2023年植物生理,复习最全面精品资料教材.pdf

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1、 绪论、第一章 植物的水分代谢 1、植物生理学是研究植物生命活动的一门学科.研究植物代谢、代谢与环境的相互关系。理论基础：光合作用和固氮能量转化，酶活性调节。发育调控成花，衰老（包括果实）。信号传导自然及生物等因素。植物逆境生理机理-抗性基因表达及调节。2、自由水（free water）：不与细胞的组分紧密结合，易自由移动的水分，称为自由水。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。束缚水（bound water）：与细胞的组分紧密结合不易自由移动的水分，称为束缚水。其特点是不参与代谢，不能作溶剂，不易结冰。3、水在植物生命活动中的重要作用：(1)原生质的组成成分，植物细胞原生质含水量一般在 70-

2、90%。(2)植物代谢过程中的重要原料。(3)植物对物质吸收和运输的溶剂。(4)能保持植物的固有姿态。(5)保持植物体内的正常温度。4、自由能是指能够作功的能量和参与反应的本领。水势（Water potential）：水势是指在同温同压的一系统中，一偏摩尔体积（V）水（含溶质的水）的自由能(w）与一摩尔体积（V）纯水的自由能(0w)的差值(w)。w=(w/Vw)-（0w Vw)=(w-0w)Vw=wVw。代表水参与化学反应和移动的本领。人为地设定在等温等压条件下，纯水的水势为零w0=0。溶液的水势就小于0，为负值。溶液越浓，其水势的负值越大。w 的单位是MPa=106Pa=10bar。5、扩散

3、：任何物质分子都有从某一浓度较高（化学势较高）的区域向其邻近的浓度较低（化学势较低）的区域迁移的趋势，这种现象称为扩散。6、Osmosis(渗 透 作 用)是 指 溶 剂 分 子 通 过 半 透 膜(semipermeable membrane)的扩散作用。半透性膜：动物膀胱、蚕豆种皮、透析袋。7、Osmotic potential(渗透势 ，Solute potential、溶质势s)。由于溶质的存在而降低的水势。s(Mpa)=-0.0083iCT。其中 i渗系数，NaCl 的 i 为 1.80，CaCl2 的 i 为 2.60,蔗糖的 i 为 1，C溶质浓度 T绝对温度。8、质壁分离：高浓

4、度溶液中，植物细胞液泡失水，原生质体与细胞壁分离的现象。质壁分离复原：低浓度溶液中，植物细胞液泡吸水，原生质体与细胞壁重新接触的现象。意义：原生质层具有选择透性。判断细胞死活。测定细胞液的溶质势，进行农作物品种抗旱性鉴定。测定物质进入原生质体的速度和难易程度。9、植物细胞的水势 w=s+p+m s溶质势:它取决于细胞内溶质颗粒(分子或离子)总和。植物叶s 为-1-2 MPa，旱生植物叶片s 达-10MPa。s 还存在着日变化和季节变化。p压力势。由于细胞膨压的存在而提高的水势。一般为正值(p0)。草本(温暖天气）下午为+0.3+0.5MPa，晚上为+1.5MPa。特殊情况下，压力势会等于零或负

5、值。如初始质壁分离时，压力势为零；剧烈蒸腾时，细胞的压力势会呈负值。m 衬质势。细胞内胶体物质（如蛋白质、淀粉、细胞壁物质等）对水分吸附而引起水势降低的值。为负值。干燥种子的 m 可达-100MPa；未形成液泡的细胞具有明显的衬质势，已形成液泡的细胞（-0.01MPa 左右），可以略而不计。一般植物细胞水势:w=s+p 10、等渗溶液：溶液的s 等于细胞或细胞器的w。11、Imbibition(吸胀作用)是亲水胶体吸水膨胀的现象。只与成分有关：蛋白质 淀粉 纤维素 脂类。豆科植物种子吸胀现象非常显著。未形成液泡的植物细胞，如风干种子、分生细胞主要靠吸胀作用。11、代谢性吸水：利用细胞呼吸释放出

6、的能量，使水分通过质膜而进入细胞的过程。12、主动吸水：根系本身生理活动而引起植物吸收水分的现象。13、伤流：汁液从伤口（残茎）的切口溢出的现象，流出的汁液叫伤流液。14、根压:由于根系的生理活动使液流从根部沿木质部导管上升的压力。一般为0.1-0.2MPa。它大小和成分代表根生理活动和强弱。15、Guttation(吐水)：土壤水分充足、大气温度和湿度较高的环境中或清晨，未受伤叶尖或叶缘向外溢出液滴的现象。荷叶、草莓及禾本科吐水较多。可利用吐水作为选择壮苗的一种生理指标。16、Apoplast(质外体)是指原生质以外的包括细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等无生活物质互相连结成的一个连续的整体。

