植物生理學重點知識整理資料

植物生理學重點學問整理資料名詞解釋：1．水勢：每偏摩爾體積水的化學勢差2．水孔蛋白：在植物細胞質(zhì)膜和液泡膜上的膜內(nèi)蛋白，分子量在25~30KD，其單體是中間狹窄的四聚體，呈“滴漏”狀，每個亞單位的內(nèi)部形成狹窄的水通道，特異的允許水分子通過，具有高效轉(zhuǎn)運水分子的功能。水通道半徑大于水分子半徑，小于最小的溶質(zhì)分子半徑。31次級主動運輸：膜上的轉(zhuǎn)運蛋白利用初級主動運輸建立的跨膜電化學勢梯度作為驅(qū)動力，間接利用能量來轉(zhuǎn)運溶質(zhì)的過程，也稱為次級轉(zhuǎn)運。離子泵運輸：質(zhì)膜上存在ATP酶催化ATP水解釋放能量，驅(qū)動離子的轉(zhuǎn)運。植物細胞膜上的離子泵主要有離子泵和鈣泵。共質(zhì)體途徑：共質(zhì)體途徑是指水分從一個細胞的細胞質(zhì)經(jīng)過胞間連絲，移動到另一個細胞的細胞質(zhì)，形成一個細胞質(zhì)的連續(xù)體，水分在共質(zhì)體中移動阻力大，速度較慢。質(zhì)外體途徑：質(zhì)外體途徑是指水分通過沒有細胞質(zhì)的質(zhì)外體的移動，水分在質(zhì)外體中移動阻力小，速度快。愛默生效應：用波長大于685nm的長波紅光和波長650nm的短波紅光同時照耀植物時，量子產(chǎn)額大大增加，比分別單獨用該兩種波長的光照耀時的總和還要多。該現(xiàn)象示意光合機構(gòu)中存在兩種光系統(tǒng)，又稱為雙光增益效應。植物激素：在植物體內(nèi)合成，并從產(chǎn)生之處運送到別處，對生長發(fā)育產(chǎn)生顯著作用的微量有機物。光形態(tài)建成〔Photomorphogenesis〕/光控發(fā)育：光掌握細胞分化，最終集合成組織和器官的建成。光呼吸：植物綠色細胞依靠光照，吸取O2釋放CO2的過程。臨界日長：指在晝夜周期中誘導短日植物開花所必需的最長日照或誘導長日植物開花所必需的最短日照。臨界夜長：又稱臨界暗期，指在晝夜周期中短日植物能夠開花所必需的最短暗期長度，或長日植物能夠開花所必需的最長暗期長度。光反響中心：在類囊體膜上進展光合作用原初反響的最根本的色素蛋白復合體，是由反響中心色素分子、原初電子供體和原初電子受體組成的具有電荷分別功能的色素蛋白復合體構(gòu)造。蒸騰比率：植物每消耗1千克水時所形成干物質(zhì)量的克數(shù)。滲透勢：在某系統(tǒng)中由于溶質(zhì)顆粒的存在而使水勢降低的值，又叫溶質(zhì)勢〔ψπ〕。第一章：植物的水分生理1．水分的存在狀態(tài)束縛水—被原生質(zhì)膠體吸附不易流淌的水特性：1.不能自由移動，含量變化小，不易散失 2.冰點低，不起溶劑作用3.打算原生質(zhì)膠體穩(wěn)定性4.與植物抗逆性有關(guān)自由水—距離原生質(zhì)膠粒較遠、可自由流淌的水。特性：1.不被吸附或吸附很松，含量變化大 2.冰點為零，起溶劑作用3.與代謝強度有關(guān)自由水/束縛水：比值大，代謝強、抗性弱；比值小，代謝弱、抗性強植物細胞對水的吸取方式：集中、集流、滲透作用、集中作用—由分子的熱運動所造成的物質(zhì)從濃度高處向濃度低處移動的過程。特點：簡潔集中是物質(zhì)順濃度梯度進展，適于短距離運輸〔胞內(nèi)跨膜或胞間〕、集流—指液體中成群的原子或分子在壓力梯度下共同移動的現(xiàn)象。特點：物質(zhì)順壓力梯度進展，通過膜上的水孔蛋白形成的水通道3〕、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。注：滲透作用是物質(zhì)順濃度梯度和壓力梯度進展水勢及組成1．