植物生理学重点归纳.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流植物生理学重点归纳.精品文档.第一章代谢是维持各种生命活动（如生长、繁殖、运动等）过程中化学变化（包括物质合成、转化和分解）的总称。水分生理包括：水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出。水分存在的两种状态：束缚水和自由水。束缚水含量与植物抗性大小有密切关系。水分在生命活动中的作用：1，是细胞质的主要成分2，是代谢作用过程的反映物质3是植物对物质吸收和运输的溶剂4，能保持植物的固有姿态植物细胞吸水主要有三种方式：扩散，集流和渗透作用。扩散是一种自发过程，指分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动，扩散是物质顺着浓度梯度

2、进行的。适合于短距离迁徙。集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。水孔蛋白包括：质膜内在蛋白和液泡膜内在蛋白。是一类具有选择性、高效转运水分的跨膜通道蛋白，只允许水通过，不允许离子和代谢物通过。其活性受磷酸化和水孔蛋白合成速度调节。系统中物质的总能量分为；束缚能和自由能。1mol物质的自由能就是该物质的化学势。水势就是每偏摩尔体积水的化学势。纯水的自由能最大，水势也最高，纯水水势定为零。质壁分离和质壁分离复原现象可证明植物细胞是一个渗透系统。压力势是指原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果，与引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。重力势是水分因重力

3、下移与相反力量相等时的力量。根吸水的途径有三条：质外体途径、跨膜途径和共质体途径。根压；水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。伤流：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。流出的汁液是伤流液。吐水：从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。由根压引起。根系吸水的两种动力；根压和蒸腾拉力。影响根系吸水的土壤条件：土壤中可用水分，通气状况，温度，溶液浓度。蒸腾作用：水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶子），从体内散失到体外的现象。蒸腾作用的生理意义：1，是植物对水分吸收和运输的主要动力2，是植物吸收矿质盐类和在体内运转的动力3，能降低叶片的温度叶片蒸腾作用分为两种方式：角质蒸腾和气孔蒸腾。气孔

4、运动有三种方式：淀粉-糖互变，钾离子吸收和苹果酸生成。影响气孔运动的因素；光照，温度，二氧化碳，脱落酸。影响蒸腾作用的外在条件：光照，空气相对湿度，温度和风。内部因素：气孔和气孔下腔，叶片内部面积大小。蒸腾速率取决于水蒸气向外的扩散力和扩散途径的阻力。水分在茎叶细胞内的运输有两条途径：经过活细胞和经过死细胞。根压能使水分沿导管上升，高大乔木水分上升的主要动力为蒸腾拉力。这种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，称为内聚力学说亦称蒸腾-内聚力-张力学说。第三章1. 为什么说碳素是植物的生命基础？ 第一，植物体的干物质中90%以上是有机物质，而有机化合物

5、都含有碳素（约占有机化合物重量的45%），碳素成为植物体内含量较多的一种元素；第二，碳原子是组成所有有机物的主要骨架。碳原子与其他元素有各种不同形式的结合，由此决定了这些化合物的多样性。2. 按照碳素营养方式的不同分为自养植物和异养植物3. 自养植物吸收二氧化碳，将其转变成有机物质的过程称为植物的碳素同化作用。植物碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用。4. 光合作用：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。5. 光合作用的重要性：（1）把无机物变成有机物（2）蓄积太阳能量（3）环境保护。6. 叶绿体由两层膜构成，分别称为内膜和外膜，内膜具

6、有控制代谢物质进出叶绿体的功能，具选择性。基质成分主要是可溶性蛋白质（酶）和其他代谢活跃物质，呈高度流动性状态，具有固定二氧化碳的能力，淀粉在基质里形成和贮藏。7. 光合作用的能量转换功能是在类囊体膜上进行的，所以类囊体膜又称为光合膜。8. 高等植物的光合色素有两类；叶绿素和胡萝卜素，排列在类囊体膜上。9. 叶绿素分子含有四个吡咯环，和四个甲烯基连接成一个大环，叫做卟啉环。镁原子居于卟啉环的中央。10. 叶绿素的四个特点？11. 类胡萝卜素分为胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色）。12. 叶绿素最大吸收区：波长为640660nm的红光部分和波长为430450nm的蓝紫光部分。13. 叶绿素溶液在

7、透射光下呈绿色，而在反射光下呈红色（叶绿素a为血红光，叶绿素b为棕红光），这种现象称为荧光现象。14. 从第一单线态回到基态所发射的光称为荧光。15. 第一三线态回到基态时所产生的光称为磷光。16. 叶绿素a由叶绿素b演变过来，植物叶子呈现的颜色是叶子各种色素的综合表现，其中主要是绿色的叶绿素和黄色的类胡萝卜素两大类色素之间的比例。矿质元素、温度、光是影响叶绿素形成的主要因素。17.这种缺乏任何一个条件而阻止叶绿素形成使叶子发黄的现象称为黄化现象。光合作用根据需光与否分为光反应（类囊体膜）和暗反应（叶绿体基质）整个光合作用分为3大步骤：原初反应（光能的吸收、传递和转换过程）；电子传递和光合磷酸

