高等植物的生命活動

1、高等植物的生命活動1.高等植物的生命活動可人為劃分為3個方面：物質(zhì)與能量代謝、生長發(fā)育與形態(tài)建成、信息傳遞和信號傳導(dǎo)第一章植物的水分生理植物的水分代謝：是指植物對水分的吸收、運輸、利用和散失的過程植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)：束縛水和自由水束縛水：植物體內(nèi)被親水膠粒吸附的，不能自由移動的水分自由水：植物體內(nèi)不被親水膠粒吸附，可以自由移動，可起溶劑作用的水分水對植物的生理作用是細(xì)胞質(zhì)的主要成分（70%90%）是代謝過程中的重要反應(yīng)物質(zhì)水分是各種生化反應(yīng)的基本介質(zhì)水分能保持植物的固有姿態(tài)細(xì)胞分裂和延伸生長都需要足夠的水分水對植物的生態(tài)作用水可以調(diào)節(jié)植物的體溫水對可見光的通透性水對植物生存環(huán)境的調(diào)節(jié)水勢：

2、通常把水的化學(xué)勢除以水的偏摩爾體積，使其有了壓力的單位，即是植物生理學(xué)中的水勢植物細(xì)胞的吸水方式：吸脹性吸水、滲透性吸水、代謝性吸水質(zhì)壁分離現(xiàn)象：植物細(xì)胞在高滲液環(huán)境中，液泡內(nèi)水分外滲出質(zhì)膜，原生質(zhì)體收縮，部分質(zhì)膜與細(xì)胞壁脫離的現(xiàn)象。（書上14頁最下邊的圖）w=s+p+m(水勢=滲透勢+壓力勢+重力勢)s=-P=-iCRT（P為滲透壓，i為溶質(zhì)的解離系數(shù)，C為溶液的摩爾濃度，R為氣體常數(shù)，T為絕對溫度植物細(xì)胞間水分的移動方式：集流和擴散（滲透作用是擴散的一種特殊形式）擴散：是物質(zhì)分子從一點到另一點的運動，即分子從較高化學(xué)勢區(qū)域向低化學(xué)勢區(qū)域隨機的、累進(jìn)的運動（自發(fā)的、濃度差、短距離）集流：在有

3、壓力差（根壓、蒸騰拉力）存在的情況下，液體中大量分子成群的集體運動，稱為集流（被動的、壓力差、導(dǎo)管長距離）水分運輸?shù)耐緩浇?jīng)過死細(xì)胞：導(dǎo)管和管胞經(jīng)過活細(xì)胞：葉脈氣孔下腔內(nèi)聚力學(xué)說張力=重力-蒸騰拉力內(nèi)聚力：水分子之間的吸收力附著力：水分子與細(xì)胞壁之間的力如果B=CA水柱連續(xù)不中斷導(dǎo)管存在支路：氣泡的影響不大參與氣孔運動調(diào)節(jié)的其他機制：主要包括細(xì)胞骨架和液泡的動態(tài)氣孔蒸騰的整個途徑可以分為3個部分：葉肉空間、氣孔口和由葉表面附近的一層相對靜止的空氣構(gòu)成的界面層。水蒸氣在這些部位以擴散的方式進(jìn)行蒸騰作用影響蒸騰作用的內(nèi)部因素包括氣孔頻度、氣孔大小以及暴露于葉內(nèi)空間的葉肉細(xì)胞濕潤細(xì)胞壁面積的大小等影響

4、蒸騰作用的外界條件：光照、水分、風(fēng)、溫度、氣（CO2低濃度氣孔張開，高濃度氣孔關(guān)閉作物的需水規(guī)律水分利用率不同（C4C3）不同時期需水不同（例如禾本科植物苗期需水量小、抽穗期需水量大、灌漿期需水量小水分臨界期：是指植物生活周期中對水分缺乏最敏感、最易受害的時期（小麥有2個需水臨界期：一是在分蘗末期到抽穗期；二是在灌漿期到乳熟末期）第二章1.礦質(zhì)營養(yǎng)：礦質(zhì)元素和水分一樣，主要存在于土壤中，由根系吸收、運送到需要的部位加以利用，植物對礦質(zhì)元素的吸收、轉(zhuǎn)運和同化作用，稱為礦質(zhì)營養(yǎng)2.植物體內(nèi)的元素：水分約占植物組織的10%95%，而干物質(zhì)占5%90%（因材料不同而異）干物質(zhì)中包括有機物和無機物。將干