Ψw=ψs+ψp+ψm+ψgΨsΨp：壓力勢Ψm：襯質(zhì)勢Ψg：重力勢1〕滲透勢—在某系統(tǒng)中由于溶質(zhì)顆粒的存在而使水勢降低的值，又叫溶質(zhì)勢〔ψπ〕。ψs大小取決于溶質(zhì)顆?？倲?shù)：1M蔗糖ψs>1MNaClψs〔電解質(zhì)〕測定方法：小液流法壓力勢—ψp〉0，正常狀況壓力正向作用細胞，增加ψw；ψp〈0，猛烈蒸騰壓力負向作用細胞，降低ψw；ψp=0，質(zhì)壁分別時，壁對質(zhì)無壓力重力勢—當水高1米時，重力勢是0.01MP，考慮到水在細胞內(nèi)的小范圍水平移動，通常無視不計。4)襯質(zhì)勢—由于親水性物質(zhì)和毛細管對自由水的束縛而引起的水勢降低值，ψm〈0，降低水勢.2.注：親水物質(zhì)吸水力：蛋白質(zhì)〉淀粉〉纖維素*有液泡細胞，原生質(zhì)幾乎已被水飽和，ψm=--0.01MPa不計；Ψg：ψw=ψs+ψp*沒有液泡的分生細胞、風干種子胚細胞：ψw=ψm*初始質(zhì)壁分別細胞：ψw=ψs*水飽和細胞：ψw=03．細胞水勢與相對體積的關(guān)系◆細胞吸水，體積增大、ψsψpψw增大◆細胞吸水飽和，體積、ψsψpψw=0◆細胞失水，體積減小，ψsψpψw減小ψp=0，ψw=ψs◆細胞連續(xù)失水，ψp可能為負ψw《ψs4．蒸騰作用〔氣孔運動〕小孔集中律〔邊緣效應〕——氣體通過小孔外表的集中速度不與小孔的面積呈正比，而與小孔的周長呈正比。1、組成氣孔保衛(wèi)細胞的特點胞壁厚薄不均勻體積小，調(diào)整靈敏含葉綠體，能進展光合作用保衛(wèi)細胞間及其與表皮細胞間有很多胞間連絲PEP2氣孔的構(gòu)造及其開閉氣孔張開緣由：保衛(wèi)細胞吸水⑴雙子葉植物氣孔運動：保衛(wèi)細胞腎形，內(nèi)壁厚，內(nèi)有橫向微纖絲，細胞吸水，外壁伸長向外移動，將內(nèi)壁向外拉開，氣孔張開。⑵單子葉植物的氣孔運動：保衛(wèi)細胞啞鈴形，中間局部壁厚，兩頭薄，有輻射狀微纖絲。細胞吸水，兩頭膨大，氣孔張開。3、氣孔運動機理1〕淀粉—糖相互轉(zhuǎn)化學說白天〔光〕CO2↓PH↑6.1~7.3G1P→G+P夜晚〔暗〕CO2↑PH↓2.9~6.1左：水勢↑，細胞失水，氣孔關(guān)閉右：水勢↓，細胞吸水，氣孔開放2〕無機離子學說受重視光→保衛(wèi)細胞光合磷酸化產(chǎn)生ATP→活化質(zhì)膜上H+-ATP酶→H+泵至膜外→胞外K+進入胞內(nèi)〔同時Cl-進入〕→水勢下降→吸水→氣孔張開蘋果酸生成學說總圖：5．植物根系對水分的吸取部位：根毛區(qū)途徑：共質(zhì)體途徑〔經(jīng)過胞間連絲從一個細胞質(zhì)到另一個細胞質(zhì)〕、跨膜途徑〔兩次經(jīng)過質(zhì)膜〕、質(zhì)外體途徑〔細胞壁、細胞間隙等原生質(zhì)以外的局部〕吸水動力：根壓〔主動吸水，傷流+吐水〕+蒸騰拉力〔被動吸水，動力為水勢梯度。高大樹木吸水主要靠蒸騰拉力；只有春季葉片未開放時，根壓才成為主要吸水動力?！?．影響根系吸水的土壤因素土壤中可利用的水分：重力水〔因重力作用而下降的水分，有害無益〕毛細管水(主要吸取的水)吸濕水(束縛水，植物不易吸取)土壤溫度土壤通氣狀況土壤溶液濃度：“燒苗”現(xiàn)象其次章：植物的礦質(zhì)養(yǎng)分1．植物礦質(zhì)元素的種類1、依據(jù)含量劃分大量元素(>0.1%干重)C、H、O、N、K、Ca﹑Mg﹑P、S、Si微量元素〔<0.1%干重〕Fe﹑Cl、Mn﹑B﹑Na、Zn﹑Cu﹑Mo﹑Ni、2、按必需性劃分必需元素〔19種)〔第一步劃分的元素〕非必需元素3．