8、化（电能转化为活跃的化学能）；碳同化（活跃的化学能转化为稳定的化学能过程）。前两个过程为光反应，最后一个为暗反应。光合单位=聚光色素系统+反应中心。叶绿体类囊体上的色素分为反应中心色素（少数特殊的叶绿素a，具光化学活性）和聚光色素（无光化学活性，有收集光能的作用，传到反应中心色素，绝大多数色素，又称为天线色素）。光合反应中心是指在类囊体中进行光合作用原初反应的最基本的色素蛋白结构。光合反应中心至少包括光能转换色素分子、原初电子受体和原初电子供体。原初电子受体是指直接接受反应中心色素分子传来电子的物体。高等植物的最初电子供体是水，最终电子受体是NADP+。当光波大于685nm（远红光）时，虽然光

9、子仍被叶绿素大量吸收，但量子产额急剧下降。这种现象被称为红降。两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象称为增益效应或爱默生效应。各种电子传递体具有不同的氧化还原电位，根据氧化还原电势高低排列，呈“Z”形，电子定向转移，这就是光合作用中非循环电子传递的方案。这一系列互相衔接的电子传递称为光合链。PS主要由核心复合体、PS捕光复合体、放氧复合体等亚基组成。利用贮存在跨类囊体膜的质子梯度的光能把ADP和无机磷合成为ATP的过程称为光合磷酸化。有两种方式：非循环光合磷酸化和循环光合磷酸化。化学渗透假说由于ATP和NADPH用于暗反应中二氧化碳的同化，两者合称为同化能力。碳同化是将ATP和NADPH中活

10、跃的化学能，转换为贮藏在糖类中稳定的化学能，在较长时间内供给生命活动的需要。占植物体干重90以上的有机物质都是通过碳同化并转化而成的。碳同化在叶绿体的基质中进行。高等植物固定二氧化碳的生化途径有3条：卡尔文循环，C4途径和景天科酸代谢途径。由于卡尔文循环中二氧化碳受体是一种戊糖，故又称还原戊糖磷酸途径。分3个阶段：羧化阶段、还原阶段和更新阶段。要产生一个PGAld（磷酸丙糖）分子需要3个二氧化碳分子，6个NADPH分子和9个ATP分子作为能量来源。卡尔文循环的调节：自身催化光的调节（离子的移动；通过铁氧还蛋白-硫氧还蛋白系统；光增加Rubisco活性）光合产物转运C4途径：初产物：OAA，CO

11、2受体：PEP，羧化酶：PEPC。包括4个步骤：羧化，转移，脱羧与还原，再生。C4植物比C3植物具有较强的光合作用？P79景天科酸代谢（CAM）的调节有两种：短期调节和长期调节。蛋白质、脂类和有机酸都是光合作用的直接产物。Pi和TP控制着蔗糖和淀粉合成途径中的几种酶。景天科植物特殊的CO2固定方式：晚上气孔开放，吸进CO2，在PEP羧化酶作用下，与PEP结合，形成OAA，进一步还原为苹果酸，积累于液泡中。白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到胞质溶胶，在依赖NADP苹果酸酶作用下，氧化脱羧，放出CO2，参与卡尔文循环，形成淀粉等。81页的表植物的绿色细胞依赖光照，吸收氧气和放出二氧化碳的过程被称为

12、光呼吸。光呼吸是一个氧化过程，被氧化的底物是乙醇酸，又称为乙醇酸氧化途径。由于光呼吸的底物乙醇酸是C2化合物，其氧化产物乙醛酸以及其转氨形成的甘氨酸都是C2化合物，故也称这条途径为二碳光呼吸碳氧化环，简称C2环。为什么说光呼吸的调节与外界条件密切相关？首先是氧气及二氧化碳的浓度，二氧化碳抑制光呼吸而促进光合作用，氧气则抑制光合作用而促进光呼吸。随着光强、温度、和pH的增高，光呼吸也加强，其实质是CO2和O2对RubP的竞争。光呼吸的生理功能；一种观点是，在干旱和高辐射期间，气孔关闭，CO2不能进入，会导致光抑制。此时光呼吸释放CO2，消耗多余能量，对光合器官起保护作用，避免产生光抑制。另一种观

