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1、绪论1.植物生理学：是研究植物生命活动规律的学科（内容分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号转导）2.植物生理学的任务：研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机制，并将这些研究成果应用于植物生产实践中被称为植物生理学的奠基人（ 1882年编写了植物生理学讲义 ），Sachs和他的弟子Pfeffer被称为植物生理学的两大先驱4.植物生理学的研究层次越来越宽广：1) 从生物大分子 复杂生命活动2) 代谢调节3) 信号转导4) 植物与环境协同进化第一章 植物的水分生理1.水分在植物细胞内通常分为束缚水和自由水两种状态束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分自由水
2、：距离胶粒较远而可以自由流动的水分2.水分在植物生命活动中的作用1) 水分是细胞质的主要成分2) 水分是代谢作用过程的反应物质3) 水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4) 水分能保持植物的固有姿态3.水通道由水孔蛋白组成（水孔蛋白是膜整合蛋白），水通过水通道选择性跨膜运输4.水分移动需要能量做功，即动力 化学势（浓度差）扩散动力 集流（压力） 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5.水势：是每偏摩尔体积水的化学势差（水分子从体系中逃逸的能力）注：纯水的水势定为零，溶液的水势就成负值，溶液越浓，水势越低6.相邻两细胞的水分移动方向，取决于两细胞间的水势差异，水势高的细胞中
3、的水分向水势低的细胞流动7.土壤中的水分分为3种：重力水、毛细管水、束缚水重力水：是指在重力作用下通过土壤颗粒间的孔隙下降的水分毛细管水：是指存在于土壤颗粒间毛细管内的水分（植物吸收的水分主要是毛细管水）束缚水：是土壤颗粒或土壤胶体的亲水表面所吸附的水合层，植物一般不能利用（分为吸湿水和薄膜水）8.根系吸水的途径有3条：质外体途径、跨膜途径、共质体途径质外体途径水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的部分移动，阻力小，速率快跨膜途径水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜共质体途径水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，速率慢9.根系吸水的动力根压：靠
4、根部水势梯度使水沿导管上升的动力（包括伤流和吐水）蒸腾拉力：叶片蒸腾时，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降，所以从旁边细胞取得水分。同理，旁边细胞又从另一个细胞取得水分，如此下去，便从导管要水，最后根部就从环境吸收水分，这种吸水的能力完全是由蒸腾拉力所引起的10.影响根系吸水的土壤条件1) 土壤中可用水分2) 土壤通气状况3) 土壤温度4) 土壤溶液浓度11.内聚力学说以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说12.蒸腾作用：是指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶片），从体内散失到体外的过程（分为角质膜蒸腾和气孔蒸腾）13.蒸腾作用的生理意
5、义1) 蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力2) 蒸腾作用对矿物质和有机物的吸收，以及这两类物质在植物体内的运输都是有帮助的3) 蒸腾作用能够降低叶片的温度14.气孔蒸腾过程中水蒸气从体内排到体外的主要出口，也是光合作用和呼吸作用与外界气体交换的大门影响气孔开放的渗透物质代谢有三条途径1) 伴随着K+的进入，苹果酸和Cl也不断地进入，以维持电中性2) 淀粉水解或通过卡尔文循环形成的中间产物转变为蔗糖3) 叶肉细胞产生的蔗糖，从质外体进入保卫细胞15.影响气孔运动的因素1) 在供水充足的条件下，光照是调节气孔运动的主要环境信号2) 除了光照之外，水是影响气孔运动最大的外界因素3) 温度影响气
6、孔运动（气孔开度一般随温度的上升而增大；35以上的高温会使气孔开度变小）4) CO2对气孔运动的影响显着（低CO2促进气孔张开）5) 脱落酸（ABA）促使气孔关闭16.影响蒸腾作用的因素：1) 外界条件a) 光照光照促使气孔开放，蒸腾作用增强b) 空气相对湿度空气相对湿度增大，蒸腾作用减弱c) 温度大气温度增高，蒸腾作用增强d) 风微风促进蒸腾；强风抑制蒸腾2) 内部因素a) 气孔频度（每平方厘米叶片的气孔数）b) 气孔大小c) 叶片内部面积大小（内部面积指细胞间隙的面积）17.水分临界期：是植物对水分不足特别敏感的时期18.节水灌溉的方法1) 喷灌2) 滴灌3) 调亏灌溉4) 控制性分根交替