依據(jù)必需礦質(zhì)元素的生理功能分組第一組：作為碳水化合物局部的養(yǎng)分：N、S其次組：能量貯存及構(gòu)造完整性的養(yǎng)分：P、Si、B第三組：保存離子狀態(tài)的養(yǎng)分：K、Ca、Mg、Mn、Cl、Na第四組：參與氧化復原的養(yǎng)分：Fe、Zn、Cu、Mo、Ni2．礦質(zhì)元素的功能及缺乏癥功能：體內(nèi)不行移動元素：Ca，B，Cu，S，F(xiàn)e，Mn缺乏癥從幼葉開頭體內(nèi)可移動元素：N，P，K，Mg，Zn缺乏癥從老葉開頭Fe〔葉綠素合成〕，Mg〔組分〕，Mn〔合成〕，Cu〔質(zhì)體藍素組分〕，S、N〔蛋白質(zhì)合成→葉綠素〕例子：K:外葉緣失綠Ca:蔥頭發(fā)生心腐，番茄臍腐病Mg：下位葉SiFe：幼葉葉脈間缺綠，華北果樹的“黃葉病”〔堿性土或石灰質(zhì)土易缺乏〕B：湖北甘藍型油菜“花而不實”，華北棉花“蕾而不花，黑龍江小麥不結(jié)實，甜菜干腐病，花菜褐腐病，馬鈴薯卷葉病。Cu：柑桔果面產(chǎn)生很多褐斑點Zn：華北蘋果、桃等果樹“小葉癥”、“叢枝癥”，禾谷類“白苗癥”，云南省玉米“花白葉病”。P：水稻赤褐色斑點，生育期延長3．植物細胞對礦質(zhì)元素的吸取方式和機理方式：簡潔集中：被動離子通道：被動載體運輸：被動、主動幫助集中離子泵：主動胞飲作用機理：簡潔集中：溶質(zhì)從濃度高的區(qū)域跨膜移動到濃度低的鄰近區(qū)域〔被動運輸〕.離子通道：離子通道(IonChannel)：是一類內(nèi)在蛋白，橫跨膜兩側(cè)，由化學方式及電化學方式激活，順著電化學勢梯度單向被動地跨質(zhì)膜運輸離子。屬于幫助集中〔被動運輸〕、速度快。如K+、Cl-、Ca2+、NO3-離子通道載體運輸：質(zhì)膜上的載體蛋白(內(nèi)在蛋白)有選擇地與質(zhì)膜一側(cè)的分子或離子結(jié)合，形成載體-物質(zhì)復合物，通過載體蛋白構(gòu)象變化，透過質(zhì)膜，把分子或離子釋放到質(zhì)膜的另一側(cè)。1〕單向運輸載體〔被動〕：催化分子或離子單方向跨膜運輸，順電化學勢差進展。質(zhì)膜上有Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+等單向載體。順電化學勢梯度跨膜轉(zhuǎn)運，不需要細胞供給能量。2〕同向運輸載體〔主動〕載體蛋白與H+結(jié)合同時又與另一分子或離子(如：Cl-、NO3-、NH4+、PO43-、SO42-、氨基酸、肽、蔗糖、己糖)結(jié)合，向同一方向運輸3〕反向運輸載體〔主動〕載體蛋白與H+結(jié)合同時又與其它分子或離子(如：Na+)結(jié)合，兩者向相反方向運輸4．離子泵運輸：質(zhì)膜上存在ATPATP釋放能量，驅(qū)動離子的轉(zhuǎn)運。植物細胞膜上的離子泵主要有離子泵和鈣泵。質(zhì)子泵：質(zhì)膜上H+-ATP酶水解ATP作功，將膜內(nèi)側(cè)H+泵向膜外側(cè)，膜外[H+]上升，產(chǎn)生電化學勢差，它是離子或分子進出細胞的原動力，又稱生電質(zhì)子泵。a)陽離子可通過通道順電化學勢差進入細胞bH+回流發(fā)生協(xié)同運輸*共向運輸*反向運輸：離子泵運輸〔分類：H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、H+-焦磷酸酶〕鈣泵：Ca2+-ATP(Ca2+,Mg2+)–ATP5．胞飲作用物質(zhì)吸附在質(zhì)膜上，通過膜的內(nèi)折形成囊泡，轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi)攝取物質(zhì)及液體的過程，是非選擇性吸取，吸取大分子的可能途徑。