1、-植物生理學(xué)緒論一、植物生理學(xué)是研究植物生命活動規(guī)律及調(diào)節(jié)機理的學(xué)科，其主要任務(wù)是研究和闡明植物體及其組成部分所進行的各種生命活動及其規(guī)律以及調(diào)節(jié)機理，同時研究環(huán)境變化對這些生命活動的影響。二、植物生命活動過程：物質(zhì)與能量代謝、生長發(fā)育與生態(tài)建成、信息傳遞和細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)三、代謝：維持生物機體生命活動所必需的各種化學(xué)過程的總和。代謝分類：同化作用（合成代謝）、異化作用（分解代謝）產(chǎn)能代謝、耗能代謝四、植物生理學(xué)的研究領(lǐng)域：分子水平亞細胞水平細胞水平組織水平器官水平個體水平群體水平五、生理學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系：作物形成與高產(chǎn)理論（光合面積、光合時間、光合效率、光合產(chǎn)物的消耗與分配）環(huán)境生理與作物抗逆

2、性設(shè)施農(nóng)業(yè)中的作物生理學(xué)植物生理學(xué)與作物育種相結(jié)合作物生理育種第一章、植物細胞的結(jié)構(gòu)與功能第一節(jié)、植物細胞的基本結(jié)構(gòu)1、1665年胡克發(fā)現(xiàn)細胞（18381839細胞學(xué)說）2、細胞：除病毒和噬菌體以外的生物結(jié)構(gòu)和功能的基本單位3、原生質(zhì)體：4、質(zhì)膜：包圍細胞原生質(zhì)的外膜5、內(nèi)膜：細胞質(zhì)中構(gòu)成各種細胞器的膜6、內(nèi)膜系統(tǒng)：由內(nèi)膜包被的細胞器組成的系統(tǒng)7、膜脂的種類：磷脂、糖脂、硫脂、固醇8、膜蛋白：內(nèi)在蛋白（載體、通道）外在蛋白9、細胞膜的結(jié)構(gòu)：生物膜以脂類雙分子層為骨架膜中存在內(nèi)在蛋白和外在蛋白膜不對稱性膜具有流動性10、細胞膜的功能分室作用物質(zhì)代謝和能量轉(zhuǎn)換的場所轉(zhuǎn)運功能信號識別和轉(zhuǎn)換功能細胞間

3、的連接功能參與細胞表面特化結(jié)構(gòu)的形成11、質(zhì)體是由前質(zhì)體分化發(fā)育而成12、細胞骨架細胞骨架不僅在維持細胞形態(tài)、保護細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性方面起重要作用，而且還與細胞運動、物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、細胞分化和分裂、基因表達等生命活動密切相關(guān)13、細胞壁的典型結(jié)構(gòu)：包間層、初生壁、次生壁14、細胞壁的成分：纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、蛋白質(zhì)酶、木質(zhì)素（木本植物）15、細胞的全能性：活細胞都包含有產(chǎn)生一個完整機體的全套基因，具有發(fā)育成完整個體的能力16、細胞壁的功能：維持細胞形狀，控制細胞生長物質(zhì)運輸與信息傳遞防御與抗性代謝、貯存和識別功能17、共質(zhì)體：植物生活細胞原生質(zhì)體通過包間連絲形成一個連續(xù)的

4、整體18、質(zhì)外體：細胞質(zhì)膜以外的包間層、細胞壁及細胞間隙也形成一個連續(xù)的體系19、包間連絲：貫穿細胞壁、連接相鄰細胞原生質(zhì)體的管狀通道，是植物細胞的特征結(jié)構(gòu)第二章、植物的水分生理1、植物體內(nèi)水分的存在狀態(tài)：自由水和束縛水2、水合作用：親水物質(zhì)可通過氫鍵吸附大量的水分子的現(xiàn)象3、束縛水：在細胞中被蛋白質(zhì)等親水大分子組成的膠體顆粒或滲調(diào)物質(zhì)所吸附的不易自由移動的水分4、自由水：距離膠體顆粒或滲調(diào)物質(zhì)遠，不被吸附或受到的吸附力很小而能自由移動的水5、自由水：束縛水原生質(zhì)代謝生長抗性高溶膠活躍快弱低凝膠不活躍慢強6、水勢細胞水勢：溶質(zhì)勢：負值襯質(zhì)勢：負值（親水物質(zhì)吸附水形成束縛水）壓力勢：正值-零-負