13、点是，Rubisco同时具有羧化和加氧的功能，在有氧条件下，光呼吸虽然损失一些有机碳，但通过C2循环还可回收75%的碳，避免损失过多。光合作用的指标是光合速率。真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率影响光合作用的因素：光照、二氧化碳、温度、矿质元素、水分、光合速率的日变化。光抑制：光能超过光合系统所能利用的数量时，光合功能下降的现象。第四章呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸指生活细胞在氧的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出二氧化碳并形成水，同时释放能量的过程。无氧呼吸一般指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。这个过程用于高等植物，习惯上称为无氧

14、呼吸，如应用于微生物，则称为发酵。呼吸作用的生理意义：呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量呼吸过程为其他化合物合成提供原料。呼吸作用糖的分解代谢途径有三条：糖酵解（EMP胞质溶胶）、戊糖磷酸途径（PPP胞质溶胶）和三羧酸循环（TCA线粒体）。有机物质在生物体细胞内进行氧化分解，生成二氧化碳、水和释放能量的过程，称为生物氧化。电子传递链亦称呼吸链，就是呼吸代谢中间产物的电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径，传递到分子氧的总过程。组成电子传递链的传递体分为氢传递体和电子传递体氢传递体传递氢（包括质子和电子），作为脱氢酶的辅助因子有：NAD、NADP、FMN、FAD电子传

15、递体是指细胞色素体系和铁硫蛋白（Fe-S），它们只传递电子。细胞色素是一类以铁卟啉为辅基的蛋白质。植物线粒体的电子传递链位于线粒体的内膜上，由5种蛋白复合体组成：复合体（NADH脱氢酶），复合体（琥珀酸脱氢酶），复合体（细胞色素bc1）复合物，复合体（细胞色素氧化酶），复合体（ATP合酶，催化ADP和Pi转变为ATP）在生物氧化中，电子经过线粒体的电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和磷酸合成ATP的过程，称为氧化磷酸化作用。（化学渗透假说）磷/氧比（P/O ratio）线粒体氧化磷酸化的一个重要指标，指氧化磷酸化中每消耗1mol氧时所消耗的无机磷酸摩尔数之比。（解耦联剂）末端氧化

16、酶是把底物的电子传递到分子氧并形成水或过氧化氢的酶。包括：细胞色素氧化酶和交替氧化酶。抗氰呼吸有什么生理意义？利用授粉能量溢流增强抗逆性植物呼吸代谢具有多样性，表现在哪？它表现在呼吸途径的多样性（EMP、TCA、PPP等）、呼吸链电子传递系统的多样性（电子传递主路、几条支路和抗氰途径）、末端氧化系统的多样性（细胞色素氧化酶、酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、乙醇酸氧化酶、交替氧化酶）。这些多样性，是植物在长期进化过程中对不断变化的环境的适应表现。氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累，这种现象称为巴斯德效应。（比较爱默生效应）一个细胞中ATP+ADP+AMP的腺苷酸库是恒定的。能荷就是ATP-

17、ADP-AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量。能荷=ATP+1/2ADP/ATP+ADP+AMP呼吸作用的指标有呼吸速率和呼吸商。呼吸速率：用植物的单位鲜重、干重或原生质（以含氮量）表示，或者在一定时间内所放出的二氧化碳的体积或所吸收的氧气的体积来表示。RQ（呼吸商）=放出的二氧化碳的物质的量/吸收的氧气的量内部因素对呼吸速率的影响：不同植物；同一植株不同器官；同一器官的不同组织；同一器官在不同的生长过程中。外部因素：温度，氧，二氧化碳，机械损伤。由于温度升高10而引起的反应速度的增加称为温度系数Q10=（t+10）时的速度/t时的速度为什么无氧呼吸时间一久植物就会受伤死亡？无氧呼吸产生酒精，

18、酒精使细胞质的蛋白质变性无氧呼吸利用葡萄糖产生的能量很少，植物要维持正常生理需要，就要消耗更多的有机物没有丙酮酸氧化过程，许多由这个过程的中间产物形成的物质就无法继续合成。为什么机械损伤会显著加快组织的呼吸速率？氧化酶与其底物在结构上是隔开的，机械损伤使原来的间隔破坏，酚类化合物就会迅速地被氧化机械损伤使某些细胞转变为分生组织状态，形成愈伤组织去修补伤处，这些生长旺盛的生长细胞的呼吸速率，当然比原来休眠或成熟组织的呼吸速率快得多。 第六章通过环割实验，证明有机物运输是由韧皮部担任，通过示踪法实验知主要运输组织是韧皮部里的筛管和伴胞。韧皮部内的运输是双向运输。运输的物质主要是水，其中溶解许多糖类

