植物生理學(xué) 第7版 潘瑞熾編 知識要點_第1頁
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文檔簡介

1、緒論1.植物生理學(xué):是研究植物生命活動規(guī)律的學(xué)科(內(nèi)容分為生長發(fā)育與形態(tài)建成、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞和信號轉(zhuǎn)導(dǎo))2.植物生理學(xué)的任務(wù):研究和了解植物在各種環(huán)境條件下進(jìn)行生命活動的規(guī)律和機(jī)制,并將這些研究成果應(yīng)用于植物生產(chǎn)實踐中3.Sachs被稱為植物生理學(xué)的奠基人( 1882年編寫了植物生理學(xué)講義 ),Sachs和他的弟子Pfeffer被稱為植物生理學(xué)的兩大先驅(qū)4.植物生理學(xué)的研究層次越來越寬廣:1) 從生物大分子 復(fù)雜生命活動2) 代謝調(diào)節(jié)3) 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)4) 植物與環(huán)境協(xié)同進(jìn)化第一章 植物的水分生理1.水分在植物細(xì)胞內(nèi)通常分為束縛水和自由水兩種狀態(tài)束縛水:靠近膠粒而被膠粒吸附束縛不易自由流

2、動的水分自由水:距離膠粒較遠(yuǎn)而可以自由流動的水分2.水分在植物生命活動中的作用1) 水分是細(xì)胞質(zhì)的主要成分2) 水分是代謝作用過程的反應(yīng)物質(zhì)3) 水分是植物對物質(zhì)吸收和運輸?shù)娜軇?) 水分能保持植物的固有姿態(tài)3.水通道由水孔蛋白組成(水孔蛋白是膜整合蛋白),水通過水通道選擇性跨膜運輸4.水分移動需要能量做功,即動力 化學(xué)勢(濃度差)擴(kuò)散動力 集流(壓力) 滲透作用:水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)移動的現(xiàn)象5.水勢:是每偏摩爾體積水的化學(xué)勢差(水分子從體系中逃逸的能力)注:純水的水勢定為零,溶液的水勢就成負(fù)值,溶液越濃,水勢越低6.相鄰兩細(xì)胞的水分移動方向,取決于兩細(xì)胞間的水勢差異,

3、水勢高的細(xì)胞中的水分向水勢低的細(xì)胞流動7.土壤中的水分分為3種:重力水、毛細(xì)管水、束縛水重力水:是指在重力作用下通過土壤顆粒間的孔隙下降的水分毛細(xì)管水:是指存在于土壤顆粒間毛細(xì)管內(nèi)的水分(植物吸收的水分主要是毛細(xì)管水)束縛水:是土壤顆?;蛲寥滥z體的親水表面所吸附的水合層,植物一般不能利用(分為吸濕水和薄膜水)8.根系吸水的途徑有3條:質(zhì)外體途徑、跨膜途徑、共質(zhì)體途徑質(zhì)外體途徑水分通過細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙等沒有細(xì)胞質(zhì)的部分移動,阻力小,速率快跨膜途徑水分從一個細(xì)胞移動到另一個細(xì)胞,要兩次通過質(zhì)膜,還要通過液泡膜共質(zhì)體途徑水分從一個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過胞間連絲,移動到另一個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),速率慢9.根系吸水

4、的動力根壓:靠根部水勢梯度使水沿導(dǎo)管上升的動力(包括傷流和吐水)蒸騰拉力:葉片蒸騰時,氣孔下腔附近的葉肉細(xì)胞因蒸騰失水而水勢下降,所以從旁邊細(xì)胞取得水分。同理,旁邊細(xì)胞又從另一個細(xì)胞取得水分,如此下去,便從導(dǎo)管要水,最后根部就從環(huán)境吸收水分,這種吸水的能力完全是由蒸騰拉力所引起的10.影響根系吸水的土壤條件1) 土壤中可用水分2) 土壤通氣狀況3) 土壤溫度4) 土壤溶液濃度11.內(nèi)聚力學(xué)說以水分具有較大的內(nèi)聚力足以抵抗張力,保證由葉至根水柱不斷來解釋水分上升原因的學(xué)說12.蒸騰作用:是指水分以氣體狀態(tài),通過植物體的表面(主要是葉片),從體內(nèi)散失到體外的過程(分為角質(zhì)膜蒸騰和氣孔蒸騰)13.蒸