5、值7、植物細胞吸水形式滲透吸水：溶質(zhì)勢變化引起（根吸水）吸脹吸水：襯質(zhì)勢變化引起（干燥種子水勢=襯質(zhì)勢，由襯質(zhì)勢影響）非代謝性吸水束縛水降壓吸水：壓力勢變化引起，失水過多變成負值（蒸騰作用）8、成熟細胞水勢=溶質(zhì)勢+壓力勢含液泡水勢=溶質(zhì)勢質(zhì)壁分離初始水勢=0細胞完全吸水膨脹水勢=負壓力勢=負強烈蒸騰水勢=襯質(zhì)勢壓力勢=溶質(zhì)勢=0無液泡，干燥種子9、根吸水部位：主要在根尖，根毛區(qū)最強10、根吸水途徑：質(zhì)外體途徑、共質(zhì)體途徑、越膜途徑11根吸水的方式和動力（主動、被動）主動吸水：細胞自身的生理代謝活動所引起的吸水過程（動力：根壓）被動吸水：由地上枝葉蒸騰作用所引起的吸水過程12、傷流：從受傷或折

6、斷的植物組織流出的液體的現(xiàn)象13、吐水：沒有受傷的植物如果處于土壤水分充足、天氣潮濕的環(huán)境中，植物根尖或葉緣也有液體外泌14、傷流和吐水現(xiàn)象證明根有主動吸水現(xiàn)象15、影響植物吸水的因素（自身因素、氣象因素、土壤因素）（1）土壤因素土壤水勢：土壤含水量土壤水分存在狀態(tài)（水勢：束縛水毛管水重力水）土壤性質(zhì)（黏土、壤土、沙石）土壤溶液濃度土壤通氣狀況土壤溫度第四節(jié)、植物的蒸騰作用一、蒸騰作用及其生理意義1、蒸騰作用：植物體內(nèi)水分以氣態(tài)方式從植物的表面向外散失的過程。2、生理意義：（1）蒸騰作用失水所造成的水勢梯度是植物吸收和運輸水分的主要驅(qū)動力（2）能夠降低植物體和葉片溫度（3）蒸騰作用所引起的上升

7、液流，有助于根部吸收的無機離子以及根中合成的有機物轉(zhuǎn)運到植物體的各個部分。二、植物蒸騰作用的部位及度量1、蒸騰作用部位（1）葉的蒸騰方式：角質(zhì)蒸騰：通過角質(zhì)層的蒸騰氣孔蒸騰：通過氣孔的蒸騰3、蒸騰作用的度量指標（1）蒸騰速率：植物在一定時間內(nèi)，單位葉面積上散失的水量（用g表示）（2）蒸騰比率：植物每消耗一千克水所產(chǎn)生干物質(zhì)的重量（3）蒸騰系數(shù)：植物制造一克干物質(zhì)所消耗的水量三、氣孔蒸騰作用1、氣孔：植物葉片與外界進行氣體交換的主要通道2、小孔擴散律：氣體通過多孔表面的擴散速率，不與小孔的面積成正比，而與小孔的周長成正比3、氣孔運動的控制機理淀粉與糖的轉(zhuǎn)化學(xué)說K+積累學(xué)說蘋果酸代謝學(xué)說4、對氣孔

8、運動的調(diào)節(jié)外在因素：二氧化碳、光、溫度、水分、風內(nèi)在因素：細胞分裂素、脫落酸四、蒸騰作用的調(diào)節(jié)代謝性抗蒸騰劑、薄膜型抗蒸騰劑、反射性抗蒸騰劑五、影響蒸騰作用的因素1、環(huán)境因素：光照、大氣濕度、大氣溫度、風、土壤條件減少蒸騰面積降低蒸騰速率使用抗蒸騰劑第五節(jié)、水分在植物體內(nèi)的向上運輸一、途徑質(zhì)外體運輸（維管束，細胞壁與細胞間隙）共質(zhì)體運輸（細胞間）二、水分運輸速度木本植物草本植物質(zhì)外體運輸共質(zhì)體運輸白天夜間三、水分向上運輸?shù)臋C制根本動力是：水勢差1、水分向上運輸?shù)膭恿Γ焊鶋骸⒄趄v拉力2、內(nèi)聚力學(xué)說：內(nèi)聚力、張力第六節(jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)1、植物的水分平衡：一般把植物吸水、用水、失水三者的動態(tài)關(guān)系稱