19、，糖类中主要是非还原性糖，以蔗糖最多。利用蚜虫的吻刺法结合放射性核素示踪测定有机物运输种类。韧皮部装载是指光合产物从叶肉细胞到筛分子-伴胞复合体的整个过程。同化产物在细胞间的运输为短距离运输，经过维管系统从源到库的运输为长距离运输。韧皮部装载的两条途径：质外体途径和共质体途径，即糖从某些点进入质外体（细胞壁）到达韧皮部或糖从共质体（细胞质）经胞间连丝到达韧皮部。韧皮部装载特点：沿浓度梯度进行；需能过程；具有选择性。韧皮部卸出是指装载在韧皮部的同化产物输出到库的接受细胞的过程同化产物卸出的两条途径：共质体途径（营养器官）和质外体途径（延存、生殖、贮藏器官）筛管中溶液流（集流）运输是由源和库端之间

20、渗透产生的压力梯度推动的学说称为压力流动学说。另两种有机物运输学说：胞质泵动学说和收缩蛋白学说。同化产物在植物体中的分布有两个水平：配置和分配。配置是指源叶中新形成同化产物的代谢转化。源叶的同化产物有三个方向：代谢利用；合成暂时贮藏化合物；从叶输出到植株其他部分。分配：新形成同化物在各种库之间的分布。分配方向的3个原则：有生长中心；就近供应，同侧运输；不同叶龄作用不同。库强度=库容量库活力。库容量指库的总重量（一般指干重），库活力指单位时间单位干重吸收同化产物的速率。改变其中一个都会改变运输方式。库强度主要受膨压和植物激素调节。 第七章 生长发育是基因在一定时间、空间上顺序表达的过程。植物细胞

21、信号转导是指细胞藕联各种刺激信号（包括各种内外源刺激信号）与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制。信号转导可以分为4个步骤：一是信号分子与细胞表面受体的结合；二是跨膜信号转换；3是在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大与整合；4是导致生理生化变化（图7-1）对植物体来讲，环境变化就是刺激，就是信号。信号分为物理信号和化学信号。化学信号也称为配体。信号进入细胞后，最终引起生理生化变化和形态反应。受体是指能够特导地识别并结合信号、在细胞内放大和传递信号的物质。细胞受体的特征是有特导性，高亲和力和可逆性。至今发现的受体大都为蛋白质。位于细胞表面的受体称为细胞表面受体。位于亚细胞组分如细胞

22、核、液泡膜上的受体叫做细胞内受体。植物细胞表面受体主要有两种类型：G蛋白连接受体和类受体蛋白激酶类受体蛋白激酶本身是一种酶蛋白，具有胞外感受信号的区域、跨膜区域和胞内的激酶区域。受体-配体结合的特点：受体-配体结合具有较高亲和力是可逆的具有特异性在一定的配体浓度下，配体与其受体的结合具有饱和性。信号与细胞表面的受体结合之后，通过受体经过信号转导进入细胞内，这个过程称为跨膜信号转换。G蛋白也称为GTP结合调节蛋白，这类蛋白发挥调节作用时需要和GTP结合也就具有GTP酶的活性。G蛋白有两种类型，一是异源三聚体GTP结合蛋白，由、和三种亚基组成；二是小G蛋白。G蛋白介导的跨膜信号转换是依赖于自身的活

23、化和非活化状态循环来实现的。（P160图）通常将胞外信号视为初级信号，经过跨膜转换之后，进入细胞，还要通过细胞内的信号分子或第二信使进一步传递和放大，最终引起细胞反应。CaM（钙调蛋白）呈哑铃形，在其分子里有4个钙离子结合区。胞外刺激使PIP2（磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸）转化成IP3（三磷酸肌醇）和DAG，引发IP3/Ca2+和DAG/PKC两条信号转导途径，在细胞内沿两个方向传递这样的信号系统称为双信号系统。DAG（二酯酰甘油）激活PKC（蛋白激酶C），再使其他蛋白激酶磷酸化的过程称为DAG/PKC信号传递途径。15. 蛋白质磷酸化与脱磷酸化分别由蛋白激酶（PK）和蛋白磷酸酶（PP）催化完

24、成。这两种酶的协同作用调节细胞中“活性酶的含量”，使细胞对外界的刺激作出迅速的反应。第八章1. 植物生长物质是一些调节植物生长发育的物质。植物生长物质可分为两类；（1）植物激素（2）植物生长调节剂。植物激素是指一些在植物体内合成，并从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量有机物；而植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成的物质。2. 植物激素有5类，既生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸。3. 生长素在植物组织内呈不同化学状态。从各种溶剂中提取的生长素称为自由生长素，而把通过酶解、水解或自溶作用从束缚物释放出来的那部分生长素，称为束缚生长素。自由生长素具有活性，而束