7、水分子移动阻力小，移动速度快。17、Symplast(共质体)是指活细胞内的原生质体通过胞间连丝及质膜本身互相连结成的一个连续的整体。水分在其间依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一个细胞。18、被动吸水是指由于地上部的的蒸腾作用而引起根部吸水。动力是蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使水分沿着导管上升的力。其大小与根系活力无关。通常植物以被动吸水为主。植物在蒸腾作用强烈时植株只有被动吸水，而植株在春季叶片尚未展开以及当植物蒸腾受抑制时，主动吸水才占主导地位。19、Soil available water(土壤有效水或土壤可利用水）是指能被植物直接吸收利用，其含水量高于萎蔫系数(wilti

8、ng coefficient)以上的水。20、萎蔫系数是指当植物发生永久萎蔫时，土壤中尚存的水分含量(以占土壤干重的百分率计)。萎蔫(wilting)：植物体内水分不足时，叶片和茎的幼嫩部分下垂的现象。21、Temporary wilting(暂时萎蔫)：当蒸腾作用大于根系吸水及转运水分的速度时，植物会产生萎蔫现象称暂时萎蔫。当蒸腾速率降低时，能消除萎蔫状态。如晚间、遮阴等。Permanent wilting(永久萎蔫)：土壤中缺少有效水，根系吸不到水而造成的萎蔫叫做永久萎蔫。降低蒸腾，不能消除萎蔫状态。立即灌水可消除萎蔫状态。22、Transpiration(蒸腾作用)是指植物地上部分以气体

9、状态的水向外界散失水分的过程。意义：(1)蒸腾作用可以降低叶片的温度;(2)蒸腾作用是植物对水分的吸收和运输的一个主要动力。(3)促进植物对矿质和其它溶质在体内传导与分布。23、小孔扩散的小孔定律水蒸汽通过多孔表面扩散的速率不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。在边缘处，扩散分子相互碰撞机会少，因此扩散速率就比在扩散面的中间部分要快。24、Stomatal complex（气孔复合体）：保卫细胞与邻近细胞或副卫细胞共同组成。25、(1)Transpiration rate(蒸腾速率)。植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量(g/m2 s)。昼 1.5-7.5，晚0.1%)的元素,C、H、O

10、、N、P、K、Ca、Mg、S。3、Micro element(trace element微量元素)是指植物需要量较少,在植物体中含量较低(0.01%)的元素,Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni。4、Biomembrane(生物膜)是细胞中所有膜系统的总称。生物膜的化学组成 蛋白质约占 50-75，脂类约 20-30(50)，糖类(糖蛋白,糖脂)2-10，微量核酸。生物膜的生理功能：首先,生物膜可使细胞区室化,使各种代谢活动能在不同的细胞器区域内有条不紊地进行。其次,重重叠叠的膜系统也大大地增加了膜的作用表面,加速了各种反应和物质交换进程。第三,膜既是物质进出细胞器必要的屏障,也是许多

11、内外信号的感受器。如多种载体或运转器;光感受器光敏素,植物激素受体及以受精识别反应,抗病原生物的过敏性反应等。此外,生物膜还可以分泌和内吞的方式使物质大分子如病毒等出入细胞。5、Passive absorption(被动吸收)是指因扩散作用或其它物理化学过程而引起的矿质元素的吸收,又称非代谢性吸收。内聚力学说以水分具有较大的内聚力保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说 6、扩散：溶液中分子或离子从浓度高的场所向浓度低的场所移动的现象，叫扩散。离子扩散方向既取决于化学势梯度,也取决于膜内外的电势梯度(电位差),即取决于这种梯度的总和电化学势梯度。7、细胞内可扩散的阴阳离子浓度的乘积等于细胞

12、外可扩散的阴阳离子浓度的乘积时的状态,叫做杜南平衡。K+in Cl-in=K+outCl-out 8、植物细胞对矿质元素的主动吸收，主动吸收是指植物细胞需要能量的逆电化 学势吸收的过程。有载体理论、离子通道理论、离子泵理论、胞饮作用。9、单一盐类引起植物中毒的现象,称单盐毒害。10、离子间相互消除单盐毒害的现象,称离子拮抗。11、平衡溶液(balanced solution)含有适当比例的各种植物必需元素和 pH 值,能使植物生长发育良好的溶液。包括完全培养液、陆生植物的绝大多数的土壤溶液，以及对海洋植物的海水。12、由于植物的选择吸收,引起阳离子吸收量大于阴离子吸收量,使溶液变酸的这一类盐，

13、称生理酸性盐；如 NH4Cl、NH4SO4、KCl、CaCl 等 13、植物对阴离子的吸收量大于阳离子的吸收量,使溶液 pH 上升的这一类盐,称生理碱性盐；如 Ca(NO3)2、KNO3。14、植物对其阴阳离子的吸收相等,不因植物的吸收引起溶液 pH 改变的盐类称生理中性盐,如 NH4NO3。15、离子间相互作用：协同：一种离子的存在促进另一种离子的吸收,从而提高了后者的有效性称协同作用。拮抗:一种离子的存在能抑制植物对另一种离子的吸收,16、在农业生产上常采用给植物地上部喷施肥料的措施,叫根外追肥或叶面营养(foliar nutrition)。17、诱导酶(induced enzyme)，指