9、水分平衡2、植物吸水：碳四植物低于碳三植物3、植物的水分臨界期與最大需水期水分臨界期：植物生活周期中對水分缺乏最敏感、最易受害的時期植物的最大需水期：植物生活周期中需水最多的時期4、合理灌溉的指標土壤含水量作物形態(tài)指標作物生理指標第三章植物的礦質(zhì)營養(yǎng)一、植物體內(nèi)元素的種類和含量（19種）1、植物灰化灼燒：有機物90%95%揮發(fā)、灰分5%10%。2、植物的必需元素：不可缺少性、不可代替性、直接功能性3、植物必需元素的確定方法：溶液培養(yǎng)法、砂基培養(yǎng)法二、植物必需礦質(zhì)元素的生理作用和缺素癥狀1、細胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組分2、生命活動的調(diào)節(jié)者3、參與植物體內(nèi)的醇基酯化4、電化學(xué)作用5、緩沖作用三、大量元素的生

10、理作用1、氮：植物吸收的氮素以無機氮為主即，硝態(tài)氮、氨態(tài)氮也可吸收無機氮2、磷：磷酸一氫根、磷酸二氫根的形式吸收3、鉀：離子形式被吸收和轉(zhuǎn)運、易于被植物利用，集中于生長活躍的部位，缺素時老葉出現(xiàn)缺綠癥狀生理功能：調(diào)節(jié)水分代謝、酶的激活劑、能量代謝、提高抗性、參與物質(zhì)運輸4、硫：硫酸根、二氧化硫5、鈣：以離子形式被吸收6、鎂：離子形式被吸收鎂的生理功能：參與光合作用、酶的激活劑或組分、促使核糖體亞基間的結(jié)合，有利于蛋白質(zhì)和成、植鈣鎂的組成黃葉病”“白瘟病”“小葉病”“灰斑病、黃斑病”“心腐病、灰心病”“黃斑病、尾鞭病”四、微量元素的生理作用1、鐵：二價鐵螯合物形式被吸收2、銅：二價銅離子形式被吸

11、收3、鋅：離子形式被吸收4、錳：二價錳離子形式被吸收5、硼：硼酸形式被吸收6、鉬：六價錳酸根形式被吸收7、氯：氯離子形式被吸收，唯一的一價非金屬元素8、鎳：二價鎳形式被吸收第二節(jié)植物細胞對礦質(zhì)元素的吸收一、細胞吸收溶質(zhì)的方式（一）被動運輸1、單純擴散不消耗能量2、協(xié)助擴散不消耗能量（通道蛋白、載體蛋白）（二）主動吸水消耗ATP（ATP酶參與）（二）包飲作用第三節(jié)植物根系對礦質(zhì)元素的吸收一、植物吸收礦質(zhì)元素的特點1、對水分的吸收相互關(guān)聯(lián)、相互獨立、分配方向不同2、對礦質(zhì)元素的吸收有選擇性3、單鹽毒害與離子拮抗單鹽毒害：將植物培養(yǎng)在單一鹽溶液中，不久就會呈現(xiàn)不正常狀態(tài)，最后整株死亡，的現(xiàn)象離子拮抗

12、：在單鹽溶液中若加入少量其他鹽類，單鹽毒害現(xiàn)象就能減弱或消除，離子間能夠相互消除毒害的現(xiàn)象二、植物吸收礦質(zhì)元素的部位根冠和分生區(qū)根毛區(qū)三、根系吸收礦質(zhì)元素的過程1、離子被吸附在根系細胞的表面2、離子進入根部（共質(zhì)體途徑、質(zhì)外體途徑）3、離子進入導(dǎo)管四、影響根吸收礦質(zhì)元素的土壤因素1、土壤溫度2、土壤通氣狀況3、土壤溶液濃度4、土壤PH5、土壤微生物活動第四節(jié)礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸和分配一、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸1、運輸形式離子狀態(tài)、有機化合物2、礦質(zhì)元素運輸?shù)耐緩剑ㄖ饕ㄟ^木質(zhì)部向地上部運輸，也可以橫向運輸?shù)巾g皮部）二、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的分配可利用元素可以轉(zhuǎn)移到其他部位被植物利用（氮、磷

13、）、有些則不可被利用以鈣為主第五節(jié)植物對氮、磷、硫的同化作用氮的同化硝態(tài)氮的還原一、硝酸鹽還原為亞硝酸鹽（細胞質(zhì)中完成）亞硝酸鹽還原為氨（質(zhì)外體中完成）二、氨態(tài)氮的同化（需要有氧呼吸提供能量）三、磷的同化主要同化過程：光合磷酸化、底物水平磷酸化、氧化磷酸化、ADP形成ATP四、硫的同化1、活化階段2、還原階段第四章植物的呼吸作用第一節(jié)植物呼吸作用概述（異化作用）植物呼吸作用的概念：1、呼吸作用：植物生活細胞內(nèi)的有機物，在酶的參與下，逐步氧化分解并釋放能量的過程。（1）有氧呼吸：生活細胞在氧氣的參與下，把有機物徹底氧化分解，放出二氧化碳和水，同時釋放能量的過程。（2）無氧呼吸：在無氧的條件下，生