5、騰作用的生理意義1) 蒸騰作用是植物對水分吸收和運輸?shù)闹饕獎恿?) 蒸騰作用對礦物質(zhì)和有機(jī)物的吸收,以及這兩類物質(zhì)在植物體內(nèi)的運輸都是有幫助的3) 蒸騰作用能夠降低葉片的溫度14.氣孔蒸騰過程中水蒸氣從體內(nèi)排到體外的主要出口,也是光合作用和呼吸作用與外界氣體交換的大門影響氣孔開放的滲透物質(zhì)代謝有三條途徑1) 伴隨著K+的進(jìn)入,蘋果酸和Cl也不斷地進(jìn)入,以維持電中性2) 淀粉水解或通過卡爾文循環(huán)形成的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽?) 葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的蔗糖,從質(zhì)外體進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞15.影響氣孔運動的因素1) 在供水充足的條件下,光照是調(diào)節(jié)氣孔運動的主要環(huán)境信號2) 除了光照之外,水是影響氣孔運動最大的外界因素3

6、) 溫度影響氣孔運動(氣孔開度一般隨溫度的上升而增大;35以上的高溫會使氣孔開度變?。?) CO2對氣孔運動的影響顯著(低CO2促進(jìn)氣孔張開)5) 脫落酸(ABA)促使氣孔關(guān)閉16.影響蒸騰作用的因素:1) 外界條件a) 光照光照促使氣孔開放,蒸騰作用增強(qiáng)b) 空氣相對濕度空氣相對濕度增大,蒸騰作用減弱c) 溫度大氣溫度增高,蒸騰作用增強(qiáng)d) 風(fēng)微風(fēng)促進(jìn)蒸騰;強(qiáng)風(fēng)抑制蒸騰2) 內(nèi)部因素a) 氣孔頻度(每平方厘米葉片的氣孔數(shù))b) 氣孔大小c) 葉片內(nèi)部面積大?。▋?nèi)部面積指細(xì)胞間隙的面積)17.水分臨界期:是植物對水分不足特別敏感的時期18.節(jié)水灌溉的方法1) 噴灌2) 滴灌3) 調(diào)虧灌溉4)

7、控制性分根交替灌溉第二章 植物的礦質(zhì)營養(yǎng)1.礦質(zhì)元素以氧化物的形式存在于灰分中2.必需元素1) 完成植物整個生長周期不可缺少的2) 在植物體內(nèi)的功能是不能被其他元素代替的3) 這種元素對植物體內(nèi)所起的作用是直接的3.水培法:是在含有全部或部分營養(yǎng)元素的溶液中栽培植物的方法氣培法:將根系置于營養(yǎng)液氣霧中栽培植物的方法4.植物必須礦質(zhì)元素的缺乏病征1) 氮缺氮時,植株矮小,葉小色淡或發(fā)紅2) 硫缺硫的癥狀似缺氮,植株矮小3) 磷缺磷時,生長緩慢,葉小,葉色暗綠,抗性減弱4) 硅缺硅時,蒸騰加快,生長受阻,易受病菌感染,易倒伏5) 鉀缺鉀時,易倒伏,抗旱性和抗寒性均差,葉色變黃,逐漸壞死6) 鈣缺鈣

8、時,生長受阻,嚴(yán)重時,幼嫩器官潰爛壞死7) 鐵缺鐵時,葉片葉脈間缺綠5.離子或分子跨膜運輸?shù)姆绞?) 簡單擴(kuò)散2) 離子通道運輸3) 載體運輸4) 離子泵運輸5) 胞飲作用6.植物吸收礦質(zhì)主要通過根部特點1) 對鹽分和水分的吸收是相對的,既有關(guān)(鹽分要溶解在水中)又無關(guān)(吸水是被動過程,吸鹽則以消耗能量的主動吸收為主)2) 植物對同一溶液中不同離子吸收比例不同3) 單鹽毒害溶液中只有一種金屬離子時,對植物起有害作用的現(xiàn)象4) 離子頡頏在發(fā)生單鹽毒害的溶液里,加入其他離子,能減弱或消除單鹽毒害的現(xiàn)象7.根部吸收溶液中礦物質(zhì)的過程1) 離子吸附在根部細(xì)胞表面2) 離子進(jìn)入根的內(nèi)部(質(zhì)外體途徑和共質(zhì)

