植物生理總結(jié)

1、 植物生理學 yuyan 植物生理學緒論：1. 植物生理學：植物生理學是研究植物生命規(guī)律的科學。2. 植物生命活動內(nèi)容包括生長發(fā)育與形態(tài)建成、物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞和轉(zhuǎn)導(dǎo)。生長發(fā)育是植物生命活動的外在表現(xiàn)；物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化是生長發(fā)育的基礎(chǔ)；信息傳遞和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是植物適應(yīng)環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。（物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞 課件）3. 植物生理學的奠基人 Sachs ，兩大先驅(qū)Sachs 和 Pfeffer 。第一篇：植物的物質(zhì)生產(chǎn)和光能利用第1章 ：植物的水分生理束縛水：細胞內(nèi)被親水結(jié)構(gòu)表面或親水大分子所吸附不易流動的水分稱為束縛水 (不直接參與代謝過程；對細胞的活性結(jié)構(gòu)及生物大分子的活性構(gòu)象具有保護

2、作 用；其含量高低與植物的抗逆能力有關(guān))自由水:細胞內(nèi)不被親水物質(zhì)所束縛，可以自由流動的水分稱為自由水。 (直接參與各種代謝過程。其含量變化能明顯影響代謝強度)水勢：每偏摩爾體積水的化學勢稱為水勢，即水溶液的化學勢與同溫、同壓、同一系統(tǒng)中的純水的化學勢之差，除以水的偏摩爾體積所得的商?；瘜W勢：1mol物質(zhì)的自由能 w=s+p+m+t+g偏摩爾體積：一定溫度壓力下，1mol水中加入1mol某溶液后，該1mol水所占的有效體積。滲透勢：又稱溶質(zhì)勢，是由于溶質(zhì)顆粒的存在，降低了水的自由能，因而其水勢低于純水水勢的下降值。壓力勢：細胞的原生質(zhì)體吸水膨脹，對細胞壁產(chǎn)生一種作用力相互作用的結(jié)果，與引起富有

3、彈性的細胞壁產(chǎn)生一種限制原生質(zhì)體膨脹的反作用力。往往是正值。重力勢：水分因重力下移與相反力量相等時的力量，它是增加細胞水分自由能，提高水勢的值，以正值表示。襯質(zhì)勢：細胞膠體物質(zhì)如蛋白質(zhì)、淀粉粒、纖維素等親水性和毛細管（凝膠內(nèi)部的空隙）對自由水束縛而引起水勢降低的值，以負值表示。滲透作用：物質(zhì)依水勢梯度而移動。吸漲吸水：無液泡時，W=m，由襯質(zhì)勢所決定的吸水過程。滲透吸水：有液泡時，植物細胞的水勢主要取決于溶質(zhì)勢，由溶質(zhì)勢所決定的吸水過程。w =s+p共質(zhì)體途徑：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，移動速度較慢?？缒ね緩剑核謴囊粋€細胞移動到另一

4、個細胞，要兩次通過質(zhì)膜，還要通過液泡膜，故稱為跨膜途徑。（共質(zhì)體途徑和跨膜途徑統(tǒng)稱為細胞途徑。）質(zhì)外體途徑：水分通過細胞壁、細胞間隙等沒有細胞質(zhì)部分的移動，阻力小移動速度快。質(zhì)外體：由細胞壁、細胞間隙和木質(zhì)部的導(dǎo)管等非生命物質(zhì)連接形成的連續(xù)整體。共質(zhì)體：各細胞的原生質(zhì)體通過胞間連絲聯(lián)系在一起形成的連續(xù)整體。根壓：由植物根系生理活動所產(chǎn)生的可使水進入根內(nèi)部的根系內(nèi)外壓力差。吐水：從未受傷葉片的尖端或邊緣向外溢出液滴的現(xiàn)象。傷流：從植物受傷或折斷處的組織中溢出液體的現(xiàn)象。蒸騰拉力：由植物蒸騰失水而形成的吸水動力稱為蒸騰拉力。主動吸水：由根壓產(chǎn)生的吸水過程稱為主動吸水。被動吸水：植物依靠蒸騰拉力所進

5、行的吸水過程稱為被動吸水。蒸騰作用：是指水分以氣體狀態(tài)通過植物表面（主要是葉片）從體內(nèi)散發(fā)到體外的現(xiàn)象。內(nèi)聚力學說：愛爾蘭植物學家H. H. Dixon提出的，該學說認為，由于水具有很高的內(nèi)聚力，它足以抵抗張力，保證了導(dǎo)管中水柱的連續(xù)性而使水分不斷上升。氣穴現(xiàn)象：小氣泡在導(dǎo)管中形成空穴化的現(xiàn)象（導(dǎo)管內(nèi)一些氣泡的出現(xiàn)）。（自定）蒸騰速率：單位葉面積單位時間內(nèi)蒸騰失水量。 H2O g / h*m2蒸騰系數(shù)：（或稱需水量）每形成1g 干物質(zhì)所需水分的克數(shù)（課件）蒸騰比率：每消耗1Kg H2O所形成干物質(zhì)的克數(shù)。（課件）光合作用同化每摩爾CO2所需蒸騰散失的H2O的摩爾數(shù)，即蒸騰比率=蒸騰H2O摩爾數(shù)