14、活細胞把有機物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放能量的過程。產(chǎn)物是乳酸或酒精2、植物呼吸作用的生理意義：（1）提供植物生命活動所需要的大部分能量（2）提供其他有機物合成的原料（3）提供還原力（4）提高抗病免疫能力第二節(jié)呼吸代謝途徑糖酵解途徑1、糖酵解：淀粉、葡萄糖或果糖在細胞質(zhì)內(nèi)在一系列酶參與下，轉(zhuǎn)變?yōu)楸岬倪^程。2、糖酵解過程：（細胞質(zhì)中進行）（1）葡萄糖6-磷酸葡萄糖（2）6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖（3）6-磷酸果糖1、6-二磷酸果糖（4）1、6-二磷酸果糖磷酸二羥丙酮+3-磷酸甘油醛（5）磷酸二羥丙酮3-磷酸甘油醛（6）3-磷酸甘油醛1,3-二磷酸甘油酸（7）1,3-二磷酸甘油酸3-磷酸

15、甘油酸（8）3-磷酸甘油酸2-磷酸甘油酸（9）2-磷酸甘油酸磷酸烯醇式丙酮酸（10）磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸（1）、（3）、（10）過程不可逆，三個調(diào)節(jié)位點（7）、（10）步各有一次底物水平磷酸化生成ATP3、糖酵解的作用：（1）為三羧酸循環(huán)提供丙酮酸（2）為其他物質(zhì)合成提供原料（3）為物質(zhì)循環(huán)提供還原力（4）為反應(yīng)提供能量三羧酸循環(huán)（線粒體中進行）1、在有氧條件下，丙酮酸進入線粒體完全氧化分解，形成二氧化碳和水的過程。2、草酰乙酸乙酰CoA檸檬酸異檸檬酸阿拉法酮戊二酸琥珀酰CoA琥珀酸一一延胡索酸一一蘋果酸一一草酰乙酸3、從葡萄糖2分子丙酮酸（8ATP）15*2=30個（ATP）總共：38個A

16、TP4、琥珀酰CoA琥珀酸進行底物水平磷酸化生成一個ATP3、磷酸戊糖途徑1、過程：（1）葡萄糖的氧化脫羧過程：（2）葡糖糖再生階段：2、作用：（1）為物質(zhì)的合成提供還原劑（2）為物質(zhì)合成提供原料（3）提高植物的抗病力和適應(yīng)力三、電子傳遞鏈和氧化磷酸化（一）電子傳遞鏈：是指呼吸底物氧化降解中脫下的氫離子或電子按一定順序排列的傳遞體傳遞到分子氧的總軌道。1、NADH和FADH呼吸鏈：氫傳遞體、電子傳遞體（詳見生化筆記）2、抗氫呼吸鏈：當用氰化物CN-做抑制劑可以阻斷NADH和FADH呼吸鏈的電子傳遞（1）生理作用：放熱：有利于傳粉、種子萌發(fā)增加乙烯生成，促進果實成熟對防御真菌感染起作用氧化磷酸化

17、1、呼吸鏈上的磷酸化作用，也就是底物脫下的氫，經(jīng)呼吸鏈電子傳遞，氧化放能并伴隨ADP磷酸化生成ATP的過程。2、化學(xué)滲透學(xué)說3、磷氧比：呼吸鏈每消耗1個氧原子所用去的無機磷的分子數(shù)或有幾個分子的ADP生成ATP。4、末端氧化酶（一）線粒體內(nèi)的末端氧化酶1、細胞色素氧化酶：幼嫩組織中比較活躍2、交替氧化酶：貯藏器官中比較活躍，馬鈴薯塊莖，油料作物如：向日葵、棉花、大豆等種子萌發(fā)初期。（二）線粒體外的末端氧化酶1、酚氧化酶：含酮的酶，存在質(zhì)體和微體中，催化各種酚類氧化為醌類馬鈴薯、蘋果切傷變褐，為其作用。制綠茶、紅產(chǎn)2、抗壞血酸氧化酶3、乙醇酸氧化酶5、呼吸代謝的多樣性電子傳遞途徑途徑部位NADH

