条件下，把有机物进行不彻底的氧化分解，同时释放出部分能量的过程。4.植物呼吸作用的过程？呼吸作用是呼吸底物氧化降解的过程。呼吸作用的底物主要是糖类，其生化过程主要是指糖的氧化降解过程。呼吸代谢生化过程脱下的氢被NAD+或者FAD所接受，产生NADH或FADH2，然后通过电子传递和氧化磷酸化过程，由一系列的传递氢和电子的传递体将氢交给其他的受体，在需氧生物中氢最后交给氧，形成H2O，并产生ATP，以满足生命活动的需要。5.生物氧化过程中释放能量使ADP合成ATP的过程被称为磷酸化作用，主要有底物水平磷酸化和氧化磷酸化。6.氧化磷酸化是指电子从NADH或FADH2经电子传递链传递给分子氧生成水，并偶联ADP和Pi生成ATP的过程，即与呼吸链相偶联的磷酸化作用。7.影响呼吸作用的外部因素？（p146~148）（一）温度（二）氧气（三）二氧化碳（四）水分（五）机械损伤（六）光照（七）离子8.呼吸跃变：当果实成熟到一定时期，呼吸速率突然增高，然后又迅速下降的现象称为呼吸跃变。第七章1.植物激素：植物激素是由植物自身代谢产生的一类有机物质，并从产生部位移动到作用部位，在极低浓度下就有明显生理效应的微量物质，也被称为植物天然激素或植物内源激素。2.植物生长调节剂：植物生长调节剂，是用于调节植物生长发育的一类农药，包括人工合成的具有天然植物激素相似作用的化合物和从生物中提取的天然植物激素。3.生长素极性运输：又称纵向运输，就是生长素只能从植物的形态学上端往形态学下端运输，而不能倒过来运输。这是由遗传物质决定的，而不受重力影响。是根据Goldsmith提出的化学渗透极性假说，各细胞细胞膜底部上携有生长素载体蛋白，顶端细胞膜没有这种蛋白，所以生长素只能从细胞底部运向下一个细胞。4.植物激素主要有哪些种类？植物激素有何作用特点？五大类：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸作用特点：○1特异性激素只选择性地作用于某些靶器官、靶组织和靶细胞。靶细胞存在能与该激素发生特异性结合的受体，受体与激素的结合具有高度的特异性和亲和力。○2高效性在正常生理状态下，植物组织中激素的浓度很低，但低水平的激素却可表现出极强的生理作用。其原因在于激素和受体结合后，在细胞内发生一系列级联放大过程，形成一个效能极高的生物放大系统。○3激素间互作调控生长发育植物生长发育的任何阶段都不是某一种激素单独起作用，而是由多种激素相互作用、综合调控的结果，达到调控植物适度生长发育的结果○4激素间的连锁性作用调控生育过程。对整个生长发育进程而言，内源激素的含量和比例伴随着生长发育进程而呈现显著的、规律性动态变化，在生长发育的特定阶段总是有某一或某些特定的激素起着定向作用，从而保证植物按程序完成生活史。5.植物生长延缓剂的作用特点是什么？常见的植物生长延缓剂有哪些？植物生长延缓剂的基本特征是主要抑制内源赤霉素的生物合成，它们是抗赤霉素物质，外施赤霉素可逆转其抑制效应。这些物质包括：CCC、B9、PP333、烯效唑、Pix6.a.生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。b.赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。c.细胞分裂素：合成部位：正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能：促进细胞分裂；诱导芽的分化；防止植物衰老。d.脱落酸：合成部位：根冠、萎焉的叶片等主要生功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。e.乙烯：合成部位：植物体的各个部位都能产生。主要生理功能：促进果实成熟；促进器官的脱落；促进多开雌花。第八章1.细胞全能性：细胞全能性是指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性。2.根冠比：根冠比是指植物地下部分与地上部分的鲜重或干重的比值。它的大小反映了植物地下部分与地上部分的相关性。3.种子萌发必需的外界条件有哪些？简述种子萌发时有机物的转变特点？种子萌发需要适当的外界条件，即足够的水分充足的氧气和适宜的温度，三者同等重要，缺一不可。此外，有些种子的萌发还受光照的影响。4.什么是光形态建成？试比较暗中和光下生长的植物特点？依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成，就称为光形态建成；光下生长的植物，下胚轴弯钩伸直、叶片转绿，正常进行光合作用，使植物生长正常且强壮；暗中生长的植物表现出各种黄化特征，茎细而长，顶端呈钩状弯曲，叶片小而呈黄白色。第九章1.花芽分化：花芽分化是指植物茎生长点由分生出叶片、腋芽转变为分化出花序或花朵的过程。花芽分化是由营养生长向生殖生长转变的生理和形态标志。2.春化作用：一般是指植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象，我们把这一现象称为春化作用。3.光周期现象：光周期现象是指植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等，是对日照长短的规律性变化的反应。4.简述已发现的几条成花诱导途径？（p308）①光周期途径，长日照条件可以促进开花，短日照会抑制开花;②春化途径，低温处理一段时间可以促使植物开花;③自主途径，自主途径通过感受体内的发育状态，并与环境信号相互作用，在不同时期促进开花;④赤霉素途径，喷洒外源赤霉素诱导开花。5.植物能对环境起反应而成花所必须达到的生理状态称为花熟状态。6.开花通常分为3个顺序过程，即成花诱导、成花启动以及花发育过程。第十章1.休眠：植物在生长期内某时段处于停止生长状态，即指植物体或其器官在发育的某个时期生长和代谢暂时停顿（或处于最低水平）的现象。2.衰老：遗传程序控制的主动发育进程。3.植物器官脱落的原因是什么？在生产上如何调控植物器官的脱落？原因：a．由于衰老或成熟引起的脱落b．由于环境条件胁迫和生物因素引起的脱落c．因植物本身生理活动不协调引起的脱落如何调控？○1防止脱落；在果蔬的生产中，给叶片施用生长素类化合物可以延缓果实脱落，还可以增加水肥供应使花、果得到足够的养分，防止脱落，最后是通过修剪、摘心、环剥和人工疏花疏果等栽培措施，引导树体养分转向花果，使有限的养分优先运输到子房或幼果中去，也可以促进坐果。○2促进脱落；人工方法化学方法：萘乙酸或萘乙酰胺进行疏花疏果MgCO3和NaClO作为脱叶剂第十一章1.逆境：对植物生命活动不利的各种环境因素的总称，又称为环境胁迫。2.逆境蛋白：多种逆境，如高温、低温、干旱、病原菌、化学物质、缺氧、紫外线等，都能诱导植物体内合成或新的蛋白质。凡是由逆境诱导产生的蛋白质，统统称为逆境蛋白。3.热激蛋白：一类在有机体受到高温逆境刺激后大量产生的蛋白质，是植物体对高温胁迫短期适应的产物，对减轻高温胁迫引起的伤害有重要作用。4.简述植物逆境适应的3种主要方式？a.避逆性避逆性是指植物通过对生育周期的调整，在整个生长发育过程不与逆境相遇，在相对适宜的条件下完成生活史，逃避逆境危害。b.御逆性御逆性是指植物具有一定的防御逆境胁迫的能力，处于逆境时仍维持正常的生理状态。这主要是植物某些结构和生理特点，营造生命活动的内环境，虽然环境中有胁迫条件存在，但是植物体能够通过结构与生理的变化，免除或减轻胁迫的危害。c.耐逆性耐逆性是指植物处于环境胁迫时，虽然逆境对植物细胞造成一定的伤害，但是植物可以通过代谢反应来阻止，降低或修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动。