植物生理学章节重点知识汇总

《植物生理学》章节重点知识汇总第二章：植物的水分代谢一、名词解释类1.水势：指相同温度下，一个系统中1偏摩尔容积的混合溶液体系与1偏摩尔容积纯水之间自由能的差数。2.压力势：由于细胞吸水膨胀，使原生质向外对细胞壁产生膨压，而细胞壁向内产生的反作用力—壁压的存在使细胞水势升高的数值，一般为正值。初始质壁分离时压力势为0，植物剧烈蒸腾时，为负值，水势下降。3.蒸腾作用：指水从植物地上部分以水蒸气状态向外界散失的过程。蒸腾速率：指植物在单位时间内单位面积通过蒸腾作用所散失的水量，也成为蒸腾强度。单位：（g·m-2·h-1或mg·dm-2·h-1）。4.蒸腾比率：指植物每蒸腾1kg水生成干物质的克数，也称为蒸腾比率，单位（g·kg-1）。5.水分临界期：指植物在生命周期中对水分缺乏最为敏感和最易受害的时期。二：简答、论述、填空、选择、判断类1.简述水在植物生活中的作用★水是细胞原生质的主要成分。★水是植物代谢过程中重要的反应物质。★水是植物体内各种物质代谢的介质。★水分能够保持植物的固有姿态。★水分可以有效地降低植物的体温。★水是植物原生质胶体良好的稳定剂。2.水与细胞原生质的关系细胞原生质在水分充足的条件下，呈溶胶状态，细胞代谢强，植物合成与分解有序进行，生命活动正常。若水分不足，则呈凝胶状态，细胞代谢弱，植物合成减慢，分解加快，消耗能量，导致植物死亡。3.植物水势的组成植物水势=溶质势压力势衬纸势重力势；4.渗透作用的规律水势决定水分流动方向，溶液浓度高，水势低，水分总是由高水势向低水势的方向流动。5.植物根系对水分的吸收主要在根毛区的原因■根毛区有许多根毛，增大了吸收面积。■由于根毛细胞壁的外层有果胶质覆盖，粘性强，亲水性好，从而有利于和土壤胶体颗粒的粘着与吸收。■根毛区的输导组织发达，对水分移动的阻力小，所以对水分转移的速度快。6.植物受涝时出现缺水现象的原因土壤中水分过多，则通气不良，二氧化碳积累易造成根系无氧呼吸，产生和积累酒精，使根系细胞原生质中毒变性，根系吸水能力下降。若土壤水分过少，虽然通气很好，氧气充足，但会造成水势过低，根系难于正常吸水，导致植物缺水，影响生长。在水分适宜的情况下，土壤气体交换畅通，根系呼吸作用产生的二氧化碳不易积累，有氧呼吸产生的能量有利于细胞的分裂和根系生长，促进根系吸水。7.土壤溶液的浓度与植物吸水的关系土壤溶液浓度决定了土壤的水势，从而影响植物根系吸水的速率，一般浓度较低，水势较高，不会影响根系的正常吸水。影响植物根系吸水和正常生长的因素有两种：一种是施用化肥过于集中或过多，造成局部土壤水势下降，使种子或植物根系无法吸水而导致烧苗现象。另一种是盐碱地，由于土壤溶液中有较多的盐分离子，导致土壤溶液浓度升高而水势下降，使植物根系难于吸水而不能正常生长或不能生长。8.植物蒸腾作用的意义◆是植物水分吸收和运输的主要动力。◆是植物矿质营养吸收和运输的主要动力。◆能维持植物的适当体温。◆有利于光合作用。9.蒸腾作用的发生部位皮孔蒸腾、角质蒸腾、气孔蒸腾（主要部位）。10.蒸腾指标蒸腾速率、蒸腾效率、蒸腾系数。相关概念详见《植物生理学名词解释荟萃》。11.小孔定律又叫小孔扩散原理，是指经过小孔扩散的速率与小孔周圆长度成正比，而不和小孔面积成比例。12.气孔开闭的的原理，两学说（糖—淀粉转化学说、钾离子泵学说）凡能引起保卫细胞水势下降的因素都会使气孔张开。13.水分在植物体内运输的主要器官木质部（导管、管胞、木质部薄壁细胞、纤维），认为导管和管胞为死细胞时有功能。14.水分在植物体内运输的途径及两者区别运输途径主要有：质外体运输、共质体运输。质外体运输，阻力小，距离长，速度快。共质体运输，阻力大，距离短，速度慢。15.水分进入植物体的两种途径质外体→共质体途径、质外体→共质体→质外体途径16.水分在活细胞与死细胞运输的区别死细胞运输阻力小、距离长；活细胞运输阻力大，距离短。17.水分沿导管上升的机制（蒸腾流→内聚力→张力学说）水分沿导管上升运动受四种力共同影响：▲水柱向上的蒸腾拉力。▲随着导管水柱的上升，由于分子本身的重量而逐渐增大的向下的重力，两种力方向相反，形成了一种使水柱断裂的力，即张力。