植物生理学考试总结(绝对有用)

植物生理学（plantphysiology）是研究植物生命活动规律的科学。其主要生命活动包括:植物的生长发育·新陈代谢以及信息传递等代谢：是维持生命各种活动过程中化学变化的总称，包括物质和能量的代谢。主要内容有水分代谢·矿质营养·光合作用和呼吸作用等。同化作用:植物合成物质的同时获得能量的代谢，称为同化作用。异化作用:植物分解物质的同时释放能量的代谢过程，称为异化作用。水分代谢自由水／束缚水的比值可作为衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。比值越大，即自由水的相对含量越大，代谢越旺盛；比值越小，即束缚水的相对含量越大，抗性就越强。水分在植物生命活动中的作用：1）水是细胞质的主要成分2）水分是代谢过程的反应物质和产物（光合、呼吸等）3）水分是植物对物质吸收和运输的溶剂；4）水分能使植物保持固有的姿态。植物水分生理主要包括三个过程：水分的吸收.运输.排出等。植物细胞吸水方式：扩散(浓度梯度)集流(压力梯度)渗透(浓度梯度和压力梯度)渗透是扩散和集流的综合.水势=渗透势+压力势+重力势渗透的动力是水势差，而水势差则是每偏摩尔体积水的化学能。渗透：溶剂分子通过半透膜而移动的现象。渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。原生质体（质膜、细胞质、液泡膜）可以看作一个半透膜。质壁分离现象：细胞由于失水，而使原生质体与细胞壁分离的现象。质外体不包括细胞质，对水分运输的阻力小。共质体：所有细胞的原生质体通过胞间连丝联系形成一连续的体系，对水分运输的阻力较大。高等植物吸水的途径：1）叶面吸水2）根系吸水(主要部位：根尖)根系吸水的3种途径：1）质外体途径2）共质体途径3）跨膜途径根系吸水的动力：(1)根压(rootpressure)根压是主动吸水的动力。——实例：伤流（从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。）..吐水（guttation）（从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。）(2)蒸腾拉力(transpirationalpull)：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。水分散式的方式：蒸腾作用(transpiration)，即水分以气态状态，通过植物体的表面散失的过程。还有就是吐水。蒸腾作用的生理意义：植物对水分吸收和运输的主要动力；植物吸收和运输矿质盐类的主要动力；降低叶片温度蒸腾作用的部位:皮孔.角质层.气孔，蒸腾作用.以气孔蒸腾为主。减缓蒸腾作用的措施——健壮根系水分临界期(criticalperiodofwater)植物一生中对水分亏缺最敏感，最容易受水分亏缺伤害的时期称为水分临界期。注：水分临界期并不是需水最大期。合理灌溉的指标1）形态指标：生长状况、叶色、萎蔫状况2）生理指标：叶片水势，渗透势，气孔开度，细胞液浓度灌溉的方法1）沟渠灌溉法（传统方法）2）喷灌、滴灌等（节水灌溉）矿质营养矿质营养（mineralnutrition）：植物对矿质盐的吸收、运转和同化(以及矿质元素在生命活动中的作用)，叫矿质营养。矿质元素（mineralelement）：将植物烘干并充分燃烧后，余下一些不能挥发的残烬称为灰分，而以氧化物形式存在于灰分中的元素称为灰分元素。注：氮元素不属于灰分元素，但归为矿质元素讨论。其生理生活功能：A）是细胞结构物质的组成成分；B）是植物生命活动的调节者，参与酶的活动；C）起电化学作用生理作用大量元素(10)：C，H，O，N，P，K，Ca，Mg，S，Si微量元素(9)：Fe，Mn，B，Zn，Cu，Mo，Cl，Ni，Na。（特点：微量但必需，且一般不可替代。）生命元素——N氮肥供应充足：植物叶大而鲜绿，分枝（分蘖）多，营养体健壮，花多，产量高。氮肥过多：叶色深绿，营养体徒长，易倒伏，抗逆性差，成熟期延长。