5、物質(zhì)充分燃燒，有機物中的碳、氫、氧、氮等元素以二氧化碳、水、分子態(tài)氮和氮的氧化物等形式揮發(fā)?；曳种械奈镔|(zhì)為各種礦質(zhì)的氧化物、硫酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽等。構(gòu)成灰分的元素稱為灰分元素3.確定必需元素的方法：水培和砂培4.植物必需元素的3個標(biāo)準(zhǔn)：（1）缺乏該元素，植物生長發(fā)育受阻，不能完成其生活史（2）缺乏該元素，植物表現(xiàn)為專一的病癥，加入該元素可預(yù)防或使其恢復(fù)正常（3）該元素在植物營養(yǎng)生理上能表現(xiàn)出直接的效果。這3個標(biāo)準(zhǔn)可概括為：元素的不可缺少性、不可替代性和直接功能性5.大量元素約占植物體內(nèi)干重的0.01%10%微量元素約占植物體內(nèi)干重的0.01%以下6.缺硼時，小麥出現(xiàn)“花而不實”棉花出現(xiàn)“蕾而

6、不花”7.缺鋅時，容易出現(xiàn)小葉病8.較幼嫩組識或器官先出現(xiàn)病癥不易或難以重復(fù)利用的元素（鈣硼銅硫鐵錳）。較老的組織或器官先出現(xiàn)病癥易重復(fù)利用的元素（氮磷鉀鋅鎂鉬氯）9.植物細(xì)胞對礦質(zhì)元素的吸收分為主動吸收和被動吸收。主動吸收需要消耗代謝能量，被動吸收不需要代謝供給能量10.細(xì)胞吸收溶質(zhì)的方式可分為擴散、離子通道運輸、載體運輸、離子泵運輸和胞飲作用11.擴散：某物質(zhì)從其化學(xué)勢較高的區(qū)域向其化學(xué)勢較低的鄰近區(qū)域發(fā)生凈轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象被稱為擴散。擴散可分為簡單擴散和異化擴散12.通道蛋白簡稱通道或離子通道，是在細(xì)胞質(zhì)膜和液泡膜上由內(nèi)在蛋白構(gòu)成的圓形孔道，控制離子通過細(xì)胞膜。13.由載體進(jìn)行的轉(zhuǎn)運可以是被動

7、的（順電化學(xué)勢梯度進(jìn)行，參與易化擴散）也可以是主動的（逆電化學(xué)勢梯度進(jìn)行，參與主動轉(zhuǎn)運）14.同向轉(zhuǎn)運體是指載體與質(zhì)膜外側(cè)的H離子結(jié)合的同時，又與另一分子或離子結(jié)合，兩者朝反方向運輸15.離子的選擇吸收：是指植物根系吸收離子的數(shù)量與溶液中離子的數(shù)量不成比例的現(xiàn)象16.單鹽毒害：任何植物，假若培養(yǎng)在某一單鹽溶液中，不就植株即呈現(xiàn)不正常狀態(tài)，最終死亡。17.植物吸收礦質(zhì)元素的主要器官是根系18.根系吸收礦質(zhì)元素的過程：(1)離子被吸附在根系細(xì)胞的表面（2）離子進(jìn)入根的內(nèi)部（3）離子進(jìn)入導(dǎo)管或管胞19.影響根系吸收礦質(zhì)元素的條件：土壤溫度、土壤通氣狀況、土壤溶液狀況、土壤PH值、土壤微生物20.礦物

