浙江农林植物生理学复习资料Word文档下载推荐.doc
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殷宏章—作物群体生理;
沈允钢—光合磷酸化中高能态的发现;
汤佩松—呼吸代谢的多条途径;
娄成后—细胞原生质的胞间运转及近十多年来的组织培养、单倍体育种、转基因植物等。
3.现代植物生理学发展的四大特点。
l研究层次越来越宽广
l科学之间相互渗透
l理论联系实际
l研究手段现代化
4.概念:
生物膜(biomembrane)是细胞中所有膜系统的总称,包括质膜和所有细胞器的膜。
共质体(symplast)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。
(不包括液泡)。
质外体(apoplast)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。
流动镶嵌模型:
构成生物膜的主要成分是磷脂,它以亲水端向外,疏水端朝内构成磷脂双分子层;
蛋白质分子有的附在膜内侧,有的嵌入磷脂双分子层中,构成外在蛋白和内在蛋白;
由于膜脂中不饱和脂肪酸含量高,在一般温度下膜具有流动特性。
细胞全能性:
在多细胞生物中每个体细胞的细胞核具有个体发育的全部基因,只要条件许可,都可发育成完整的个体。
细胞周期通常将通过细胞分裂产生的新细胞的生长开始到下一次细胞分裂形成子细胞结束为止所经历的过程称为细胞周期。
细胞程序化死亡:
在活组织中,单个细胞受其内在基因编程的调节,通过主动的生化过程而目杀死亡的现象
内膜系统:
内膜系统是指内质网、高尔基体、溶酶体和液泡(包括内体和分泌泡)等四类膜结合细胞器,
植物全能性;
植物的每个细胞都携带有一套完整的基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。
第二章.水份代谢
概念:
水势:
每偏摩尔体积水的化学势。
渗透作用:
是扩散的一种特殊形式,水分从水势高的系统经过半透膜流向水势低的系统
水通道蛋白:
是一类具有选择性地、高效转运水分的膜通道蛋白。
吸膜作用:
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。
蒸腾拉力:
由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
萎焉:
植物体内水分不足时,叶片和茎的幼嫩部分下垂,这种现象称为萎蔫。
蒸腾速率:
(蒸腾强度):
植物在一定时间内单位叶面蒸腾的水量。
g/m2·
h。
昼1.5-7.5,晚<
0.3。
蒸腾比率或蒸腾效率:
植物每消耗1㎏水所生产的干物质的克数。
蒸腾系数或需水量:
植物制造1g干物质所消耗的水量(g)。
农作物为100~500
内聚力:
相同分子之间有相互吸引的力量。
1.水分在植物生命活动中的作用。
生理作用1、水是原生质的组成成分
2、水是植物代谢过程中的重要原料3、水是植物对物质吸收和运输的溶剂。
4水分能保持植物的固有姿态。
5水分保持植物体内正常的温度。
细胞对水分的吸收。
(1)渗透性吸水;
(2)吸胀作用吸水;
(3)代谢性吸水。
2.气孔开闭的机理。
保卫细胞壁上有许多以气孔口为中心辐射状径向排列的微纤丝,由于这些微纤丝难以伸长,限制了保卫细胞沿短轴方向直径的增加。
当保卫细胞吸水膨胀后,细胞壁受到来自细胞内部的,与细胞壁垂直的,指向细胞外部的压力。
外壁在压力下沿纵轴方向伸展,表面积扩大,同时有向外扩展的趋势。
但由于微纤丝的限制,使向外扩展受到抑制,这时作用在外壁上的向外的压力通过微纤丝传递到内壁,成为作用于内壁的,指向气孔口外方的拉力。
由于通过相同微纤丝联系的外壁表面积大于内壁的表面积,这样前者受到总压力大于后者受到的总压力,而通过微纤丝的传导,使得内壁受到拉力大于压力,于是内壁被拉离气孔口,气孔张开。