25、缚生长素则没有活性。自由生长素和束缚生长素可相互转变。4. 束缚生长素在植物体内的作用有几个方面；（1）作为贮藏形式。（2）作为运输形式。（3）解毒作用（4）调节自由生长素含量。5. 生长素运输方式：一种和其他同化产物一样，通过韧皮部运输，运输速度约为12.4cm/h，运输方向决定于两端有机物浓度差等因素的自由运输；另一种是仅局限于胚芽鞘、幼茎、幼 根的薄壁细胞之间短距离单方向的极性运输。6. 生长素极性运输是指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。生长素极性运输是一种主动的运输过程，缺氧会严重地阻碍生长素的运输；生长素可以逆浓度梯度运输。生长素生物合成的前体主要是色氨酸。合成途径有4条：

26、吲哚丙酮酸途径；色胺途径；吲哚乙腈途径；吲哚乙酰胺途径（存在于细菌里面）。7. 生长素的降解有两方面：酶促降解和光氧化。8. 激素受体是指那些特异的识别激素并能与激素高度结合，进一步引起生理生化变化的物质。生长素受体为位于内质网上的生长素结合蛋白1。9. 生长素诱导基因分两类：早期基因或初级反应基因；晚期基因或次级反应基因。10. 生长素的生理作用：促进作用：P175 抑制作用：抑制花朵脱落，侧枝生长，块根形成，叶片衰老。11. 赤霉素是一种双萜，由4个异戊二烯组成。根据碳原子数不同分为：C19和C20两类，前者包括的生长素种类大大多于后者，前者生理活性高，后者低。赤霉素都含羧酸，呈酸性，是调

27、节植株高度的激素。也有自由赤霉素和结合赤霉素之分。12. 赤霉素在高等植物中生物合成的位置至少有3处：发育着的果实或种子；伸长着的茎端和根部。在细胞中的合成部位：质体，内质网，细胞质溶胶等处。合成前体为甲瓦龙酸。转变的分支点为GA12-醛13. 赤霉素的信号转导途径：GA诱发糊粉层产生-淀粉酶；GA受体定位于糊粉层细胞质膜的外表面；cGMP,Ca2+和蛋白激酶可能是信号中间体。Ca2+促进-淀粉酶的释放。14. 赤霉素的应用：促进麦芽糖化，促进营养生长，打破休眠，防止脱落。15. 细胞分裂素类则是一类调节细胞分裂的激素，最早发现的是激动素。把具有和激动素相同活性的天然的和人工合成的化合物，都称

28、为细胞分裂素（CK）16. 天然存在的细胞分裂素又分为游离的细胞分裂素和在tRNA中的细胞分裂素。17. 细胞分裂素在植物体内的运输主要从根部合成处通过木质部运到地上部，少数在叶片合成的细胞分裂素也可能从韧皮部运走。CK在根尖合成，前体为甲瓦龙酸和AMP，生物合成是在细胞的微粒体中进行。CK在细胞内的降解主要是由细胞分裂素氧化酶催化的。18. 乙烯合成部位为液泡膜内表面，前体为蛋氨酸，直接前体为ACC，途径为蛋氨酸循环。19. 乙烯生物合成的酶调节：ACC合酶；ACC氧化酶；ACC丙二酰基转移酶。20. 乙烯代谢的功能是除去乙烯或使乙烯钝化，使植物体内的含量达到植物体生长发育需要的水平。抑制乙

29、烯作用：Ag2+，EDTA，CO2.。21. 乙烯受体的共同特征：N端跨膜3次，并具有乙烯结合位点；都具有与细菌二元组分相似的组氨酸激酶催化区域。22. 三重反应：抑制伸长生长（矮化），促进横向生长（加粗），地上部失去负向重力性生长（偏上生长）。是植物对乙烯的特殊反应。23. S-ABA和R-ABA都具有生物活性，但后者不能促进气孔关闭。ABA运输不存在极性。脱落酸合成部位为根、茎、叶、果实、种子；场所为叶绿体和质体。合成途径为胡萝卜素途径。前体为甲瓦龙酸。24. 氧化降解途径：ABA在单加氧酶作用下，首先氧化成略有活性的红花菜豆酸（PA）进一步还原为完全失去活性的二氢红花菜豆酸（DPA）。2

30、5. 脱落酸既可在木质部运输，也可在韧皮部运输，大多数是在韧皮部运输。（P196页图）26. 其他天然生长物质：油菜素内酯（BR）、多胺、茉莉酸（JA）、水杨酸（SA）27. 生长抑制剂：三碘苯甲酸（TIBA），马来酰肼（MH）；生长延缓剂：CCC（氯化氯胆碱，矮壮素），Pix（缩节氨，助壮素）,PP333（氯丁唑，多效唑） ,S-3307（烯效唑，优康唑） 第九章光对植物的影响有两方面：光是绿色植物光合作用必需的光调节植物整个生长发育，以便更好的适应外界环境。这种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，称为光形态建成。暗中生长的植物表现出各种黄化特征，如茎细而长、