8、質(zhì)主要運輸形式是氨基酸和酰胺21.礦物質(zhì)運輸?shù)耐緩剑海?）根導(dǎo)管莖導(dǎo)管葉導(dǎo)管（單向運輸）(2)根導(dǎo)管莖篩管葉或根（可雙向）22.礦質(zhì)養(yǎng)料的同化：植物所吸收的礦質(zhì)養(yǎng)料在植物體內(nèi)進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物的過程23.硝酸鹽的代謝還原：硝酸鹽亞硝酸鹽次亞硝酸鹽羥氨氨24.硫的同化：（1）活化硫酸根（化學(xué)式不好打請見諒）（2）腺苷酰硫酸還原為硫離子（3）硫離子合成半胱氨酸25.合理施肥的指標(biāo)：作物營養(yǎng)最大效率期、營養(yǎng)臨界期26.發(fā)揮肥效的措施（1）肥水配合，充分發(fā)揮肥效（2）深耕改土，改良土壤環(huán)境（3）改善光照條件，提高光合效率（4）改革施肥方式，促進(jìn)作物吸收第三章1.光合作用：綠色植物吸收陽光的能量，同化二

9、氧化碳和水，制造有機物質(zhì)并釋放氧氣的過程2.光合作用的重要性（1）把無機物變成有機物（2）蓄積并轉(zhuǎn)變太陽能量（3）維持大氣中氧氣和二氧化碳的相對平衡3.葉片是進(jìn)行光合作用的主要器官，而葉綠體是進(jìn)行光合作用的主要細(xì)胞器4.高等植物主要含葉綠素a和葉綠素b兩種葉綠素。類胡蘿卜素可分為胡蘿卜素和葉黃素2種5.波長在400700nm之間的光是可見光。波長在430450nm為藍(lán)紫光區(qū)。波長在640660nm為紅光區(qū)6.熒光現(xiàn)象：葉綠素溶液在透射光下呈紅色的現(xiàn)象7.磷光：葉綠素除了在光照時能輻射出熒光外，當(dāng)去掉光源后還能繼續(xù)輻射出極微弱的紅光，它是第一三線態(tài)回到基態(tài)時所產(chǎn)生的光。8.影響葉綠素生物合成的條

10、件：光照、溫度、礦質(zhì)元素、水分、氧氣9.原初反應(yīng)：是從光合色素分子被光激發(fā)到引起第一個光化學(xué)反應(yīng)為止的過程，它包括光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換10.光合單位由聚光色素系統(tǒng)和反應(yīng)中心構(gòu)成11.光量子在色素分子之間以誘導(dǎo)共振方式進(jìn)行傳遞，傳遞速度很快（類胡蘿卜素ChlbChla；是短波向長波傳遞的）12.紅降現(xiàn)象：大于685nm遠(yuǎn)紅光照射，光合速率下降13.雙光增益效應(yīng)：遠(yuǎn)紅光+650nm的紅光會使光合效率增加14.兩個光系統(tǒng)：（1）PSI：反應(yīng)中心色素P680、聚光復(fù)合體和放氧復(fù)合體（2）PSII:反應(yīng)中心色素P700、聚光復(fù)合體和電子受體15.光合鏈：在類囊體膜上，由PSI和PSII以及其他電子傳遞體

11、相互銜接，所構(gòu)成的電子傳遞體系16.電子傳遞類型（1）非環(huán)式電子傳遞：H2OPSIIPQCytb6fPCPSIFdFNRNADP正（PS:紅色字體最后的正字是NADP右上角有個正號）（2）環(huán)式電子傳遞：PSIFd(NADPHPQ)Cytb6fPCPSI(3)假環(huán)式電子傳遞：H2OPSIIPQCytb6fPCPSIFdO217.光合磷酸化：利用貯存在跨類囊體膜兩側(cè)的質(zhì)子梯度的光能把ADP和無機磷合成為ATP的過程18.光合磷酸化的3種方式：非循環(huán)光合磷酸化、循環(huán)光合磷酸化、假環(huán)式光合磷酸化19.高等植物固定二氧化碳的生化途徑有3條：卡爾文循環(huán)、C4途徑和景天酸代謝20.卡爾文循環(huán)的生化過程：羧化