18、來源NADH脫氫酶魚藤酮抗霉素CNP/O主路內(nèi)膜內(nèi)源FMN敏感敏感敏感3支路一內(nèi)膜內(nèi)內(nèi)源FP2不敏感敏感敏感2支路二內(nèi)膜外外源FP3不敏感敏感敏感2支路三外膜外源FP4(FAD)不敏感不敏感不敏感1抗氰途徑內(nèi)膜內(nèi)源非血紅素蛋白敏感不敏感不敏感1第三節(jié)、呼吸作用的控制一、代謝產(chǎn)物對呼吸作用的反饋調(diào)節(jié)1、乙酰輔酶A、檸檬酸、琥珀酰輔酶A二、能荷對呼吸作用的調(diào)節(jié)三、NAD*/NADH和NADP*/NADPH對呼吸作用的調(diào)節(jié)第四節(jié)影響呼吸作用的因素呼吸作用的指標1、呼吸速率：單位時間內(nèi)單位重量的植物組織或細胞所放出的二氧化碳的數(shù)量或吸收氧氣的數(shù)量。又稱呼吸強度2、呼吸商(RQ)：又稱呼吸系數(shù)，植物組織

19、在一定時間內(nèi)放出二氧化碳的量與吸收氧氣的量之比。3、公式：只0=放出的二氧化碳/吸收的氧氣4、碳水化合物完全氧化：RQ=1脂肪酸、蛋白質(zhì)等：RQ<1有機酸：RQ>1無氧呼吸不吸收氧氣，RQ無窮大影響呼吸速率的內(nèi)部因素1、不同植物種類呼吸速率不同2、同一植物不同器官呼吸速率不同3、植物處于不同生理狀態(tài)呼吸速率不同4、植物的營養(yǎng)狀態(tài)三、影響呼吸速率的外部因素1、溫度(1)呼吸最適點(2535攝氏度)(2) 溫度系數(shù)：溫度升高10攝氏度引起呼吸速率的增加的比例稱為溫度系數(shù)，簡稱Q102、水分干種子含水量低時，呼吸速率隨含水量的增加而提高3、氧氣無氧呼吸消失點：當氧氣升高至9%時，無氧呼吸

20、停止氧飽和點：當氧氣濃度增至一定程度，有氧呼吸速率不再增加4、二氧化碳：二氧化碳濃度過高，有明顯抑制呼吸作用5、機械損傷和病原菌侵染：促進組織呼吸第五節(jié)呼吸作用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)1、安全含水量：國家規(guī)定入庫種子有一最高含水量標準。2、呼吸作用與果蔬貯藏1)避免機械損傷2)控制溫度3)濕度4)調(diào)氣體3、呼吸躍變：蘋果、梨、香蕉、桃、杏、西瓜非呼吸躍變：柑橘、葡萄、草莓、蔬菜第五章植物的光合作用1、光合作用：綠色植物利用太陽能將二氧化碳和水合成有機物，并釋放氧氣的過程。2、光合作用意義：把無機物質(zhì)轉(zhuǎn)變成有機物質(zhì)(1) 把無機物轉(zhuǎn)變成有機物(2) 將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能(3) 維持大氣二氧化碳和氧氣的相對平衡第

21、一節(jié)葉綠體和光和色素一、葉綠體的結(jié)構(gòu)1、葉綠體的形態(tài)：(1)形狀：大多呈扁平的橢圓形(2) 分布：主要集中于柵欄組織中2、葉綠體的結(jié)構(gòu)(1)組成：被膜、類囊體和基質(zhì)(2) 基質(zhì)成分：可溶性蛋白質(zhì)、DNA和核糖體、淀粉粒、質(zhì)體小球也稱嗜鋨顆粒(3)類囊體：扁平的膜狀結(jié)構(gòu)，由兩個或多個類囊體相互垛疊在一起而形成的結(jié)構(gòu)成為基粒，或稱基粒片層。貫穿于基質(zhì)中，連接基粒的大類囊體稱為基質(zhì)類囊體或基質(zhì)片層3、光合色素(1)葉綠素：葉綠素a：藍綠色葉綠體b：黃綠色(2)類胡蘿卜素：光合作用的輔助色素胡蘿卜素：橙黃色葉黃素：黃色作用：將吸收的光能傳遞給葉綠素分子、保護葉綠素分子，防止被氧化分解(3)藻膽素(4)

22、反應(yīng)中心色素和聚光色素反應(yīng)中心色素：少數(shù)葉綠體a將光能轉(zhuǎn)換成電能聚光色素(天線色素或補光色素)：大部分葉綠素a、全部的葉綠素b、類胡蘿卜素和藻膽素4、光和色素的性質(zhì)(1)酯化反應(yīng)(2)取代反應(yīng)(3)吸收光譜(4) 熒光現(xiàn)象：葉綠素的乙醇溶液在透射光下為翠綠色，而反射光下為暗紅色磷光現(xiàn)象：當熒光出現(xiàn)后，立即中斷光源，葉綠素溶液還能繼續(xù)輻射出極微弱的紅光5、葉綠素的生物合成及影響因素(1) 谷氨酸是葉綠素合成的起始物質(zhì)(2) 影響葉綠素合成的環(huán)境因素：光照、溫度、營養(yǎng)元素、水分6、光和色素的含量(1) 葉綠素：胡蘿卜素=3：1(2) 葉綠素a：葉綠素b=3：1（3）葉黃素：胡蘿卜素=2：1第二節(jié)光

