湖南农业大学植物生理学期末复习资料剖析

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1、植物生理学 绪论 1、植物生理学：研究植物生命活动规律及其机理的科学。2、植物生命活动：植物体物质转化、能量转换、形态建成及信息传递的综合反应。 3、植物生理学的基本内容：细胞生理、代谢生理、生长发育生理和逆境生理。 4、历程：近代植物生理学始于荷兰 van Helmont（1627）的柳条试验，他首次证明了水直接参与植物有机 体的形成； 德国 von Liebig（1840）提出的植物矿质营养学说，奠定了施肥的理论基础； 植物生理学诞生标志是德国 von Sachs 和 Pfeffer 所著的两部植物生理学专著； 我国启业人是钱崇澍，奠基人是李继侗、罗宗洛、汤佩松。 第二章 植物的水分关系

2、1、束缚水：存在于原生质胶体颗粒周围或存在于大分子结构空间中被牢固吸附的水分。 2、自由水：存在于细胞间隙、原生质胶粒间、液泡中、导管和管胞内以及植物体其他间隙的水分。 3、束缚水含量增高，有利于提高植物的抗逆性；自由水含量增加，植物的代谢加强而抗逆性降低。 4、水分在植物体内的生理作用：水分是原生质的主要成分；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；水分能有效降低植物的体温； 水是植物原生质良好的稳定剂；水与植物的生长和运动有关。 5、植物细胞的吸水方式：渗透性吸水和吸胀吸水。 6、渗透作用：溶剂分子通过半透膜扩散的现象。 7、水的偏摩

3、尔体积：指加入 1mol 水使体系的体积发生的变化。 8、水势：溶液中每偏摩尔体积水的化学势差。 9、水通道蛋白调节水分以集流的方式快速进入细胞的细微孔道。 10、溶质势：由于溶质颗粒与水分子作用而引起细胞水势降低的数值。 s = -icRT。 11、衬质势：细胞中的亲水物质对水分子的束缚而引起水势下降的数值，为负值。 m 12、压力势：由于细胞吸水膨胀时原生质向外对细胞壁产生膨压，细胞壁产生的反作用力壁压使细胞 水势增加的数值。 p 13、 w = s + m + p + g + 。 14、吸胀吸水：植物细胞壁中的纤维素以及原生质中的蛋白质、淀粉等大分子亲水性物质与极性的水分子 以氢键结合而

4、引起细胞吸水膨胀的现象。蛋白质淀粉纤维素 15、植物根系由表皮、皮层、内皮层和中柱组成，吸水途径有共质体途径和质外体途径。 16、主动吸水：仅由植物根系本身的生理活动而引起的吸水。分为伤流和吐水。 17、根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。 18、被动吸水（主要方式） ：通过蒸腾拉力进行的吸水。枝叶的蒸腾作用使水分沿导管上升的力量称为蒸腾 拉力。 19、植物蒸腾作用是产生蒸腾拉力并促进根系吸水的根本原因 20、影响根系吸水的因素： （1）内部：导管水势、根系大小、根系对水的透性、根系对水吸收速率； （ 2） 外部：土壤水分、土壤温度、土壤通气状况、土壤溶液浓度。21、永久性萎

5、焉主要原因是缺少可利用水。土壤水分不足成为北方旱作农业区限制农业生产发展的主要因 素。 22、土壤低温影响根系吸水的原因是：低温使土壤溶液的粘滞性增加；根细胞原生质黏性增加；降 低了根系的生理代谢活动。 23、土温过高引起根系吸水降低的主要原因：加快了根细胞中各种酶蛋白变性失活的速度，提高了根系木 栓化的程度，加速根系老化的进程。 24、蒸腾作用生理意义：蒸腾作用是植物水分吸收和运输的主要动力；蒸腾作用使植物矿质营养吸收 和运输的主要动力；蒸腾作用能够维持植物的适当体温；蒸腾作用能加强植物与外界的气体交换，有 利于光合作用。 25、蒸腾速率：单位叶面积在单位时间蒸腾散失水分的数量。 26、蒸腾