9、體途徑)3) 離子進(jìn)入導(dǎo)管或管胞8.影響根部吸收礦質(zhì)元素的條件1) 氫離子濃度2) 通氣狀況3) 溫度4) 溶液濃度9.礦質(zhì)元素運輸?shù)耐緩?) 木質(zhì)部運輸由上而下運輸2) 韌皮部運輸雙向運輸10.氮的同化1) 硝酸鹽還原為亞硝酸鹽a) 還原型NADH氧化為NAD+,并放出H+和e,使FAD還原為FADH2b) FADH2放出H+和e,氧化為FAD,把電子傳到Cyt b557,使Fe3+還原為Fe2+c) Fe2+將電子交給MoCo(鉬輔因子)的Mo6+,使之還原為Mo4+d) Mo4+釋放電子,連同H+將NO3還原為NO2,并生成水2) 亞硝酸鹽還原成銨a) 由光合作用提供e經(jīng)過Fd還原b)

10、提供電子給NiR(亞硝酸還原酶),最后將電子傳給NO2而還原為NH4+3) 當(dāng)植物吸收銨鹽的氨后,氨立即被同化,包括a) 銨與谷氨酸合成谷氨酰胺,谷氨酰胺與酮戊二酸反應(yīng)形成谷氨酸(NH4+從谷氨酰胺到谷氨酸上去了),或者b) 銨與酮戊二酸直接反應(yīng)形成谷氨酸(NH4+到谷氨酸上去了),或者c) 谷氨酸與谷氨酰胺進(jìn)行氨基交換作用,形成其他氨基酸,如天冬氨酸(NH4+從谷氨酸到天冬氨酸上去了)第三章 植物的光合作用1.高等植物的光合色素有2類:葉綠素(葉綠素a藍(lán)綠色;葉綠色b黃綠色),具有收集和傳遞光能的作用類胡蘿卜素(胡蘿卜素橙黃色;葉黃素黃色),具有收集和傳遞光能的作用2.葉綠素分子含有4個吡咯

11、環(huán),它們和4個甲烯基(CH)連接成1個大環(huán),叫做卟啉環(huán),鎂原子居于卟啉環(huán)的中央,如圖3.光是運動著的粒子流,這些粒子稱為光子,光子所帶有的能量稱為光量子(亦稱量子)4.葉綠素吸收光譜的最強(qiáng)吸收區(qū)有兩個:紅光部分和藍(lán)紫光部分類胡蘿卜素光譜的最強(qiáng)吸收區(qū):藍(lán)紫光部分5.葉綠素合成:1) 谷氨酸轉(zhuǎn)化ALA,2分子ALA合成膽色素原(PBG)2) 4個PBG聚合成原卟啉IX,導(dǎo)入鎂原子,形成Mg原卟啉,再生成原脫植基葉綠素a3) 原脫植基葉綠素a與蛋白質(zhì)結(jié)合,吸收光能,被還原成脫植基葉綠素a(關(guān)鍵需光反應(yīng))4) 植醇(葉綠醇)與脫植基葉綠素a的第四個環(huán)的丙酸酯化,形成葉綠素a注:葉綠素b則是由葉綠素a氧

12、化形成的6.影響葉綠素生成的因素1) 光2) 溫度(溫度低時,葉綠素解體慢,這也是低溫保鮮的原因之一)3) 礦質(zhì)元素4) 遺傳7.光合作用包括 原初反應(yīng):是指光合色素分子從被光激發(fā)至第一個光化學(xué)反應(yīng)為止 的過程 光反應(yīng)光合作用 電子傳遞及光合磷酸化(光合磷酸化:由光照所引起的電子傳遞與磷酸化作用相耦聯(lián)而生成ATP的過程) 暗反應(yīng)碳同化:是利用光反應(yīng)形成的同化力(ATP和NADPH)將CO2還原形成糖類物質(zhì)的過程8.光反應(yīng):1) 水光解后,把電子傳遞給Mn(放氧復(fù)合體),再傳遞給Z(原初電子供體),再傳遞給P680,P680接受能量后,由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)(P680*),然后將電子傳遞給ph(原初電