23、合作用機理光合作用的三個階段：（1）原初反應(yīng)：光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化階段（2）電子傳遞和光能磷酸化：電能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能（3）二氧化碳同化：活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能反應(yīng)部位分：類囊體反應(yīng)、基質(zhì)反應(yīng)一、原初反應(yīng)（一）光能的吸收1、光的性質(zhì)：光具有波粒二象性，光的粒子稱為光子或光量子2、E=hv3、葉綠素分子吸收一定量的光量子后從基態(tài)轉(zhuǎn)為激發(fā)態(tài)4、每個分子每次只能吸收一個光量子，這個被吸收的光量子只能激發(fā)一個電子5、藍光量子的能量高，所激發(fā)的電子處于較高的能級，稱為第二單線態(tài)6、紅光量子能量低，所激發(fā)的電子處于較低能級，稱為第一單線態(tài)7、第二單線態(tài)的電子不穩(wěn)定，只有轉(zhuǎn)至第一單線態(tài)才能用于化

24、學(xué)反應(yīng)，多余的能量以熱量的形式釋放。8、第一單線態(tài)的葉綠素分子的激發(fā)電子可以通過多種方式釋放能量，回到穩(wěn)定基態(tài)：（1）激發(fā)態(tài)分子通過電荷分離，丟失一個電子，并交給一個電子受體使受體分子還原（2）進行能量傳遞（3）以光能形式釋放，產(chǎn)生熒光（4）非輻射衰減中以熱的形式釋放三、光合電子傳遞和光合磷酸化（一）兩個光系統(tǒng)1、紅降：在葉綠素吸收光譜范圍內(nèi)，大多數(shù)波長下的量子產(chǎn)額是相對恒定的，但當波長大于680nm時，雖然光量子仍被葉綠素大量吸收，光和效率卻急劇下降的現(xiàn)象2、雙增效益（愛默生效應(yīng)）：在長波光照射下補照短波紅光，則光合速率顯著增加，大于兩種波長光單獨照射時的光合速率之和。3、一個光系統(tǒng)對680

25、納米的短波紅光有較好吸收，稱為光系統(tǒng)二（PS二），另一個光系統(tǒng)優(yōu)先吸收700納米的長波光，稱為光系統(tǒng)一（PS一）（二）光合電子傳遞鏈1、PS二復(fù)合體2、PS一復(fù)合體3、細胞色素b6/f復(fù)合體（三）光合電子傳遞1、光合電子傳遞主要發(fā)生在類囊體膜上，是由一系列氧化還原反應(yīng)組成的。2、非環(huán)式電子傳遞3、環(huán)式電子傳遞：環(huán)式電子傳遞形成第四節(jié)影響光合作用的因素一、光合作用指標1、光合速率：單位時間、單位葉面積吸收二氧化碳的量或放出氧氣的量。2、光合產(chǎn)率：（凈同化率）植物在較長時間內(nèi)，單位葉面積產(chǎn)生的干物質(zhì)量。二、影響光合作用的內(nèi)部因素1、葉齡：光合速率隨葉齡的增加呈：低高低的變化規(guī)律2、光合產(chǎn)物輸出：反

26、饋抑制、淀粉粒的影響三、影響光合作用的外部因素（一）光照1、光照強度（1）光補償點：在光照條件下，隨著光照強度的增強，光合速率相應(yīng)提高，當達到某一強度時，葉片的光合速率和呼吸速率為零，此時凈光合速率為零，這時的光照強度。（2）光飽和點：光合速率開始達到最大時的光照強度。（3）注意光合速率曲線2、光質(zhì)：太陽輻射光譜中對光合作用有效的部分是可見光.3、光照時間：光合滯后期（二）二氧化碳1、二氧化碳補償點：隨著二氧化碳的濃度的增高，植物光合速率增加，當植物光合速率與呼吸速率相等時，外界二氧化碳的濃度。2、二氧化碳飽和點：當二氧化碳濃度提高到某一值時，光合速率達到最大值，此時，環(huán)境中的二氧化碳的濃度。