7、灌溉第二章 植物的矿质营养1.矿质元素以氧化物的形式存在于灰分中2.必需元素1) 完成植物整个生长周期不可缺少的2) 在植物体内的功能是不能被其他元素代替的3) 这种元素对植物体内所起的作用是直接的3.水培法：是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法气培法：将根系置于营养液气雾中栽培植物的方法4.植物必须矿质元素的缺乏病征1) 氮缺氮时，植株矮小，叶小色淡或发红2) 硫缺硫的症状似缺氮，植株矮小3) 磷缺磷时，生长缓慢，叶小，叶色暗绿，抗性减弱4) 硅缺硅时，蒸腾加快，生长受阻，易受病菌感染，易倒伏5) 钾缺钾时，易倒伏，抗旱性和抗寒性均差，叶色变黄，逐渐坏死6) 钙缺钙时，生长受阻，
8、严重时，幼嫩器官溃烂坏死7) 铁缺铁时，叶片叶脉间缺绿5.离子或分子跨膜运输的方式1) 简单扩散2) 离子通道运输3) 载体运输4) 离子泵运输5) 胞饮作用6.植物吸收矿质主要通过根部特点1) 对盐分和水分的吸收是相对的，既有关（盐分要溶解在水中）又无关（吸水是被动过程，吸盐则以消耗能量的主动吸收为主）2) 植物对同一溶液中不同离子吸收比例不同3) 单盐毒害溶液中只有一种金属离子时，对植物起有害作用的现象4) 离子颉颃在发生单盐毒害的溶液里，加入其他离子，能减弱或消除单盐毒害的现象7.根部吸收溶液中矿物质的过程1) 离子吸附在根部细胞表面2) 离子进入根的内部（质外体途径和共质体途径）3)
9、离子进入导管或管胞8.影响根部吸收矿质元素的条件1) 氢离子浓度2) 通气状况3) 温度4) 溶液浓度9.矿质元素运输的途径1) 木质部运输由上而下运输2) 韧皮部运输双向运输10.氮的同化1) 硝酸盐还原为亚硝酸盐a) 还原型NADH氧化为NAD+，并放出H+和e，使FAD还原为FADH2b) FADH2放出H+和e，氧化为FAD，把电子传到Cyt b557，使Fe3+还原为Fe2+c) Fe2+将电子交给MoCo（钼辅因子）的Mo6+，使之还原为Mo4+d) Mo4+释放电子，连同H+将NO3还原为NO2，并生成水2) 亚硝酸盐还原成铵a) 由光合作用提供e经过Fd还原b) 提供电子给Ni
10、R（亚硝酸还原酶），最后将电子传给NO2而还原为NH4+3) 当植物吸收铵盐的氨后，氨立即被同化，包括a) 铵与谷氨酸合成谷氨酰胺，谷氨酰胺与酮戊二酸反应形成谷氨酸（NH4+从谷氨酰胺到谷氨酸上去了），或者b) 铵与酮戊二酸直接反应形成谷氨酸（NH4+到谷氨酸上去了），或者c) 谷氨酸与谷氨酰胺进行氨基交换作用，形成其他氨基酸，如天冬氨酸（NH4+从谷氨酸到天冬氨酸上去了）第三章 植物的光合作用1.高等植物的光合色素有2类：叶绿素（叶绿素a蓝绿色；叶绿色b黄绿色），具有收集和传递光能的作用类胡萝卜素（胡萝卜素橙黄色；叶黄素黄色），具有收集和传递光能的作用2.叶绿素分子含有4个吡咯环，它们和4个
11、甲烯基（CH）连接成1个大环，叫做卟啉环，镁原子居于卟啉环的中央，如图3.光是运动着的粒子流，这些粒子称为光子，光子所带有的能量称为光量子（亦称量子）4.叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：红光部分和蓝紫光部分类胡萝卜素光谱的最强吸收区：蓝紫光部分5.叶绿素合成：1) 谷氨酸转化ALA，2分子ALA合成胆色素原（PBG）2) 4个PBG聚合成原卟啉IX，导入镁原子，形成Mg原卟啉，再生成原脱植基叶绿素a3) 原脱植基叶绿素a与蛋白质结合，吸收光能，被还原成脱植基叶绿素a（关键需光反应）4) 植醇（叶绿醇）与脱植基叶绿素a的第四个环的丙酸酯化，形成叶绿素a注：叶绿素b则是由叶绿素a氧化形成的6.影
12、响叶绿素生成的因素1) 光2) 温度（温度低时，叶绿素解体慢，这也是低温保鲜的原因之一）3) 矿质元素4) 遗传7.光合作用包括 原初反应：是指光合色素分子从被光激发至第一个光化学反应为止 的过程 光反应光合作用 电子传递及光合磷酸化（光合磷酸化：由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相耦联而生成ATP的过程） 暗反应碳同化：是利用光反应形成的同化力（ATP和NADPH）将CO2还原形成糖类物质的过程8.光反应：1) 水光解后，把电子传递给Mn（放氧复合体），再传递给Z（原初电子供体），再传递给P680，P680接受能量后，由基态变为激发态（P680*），然后将电子传递给ph（原初电子受体）2)
13、ph将电子传递给PQ（质体醌），质体醌将电子传给细胞色素bf（同时将质子由基质转移到类囊体腔），电子接着传递给质体蓝(PC)，再传递给光系统3) 光系统被光能激发后，释放出高能电子，沿着A0 A1 4Fe-4S的方向依次传递，由类囊体腔一侧传向叶绿体基质一侧的铁氧还蛋白（FD）。最后在铁氧还蛋白-NADP还原酶的作用下，将电子传给NADP+，形成NADPH4) 类囊体腔内有较高的H+，形成质子动力势，H+经ATP合酶，由类囊体腔进入基质，推动ADP和Pi结合形成ATP附：光合电子传递途径有下列3种：1) 非环式电子传递2) 环式电子传递3) 假环式电子传递光合磷酸化分为3种类型（由于光合磷酸化与光合电子传递是耦联在一起的）：1) 非环式光合磷酸化2) 环式光合磷酸化3) 假环式光合磷酸化9.抑制电子传递链和光合磷酸化的因素：1) 光照少了2) 敌草隆（DCMU）阻止PSPQB的还原；百草枯抑制PSFd的还原3) 膜的流动性降低10.碳同化C3途径1) 羧化1，5二磷酸核酮糖羧化酶RuBP + CO2 中间产物H2O中间产物 PGA（3磷酸甘油酸）2) 还原3磷酸甘油酸激酶PGA + ATP DPGA（1，3二磷酸甘油酸）3磷酸甘油酸脱氢酶DPGA + NADPH + H+ 3磷酸甘油醛