14、组织本来不含（或很少有）此种酶,但在特定的外来物质(如底物)的影响下形成的酶并使酶的活性迅速提高。18、元素在一个部位使用后分解,移动到另一部位再次使用的现象称元素再利用,能被再利用的称可再利用元素,可再利用元素缺素症从老叶开始。这类元素有 N、P、K、Mg、Zn,尤其是 N 和 P 最易被再利用。存在于胞质 B 库中的 B 在富含山梨糖醇的蔷薇科植物中形成 B-糖复合物可以再利用。19、另一类元素被植物地上部分吸收后,即形成永久性细胞结构物质(如壁),即使 叶片衰老也不能被分解,因此不能被再利用,称不能再利用元素。这类元素器官越老含量越大,缺乏时幼嫩部位先出现病症。它们是 S、Ca、Fe、M

15、n、B、Cu、Mo 等,其中以 Ca 最难再利用。20、营养临界期:植物对缺乏矿质元素最敏感,缺乏后最易受害的时期,称为营养临界期“麦浇芽”。21、营养最大效率期:施肥效果最好的时期,这个时期对矿质营养需要量大,吸收能力强,若能满足肥料要求,增产效果十分显著,称为营养最大效率期“菜浇花”。.通道蛋白 在细胞质膜上构成圆形孔道的内在蛋白 胞饮作用物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程 还原氨基化还原氨直接使酮酸氨基化而形成相应氨基酸的过程交换吸附根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附与解吸附的过程，总有一部分离子被其它离子所置换，所以细胞吸附离子具有交换

16、性质.爱默生效应如果在长波红光（大于 685nm）照射时，再加上波长较短的红光（650nm），则量子产额大增，比分别单独用两种波长的光照射时的总和还要高 光合磷酸化叶绿体在光下把无机磷和ADP 转化为ATP 形成高能磷酸键的过程 光饱和点增加光照强度，光合速率不再增加时的光照强度 第三章 植物的光合作用 1、光合作用：是指绿色植物在光下利用光能，把 CO2 和 H2O 同化成有机物，并放出氧气的过程。光合作用的意义：(1)光合作用是把无机物变为有机物的重要途径。CO2 71011t/year(有机物 51011t/year)“绿色工厂”。(2)光合作用是一个巨大的能量转换过程。31021J/y

17、ear。（3）光合作用能维持大气中 O2和 CO2 的相对平衡。2、叶绿素溶液在透射光下呈绿色,而在反射光下呈红色(叶绿素 a 为血红色,叶绿 素 b 为棕红色)的现象称为荧光现象。荧光的寿命很短,约为 10-9s。光照停止,荧光也随之消失。在进行光合作用的叶片很少发出荧光。3、叶绿素还会发出磷光,当叶绿素溶液停止光照后，仍能在一定的时间放出暗红色的光，这就是磷光。磷光的寿命为 10-2103秒,强度仅为荧光的 1%。4、原初反应是光合反应的序幕，包括光能的吸收,传递和光化学反应。5、light-harvesting pigment(集光色素）或 antenna pigment（天线色素)只起

18、吸收和传递光能,不进行光化学反应的光合色素，Chlb,carotenoids,Cha。6、reaction centre pigment(作用中心色素）又名 trap（陷井)吸收光或由集光色素传递而来的激发能后,生发光化学反应引起电荷分离的光合色素，Cha(a few)。7、诱导共振(inductive resonance)是指当某一特定的分子吸收能量达到激发态,在其重新回到基态时,使另一分子变为激发态。激发能的传递的形式：诱导共振、激子传递和电子迁移,但以诱导共振为主。8、光化学反应是指反应中心色素分子受光激发引起的氧化还原反应。(P，pigment),(A,accepter)、(D,Don

19、or)组成。9、Photosynthetic unit(光合单位)：由 250 300 个叶绿素和其它集光色素分子构成的,能完成 1 个光量子吸收并转化的色素蛋白复合体。10、小球藻红降现象和双光增益效应（爱默生效应）？11、Photosystem(PSI,光系统)。80 110 ,在类囊体垛叠和非垛叠区都有分布。PSI 的作用中心色素是P700;原初电子供体 PC;原初电子受体 A0;最终推动 NADPH 形成。12、Photosystem(PS，光系统)。110 145 ,在类囊体膜的垛叠部分。PS的作用中心色素是 P680。原初电子受体 Ph,原初电子供体 YZ；抗阿特拉津的植物；PS的

