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文檔簡介

1發(fā)育:細胞不斷分化,形成新組織、新器官,及形態(tài)建成,具體表現(xiàn)為種子萌發(fā),根、莖、葉生長,開花、結(jié)實、衰老死亡等過程2生長:增加細胞數(shù)目和擴大細胞體積而導致植物體積和質(zhì)量的增加。植物的物質(zhì)生產(chǎn)和光能利用1代謝:維持各種生命活動(如生長、繁殖和運動等)過程中化學變化(包括物質(zhì)合成、轉(zhuǎn)化和分解)的總稱。2同化(合成代謝)。同化作用:植物從環(huán)境中吸收簡單的無機物,形成自身組成物質(zhì)并貯存能量的過程。如光合作用碳反應中消耗ATP,生成ADP和Pi3異化(分解代謝)。異化作用:植物將自身組成物質(zhì)分解而釋放能量的過程。如呼吸作用中ADP和Pi合成ATP1.植物的水分生理1代謝1含水量1抗性I2束縛水:細胞質(zhì)膠體微粒具有顯著的親水性,水分子距離膠粒越近,吸附力越強,相反吸附力越弱??拷z粒吸附束縛不易自由流動的水分。3自由水:距離膠粒較遠而可以自由流動的水分4自由水參與各種新陳代謝,束縛水不參加。5含水較多的溶膠,自由水/束縛水1,代謝1,抗性I。含水較少的凝膠反之。6水分在植物生命活動中的作用01水分是細胞質(zhì)的主要成分。02水分是代謝作用過程的反應物質(zhì)03水分是植物對物質(zhì)吸收和運輸?shù)娜軇?4水分能保持植物固有姿態(tài)05水分具有特殊的理化性質(zhì)給植物的生命活動帶來便利7植物吸水:擴散、集流、滲透作用8擴散:一種自發(fā)過程,由分子的隨機熱運動所造成的物質(zhì)從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域移動,擴散是物質(zhì)順著濃度梯度進行。9集流:液體中成群的原子或分子在壓力梯度下共同移動。10參透作用:物質(zhì)依水勢梯度而移動11自由能:在溫度恒定的條件下可用于做功的能量。12化學能:1mol物質(zhì)的自由能就是該物質(zhì)的化學勢,可衡量物質(zhì)反應或做功所用的能量13水勢:每偏摩爾體積水的化學勢差。水溶液的化學勢與純水的化學勢之差,除于水的偏摩爾體積所得的商,成為水勢。14化學式:15注意點,重要。01純水的化學勢為002溶液越濃,水勢越低03水分子移動方向水勢高…水勢低16一個成長植物細胞的細胞壁主要由纖維分子組成17根系吸水(徑向傳輸):水分從土壤溶液中傳輸至木質(zhì)部導管的過程

181920212223242526272829303132333435水分向上運輸(軸向運輸):水分在木質(zhì)部導管向上傳輸至植物頂部的過程根毛區(qū)吸水能力最大01根毛區(qū)有許多根毛,增大了吸收的面積02同時根毛細胞壁的外部有果膠組成,黏性強,親水性也強,有利于土壤顆粒粘著和吸水。03根毛區(qū)的輸導組織發(fā)達,對水分移動的阻力小04(其他差的原因,細胞質(zhì)濃厚,輸導組織不發(fā)達,水分移動阻力大)根系吸水途徑:質(zhì)外體,跨膜,共質(zhì)體根系吸水的動力:根壓(吐水,流傷)(主動),蒸騰拉力(被動)根壓:水勢梯度引起水分進入中柱后產(chǎn)生的壓力傷流:從受傷和折斷的植物組織溢出液體的現(xiàn)象吐水:從未受傷葉片尖端或者邊緣外溢出液滴的現(xiàn)象蒸騰拉力:葉片蒸騰是,氣孔下腔附近的葉肉細胞因蒸騰失水而水勢下降,所以從旁邊細胞取得水分。同理。這種能力就是蒸騰拉力引起的。蒸騰的枝條可以通過麻醉或死亡的根系吸水高大的數(shù)目被動吸水,春葉未開或者落葉樹主動吸水影響根系吸水的突然條件01土壤中可用水分02土壤通氣狀況03土壤溫度(不同時段不同溫度,種子萌發(fā)和養(yǎng)分有關(guān),最適溫度為最快讓種子萌發(fā)的,生長植物為協(xié)調(diào)溫度,又快又壯)04土壤溶液濃度水分向上運輸,通過木質(zhì)部向上運輸,蒸騰拉力是水分上升的主要動力內(nèi)聚力:相同分子之間有相互吸引的力量內(nèi)聚力學說:這種以水分具有較大的內(nèi)聚力足以抵抗張力,確保葉到根水柱不斷來解釋水分上升原因的學說蒸騰作用:水分以氣體狀態(tài),通過植物體的表面(主要是葉子),從體內(nèi)散失到體外的現(xiàn)象。蒸騰作用的生理意義01蒸騰作用是植物對水分吸收和運輸?shù)闹饕獎恿?2有助于植物對礦物質(zhì)和有機物的吸收03能夠降低葉片的溫度蒸騰作用的部位01幼?。喝康谋砻?2長大:葉片和皮孔。(葉片:氣孔和角質(zhì)),氣孔蒸騰是最主要的方式。蒸騰作用的指標01蒸騰速率:植物在一定時間內(nèi)單位葉面積蒸騰的水量02蒸騰比率TR:蒸騰比率=蒸騰H2O摩爾數(shù)/同化CO2摩爾數(shù),光合作用同化每摩爾CO2所需要蒸騰散失的H2O的摩爾數(shù)03蒸騰系數(shù):形成1g干物質(zhì)所消耗水分的克數(shù)(需水量,其值越小,水分利用率越高)氣孔運動的機理01淀粉-糖轉(zhuǎn)化學說

3637383940414243444546474849保衛(wèi)細胞的葉綠體進行光合作用,導致CO2濃度的下降,引起pH升高,淀粉水解成可溶性糖,保衛(wèi)細胞水勢下降,便從周圍下吸取水分,氣孔邊打開了。晚上則相反01鉀離子吸收學說光合作用產(chǎn)生的ATP,供給保衛(wèi)細胞鉀氫離子交換泵做功,使鉀離子進入保衛(wèi)細胞,于是保衛(wèi)細胞水勢下降,氣孔就張開。01蘋果酸代謝學說在光下,保衛(wèi)細胞進行光合作用,由淀粉轉(zhuǎn)化的葡萄糖通過糖酵解作用,轉(zhuǎn)化為磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),同時保衛(wèi)細胞的CO2濃度減少,pH上升,剩下的CO2大部分轉(zhuǎn)變成碳酸氫鹽(HCO3),在PEP羧化酶作用下,HCO3與PEP結(jié)合,形成草酰乙酸,再還原為蘋果酸。蘋果酸會產(chǎn)生H+,ATP使H-K交換泵開動,質(zhì)子進入副衛(wèi)細胞或表皮細胞,而K進入保衛(wèi)細胞,于是保衛(wèi)細胞水勢下降,氣孔就張開。 此外,氣孔的開閉與脫落酸(ABA)有關(guān)。當將極低濃度的ABA施于葉片時,氣孔就關(guān)閉。后來發(fā)現(xiàn),當葉片缺水時,葉組織中ABA濃度升高,隨后氣孔關(guān)閉。保衛(wèi)細胞01含有淀粉磷酸化酶02具有多種細胞器一一葉綠體,豐富的線粒體(進行化學反應,合成ATP,呼吸加強,提供能量)03內(nèi)壁厚,未必薄,壁纖維橫向排列04利于氣孔張開,保衛(wèi)細胞體積小,膨壓變化迅速(少量溶質(zhì)既用調(diào)節(jié)氣孔開閉)05與周圍cell聯(lián)系緊密,質(zhì)膜有離子通道,外壁有外連絲結(jié)構(gòu)影響氣孔運動的因素關(guān)照,溫度,CO2對氣孔影響顯著ABA促使氣孔關(guān)閉風速2植物的礦質(zhì)營養(yǎng)植物的礦質(zhì)營養(yǎng):指植物對礦質(zhì)元素的吸收、轉(zhuǎn)運和同化以及礦質(zhì)元素在生命活動中的作用。礦質(zhì)元素(灰分元素):把植物烘干,充分燃燒時,有機體中的碳,氫,氧等二氧化碳、水分子態(tài)氮和氮的氧化物散失到空氣中,余下一些不能揮發(fā)的殘燼稱為灰分。以二氧化物形式存在于灰分中的。必需元素:是指對植物生長發(fā)育必不可少的元素。標準如下:01缺乏該元素,生長發(fā)育受阻,不能完成生活史。02缺乏該元素,表現(xiàn)專一病癥,加入該元素可恢復。03該元素在植物營養(yǎng)生理上能表現(xiàn)直接的效果。植物必需元素有十九種:N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Cu、B、Zn、Mn、Mo、Cl、Ni、Na、Si、C、H、O。大量元素:植物需要量較大。其含量通常為植物干重0.01%以上的元素。C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Si等。微量元素:需要量很少,約占干重10-5-10-3%。Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl、NiNa、鑒定:溶液培養(yǎng)法,砂基培養(yǎng)法:氣培法