氮肥缺乏：植株矮小，叶小色淡，或发红，分枝少，花少，籽实不饱满，产量低。磷肥缺乏：生长缓慢，叶片小，分枝、分蘖少，植株矮小。缺磷茎叶暗绿至紫红色.钾肥充分：茎杆坚韧，抗倒伏；促进块茎、块根膨大，种子饱满。作物缺乏矿质元素的诊断1.病症诊断法；2.化学诊断法；3、加入诊断法植物细胞对矿质元素的吸收:离子通道运输载体运输离子泵运输胞饮作用外连丝：是叶片表皮细胞通道，它从角质层的内侧延伸到表皮细胞的质膜。根外营养：植物地上部分对矿质营养的吸收过程，又称为叶片营养。根外施肥的优点：用量少又能及时补充所需营养，同时见效快。叶面施肥应该在什么环境条件下进行？——应选在凉爽、无风、大气湿度较高的时间，一般为阴天或傍晚进行，阴雨天除外。矿质元素在植物体内的分布存在状态：离子状态·不稳定化合物·稳定化合物。根据在植物体内的可循环状况矿质元素可分为：1.参与循环元素当植物缺乏这类元素时，它们就从衰老组织转移到新生的幼嫩部位，从代谢水平低的部位转移到代谢旺盛部位，所以衰老的叶片首先出现相应的缺素症。以N、P最为典型2.不参与循环元素在老叶中的含量高于幼叶中的含量，缺乏这些元素，幼叶或新生组织会先表现出相应的缺素症。以Ca最为典型参与循环的元素特点：大多数分布在代谢旺盛的部分，固缺乏症首先在老叶上发生；另外，它的重新分布，也表现在开花结实和落叶之前。绿肥结实后为何不再适合做绿肥？——因为结实之后，营养体的参与循环元素N发生了转移，含氮化合物含量大减，所以不宜再作为饲料或绿肥。营养最大效率期，即作物施肥增产效果最好的时期,也叫最高生产效率期。作物的营养最大效率期一般是生殖生长时期。发挥肥效的措施1）适当灌溉2）适当深耕3)改善施肥方式4)改善光照条件5)调控土壤微生物的活动光合作用异养植物：只能利用现成的有机物作营养自养植物：可利用无机碳化合物作营养，合成有机物光合作用(photosynthesis)绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程。光合作用的重要意义：A）合成有机物“绿色工厂”B）能量的转换和贮存“能量转换站”C）保护环境化空气“空气净化器”光合色素：指植物体内含有的具有吸收光能并将其用于光合作用的色素。包括：叶绿素和类胡萝卜素为什么叶绿素的溶液呈绿色？答：光谱对绿光的吸收最少。为什么正常的叶子呈绿色,而秋天、不正常或叶片衰老时呈现黄色？答：叶子内叶绿素和类胡萝卜素的比例大概为3:1，所以正常叶子呈绿色；在秋天或逆境条件下，叶绿素比较容易降解，数量减少，而类胡萝卜素比较稳定，所以呈黄色。叶绿素合成的环境影响因素：光照（如黄化作用），温度（酶），矿质元素，氧气，水等。黄化现象：因缺乏某些条件而影响叶绿素形成，使叶子发黄的现象，称为黄化现象。秋天叶子变黄和早春寒潮过后秧苗变白，都与低温抑制叶绿素形成有关。高温下叶绿素分解大于合成，因而夏天绿叶蔬菜存放不到一天就变黄；相反，温度较低时，叶绿素解体慢，这也是低温保鲜的原因之一为什么干旱时或淹水时，植物叶片发黄？答：植物缺水会抑制的生物合成，严重缺水时，还会加速原有叶绿素的分解，所以叶片发黄。光合作用的三个阶段1)原初反应——光能的吸收、传递和转换为电能2)电子传递和光合磷酸化——电能转变为活跃的化学能（储存在ATP中）3)碳同化反应——活跃的化学能再转变为稳定的化学能（储存在有机物中）。3.光合原初反应为光合作用最初的反应，它包括对光能的吸收、传递以及将光能转换为电能的具体过程。根据功能，色素可以分为：1）作用中心色素——少数叶绿素a分子；2）聚光色素大多数色素分子红降现象：在红光下光合作用的量子产量下降的现象。碳同化：植物通过光合作用将CO2同化成有机物的过程。C3植物(C3Plant)：C3途径进行光合碳同化，形成的最初产物是三碳化合物。C4植物(C4Plant)：C4途径进行光合碳同化，形成的最初产物是四碳化合物。光合作用影响因素：光照，co2，温度，矿质元素，水分，光合速率的日变化等。“午睡”现象：气温过高，光照强烈，光合速率日变化呈双峰曲线。大的峰出现在上午,小的峰出现在下午,中午前后光合速率下降的现象。