13、子受體)2) ph將電子傳遞給PQ(質(zhì)體醌),質(zhì)體醌將電子傳給細(xì)胞色素bf(同時將質(zhì)子由基質(zhì)轉(zhuǎn)移到類囊體腔),電子接著傳遞給質(zhì)體藍(lán)(PC),再傳遞給光系統(tǒng)3) 光系統(tǒng)被光能激發(fā)后,釋放出高能電子,沿著A0 A1 4Fe-4S的方向依次傳遞,由類囊體腔一側(cè)傳向葉綠體基質(zhì)一側(cè)的鐵氧還蛋白(FD)。最后在鐵氧還蛋白-NADP還原酶的作用下,將電子傳給NADP+,形成NADPH4) 類囊體腔內(nèi)有較高的H+,形成質(zhì)子動力勢,H+經(jīng)ATP合酶,由類囊體腔進(jìn)入基質(zhì),推動ADP和Pi結(jié)合形成ATP附:光合電子傳遞途徑有下列3種:1) 非環(huán)式電子傳遞2) 環(huán)式電子傳遞3) 假環(huán)式電子傳遞光合磷酸化分為3種類型(

14、由于光合磷酸化與光合電子傳遞是耦聯(lián)在一起的):1) 非環(huán)式光合磷酸化2) 環(huán)式光合磷酸化3) 假環(huán)式光合磷酸化9.抑制電子傳遞鏈和光合磷酸化的因素:1) 光照少了2) 敵草?。―CMU)阻止PSPQB的還原;百草枯抑制PSFd的還原3) 膜的流動性降低10.碳同化C3途徑1) 羧化1,5二磷酸核酮糖羧化酶RuBP + CO2 中間產(chǎn)物H2O中間產(chǎn)物 PGA(3磷酸甘油酸)2) 還原3磷酸甘油酸激酶PGA + ATP DPGA(1,3二磷酸甘油酸)3磷酸甘油酸脫氫酶DPGA + NADPH + H+ 3磷酸甘油醛3) 更新是3磷酸甘油醛經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)變,再形成的RuBP過程C4途徑PEP:磷酸烯

15、醇式丙酮酸11.光呼吸:植物的綠色細(xì)胞依賴光照,吸收O2和放出CO2的過程12.影響光合作用的因素1) 光照光補(bǔ)償點:光合過程中吸收的CO2與光呼吸和呼吸作用中放出的CO2等量時的光照強(qiáng)度光飽和點:如光輻射繼續(xù)加強(qiáng)超過一定范圍之后,光合速率的增加轉(zhuǎn)慢;當(dāng)達(dá)到某一光照強(qiáng)度時,光合速率就不再增加,這一光強(qiáng)稱為光飽和點2) CO2CO2補(bǔ)償點:當(dāng)光合吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2量,這個時候外界的CO2含量就叫做CO2補(bǔ)償點3) 溫度4) 礦質(zhì)元素5) 水分第四章 植物的呼吸作用1.有氧呼吸:指生活細(xì)胞在氧氣的參與下,把某些有機(jī)物徹底氧化分解,放出二氧化碳并形成水,同時釋放能量的過程無氧呼吸:一

16、般指在無氧條件下,細(xì)胞把某些有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放能能量的過程2.呼吸作用的生理意義1) 提供植物需要的能量2) 為其他化合物合成提供原料3) 呼吸作用可增強(qiáng)植物的抗病能力3.糖酵解:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的己糖經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)步驟分解成丙酮酸的過程(看之前總結(jié))糖酵解的生理意義1) 糖酵解普遍存在于動、植物中,是有氧呼吸和無氧呼吸的共同途徑2) 糖酵解釋放一些能量,供生物體需要,尤其是對厭氧生物發(fā)酵作用:糖酵解形成丙酮酸后,在缺氧條件下,會產(chǎn)生乙醇(酵母菌)或乳酸(乳酸菌)4.三羧酸循環(huán):糖酵解進(jìn)行到丙酮酸后,在有氧條件下,通過一個包括三羧酸和二羧酸的循環(huán)而逐步氧化分解,直到形成水和

17、二氧化碳為止的過程(看之前總結(jié))三羧酸循環(huán)的意義1) 是提供生命活動所需能量的主要來源2) 既是糖、脂肪和氨基酸等徹底分解的共同途徑,其中間產(chǎn)物又是合成糖、脂肪和氨基酸的原料5.磷酸戊糖途徑:在高等植物中,還發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)糖類的氧化可以不經(jīng)過糖酵解的途徑,即由6磷酸葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)?磷酸核酮糖和CO2,就是磷酸戊糖途徑(PPP)(看之前總結(jié))磷酸戊糖途徑的意義1) 產(chǎn)生大量NADPH,為細(xì)胞各種合成反應(yīng)提供主要的還原力2) 中間產(chǎn)物為許多重要化合物合成提供原料6.電子傳遞鏈(呼吸鏈):在線粒體內(nèi)膜上存在傳遞電子的一組酶的復(fù)合體,由一系列能可逆地接受和釋放電子或H+的化學(xué)物質(zhì)所組成,在內(nèi)膜上相互關(guān)聯(lián)地有