50必需元素的生理功能01細胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分。02生命活動的調(diào)節(jié)者,如酶成分和酶的活化劑等。03電化學作用,如滲透勢、膠體穩(wěn)定、電荷中和等。04作為細胞信號轉(zhuǎn)導的第二信使,如Ca+51缺素癥01N:植株生長矮小,分枝、分蘗少,葉片小而薄,花果易脫落:枝葉變黃,葉片早衰:氮可重復利用,老葉先表現(xiàn)癥狀。氮素過多,葉片大而綠,植株徒長,易倒伏及感病。02P:植株分蘗分枝減少,莖、根纖細,植株矮小,花果脫落:蛋白質(zhì)合成下降,糖運輸受阻,利于花青素形成,葉子呈現(xiàn)不正常的暗綠色或紫紅色。缺磷癥首先表現(xiàn)在老葉。磷肥過多,葉上會出現(xiàn)小焦斑:易引起缺鋅癥。03K:植株莖桿柔弱,易倒伏,抗旱寒性低,葉色變黃漸壞死。葉緣焦枯,生長緩慢。下部老葉先出現(xiàn)癥狀。04Ca:初期頂芽、幼葉呈淡綠色,然后葉尖出現(xiàn)典型的鉤狀,隨后壞死。缺素癥狀首先在幼莖幼葉上(Ca難移動)。05Fe:最明顯的癥狀是幼葉幼莖缺綠發(fā)黃,下部葉仍為綠色。堿性土壤易缺鐵06S:硫不易移動,一般在幼葉表現(xiàn)癥狀,且新葉均衡失綠,呈黃色易脫落。07Cu:葉片生長緩慢,呈現(xiàn)藍綠色,幼葉缺綠,隨后出現(xiàn)焦斑,會導致柵欄組織退化,氣孔形成空腔。08硼:受精不良,籽粒減少:小麥“花而不實”、棉花“蕾而不果”:甜菜干腐病、花椰菜褐病、馬鈴薯卷葉病等。(與植物的生殖,促進花粉形成、花粉萌發(fā)、花粉管伸長及受精)09Zn;植物生長受阻,“小葉病”(葉片小而脆,叢生在一起,葉片上出現(xiàn)黃色斑點)Mn;不能形成葉綠素,葉脈間失綠褪色,葉脈保持綠色,是缺錳與缺鐵的區(qū)別。Mo;缺鉬時葉較小,葉脈間失綠,有壞死斑點,葉邊緣焦枯,向內(nèi)卷曲:禾谷類作物缺鉬籽粒皺縮或不能成籽粒。Cl;缺氯時,葉片萎蔫,失綠壞死,最后成褐色:根系生長受阻、變粗,根尖成棒狀。鎳;13缺鎳時,尿素積累過多導致葉尖壞死。52礦質(zhì)元素的利用不同的礦質(zhì)元素的利用方式不同,大部分與體內(nèi)的同化物合成復雜的有機物。01N可合成AA、Pro、核酸、葉綠素、磷脂等。02P可合成核苷酸、核酸、磷脂等。03S可合成含S氨基酸、蛋白質(zhì)、輔酶A等。04Mg2+、Mn2+、Zn2+等作用酶的活化劑。05K+、Cl-等可調(diào)節(jié)滲透勢。53有些元素可重復利用,有些元素不能。01N、P、K、Mg易重復利用(缺素癥先于老葉)。

54555657585960616263646566676802Cu、Zn有一定程度的重復利用能力。03S、Mn、Mo較難重復利用。04Ca、Fe不能重復利用(癥狀先出現(xiàn)幼嫩莖尖和幼葉等部位。診斷:病征診斷法,化學分析診斷法生物膜:在細胞中,質(zhì)膜、細胞器的膜、液泡膜膜具有選擇透性和半透性。01半透性:指對水分和溶質(zhì)而言,水分子可以自由通過,溶質(zhì)不易通過。02選擇透性:有些物質(zhì)在膜上可以自由通過。最近的觀點:質(zhì)膜有通道(或微孔),每一種物質(zhì)都有通道。膜的作用質(zhì)膜01使細胞內(nèi)與外部分隔,起著調(diào)節(jié)和維持細胞內(nèi)微環(huán)境相對穩(wěn)定的作用02 細胞與它周圍環(huán)境發(fā)生的一切聯(lián)系和反應都必須通過膜來完成03細胞內(nèi)膜把各種細胞器與其它部分分隔開,有利于有秩地、有條不紊地進行各種代謝活動04許多酶埋藏在膜里或與酶結(jié)合在一起,所以細胞的許多生理生化活動是在膜上或在今鄰道空間上進行細胞對礦物質(zhì)元素的吸收:擴散,離子通道,載體,胞飲作用(主動吸收,被動吸收,胞飲作用)簡單擴散:溶液中的溶質(zhì)從濃度較高的區(qū)域跨膜移向濃度較低的鄰近區(qū)域的現(xiàn)象。協(xié)助擴散:膜轉(zhuǎn)運蛋白易讓溶質(zhì)順著溶度梯度或電化學梯度跨膜運動,不需要細胞提供能量。離子通道:細胞膜中由通道蛋白構(gòu)成的孔道,控制離子通過細胞膜。載體(載體蛋白、裝運體、透過酶、運輸酶):一類跨膜運輸?shù)膬?nèi)在蛋白載體蛋白:單向運輸載體,同向運輸載體,反向運輸載體01單向運輸載體:能催化分子或離子單方向地順著電化學梯度跨質(zhì)膜運輸02同向運輸載體:運輸器與質(zhì)膜外側(cè)的H+結(jié)合的同時,又與另一分子或離子結(jié)合,同一方向運輸。03反向運輸載體:運輸器與質(zhì)膜外側(cè)的H+結(jié)合的同時,又與質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的分子或離子結(jié)合,同一方向運輸。離子泵:膜內(nèi)在蛋白。#1胞飲作用;植物細胞原生質(zhì)膜主動發(fā)生內(nèi)陷,攫取溶液的過程。根對吸附態(tài)和難溶解鹽的吸收;01根對吸附態(tài)鹽的吸收a通過溶劑作媒介進行交換b直接接觸交換。02根對難溶解性鹽的吸收a是通過根細胞呼吸放出二氧化碳進行溶解,b是通過體內(nèi)排出的有機酸進行溶解。影響根部吸收礦質(zhì)元素的條件:溫度,通氣狀況,溶液濃度,氫離子濃度,微生物的影響一一菌根,離子之間的相互作用。根外營養(yǎng)(葉片營養(yǎng)):植物地上部分吸收礦物質(zhì)和小分子有機質(zhì)如尿素,氨基酸等養(yǎng)分的過程。主要器官是葉片

6970717273747576777879根外施肥的優(yōu)點:1幼苗,根系不發(fā)達。2后期,植物根系吸收能力降低。3防止元素被土壤固定。4經(jīng)濟根部吸收的不同離子運輸形式不同。01N素多在根部轉(zhuǎn)化成有機物(如Asp天冬氨酸、Asn天冬酰胺、Glu谷氨酸、Gln谷氨酰胺、Ala丙氨酸、Val纈氨酸等)02P素主要是離子方式,少量合成為磷酰膽堿、ATP、ADP、AMP、6-P-G、6-P-F等。03K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、SO42-等以離子形式。礦質(zhì)元素運輸途徑01根部吸收的離子通過木質(zhì)部的導管向上運輸,同時也進行橫向運輸。02葉部吸收的礦質(zhì)主要是通過韌皮部向下運輸,也進行橫向運輸。木質(zhì)部運輸,由下而上韌皮部,雙向運輸植物的氮源:01氮氣(N2):植物無法直接利用,須經(jīng)固氮過程。固氮方式(生物固氮、工業(yè)固氮)。02有機氮化物:主要來源于動物、植物、微生物軀體a大分子含氮化合物,不能直接利用。b小分子有機氮化物(氨基酸、酰胺、尿素等)。03無機氮化物:植物的主要氮源(銨鹽和硝酸鹽等)。a銨鹽:可直接利用。合成氨基酸。b硝酸鹽:必須經(jīng)代謝還原才能利用。硝酸鹽的同化:植物細胞吸收的硝酸鹽必須被硝酸還原酶和亞硝酸還原酶還原成銨才能被植物利用。(NR硝酸還原酶)部位根和葉,而且根中硝酸鹽的還原比例隨溫度和植物年齡的增加而增大,白天還原速度比夜間快。01硝酸還原酶催化硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。NO3+NAD(P)H+H+fNO2+NAD(P)++H2O02亞硝酸還原酶催化亞硝酸鹽還原為銨。NO2+6e+8H+fNH4++2H2ONR:是一種誘導酶,催化硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,是可溶性的鉬黃素蛋白,由黃素腺嘌吟二核苷酸(FAD)、細胞色素b557和鉬復合體組成。誘導酶(適應酶):植物本來不含有的某種酶,在特定外來物質(zhì)的誘導下,生成的酶氨的同化:植物從土壤中吸收或經(jīng)硝酸鹽還原形成的銨,會在植物體內(nèi)的根、根瘤、葉部進行同化,轉(zhuǎn)化為氨基酸。01氨的同化是通過谷氨酸合成酶進行的。02主要的酶是谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合酶(GOGAT)。還有谷氨酸脫氫酶(GDH)也參與氨的同化過程。同氮酶:鐵蛋白和鉬鐵蛋白生物固氮:某些微生物把空氣中游離氮固定轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程。施肥指標01土壤營養(yǎng)豐缺指標。土壤肥力是個綜合指標,要求根據(jù)各地的土壤、氣候、耕作管理水平不同以及對作物產(chǎn)量和土壤營養(yǎng)的要求而異02作物營養(yǎng)豐缺指標——形態(tài)、生理指標a形態(tài)指標長相:N肥多,生長快,葉片大、濃:N不足,生長慢,葉色淡,

葉短而直。葉色:葉色深,則氮和葉綠素含量高。b生理指標體內(nèi)養(yǎng)分狀況“葉分析”法測定葉片或葉鞘等組織中礦質(zhì)元素含量,來判定營養(yǎng)的豐缺情況葉綠素含量南京地區(qū)小麥返青期功能葉中葉綠素含量:占干重1.7-2.0%為宜,低于1.7%缺氮:拔節(jié)期1.2-1.5%為宜,低于1.1%為缺肥,高于1.7%為太多:孕穗期2.1-2.5%為宜。酰胺和淀粉含量水稻葉片:幼穗分化期測定未展葉或半展葉中的Asn,測到則氮肥足,反之,則表示缺氮。水稻葉鞘:淀粉多,氮肥缺,不足則淀粉多。酶活性某些酶的活性,礦質(zhì)元素是酶的輔基或活化劑。3植物的光合作用1異養(yǎng)植物:只能利用現(xiàn)成的有機物作為營養(yǎng)2自養(yǎng)植物:能利用無機碳化合物作為營養(yǎng),并且將它合成有機物3碳素同化作用:自養(yǎng)植物吸收CO2轉(zhuǎn)變成有機物質(zhì)的過程4光合作用:綠色植物吸收陽光的能量,同化CO2和水,制造有機物質(zhì)并釋放氧氣的過程5光合作用的重要性(1)把無機物變?yōu)橛袡C物,是動物的食品和微生物分解物的基礎(chǔ)。(2)生命活動和人類生產(chǎn)活動的能量主要來源。(3) 保護環(huán)境。持大氣中氧和二氧化碳比例的穩(wěn)定。(4) 光合作用帶動自然界其它物質(zhì)循環(huán)。6葉綠體膜:內(nèi)膜,外膜。內(nèi)膜具有控制代謝物質(zhì)進出葉綠體的功能。7基質(zhì):葉綠體膜內(nèi)的基礎(chǔ)物質(zhì)8類囊體:每個片層是由資深閉合的雙層薄片組成,呈壓扁了的包囊狀,即是類囊體(基粒類囊體和基質(zhì)類囊體)9類囊體膜:光合膜:光合作用的能量轉(zhuǎn)換在類囊體膜上完成10嗜鋨滴(脂滴):在葉綠體的基質(zhì)中有一類易與鋨酸結(jié)合的顆粒。主要成分是親脂性的醍類物質(zhì)。嗜鋨滴的生理功能大概是起葉綠體脂質(zhì)倉庫的作用,因為片層合成時需要脂質(zhì),便從嗜鋨滴調(diào)用,嗜鋨滴逐漸減少,當葉綠體衰老,片層解體時,嗜鋨滴體積逐漸增大。11葉綠素,鎂,卟啉環(huán),親水的頭部,和顏色來源。葉醇基,親脂的尾巴12熒光現(xiàn)象;葉綠素溶液哎透射光下呈現(xiàn)綠色,在反射光下呈紅色(a為血紅,b為棕紅)的現(xiàn)象13磷光現(xiàn)象;葉綠素在光照時能輻射熒光后,去掉光源,還能繼續(xù)輻射出極微弱的紅光的現(xiàn)象14黃化現(xiàn)象;這種缺乏某一個條件而阻止葉綠素形成,使葉子發(fā)黃的現(xiàn)象15吸收光譜;把溶液放在光源和分光鏡的中間,在光譜上出現(xiàn)黑線或暗帶,這種光譜叫做吸收光譜16光合鏈:在類囊體膜上的PSII和PSI之間幾種排列緊密的電子傳遞體完成電子傳遞的總軌道,稱為光合鏈。