分為內(nèi)吞作用、外排作用、出胞現(xiàn)象根部吸取礦質(zhì)元素的特點⒈植物吸取礦質(zhì)元素與吸取水分的關(guān)系A(chǔ)、相關(guān)性礦質(zhì)必需溶解在水中才能被吸取礦質(zhì)隨水分運輸而被運送到植物體的各個局部礦質(zhì)的吸取導致水勢下降促進水分的吸取水分上升把導管中的無機鹽帶到莖葉中，降低導管中鹽的濃度，從而促進無機鹽的吸取B、相對獨立性二者從吸取比例上無定量關(guān)系礦質(zhì)的吸取多為主動吸取，是植物的選擇吸取，而水分的吸取主要是因蒸騰而引起的被動吸取2、植物吸取礦質(zhì)元素的選擇性對同一溶液中的不同離子的選擇性吸取對同一鹽分中陰陽離子的選擇性吸取生理酸性鹽—(NH4)2SO4，植物吸取NH4+比SO42-多，土壤酸性加大。生理堿性鹽—NaNO3，植物吸取NO3－比Na+多，土壤堿性加大。生理中性鹽—NH4NO3，植物吸取陰離子和陽離子量相近，而不轉(zhuǎn)變土壤酸堿性。3、單鹽毒害和離子拮抗單鹽毒害〔ToxicityofSingleSalt〕：溶液中只含有一種金屬離子對植物起有害作用的現(xiàn)象。離子拮抗作用〔IonAntagonism〕：在發(fā)生單鹽毒害的溶液中，如加人少量其他金屬離子，即能減弱或消退這種單鹽毒害，離子之間的這種作用稱為~~。平衡溶液〔BalancedSolution〕：將必需的礦質(zhì)元素按肯定濃度與比例配制成混合溶液，這種對植物生長有良好作用而無毒害的溶液，稱為~~。氮的同化生物固氮—某些微生物把空氣中的游離氮固定轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程。1．.固氮微生物的類型：原核生物共生固氮微生物：豆科植物的根瘤菌、非豆科植物的放線菌自生固氮微生物：好氣細菌、嫌氣細菌、藍藻〔自生、共生兼?zhèn)洹?．生物固N的條件：固N固N電子供體〔NADH、NADPH〕電子載體：鐵氧還蛋白Fd、黃素氧還蛋白FldATPMg+2〔11〕氧的防護機構(gòu)：呼吸保護、構(gòu)象保護、膜的分隔保護〔豆血紅蛋白〕氨的合成機構(gòu)溫度:30℃，PH7.2第三章：植物的光合作用1．光合色素的種類及特征1．種類：葉綠素類：chla、chlb、chlc、chld類胡蘿卜素類：胡蘿卜素、葉黃素；藻膽素類：藻紅素、藻藍素〔與蛋白質(zhì)〔藻膽蛋白：藻紅蛋白、藻藍蛋白〕結(jié)合嚴密〕特征：1〕.光合色素的化學性質(zhì)：葉綠素a：CH3葉綠素b：CHO置換反響：鎂可被H+置換形成去鎂葉綠素,溶液褐色，被Cu置換為銅代葉綠素，溶液翠綠。2.〕光學性質(zhì)：〔1〕葉綠素吸取光譜最大吸取區(qū)：紅光區(qū)640~660nm〔特有〕藍紫光區(qū)430~450nm。chla在紅光區(qū)吸取帶偏向長波光，吸取帶寬，吸取峰高。chlb在藍紫光區(qū)的吸取帶比chla寬、吸取峰高，更利于吸取短波藍紫光。故陰生植物比陽生植物chlb含量高?！?〕類胡蘿卜素吸取光譜最大吸取區(qū)域：藍紫光區(qū)〔3〕藻膽素吸取光譜：藻藍素吸收峰：橙紅區(qū)藻紅素吸取峰：綠光區(qū)、黃光區(qū)〔4〕熒光現(xiàn)象：葉綠素在投射光下為綠色，反射光紅色。功能：葉綠素：大局部葉綠素a和全部葉綠素b有收集和傳遞光能的作用。少數(shù)特別狀態(tài)的葉綠素a類胡蘿卜素：有收集和傳遞光能的作用和防護葉綠素免受多余光照損害的作用。2．光合作用的特征1．綠色植物吸取太陽光能,同化CO2和H2O,制造有機物并釋放O2光CO2+H2O*〔CH2O)+O2*葉綠體水被氧化為分子態(tài)氧CO2被復原到糖的水平同時發(fā)生光能的吸取、轉(zhuǎn)化和貯藏2.光合作用的意義〔一〕是自然界巨大的物質(zhì)轉(zhuǎn)換站〔二〕是自然界巨大的能量轉(zhuǎn)換站〔三〕凈化環(huán)境，維持大氣O2、CO2平衡3．