18、序排列成的傳遞鏈注:復(fù)合物: (NADH-CoQ-還原酶) (FMN®Fe-Sn) (FMN黃素單核苷酸)復(fù)合物: (琥珀酸-CoQ-還原酶) (FAD®Fe-S(Fe-S鐵硫蛋白;FAD黃素腺嘌呤二核苷酸))復(fù)合物: (CoQ-細(xì)胞色素c還原酶) (b®Fe-S®c1)復(fù)合物: (細(xì)胞色素c氧化酶) (aa3-Cu2+ ®1/2 O2 )7. 電子傳遞電子傳遞鏈(呼吸鏈);磷酸化水平ATP合成酶復(fù)合物電子傳遞水平 相互密切耦聯(lián)氧化磷酸化磷酸化水平8.末端氧化酶:是把底物的電子傳遞到電子傳遞系統(tǒng)的最后一步,將電子傳遞給分子氧并形成水或過氧化氫的

19、酶9.光合作用呼吸作用以CO2和H2O為原料以O(shè)2和有機(jī)物為原料產(chǎn)生有機(jī)物糖類和O2產(chǎn)生CO2和H2O葉綠素等捕獲光能有機(jī)物的化學(xué)能暫時貯存于ATP中或以熱能消失通過光合磷酸化把光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP通過氧化磷酸化把有機(jī)物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化形成ATP僅含有葉綠素的細(xì)胞才能進(jìn)行光合作用活的細(xì)胞都能進(jìn)行呼吸作用只在光照下發(fā)生在光照下或黑暗里都可發(fā)生發(fā)生于真核細(xì)胞植物的葉綠體中糖酵解和磷酸戊糖途徑發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,三羧酸循環(huán)和生物氧化則發(fā)生與線粒體中10.內(nèi)部因素對呼吸速率的影響:p146外部因素對呼吸速率的影響1) 溫度2) 氧3) 二氧化碳4) 機(jī)械損傷第五章 植物同化物的運輸1.短距離運輸系統(tǒng)包括胞內(nèi)運

20、輸和胞間運輸胞內(nèi)運輸:是指細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器間的物質(zhì)交換,包括分子擴(kuò)散、微絲推動原生質(zhì)環(huán)流等胞間運輸:指細(xì)胞之間短距離的質(zhì)外體、共質(zhì)體及質(zhì)外體與共質(zhì)體間的運輸,包括質(zhì)外體運輸、共質(zhì)體運輸、交替運輸2.長距離運輸系統(tǒng)有機(jī)物長距離運輸通過韌皮部3.韌皮部是由篩管、伴胞和薄壁細(xì)胞組成的4.伴胞的功能1) 為篩管細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)物質(zhì)蛋白質(zhì)2) 提供信使RNA3) 維持篩管分子間滲透平衡5.源:指產(chǎn)生或提供同化物的器官或組織庫:指消耗或積累同化物的器官或組織(有機(jī)物的運輸方向是從源器官向庫器官運輸)6.韌皮部裝載:是指同化物從韌皮部周圍的葉肉細(xì)胞裝到篩分子伴胞復(fù)合體的整個過程7.韌皮部裝載過程存在兩條途徑質(zhì)外體途

21、徑:是指水分和溶質(zhì)的運輸只經(jīng)過胞壁而不經(jīng)過任何膜的途徑(圖中細(xì)箭頭)共質(zhì)體途徑:是指胞間連絲把木質(zhì)部和韌皮部的汁液從一個細(xì)胞運送到另一個細(xì)胞的途徑(圖中粗箭頭)8.韌皮部卸出:是指裝載在韌皮部的同化物輸出到庫的接受細(xì)胞的過程9.韌皮部卸出過程同樣存在兩條途徑共質(zhì)體途徑:是指同化物通過胞間連絲沿濃度梯度從篩分子伴胞復(fù)合體釋放到庫細(xì)胞()質(zhì)外體途徑:同化物從篩分子伴胞復(fù)合體通過擴(kuò)散被動地或在運輸載體的幫助下,主動地運至質(zhì)外體,再由質(zhì)外體進(jìn)入庫細(xì)胞(、)10.韌皮部運輸機(jī)理1) 壓力流學(xué)說: 源細(xì)胞(葉肉細(xì)胞)將蔗糖裝載入篩分子伴胞復(fù)合體,降低源端篩管內(nèi)的水勢,于是篩分子從鄰近木質(zhì)部吸收水分,由此產(chǎn)