同化力;由于ATP和NADPH用于碳反應中CO2的同化,所以,把這兩種物質(zhì)合稱為同化力光合作用:(能量轉(zhuǎn)換角度)(1) 原初反應------光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化為電能。(2) 電子傳遞和光合磷酸化-------電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學能。(3) 碳的同化作用——活躍的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學能。1,2為光反應,3為碳反應原初反應;它是指光合作用中從葉綠素分子受光激發(fā)到引起第一個光化學反應為止的過程聚光色素(天線色素):包括全部chlb和大部分chla、葉黃素、胡蘿卜素。捕獲(吸收)光能,并將光能以誘導共振方式傳遞到反應中心的大多數(shù)色素分子。光合單位二聚光色素系統(tǒng)+反應中心(作用中心)作用中心(反應中心);是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的膜蛋白復合體,其中包含參與能量轉(zhuǎn)換的特殊葉綠素a對,脫鎂葉綠素和醍等電子受體分子。反應中心包括反應中心色素分子P、原初電子受體A和原初電子供體D。葉黃素和胡蘿卜素的作用:吸收光能、保護葉綠素分子。注意只有一個色素吸收光能發(fā)生光的化學反應,稱為反應中心色素分子;其余的為吸收、傳遞光能的稱為聚光色素。愛默生效應(增益效應);把兩種波長的光協(xié)同作用而增加光合效率的現(xiàn)象光系統(tǒng);(1) PSII的光反應是短波光反應,其主要特征是水的光解和放氧。(2) PSII的作用中心色素分子P680.PSI的光反應是長波光反應,其主要特征是NADP的還原。PSI的作用中心色素分子P700.光合電子傳遞;原初反應中產(chǎn)生高能的電子經(jīng)過一系列的電子傳遞體,傳遞NADP+,產(chǎn)生NADPH的過程光合電子傳遞抑制劑;一些化合物可阻斷光合電子傳遞,抑制光合作用。Eg,敵草隆(DCMU)阻止PSIIQB的還原,百草枯抑制PSIFd的還原DBMIB與PQ競爭阻止電子傳到Cytb6f。希爾反應;光照下,離體葉綠體類囊體能將含有高鐵的化合物光合磷酸化;利用光合電子傳遞鏈產(chǎn)生的勢能將ADP和Pi合成ATP的過程。在光合作用中由光驅(qū)動并驅(qū)動存貯在跨類類囊體膜的質(zhì)子梯度的能量把ADP磷酸合成ATP的過程類型;非循環(huán)光合磷酸化,循環(huán)光合磷酸化(1) 非(2) 循環(huán)固定CO2的生化途徑;卡爾文循環(huán),C4途徑,景天酸途徑、卡爾文循環(huán),又稱還原戊糖循環(huán)(RPPP)或者C3途徑。其循環(huán)受體是核酮糖二磷酸(RuBP)。是所有植物光合作用碳同化的基本途徑。分為3個階段;(1) 羧化階段:1.5-二磷酸核酮糖(RUBP)接受CO2轉(zhuǎn)化為2分子的3-磷酸甘油酸1718192021222324252627282930313233(2) 還原階段:3-磷酸甘油酸在光合電子傳遞及光合磷酸化中形成的同3435363738394041424344化力推動下,形成3-磷酸甘油醛(3)更新階段:3-磷酸甘油醛再生為RUBPC4植物在葉肉細胞(MC)、維管束鞘細胞(BSC)中均含有葉綠體。C4途徑:甘蔗和玉米等的CO2固定最初的穩(wěn)定產(chǎn)物是四碳二羧酸化合物(蘋果酸和天冬氨酸),故稱四碳二羧酸途徑,簡稱C4途徑C4植物除具有C4途徑外,也具有C3途徑。(1) 在葉肉細胞中含有PEP羧化酶,(葉綠體片層發(fā)達,基質(zhì)退化)(2) 在維管束鞘細胞中具有C3途徑的酶。(葉綠體片層退化,基質(zhì)發(fā)達)片層一一光反應,基質(zhì)一一暗反應C4途徑步驟:(1) .羧化階段:磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)接受CO2在PEP羧化酶作用下生成草酰乙酸。(2) 還原或轉(zhuǎn)氨階段(3) 脫羧階段,定位:BSC的葉綠體基質(zhì)中(4) 底物的再生階段C4途徑的意義(1) PEPC對底物CO2親和力比較高(2) C4途徑起著CO2泵的作用,提高Rubisco的羧化活力,降低光呼吸。(3) 光合產(chǎn)物易于運走,使植物光合效率提高。(4) 多耗能量,高溫、強光、干旱、低CO2下,C4植物光合效率高于C3。景天酸代謝途徑:晚上溫度降低——氣孔開放運入CO2并儲存-----白天氣孔關(guān)閉,同化晚上吸收的CO2。淀粉在葉綠體內(nèi)合成,蔗糖在胞質(zhì)溶膠中合成。丙糖磷酸是光合作用合成的最初糖類。光呼吸(C2光呼吸碳氧化循環(huán)):綠色細胞在光下吸收氧氣,放出二氧化碳的過程。又成為乙醇酸氧化途徑。光照下,Rubisco把RuBP氧化成乙醇酸磷酸。故RuBP具有雙重功效,即可和CO2反應又可以和O2反應。光呼吸和暗呼吸的區(qū)別光呼吸暗呼吸底物乙醇酸葡萄糖途徑-C2途徑,光下TCA途徑等,光、暗下部位三個細胞器細胞質(zhì)或線粒體O2對CO2反應CO2/O2無影響光呼吸的意義(1) 不可避免性,與Rubisco性質(zhì)有關(guān)(2) 消耗了光合的20%--40%碳素,同化力被浪費了。(3) 防止高光強對光合機構(gòu)的破壞作用。(4) 消除乙醇酸。(5) 防止O2對碳同化的抑制作用。(6) 光合作用中磷酸丙糖的補充途徑。光合速率及表示單位

(1) CO2吸收:umol.dm-2.s-1(2) O2釋放:umol.dm-2.h-1(3) 干物質(zhì)積累:mg.dm-2.h-1(4) 總光合速率=凈光合速率+光呼吸+暗呼吸S4-4烏、仁.CAM植物的光臺和生理生態(tài)特性的比較特性G植物G稍物CAM植物1.葉靖梅BSC不度擊*內(nèi)無葉垛BSC發(fā)達.內(nèi)有葉壕BSC不發(fā)達,葉肉鈿腕的液體,無“花環(huán)"結(jié)構(gòu)體■削在辭"粘構(gòu)泡大,無“花環(huán)”結(jié)構(gòu)2,001?定酶RubisroFEPC、RubiitoPEPC、Rubisco3.MCCh受體RuBPPEP光下RuBP,略中PEP4.光合初產(chǎn)物PGAOAA光下PGA,暗中OAA5,同化力需求理論值I-3:21:5:216.5=2(CXVATP:NADPH)6.最大光舍速率g隈收量)ft(10-25)X<25-50)極低(DSmnlfT?廠7.g種卷點高網(wǎng)『7。)低(57。)睹期(5),光下(0-200)明髭不明顯明昆9,光呼暖高,易測出低,雅fl!l出低,轆前團10.葉綠蜜M2,S±0.43,9±0.62.5-3.011.先岫點最大H照的1/4-1/2屐大日贈以上不定11.光合鼠造溫度(七)低(13—30)A(30-47)寬(一第)13,生握最援混度低高認耐旱性弱強15,光合產(chǎn)物送犒速率小大—16,蛟大干物生長率低(19.5±3.9)高(343±1土8)—17,最大純生產(chǎn)械少(22,0土3.3)多(3B.6±16,9)變動大(tW勺')is.nn"大(450-950)?。?50-35。)械?。?U~15O)19增俺CQ1對干物重的促旌大小—?■45凈光合速率(表觀光合作用);一般測定光合速率的辦法都沒有把葉子的線粒體呼吸和光呼吸考慮在內(nèi),所以測得的實際就是。。46光補償點:葉片光合速率等于呼吸速率時的光強。47光飽和點:開始達到光合速率最大值時的光強。溫室中,降低室溫、通風換氣、增施CO248光抑制現(xiàn)象:光能超過所能利用的量時引起光合效率降低(高溫、低溫、干旱、強光時更嚴重)?;ɑ茉耘鄷r應用遮蔭網(wǎng)49影響光合作用的因素。1光照,2CO23溫度4礦質(zhì)元素5水分6光合速率的日變化(內(nèi)部,不同部位,不同生育期)50提高官能利用率的途徑(1) 提高光合速率(2) 增加光合面積(3) 延長光合時間:增加復種指數(shù),補充光照(復種指數(shù)全年內(nèi)農(nóng)作物的收獲面積對耕地面積之比)51溫室效應:大氣層中的CO2能強烈地吸收紅外線,太陽輻射的能量在大氣層中就“易入難出”,溫度上升,像溫室一樣,由此產(chǎn)生“溫室效應”。C4植物葉片的維管束鞘薄壁細胞中有克蘭茨結(jié)構(gòu)(Kranzstructure),又稱“花環(huán)結(jié)構(gòu)”。C4低光呼吸植物。C4植物中PEPC活性較強,對CO2的親和力大,加之C4酸是由葉肉細胞進入維管束鞘,這種酶就起了“CO2泵”的作用,把外界的CO2壓進維管束鞘細胞中去。,此外,光呼吸酶系主要集中在維管束鞘薄壁細胞中,光呼吸就局限在維管束鞘那日進行。這樣子,放出的二氧化碳又被再次利用。植物體內(nèi)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變4植物的呼吸作用1呼吸作用和光合作用是細胞代謝的核心2呼吸作用:是指生物體內(nèi)的有機物質(zhì),通過氧化還原而產(chǎn)生CO2同時釋放能量的過程。3呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸4有氧呼吸:指生活細胞在氧氣的參與下,把某些有機物質(zhì)徹底氧化分解,放出CO2并形成H2O,同時釋放能量的過程。5無氧呼吸:一般指在無氧條件下,細胞把某些有機物質(zhì)分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時釋放能量的過程。有氧呼吸無氧呼吸氧氣無氧有機質(zhì)徹底分解有機質(zhì)不徹底分解C6H12O6+6O2— 6CO2+6H2O+能量(酒精) C6H12O6 f2C2H5OH+2CO2+能量(乳酸) C6H12O6 f2CH3CHOHCOOH+能量6呼吸作用的生理意義(1) 呼吸作用提供植物生命活動所需要的大部分能量。(2) 呼吸作用為其他化合物合成提供原料(3) 為植物代謝活動提供還原力(4) 增強抗病和免疫能力7三羧酸循環(huán):糖酵解進行到丙酮酸后,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,知道形成水和CO2為止,故稱這個過程為三羧酸循環(huán)。(1) 細胞質(zhì)中進行,將有機物在無氧狀態(tài)下分解為丙酮酸的過程。(2) 是有氧呼吸和無氧呼吸的共同途徑。(3) 是厭氧生物的能量來源。(4) 丙酮酸是各種代謝的重要的中間產(chǎn)物。8丙酮酸進入TCAC循環(huán)的意義和特點丙酮酸經(jīng)過TCAC循環(huán)氧化生成3CO2,該過程是靠被氧化底物分子中的氧和水分子中的氧來實現(xiàn)的丙酮酸經(jīng)過TCAC循環(huán)有5個步氧化反應脫下5對氫,其中4對用于還原NADH+,另一對從琥珀酸上脫下來的氫,是將膜可溶性的UQ還原UQH2,它們經(jīng)過呼吸鏈傳遞給分子氧形成水同時氧化磷酸化形成ATPTCAC循環(huán)中雖然沒有O2參加,但必須在有氧的條件下經(jīng)過呼吸鏈的電子傳遞,才能使NAD+、FAD和UQ再生TCAC循環(huán)的一些中間產(chǎn)物是氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪酸三生物合成的前提。9EMP的化學反應(1) 己糖的磷酸化(2) 己糖的裂解(3) ATP和丙酮酸的生成10TCA循環(huán)在線粒體中進行,意義(1) 是有機體獲得生命活動所需能量的最主要途徑G有氧分解所產(chǎn)生的ATP數(shù)遠超過EMP或G無氧降解;脂肪、Aa等徹底分解氧化也主要通過TCA循環(huán)。(2) 是物質(zhì)代謝的樞紐TCA循環(huán)是糖、脂肪、Aa等徹底分解的共同途徑;中間產(chǎn)物是合成其他化合物的碳骨架(3) TCA循環(huán)是發(fā)酵產(chǎn)物重新氧化的途徑11戊糖磷酸途徑:在高等植物中,還發(fā)現(xiàn)可以不經(jīng)過無氧呼吸生成丙酮酸而進行有氧呼吸的途徑。12磷酸戊糖途徑的意義該途徑不需要通過糖酵解,而對葡萄糖進行直接氧化的過程。該途徑所需要的輔酶不同于EMP-TCAC循環(huán)中的NAD+而是NADP+。生成重要的中間產(chǎn)物參與其它重要有機物的合成該途徑中的一些中間產(chǎn)物丙糖、丁糖、戊糖、己糖及庚糖的磷酸酯也是卡爾文循環(huán)的中間產(chǎn)物;使呼吸作用和光合作用連接起來。13乙醇酸循環(huán)(1) 在乙醛酸體中進行(2) 兩個關(guān)鍵酶---異檸檬酸裂解酶和蘋果酸合成酶(3) 植物和微生物體中有乙醛酸體(4) 油類種子萌發(fā)時,存在乙醛酸循環(huán)