20、功能常与放 O2相联系。13、Photosynthetic chain(光合链)。光合链是类囊体膜上由两个光系统(PS和 PS)和若干电子传递体,按一定的氧化还原电位依次排列而成的体系。在“Z”链的起点,H2O 是最终的电子供体;在“Z”链的终点,NADP+是电子的最终受体。在整个链只有两处(P680P680*,P700P700*)是逆氧化还原电位梯度,需光能推动的需能反应。14、光合传递链的组成:PS及其集光色素复合体(LHC),PSI 及其集光色素复合体(LHCI),细胞色素复合体(含 Cytf、Cytb6 和 Fe-S 蛋白),偶联因子复合体(又名 ATP 合酶)。15、PQ(plast

21、oquinones，质体醌或质醌),担负着传递氢(H+和 e-)的任务。16、PQ 穿梭在光合电子传递过程中 PQ 使间质中 H+不断转入类囊体腔,导致间质 pH 上升,形成跨膜的质子梯度。17、PC(plastocyanin，质蓝素或质体菁),含铜蛋白质,PSI 的原初电子供体。18、Fd(Ferredoxin,铁氧还蛋白),把电子传给 FNR 后还原 NADP 为 NADPH,或把电子传给 Cytb6，进行环式光合电子传递。此外,Fd 还在亚硝酸还原,酶活化等方面具有多种功能。19、光合电子传递途径。(1)非环式光合电子传递和非环式光合磷酸化。涉及两个光系统。产生 O2,NADPH 和 A

22、TP，占总电子传递的 70%以上。(2)环式光合电子传递和环式光合磷酸化。只涉及 PSI，能产生 ATP,ATP 的补充形式。占总电子传递的 30%左右。(3)假环式电子传递和假环式光合磷酸化。涉及两个光系统，形成超氧自由基 O2 ，对植物体造成危害。在强光下，CO2 不足，NADPH过剩下发生。20、Hill(希尔)反应(1937)。离体叶绿体(类囊体)加到有适宜氢受体(A)的水溶液中,照光后即有 O2放出,并使氢受体(A)还原。特点：在光下放 O2稳定，在暗适应后放 O2波动。21、光下叶绿体在光合电子传递的同时,使 ADP 和 Pi 形成 ATP 的过程称为光合磷酸化。非环式 PSP,环

23、式 PSP 和假环式 PSP。22、质子动力势(proton motive force)ATP 形成的动力。形成活跃的化学能 ATP 和 NADPH 合称为“同化力”(assimilatory power)。23、C3 photosynthetic pathway(Calvin cycle,RPPP)：C3 途径是指光合作用中 CO2 固定后的最初产物是三碳化合物的 CO2 同化途径。只具有 C3 途径的植物称 C3 植物。如水稻、棉花、菠菜、青菜,木本植物几乎全为 C3 植物。24、C4 途径（1960s 甘蔗初产物C4 二羧酸）。Hatch 和 Slack 证实甘蔗固定 CO2 后的初产物

24、是 OAA,四碳二羧酸,故称该途径为 C4 途径或C4 二羧酸途径,又名 Hatch-Slack pathway。具有 C4 固定 CO2 途径加 C3 途径的植物叫 C4 植物。7500 种，占陆生植物的 3%。大多为禾本科杂草,农作物中只有玉米、高粱、甘蔗、黍与粟等数种。PEPCase 对 HCO3-的亲和力很强,有把外界低浓度 CO2 浓缩到维管束鞘细胞中的作用“CO2 泵”。C4 途径植物分为三种类型：a.NADP-苹果酸酶类型:玉米、高粱、甘蔗属于这一类型。b.NAD-苹果酸酶类型:马龄苋、黍等属于这一类型。c.PEP-羧激酶类型:盖氏狼尾草、大黍等属于这一类型。C4 植物固定 1

25、分子 CO2 为磷酸丙糖,实际消耗 5 分子 ATP。25、具有 CAM 途径和 C3 途径的植物叫 CAM 植物。它们多属肉质或半肉质植物,如景天、仙人掌、菠萝、剑麻等，有 20000-30000种，适应干热条件。夜间 CAM 植物气孔开放,C4 途径固定 CO2，淀粉减少,苹果酸增加,细胞液变酸。白天气孔关闭,利用光能，C3 途径同化 CO2，苹果酸减少,淀粉增加,细胞液 pH 上升(pH6.0 左右)。26、光呼吸是指高等植物的绿色细胞只有在光下吸收O2 放出 CO2 的过程。光呼吸的生理功能：(1)防止高光强对光合器的破坏同化力的过剩易引发超氧自由基,或第一激发态氧(1O2)对光合器官

26、有很强的氧化破坏作用。(2)防止 O2对光合碳同化的抑制作用，维持 RuBP 羧化酶活化状态（E-CO2-Mg2+）。(3)消除乙醇酸毒害和补充部分氨基酸、甘氨酸和丝氨酸。27、光合能力(photosynthetic capacity)：是指在饱和光强、正常 CO2 和 O2浓度、最适温度和高 RH 条件下的光合速率。光合作用指标光合速率(molCO2(O2)/m2 s)28、LSP：净光合速率达到最大时的光强,叫光饱和点。LCP：净光合速率等于零时的光强,叫做光补偿点。29、CO2 饱和点：再增加 CO2 浓度,光合速率不再增加,这时的环境 CO2 浓度称为 CO2 饱和点。CO2 补偿点：

