植物生理学全套精品ppt课件1075优质PPT.ppt

1、种子萌发、根茎叶的生长、运动、）：种子萌发、根茎叶的生长、运动、开花、结实、衰老、死亡。开花、结实、衰老、死亡。图图代谢代谢（metabolism）：一系列生物化学和生物物理的变化。植物生长发育基础植物生长发育基础包括：物质代谢物质代谢：水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用、：水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用、有机物的转化运输和分配。有机物的转化运输和分配。能量代谢能量代谢：太阳能太阳能电能电能活跃化学能活跃化学能稳定化学能（稳定化学能（ATP）。）。绿色植物代谢活动的一个最大特点：自养性（自养性（autotropism）信息传递（信息传递（messagetransportation）

2、与信号转导）与信号转导（signaltransduction）：控制植物生长发育的开关控制植物生长发育的开关信息传递信息传递：主要指物理或化学信号在器官间或细胞间的传输。信号转导信号转导：主要指细胞内外的信号，通过细胞的信号转导系统转变为植物主要指细胞内外的信号，通过细胞的信号转导系统转变为植物生理反应的过程。生理反应的过程。遗传信息遗传信息：核酸；物理信号：电信号、水力学信号；化学信号：激素、肌醇磷脂、钙钙调素、环核苷酸激素、肌醇磷脂、钙钙调素、环核苷酸生生命命活活动动各种外部信号影响植物的生长发育各种外部信号影响植物的生长发育信息传递与信号转导（化学信号）（化学信号）水分亏缺胁迫水分亏缺胁

3、迫植物植物根系细胞根系细胞脱落酸脱落酸叶片生长减慢、气孔关闭。叶片生长减慢、气孔关闭。（物理信号）外界刺激（物理信号）外界刺激含羞草含羞草叶片细胞叶片细胞电波传递电波传递叶片卷曲叶片卷曲二、植物生理学的产生和发展二、植物生理学的产生和发展农政全书农政全书 齐民要术齐民要术陈旉农书陈旉农书王祯农书王祯农书观点：多粪肥田、热进仓贮麦法、七九闷麦法、种子处理、观点：多粪肥田、热进仓贮麦法、七九闷麦法、种子处理、保墒抗旱、轮作等。保墒抗旱、轮作等。植植物物生生理理学学发发展展的的三三个个阶阶段段：孕孕育育阶阶段段、诞诞生生与与成成长长的的阶阶段段、发发展、分化与壮大阶段展、分化与壮大阶段第第一一阶阶段

4、段：植植物物生生理理学学的的孕孕育育阶阶段段：从从1627年年荷荷兰兰人人凡凡海海尔尔蒙蒙特特（J.B.vanHelmont）做做柳柳枝枝实实验验开开始始，直直到到19世世纪纪40年年代代德德国国化化学学家家李李比比希希（J.vonLiebig）创创立立植植物物矿矿质质营营养养（minerralnutrient）学说为止，共经历了学说为止，共经历了200多年的时间。多年的时间。（1）1627年年荷荷兰兰人人凡凡海海尔尔蒙蒙特特柳柳树树实实验验，标标志志着着科科学学的的植植物物生生理理学学的开端。的开端。90Kg土壤2.27kg枝条树重76.7kg，而土壤只减少几十克（2）1771年英国普里斯特

5、利（年英国普里斯特利（J.Priestly）玻璃钟罩实验：）玻璃钟罩实验：植物有光和无光时的蜡烛和老鼠，发现绿色植物有放氧净植物有光和无光时的蜡烛和老鼠，发现绿色植物有放氧净化空气的作用。化空气的作用。（3）1779年荷兰的英根浩兹（年荷兰的英根浩兹（J.Ingenhousz）进一步发现）进一步发现绿色植物在光下放绿色植物在光下放O2、黑暗中释放、黑暗中释放CO2。（4）19世纪初瑞士索苏尔世纪初瑞士索苏尔（de.Saussure）利用定量化学实验利用定量化学实验证明，植物在光下吸收二氧化碳与放出氧气有等体积关系，证明，植物在光下吸收二氧化碳与放出氧气有等体积关系，使人们认识到空气营养问题使人

