植物生理学复习资料4.docx

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植物生理学复习资料4

植物生理学复习资料

第一章植物细胞的结构与功能

1、细胞膜成分：

由蛋白质、脂类、糖、水和无机离子组成。

膜脂主要是复合脂类，包括磷脂、糖脂、硫脂和固醇。

膜蛋白分为两类：

外在蛋白（水溶性）和内在蛋白（疏水性）。

膜糖，细胞膜中的糖类大部分与膜蛋白共价结合，少部分与膜脂结合，分别形成糖蛋白和糖脂。

水，植物细胞膜中的水大部分是呈液晶态的结合水

金属离子在蛋白质与脂类中可能起盐桥的作用

2、细胞膜的功能：

分室作用：

细胞的膜系统不仅把细胞与外界环境隔开，而且把细胞内的空间分割，使细胞内部区域化，即形成各种细胞器，从而使细胞的代谢活动“按室进行”

代谢反应的场所：

细胞内的许多生理生化过程在膜上有序进行

物质交换：

质膜的另一个重要特性是对物质的透过具有选择性，控制膜内外进行物质交换

识别功能：

质膜上的多糖链分布于其外表面，似“触角“一样能够识别外界物质，并可接收外界的某种刺激或信号，使细胞做出相应的反应

3、细胞壁组成：

是由胞间层初生壁以及次生壁组成。

植物细胞壁的成分中，90%左右是多糖，10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸等。

多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类，次生细胞壁中还有大量木质素。

4、细胞壁的功能：

维持细胞形状，控制细胞生长物质运输与信息传递防御与抗性代谢与识别功能

第二章植物的水分生理

1、束缚水：

在细胞中被蛋白质等亲水性生物分子组成的胶体颗粒或渗透物质所吸附不能自由移动的水。

2、自由水：

是指不被胶体颗粒或渗透物质所吸附或吸附力很小而能自由移动的水。

3、水势：

就是每偏摩尔体积水的化学势。

单位为N·m-2

Ψw=Ψs+Ψp+Ψm+Ψg（Ψw--水势；Ψs--细胞液渗透势；Ψp--细胞壁对内容物产生的压力势；Ψm—亲水胶体对水分子的吸附产生的衬质势；Ψg--重力势）

4、主动吸水的动力是根压，被动吸水的动力是蒸腾拉力。

但无论哪种方式，吸水的基本动力仍然是细胞的渗透作用。

5、影响根系吸水的因素：

1）根系自身因素：

根系的有效性决定于根系的范围和总表面积以及表面的透性，而透性又随根龄和发育阶段而变化

2）土壤因素：

土壤水分状况：

当土壤含水量下降时，土壤溶液水势亦下降，土壤溶液与根部之间的水势差减少，根部吸水减慢，引起植物体内含水量下降

土壤通气状况：

在通气良好的土壤中，根系吸水能力强；土壤透气状况差，吸水受抑制（土壤通气不良造成根系吸水困难的原因：

1根系环境内O2缺乏，CO2积累，呼吸作用受到抑制，影响根系主动吸水2长时期缺氧下根进行无氧呼吸，产生并积累较多的乙醇，根系中毒受害，吸水更少3土壤处于还原状态，加之土壤微生物的活动，产生一些有毒物质，这对根系生长和吸收都是不利的）

土壤温度：

土壤温度不但影响根系的生理生化活性，也影响土壤水的移动性。

因此，在一定的温度范围内，随土温提高，根系吸水加快；反之，则减弱（低温影响根系吸水的原因：

1原生质黏性增大，对水的阻力增大，水不易透过生活组织，植物吸水减弱2水分子运动减慢，渗透作用降低3根系生长受抑，吸收面积减少4根系呼吸速率降低，离子吸收减弱，影响根系吸水高温加速根的老化过程，使根的木质化部位几乎到达根尖端，根吸收面积减少，吸收速率也减少）