14151617181920212223242526EMP和ATP的輔酶是NAD+PPP的輔酶是NADP+生物氧化:有機物質(zhì)在生物體細胞內(nèi)進行氧化分解和釋放能量的過程。呼吸鏈(電子傳遞鏈):呼吸代謝中間產(chǎn)物的電子和質(zhì)子,沿著一系列有順序的電子傳遞體組成的電子傳遞途徑,傳遞到分子氧的總過程。呼吸傳遞體可分兩大類:氫傳遞體與電子傳遞體。(1) 氫傳遞體:NAD(輔酶)、NADP(輔酶)FMN(黃素單核甘酸)FAD(黃素腺嘌吟二核苷酸)、UQ等既可傳遞電子有可傳遞質(zhì)子。(2) 電子傳遞體:細胞色素系統(tǒng)和某些黃素蛋白、鐵硫蛋白(Fe-S)。氧化磷酸化作用:在生物氧化中,電子經(jīng)過線粒體的電子傳遞鏈傳遞到氧,伴隨ATP合酶催化,使ADP和Pi合成ATP的過程。磷/氧比(P/O):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。氧化磷酸化的抑制;解偶聯(lián)和抑制氧化磷酸化解偶聯(lián):指呼吸鏈與氧化磷酸化的偶聯(lián)遭到破壞的現(xiàn)象。NDP抑制氧化磷酸化;有些化合物能阻斷呼吸鏈中某一部分的電子傳遞,就破壞了氧化磷酸化。魚藤酮,安米妥阻斷電子由NADH到UQ的傳遞。丙二酸阻斷電子向琥珀酸傳至FAD,抗霉素A抑制電子從Cytb傳遞到Cytc1;氤化物、疊氮化物和co組織電子由Cyta/a3到氧末端氧化酶:是把底物的電子通過電子傳遞系統(tǒng)最后傳遞給分子氧并形成水或過氧化氫的酶類。(1) 細胞色素氧化酶細胞色素氧化酶動植物以及微生物中普遍存在的末端氧化酶系統(tǒng),存在與線粒體中。主要接受Cyta3的電子,傳遞給氧P/O?3。與氧的親和力極高受KCN(氤化鉀),NaN3(疊氮化鈉)、CO所抑制。(2) 交替氧化酶和抗氤呼吸不受氤化物的抑制,受SHAM抑制。直接從UQ得到電子,傳遞給氧,P/O?1。與氧的親和力高。著名的例子----天南星科的佛焰花序,具有以下作用:放熱增溫,促進植物開花、種子萌發(fā)。增加乙烯生成,促進成熟和衰老。防御真菌感染分流電子(3) 抗壞血酸氧化酶在蔬菜和果實中較多。與植物的受精過程有密切關(guān)系,有利于胚珠的發(fā)育。(4)酚氧化酶 (酚氧化酶和底物在細胞質(zhì)中是分開的)傷呼吸;當細胞受到破壞時,酚氧化酶和底物(酚)接觸,發(fā)生反應,將酚氧化成棕褐色的醍,醍對微生物有毒,以防止植物感染。12為線粒體內(nèi),34線粒體外抗氤呼吸(交替途徑,交替呼吸途徑):在氤化物存在下,某些植物呼吸不受抑制,所以把這種呼吸稱為抗氤呼吸。交替氧化酶:是抗氤呼吸的末端氧化酶,可把電子傳給氧。底物水平磷酸化:是從底物分子直接轉(zhuǎn)移磷酸基給ADP,生成ATP。巴斯德效應:氧可以降低糖類的分解代謝和減少糖酵解產(chǎn)物的積累。這種現(xiàn)象稱為巴斯德效應。

