植物生理学重点知识整理

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1、第一章：植物的水分生理1．水分的存在状态束缚水—被原生质胶体吸附不易流动的水特性：1.不能自由移动，含量变化小，不易散失2.冰点低，不起溶剂作用3.决定原生质胶体稳定性4.与植物抗逆性有关自由水—距离原生质胶粒较远、可自由流动的水。特性：1.不被吸附或吸附很松，含量变化大2.冰点为零，起溶剂作用3.与代谢强度有关自由水/束缚水：比值大，代谢强、抗性弱；比值小，代谢弱、抗性强2．植物细胞对水的吸收方式：扩散、集流、渗透作用1）、扩散作用—由分子的热运动所造成的物质从浓度高处向浓度低处移动的过程。特点：简单扩散是物质顺浓度梯度进行，适于短距离运输（胞内跨膜或胞间）2）、集流—指液体中成群

2、的原子或分子在压力梯度下共同移动的现象。特点：物质顺压力梯度进行，通过膜上的水孔蛋白形成的水通道3）、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。注：渗透作用是物质顺浓度梯度和压力梯度进行3．水势及组成1．Ψw=ψs+ψp+ψm+ψgΨs：渗透势Ψp：压力势Ψm：衬质势Ψg：重力势1）渗透势—在某系统中由于溶质颗粒的存在而使水势降低的值，又叫溶质势（ψπ）。ψs大小取决于溶质颗粒总数：1M蔗糖ψs>1MNaClψs（电解质）测定方法：小液流法2）压力势—ψp〉0，正常情况压力正向作用细胞，增加ψw；ψp〈0，剧烈蒸腾压力负向作用细胞，降低ψw；ψp=0，质壁分离时

3、，壁对质无压力3）重力势—当水高1米时，重力势是0.01MP，考虑到水在细胞内的小范围水平移动，通常忽略不计。4)衬质势—由于亲水性物质和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值，ψm〈0，降低水势.2.注：亲水物质吸水力：蛋白质〉淀粉〉纤维素*有液泡细胞，原生质几乎已被水饱和，ψm=--0.01MPa,忽略不计；Ψg也忽略，水势公式简化为：ψw=ψs+ψp*没有液泡的分生细胞、风干种子胚细胞：ψw=ψm*初始质壁分离细胞：ψw=ψs*水饱和细胞：ψw=03．细胞水势与相对体积的关系u细胞吸水，体积增大、ψsψpψw增大u细胞吸水饱和，体积、ψsψpψw=0最大u细胞失水，体积减小，ψ

4、sψpψw减小u细胞失水达初始质壁分离ψp=0，ψw=ψsu细胞继续失水，ψp可能为负ψw《ψs4．蒸腾作用（气孔运动）小孔扩散律（边缘效应）——气体通过小孔表面的扩散速度不与小孔的面积呈正比，而与小孔的周长呈正比。1、组成气孔保卫细胞的特点ü胞壁厚薄不均匀ü体积小，调节灵敏ü含叶绿体，能进行光合作用ü保卫细胞间及其与表皮细胞间有许多胞间连丝ü有淀粉磷酸化酶和PEP羧化酶2气孔的结构及其开闭气孔张开原因：保卫细胞吸水⑴双子叶植物气孔运动：保卫细胞肾形，内壁厚，内有横向微纤丝，细胞吸水，外壁伸长向外移动，将内壁向外拉开，气孔张开。⑵单子叶植物的气孔运动：保卫细胞哑铃形，中间部分壁厚，两

5、头薄，有辐射状微纤丝。细胞吸水，两头膨大，气孔张开。3、气孔运动机理1）淀粉—糖相互转化学说白天（光）CO2↓PH↑6.1~7.3淀粉+磷酸淀粉磷酸化酶G1P→G+P夜晚（暗）CO2↑PH↓2.9~6.1左：水势↑，细胞失水，气孔关闭右：水势↓，细胞吸水，气孔开放2）无机离子学说受重视光→保卫细胞光合磷酸化产生ATP→活化质膜上H+-ATP酶→H+泵至膜外→胞外K+进入胞内（同时Cl-进入）→水势下降→吸水→气孔张开苹果酸生成学说总图：5．植物根系对水分的吸收1．部位：根毛区2．途径：共质体途径（经过胞间连丝从一个细胞质到另一个细胞质）、跨膜途径（两次经过质膜）、质外体途径（细胞壁、

6、细胞间隙等原生质以外的部分）3．吸水动力：根压（主动吸水，伤流+吐水）+蒸腾拉力（被动吸水，动力为水势梯度。高大树木吸水主要靠蒸腾拉力；只有春季叶片未展开时，根压才成为主要吸水动力。）4．影响根系吸水的土壤因素（1）土壤中可利用的水分：重力水（因重力作用而下降的水分，有害无益）毛细管水(主要吸收的水)吸湿水(束缚水，植物不易吸收)（2）土壤温度（3）土壤通气状况（4）土壤溶液浓度：“烧苗”现象第二章：植物的矿质营养1．植物矿质元素的种类1、根据含量划分•大量元素(>0.1%干重)C、H、O、N、K、Ca﹑Mg﹑P、S、Si•微量元素（<0.1%干重）Fe﹑Cl、Mn﹑B﹑Na、Zn﹑

7、Cu﹑Mo﹑Ni、2、按必需性划分Ø必需元素（19种)（第一步划分的元素）Ø非必需元素3．根据必需矿质元素的生理功能分组第一组：作为碳水化合物部分的营养：N、S第二组：能量贮存及结构完整性的营养：P、Si、B第三组：保留离子状态的营养：K、Ca、Mg、Mn、Cl、Na第四组：参与氧化还原的营养：Fe、Zn、Cu、Mo、Ni2．矿质元素的功能及缺乏症功能：N氨基酸、酰胺、蛋白质、核苷酸、核酸、辅酶、氨基己糖等的成分P糖的磷酸酯、核苷酸、核酸、辅酶、磷脂、肌醇