光补偿点：二氧化碳的光合速率和呼吸速率相等，净光合速率为零时所对应的光照强度。光饱和点：光照强度超过一定值时，光合速率不再随光照强度的增加而增大。这时的光强为光饱和点(lightsaturationpoint,LSP)。注：二者实质都是光照强度光补偿点的应用:间作套种温室栽培作物生长后期剪枝在光补偿点以上，植物的光合作用超过呼吸作用，可以积累有机物质。光补偿点以下，植物的呼吸作用超过光合作用，此时非但不能积累有机物质，反而要消耗贮存的有机物质。如长时间在光补偿点以下，植株逐渐枯黄以致死亡。当温度升高时，呼吸作用增强，光补偿点就上升。因此，在温室中栽培植物，在光照不足时要避免温度过高，以降低光补偿点，利于有机物质的积累。植物群体的光补偿点也较单叶为高，因为群体内叶子多，相互遮荫，当光照度弱时，上层叶片还能进行光合作用，但下层叶片呼吸作用强，光合作用弱，所以整个群体的光补偿点上升。光抑制：当光能超过光合系统所能利用的数量时，光合功能下降，这种现象称为光合作用的光抑制现象。温室栽培中，为何在夜间或阴雨天气应当适当降温？——为了降低呼吸消耗为什么会出现植物的“午休”现象？——气温过高，水分不足，空气湿度较低，引起气孔部分关闭，同时也有光合作用的光抑制的影响。光能利用率(efficiencyforsolarenergyutilization,Eu)：单位面积上植物光合作用积累的有机物中所含的能量，占照射到单位面积上的日光能量的百分率。提高光能利用率的途径：延长光照时间，增加光照面积，提高光合效率。呼吸作用呼吸作用：是指生活细胞氧化分解有机物，并释放能量的过程。呼吸作用在植物抗病免疫方面有重要意义伤呼吸植物组织受伤害后，受伤部位的呼吸作用增强，成为伤呼吸。呼吸作用的最适温度：是指植物保持稳态的较高呼吸速率时的温度，一般为25~35℃。一般，呼吸作用的最适温度要略高于其光合作用。无氧呼吸引起植物死亡的原因：产生酒精，产生的能量少，不能产生许多中间产物为什么碰伤的水果保存时间不长？——伤呼吸一般比正常呼吸要强，就加快了对自身有机物的消耗，所以保存不长。呼吸作用与粮食贮藏：1、晒干；2.通风和密闭，冬季或晚间开仓，冷风透过粮堆，散热散湿；梅雨季节进行全面密闭，以防外界潮湿空气进入3、气体成分控制，适当增加CO2和降低O2含量；或抽出粮仓空气充入N2块根、块茎类（延存器官易受机械损伤而进行伤呼吸）如何贮藏？收获前在田间喷洒生长调节剂，收获后先在冷凉阴暗处放置，控制温度、湿度，尤其是氧气浓度，避免进行无氧呼吸。呼吸跃变：果实在成熟期发生呼吸急骤上升的现象，也称呼吸高峰。有机物的运输运输途径：纵向运输途径为韧皮部，主要运输组织是筛管细胞代谢源：指制造并输送有机物质到其他器官的组织、器官。如成熟的叶片（功能叶）。代谢库：指消耗或贮藏有机物质的组织、器官。如花、种子、果实，嫩叶、茎等。源与库的相互关系源是制造同化物的器官，库是接纳同化物的部位，源与库共存于同一植物体，相互依赖、相互制约。源库单位：在某一发育时期一些叶片的同化物，主要供应某些器官或组织，它们之间在营养上互相依赖。这些叶片（源）和器官或组织（库），加上它们之间的输导组织，称为源库单位。白天运输速率大于晚上的原因——光照条件好，有机物运输速率快环境因素对有机物运输的影响一.温度•①影响运输速度•②影响运输方向•③昼夜温差•昼夜温差大，夜间呼吸消耗少，穗粒重增大。二．光照影响有机物运输速率白天运输速率大于晚上的光照条件好，有机物运输速率快影响有机物分配经光处理，有机物向老叶、分蘖、根分配，向下部移动比例增加三、激素四、水分在水分缺乏的条件下，随叶片水势的降低，植株的总生产率严重降低。受旱对有机物运输因植物种类而异受旱条件下，基部叶片与根系易于衰老死亡五、矿质元素配置(allocation)指源叶中新形成的同化产物的代谢转换。配置方向：1）代谢利用2）合成暂时贮藏的化合物3）从源叶输出到植株其他部分分配特点1）优先供应生长中心2）就近运输、同侧运输3)功能叶之间无同化物分配关系4)有机物再分配：在各库之间的再分配同侧运输、就近运输的原因：运输距离短，输导系统阻力小，