6、们认识到空气营养问题。（5）1840年德国化学家李比希（年德国化学家李比希（Liebig）以植物灰分分析）以植物灰分分析的多年实验结果为依据，在他的著作的多年实验结果为依据，在他的著作化学在农业及生理化学在农业及生理学中的应用学中的应用中声称：植物只需要无机物作为养料，可维中声称：植物只需要无机物作为养料，可维持正常生活，除碳素来自空气外，植物体所有的矿物质都持正常生活，除碳素来自空气外，植物体所有的矿物质都是从土壤中获取的。是从土壤中获取的。标志植物矿质营养学说的建立。确立植物区别于动物的确立植物区别于动物的“自养自养”特性。特性。第二阶段诞生与成长的阶段：从从18401840年年李比希李比

7、希（J.von LiebigJ.von Liebig）创立矿）创立矿质营养学说质营养学说1919世纪末德国植物生理学家世纪末德国植物生理学家萨克斯萨克斯（J.Sachs）和他的学生和他的学生费弗费弗尔尔（W.Pfeffer）所著的两部植物生理学专著问世为止，经过了约半个世纪所著的两部植物生理学专著问世为止，经过了约半个世纪的时间。的时间。19世纪三大发现世纪三大发现细胞学说、能量守恒定律和生物进化论推动了植物生理学的发展细胞学说、能量守恒定律和生物进化论推动了植物生理学的发展（1）1859年诺普（年诺普（Knop）和（）和（Pfeffer）溶液培养实验成功，对）溶液培养实验成功，对营养理论营养

8、理论的发展做出了重大贡献。的发展做出了重大贡献。（2）费弗尔（）费弗尔（Pfeffer）和凡特）和凡特霍夫（霍夫（van Hoff）的）的渗透学说渗透学说有力地推动有力地推动了人们对水分进入细胞的研究。了人们对水分进入细胞的研究。（3）1845年迈耶（年迈耶（Meyer）认为认为光合作用服从能量守恒定律光合作用服从能量守恒定律。（4）能量转化方面的另一重大进展是俄国科学家巴赫）能量转化方面的另一重大进展是俄国科学家巴赫（Bach）、巴拉琴、巴拉琴（Palladin）等确认了）等确认了呼吸作用呼吸作用是一种是一种“生物燃烧生物燃烧”，其释放的能量来自，其释放的能量来自呼吸底物中所贮存的能量。呼吸

9、底物中所贮存的能量。（5）19世纪末世纪末达尔文达尔文关于植物运动的研究，开辟了植物对环境感应能力关于植物运动的研究，开辟了植物对环境感应能力研究的新领域；对植物向性运动的研究最终导致生长素的发现；内源激素研究的新领域；内源激素的相继发现大大丰富了植物调节控制的生理研究。的相继发现大大丰富了植物调节控制的生理研究。W.W.Pfeffer PfefferJULIUS v.SACHS（1832-1897）JULIUS v.SACHS（1832-1897）（6）1882年萨克斯年萨克斯Sachs的的植物生理学讲义植物生理学讲义和和1897年年费弗尔的费弗尔的植物生理学植物生理学这两部著作的问世，意味

10、着植这两部著作的问世，意味着植物生理学独立成为一门新兴的学科。物生理学独立成为一门新兴的学科。第三阶段发展、分化与壮大阶段第三阶段发展、分化与壮大阶段第三阶段发展、分化与壮大阶段第三阶段发展、分化与壮大阶段 2020世纪科学技术突飞猛进，使植物生理学在微观和宏观的各个层次上都取得了长足的进展和重大突破。世纪科学技术突飞猛进，使植物生理学在微观和宏观的各个层次上都取得了长足的进展和重大突破。（1 1）光合机理研究）光合机理研究：1946-19531946-1953年，卡尔文（年，卡尔文（M.Calvin）M.Calvin）和本森和本森（A.Benson）（A.Benson）提出提出卡尔文循环卡尔