12、階段（利用了核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶）、還原階段、更新階段（卡爾文循環(huán)也叫C3途徑）21.C4途徑的生化過程：羧化階段（由磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶催化葉肉細(xì)胞中的磷酸烯醇式丙酮酸）、還原或轉(zhuǎn)氨階段、脫羧階段22.景天酸代謝（CAM）途徑的過程：景天科植物晚上氣孔開放，吸進(jìn)二氧化碳，在PEP羧化酶作用下，與PEP結(jié)合，形成OAA，進(jìn)一步還原為蘋果酸，積累于液泡中。白天氣孔關(guān)閉，在依賴NADP蘋果酸酶作用下，氧化脫羧，放出二氧化碳，參與卡爾文循環(huán)，形成淀粉等。23.CAM途徑的調(diào)節(jié)（1）短期調(diào)節(jié)：也稱作晝夜調(diào)節(jié)，是指氣孔夜晚開放，固定二氧化碳，白天氣孔關(guān)閉，釋放二氧化碳（2）長期調(diào)節(jié)24.生理特

13、征：C4植物一般比C3植物光合作用強。C4有花環(huán)結(jié)構(gòu)，胞間連絲（結(jié)構(gòu)原因）。C4植物的PEP羧化酶活性較強、光呼吸很弱（生理原因）25.光呼吸：植物的綠色細(xì)胞依賴光照，吸收氧和放出二氧化碳的過程26.光呼吸的全過程需要由葉綠體、過氧化物酶體和線粒體3種細(xì)胞器協(xié)同完成27.光呼吸的生理功能：消除乙醇酸的毒害、維持C3途徑的運轉(zhuǎn)、防止強光對光合機構(gòu)的破壞、氮代謝的補充28.光合作用的指標(biāo)：光合速率、表觀光合速率、光合生產(chǎn)率29.真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率30.內(nèi)部因素對光光合作用的影響：葉齡、葉片結(jié)構(gòu)、光合產(chǎn)物輸出31.外界條件對光合作用的影響：光照、二氧化碳、溫度、水分、礦質(zhì)營養(yǎng)、光合

14、作用日變化32.光補償點：當(dāng)葉片的光合速率與呼吸速率相等時的光照強度。光飽和點：在一定范圍內(nèi)，光合速率隨著光強的增加而呈現(xiàn)直線增加；但超過一定光強后，光合速率增加轉(zhuǎn)慢。在一定條件下，光合速率開始達(dá)到最大時的光照強度。第四章1.呼吸作用：是生物體將細(xì)胞內(nèi)的有機物氧化分解并釋放能量的過程。2呼吸作用包括有氧呼吸和無氧呼吸2種3.呼吸作用的生理意義（1）呼吸作用為植物生命活動提供大部分能量（2）呼吸作用為生物合成提供還原力（3）呼吸過程為其他化合物合成提供原料（4）呼吸作用在植物抗病免疫方面具有重要意義4.呼吸作用多樣性：化學(xué)途徑多樣性（糖酵解、三羧酸循環(huán)、戊糖磷酸途徑）、呼吸電子傳遞多樣性、末端氧

15、化酶多樣性5.糖酵解：指胞質(zhì)溶膠中的己糖分解成丙酮酸的過程6.三羧酸循環(huán)：指糖酵解進(jìn)行到丙酮酸后，在有氧的條件下，通過一個包括三羧酸和二羧酸的循環(huán)而逐步氧化分解，直到形成水和二氧化碳為止的過程7.戊糖磷酸途徑：是指葡萄糖在胞質(zhì)溶膠和質(zhì)體中直接氧化脫羧，產(chǎn)生NADPH和以戊糖磷酸為重要產(chǎn)物的有氧呼吸途徑8.磷/氧比：是線粒體氧化磷酸化活力的一個重要指標(biāo)，它是指氧化磷酸化中每吸收一個氧原子時所酯化無機磷酸分子數(shù)或產(chǎn)生ATP分子數(shù)之比值9.末端氧化酶：是把底物的電子傳遞到分子氧并形成水或過氧化氫的酶類。由于這類酶是在生物氧化的末端起作用，所以稱作末端氧化酶10末端氧化酶多樣性：線粒體內(nèi)膜、細(xì)胞質(zhì)、過