27、（三）溫度1、光合作用有溫度的三基點：最低、最適、最高2、高溫使光合速率下降的原因：光合膜結(jié)構(gòu)和酶蛋白的熱變性；高溫下光呼吸和暗呼吸速率加強，致使凈光合速率下降。（四）水分1、水是光合作用的原料之一2、缺水對光合作用的影響主要是間接原因（五）礦質(zhì)元素1、直接或間接影響植物光合作用2、N、Mg、Fe、Mn是葉綠素的合成所必須的（六）光合作用的日變化1、中午前后光合速率下降，呈現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象。2、光合速率呈現(xiàn)明顯的日變化第五節(jié)作物的光能利用率一、作物的光能利用率1、到達地球大氣外層的太陽輻射平均能量為：1.353kj/（平方米秒），實際到達地面的不會超過1kj2、對光合速率有效的這部分太陽輻射

28、能稱為光合有效輻射（400700nm）3、最終作物的光能利用率最多只有5%。4注意光能利用率公式二、提高作物光能利用率的方法1、提高凈同化率：拉大晝夜溫差2、增加光合面積：提高單株植物的光和面積3、合理密植：延長光照時間，減少漏光損失、延長生育期、增加光照第六章植物同化物的運輸與分配第一節(jié)同化物的運輸與分配概述一、同化物運輸?shù)耐緩剑ㄒ唬┒叹嚯x運輸1、主要是指細胞內(nèi)與細胞間的運輸，距離一般只有幾微米2、細胞內(nèi)運輸：細胞器之間的物質(zhì)交換，主要方式：物質(zhì)擴散、原生質(zhì)環(huán)流、細胞器膜內(nèi)外的物質(zhì)交換和囊泡的形式及其內(nèi)含物的釋放3、細胞間運輸：共質(zhì)體途徑、質(zhì)外體途徑和交換途徑，主要經(jīng)由包間連絲進行細胞間物質(zhì)

29、和信息交流，被動的自由擴散，速度較快（二）長距離運輸1、是指同化物在器官之間通過韌皮部進行運輸2、同化物長距離運輸?shù)耐緩绞琼g皮部二、同化物運輸?shù)姆较?、由源到庫2、代謝源：生產(chǎn)同化物，并向其他器官提供營養(yǎng)的器官或組織3、代謝庫：積累或消耗同化物的器官或組織4、韌皮部可雙向運輸有機營養(yǎng)物質(zhì)木質(zhì)部向上運輸無機營養(yǎng)物質(zhì)含氮有機物和激素，木質(zhì)部、韌皮部都客運順，只是方向不同根部合成含氮有機物由木質(zhì)部向上運輸，莖尖合成的含氮有機物由韌皮部向下運輸四、同化物運輸?shù)男问?、最主要的形式是：蔗糖2、原因：溶解度大、含能量高、具有較高的穩(wěn)定性、運輸速率快五、同化物運輸?shù)亩攘?、通常有兩種方法表示：運輸速率和比集

30、運量2、運輸速率：單位時間內(nèi)被運輸物質(zhì)移動的距離3、比集運量：（SMT）又稱質(zhì)量運輸速率，物質(zhì)在單位時間內(nèi)通過單位韌皮部或篩管橫截面積運輸?shù)牧俊?、大多數(shù)植物的SMT為113g/（平方厘米.S）5、STM=單位時間內(nèi)干物質(zhì)的運輸量/韌皮部或篩管的橫截面積（注意例題）第二節(jié)韌皮部運輸?shù)臋C制一、同化物在源端的裝載1、韌皮部裝載：在源端同化物從合成部位運入韌皮部篩管的過程篩管分子-伴胞復(fù)合體(SE-CC)2、三個步驟：(1)光合產(chǎn)物從葉綠體外運入細胞質(zhì)(2) 蔗糖從葉肉細胞經(jīng)短距離運輸?shù)叫∪~脈的SE-CC復(fù)合體附近(3) 蔗糖進入SE-CC復(fù)合體3、該過程是一個主動過程，需要消耗能量，且韌皮部的裝載

31、具有選擇性二、同化物在庫端卸出1、韌皮部卸出：是指同化物從SE-CC復(fù)合體運出并進入庫細胞的過程2卸出機制：(1)質(zhì)外體途徑：種子發(fā)育過程(2)共質(zhì)體途徑：擴散移動三、同化物在韌皮部的運輸機制1、壓力流動學(xué)說或稱集體流動學(xué)說(考研)(1) 篩管的液流是靠源端和庫端滲透作用所產(chǎn)生的壓力勢差而推動的。(2) 過程原理：課本140頁第三節(jié)同化物的分配與調(diào)控一、植物的源庫關(guān)系1、分配：光合作用形成的同化物在各種庫之間的分布。2、庫的種類：代謝庫(使用庫)和貯藏庫，前者輸入的同化物主要用于代謝和生長，后者將絕大部分輸入的同化物以不同形式貯藏起來。3、源庫單位：把在同化物供求上有對應(yīng)關(guān)系的源和庫，以及源庫