反響類型：原初反響光能的吸取、傳遞、轉(zhuǎn)換光反響電子傳遞〔光合放氧〕電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛顫姷幕瘜W能，通過水〔基粒片層〕光合磷酸化的裂解和光合磷酸化形成高能產(chǎn)物ATP、NADPHC3暗反響C4途經(jīng)碳同化〔葉綠體基質(zhì)〕CAM途徑4．光合作用的步驟1〕原初反響：光能的吸取、傳遞和轉(zhuǎn)換光能〔光子〕→電能〔高能電子〕2〕電子傳遞和光合磷酸化電能〔高能電子〕→活潑化學能〔ATP、NADPH〕3〕碳同化〔酶促反響，受溫度影響〕活潑化學能→穩(wěn)定化學能〔碳水化合物等〕三條：C3途徑---C3C4途徑---C4CAM途徑---CAM3．光反響的特征和機理原初反響：從葉綠素分子受光激發(fā)到最初光化學反響為止的過程，包括光能的吸取、傳遞和轉(zhuǎn)換。光能〔光子〕→電能〔高能電子〕步驟：⑴聚光色素吸取光能激發(fā)并傳遞。⑵反響中心色素吸取光能被激發(fā)成激發(fā)態(tài)(Chl*)。ChlChl*(P)光(P*)⑶Chl*將一個電子傳遞給原初電子受體〔A〕，A獲得一個電子而Chl子。Chl*(P*)+AChl+(P+)+A-⑷Chl+從原初電子供體〔D〕獲得一個電子，Chl+恢復原狀，D失去一個電子被氧化。Chl+(P+)+DChl(p)+D+反響結(jié)果D被氧化，A被復原D+AD++A-電子傳遞和光合磷酸化：電能〔高能電子〕→活潑化學能〔 ATP、NADPH〕光系統(tǒng)——光合色素分子與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的色素蛋白集團定位在光合膜上。PSI：小顆粒，中心色素P700，D是PC〔質(zhì)體藍素或質(zhì)體菁〕，A是Ao〔葉綠素〕PSⅡP680，DTyr〔酪氨酸殘基〕,APheo〔去鎂葉綠素〕電子傳遞和質(zhì)子傳遞光合鏈——定位在光合膜上的很多電子傳遞體與PSⅡ、PSI相互連接組成的電子傳遞總軌道，又叫“Z”鏈光合鏈組成:傳遞電子和質(zhì)子的4個復合體PSⅡ核心復合體：核心復合體、放氧復合體OEC、PSⅡ捕光LHCⅡ功能：氧化水釋放H+、O2、電子類囊體膜腔側(cè),復原質(zhì)體醌PQ基質(zhì)一側(cè)Ctyb6-f復合體：分布均勻，PSⅠ核心復合體：位置：基質(zhì)片層和基粒片層的非垛疊區(qū)組成：PSⅠLHCⅠ、P700、A0〔chla)、A1(葉醌，vitK1)、Fe4-S4〔Fe-SXFX,Fe-SAFA,Fe-SBFB〕ATP：〔偶聯(lián)因子〕位于：基質(zhì)片層和基粒片層的非垛疊區(qū)組成：頭部CF1〔五種多肽3α3βγδε，親水〕柄部CF0〔H+通道，有ATP〕〔5〕PQ：質(zhì)體醌可移動的電子載體，傳遞電子和質(zhì)子----PQPC：質(zhì)體菁〔質(zhì)體藍素〕存在于類囊體腔中Fd：鐵氧還蛋白Fp：鐵氧還蛋白－NADP復原酶〔FNR)3〕光合電子傳遞類型〔一〕非環(huán)式電子傳遞：水光解放出電子經(jīng)PSΙ和PSП最終傳遞NADP+的電子傳遞。其電子傳遞是開放的。