16、氧化體11.抗氧呼吸：在氰化物存在下，某些植物呼吸不受抑制，所以把這種呼吸稱為抗氰呼吸（抗氰呼吸時的磷氧比為1）12.抗氰呼吸作用：A.放熱增溫，促進(jìn)植物開花，種子萌芽。B.增加乙烯生成，促進(jìn)果實成熟，促進(jìn)衰老。C.增強抗逆性13.傷呼吸：植物組織受傷后，呼吸作用增強，這部分呼吸作用稱為傷呼吸14.呼吸作用的指標(biāo)：呼吸速率和呼吸商15.呼吸速率：單位時間單位重量的植物所放出CO2量或吸收O2量16.呼吸商：植物組織在一定時間內(nèi)，放出CO2物質(zhì)量與吸收O2物質(zhì)量的比率稱為呼吸商17.呼吸速率的影響因素：A.快的生長慢的B.細(xì)菌、真菌高等植物C.喜溫植物喜陰植物D.草本木本18.外界條件對呼吸速率

17、的影響：溫度、氧氣、二氧化碳、水分、機械損傷19.呼吸作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：呼吸作用與作物栽培、呼吸作用與糧食貯藏、呼吸作用與果蔬貯藏（降低溫度、降低氧氣濃度等等）第五章1.植物體內(nèi)有機物的運輸途徑：韌皮部2.有機物的運輸方向：代謝源代謝庫（雙向的）3.有機物的短距離運輸系統(tǒng)：胞內(nèi)運輸、胞間運輸4.伴胞的類型：普通伴胞、轉(zhuǎn)移細(xì)胞、中間細(xì)胞5.質(zhì)量運輸速率指的是單位截面積的篩管或者是韌皮部在單位時間內(nèi)運輸有機物的質(zhì)量6.有機物運輸?shù)?個過程：源端的韌皮部裝載、篩管運輸和庫端的韌皮部卸出7.韌皮部裝載：（1）質(zhì)外體裝載（胞間連絲不發(fā)達(dá)）：伴胞類型為普通伴胞或轉(zhuǎn)移細(xì)胞（2）共質(zhì)體裝載（胞間連絲發(fā)達(dá)）：層間

18、細(xì)胞8.壓力流動學(xué)說基本論點：由于源庫兩端的膨壓差，引起同化物在篩管內(nèi)隨液流動9.韌皮部卸出：是指庫端篩管分子中的有機物從篩管分子運出被消耗或者是儲存的整個過程。韌皮部卸出也分為質(zhì)外體途徑和共質(zhì)體途徑10.源和庫是相對的，不是一成不變的；需要有機物質(zhì)為庫，反之為源；輸入有機物質(zhì)為源，輸出有機物質(zhì)為庫；源是庫的供應(yīng)者，庫對源具有調(diào)節(jié)作用，庫源兩者相互依賴，又互相制約11.源限制型：（1）源小庫大，疏花蔬果（2）庫限制型：庫小源大，?；ū９?）源庫互作型：同時增大源和庫12.庫強：是指庫器官接納和轉(zhuǎn)化同化物的能力（庫強=庫容X庫活力）庫容：是指能積累光合同化物的最大空間庫活力：是指庫的代謝活性和