2.温度为何会影响根系吸水。
低温:
水和原生质粘度增加,水扩散速率下降,不易通过原生质;
呼吸作用减弱,影响主动吸水;
根系生长缓慢,有碍吸水表面的增加。
高温:
根易木栓化,导水性下降。
第三章植物必需的矿质元素
1.概念:
(把植物烘干去除水分后,留下来的称为干物质。
干物质经充分燃烧后,碳、氢、氧、氮等元素以CO2、H2O、N2、NH3和氮氧化物的形态散失,一小部分硫以H2S和SO2的形式挥发,剩余的未挥发的少量氮,大部分的硫,全部的磷和金属元素称为灰分。
)
灰分元素(ashelement):
矿质元素以氧化物的形式存在于灰分中。
必需元素(essentialelement):
维持植物正常生长发育必不可少的元素。
水培法(溶液培养法):
是在含有全部或部分元素的溶液中栽培植物的方法。
砂培法(砂基培养法):
是在洗净的石英砂或玻璃球等中,加入含有全部或部分营养元素的溶液来栽培植物的方法。
主动吸收(activeabsorption):
是指植物细胞需要能量的逆电化学势吸收的过程。
由于能量主要来自呼吸代谢故称代谢性吸收。
任何呼吸抑制剂和解偶联剂(详见第三章)都将抑制离子主动吸收。
被动吸收(passiveabsorption):
是指因扩散作用或其它物理化学过程而引起的矿质元素的吸收,由于它与代谢之间无直接联系,故又称非代谢性吸收。
包括扩散、杜南平衡和离子交换。
转运蛋白:
细胞膜中存在着能携带离子通过膜的蛋白。
载体运输:
离子泵学说(ionicpumptheory):
利用麦类和玉米的根试验发现,ATP酶的活性与离子的吸收存在着高度的相关性,凡是促进ATP酶活化的因子均能促进根对离子的吸收。
离子泵运输:
胞饮作用:
物质吸附在质膜上,通过膜的内折而转移到细胞内的吸收物质及液体的过程。
胞饮作用是一种非选择性吸收。
单盐毒害:
溶液中只有一种金属离子对植物起毒害作用的现象。
离子对抗:
在发生单盐毒害溶液中加入少量其它金属离子的盐类,单盐毒害被减轻或消除的现象。
平衡溶液(balancesolution):
将植物必须的各种元素按一定比例、一定浓度配成混合溶液,对植物的生长发育有良好作用而无毒害的溶液。
生理酸性盐:
植物对阳离子的吸收大于对阴离子的吸收,使土壤溶液pH值降低的盐类。
如(NH4)SO4等
生理碱性盐:
使植物对阴离子的吸收大于对阳离子的吸收,土壤溶液pH值升高的盐类:
如NaNO3等
生理中性盐:
植物对阴、阳离子的吸收量相等,不改变土壤溶液的pH的盐类。
如NH4NO3等
生物固氮:
某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
2.植物的必需矿质元素有哪些。
用什么方法,根据什么标准来确定。
现已证实植物的必需元素有19种
大量元素(占植物干重的0.1%)10种:
C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Si,
微量元素(占植物干重的0.1%下)9种:
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni、Na
确定必需元素的方法:
水培法和砂培法
确定植物必需元素的标准:
1、缺乏,植物不能完成其生活史2、缺乏,植物表现专一的缺乏症3、其作用必须是直接的
3.N,P,K等主要元素的生理功能及缺素症。
◆N:
硝态氮和铵态氮;
有机氮(尿素)
结构物质成分;
调节生命活动;
参与能量代谢
N充足时,枝叶繁茂,叶色浓绿,生长健壮,籽粒饱满;
N过多时,导致茎叶徒长,易受病虫危害和倒伏,贪青迟熟。
缺N:
矮小、叶小色淡或发红、分枝少、花少、子粒不饱满。
(1)生长矮小,根系细长,分枝(蘖)减少
(2)大麦缺N:
老叶发黄,新叶色淡(易转移)
(3)玉米缺N:
基部发红(花色苷积累其中)
◆P:
以H2PO4-,HPO42-形式吸收.