27呼吸代謝的調(diào)控巴斯德效應和糖酵解的調(diào)節(jié)巴斯德效應產(chǎn)生的原因:有兩種關(guān)鍵的調(diào)節(jié)酶:磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶(EMP的調(diào)節(jié)酶)。在有氧時,ATP、檸檬酸濃度提高,兩種酶的活性下降,糖酵解受阻;反之糖酵解加強。戊糖磷酸途徑和三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)戊糖磷酸途徑主要受NADPH的調(diào)節(jié)當NADPH/NADP升高,抑制G-6-P脫氫酶活性,PPP降低當NADPH/NADP降低,促進G-6-P脫氫酶活性,PPP升高三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)是多方面的,主要和NADH、ATP、AMP、檸檬酸有關(guān)。28能荷:ATP-ADP-AMP系統(tǒng)中可利用的高能磷酸鍵的度量。能荷(EC)=(ATP+1/2ADP)/(ATP+ADP+AMP)細胞中腺嘌吟核苷酸全為ATP,能荷為1.0細胞中腺嘌吟核苷酸全為ADP,能荷為0.5細胞中腺嘌吟核苷酸全為AMP,能荷為0.029影響呼吸作用的因素呼吸作用指標(呼吸速率和呼吸商)a呼吸速率:單位時間單位重量放出CO2的量(QCO2)或吸收的O2的量(QO2)來表示。b呼吸商(RQ):植物組織放出二氧化碳的量與吸收氧氣的量的比值,又稱呼吸系數(shù)。RQ=1 葡萄糖為底物RQ〈1 富含氫的物質(zhì)(脂肪等,H/O大)為底物RQ〉1 氧比碳水化合物多的有機酸為底物RQ=8 無氧呼吸內(nèi)部因素對呼吸速率的影響不同植株生長快的呼吸快,生長慢的呼吸速率慢同植株生在旺盛,幼嫩的器官呼吸速率慢,年長的呼吸速率快生殖器官呼吸速率比營養(yǎng)器官快外部因素對呼吸速率的影響a溫度最低溫、最適溫和最高溫。溫度系數(shù)---由于溫度升高100C而引起呼吸速率的增加,稱為溫度系數(shù)。b氧氣與二氧化碳的濃度無氧呼吸的危害:1產(chǎn)生的能量少2酒精積累,引起作物中毒3缺乏有氧呼吸產(chǎn)生的中間產(chǎn)物4土壤中的厭氧細菌活躍,造成肥料損失c機械損傷機械損傷會顯著加快組織的呼吸速率(多酚氧化酶活性提高)。因此,在采收、包裝、運輸和貯藏多汁果實和蔬菜時,應盡量防止機械損傷。30呼吸速率:是最常用的生理指標,可用植物的單位鮮重、干重或原生質(zhì)(以含氮量)表示,或者在一定時間內(nèi)所放出的二氧化碳的體積,或所吸收的氧氣的體積表示。31呼吸商(RQ):是表示呼吸底物的性質(zhì)和氧氣供應狀態(tài)的一種指標。32溫度系數(shù)(Q10):由于溫度升高10°C而引起的反應速率的增加。Q10=(t+10)°C時的速率/tC時的速率33糖酵解:胞質(zhì)溶膠中的己糖在無氧狀態(tài)或有氧狀態(tài)下均能分解成丙酮酸的過程。5植物體內(nèi)有機物的代謝1初生代謝物:糖類、脂肪、核酸和蛋白質(zhì)等是初生代謝的產(chǎn)物,稱為初生代謝物。2次生代謝物:由糖類等有機物次生代謝衍生出來的物質(zhì)。3萜類:是植物界中廣泛存在的一類次生代謝物,一般不溶于水。由戊二烯組成的。4酚類:是芳香族環(huán)上的氫原子被羥基或功能衍生物取代后生成的化合物,種類繁多,是重要的次生代謝物之一。5生物堿:是一類含氮雜環(huán)化合物,通常有一個含N雜環(huán),其堿性即來自含N的環(huán)。6植物體內(nèi)有機質(zhì)的運輸1有機質(zhì)的運輸系統(tǒng)短距離運輸:指細胞內(nèi)以及細胞間的運輸,距離在微米到毫米之間。a胞內(nèi)運輸:指細胞內(nèi)細胞器之間的物質(zhì)交換。運輸方式:分子擴散,原生質(zhì)環(huán)流,細胞器膜內(nèi)外物質(zhì)交換等。b胞間運輸:指細胞之間短距離的質(zhì)外體運輸、共質(zhì)體運輸以及質(zhì)外體-共質(zhì)體替代運輸。運輸距離一um運輸方式:a.被動轉(zhuǎn)運,b.主動轉(zhuǎn)動,c.內(nèi)吞或胞飲作用、轉(zhuǎn)移細胞(TC):在共質(zhì)體一質(zhì)外體交替運輸過程中起轉(zhuǎn)運過渡作用的特化細胞。結(jié)構(gòu)特征是:細胞壁及質(zhì)膜內(nèi)突生長,形成許多折疊片層,擴大了質(zhì)膜表面,增加溶質(zhì)內(nèi)外轉(zhuǎn)運的面積。長距離運輸:指器官之間、源庫之間的運輸,需要通過輸導組織,距離從幾厘米到上百米。a維管系統(tǒng)的組成與功能組成:木質(zhì)部、韌皮部、維管束鞘功能:物質(zhì)長距離運輸?shù)耐ǖ溃?木質(zhì)部運輸水、無機營養(yǎng)物質(zhì);韌皮部運輸同化物)b物質(zhì)運輸?shù)囊话阋?guī)律無機營養(yǎng)在木質(zhì)部上運,在韌皮部下運;同化物在韌皮部運輸,上運、下運方向取決于庫位置;含氮有機物和激素根系合成經(jīng)木質(zhì)部運輸,冠部合成韌皮部運輸;組織內(nèi)可以側(cè)向運輸(橫向運輸);在春季樹木展葉前,糖、氨基酸,激素等有機物沿木質(zhì)部運輸樹皮主要是韌皮部,運輸同化產(chǎn)物,剝皮破壞了韌皮部,根系沒有同化物,不能生長;樹心是木質(zhì)部,主要是死的導管,不能完全爛掉,靠近樹皮附近有少量木質(zhì)部,可以運輸水份和無機營養(yǎng)物質(zhì),保證植物的生長c韌皮部運輸篩管:有機物運輸?shù)闹饕ǖ腊榘汉Y管分子一伴胞復合體(SE-CC,在篩管吸收與分泌同化物,推動篩管物質(zhì)運輸?shù)确矫嬗兄匾饔茫┍”诩毎涸炊撕蛶於擞性S多薄壁細胞P-蛋白:位于篩管內(nèi)壁,是一種韌皮運輸?shù)鞍?。胼胝質(zhì):B-1.3-葡聚糖韌皮部受損傷后fP蛋白在篩孔周圍累積并形成凝膠…堵塞篩孔f維持正壓力f減少同化物損失。2胞間連絲:是連接兩個相鄰植物細胞的胞質(zhì)通道,行使水分、營養(yǎng)物質(zhì)、小的信號分子,以及大分子的胞質(zhì)運輸功能。3韌皮部裝載:是指光合產(chǎn)物從葉肉細胞到篩分子-伴胞復合體的整個過程。(1) 特點:1.逆濃度梯度進行;2.需能過程;3.具有選擇性。(2) 裝載途徑:共質(zhì)體途徑共質(zhì)體-質(zhì)外體-共質(zhì)體替代途徑4聚體-陷阱模型:葉肉細胞合成的蔗糖運到維管束鞘細胞,經(jīng)過眾多的胞間連絲,進入居間細胞,居間細胞的運輸蔗糖分別與1或2個半乳糖分子合成棉子糖或水蘇糖,這兩種糖分子大,不能擴散會維管束鞘細胞,只能運送到篩分子。5韌皮部卸出:是指裝載在韌皮部的同化產(chǎn)物輸出到庫的接受細胞的過程。a途徑:共質(zhì)體途徑質(zhì)外體途徑b特點:依賴庫的代謝進入庫組織6源強度:源同化物形成和輸出的能力。光合速率TP從葉綠體向細胞質(zhì)的輸出速率葉肉細胞蔗糖的合成速率(蔗糖磷酸合成酶,F(xiàn)BPCase)7庫強度:庫器官輸入同化物的能力,決定著植株內(nèi)同化物的分配形式。(1) 庫強度=庫容量X庫活力(2) 真正庫強度=呼吸強度+表現(xiàn)庫強度(干物質(zhì)積累速率)(3) 使用庫(代謝庫):分生組織和幼嫩器官,其大部分輸入同化物用于生長。(4) 貯藏庫:貯藏器官(果實、塊莖、塊根)(5) 同化物用于貯藏。同化物是否再輸出:可逆庫(臨時庫,中間庫)不可逆庫(最終庫)同化物是否再輸出:可逆庫(臨時庫,中間庫)不可逆庫(最終庫)8源庫單位:同化物在供求上有對應關(guān)系的源與庫以及二者之間的輸導系統(tǒng)。源庫單位具有可變性9同化物分配與產(chǎn)量的關(guān)系影響同化物分配的三要素(1) 供應能力;源的同化物能否輸出以及輸出多少。(2) 競爭能力;庫對同化物的吸引和“爭調(diào)”的能力。(3) 運輸能力;源、庫之間的輸導系統(tǒng)的聯(lián)系、暢通程度和距離遠近有關(guān)10同化物運輸?shù)囊?guī)律(1) 由源…庫;(2) 優(yōu)先供應,光合產(chǎn)物一般優(yōu)先分配到生長中心;(3) 就近供應,源一庫單位內(nèi)供應;(4) 同側(cè)運輸;功能葉之間無同化物供應關(guān)系。11蔗糖及其同系的非還原糖是韌皮部運輸物的主要形式。光合作用的主要產(chǎn)物;(1) 蔗糖分子最小,移動大,溶解度大;(2) 蔗糖是非還原性糖,化學性質(zhì)穩(wěn)定;(3) 蔗糖是含有高水解自由能的化合物12韌皮部運輸方向;源(制造同化物的器官)一庫(需求同化物的器官)由于源庫相對位置不同,同化物既可向頂也可向基部運輸。13韌皮部運輸?shù)臋C理(1) 壓力流動學說a基本論點:同化物在篩管內(nèi)是隨液流的流動而流動,而液流的流動是由輸導系統(tǒng)兩端的膨壓差引起的。b新壓力流動學說:同化物在篩管內(nèi)運輸是一種集流,由源庫兩側(cè)SE-CC復合體內(nèi)滲透作用所形成的壓力梯度(壓力差:0.12-0.46MPa)所驅(qū)動。在源端,光合產(chǎn)物被不斷地裝載到SE-CC復合體中,濃度增加,水勢降低,從鄰近的木質(zhì)部吸水膨脹,壓力勢升高,推動物質(zhì)向庫端流動;在庫端,同化物不斷從SE-CC復合體卸出到庫中,濃度降低,水勢增加,水分則流向鄰近的木質(zhì)部,從而引起庫端壓力勢下降,推動物質(zhì)向庫端流動。于是源庫兩端便產(chǎn)生了壓力勢差,推動物質(zhì)由源到庫源源不斷地流動。c壓力流動學說遇到的兩大難題:1篩管細胞內(nèi)阻力很大,要保持很快的流速,壓力勢差不夠大;2不能解釋雙向運輸。(2) 細胞質(zhì)泵動學說:篩管分子內(nèi)腔的細胞質(zhì)呈幾條長絲,形成胞縱連束,縱跨篩管分子,束內(nèi)呈環(huán)狀的蛋白質(zhì)絲反復地、有節(jié)奏地收縮和張弛,產(chǎn)生蠕動,把細胞質(zhì)長距離泵走,糖份隨之流動??山忉屚锏碾p向運輸問題。(3) 收縮蛋白學說:一、篩管內(nèi)p-蛋白是空心管狀物,成束貫穿與篩孔,通過p-蛋白的蠕動推動物質(zhì)的集流運動。二、空心管壁上有大量的有P-蛋白組成的微纖絲,一端固定,一端游離于篩管細胞質(zhì)內(nèi),似鞭毛一樣的顫動,驅(qū)動空心管內(nèi)物質(zhì)脈沖狀流動。P-蛋白的收縮需要消耗代謝能量。細胞質(zhì)泵動和收縮蛋白學說對壓力學說的補充與完善,主要解決兩個方面的問題:一、雙向運輸二、運輸過程需要能量的供應14壓力流學說:主張篩管中溶液流(急流)運輸是由源和庫端之間滲透產(chǎn)生的壓力梯度推動。15胞質(zhì)泵動學說:篩分子內(nèi)腔的細胞質(zhì)呈幾條長絲狀,形成胞縱連束,縱跨篩分子,每束直徑為1到幾微米。在束內(nèi)呈環(huán)狀的蛋白質(zhì)絲反復地、有節(jié)奏地收縮和張弛,就產(chǎn)生一種蠕動,把細胞質(zhì)長距離泵走,糖分就隨之流動。此學說為胞質(zhì)泵動學說。16收縮蛋白學說:有人根據(jù)篩管內(nèi)有許多具收縮能力的P蛋白,認為是它在推動篩管汁液運行,因此稱這個學說為收縮蛋白學說。17配置:是指源葉中新形成同化產(chǎn)物的代謝轉(zhuǎn)化。18分配:是指新形成同化產(chǎn)物在各種庫之間的分布。庫強度:在同一植株中,很多部分都是需要有機物的,但同化產(chǎn)物究竟分配到哪里,分配多少,就決定于各部分的競爭能力大小,亦即各庫間強度的差異。19庫強度等于庫容量和庫活力的乘積20生長中心;以不同生育期來說,作物不同發(fā)育期中各有明顯的分配方向植物的生長和發(fā)育三?7細胞信號轉(zhuǎn)導1植物細胞信號轉(zhuǎn)導;細胞偶聯(lián)各種刺激信號(包括各種內(nèi)外源刺激信號)與其引起的特定生理效應的一系列分子反應機制2信號刺激到生理生化變化包括(1) 信號與細胞表面受體結(jié)合(2) 跨膜信號轉(zhuǎn)換(3) 細胞內(nèi)的信號傳遞、放大與整合(4) 引起生理生化變化也有一些信號可進入細胞,與細胞內(nèi)部的受體結(jié)合進一步調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄等過程3信號;對植物體來說,環(huán)境變化就是刺激,就是信號?;瘜W信號(配體),物理信號4受體;能特異識別并結(jié)合信號,在細胞內(nèi)放大和傳遞信號的物質(zhì)。受體存在于細胞膜、或亞細胞組分(細胞核、液泡膜)。類型:(1)細胞表面受體:離子通道偶聯(lián)受體 G蛋白連接受體酶關(guān)聯(lián)受體(2) 細胞內(nèi)受體5跨膜信號;信號與細胞表面的受體結(jié)合后,通過受體結(jié)合之后,通過受體將信號傳遞進入細胞內(nèi)的過程6G蛋白:GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白。它們都能結(jié)合GTP或GDP。結(jié)合GTP后都呈活化態(tài),將胞外信號轉(zhuǎn)換成胞內(nèi)信號;GTP被水解為GDP后都呈非活化態(tài)。可分為兩大類:(1) 異源三體G蛋白:三種亞基(a、0、y)構(gòu)成(2) 小G蛋白:一個亞基的單體。7G蛋白的效應器:腺苷酸環(huán)化酶(AC)磷脂酶(PLC)Ca2+通道8第二信使;cAMPcGMPcGMP、H+、H2O2、Mg2+Ca2+等9Ca2+信號產(chǎn)生后,通過下游鈣結(jié)合蛋白繼續(xù)產(chǎn)生不同的生理效應,如鈣調(diào)素(CaM)、鈣依賴型蛋白激酶(CDPK)、鈣調(diào)磷酸酶B相似蛋白(CBL)等10鈣調(diào)素(CaM)一種耐熱的球蛋白(也稱鈣調(diào)蛋白),以兩種方式起作用:直接與靶酶結(jié)合,使靶酶活化;與Ca2+結(jié)合,形成Ca2+?CaM復合物,然后再與靶酶結(jié)合使靶酶活化。IP3(肌醇三磷酸)和DAG(二酰甘油)是在環(huán)境信號(如光、激素等)刺激下,由質(zhì)膜內(nèi)側(cè)PIP2(磷脂酰肌醇4,5一二磷酸)水解而來的。IP3/Ca2+信號傳遞途徑;IP3是水溶性的,IP3-促使液泡Ca2+庫釋放Ca2+—增加細胞質(zhì)Ca2+的信號轉(zhuǎn)導,稱為IP3/Ca2+信號傳遞途徑。DAG/PKC信號傳遞途徑;DAG是脂溶性的,停留在膜上,活化蛋白激酶C(PKC),從而對下游物質(zhì)進行磷酸化,該過程稱為DAG/PKC信號傳遞途徑14雙信號系統(tǒng);胞外刺激使PIP2轉(zhuǎn)化為IP3和DAG引發(fā)DAG/PKC和IP3/Ca2+兩條信號轉(zhuǎn)導途徑,在細胞內(nèi)沿兩個方向傳遞,這樣的信號。15一個信號結(jié)合的受體可激活多個G蛋白;每個G蛋白激活一個腺苷酸環(huán)化酶(AC);每個腺苷酸環(huán)化酶又可催化形成大量的cAMP。這樣使信號放大很多倍。CAMP作為第二信使進一步通過以后的信號轉(zhuǎn)導途徑傳遞和放大信號。8植物生長物質(zhì)1植物生長物質(zhì);一些調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的物質(zhì)。分為;植物激酶和植物生長調(diào)節(jié)劑植物激酶;一些在植物體內(nèi),并在產(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生長調(diào)節(jié)劑;一些具有植物激素活性的人工合成的物質(zhì)。生長促進劑叭生長抑制劑、生長延緩劑2五大激素;生長素,赤霉素,細胞分裂素,乙烯,脫落酸。3生長素的種類天然:吲噪乙酸,吲噪丁酸,人工合成:萘乙酸,2,4-D等4IAA(吲噪乙酸)是生長素中最主要的一種生長素。5生長素大多數(shù)集中在生長旺盛的部分(胚芽鞘,芽,跟尖端的分生組織,形成層,幼嫩的種子)6生長素極性運輸;生長素只能從植物體的形態(tài)學上端(頂芽)向下端(根)運輸。主動運輸7自由生長素;人們把能自由移動,能擴散的生長素8束縛生長素;把與細胞內(nèi)化合物結(jié)合著,通著酶解、水解或自溶作用將它提取出來的那部分生長素。作用:作為貯藏形式作為運輸形式解毒作用調(diào)節(jié)自由生長素含量9生長素合成認為生長素是由色氨酸轉(zhuǎn)變而來的,而色氨酸的合成和鋅關(guān)系密切,10生長素的分解:(1) 酶降解途徑和光氧化降解。吲噪乙酸氧化酶是一種含鐵的血紅蛋白,有兩個必要的輔基:Mn2+、一元酚。POD與一種黃素蛋白共同作用也可催化IAA氧化。扦插過程中不用吲噪乙酸,而用NAA來促進生根,是因為植物體內(nèi)存在著吲噪乙酸氧化酶,會使IAA分解。光氧化降解:在核黃素催化下可發(fā)生光氧化降解。(2) .游離型和束縛型生長素的轉(zhuǎn)化11生長素的生理效應(1) 促進生長a雙重作用(濃度-效應)b不同器官對生長素的敏感性不同c對離體、整體植物效應的不同(2) 促進扦插不定根的形成(3) 生長素與庫源的關(guān)系的調(diào)節(jié)IAA可促進蔗糖向韌皮部的裝載這種促進與活化的H+-ATPase有關(guān)。(4) 生長素與花和果實的發(fā)育能夠促進黃瓜等瓜類雌花形成,這種效應也是通過誘導ETH產(chǎn)生形成的。還能誘導少數(shù)植物的單性結(jié)實。另外還能起到?;ū9淖饔茫?) 生長素類與頂端優(yōu)勢腋芽生長所需要的最適IAA濃度遠低于莖伸長所需濃度,產(chǎn)生于頂芽并流向植株基部的IAA流雖然維持莖的伸長生長,卻足以抑制腋芽的發(fā)育。(6) 生長素與維管系統(tǒng)的分化低濃度的IAA促進韌皮部的分化;高濃度的IAA促進木質(zhì)部分化。維管直徑的大小由莖葉至根逐漸增大,但維管組成分子的密度自上而下逐漸減小。這主要是由于IAA的極性運輸所形成的濃度梯度差所致(7) 生長素類與植物的向性向光性;根向重力性(受IAA和鈣的雙重控制,Ca2+能影響IAA的運輸和分布)12生長素的作用(1) 機理酸生長理論a原生質(zhì)膜上存在質(zhì)子泵,可被生長素活化b活化的質(zhì)子泵將質(zhì)子泵到膜外,使膜外PH下降c細胞壁松弛d細胞水勢下降而吸水,體積增大而發(fā)生不可逆的增長(2) 活化基因?qū)W說生長素與質(zhì)膜上或細胞質(zhì)中的受體結(jié)合后,會誘發(fā)形成IP3,IP3打開細胞器中的Ca2+,增加細胞溶質(zhì)中的Ca2+水平,Ca2+進入液泡,置換出H+,刺激質(zhì)膜ATP酶活性,使蛋白質(zhì)磷酸化,于是活化的蛋白質(zhì)因子與生長素結(jié)合,形成蛋白質(zhì)-生長素復合物,再移到細胞核,合成特殊mRNA最后在核糖體上形成蛋白質(zhì)13抗生長素;它本身不具有或具很少生長素活性,但在植物體內(nèi)與生長素競爭受體,對生長素有專一的抑制效應14赤霉素是一種雙萜15赤霉素提高細胞壁的可塑性,促進核算和蛋白質(zhì)的生物合成16生物合成部位:生長中的種子和果實、幼莖頂端和根部。17運輸:沒有極性,雙向運輸,木質(zhì)部或韌皮部。根尖合成GA沿著導管向上運輸,嫩葉產(chǎn)生的沿篩管向下運輸合成(種了成熟)GA+糖 GA-葡萄糖酯水解(種子萌發(fā))18(白由型) ,束博型礦;3)19赤霉素的生理作用及應用(1) 1.赤霉素類與節(jié)間生長,提高生長素水平GA促進完整植物的伸長生長。表現(xiàn)在已有節(jié)間伸長,而不是促進節(jié)數(shù)目的增加。注意:與生長素的區(qū)別促進全株長高,尤其是能使矮生突變型或生理矮生植株的莖伸長。在葉莖類作物如芹菜、萵苣、韭菜、牧草、茶、苧麻的生產(chǎn)上,可以使用GA促進生長。機理:a/.GA促進IAA合成水平的提高(合成增加,氧化減少,束縛水解)。b/?增加胞壁可塑性。(2) 赤霉素類與種子萌發(fā)籽粒在萌發(fā)時,貯藏在胚中束縛型的GA水解釋放出游離的GA,擴散到糊粉層,誘導糊粉層細胞合成a-淀粉酶(促進麥芽的糖化),水解貯藏物質(zhì)。用于啤酒的糖化過程。(3) 赤霉素類與開花結(jié)果GA代替開花所需的低溫、長日照(4)其他生理效應促進雄花的分化 與IAA、ETH相反促進坐果、單性結(jié)實----加強IAA的效應(5) 打破馬鈴薯的休眠20細胞分裂素是一類促進細胞分裂的植物激素,此類物質(zhì)最早發(fā)現(xiàn)的是激動素(KT)---6-吠喃氨基嘌吟。21一、細胞分裂素的種類(1) 天然的CTK:a游離態(tài)-------玉米素、玉米素核苷、二氫玉米素、異戊烯基腺嘌吟b結(jié)合態(tài) 異戊烯基腺苷(iPA)+tRNA(2)人工合成的CTK:激動素(KT) 6-芐基腺嘌吟(6-BA)22細胞分裂素的合成;天然細胞分裂素在高等植物中普遍存在,特別是進行著細胞分裂的器官。一般認為,細胞分裂素是在根尖形成,經(jīng)木質(zhì)部運送到地上部分的。23CTK的結(jié)合物;可與葡萄糖、氨基酸和核苷形成結(jié)合物。與前二者結(jié)合無