土壤溶液浓度：

土壤溶液浓度过高，其水势降低。

若土壤溶液水势低于根系水势，植物不能吸水，反而要丧失水分

6、蒸腾速率：

指植物在一定时间内，单位叶面积上散失的水量，常用g·dm-2·h-1表示

蒸腾比率：

指植物在一定时间内干物质的积累量与同期所消耗的水量之比

蒸腾系数：

指植物制造1g干物质所消耗的水量（g）

1.简述水在植物生活中的作用

★水是细胞原生质的主要成分。

★水是植物代谢过程中重要的反应物质。

★水是植物体内各种物质代谢的介质。

★水分能够保持植物的固有姿态。

★水分可以有效地降低植物的体温。

★水是植物原生质胶体良好的稳定剂。

2.水与细胞原生质的关系

细胞原生质在水分充足的条件下，呈溶胶状态，细胞代谢强，植物合成与分解有序进行，生命活动正常。

若水分不足，则呈凝胶状态，细胞代谢弱，植物合成减慢，分解加快，消耗能量，导致植物死亡。

3.植物水势的组成

植物水势=溶质势压力势衬纸势重力势；

4.渗透作用的规律

水势决定水分流动方向，溶液浓度高，水势低，水分总是由高水势向低水势的方向流动。

5.植物根系对水分的吸收主要在根毛区的原因

■根毛区有许多根毛，增大了吸收面积。

■由于根毛细胞壁的外层有果胶质覆盖，粘性强，亲水性好，从而有利于和土壤胶体颗粒的粘着与吸收。

■根毛区的输导组织发达，对水分移动的阻力小，所以对水分转移的速度快。

6.植物受涝时出现缺水现象的原因

土壤中水分过多，则通气不良，二氧化碳积累易造成根系无氧呼吸，产生和积累酒精，使根系细胞原生质中毒变性，根系吸水能力下降。

若土壤水分过少，虽然通气很好，氧气充足，但会造成水势过低，根系难于正常吸水，导致植物缺水，影响生长。

在水分适宜的情况下，土壤气体交换畅通，根系呼吸作用产生的二氧化碳不易积累，有氧呼吸产生的能量有利于细胞的分裂和根系生长，促进根系吸水。

7.土壤溶液的浓度与植物吸水的关系

土壤溶液浓度决定了土壤的水势，从而影响植物根系吸水的速率，一般浓度较低，水势较高，不会影响根系的正常吸水。

影响植物根系吸水和正常生长的因素有两种：

一种是施用化肥过于集中或过多，造成局部土壤水势下降，使种子或植物根系无法吸水而导致烧苗现象。

另一种是盐碱地，由于土壤溶液中有较多的盐分离子，导致土壤溶液浓度升高而水势下降，使植物根系难于吸水而不能正常生长或不能生长。

8.植物蒸腾作用的意义

◆是植物水分吸收和运输的主要动力。

◆是植物矿质营养吸收和运输的主要动力。

◆能维持植物的适当体温。

◆有利于光合作用。

9.蒸腾作用的发生部位

皮孔蒸腾、角质蒸腾、气孔蒸腾（主要部位）。

10.蒸腾指标

蒸腾速率、蒸腾效率、蒸腾系数。

11.小孔定律

又叫小孔扩散原理，是指经过小孔扩散的速率与小孔周圆长度成正比，而不和小孔面积成比例。

12.气孔开闭的的原理，两学说（糖—淀粉转化学说、钾离子泵学说）

凡能引起保卫细胞水势下降的因素都会使气孔张开。

13.水分在植物体内运输的主要器官

木质部（导管、管胞、木质部薄壁细胞、纤维），认为导管和管胞为死细胞时有功能。

14.水分在植物体内运输的途径及两者区别

运输途径主要有：

质外体运输、共质体运输。

质外体运输，阻力小，距离长，速度快。

共质体运输，阻力大，距离短，速度慢。

15.水分进入植物体的两种途径

质外体→共质体途径、质外体→共质体→质外体途径

16.水分在活细胞与死细胞运输的区别

死细胞运输阻力小、距离长；活细胞运输阻力大，距离短。

17.水分沿导管上升的机制（蒸腾流→内聚力→张力学说）

水分沿导管上升运动受四种力共同影响：

▲水柱向上的蒸腾拉力。

▲随着导管水柱的上升，由于分子本身的重量而逐渐增大的向下的重力，两种力方向相反，形成了一种使水柱断裂的力，即张力。

▲极性水分子间存在氢键，所以具有较大的内聚力。

▲水分与导管或管胞壁的纤维分子间具有较大吸附力。

18.植物体避免气穴和栓塞的方法

●当木质部导管或管胞中形成气泡时，它被阻挡在导管和管胞分子的两端，水通过侧壁的纹孔进入相邻的导管或管胞。

●夜晚蒸腾速率下降，蒸腾拉力降低，张力减小，气泡缩小以致消失。

●通过质外体途径排散气体。

●生成新的、有功能的木质部代替。

第三章植物的矿质营养

1、植物必须元素的3条标准：

缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史缺乏该元素，植物表现出专一的病症，这种却素病症可以加入该土壤元素的方法预防或恢复正常该元素在植物营养生理上能表现直接的效果，而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效应。