22、生高的膨壓。與此同時,庫端篩管內(nèi)的蔗糖不斷卸出,進(jìn)入庫細(xì)胞,庫端篩管的水勢升高,將水分流入木質(zhì)部,于是降低了庫端篩管的膨壓。源端和庫端之間就產(chǎn)生膨壓差,推動篩管內(nèi)同化物通過篩孔沿著篩分子,由源端向庫端運輸。2) 胞質(zhì)泵動學(xué)說3) 收縮蛋白學(xué)說11.同化物的分布有兩個水平,即配置和分配1) 配置:是指源葉中新形成同化物轉(zhuǎn)化為貯藏用和運輸用,有3個配置方向a) 代謝利用b) 合成貯藏化合物c) 形成運輸化合物,從葉輸出到植株其他部分2) 分配:是指新形成同化物在各種庫之間的分布第六章 植物的次級代謝產(chǎn)物1.初級代謝產(chǎn)物:像糖類、脂肪、核酸和蛋白質(zhì)等是光合作用的直接產(chǎn)物,對生物生存和健康必須的產(chǎn)物次

23、級代謝產(chǎn)物:由糖類等有機(jī)物質(zhì)次級代謝衍生出來的物質(zhì),貯存在液泡或細(xì)胞壁中2.萜類的產(chǎn)生:甲羥戊酸途徑和甲基赤蘚醇磷酸途徑1) 甲羥戊酸途徑以3個乙酰CoA分子為原料,形成甲羥戊酸,在經(jīng)過焦磷酸化、脫羧化和脫水等過程,就形成異戊烯焦磷酸(IPP),進(jìn)一步合成萜類2) 甲基赤蘚醇磷酸途徑由糖酵解或C4途徑的中間產(chǎn)物丙酮酸和3磷酸甘油醛,經(jīng)過一系列反應(yīng),形成甲基赤蘚醇磷酸,繼而形成DMAPP(與IPP是異構(gòu)體),進(jìn)一步合成萜類3.萜類的功能1) 影響植物生長發(fā)育,如赤霉素調(diào)節(jié)植株高度2) 有毒性,防止哺乳動物和昆蟲吞食4.酚類的合成中心莽草酸途徑1) 4磷酸赤蘚糖(E4P)(來自磷酸戊糖途徑)和磷酸

24、烯醇式丙酮酸(PEP)(來自糖酵解)結(jié)合,經(jīng)過幾個步驟生成莽草酸,莽草酸再與PEP作用,脫去Pi,形成分支酸2) 分支酸以后有兩個去向a) 一個走向色氨酸b) 另一個形成苯丙氨酸和酪氨酸5.酚類的功能1) 鞣質(zhì)樹干心材的鞣質(zhì),能防止真菌和細(xì)菌引起的心材腐敗2) 木質(zhì)素細(xì)胞壁的主要組成成分3) 類黃酮類呈現(xiàn)顏色(花色素苷)和防御敵害6.生物堿:一類含氮雜環(huán)化合物,是核酸、維生素B1和葉酸的組成成分,對動物有毒性,有防御敵害的作用第七章 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)1.受體:是指能夠特異地識別并結(jié)合信號、在細(xì)胞內(nèi)放大和傳遞信號的物質(zhì)。細(xì)胞受體的特征是特異性、高親和力和可逆性2.雙元系統(tǒng):受體有兩個部分,一個是作為