Z鏈途徑：H2O→PSП→PQ→Cytb6f→PC→PSΙ→Fd→FNR→NADP+結(jié)果：產(chǎn)物有O2、ATP、NADPH特點：*電子傳遞路徑是開放的，電子傳遞中偶聯(lián)磷酸化*兩個光系統(tǒng)串聯(lián)協(xié)同作用，PQ、PC、Fd可移動*H2ONADP+〔二〕環(huán)式電子傳遞：PSΙ產(chǎn)生的電子傳給Fd，再到Cytb6f復合PCPSΙ途徑：PSΙ→Fd→〔NADPH→PQ〕→Cytb6f→PC→PSΙ特點：電子傳遞路徑是閉路,只涉及PSⅠ,產(chǎn)物無O2和NADPH，只有ATP〔三〕假環(huán)式電子傳遞：水光解放出的電子經(jīng)PSΙ和PSП最O2Mehler與非環(huán)式電子傳遞區(qū)分：最終電子受體是O2，不是NADP+，一般在強光、NADP+供給缺乏時發(fā)生。途徑：H2O→PSП→PQ→Cytb6f→PC→PSΙ→Fd→O2特點：電子傳遞路徑是開放的O2、ATP、無NADPHO2生成超氧陰離子自由基O2-*注：光合鏈中的Fd是電子傳遞的分叉點，由于此后電子有多種去向。光合磷酸化〕ADPPiATP。〕類型：非環(huán)式光合磷酸化：基粒片層進展光2ADP+2Pi+2NADP++2H2O2ATP+2NADPH+2H++O2循環(huán)式光合磷酸化：基質(zhì)片層中補充ATP缺乏ADP+PiATP2molH2O1molO2，4mol電子經(jīng)傳遞使類囊體膜內(nèi)增加8molH+，偶聯(lián)形成約3molATP2molNADP＋。形成同化力：ATP、NADPH3．暗反響的特征和機理〔一〕C3途徑〔光合環(huán)，卡爾文循環(huán)〕1、三個階段：羧化、復原、再生〔方程式：課件69、70〕2、過程概述：羧化：核酮糖二磷酸與二氧化碳和水反響后，酮基斷裂并變成羧基，形成兩個各含一個磷酸和一個羧基的3-磷酸甘油酸。復原：3-磷酸甘油酸與ATP反響，在鎂離子的催化下，P替換一個羧基的H，變成1、3-二磷酸甘油酸。然后這個不穩(wěn)定的含P的羧基被NADPH和H離子復原成醛基，變成3-磷酸甘油醛。再生：通過一系列3-磷酸甘油醛變成核酮糖二磷酸連續(xù)反響?？偨Y(jié)：1〕、CO2最初受體是RuBP〔核酮糖二磷酸〕，固定CO2最初產(chǎn)物PGA〔3-磷酸甘油酸〕，最初形成糖是PGAld〔3-磷酸甘油醛〕2〕、物質(zhì)轉(zhuǎn)化：要中間產(chǎn)物收支平衡，凈得一個3C糖〔磷酸丙糖GAP或1、3-二磷酸甘油酸DHAP〕，需羧化三次，即3RuBP固3CO2。3〕、能量轉(zhuǎn)化：同化1CO2，需3ATP和2NADPH，同化力消耗主要在還原階段4〕、總反應式：3CO2+3H2O+3RuBP+9ATP+6NADPH→PGAld+6NADP++9ADP+9Pi3、C3途徑的調(diào)整：1〕C3環(huán)〔RUBP含量低時，磷酸丙糖不運輸出去，RUBP,循環(huán)穩(wěn)態(tài)時才輸出?！?〕Rubisco活性，Rubisco是固定CO2的酶，可羧化和加氧。CO2羧化加氧〔二〕C41、C4C4植物C3植物維管1鞘細胞大、多.小,較少.束鞘2具較大葉綠體,多，無基粒無(或不興旺).細胞3能產(chǎn)生淀粉粒.不能.葉1葉綠體小、少,有基粒.具正常葉綠體.肉2有“花環(huán)”構(gòu)造.無“花環(huán)”構(gòu)造、排列松.細3與鞘細胞間有大量胞間連絲不是大量.胞4不形成淀粉粒.形成淀粉粒.2、反響歷程羧化、轉(zhuǎn)移、脫羧與復原、再生3、特點1〕、CO2最初受體是PEP2〕、最初產(chǎn)物四碳二羧酸OAA3〕、在兩種細胞中完成：葉肉細胞、鞘細胞4〕、起“CO2”泵作用，不能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)樘?