植物生理学_考研讲义

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1、《植物生理学》考研讲义绪论一植物生理学的定义和内容研究植物生命活动规律和机理及其与环境相互关系的科学。植物生命活动：从种子开始到形成种子的过程中所进行的一切生理活动。植物生命活动形式：代谢过程、生长发育过程、植物对环境的反应植物生命活动的实质：物质转化、能量转化、信息转化、形态建成、类型变异1物质转化体外无机物[H2O、CO2、矿质（根叶）]→体内有机物[蛋白质核酸脂肪、碳水化合物]→体外无机物[CO2H2O]→植物再利用2能量转化光能（光子）→电能（高能电子）→不稳定化学能（ATP，NADPH）→稳定化学能（有机物

2、）→热能、渗透能、机械能、电能3信息转化[1]物理信息：环境因子光、温、水、气[2]化学信息：内源激素、某些特异蛋白（钙调蛋白、光敏色素、膜结合酶）[3]遗传信息：核酸4形态建成种子→营养体（根茎叶）→开花→结果→种子5类型变异植物对复杂生态条件和特殊环境变化的综合反应植物生命活动的“三性”v植物的整体性v植物和环境的统一性v植物的变化发展性Ø植物生命活动的特殊性1有无限生长的特性2生活的自养性3植物细胞的全能性和植株的再生能力强4具有较强的抗性和适应性5植物对无机物的固定能力强6植物具有发达的维管束植物生理学的内容

3、1、植物细胞结构及功能生理﹕2、代谢生理：水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用等3、生长发育生理：种子萌发、营养生长生理、生殖生理、成熟衰老4、环境生理（抗性生理）以上的基本关系光合、呼吸作用→生长、分化水分、矿物质运输发育、成熟(功能代谢生理)(发育生理)↖↗环境因子（抗性生理）(温、光、水、气)二植物生理学的产生与发展（一）萌芽阶段（16以前世纪）*甲骨文：作物、水分与太阳的关系*战国时期：多粪肥田*西汉：施肥方式-1-*西周：土壤分三等九级*齐民要术：植物对矿物质及水分的要求轮作法、“七九闷麦法”（1）科学植

4、物生理学阶段1.科学植物生理学的开端（17~18世纪）1627年，荷兰VanHelmont，水与植物的关系1699年，英国WoodWard，营养来自土壤和水18世纪，Hales,植物从大气获得营养1771年，英国Priestley发现植物绿色部分可放氧2年，瑞士DeSaussure，灰分与生长的关系2.植物生理学的奠基与成长阶段（19世纪）Ø1840年，德国Liebig建立矿质营养说。Ø1840年，Liebig的《化学在农学和生理学上的应用》一书问世Ø和他同时代的法国学者G.Boussingault证明植物不能利用空

5、气中的N2Liebig和G.Boussingault工作是植物生理学成为独立学科标志Ø1859年，Knop和W﹒Pfeffer用溶液培养法证明植物生长需要营养。Ø19世纪后半期，植物生理学飞跃发展，光合、有机物形成、呼吸等进行了全面的研究。Ø1882，Sachs出版第一本《植物生理学讲义》Ø1902，弟子Pfeffer出版三卷本《植物生理学》植物生理学奠基人：Sachs。植物生理学两大先驱：Pfeffer，Sachs（三）现代植物生理学阶段从二十世纪至今，物理、化学等学科的发展及先进技术（原子物理、电子计算机等）应用

6、，从结构、功能、不同层次进行研究，对植物生理学的一些机理问题，有了新认识、新概念、新观点。v1958，Sterward细胞全能性实验论证v光合作用光、暗反应，光呼吸，C3、C4、CAM植物发现v钙调素研究三我国植物生理学发展概况（1）1949年以前Ø1917年钱崇澍在国外刊物发表了《钡、锶及铈对水绵的特殊作用》的论文。其后在各大学讲授植物生理学，是我国植物生理学的启业人。Ø20世纪20年代末，罗宗洛、汤佩松、李继桐先后回国,分别在中山大学、武汉大学、南开大学建立了植物生理学教学和实验室，是我国植物生理学的奠基人（2）

7、1949年至今---植物生理学发展快，有了专门的研究单位和刊物，有些方面在国际上研究较早和领先殷宏章的作物群体生理研究沈允钢证明光合磷酸化中高能态存在的研究汤佩松等提出的呼吸途经多样性的论证娄成后对植物细胞原生质的胞间运动研究等。四、植物生理学的展望（一）20世纪80年代以来发展特点1研究层次越来越宽广Ø微观﹕群体→个体→器官→组织→细胞→亚细胞→分子→原子Ø宏观﹕个体→群体→群落→生物圈2研究手段的现代化3学科间相互渗透-2-4理论联系实际（二）植物生理学的展望1植物生理学本身的发展物质的转变;能量的转变;信息的传

8、递2植物生理学的应用研究*世界面临的五大问题：粮食、能源、资源、环境、人口都与植物生理学有关。*组织培养技术、植物激素的应用v植物生理学是一门基础学科，更是农业科学的基础理论，其最终目的是要运用理论去认识、改造自然，用于实践，造福人类，它为植物的栽培、改良与培育等提供了理论依据，并能不断地提出控制植物生长发育的有效方法。3、21世纪植物生理学发