生理作用
(1)细胞质、核的成分;
(2)植物代谢中起作用(通过ATP和各种辅酶);
(3)促进糖的运输;
(4)细胞液中的磷酸盐可构成缓冲体系
过多:
影响其它元素吸收。
缺P时:
蛋白质合成受阻,新的细胞质和细胞核形成较少,影响细胞分裂,生长缓慢,叶小,分枝(蘖)减少,植株矮小。
叶色暗绿,某些植物叶色呈红色或紫色;
老叶和茎基部常变红;
开花期和成熟期都延迟,产量降低,抗性减弱。
◆K:
以离子状态存在
生理作用
(1)体内60多种酶的活化剂;
(2)促进蛋白质、糖的合成及糖的运输;
(3)增加原生质的水合程度,提高细胞的保水能力和抗旱能力;
(4)影响着细胞的膨压和溶质势,参与细胞吸水、气孔运动等。
过多时:
果实出现灼伤病、苦陷病
不足时:
1)植株茎秆柔弱,易倒伏,抗逆性差。
2)老叶枯死有褐色烧焦状斑点——“焦边”。
叶缘(双子叶)或叶尖(单子叶)从坏死黄斑→逐渐呈褐色烧焦状斑点——“焦边”。
3)“杯状叶”。
大豆缺K“杯状叶”
4.根系吸收矿物质有哪些特点,矿质元素如何从膜外运到膜内。
答:
(1)根系吸收矿质与吸收水分是既相互关联又相互独立的两个过程相互关联表现在:
①盐分一定要溶于水中,才能被根系吸收,并随水流进入根部的质外体,随水流分布到植株各部分;
②矿质的吸收,降低了根系细胞的渗透势,促进了植物的吸水。
相互独立表现在:
①矿质的吸收不与水分的吸收成比例;
②二者的吸收机理不同,水分吸收主要是以蒸腾作用引起的被动吸水为主,而矿质吸收则是以消耗代谢能的主动吸收为主;
③二者的分配方向不同,水分主要分配到叶片用于蒸腾作用,而矿质主要分配到当时的生长中心。
(2)根对离子吸收具有选择性植物对同一溶液中不同离子或同一盐的阳离子和阴离子吸收的比例不同,从而引起外界溶液pH发生变化。
(3)根系吸收单盐会受毒害任何植物,假若培养在某一单盐溶液中,不久即呈现不正常状态,最后死亡。
这种现象称为单盐毒害。
单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生,而且在溶液很稀时植物就会受害。
若在单盐溶液中加入少量其它盐类,这种毒害现象就会清除,这被称为离子间的颉颃作用。
矿物质在植物体内的运输
一、运输形式
N:
大部分在根部转化为aa和酰胺上运,少量以NO3-上运
P:
以正磷酸盐或有机磷化合物运输
S:
以SO42-或少数以Met运输
金属元素:
以离子状态运输
二、运输途径和速度
运输途径:
根部吸收的离子可沿木质部上运,也可横向运至韧皮部。
叶片吸收的离子向下和向上是通过韧皮部进行的,也可横向运至木质部。
运输速度:
30~100cm/h
5.试分析植物失绿的可能原因。
矿质元素对叶绿素的形成有很大影响(N,Mg,Mo,Cu,Zn,Fe)缺乏时,不能形成叶绿素可能导致缺绿病。
第四章
Hill反应:
PSⅡ的水裂解放氧,在光照下,离体叶绿体在光下进行水分解,放出氧气的反应
光反应:
叶绿素等色素吸收光能,将光能转化为化学能,形成ATP和NADPH的过程
暗反应:
在暗处或光处都能进行的,由若干酶所催化的化学反应
同化力:
由
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