〕光調(diào)整酶活性：蘋果酸脫氫酶丙酮酸磷酸二激酶PPDK2〕效應劑調(diào)整PEP羧化酶的活性：Mal、Asp抑制，G6P增加其活性3〕二價金屬離子都是C4植物脫羧酶的活化劑：Mg+Mn++〔三〕CAM1、CAM解剖學特點：劍麻、仙人掌、菠蘿、蘆薈、百合生理學特點：*CO2，白天關(guān)閉*綠色細胞有機酸含量夜間上升，白天下降*細胞淀粉含量夜間下降，白天上升2、CAMC4途徑比較一樣點：都有羧化和脫羧兩個過程CO2，不能將CO2CO2PEPOAA催化最初羧化反響的酶是PEP羧化酶不同點：C4途徑羧化和脫羧在空間上分開羧化——葉肉細胞、脫羧——鞘細胞CAM途徑羧化和脫羧在時間上分開羧化——夜晚、脫羧——白天3、CAM短期調(diào)整：PEP羧化酶夜間有活性，吸取固定CO2；PEP脫羧酶白天才有活性，釋放CO2，進展光合作用，滿足CAM晝夜調(diào)整的要求。長期調(diào)整：在長期〔季節(jié)〕的干旱條件下，某些兼性或誘導的CAM植物保持CAM類型；但在水分充分時，則轉(zhuǎn)變?yōu)镃3類型，即氣孔白天開放，夜晚關(guān)閉。光呼吸1．光呼吸—植物綠色細胞依靠光照，吸取O2釋放CO2過程：葉綠體：合成乙醇酸過氧化物酶體：氧化乙醇酸線粒體：CO2底物：RuBP，受Rubisco催化，光合作用和光呼吸的影響取決于CO2與O2的比例。2．*高光呼吸植物—具有明顯的光呼吸。如C3*低光呼吸植物—光呼吸很微弱，幾乎檢測不出來。如高粱、玉米、C43．光呼吸的生理意義光呼吸是處理乙醇酸的有效途徑光呼吸消耗多余能量，保護葉綠體免受干旱、高溫、強光破壞，避開產(chǎn)生光抑制。減輕O2對光合碳同化的抑制作用回收碳素：Rubisco雙功能雖導致?lián)p失一些有機碳，但通過C2環(huán)75%碳，避開損失過多。與氮代謝有關(guān)4．光呼吸調(diào)控CO2/O2比值、光、溫、PH、抑制劑、篩選低光呼吸品種.5．光呼吸和暗呼吸比較O2O2◆底物不同：乙醇酸◆進展部位不同：綠色細胞◆進展細胞器不同：葉綠體、過氧化物體、線粒體◆代謝途徑不同：C2◆中間產(chǎn)物、能量需求不同：耗能過程◆生理意義不同總結(jié)：乙醇酸在葉綠體中生成〔需O2〕，過氧化物體中氧化〔需O2〕，線粒體中脫羧〔CO2〕注：C3植物葉肉細胞的過氧化物體較多，而C4植物的過氧化物體大多數(shù)在維管束鞘的薄壁細胞內(nèi)。第四章：呼吸作用呼吸多樣性一、糖分解代謝途徑的多樣性1、糖酵解〔EMP〕淀粉、葡萄糖或其他六碳糖在無氧狀態(tài)下分解成丙酮酸的過程。發(fā)生部位：細胞質(zhì)氧化-復原輔酶：NAD+反響式：C6H12O6+2NAD++2ADP+2Pi→2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP+2H2O2、三羧酸循環(huán)(TCA丙酮酸在有氧條件下逐步氧化分解，形成水和二氧化碳的過程。發(fā)生部位：線粒體反響式：2CH3COCOOH+8NAD++2FAD+2ADP+2Pi+4H2O→6CO2+2ATP+8NADH+8H++2FADH23、戊糖磷酸途徑〔HMP〕發(fā)生部位：細胞質(zhì)和質(zhì)體氧化-復原輔酶：NADP+反響式：6G6P+12NADP++7H2O→6CO2+12NADPH+12H++5G6P+Pi二、呼吸電子傳遞途徑的多樣性吸過程中最終被O2所氧化的酶。第六章：植物體內(nèi)有機物運輸植物體內(nèi)有機物運輸?shù)男问剑狠o導書P105〔五〕1植物體內(nèi)有機物運輸?shù)耐緩剑狠o導書P105〔五〕1同化產(chǎn)物的配置和安排同化產(chǎn)物在植物體中的分布有兩個水平：配置、安排一、配置指源葉中形成同化產(chǎn)物的代謝轉(zhuǎn)化。代謝利用合成臨時貯藏化合物從葉輸出到植株其他局部二、安排指形成同化產(chǎn)物在各種庫之間的分布。