31、顶端呈钩状弯曲和叶片小而呈白色，这种现象称为暗形态建成。光只作为一个信号去激发受体，3种光受体：光敏色素，感受红光及远红光区域的光；隐花色素和向光素，感受蓝光和近紫外光区域的光；UV-B受体，感受紫外光B区域的光吸收红光-远红光可逆转换的光受体（色素蛋白质），称之为光敏色素。真菌没有光敏色素，另有隐花色素吸收蓝光进行形态建成。黄化幼苗的光敏色素含量比绿色幼苗多20100倍。一般来说蛋白质丰富的分生组织中含有较多的光敏色素，在细胞中，胞质溶胶和细胞核中都有光敏色素。其由两个亚基组成的二聚体，每个亚基有两个组成部分：生色团（植物色素胆汁三烯）和脱辅基蛋白，两者合称为全蛋白。光敏色素有两种类型：红光

32、吸收型（Pr）和远红光吸收型(Pfr)，两者光学特性不同，在不同光谱下可以相互转换Pfr是生理激活型，Pr是生理失活型。光敏色素蛋白质的基因是多基因家族。拟南芥的多基因家族中至少存在5种基因，分别为PHYA、PHYB、PHYC、PHYD、PHYE。黄化幼苗中大量存在、见光后意分解的光敏色素称为类型光敏色素；而在光下稳定存在、在绿色幼苗中含量很少的光敏色素称为类型光敏色素。PHYA编码类型光敏色素，而其他4种基因编码类型光敏色素。拟南芥PHYA的表达受光的负调节，在光下mRNA合成受到抑制.而其余4种基因表达不受光的影响，属于组成性表达总光敏色素Ptot=Pr+Pfr.在一定波长下，具生理活性的

33、Pfr浓度和Ptot浓度的比例就是光稳定平衡= Pfr/ Ptot。不同波长的红光和远红光可组成不同的混合光，能得到各种值。光反应局限于生色团，黑暗反应只有在含水条件下才能发生。Pr比较稳定，Pfr不稳定。在黑暗条件下，Pfr会逆转为Pr，降低Pfr浓度。Pfr也会被蛋白酶降解。棚田效应指离体绿豆根尖在红光下诱导膜产生少量正电荷，所以能黏附在带负电荷的表面，而远红光则逆转这种黏附现象。光敏色素的反应类型的特点？当植物受到周围植物遮阴时，R：FR值变小，阳生植物在这样的条件下，茎向上伸长速度加快，以获取更多的阳光，这就叫做避阴反应。光敏色素的两个机制假说：膜假说，快反应；基因调节假说，慢反应。第

34、十章 植物的生长生理1、 影响种子萌发的外界条件：水分 氧 温度 光2、 充足的水分是种子萌发的必要条件：水可使种皮膨胀软化，氧容易透过种皮，增加胚的呼吸，也使胚易于突破种皮；水分可使凝胶状态的细胞质转变为溶胶状态，使代谢加强，并在一系列酶的作用下，使胚乳的贮藏物质逐渐转化为可溶性物质，供幼小器官生长之用；水分可促进可溶性物质运输到正在生长的幼芽、幼根，供呼吸需要或形成新细胞结构的有机物。2.1、 种子吸水的3个阶段：急剧的吸水、吸水的停止和胚根长出后的重新迅速吸水。第一阶段是吸胀作用（物理过程）；第二阶段，细胞利用已吸收的水分进行代谢作用；第三阶段由于胚的迅速长大和细胞体积的加大，重新大量吸

35、水，这时的吸水是与代谢作用相连的渗透性吸水。总体表现快-慢-快。2.2、 初期呼吸主要是无氧呼吸，随后是有氧呼吸。（突破种皮前为无氧呼吸）2.3、 萌发种子酶的形成有两种来源：从已存在的束缚态酶释放或活化而来；通过核酸诱导下合成的蛋白质，形成新的酶。2.4、 很多热带植物（椰子，荔枝，龙眼，芒果）的种子不耐脱水干燥，也不耐零上低温贮藏，这类种子称为顽拗性种子。3、 细胞分化：指分生组织的幼嫩细胞发育成为具有各种形态结构和生理代谢功能的成形细胞的过程。4、 伸长区细胞的代谢特点：细胞的呼吸速率增快26倍蛋白质也随着增加约6倍核酸、细胞壁也增加4.1、 生长素促进细胞延长，其机制可用细胞壁酸化理论