活性,與后者結(jié)合具有活性。2425262728293031323334CTK的氧化;CTKs降解的主要方式是通過細胞分裂素氧化酶的氧化作用。CTK的運輸非極性運輸;根尖合成的CTK沿木質(zhì)部向上運輸細胞分裂素生理作用(1) 促進細胞分裂和擴大CTK促進細胞分裂只有在生長素存在的前提下才能表現(xiàn)出來。CTK促進細胞橫向伸長,IAA促進細胞縱向伸長。(2) CTK與細胞的分裂和形態(tài)建成CTK/IAA高芽分化CTK/IAA低根分化CTK/IAA相等愈傷組織的形成(3) CTK與衰老維持蛋白質(zhì)水平的穩(wěn)定及阻止葉綠體的降解。CTK延緩衰老的原因可能在于其誘導營養(yǎng)物質(zhì)向CTK濃度高的部位運輸(4) 解除頂端優(yōu)勢(5) 打破種子休眠-----代替低溫和紅光脫落酸ABA;ABA廣泛分布在高等植物體內(nèi),在將要脫落的或進入休眠的器官和組織中,以及在逆境條件下,含量會更高一些。ABA降解;氧化酶作用下降解ABA運輸;主要以游離形式進行非極性運輸脫落酸的生理作用(1) 脫落酸與種子的成熟ABA能抑制胚在成熟前的早萌即穗上發(fā)芽。ABA可以誘導成熟期種子的程序化脫水與營養(yǎng)物質(zhì)的積累。(2) 脫落酸與氣孔關(guān)閉在缺水條件下,葉片中ABA含量大大增加,ABA作用于保衛(wèi)細胞,使保衛(wèi)細胞K+外滲,水勢增高,失水關(guān)閉。(3) 脫落酸與植物抗逆性一般來說,脫落酸在逆境條件下迅速合成,使植物的生理發(fā)生變化,以適應環(huán)境。所以ABA被稱為應激激素或脅迫激素(4) 其它生理作用a適宜濃度的ABA能夠促進多種植物胚狀體的正?;⑼交约疤岣叱芍曷?。b促進器官脫落生長素和細胞分裂素對脫落酸的促進脫落有抑制作用乙烯(CH2=CH2)氣體可以由植物合成并排出體外,它主要是一種促進器官成熟的物質(zhì)。乙烯被公認為一種植物激素。乙烯降解;ETH可氧化降解為CO2,或者氧丙烷和1,2-亞乙基二醇乙烯運輸;ETH從合成部位通過擴散作用運向其它部位,此外ACC可溶與水溶液,也可能是ETH的一種遠距離的運輸方式乙烯生理作用(1)乙烯與營養(yǎng)生長乙烯對生長的“三重反應”:抑制伸長生長(矮化),促進莖或根橫向加粗(幼苗的上胚軸膨大),莖的負向重力性生長消失(偏上生長)