27、净光合率等于 0 时的环境 CO2 浓度称 CO2 补偿点。30、经济产量=生物产量经济系数；生物产量=光合面积光合强度光合时间-光合产物消耗 经济产量=(光合面积光合强度光合时间-光合产物消耗)经济系数 第四章 植物的光合作用 1、有氧呼吸：指生活细胞在 O2的参与下,可把某些有机物质彻底氧化分解,放出CO2并形成 H2O,同时释放能量的过程。呼吸底物：糖、脂肪和蛋白质。常用的 呼吸底物是 G。C6H12O6+6O26CO2+6H2O+Energy G=2870kJ(686kCal)/mol 2、无氧呼吸 在无氧条件下,生活细胞的呼吸底物降解为不彻底的氧化产物,同时释放能量的过程。如微生物发

28、酵。C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+Energy G=100kJ/mol C6H12O6 2CH3CHOHCOOH+Energy G=100kJ/mol 以适应淹水和缺 O2环境 3、呼吸作用意义：(1)呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量 36-38ATP。(2)呼吸降解过程的中间产物为其他化合物的合成提供原料。酮酸和NAD(P)H。4、糖酵解（EMP pathway）：糖酵解指在细胞质中己糖降解成丙酮酸的过程。以葡萄糖为例,糖酵解总的反应可以概括成:C6H12O6+2NAD+2ADP+2Pi2 丙酮酸+2NADH2+2ATP+2H2O 重要中间产物：Pyr(丙酮酸)Ala，

29、PEPOAA，PEP+E4P C7 莽草酸途径，芳香族氨基酸、植物激素。5、糖磷酸途径（PPP）：PPP 是发生在细胞质中的 G-6-P 直接脱 H、脱羧氧化,放出 CO2的过程。1.G-6-P 后经两次脱氢，一次脱羧形成 Ru5P。2.6Ru5P 通过分子重排(C3、C4、C5、C7）重新形成 G-6-P（每 1 循环实际消耗 1G）。作用：1.提供还原力 NADPH2。2.提供中间产物。3.也能产生能量。R-5-PdR5P nuclear acid；E4P+PEP C7莽草酸途径芳香族氨基酸、植物激素。酚、醌类 油料种子形成，病虫害，开花等 PPP 增加。6、三羧酸循环 TCA cycle

30、：丙酮酸,在有氧条件下,逐步氧化分解,最终形成水和CO2 的过程。Krebs cycle。特点：1、在细胞的线粒体间质中进行的；2、脱去3 分子 CO2；3、脱去 5 对氢,4NADH2,1FADH2。4、三羧酸循环总反应式:2Pyr+8NAD+2FAD+2ADP+2Pi+4H2O6 CO2+2ATP+8NADH2+2FADH2 TCA 循环的重要中间产物：-KGGlu、叶绿素、OAA Asp、CH3CO-CoA 脂肪酸，NADH2。7、生物氧化：广义上指在活细胞内,有机物质氧化降解,包括消耗 O2,生成 CO2和 H2O 及放出能量的总过程。它是经一系列酶催化、在常温和以 H2O 为介质的环

31、境中进行,并且是逐步完成的,能量也是逐步释放出来的。这些能量的相当大部分是以高能键形式贮存,供各种生理活动之需。狭义上指电子传递、氧化磷酸化吸氧和产生 H2O 的过程。8、呼吸链是指在线粒体内膜上按氧化还原电位高低有序排列的一系列氢及电子传递体构成的链系统。氢传递体:NAD、FAD、FMN 和 UQ。电子传递体:Cytb,Cytc,Cytaa3和 Fe-s 系统。9、末端氧化酶是把底物的电子传递到分子氧并形成 H2O 或 H2O2的酶。线粒体内的氧化酶：（1）细胞色素氧化酶Cytaa3；（2）交替氧化酶,抗氰氧化酶：对氰化物不敏感的氧化酶。不受 CN-和 N3-及 CO 等呼吸抑制剂所抑制的呼

32、吸被称为抗氰呼吸。线粒体外未端氧化酶：(1)酚氧化酶，在苹果、红茶、绿茶中有。(2)抗坏血酸氧化酶。10、氧化磷酸化：当底物脱下的氢经呼吸链（氢和电子传递体）传至氧的过程中,伴随着 ADP 和 Pi 合成 ATP 的过程称氧化磷酸化。氧化磷酸化机理：Mitchell化学渗透学说。P/O：指每消耗 1 个氧原子所形成的 ATP 个数。呼吸：NADH2O 为 3（2），FADH2O 为 2。11、能荷调节。细胞内通过腺苷酸之间的转化对呼吸代谢的调节。能荷代表了细胞的能量水平，常用下列公式表示：ATP+1/2ADP 能荷(EC)=ATP+ADP+AMP 12、Pasteur effect(巴斯德效应