36、解释。4.2、 把生长素诱导细胞壁酸化并使其可塑性增大而导致伸长的理论，称为酸-生长假说。5、 IAA、GA促进细胞伸长；ABA抑制细胞伸长；ETH、CTK促进扩大。5.1、 转录基因是蛋白质，与DNA有亲和力能使基因表达或关闭。现在了解较多的两个家族为MADS盒和同源异型框基因。6、 植物细胞通过生长和分化最终形成一定的形态的过程称为细胞的形态建成。7、 细胞全能性：指植物体的每个细胞携带着一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。8、 组织培养：指在无菌条件下，分离并在培养基中培养离体植物组织的技术。组织培养的理论依据是植物细胞具有全能性。9、 组织培养的优点：可以研究被培养部分在

37、不受植物体其他部分干扰下的生长和分化规律，并且可以用各种培养条件影响它们的生长和分化，以解决理论上和生产上的问题。10、 组织培养的特点是：取材少，培养材料经济；人为控制培养条件，不受自然条件影响；生长周期短；繁殖率高；管理方便，利于自动化控制。11、 培养基组成：无机营养物 碳源 维生素 生长调节物质 有机附加物。 条件：完全无菌（光、温度适合）。11.1、 极性是指在器官、组织甚至细胞中在不同的轴向上存在某种形态结构和生理生化上的梯度差异。极性一旦建立就难于逆转。11.2、 适量IAA促进根分化，适量激动素时促进芽分化。低糖浓度形成木质部，高糖浓度形成韧皮部；糖浓度在中等水平则两者都有，且

38、中间有形成层。12、脱分化：13 、 组织培养过程：植物体分离外植体脱分化愈伤组织再分化生长点生长幼茎和幼根植株。14、 程序性细胞死亡(PCD)：植物体内细胞自然死亡过程是由细胞内业已存在的、由基因编码的程序控制。 程序性细胞死亡是细胞分化的最后阶段。15、 程序性细胞死亡分为两类：一类是植物体发育过程中必不可少的部分；另一类是植物对外界环境的反应。16、 程序性细胞死亡发生过程可划分为3个阶段：启动阶段 效应阶段 降解清除阶段。16.1、 植物细胞的程序性细胞死亡是由核基因和线粒体基因共同编制的。17、 生长大周期：在茎的整个生长过程中，生长速率都表现出“慢快慢”的基本规律，即开始时生长缓

39、慢，以后逐渐加快，达到最高点，然后生长速率又减慢以到停止。把生长的这三个阶段总合起来叫做生长大周期。17.1、 控制茎生长最重要的组织是顶端分生组织和近顶端分生组织。前者控制后者的活性，而后者的细胞分裂和伸长决定茎的生长速率。18、 玉米株高的生长曲线S形曲线可细分为四个时期：停滞期；对数生长期；直线生长期；衰老期。19、 相关性：植物各部分间的相互制约与协调的现象，称为相关性。20、 顶端优势：顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。21、 协调的最适温度：在生产实践上培育健壮的植株，常常要求在比生长的最适温度略低的温度，即所谓的“协调的最适温度”下进行。21.1、 生长的最适温度是指生长最快

40、的温度，但不是最适宜的。22、 生长的温周期现象：植物对昼夜温度周期性变化的反应。23、 影响营养器官生长的条件：温度；光水分矿质营养；植物激素.24、 营养生长和生殖生长的相关：233页。25、 高等植物的运动可分为向性运动和感性运动。向性运动是由光、重力等外界刺激产生的，其运动方向取决于外界的刺激方向；感性运动是由外界刺激或内部时间机制引起的，外界刺激方向不能决定运动方向。向性运动包括三个步骤：感受；传导；反应。26、 向光性：植物随光照入射的方向弯曲的反应。 植物各器官的向光性有正向光性、负向光性及横向光性之分。27、 向地性：任何一种幼苗，把它横放，数小时后就可以看到它的茎向上弯曲，而

41、根向下弯曲，这种现象称为向地性。 感受重力的细胞器是平衡石。植物的平衡石是指淀粉体。28、 感性运动是由生长着的器官两侧或上下面生长不等引起的。感性运动有两类：生长性运动（不可逆的细胞伸长）；紧张性运动（可逆性变化）。29、 偏上性：叶片、花瓣或其他器官向下弯曲生长的特性。偏下性：叶片和花瓣向上弯曲生长的现象。30、 生理钟：生物对昼夜适应而产生生理上周期性波动的内在节奏。第十一章 植物的生殖生理1、 幼年期：幼年期是植物早期生长的阶段。1.1、 树木的基部通常是幼年期，顶端是成年期，中部是中间型。2、 春化作用：低温诱导植物开花的过程。2.1、 在春化过程结束之前，如遇高温，低温效果会削弱甚