11、文循环（C3C3途径）途径）;1965;1965年美国的考茨彻克（年美国的考茨彻克（Kortschak）Kortschak）发现了光合碳代谢的发现了光合碳代谢的C4C4途径途径;随后又发现了随后又发现了景天酸代谢途径景天酸代谢途径（CAMCAM）;光反应机理方面光反应机理方面：两个：两个光系统，光合电子传递链，光能吸收、传递、转化，光全色素蛋白复光系统，光合电子传递链，光能吸收、传递、转化，光全色素蛋白复合体的结构与功能。合体的结构与功能。（2 2）植物）植物细胞结构与功能细胞结构与功能的研究：流动镶嵌模型的建立使电子传递、能的研究：流动镶嵌模型的建立使电子传递、能量转化、离子吸收、信号转导等

12、生理功能的研究取得了许多重要成就。量转化、离子吸收、信号转导等生理功能的研究取得了许多重要成就。（3 3）2020世纪世纪5050年代，证明年代，证明植物细胞具有植物细胞具有“全能性全能性”（totipotency）totipotency），为，为后来的植物细胞工程和植物基因工程的发展创造了技术条件。后来的植物细胞工程和植物基因工程的发展创造了技术条件。（4 4）植物）植物光周期现象光周期现象和控制光周期现象的色素蛋白复合体和控制光周期现象的色素蛋白复合体光敏色素光敏色素（phytochrome）phytochrome）的发现。的发现。（5 5）植物激素的发现）植物激素的发现（6 6）植物）植

13、物逆境生理学逆境生理学的研究。的研究。我国的植物生理学的发展我国的植物生理学的发展20世纪20年代开始，钱崇澍、李继侗、罗宗洛、汤佩松讲授植物生理学、建立了植物生理实验室。1949年以后，植物生理的研究和教学工作发展很快,在有关植物生理学的各个领域里,都取得重要进展。三、三、植物生理学与农业生产植物生理学与农业生产植物矿质营养学说植物矿质营养学说无机肥料，肥料工业的大发展；无机肥料，肥料工业的大发展；植物激素的发现植物激素的发现植物生长调节剂和除草剂，农药生产的大发展；植物生长调节剂和除草剂，农药生产的大发展；采后生理采后生理贮藏保鲜及加工业的发展；贮藏保鲜及加工业的发展；光合作用与粮食光合作

14、用与粮食第二次第二次“绿色革命绿色革命”培育矮秆、叶片、直立、株型紧凑的品种，培育矮秆、叶片、直立、株型紧凑的品种，超级稻超级稻等的新品种等的新品种（光抑制、早衰光抑制、早衰）；植物与能源植物与能源生物能源生物能源植物细胞全能性理论植物细胞全能性理论组织培养、细胞及原生质培养等植物无性繁殖新技术。组织培养、细胞及原生质培养等植物无性繁殖新技术。四、植物生理学的发展趋势或动向四、植物生理学的发展趋势或动向1、研究层次越来越宽广、研究层次越来越宽广2、学科之间相互渗透、学科之间相互渗透3、理论联系实际、理论联系实际4、研究手段现代化、研究手段现代化学习要求和方法学习要求和方法-怎么学？怎么学？1、注重与相关课程的联系注重与相关课程的联系。2、掌握植物生理学的基本概念及相关机理，掌握植物生理学的基本概念及相关机理，注重理解基注重理解基础上的记忆。础上的记忆。3、将植物生理过程联系起来，做到融会贯通。将植物生理过程联系起来，做到融会贯通。4、注重教学实践，提高动手能力。注重教学实践，提高动手能力。5、理论联系实际，学以致用，用学到的知识解释植物各理论联系实际，学以致用，用学到的知识解释植物各种生命现象及相关的农业技术。种生命现象及相关的农业技术。6、学会查阅文献，、学会查