33、):O2对无氧呼吸的抑制。13、呼吸速率:单位重量(鲜重、干重、原生质)在单位时间释放的 CO2或吸收 O2的量。存在着种类、年龄、器官和组织的差异。14、呼吸商(R.Q)是植物组织在一定时间内释放的 CO2与吸收的 O2的 mol（或V）数的比值。释放的 CO2摩尔（或体积）R.Q.吸收的 O2 摩尔（或体积）糖类为呼吸底物 时，R.Q.=1，如 C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O RQ=6molCO2/6mol O2=1.0。脂 肪 酸 为 呼 吸 底 物 时RQ1,2C6H8O7+9O2 12CO2+8H2O，RQ.=12/9=4/3=1.33。此外 R.Q.还与环境供 O2，脂

34、糖转化等有关。无 O2呼吸 RQ1，脂转为糖 时 RQ1。15、呼吸效率(RE)生长呼吸和维持呼吸 合成生物大分子的克数 RE100 通过呼吸消耗 1 克葡萄糖 16、呼吸作用的最适温度:是指能维持长时间高呼吸速率的温度。17、消失点，熄灭点：无 O2呼吸刚刚停止时的外界环境中 O2浓度。18、Respiratory climacteric（呼吸跃变）：部分果实成熟过程呼吸渐渐下降,但在成熟前呼吸又急剧升高,达到一个小高峰后再下降的现象。如苹果、梨、香蕉、草莓等,称跃变型果实。另一类果实在成熟前，呼吸上升不明显的为非跃变型果实。如西瓜、柑桔、瓜类、菠萝等。第五章 植物体内有机物的转化、运输与分

35、配 1、乙醛酸循环：特点：1、酶差别（异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成酶）。2、只在种子萌发后很短时间内存在，脂糖转化完成后，乙醛酸循环和乙醛酸体随之消失。如油菜籽、蓖麻籽萌发后 37 天。2、质外体指除原生质体以外如由细胞壁和细胞间隙(导管)组成一体的体系。共质体指由胞间连丝及原生质膜本身把植物各细胞原生质连成一体的体系 3、胞间连丝:质膜、压缩的内质网、丝状蛋白质连接球蛋白（3nm）组成,可通行 800-1000D物质(病毒 10000D)。106 107 条/mm2。胞间连丝功能：传递物质、信息等。在相邻细胞之间运输速率，共质体质外体。因为它不需要跨双层膜运输。阻力减少，如质膜电阻 0.31/

36、m2，液胞膜 0.1/m2。而胞间连丝上仅 0.05 /m2,比原生质膜少 60 倍。4、转移细胞转运细胞：分布在输导组织未端及花果器官等同化物装入或卸出部位的一些特化细胞，转移细胞特点是胞壁和质膜内凹，使表面积增大。此外胞质浓厚，细胞器发达，代谢旺盛，有利于物质的吸收和排出。功能：源端装入，库端卸出。5、伴胞：与筛管结合紧密，有大量的胞间连丝相连。为筛管提供物质和能量构成筛管伴胞复合体（SE/CC），用作转移细胞，参与同化物的装卸。6、筛胞和蛋白细胞：蕨类和裸子植物的同化物运输的主要通道，筛胞较细长，末端尖或形成很大倾斜度的端壁，无筛板结构，端毕上孔很小，通过小孔的原生质上也很细，没有 P-

37、蛋白。它的转导功能较筛管差。蛋白细胞常和筛胞在一起，其功能相当于伴胞。7、Source（源代谢源），指制造或输出同化物的部位或器官（成熟叶，发芽时块根，块茎等）。Sink（库代谢库），消耗或贮藏同化物的部位或器官（如根系形成中种子，幼果，膨大中块根块茎等）。8、韧皮部的机理：(1)、压力流动假设：推动韧皮液流动的动力在于“源”“库”两端的压力差。(2)、收缩蛋白假说/泵动假说：筛管 P-蛋白，靠 ATP 能量作上下收缩或扩区，推动筛管中有机物运转。(3)电渗流假说。9、韧皮的装入与卸出：(1)装入：S传递细胞分泌到质外体SE/CC 进入筛管。S 装入是逆浓度的需要能量的过程，呈双相饱和动力学。

38、(2)卸出。A、卸出装入的逆过程，幼叶同化物的卸出 共质体途径。B、筛管后运输。甘蔗、玉米：S细胞壁先要水解成 F.G贮藏细胞的质内合成 S装入液泡。有些植物同化物如小麦卸出后不需经过水解便可顺浓度直接进入胚乳细胞。籽粒中同化物的卸出空种皮法。10、源库单位:在某一发育时期一个叶片的同化物，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）称为源库单位。第六章 植物生长物质 1、Plant hormones(植物激素)是由植物自身代谢产生的一类有机物质，并自产生部位移动到作用部位，在极低浓度下就有明显的生理效应的微量物质。2、Plant growth regul

