植物生理学复习资料

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1、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. 主要研究植物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.自由水：不与细胞的组分紧密结合，易自由移动的水分。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。 束缚水：与细胞的组分紧密结合不易自由移动的水分。3.自由能：温度恒定的条件下可用于做功的能量，1mol物质的自由能就是该物质的化学势，可用于衡量物质反应或做功所用的能量。 水势：在同温同压的一系统中，一偏摩尔体积（Vw）水的化学势(μw）与纯水的化学势(μw0)的差值(∆μw)。代表水参与化学反应和移动的本领。ψw=μw-μw0Vw=∆μwVw人

2、为地设定在等温等压条件下，纯水的ψw0=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。Ψw的单位是MPa=106Pa=10bar。4.扩散：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。5.渗透作用：水分通过半透膜从水势高的区域向水势低的区域转运的作用。6.渗透势—Ψ、溶质势—Ψs 。由于溶质的存在而降低的水势。Ψs(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。 7.质壁分离：高浓度溶液

3、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：①原生质层具有选择透性。②判断细胞死活。③测定细胞液的溶质势，进行农作物品种抗旱性鉴定。④测定物质进入原生质体的速度和难易程度。1.植物细胞的水势 Ψw=Ψs+Ψp +Ψm。Ψs—溶质势:由于溶质的存在而降低的水势（一定小于0），取决于细胞内溶质颗粒(分子或离子)总和。植物叶Ψs为-1～-2 MPa，旱生植物叶片Ψs 达-10MPa。Ψp—压力势。由于细胞膨压的存在而提高的水势。一般为正值(Ψp>0)草本(温暖天气）下午为+0.3～+0

4、.5MPa，晚上为+1.5MPa。特殊情况下，压力势会等于零或负值。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。 Ψm—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Ψm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:Ψw=Ψs+Ψp。2.等渗溶液：溶液的溶质势等于细胞或细胞器的水势。3.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。 4.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

5、为0.1-0.2MPa。它大小和成分代表根生理活动和强弱。 5.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。6.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。水分子移动阻力小，移动速度快。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。 1.被动吸水：是指由于地上部的的蒸腾作用而引起根部吸水。它的动力是蒸腾拉力。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

6、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。2.气孔复合体：保卫细胞与邻近细胞或副卫细胞共同组成。3.蒸腾作用：是指植物地上部分以气体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。指标：(1)蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量(g/m2·h)。昼15-250，晚<20。(2)蒸腾比率（TR）：植物蒸腾作用丧失水分与光合作用同化CO2的物质的

7、量（mol）比值。C3植物400，C4150，C550。(3)水分利用效率（WUE）。TR的倒数。4.水分临界期：是指需水量不一定多，但植物对水分不足最敏感，最易受害的时期。5.植物散失水分的方式有两种，即蒸腾作用和吐水。6.植物根系吸水的三条途径是质外体途径、跨膜途径和共质体途径。两个动力是根压（主动吸水）和蒸腾拉力（被动吸水，尤其重要）。7.影响根吸水的土壤条件：可用水分、通气状况、温度、溶液浓度。8.影响蒸腾作用因素：外界条件（光照【提高温度，促进气孔开发】、空气相对湿度【内外蒸汽压差】、温度、风、昼夜变化）和内部因素（