(2) 乙烯與生殖生長促進開花和雌花的分化。在生殖生長過程中,能促進果實的成熟。主要是由于增加質(zhì)膜透性,引起呼吸躍變,引起果肉有機物的強烈轉(zhuǎn)化。因此乙烯也稱為催熟激素。(3) 乙烯與器官的脫落乙烯促進纖維素酶及其它水解酶的合成(4) 促進次生物質(zhì)的分泌乙烯能增加橡膠樹、漆樹、松樹和印度紫檀等重要木本經(jīng)濟植物次生物質(zhì)的產(chǎn)量。35其他植物生長物質(zhì)(1) 油菜素甾體類(BR)1.促進細胞的伸長和分裂,2.促進光合作用,3.提高抗逆性(2) 茉莉酸類(JAS)1.抑制生長和萌發(fā),2.促進生根,3.促進衰老,4.抑制花芽分化,5.提高抗性(3) 水楊酸(SA)1.生熱效應,2.誘導開花,3.提高抗性(4) 多胺類(PA)1.促進生長,2.延緩衰老,3.提高抗性36植物生長促進劑;促進分生組織細胞分裂和伸長,促進營養(yǎng)器官的生長和生殖器官的發(fā)育,外施生長劑可抑制其促進效能37植物生長抑制劑;抑制頂端分生組織生長,使植物喪失頂端優(yōu)勢,側(cè)枝多,葉小,生殖器官也受影響38植物生長延緩劑是抗赤霉素9光形態(tài)建成1光對植物影響(1) 光是綠色植物光合作用必需的(2) 光調(diào)節(jié)植物整個生長發(fā)育,以便更好地適應外界環(huán)境。2光形態(tài)建成(光控制發(fā)育的過程);依賴光控制細胞的分化,結(jié)構(gòu)和功能的改變,最終匯集成組織和器官的建成3光敏受體(光受體);指植物中含有一些微量色素蛋白復合體,能感受光質(zhì)、光強、光照時間、光照方向等信號的變化,進而影響植物的光形態(tài)建成。如光敏色素、隱花色素、紫外光B受體。4光敏色素;吸收紅光-遠紅光可逆轉(zhuǎn)換的光受體(色素蛋白質(zhì))類型;紅光吸收型和遠紅光吸收型5光敏色素的每個亞基有兩個組成部位;生色團和脫輔基蛋白,兩者合成全蛋白6暗形態(tài)建成:暗中成長的植物幼苗表現(xiàn)出各種黃化特征,如莖細而長、頂端呈鉤狀彎曲和葉片小而呈黃白色,這種現(xiàn)象稱為暗形態(tài)建成。7光敏色素:吸收紅光一遠紅光可逆轉(zhuǎn)換的光受體(色素蛋白質(zhì)),稱之為光敏色素。8藍色反應,其受體有向光素和隱花色素9向光素:生色團是黃素單核苷酸,主要調(diào)節(jié)植物的運動如向光反應、氣孔運動以及葉綠體運動等。10隱花色素:可能是黃素腺嘌吟二核苷酸和蝶吟,除了調(diào)節(jié)藍光誘導的莖伸長抑制,還參與其他的幼苗去黃化反應、開花的光周期調(diào)節(jié)、生理鐘以及花色素苷合成酶基因表達調(diào)節(jié)等。11去黃化:是指給黃化的幼苗一個微弱的閃光,在幾個小時內(nèi)可以觀察到一系列的光形態(tài)建成,例如莖生長緩慢、彎鉤伸展,葉綠素合成等。10植物的生長生理1種子的萌發(fā)是指種子吸水到胚根突破種皮種皮期間所發(fā)生的一系列的生理生化變化過程。一般以胚根突破種皮作為萌發(fā)的標志。2種子的生活力:種子能夠萌發(fā)的潛在能力或種胚具有的生命力。種子生活力的測定方法:TTC法,紅墨水法等3種子活力:種子在田間狀態(tài)下迅速而整齊地萌發(fā)并形成健壯幼苗的能力4影響種子萌發(fā)的外界條件(1) 水分充足的水分是種子萌發(fā)的必要條件。種子吸水后,內(nèi)部的酶和植物激素才能由鈍化的狀態(tài)變?yōu)榛罨癄顟B(tài),促進貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)化,加強呼吸作用與能量供給。同時,細胞吸脹以后產(chǎn)生的壓力,為胚芽突破種皮提供了機械作用。水分過多,只長芽,不長根,根系不發(fā)達。(2) 溫度種子萌發(fā)是一系列酶催化的生化反應引起的,因而受溫度的影響。溫度對種子的萌發(fā)的影響可分為三個基點:最低溫度、最適溫度、最高溫度。一般播種期溫度以稍高于最低溫度為宜。發(fā)芽最適溫度是指種子發(fā)芽率最高、發(fā)芽時間最短的溫度。變溫比恒溫更有利于種子萌發(fā),而且提高幼苗的抗寒能力。一般變溫幅度至少要相差10°C。(3) 氧氣休眠種子的呼吸作用很弱,需氧量很少,但種子萌發(fā)時,由于呼吸作用旺盛,就需要足夠的氧氣。一般作物種子需要氧濃度大于10%,才能正常萌發(fā);小于5%,不能萌發(fā)。若播種后遇雨,要及時松土排水,改善土壤通氣條件,否則會爛種。充分氧氣f旺盛的代謝f活躍的生長…種子萌發(fā)供O2不足一無氧呼吸f貯藏物質(zhì)消耗過多過快f酒精引起中毒。無02,只長芽鞘,不長根。油料(高脂肪或蛋白)種子(如大豆、花生、向日葵)比淀粉種子(如麥類、玉米)要求更多的02,RQ<1(4) 光照需光種子(如萵苣)萌發(fā)。紅光(660nm)促進萌發(fā),遠紅光(730nm)可解除紅光的促進效應。與光敏色素有關(guān)。它吸收了R或FR后,分子結(jié)構(gòu)發(fā)生可逆變化,引起生理生化反應。有些種子在光下才能萌發(fā),稱需光種子。如萵苣、胡蘿卜、樺樹以及多種雜草種子等。有些種子在光下萌發(fā)不好,而在暗處發(fā)芽很好,稱為嫌光種子,又稱喜暗種子。如蔥、韭菜、番茄、南瓜等。大多數(shù)種子對光沒有要求,稱為中光種子。如水稻、小麥、大豆等5種子萌發(fā)的生理、生化特點(1) 種子吸水過程表現(xiàn)快-慢-快。a第一階段:吸脹吸水b第二階段:吸水停止期,此時活種子細胞代謝旺盛,分裂加速c第三階段:迅速吸水階段(2) 呼吸作用快-慢-快a第一階段:活化的呼吸酶和線立體系統(tǒng)的完成b第二階段:新的呼吸酶和線立體系統(tǒng)尚未形成萌發(fā)初期RQ>1,有無氧呼吸存在。c第三階段:胚根突破種皮,氧氣供應得到改善,新的呼吸酶和線立體系統(tǒng)已經(jīng)形成(3) 酶的活化與合成種子萌發(fā)時酶的來源a干種子中酶的活化bc種子吸水后重新合成(4) 種子中貯藏物質(zhì)的動員a淀粉的動員淀粉水解酶b脂肪的動員甘油三酯在脂肪酶的作用下水解為甘油和脂肪酸c蛋白質(zhì)的動員蛋白酶的作用下分解為游離的氨基酸,并主要以酰胺的形式運輸d植酸的動員是磷的主要貯藏形式,其常與鉀、鈣、鎂等元素結(jié)合(5) 新的核酸和蛋白質(zhì)合成。長命mRNA量在種子成熟時預先形成的供種子萌發(fā)用的mRNA。萌發(fā)有新mRNA和蛋白質(zhì)(水解酶)的合成。萌發(fā)后階段與合成DNA有關(guān)。(6) 貯藏有機物的轉(zhuǎn)變。6細胞周期:新生的持續(xù)分裂的細胞從第一次分裂形成的細胞至下一次再分裂稱為兩個子細胞為止所經(jīng)歷的過程,稱為細胞周期。7分化:是指分生組織細胞轉(zhuǎn)變?yōu)樾螒B(tài)結(jié)構(gòu)和功能上各不相同的細胞群的過程。是質(zhì)變8蔗糖與維管的分化;低濃度的蔗糖有利于木質(zhì)部分化,高濃度的蔗糖有利于韌皮部的分化9細胞的形態(tài)建成;植物細胞通過生長和分化最終形成一定的形態(tài)的過程10植物組織培養(yǎng):是指在無菌的條件下將外植體接種到人工配制的培養(yǎng)基上培育成植株的技術(shù)。11外植體:用于離體培養(yǎng)進行無性繁殖的各種植物的細胞、組織或器官。(1)根據(jù)外植體類型,可將組織培養(yǎng)分為:器官培養(yǎng)、組織培養(yǎng)、胚胎