39、ators(植物生长调节剂)是指人工合成的化合物质，具有植物激素相同的生理功能 3、IAA 极性运输：胚芽鞘合成的 IAA 只能从植物体的形态学上端向形态学下端运输，而不能倒过来运输。地上部向基运输。极性运输的特点：0.5-1.5cm/h,薄壁组织运输。需要能量，逆浓度梯度。4、束缚态 IAA 的作用：(1)贮藏 IAA 的作用。(2)运输 IAA 的作用。(3)抗氧化作用。（4）平衡体内 IAA 水平，起解毒作用 5、IAA 生理功能与应用。(1)、促进细胞和器官的伸长。促进伸长的最适浓度。茎芽根，器官对 IAA 的敏感性，根芽茎。促进效应以伸长区最为明显。IAA促进生长机理：A、IAA 活

40、化基因，促进 RNA 和蛋白质的合成慢反应。B、酸生长理论：IAA 活化质膜 ATP 酶，细胞壁酶活化，细胞壁水解，松驰，吸水快反应。(2)、促进细胞分裂和器官建成插枝生根。IAA 促进插条生根（10-100ppm或 0.5-1%粉剂）。(3)、促进果实发育及单性结实生产无籽果实。IAA 类喷或涂于柱头上,不经授粉最终也能发育成单性果实。胡椒、西瓜、蕃茄、茄子（10ppm 2，4-D），防止温室内光照不足或早春露地栽培的蕃茄早期落花,提高座果率形成无籽果实。(4)、保持顶端优势。(5)、促进脱落疏花疏果。520ppmNAA和 NAD(萘乙酰胺)2550ppm对苹果进行疏花。(6)、抑制马铃薯发

41、芽。1%NAA 甲酯的粘土粉剂均匀撒在块茎。(7)、促 进 菠 萝 开 花，控 制 性 别 分 化。14个 月 大 小 菠 萝 植 株30ml50-100pp的 2.4D 或 1520ppmNAA。黄瓜多开雌化。(8)、杀草。高浓度 2 4-D(1000ppm）杀死双子叶杂草。6、GA 的生理功能与应用。(1)、促进茎的伸长和细胞分裂，促进全株长高，尤其是能使矮生突变型或生理矮生植株的茎伸长。在叶茎类作物如芹菜、莴苣、韭菜、牧草、茶、苎麻的生产上，可以使用 GA 促进生长。GA 促进豌豆、莲座天仙子顶端细胞分裂，落叶树早春形成层分裂。GA 主要缩短细胞分裂间期,促进DNA 复制。机理：1)GA

42、 促进 IAA 合成水平的提高（合成增加，氧化减少，束缚水解）。2)增加胞壁可塑性。连晚提前抽穗，杂交制种。20-40ppm GA3。(2)打破休眠，促进种子萌发。需光种子用 100mg.L-1GA3处理,代替红光、低温促进萌发。机理：胚内释放出相当数量的赤霉素，经过胚乳扩散到糊粉层细胞中诱导种子糊粉层中-淀粉和蛋白酶的合成。应用：啤酒生产工业上的糖化。马铃薯休眠芽的萌发,可以用 0.5-1.0ppm GA3浸薯块破除体眠，催芽供栽培所用。(3)促进抽苔和开花。GA 代替低温和长日照的作用。(4)促进座果和单性结实。10-20 ppm GA3于花期喷施可提高葡萄、苹果和梨的座果率。在开花后一周

43、,用 200-500ppmGA可使葡萄无籽率达 60 90%。(5)控制性别表现。GA3 1000ppm，处理 4-5 叶期，促进黄瓜雄花的形成,抑制雌花的形成。用于不育系纯种繁殖。7、CTK 生理功能与应用。(1)促进细胞分裂及其横向增粗。机理：A、促进核酸、蛋白质合成。B、CTK 改变 mRNA 形成的类型。(2)诱导器官分化。烟草愈伤组织，CTK/IAA比值高时,可分化成芽。CTK/IAA低时,则形成根。如 CTK/IAA 比例中等，只分裂，不分化。（3）、解除顶端优势,促进侧芽生长。（4）、延缓叶片衰老。（5）、代替低温和红光促进需光种子萌发 8、ABA 生理功能。(1)ABA 诱导气

44、孔关闭。抗干旱的信号标志。抗蒸腾剂，10-100ppm。(2)ABA 诱导芽休眠，抑制种子萌发。抗 GA 作用。(3)促进器官脱落。(4)抑制生长和加速衰老。叶绿素分解,叶片逐渐变黄。(5)ABA 能提高植物抗逆性。形成低分子量蛋白质称渗透素(Osmotin)大量积累有助于抗胁迫能力的提高。9、Eth 的生理作用与应用。(1)“三重反应”。乙烯对叶柄除了有偏上性生长的作用以外，对茎伸长的抑制而促进茎加粗和横向生长、是其特有的反应，称为乙烯的“三重反应”。偏上（性）生长：叶柄向下弯曲叶片下垂的现象。(2)果实催熟。500-1000ppm乙烯利。2-氯乙基膦酸，ClCH2CH2OP(OH)2，一种