25、感應(yīng)蛋白的組氨酸激酶(HK),另一個是應(yīng)答調(diào)控蛋白(RR)1) HK位于質(zhì)膜,有信號輸入?yún)^(qū)和轉(zhuǎn)運區(qū);當(dāng)輸入?yún)^(qū)接收信號后,轉(zhuǎn)運區(qū)的組氨酸殘基發(fā)生磷酸化,并將磷酸基團(tuán)傳遞給下游的RR2) RR有接受區(qū)和信號輸出區(qū),接受區(qū)接受磷酸基團(tuán),輸出區(qū)將信號給下游的組分3.植物細(xì)胞內(nèi)鈣離子(Ca2+)濃度的變化(一般靜息態(tài)胞質(zhì)Ca2+濃度小于細(xì)胞壁、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和液泡中的Ca2+濃度25個數(shù)量級)當(dāng)細(xì)胞受刺激后,1) 質(zhì)膜上Ca2+通道控制Ca2+內(nèi)流,而質(zhì)膜上的Ca2+泵負(fù)責(zé)將Ca2+泵出細(xì)胞2) 胞內(nèi)鈣庫(如液泡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體)的膜上的Ca2+通道控制Ca2+外流向胞質(zhì),Ca2+泵和Ca2+反向運輸器將胞質(zhì)C

26、a2+泵入胞內(nèi)鈣庫4.鈣調(diào)蛋白:又稱鈣調(diào)素,植物細(xì)胞內(nèi)鈣信使受體蛋白之一,與Ca2+的結(jié)合具有高度專一性 ;鈣調(diào)素是最重要的多功能Ca2+信號受體第八章 植物生長物質(zhì)1.植物生長物質(zhì):是一些調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的物質(zhì),分為植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑2.植物激素:指在植物體內(nèi)合成,并從產(chǎn)生處運到別處,對生長發(fā)育產(chǎn)生顯著作用的微量有機(jī)物植物生長調(diào)節(jié)劑:是指一些具有植物激素活性的人工合成的物質(zhì)3.植物激素的特點1) 內(nèi)生性2) 可運性3) 調(diào)節(jié)性生長素1.生長素分為自由生長素和束縛生長素(有貯藏、運輸、解毒和調(diào)節(jié)自由生長素含量的功能)2.生長素運輸方式通過韌皮部運輸運輸方向取決于兩端有機(jī)物濃度差

27、極性運輸從植物體形態(tài)學(xué)上端向下端運輸3.生長素極性運輸機(jī)理細(xì)胞壁的空間的生長素通過擴(kuò)散或在輸入載體蛋白的協(xié)助下,從細(xì)胞的頂端流入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),又在細(xì)胞基部質(zhì)膜的輸出載體蛋白的協(xié)助下,輸出細(xì)胞。如此反復(fù),就形成了生長素的極性運輸4.生長素的合成和降解途徑1) 合成a) 吲哚乙酰胺途徑:直接前體吲哚3乙酰胺b) 吲哚乙腈途徑:直接前體吲哚3乙腈c) 吲哚丙酮酸途徑:直接前體吲哚3乙醛d) 色胺途徑:直接前體吲哚3乙醛2) 降解a) 酶促降解b) 光氧化降解5.生長素的生理作用1) 促進(jìn)生長附:生長素對生長的作用有兩個特點雙重作用不同器官對生長素的敏感性不同2) 引起頂端優(yōu)勢3) 促進(jìn)插條不定根的形成

28、4) 對養(yǎng)分的調(diào)節(jié)作用6.生長素作用機(jī)理的“酸生長理論”和“基因活化學(xué)說”1) 酸生長理論(快速反應(yīng))a) 生長素活化了原生質(zhì)膜上的質(zhì)子泵b) 質(zhì)子泵將H+泵到細(xì)胞壁中,導(dǎo)致細(xì)胞壁基質(zhì)溶液pH下降c) 酸性條件下,細(xì)胞壁逐漸松弛d) 細(xì)胞壁松弛后,細(xì)胞壓力勢下降導(dǎo)致水勢下降e) 細(xì)胞吸水,體積增大而導(dǎo)致不可逆增長2) 基因活化理論(長期效應(yīng))a) 生長素與膜上受體結(jié)合,形成IP3b) IP3使蛋白質(zhì)磷酸化,與生長素結(jié)合形成生長素復(fù)合物c) 移到細(xì)胞核上,合成特殊mRNAd) 合成特殊蛋白質(zhì),形成長期效應(yīng)赤霉素1.根據(jù)赤霉素分子中碳原子總數(shù)的不同,可分為C19和C20兩類赤霉素(C19類赤霉素生