42、至消除，这种现象称为脱春化作用。成熟稳定之后，高温不起作用。3、 接受低温影响的部位是茎尖端的生长点。4、 接受光周期的部位是叶，诱导开花部位是茎尖端的生长点。4.1、 低温可改变基因表达，导致DNA去甲基化而开花。DNA甲基化水平降低，开花提早。4.2、 植物对白天和黑夜的相对长度的反应，称为光周期现象。5、 长日植物(LDP)：是指日照长度必须长于一定时数才能开花的植物。6、 短日植物（SDP）:是指日照长度必须短于一定时数才能开花的植物。7、 日中性植物（DNP）:是指在任何日照条件下都可以开花的植物。8、 光周期诱导：植物只需要一定时间适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期下，仍

43、然可以长期保持刺激的效果。9、 临界日长是指昼夜周期中诱导短日植物开花所必需的最长日照或诱导长日植物开花所必需的最短日照。10、 临界暗期是指在昼夜周期中短日植物能够开花所必需的最短暗期长度，或长日植物能够开花所必需的最长暗期长度11、 无论是抑制短日植物开花还是诱导长日植物开花，都是红光最有效。第十二章 植物的成熟和衰老生理1、 淀粉磷酸化酶参与淀粉的生物合成。2、 脂肪由糖类转化而来。油脂形成有两个特点：成熟期所形成的大量游离脂肪酸，随着种子的成熟，游离脂肪酸逐渐合成复杂的油脂；种子成熟时先形成饱和脂肪酸，然后，由饱和脂肪酸变为不饱和脂肪酸。所以，一般油料种子如芝麻、大豆、花生等种子的油脂

44、的碘值，是随着种子的成熟度而增加。3、 小麦激素出现的顺序：首先出现的是玉米素，调节建成籽粒的细胞分裂过程，然后是赤霉素和生长素，调节有机物向籽粒运输和积累，籽粒成熟期脱落酸大量增加，与休眠有关。4、 单性结实：不经受精作用而形成不含种子的果实。单性结实有天然的单性结实和刺激的单性结实。5、 呼吸骤变：当果实成熟到一定程度时，呼吸速率首先是降低，然后突然增高，最后又下降，此时果实便进入完全成熟。这个呼吸高峰，称为呼吸聚变。6、 具呼吸聚变的骤变型果实有：苹果、香蕉、梨、桃、番木瓜、芒果和鳄梨等； 不具呼吸骤变的非骤变型果实有：橙、凤梨、葡萄、草莓和柠檬等。骤变型果实和非骤变果实的主要区别是：前

45、者含有复杂的贮藏物质（淀粉或脂肪），在摘果后达到完全可食状态前，贮藏物质强烈水解，呼吸加强，而后者并不如此。骤变型果实成熟比较迅速，非骤变型果实成熟比较缓慢。在骤变型果实中，香蕉的淀粉水解过程很迅速，呼吸骤变出现较早，成熟也快；而苹果的淀粉水解较慢，呼吸骤变出现较迟，成熟也慢一些。7、 肉质果实成熟时的色香味变化：果实变甜 酸味减少 涩味消失 香味产生 由硬变软 色泽变艳8、 休眠：成熟种子在合适的萌发条件下仍不萌发的现象。9、 种子休眠的原因和破除：种皮限制（、种皮不能透水或透水性弱、不透气、种皮太坚硬，胚不能突破种皮） 种子未完成后熟 胚未完全发育 抑制物质的存在10、 植物的衰老：指细胞

46、、器官或整个植株生理功能衰退，最终自然死亡的过程。 衰老是受植物遗传控制的、主动和有序的发育过程。11、 开花植物有两类不同的衰老方式：一生中能多次开花的植物；一生中只开一次花的植物，在开花结实后整株衰老和死亡，这类植物称为单稔植物。11.1、 衰老时的生理生化变化：蛋白质显著下降；核酸含量的变化；光合速率下降；呼吸速率下降。11.2、 红光能阻止蛋白质和叶绿素含量的减少，远红光照射则消除红光的阻止作用。12、 植物的衰老原因中：营养亏缺理论和植物激素调控理论的影响较大。12.1、 脱落是指植物细胞组织或器官与植物体分离的过程。12.2、 脱落时细胞的变化：核仁变得非常明显，RNA含量增加，内质网增多，高尔基体和小泡都增多，最后细胞壁和中胶层分解并膨大。与脱落有关的酶：纤维素酶和果胶酶。13、 器官脱落是由各种激素间的平衡调节的。第十三章 植物的抗性生理1、 逆境又称胁迫：对植物产生伤害的环境。2、 植物的抗性：对不良环境的适应性和抵抗力。3、 植物的抗性生理：指不良环境对植物生命活动的影响，以及植物对不良环境的抗御能力。4、 植物对逆境的适应（或抵抗）主要包括两方面：避逆性和耐逆性。5、 渗透调节：细胞主动形成渗透调节物质，提高溶质浓度，从外界吸水，适应逆境胁迫的现象。 渗透调节物质主要有糖、有机酸（脯氨酸）和一些无