6、效率：植物每蒸腾 1kg 水所生成干物质的克数。蒸腾系数的倒数。 27、蒸腾系数：植物每制造 1 克干物质所消耗水的克数。数值越小水分利用率越高。 28、小孔扩散速率不与小孔面积成正比，而与其边缘长度成正比。 29、气孔运动机制：糖-淀粉转化学说；无机离子（K+）泵；淀粉-钾离子-苹果酸代谢理论。 30、影响蒸腾作用的环境因素：光照、温度、CO2 浓度、水分、风速。 31、水分沿导管上升机制：蒸腾流-内聚力-张力学说。 32、水分临界期：指植物在生命周期中对水分缺乏最敏感和最易受害的时期。 33、灌溉的生理指标：叶细胞的浓度、渗透势、水势和气孔开度等。 第三章 植物的矿质营养 配合肥料学内容。

7、 1、植物矿质营养：植物对矿质元素的吸收、运转和同化等过程以及矿质元素在植物生命活动中的作用。 2、岩石圈和水圈中的矿质是植物体内矿质元素的来源。 3、灰分元素：植物烘干后充分灼烧后的残余物质中存在的元素。 4、植物的必需元素：生长发育必不可少的元素。判断标准：不可缺少性；不可替代性；直接功能性。 5、必需元素的生理功能：细胞结构物质组成成分；植物生命活动调节者，参与酶的活动；离子浓度平衡， 胶体的稳定和电荷中和；细胞重要信号转导信使，如 Ca2+重要第二信使；作为渗透调节物质，调节细胞膨 压。 6、植物缺素症及中毒症，肥料学。 7、诊断方法：化学分析诊断法、病症诊断法、加入诊断法。 8、植物

8、对矿质元素的吸收既相关又独立 9、植物吸收离子的特点：选择性、积累作用、吸收过程需要能量、存在基因型差异。 10、道南平衡：平衡时膜内阴离子与阳离子浓度乘积等于膜外阴离子与阳离子浓度乘积。 11、影响根吸收离子的因素：pH、温度、通气状况、土壤溶液浓度。 12、植物营养最大效率期：施用肥料的营养效果最好的时期。 13、作物营养生理指标：叶片营养元素含量、酰胺含量、酶活性。 14、发挥肥效的措施：适当灌溉；适当深耕；改善光照条件；改进施肥方式；控制微生物的有 害转化。 15、叶面施肥优点：补充养料；节省肥料；见效迅速；利用率高。 16、影响因素：叶片的部位、温度、停留时间、大气湿度。 17、适用

9、于：土壤中营养有效性低时；上层土壤干燥时；生殖阶段根系活力降低时；对某类养分有特殊要求时。 第四章 植物的呼吸作用 1、呼吸作用的生理意义：为植物生命活动提供所需的大部分能量；为其他有机物合成提供原料；提 高植物抗病、抗伤害的能力。 2、呼吸链： 呼吸代谢中间产物的电子和质子， 在线粒体内膜上沿着一系列由电子传递组成的电子传递途径， 严格有序地传递到分子氧的过程。 3、抗氰呼吸：不经过细胞色素氧化酶系统，而是通过对氰化物不敏感的系统传给氧的过程。 4、抗氰呼吸的生理意义：放热效应、促进果实成熟、代谢的协同调控、与植物的抗病有关。 5、末端氧化酶：处于呼吸链一系列反应的最末端、能活化分子氧的酶称

10、为末端氧化酶。 6、呼吸速率：最常用的代表呼吸强弱的生理指标，可以用单位时间、单位重量的植物组织所吸收的氧气的 量或释放二氧化碳的量来表示。 7、呼吸商：植物组织在一定时间内放出的 CO2 的量与吸收 O2 的比值。R.Q. 8、呼吸底物不同，呼吸商也不同，葡萄糖完全氧化的呼吸商是 1。富含氢的脂肪、蛋白质呼吸商小于 1。 含氧比糖类多的有机酸的呼吸商大于 1。 9、外界条件对呼吸速率的影响：温度、氧气、二氧化碳、水分、机械损伤、光、病害。 10、许多栽培管理措施都是直接或间接地保证作物呼吸作用的正常进行。 11、种子贮藏方法：晒干；通风和密闭；气体成分控制；杀虫抑菌。 12、呼吸跃变现象：某