1、安排方向不同生育期光合產(chǎn)物一般優(yōu)先安排到生長中心不同葉位的葉片就近供給、同側(cè)運輸不同葉齡的葉片2、庫強度及其調(diào)整庫強度=庫容量×庫活力膨壓、植物激素、蔗糖4．有機物安排的規(guī)律從源到庫、優(yōu)先安排生長中心、同側(cè)運輸就近安排、可再安排利用第八章：植物生長物質(zhì)第九章：光形態(tài)建成1．光受體的種類光敏色素〔Phytochrome〕：紅光及遠紅光區(qū)域的光隱花色素〔Cyptochrome〕和向光素〔Phototropin〕：藍光和近紫外光區(qū)域的光UV-B受體：紫外光B〔UV-B〕區(qū)域的光2．光受體的特征：略3．光受體的生理作用：1．光敏色素、快反響秒/分棚田效應〔TanadaEffect〕：離體綠豆根尖在紅光下誘導膜產(chǎn)生少量正電荷，所以能粘附在帶負電荷的玻璃外表，而遠紅光照耀則逆轉(zhuǎn)這種粘附現(xiàn)象。轉(zhuǎn)板藻葉綠體運動紅光→Pfr增多→跨膜Ca2+流淌→細胞質(zhì)中Ca2+增加→鈣調(diào)素活化→肌球蛋白輕鏈激酶活化→肌動蛋白收縮運動→葉綠體轉(zhuǎn)動、慢反響小時/天紅光促進萵苣種子萌發(fā)、誘導幼苗去黃化反響2．藍光受體：也叫藍光/近紫外光受體，有隱花色素〔Cryptochrome〕和向光素兩種。高等植物受藍光/近紫外光調(diào)整的反響主要有向光性，抑制幼莖伸長，刺激氣孔張開和調(diào)整基因表達等。3．UV-B受體：近紫外光：通常指波長長于300nm的紫外光。紫外光-B植株矮化、葉面積減小，干物質(zhì)積存下降，氣孔關(guān)閉，葉綠體結(jié)構(gòu)破壞，葉綠素及類胡蘿卜素含量下降，Hill反響下降，PSII電子傳遞受影響，抗紫外色素合成增加第十章：植物的生長生理1．種子萌發(fā)及休眠一、種子萌發(fā)的過程種子吸水萌動內(nèi)部物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化胚根、胚芽的生長，胚根突破種皮.二、影響種子萌發(fā)的外界條件水分足夠、氧氣充分、溫度適當、光照三、種子萌發(fā)的生理、生化變化1、種子的吸水急劇快速吸水階段吸脹作用吸水緩慢階段生化預備階段再次快速吸水階段胚根長出，滲透吸水2、呼吸作用的變化和酶的形成呼吸轉(zhuǎn)變無氧呼吸→有氧呼吸酶的形成酶的釋放或活化，酶的重合成3、有機物的轉(zhuǎn)變異養(yǎng)→自養(yǎng)碳水化合物的轉(zhuǎn)變：淀粉酶〔α-淀粉酶、β-淀粉酶〕，脫支酶，麥芽糖酶，淀粉磷酸化酶脂肪的轉(zhuǎn)變：圓球體、乙醛酸循環(huán)體、線粒體、胞質(zhì)溶膠四、種子的壽命種子壽命(SeedLongevity)：種子從采收到失去發(fā)芽力的時間。低溫、枯燥條件下貯藏，壽命較長頑拗性種子(RecalcitrantSeed)：與通常的種子相反，不耐脫水枯燥和低溫貯藏。五、種子的休眠的緣由：種皮限制、種胚未成熟、胚未完成后熟作用、抑制物存在細胞生長的特征和影響因素細胞發(fā)育過程分三個時期：分裂期〔分生期〕，伸長期〔擴大期〕，分化期〔成熟期〕一、細胞分裂特征：代謝旺盛、原生質(zhì)特別是DNA大量合成、細胞數(shù)目增加影響因素：細胞分裂與植物激素G1cyclin積存脫落酸阻擋進入SCyclin表達二、細胞伸長特征：呼吸作用加強，蛋白質(zhì)的積存影響：細胞壁的根本構(gòu)造，植物生長物質(zhì)對細胞伸長的影響，赤霉素和生長素促進細胞伸長，脫落酸抑制細胞伸長，細胞分裂素和乙烯促進細胞擴大植物運動的類型向性運動：由光、重力等外界刺激而產(chǎn)生，它的運動方向取決于外界的刺激方向向光性：植物隨光的方向而彎曲的力量，分為正向光性、負向光性、橫向光性。向重力性：植物在重力影響下，保持肯定方向生長的特