29、理活性高,而C20類赤霉素生理活性低)2.赤霉素分為自由赤霉素和結(jié)合赤霉素3.赤霉素在植物體內(nèi)的運輸沒有極性(根尖合成的赤霉素沿導(dǎo)管向上運輸,而嫩葉產(chǎn)生的赤霉素則沿篩管向下運輸)4.赤霉素的生物合成分為3個步驟第1步在質(zhì)體進(jìn)行第2步在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行第3步在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行(合成直接前體GA12醛)5.赤霉素的生理作用1) 促進(jìn)莖的伸長生長2) 打破休眠3) 促進(jìn)抽苔開花4) 影響性別分化,促進(jìn)黃瓜多開雄花5) 誘導(dǎo)單性結(jié)實6.赤霉素作用機(jī)理1) 促進(jìn)莖的延伸a) GA Ca2+回流到細(xì)胞內(nèi) 胞外Ca2+ 細(xì)胞壁聚合物解交聯(lián) 細(xì)胞壁伸展性加大b) GA 木葡聚糖內(nèi)轉(zhuǎn)糖基酶 木葡聚糖分子延長細(xì)胞壁伸

30、長2) 調(diào)節(jié)IAA水平3) 外加GA,誘發(fā)淀粉酶形成細(xì)胞分裂素1.天然存在的細(xì)胞分裂素可分為游離的細(xì)胞分裂素和在tRNA中的細(xì)胞分裂素2.細(xì)胞分裂素在植物體內(nèi)的運輸,主要是從根部合成處通過木質(zhì)部運到地上部3.細(xì)胞分裂素的生理作用1) 促進(jìn)細(xì)胞分裂與擴(kuò)大2) 誘導(dǎo)芽的分化根3) 打破頂端優(yōu)勢4) 延遲葉片衰老a) 抑制核酸酶、蛋白酶活性b) 吸引營養(yǎng)物質(zhì)5) 打破種子休眠4.細(xì)胞分裂素合成前體甲瓦龍酸乙烯1.乙烯合成直接前體1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(ACC)2.乙烯的生理作用1) 促進(jìn)果實成熟2) 引起三重反應(yīng)3) 促進(jìn)脫落與衰老4) 促進(jìn)開花和雌花分化5) 促進(jìn)次生物質(zhì)分泌6) 打破休眠,促進(jìn)

31、萌發(fā)3.乙烯的作用機(jī)理a) 調(diào)節(jié)基因表達(dá)用乙烯處理可促進(jìn)纖維素酶等mRNA的產(chǎn)生b) 調(diào)節(jié)酶的活性和運輸促進(jìn)酶原從束縛型轉(zhuǎn)化為游離型脫落酸1.脫落酸合成前體甲瓦龍酸2.脫落酸運輸根中的ABA通過木質(zhì)部向上運輸葉片合成的ABA通過韌皮部運輸3.脫落酸的生理作用1) 抑制生長2) 促進(jìn)休眠,抑制萌發(fā)3) 促進(jìn)脫落與衰老4) 促進(jìn)氣孔關(guān)閉5) 影響開花6) 促進(jìn)根系的生長和吸收4.脫落酸的作用機(jī)理1) 調(diào)節(jié)H+ATP酶活性使H+不能泵到膜外側(cè),并使K+流出保衛(wèi)細(xì)胞。保衛(wèi)細(xì)胞失水,氣孔關(guān)閉2) 調(diào)節(jié)基因表達(dá)如ABA抑制GA誘導(dǎo)的淀粉酶mRNA的產(chǎn)生3) 調(diào)節(jié)光合酶活性第九章 植物的生長生理1.植物的發(fā)

32、育周期:植物從種子萌發(fā)到形成新種子的整個過程2.種子萌發(fā)概念生理學(xué)干種子從吸水到胚根突破種皮期間所發(fā)生的一系列生理生化變化過程農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從播種到幼苗出土之間所發(fā)生的一系列生理生化變化過程3.影響種子萌發(fā)的條件1) 水分2) 氧氣3) 溫度4) 光4.種子萌發(fā)的生理生化變化1) 種子的吸水分為3個階段:急劇吸水、停止吸水和再重新迅速吸水2) 呼吸作用的變化分為4個階段:急劇上升、滯緩(種皮限制外界O2進(jìn)入種子,進(jìn)行無氧呼吸)、再急劇上升和顯著下降3) 酶的活化與合成4) 有機(jī)物的轉(zhuǎn)變a) 糖的轉(zhuǎn)變b) 淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟莄) 脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)楦视秃椭舅醖) 蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榘被峄蛘哌M(jìn)一步分解為游離氨5.細(xì)胞周期:具有分裂能

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