11、些果实成熟到一定程度，会产生呼吸速率突然增高，而后又迅速降低的现象。 13、为什么说长时间的无氧呼吸会使陆生植物受伤，甚至死亡？ 产能效率低，导致养分消耗过多；积累有毒代谢产物，直接伤害植株；无氧呼吸致使温度升高，产 生次生伤害。 第五章 植物的光合作用 1、碳素同化作用：自养生物将 CO2 转变为有机物的过程。 2、根据碳素营养方式不同，将植物分为自养植物（利用无机碳化合物合成有机物作营养）和异养植物（只 能利用现成有机物作营养） 。 3、光合作用：指绿色植物吸收太阳光能，将 CO2 和 H2O 合成有机物并释放氧气的过程。 4、光合作用的意义：将无机物转变成有机物；将光能转变为化学能，蓄积

12、能量；保护环境和维持生 态平衡。 5、光合速率：常用单位时间内单位面积上光合作用吸收的 CO2 量或放出的 O2 量来表示。 测定方法： （1）测定干物质的积累； （2）测定 CO2 的吸收； （3）测定 O2 的释放。 6、叶绿素吸收光谱有两个强吸收区：640660nm 的红光；430450nm 蓝紫光。 7、荧光现象：反射光下，叶绿素溶液反射出红色荧光。是第一单线态快速返回基态产生。 8、退激：激发态不稳定，很快就会发生能量的转变，放出能量返回基态。 9、放热：激发态的叶绿素分子在能级降低时以热的形式释放热量，此过程又称内转换或无辐射退激。 10、磷光现象：激发态的色素分子把激发能传递给处

13、于基态的同种或异种色素分子而返回基态的过程。磷 光是由第一三线态回到基态所发射的光。11、光合作用三大步骤：原初反应（光能的吸收、传递和转换） ；电子传递和光合磷酸化（将活跃的化 学能转变为稳定的化学能） ；CO2 的同化。、为光反应，为暗反应。 12、光合单位：内囊体膜上能进行完整光反应的最小单位。按其中色素的功能分为聚光色素和反应中心色 素。 13、绝大多数光合色素包括大部分的叶绿素 a 和全部叶绿素 b、类胡萝卜素类都属于聚光色素。反应中心色 素为特殊状态下的叶绿素 a 分子。 14、光合反应中心是一个复杂的色素蛋白复合体，由反应中心色素分子（P） 、原初电子受体（A）和原初电 子供体（

14、D）组成。 15、D P A （接受光能） D P * A （中心色素分子成为激发态） D P+ A- （激发态色素分子放出电子给 原初电子受体，自身成为氧化态） D+ P A- （从原初电子供体得到电子） 。 16、红降：用波长大于 685nm 的远红光照射时，光合效率大大降低。叶绿体大量吸收，但量子产额急剧下 降。 17、双光增益效应：远红光和红光同时照射的光合效率大于分开照射的总和的现象。 18、光合电子传递链：由一系列的电子传递体组成的，保证光合电子定向传递的总轨道。 19、每释放一分子氧，要裂解 2 个 H2O，同时，可产生 4 个电子和 4 个质子。 20、光合磷酸化：叶绿体利用光

15、能将无机磷酸和 ADP 合成 ATP 的过程。 21、希尔反应：离体叶绿体，在光下有氢受体存在时，所进行的分解水放出氧气的反应。 22、C3 途径分为羧化阶段、还原阶段和再生阶段。CO2 受体是核酮糖-1,5-二磷酸 RuBP 23、C3 途径 CO2：NADPH：ATP = 1:2:3 24、C4 途径 CO2：NADPH：ATP = 1:2:5 25、C4 途径的 CO2 受体是叶肉细胞质中的磷酸烯醇式丙酮酸 PEP 26、C4 光合速率高于 C3 的原因是： PEP case 对 CO2 亲和力高；C4 提高 BSC 细胞内 CO2 浓度，同化效率高；PEP 最适温度高于 RuBP； 光饱和点高，光补偿点低；C4 耗能高，需要强光；蒸腾系数小，水利用率高。 27、光呼吸：绿色细胞在光下吸收氧气，氧化乙醇酸，放出 CO2 的过程。 28、RuBP 羧化酶/加氧酶在 O2 浓度低，CO2 浓度高时，催化羧化反应，生产 2 分子 PGA，进入 C3 途径； 当 O2 浓度高，CO2 浓度低时，催化加氧反应，生成 1 分子 PGA 和 1 分子的磷酸乙醇酸，后者在磷酸乙醇酸 酶作用下，脱去磷酸形成乙醇酸。 29、光呼吸的生理作用：防止强光对光合器官的破坏