19、吸收同化物的能力13.有機物分配規(guī)律：有源到庫、優(yōu)先供應(yīng)生長中心、同側(cè)運輸、就近供應(yīng)14.影響有機物分配的因素：（1）內(nèi)因：有機物運輸?shù)臎Q定因素是源和庫篩管分子的連通程度，源與庫篩管分子之間的壓力差大小，以及源與庫篩管分子之間距離的遠(yuǎn)近（2）外因：光照、溫度、水分、植物激素、礦質(zhì)營養(yǎng)元素第六章1.信號：是信息的物質(zhì)體現(xiàn)形式的物理過程2.信號的種類：A組.胞間信號、胞內(nèi)信號。B組.化學(xué)信號：激素（第一信使）、生物學(xué)信號、物理信號（B組是根據(jù)自然性質(zhì)劃分的）3.受體：能夠特異的識別并結(jié)合信號、在細(xì)胞內(nèi)放大和傳遞信號的物質(zhì)4.G蛋白的活性調(diào)節(jié)模型：（1）信號輸入（2）跨膜信號轉(zhuǎn)換（3）胞內(nèi)信號傳導(dǎo)網(wǎng)

20、絡(luò)（4）信號輸出5.胞內(nèi)信號（第二信使）：是指初級信號與細(xì)胞表面受體結(jié)合后并不進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，但間接激活細(xì)胞內(nèi)其他可擴散、并能調(diào)節(jié)信號傳導(dǎo)蛋白活性的小分子或離子6.鈣離子信號系統(tǒng)：A.鈣離子：平時處于穩(wěn)態(tài)，濃度低，刺激后迅速增加，可與功能蛋白結(jié)合。B.CaM(鈣調(diào)素)：直接與激酶或靶酶結(jié)合。先與鈣離子結(jié)合為鈣離子CaM復(fù)合體，再與激酶或靶酶結(jié)合（鈣離子是化學(xué)式，不好打請見諒）第七章1.植物生長物質(zhì)：是指具有調(diào)節(jié)控制植物生長發(fā)育作用的微量生理活性的物質(zhì)?？煞譃閮纱箢悾阂活愂侵参锛に兀涣硪活愂侵参锷L調(diào)節(jié)劑2.植物激素：是指在植物體內(nèi)合成的、通常從合成部位運往作用部位、對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生顯著調(diào)節(jié)作用

21、的微量小分子有機物質(zhì)3.植物激素的種類：生長素（IAA）、赤霉素（GA）、細(xì)胞分裂素（CTK）、脫落酸（ETH）和油菜素內(nèi)酯(BR)4.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)5.生長素的種類和化學(xué)結(jié)構(gòu)：吲哚乙酸IAA；吲哚丁酸IBA；2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）；萘乙酸（NAA）6.生長素存在的2種形式：一種是自由態(tài)生長素；另一種是結(jié)合型生長素，也稱束縛型生長素。但是發(fā)揮生理效應(yīng)的主要是自由態(tài)生長素。束縛型生長素生物活性極低或無活性，通常是生長素的儲存形式7.生長素的分布主要集中在生長旺盛的部位，例如根尖或者莖尖8.生長素的運輸：A.韌皮部運輸（長距離）B.極性運輸（短

22、距離）生長素有3種運輸方式：橫向運輸、非極性運輸、極性運輸（生長素的極性運輸是指生長素只能從植物的形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運輸）9.生長素的合成部位主要是幼嫩部位。生長素合成的前體物是色氨酸或吲哚10.生長素合成途徑：吲哚丙酮酸途徑、色胺途徑、吲哚乙腈途徑、吲哚乙酰胺途徑11.生長素分解代謝：酶氧化分解、光氧化分解12.生長素的生理作用：促進(jìn)生長、引起頂端優(yōu)勢、促進(jìn)插條不定根的形成、心音和調(diào)運養(yǎng)分、誘導(dǎo)單性結(jié)實、促進(jìn)雌花增加、參與植物向性反應(yīng)的調(diào)節(jié)18.生長素的作用機理：酸生長理論、基因活化學(xué)說19.赤霉素在植物體內(nèi)可以雙向運輸，其運輸沒有極性（木質(zhì)部向上運輸，韌皮部向下運輸）20.赤霉素合成前體：甲瓦龍酸MVA（甲羥戊酸）21.赤霉素的合成部位主要是生長中的種子和果實、幼莖頂端和根部22.赤霉素的生理作用：促進(jìn)莖的伸長生長、誘導(dǎo)開花、打破休眠、促進(jìn)萌發(fā)、