32、間的疏導(dǎo)組織合稱為源庫單位。4、源庫關(guān)系的類型(1)源限制型：源小庫大(2)庫限制型：源大庫小(3)源庫互作型：中間類型二、同化物的分配規(guī)律1、優(yōu)先供應(yīng)生長中心：生長快、代謝旺盛的部位或器官，也是礦質(zhì)元素輸入的中心，也是同化的分配中心。2、就近供應(yīng)，同側(cè)運輸：葉片制造的同化物首先分配給距離近的生長中心，且向同側(cè)分配較多3、功能葉之間無同化供應(yīng)關(guān)系4、同化物的再分配與再利用：植物帶桿提前收割，莖葉中的有機物和細胞內(nèi)含物可繼續(xù)向籽粒轉(zhuǎn)移，稱為“尊棵”。第七章植物細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第二節(jié)細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)1、概念：外界信號(光、電、化學(xué)分子)作用于細胞表面受體，引起胞內(nèi)信使的濃度變化，進而導(dǎo)致細胞應(yīng)答反應(yīng)的一系

33、列過程2、胞間信號：(第一信使)當環(huán)境刺激的作用位點與效應(yīng)位點處于植物的不同部位時，需要作用位點細胞產(chǎn)生信號，這個作用位點細胞產(chǎn)生的信號就是胞間信號。(1) 胞間信號分為：物理信號和化學(xué)信號(2) 物理信號：細胞感受到刺激后產(chǎn)生的能夠起傳遞作用的電信號和水信號(3) 化學(xué)信號：植物激素類、寡聚糖類、多肽類3、包內(nèi)信號(第二信使)1）鈣離子信號系統(tǒng)2）肌醇磷脂信使系統(tǒng)3）環(huán)腺苷酸信使系統(tǒng)第八章植物的生長物質(zhì)第一節(jié)植物生長物質(zhì)概述一、植物生長物質(zhì)的概念和種類1、植物生長物質(zhì)：具有調(diào)節(jié)控制植物生長發(fā)育作用的微量生理活性物質(zhì)2、植物生長物質(zhì)分類：植物激素、植物生長調(diào)節(jié)劑3、激素的特征；（1）內(nèi)生的（2

34、）可移動的（3）微量的（4）有機物質(zhì)4、植物激素的種類：生長素、赤霉素、細胞分類素、脫落酸、乙烯5、植物生長調(diào)節(jié)劑：具有植物激素活性的、由人工合成的物質(zhì)，主要有：吲哚乙酸、吲哚丁酸等。第二節(jié)生長素類一、生長素存在形式與代謝（一）生長素的存在形式1、游離型生長素和結(jié)合型或束縛型生長素（二）生長素的代謝1、生長素的生物合成：生長素生物合成的前體是：色氨酸（1）吲哚-3-丙酮酸途徑：色氨酸通過轉(zhuǎn)氨作用，形成吲哚丙酮酸，再脫羧形成吲哚乙醛，后者經(jīng)過脫氫變成吲哚乙酸（2）色氨途徑：色氨酸脫羧形成色氨，再氧化轉(zhuǎn)氨形成吲哚乙醛，最后形成吲哚乙酸2、生長素的降解：酶促降解和光氧化二、生長素在植物體內(nèi)的分布和運

35、輸（一）生長素在植物體內(nèi)的分布：主要集中在生長強烈、代謝旺盛的分生部位，根尖的生長素含量低于胚芽鞘尖端。（二）生長素在植物體內(nèi)的運輸1、一種是通過韌皮部的非極性運輸，另一種是短距離單方性的極性運輸2、生長素的極性運輸是指生長素只能從植物體形態(tài)學(xué)上端向下端的運輸3、生長素的極性運輸是一種可以逆濃度梯度的主動運輸過程三、生長素的生理效應(yīng)1、促進伸長生長（雙重作用）根最敏感，莖不敏感2、引起頂端優(yōu)勢3、促進器官與組織的分化4、誘導(dǎo)單性結(jié)實5、影響性別分化6、參與向性反應(yīng)的調(diào)節(jié)7、較高濃度起到疏花疏果的作用四、生長素的作用機理1、酸生長學(xué)說2、基因活化學(xué)說第三節(jié)赤霉素類、赤霉素的存在形式與代謝（一）存