▲极性水分子间存在氢键，所以具有较大的内聚力。▲水分与导管或管胞壁的纤维分子间具有较大吸附力。18.植物体避免气穴和栓塞的方法●当木质部导管或管胞中形成气泡时，它被阻挡在导管和管胞分子的两端，水通过侧壁的纹孔进入相邻的导管或管胞。●夜晚蒸腾速率下降，蒸腾拉力降低，张力减小，气泡缩小以致消失。●通过质外体途径排散气体。●生成新的、有功能的木质部代替。第三章：植物的矿质营养一、名词解释类（详见植物生理学名词解释荟萃）1.矿质营养：植物对矿质元素的吸收、转运和同化等过程以及矿质元素在植物生命活动中的作用。2.大量元素：需要量相对较大，在组织中所需浓度大于等于1000微克每克。3.微量元素：需要量相对比较少，在组织中所需浓度小于等于100微克每克。4.溶液培养：在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法，也叫水培法。5.胞饮作用：植物细胞通过膜的内褶被摄取物质及流体的一种特殊的吸收形式。6.被动吸收：由于扩散作用或其他物理过程所进行的吸收，不需要代谢能量。又称为非代谢吸收。7.主动吸收：细胞利用呼吸代谢释放能量做功，逆着电化学梯度吸收矿物质的过程。又称为代谢吸收。8.诱导酶：植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下可生成的酶。二、简答、论述、填空、选择、判断类1.植物体内必需矿质元素的确定标准◆由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史。◆除去该元素，表现为专一的病征且不能被其他元素代替，这种缺素症状可用加入该元素的方法预防或恢复正常。◆该元素在植物营养生理上能表现直接效应，而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效应。2.植物必需矿质元素的确定方法及生理作用确定方法：溶液培养法、砂基培养法、气培法。生理作用：●是细胞结构物质的组成成分。●是生命活动的调节者，参与代谢活动，是酶的成分或酶的活化剂。●起电化学作用。3.大量元素与微量元素（详见植物生理学大量元素（微量元素）汇表）。4.植物对矿质元素的吸收—主动吸收的特点⊙离子逆着浓度差积累。⊙主动吸收能被代谢抑制剂所抑制。⊙不同溶液进入细胞有竞争现象。⊙具有较高的温度系数。5.植物体地下部分吸水与吸矿的联系及区别相同点：吸收部位都为根毛区，吸水与吸矿不成比例。不同点：A：吸收机理不同：水分的吸收主要是因蒸腾引起的被动过程，而矿物质的吸收主要是以消耗能量为主的主动吸收，需要载体，并受饱和效应的限制。B：代谢途径的不同：吸收的水分主要通过蒸腾大量散失，有少量通过吐水的形式散失，而矿质元素通过蒸腾带至叶片，仅有少量在表皮积累，大部分经过叶脉中的筛管向下运输，在根部重新进入导管，完成一次大循环。吸水、吸矿的联系：水帮助了植物对矿物质的吸收，同时矿物质也帮助了植物对水分的吸收。矿物元素只有溶于水中，植物才能吸收，水分在体内的运输带动了植物对矿质元素的吸收，同时矿质元素的吸收导致土壤溶液保持低盐浓度，促进了根系的吸水。6.土壤溶液的PH值对植物吸收矿质元素的影响。■直接影响：PH升高，Zn、Cu、Fe、Ca、Mg易沉淀，导致植物体易缺失。（碱性土）；PH降低，PO43-、K、Mg2、Ca2易淋失，导致植物体易缺失。（酸性土）；■间接影响：A：土壤PH改变，影响植物吸收矿质元素的种类，外部PH大，吸收阳离子，PH小，吸收阴离子。B：影响土壤微生物的活动，酸性条件下，根瘤菌坏死，不能固氮，碱性条件下，反硝化细菌生长旺盛，影响固氮。7.矿质元素在植物体内的运输途径及运输方式◆运输方式：N（以氨基酸的形式运输，少量以硝酸根离子运输）、P（以H2PO4-形式运输，少量以有机物形式运输）、S（以硫酸根离子运输，有少量以含硫氨基酸的形式运输）。◆运输途径：长距离运输、短距离运输。（相关概念见植物生理学名词解释荟萃）。第四章：呼吸作用一、名词解释类（详见植物生理学名词解释荟萃）1.