45、有机酸,其纯品为无色针状结晶。易溶于水、乙醇,不溶于石油醚。在溶液 pH 4 时可迅速释放出乙烯。(3)诱导脱落。离区细胞产生 PG、过氧化物酶和纤维素酶。应用：棉花采收期脱叶。茶树疏花。葡萄、樱桃、山核桃等疏花疏果。600-800 ppm。(4)、促进开雌花。瓜类 1-4 叶期 100-200 ppm乙烯利。(5)、促进次生物质排出。5%的乙烯利，橡胶树产胶。漆树、松树等产漆或产脂。10、Brassinolide（BR，油菜素内酯）油菜素甾醇类(Brassinosteroids）促进伸长，延缓叶片衰老，提高抗性，增加产量。0.001-0.1ppmBR的溶液喷施 11、Polymine(多胺)

46、促生长，延缓衰老 12、JA(Jasmonic acid)(茉莉酸，Me-JA)抑制生长，促进衰老。13、SA（Salicylic acid,水杨酸）植物抗病信号转导中抗病基因表达（PRPs-pathogenesis-relative proteins）。促进开（雄）花。14、植物生长抑制剂是一类抗 IAAS 物质，作用只能为 IAA 所恢复，不能被 GA恢 复。包 括 TIBA(2.3.5-triidobenzoid acid，三 碘 苯 甲 酸)、整 形 素(morphactin)。15、植物生长延缓剂是一类抗 GA 类物质，是 GA 生物合成的抑制剂。其作用部位为亚顶端分生组织，其效果不

47、能被 IAA 所恢复，但可被 GA 恢复。包括：B9(dimathyl aminosuccinamic acid，二甲基氨基琥珀酰胺酸)，果树上可防止枝条徒长,促进花芽分化。CCC（矮壮素，Chlorochdine chloride)。大田作物上降矮抗倒，小麦拔节前喷施 0.15-0.3%。Pix（缩节安，学名 1-二甲基派啶氯化物(1.1-dimethypiperidinium chloride简称)又称助壮素。在棉花现蕾期、始花期、盛花期用 25-150ppm 叶面喷雾。PP333（Paclobutrazol),俗称多效唑。果树的矮化栽培外，曾广泛用于防止连晚秧苗徒长，大豆、大麦和小麦等作

48、物的降矮抗倒。连晚 1 叶 1 芯200ppm150Kg/亩，培育连晚壮秧。16、应用生长调节剂应注意的问题(1)考虑生长调节剂进入与在植物体内的分布因素，提高使用效率。就进入植物体而言，2，4-D 脂 2，4-D 原酸 2，4-D 盐。(2)考虑不同的使用目的和浓度。(3)安全性及残留。(4)经济效益及与其他生产措措施相结合。(5)一天中使用的时间，周边植物等。束缚生长素指没有活性，需要通过酶解、水解或自溶作用从束缚物质释放出来的生长素 乙烯的“三重反应”指乙烯使黄花豌豆幼苗变矮，变粗和横向生长。第七章 植物的生长生理 1、生长是指植物生命活动中细胞、组织和器官的数目、体积（大小）或重量的不

49、可逆的增加的过程。是量变的过程。例外：种子萌发幼苗干重并不是增加而是减少，胚囊的发育（41）细胞数目不是增加而是减少。2、分化是指遗传上同质的细胞转变为形态、机能和化学构成上各不相同的异质细胞的过程。是质变。3、发育是生长和分化的综合，指植物生命周期中各个阶段各器官、组织和细胞数目、大小、重量的增加以及形态、结构和功能的变化过程，它推动植物的生命周期不断的向前发展。4、Cytoskeleton(细胞骨架)：真核生物细胞中普遍存在着由蛋白质纤维组成的三 维 网 络 结 构,称 之 为 细 胞 骨 架,由 微 丝(microfilament,MF)、微 管(microtubule,MT)和中间纤维

50、系统(Intermediate filament,IF)组成。微丝由 F-肌动蛋白(fibrous actin)组成,最主要功能是推动胞质流动。微管由微管蛋白(tubulin，微管蛋白二聚体)，最主要功能是细胞壁微纤丝的定向和组成有丝分裂纺缍丝。中间纤维是蛋白质丝与细胞器的空间定位和运动有关。5、Polarity（极性）是指植物的器官、组织或细胞的首尾两端存在着某种形态结构以及生理生化上的梯度差异，通常上端长芽，下端长根。6、组织培养是指在无菌、人工控制的条件下把植物的器官、组织、细胞或离体胚放在一定培养基上进行生长、分化的一种培养方法。通常把被培养的离体植物细胞、组织或器官等称为外植体(ex