2、植物细胞吸收矿质元素的方式：

被动吸收、主动吸收和胞饮作用

3、通道蛋白：

简称通道或离子通道，它是细胞膜中一类由内在蛋白构成的孔道，横跨膜两侧，是离子顺着电化学势梯度被动单方向跨膜运输的通道。

4、载体蛋白：

又称载体、透过酶或运输酶，它是一类跨膜运输物质的内部蛋白，在跨膜区域不形成明显的孔道结构。

5、根系吸收矿质元素的特点：

根系对矿质元素吸收和水分吸收的相互关系：

根系对矿质元素和水分的吸收并不是同步进行的，二者的吸收是相互独立的

根系对矿质元素吸收的选择性：

由于根系吸收矿质元素要通过载体，而不同离子的载体数量和活性不同，这就使根系吸收矿质元素具有选择吸收的特点

单盐毒害与离子颉颃：

将植物培养在单一盐溶液中，不久便会呈现不正常状态，最后整株死亡，这中现象称为单盐毒害。

在单盐溶液中若加入少量其他盐类，单盐毒害现象就能减弱或消除，离子间能够互相消除毒害的现象，叫离子颉颃。

6、影响根系吸收矿质元素的土壤因素：

土壤温度：

在一定的范围内，根吸收矿质元素的速率随土壤温度的升高而加快。

土温过高或过低，根系吸收矿质元素的速率均下降

土壤通气状况：

通气良好，一方面提高土壤O2分压，另一方面降低土壤CO2分压，十分有利于根的呼吸，促进根对矿质元素的吸收

土壤PH：

土壤对矿质元素的吸收有直接和间接两种影响

.植物体内必需矿质元素的确定标准

◆由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史。

◆除去该元素，表现为专一的病征且不能被其他元素代替，这种缺素症状可用加入该元素的方法预防或恢复正常。

◆该元素在植物营养生理上能表现直接效应，而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效应。

2.植物必需矿质元素的确定方法及生理作用

确定方法：

溶液培养法、砂基培养法、气培法。

生理作用：

●是细胞结构物质的组成成分。

●是生命活动的调节者，参与代谢活动，是酶的成分或酶的活化剂。

●起电化学作用。

3.大量元素与微量元素（详见植物生理学大量元素（微量元素）汇表）。

4.植物对矿质元素的吸收—主动吸收的特点

⊙离子逆着浓度差积累。

⊙主动吸收能被代谢抑制剂所抑制。

⊙不同溶液进入细胞有竞争现象。

⊙具有较高的温度系数。

5.植物体地下部分吸水与吸矿的联系及区别

相同点：

吸收部位都为根毛区，吸水与吸矿不成比例。

不同点：

A：

吸收机理不同：

水分的吸收主要是因蒸腾引起的被动过程，而矿物质的吸收主要是以消耗能量为主的主动吸收，需要载体，并受饱和效应的限制。

B：

代谢途径的不同：

吸收的水分主要通过蒸腾大量散失，有少量通过吐水的形式散失，而矿质元素通过蒸腾带至叶片，仅有少量在表皮积累，大部分经过叶脉中的筛管向下运输，在根部重新进入导管，完成一次大循环。

吸水、吸矿的联系：

水帮助了植物对矿物质的吸收，同时矿物质也帮助了植物对水分的吸收。

矿物元素只有溶于水中，植物才能吸收，水分在体内的运输带动了植物对矿质元素的吸收，同时矿质元素的吸收导致土壤溶液保持低盐浓度，促进了根系的吸水。

6.土壤溶液的PH值对植物吸收矿质元素的影响。

■直接影响：

PH升高，Zn、Cu、Fe、Ca、Mg易沉淀，导致植物体易缺失。

（碱性土）；PH降低，PO43-、K 、Mg2 、Ca2 易淋失，导致植物体易缺失。

（酸性土）；

■间接影响：

A：

土壤PH改变，影响植物吸收矿质元素的种类，外部PH大，吸收阳离子，PH小，吸收阴离子。

B：

影响土壤微生物的活动，酸性条件下，根瘤菌坏死，不能固氮，碱性条件下，反硝化细菌生长旺盛，影响固氮。

7.矿质元素在植物体内的运输途径及运输方式

◆运输方式：

N（以氨基酸的形式运输，少量以硝酸根离子运输）、P（以H2PO4-形式运输，少量以有机物形式运输）、S（以硫酸根离子运输，有少量以含硫氨基酸的形式运输）。

◆运输途径：

长距离运输、短距离运输。

第四章植物的呼吸作用

1、呼吸作用的生理意义：

提供生命活动可利用的能量提供其他有机物合成原料3提供还原力提高抗病免疫能力

2、糖酵解（EMP）：

是指淀粉、葡萄糖或果糖在细胞质内，在一系列酶参与下转