呼吸作用：指一切活细胞内的有机物在酶的参与下逐步氧化分解并释放出能量的过程，包括有氧和无氧呼吸两种。2.有氧呼吸：指细胞在氧气的参与下，将某些有机物质彻底氧化分解并释放出能量的过程。3.无氧呼吸：指生活细胞在无氧条件下，将某些有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。4.糖酵解：淀粉在无氧条件下分解成丙酮酸的过程。5.三羧酸循环：糖酵解进行到丙酮酸后，在有氧条件下通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环，逐步氧化分解直到形成二氧化碳和水的过程。6.磷酸戊糖途径：在高等植物中，葡萄糖经葡萄糖-6磷酸直接脱氢氧化形成5-磷酸核酮糖的过程，又称己糖磷酸途径。7.氧化磷酸化：电子从NADH或FADH2经电子传递链传递给分子氧，形成水，并偶联ADP和无机磷，生成ATP的过程。8.呼吸速率：又叫呼吸强度，是指植物的单位鲜重、干重或植物细胞在一定时间内释放二氧化碳的量或吸收氧气的量。单位：mgCO2/g（鲜重、干重）·h或mgCO2/单位细胞·h。9.呼吸商：植物组织在一定时间内放出二氧化碳的摩尔数与吸收氧气的摩尔数的比率，又称为呼吸系数，用RQ表示。10.抗氰呼吸：在氰化物存在的条件下仍然运行的呼吸作用，又称为交替途径。11.巴斯德效应：氧气抑制酒精发酵的现象。12.末端氧化酶：位于呼吸链的末端，能活化分子氧的酶。二、简答、论述、填空、选择、判断类1.有氧呼吸与无氧呼吸的区别●无氧呼吸快，有机物大量消耗。●无氧呼吸产生酒精，使植物中毒。●无氧呼吸不能提供大量的还原力。●无氧呼吸不能产生大量的中间产物。2.呼吸作用的意义★为植物提供了生命活动所需的能量。★为其他化合物的合成提供了原料。★增强了植物的抗病和免疫能力。3.植物的呼吸途径A：糖酵解途径（反应底物：淀粉、蔗糖；进行场所：细胞质内；反应历程三阶段：己糖磷酸化、磷酸己糖裂解、ATP和丙酮酸的生成）。B：三羧酸循环（反应底物：丙酮酸；场所：线粒体）。C：磷酸戊糖途径（反应底物：葡萄糖；场所：细胞质）。D：乙醇酸途径（水稻根部特有的）。E：乙醛酸途径（油料种子萌发所特有的）。4.磷酸戊糖途径的特点◆PPP的氧化还原辅酶不同。◆PPP可作为生物合成中间原料的来源。◆可以提高植物的抗病力，抗病力强的植物，PPP强。◆提高植物的适应能力，正常代谢条件下，TCA占主要位置，逆境条件下，PPP加强。5.抗氰呼吸的概念及生理意义■概念（详见植物生理学名词解释荟萃）。■生理意义：a：P/O比为1，放热多，但固定的却少。放热增温，促进植物开花，种子萌发。b：增加乙烯生成，促进果实成熟，促进衰老。c：在防御真菌的感染中起作用。d：分流电子。6.呼吸作用的多样性主要有：呼吸化学途径的多样性、呼吸链电子传递系统的多样性、末端氧化酶系统的多样性。7.呼吸作用多样性的生理意义使植物在长期的进化过程中对不断变化的外界环境的一种适应性表现，以不同方式为植物提供新的物质和能量。8.呼吸作用的调节正负效应的判据▲通过质量作用原理在可逆反应中底物与产物之间按质量作用关系调节平衡。▲变构调节：不改变酶的催化部分，主要通过某种物质结合酶的某一个结构部位，从而改变酶的活性。9.呼吸作用与粮食、果蔬的贮藏关系⊙呼吸作用与粮食贮藏干种子的呼吸速率与粮食贮藏有密切关系。当呼吸加快时，引起体内有机物大量消耗，同时呼吸产生的水分，会使粮堆湿度升高，部分微生物大量繁殖。另外，呼吸放出的热量，又使粮堆温度升高，反过来又促进呼吸加快，导致粮食发热霉变。防治方法：通风或密闭贮藏、增高二氧化碳含量或降低氧气含量、充入氮气。⊙呼吸作用与果蔬贮藏某些果实（苹果、梨、香蕉、番茄）成熟到一定程度，会产生呼吸速率突然升高，然后又迅速下降的现象，称为呼吸跃变现象。乙烯是植物催熟激素，果实的呼吸跃变与乙烯有关，与温度有关。一是降低温度，推迟呼吸跃变的发生。二是利用CO2/O2的比值进行气调，增加环境中二氧化碳浓度，降低氧气浓度，这样可以抑制果实中乙烯的形成，推迟呼吸跃变的发生。也可将果蔬密封在塑料袋中，抽取空气，充