培養(yǎng)、細胞培養(yǎng)以及原生質(zhì)體培養(yǎng)。1213141516171819202122(2)意義1研究外植體在不受植物體其他部分干擾的條件下生長和發(fā)育的規(guī)律2可以改變外植體的培養(yǎng)條件去認為地影響他們的生長和分化,研究器官、組織和細胞的生長、分化規(guī)律,解決形態(tài)建成的理論問題脫分化:已有高度分化能力的細胞和組織,在培養(yǎng)條件下逐漸喪失其特有的分化能力的過程,叫做脫分化。再分化:已經(jīng)脫分化的細胞在一定條件下,又可經(jīng)過愈傷組織或胚狀體,再分化出根和芽,形成完整植株,這一過程叫再分化,最終形成完整植株。細胞全能性:是指植物體的每個細胞都攜帶著一套完整的基因組,并具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。組織培養(yǎng):是指在控制的環(huán)境條件下,在人工配制的培養(yǎng)基中,將離體的植物細胞、組織或器官(也稱外植體)進行培養(yǎng)的技術(shù)。理論依據(jù);細胞的全能性組織培養(yǎng)的應用(1) 無性快速繁殖及脫毒培養(yǎng)出甘蔗試管苗,應用于生產(chǎn);從馬鈴薯莖尖培育出無毒植株,得到無毒種薯。(2) 花粉培養(yǎng)及單倍體育種誘導出小麥、玉米和楊樹等的花粉植株,并培育出小麥“花粉一號”、煙草“單育一號,,等優(yōu)良品種(3) 人工種子(4) 藥用植物工業(yè)化生產(chǎn)藥用植物三分三莖誘導愈傷組織中,提取有效藥物成份莨若堿及東莨若堿。(5) 原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細胞雜交極性:是植物分化和形態(tài)建成中的一個基本現(xiàn)象,它通常是指在器官、組織甚至細胞中在不同的軸向上存在某種形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化上的梯度差異。生長大周期:在莖(包括根和整株植物)的整個生長過程中,生長速率都表現(xiàn)出“慢一快一慢”的基本規(guī)律,即開始時生長緩慢,以后逐漸加快,達到最高點,然后生長速率又減慢以至停止。我們把生長的這三個階段稱為生長大周期。生長曲線;指植株在生長周期中的生長變化趨勢。即S型曲線(生長速率表現(xiàn)為拋物線)植物生長的周期性;指植株或器官生長速率隨晝夜或季節(jié)發(fā)生有規(guī)律的變化。(1) 生長的晝夜周期性溫周期性:植物生長按溫度的晝夜周期性發(fā)生有規(guī)律變化。一般來說,夏季,生長速率白天慢,夜晚快;冬季相反。(2) 生長的季節(jié)周期性植物生長一年四季發(fā)生有規(guī)律變化。年輪的形成(早材、晚材)。頂端優(yōu)勢:頂芽優(yōu)先生長,而側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象,稱為頂端優(yōu)勢。產(chǎn)生頂端優(yōu)勢的原因

(1) 營養(yǎng)學說(2) 激素抑制學說23相關(guān)性:植物各部分間的相互制約與協(xié)調(diào)的現(xiàn)象,稱為相關(guān)性。冠根光合產(chǎn)物、生長素水分、礦質(zhì)、激素維生素等氨基酸等“根深葉茂,本固枝榮”;“育秧先育根”。24營養(yǎng)生長與生殖生長的相關(guān);營養(yǎng)生長和生殖生長是植物生長周期中兩個不同階段,以花芽分化為標志。(1) 一次開花植物:營養(yǎng)生長在前,生殖生長在后。(2) 多次開花植物:營養(yǎng)生長和生殖生長有所重疊。25營養(yǎng)生長和生殖生長的關(guān)系:(1) 依賴關(guān)系:生殖生長以營養(yǎng)生長為基礎(chǔ),營養(yǎng)器官為生殖器官提供養(yǎng)料;生殖器官在生長過程中也產(chǎn)生一些激素類物質(zhì),反過來影響到營養(yǎng)器官生長。(2) 制約關(guān)系:營養(yǎng)器官生長過旺,會影響生殖器官的形成和發(fā)育;生殖器官生長過旺,抑制營養(yǎng)器官生長。生產(chǎn)上采取的措施:加強肥水管理,適當疏花疏果。26極性:植物體或植物體的一部分(如器官、組織和細胞)在形態(tài)學的兩端具有不同形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化特性的現(xiàn)象。27再生:植物體的離體部分具有恢復植物體其他部分的能力。28生長的最適溫度一般是指生長最快時的溫度,而不是生長最健壯的溫度。29協(xié)調(diào)最適溫度是指植株生長最健壯的溫度,通常低于生長最適溫度。30植物運動;向性運動(向光,向重,向化)和感性運動(感夜性,感震性,感溫性,偏上性)31向性運動:植物體受到單一方向的外界刺激而引起的定向運動,稱為向性運動。并規(guī)定對著刺激方向運動的為正運動,背著刺激方向的為負運動。32向光性:植物隨光照入射的方向而彎曲的反應,稱為向光性。33向重力性:是植物在重力影響下,保持一定方向生長的特性。34感性運動:植物體受到不定向的外界刺激而引起的局部運動,稱為感性運動。35生理鐘:生物對晝夜的適應而產(chǎn)生生理上有周期性波動的內(nèi)在節(jié)奏,稱生理鐘,亦稱生物鐘。36根冠比(root-topratio):指植物地下部分與地上部分干重或鮮重的比值。37影響器官生長的條件,又是制約根冠比的條件。(1) 水分:缺水,根冠比增加;水分較多時,根冠比下降(2) 光照:增強,光合產(chǎn)物積累較多,地下糖類供應得到改善,促進根的生長,根冠比增加(3) 礦質(zhì)營養(yǎng):土壤缺氮時,根冠比增加;充足,根冠比下降(4) 溫度:低溫根冠比增加(5) 植物激素即信息傳遞:ABA與氣孔關(guān)閉。根系產(chǎn)生CTK和氨基酸;同時根系從地上部分獲得影響其生長的IAA。三?11植物的生殖生理1花早期的發(fā)育;(1) 成花決定(成花誘導),進行著營養(yǎng)成長的植物感受到外界環(huán)境信號(如光周期,春化)及自身產(chǎn)生的開花信號,想生殖生長轉(zhuǎn)變(2) 形成花原基,莖端分生組織轉(zhuǎn)變?yōu)榛ǚ稚M織,形成花器官原基(3) 花器官的形成及其發(fā)育,花器官原基進一步發(fā)育成不同的花器官2幼年期;植物早期生長的階段3春化作用:低溫誘導植物開花的過程,稱為春化作用。接受低溫影響的部位是莖尖端的生長點和嫩葉4脫春化作用:在春化過程結(jié)束之前,如遇高溫,低溫效果會削弱甚至消除,這種現(xiàn)象稱為脫春化作用。5春化素:在春化過程中形成一種刺激物質(zhì),稱為春化素。6夜間斷:假如在足以引起短日植物開花的暗期內(nèi),當接近暗期中間的時候,被一個足夠強度的閃光所間斷,斷日植物就不能開花,但長日植物卻開了花,這個閃光間斷稱為夜間斷。7光周期:在一天之中,白天和黑夜的相對長度,稱為光周期。8光周期誘導:植物只需要一定時間適宜的光周期處理,以后即使處于不適宜的光周期下仍然可開花,這種現(xiàn)象稱為光周期誘導,9長日植物(短夜植物):是指在一定的發(fā)育時期內(nèi),每天光照時間必須長于一定時數(shù)并經(jīng)過一定天數(shù)(臨界日長)才能開花的植物。10短日植物(長夜植物):是指在一定的發(fā)育時期內(nèi),每天光照時間必須短于一定時數(shù)才能開花的植物。11日中性植物:是指在任何日照條件下都可以開花的植物。12長短日植物;花的誘導是在長日照條件下,花器官的形成要求短日照13短長日植物;花的誘導是在短日照條件下,花器官的形成要求長日照1415臨界日長:是指晝夜周期中誘導短日植物開花能忍受的最長日照或誘導長日植物開花所必需的最短日照。16臨界暗期:是指在晝夜周期中短日植物能夠開花的最短暗期長度,或長日植物能夠開花的最長暗期長度,17無論是抑制短日植物開花,還是誘導長日植物開花,都是紅光最有效18光周期誘導;只需要一定時間適宜的光周期處理,以后即使處于不適應的光周期下仍然開花,這種現(xiàn)象19接受光周期的部分是葉,誘導開花部位是莖尖端的生長點20成花素(開花素):葉片是感受光周期成績的器官,葉受短日照處理后產(chǎn)生了成花素,從葉移動到芽而使芽分化成花芽,這種激素稱為成花素。21春化和光周期理論在農(nóng)業(yè)上的應用(1) 春化處理;使萌發(fā)種子通過春化的低溫處理(2) 控制開花;光周期的人工控制,可以促進或者延遲開花(3) 引種。夏天越向南,日短夜長,越向北,日長夜短。南到北,要早熟的品種。北到南,要晚熟的品種。22同源異形;分生組織系列產(chǎn)物中的一類成員轉(zhuǎn)變?yōu)樵撓盗行螒B(tài)或者性質(zhì)不同的另一類成員23成花誘導途徑;光周期途徑,自主/春化途徑,糖類(或蔗糖)途徑,赤霉素途徑24影響花器官形成的條件氣象條件(光,溫度)栽培條件(水分肥料)生理條件25遺傳因子控制下,另外光周期,營養(yǎng)條件,激素等外界條件也影響植物性別形成26氮肥多,水分充足促進雌花。反之雄花27花粉萌發(fā)有“群體效應”28群體效應:柱頭上接受花粉的數(shù)目越多,花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長就越快,這就是花粉的群體效應29授粉后雌蕊中的生長素含量大大增加,這當然與花粉含有生長素有關(guān)30親和和不親和;花粉和柱頭有識別或拒絕反應31自交不親和性:植物花粉落在同花雌蕊的柱頭上不能受精的現(xiàn)象三.12植物的成熟和衰老生理1單性結(jié)實:不經(jīng)受精而雌蕊的資方形成無子果實的現(xiàn)象,稱為單性結(jié)實。2呼吸躍變:當果實成熟到一定程度時,呼吸速率首先是降低,然后突然升高然后又下降的現(xiàn)象,稱為呼吸躍變。3許多肉質(zhì)果實呼吸躍變得出現(xiàn),標志著果實成熟到達了可食的程度4肉質(zhì)果實成熟的標志果實變甜,淀粉轉(zhuǎn)為可溶性糖酸味減少,有機酸轉(zhuǎn)變成糖,有些則在呼吸作用下氧化成CO2和H2O,有些則被K+,Ca2+等所中和澀味消失,鞣質(zhì)被

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