6、/同化CO2摩爾數(shù)。（課本）水分利用效率（WUE)：光合作用同化CO2的速率與同時蒸騰丟失水分的速率的比值。即單位時間內(nèi)的光合速率/單位時間內(nèi)的蒸騰速率氣孔蒸騰：植物蒸騰作用的最主要形式，通過葉片上的氣孔進行蒸騰作用。皮孔蒸騰：植物長大后，莖枝形成木栓，這時莖枝上的皮孔可以蒸騰，這種通過皮孔的蒸騰稱為皮孔蒸騰，木本植物具有這種現(xiàn)象。角質(zhì)層蒸騰：通過角質(zhì)層的蒸騰，其在葉片蒸騰作用中所占的比重與角質(zhì)層厚薄有關(guān)。水分臨界期：植物對缺水特別敏感的時期。 田間持水量：田間土壤有一個最大的持水能力，這個指標統(tǒng)稱為田間持水量。永久萎蔫系數(shù)：植物剛好發(fā)生永久萎蔫時土壤的含水量稱為永久萎蔫系數(shù)（細砂土3、壤土1

7、0、粘土15）。永久萎蔫點：土壤含水量達永久萎蔫系數(shù)時土壤溶液的水勢稱為永久萎蔫點。水孔蛋白：即水通道蛋白，蛋白性質(zhì)的跨膜水通道，是一類膜的內(nèi)在蛋白的統(tǒng)稱，植物水孔蛋白有三種，質(zhì)膜內(nèi)在蛋白、液泡膜內(nèi)在蛋白、根瘤共生膜上的內(nèi)在蛋白。（水分集流是通過膜上的水孔蛋白形成的水通道實施的）填空：1. 水分生理包括：水分的吸收、水分在植物體內(nèi)的運輸和水分的排出。2. 水分在植物細胞內(nèi)通常呈束縛水和自由水兩種狀態(tài)。3. 細胞吸水的三種方式：擴散、集流和滲透作用。4. 擴散適合于水分短距離的遷徙，如細胞間，不適合于長距離遷徙，如樹干導(dǎo)管。5. 植物細胞的集流是通過膜上的水孔蛋白形成的水通道實施的。6. 質(zhì)壁分

8、離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象可證明植物細胞是一個滲透系統(tǒng)。7. 根系吸水的三條途徑：質(zhì)外體途徑、跨膜途徑和共質(zhì)體途徑。8. 根系吸水的動力：根壓和蒸騰拉力。高大喬木水分上升的主要動力是蒸騰拉力。9. 氣孔運動調(diào)控機理：淀粉糖互變學說、K+泵假說、蘋果酸生成學說。氣孔打開：保衛(wèi)細胞內(nèi)外壁厚度不同，內(nèi)壁（靠氣孔一側(cè)）厚而外壁薄，膨大系數(shù)不一樣纖維素微纖絲（剛性的）限制兩端胞壁縱向伸長，而改為橫向膨大。10. 植物主要以 蒸騰作用 和 吐水 方式散失水分。11. 影響蒸騰作用的因素 外部條件：光照、CO2濃度、水分狀況、溫度、風 內(nèi)部條件：氣孔和氣孔下腔、葉片內(nèi)部面積大小、ABA含量12.灌溉方法：地面灌溉

9、、噴灌、滴灌、調(diào)虧灌溉、控制性分根交替灌溉13.合理灌溉的指標:土壤指標：一般土壤含水量低于田間持水量的6080時宜灌溉。形態(tài)指標：有一定滯后期生理指標：氣孔開度、葉水勢、細胞汁液濃度、滲透勢等能及時、靈敏反映植物體內(nèi)水分狀況。14.根的低水勢怎么形成的：礦質(zhì)元素的大量積累、根有大量糖積累時也會造成水勢下降。15.為什么說吐水是壯苗的標志？強烈的生理代謝存在16.由凱氏帶和水通道蛋白逐漸發(fā)現(xiàn)水為主動運輸。第二章：植物的礦質(zhì)營養(yǎng)礦質(zhì)營養(yǎng)：植物對礦物質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)運和同化。植物必需礦質(zhì)元素：完成植物整個生長周期不可缺少的在植物體內(nèi)的功能是不能被其他元素代替的直接參與植物的代謝作用。（研究方法：溶液培

10、養(yǎng)法（水培法） 砂基培養(yǎng)法 氣霧栽培法）大量元素：C H O N P K Ca Mg S Si >10mmol/Kg干重微量元素：Mn B Zn Cu Mo Cl Fe Ni <10mmol/Kg干重必需元素的生理作用:1. 參與結(jié)構(gòu)物質(zhì)組成，如N、P、S 2.生命活動的調(diào)節(jié)者,參與酶的活動，如K+、H+3.電化學作用，即離子濃度的平衡、氧化還原、電子傳遞和電荷中和4.作為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)物質(zhì)，第二信使，如Ca2+“花而不實”硼鉬元素是氮代謝最為重要的元素之一。根據(jù)運輸?shù)鞍椎牟煌?，細胞對溶質(zhì)跨質(zhì)膜的吸收方式分為擴散、離子通道、載體、離子泵、胞飲5種方式。非代謝性吸收:是指由于擴散作用或其他

11、物理過程而進行的吸收，不需要代謝能，故又稱為非代謝性吸收。（簡單擴散）代謝性吸收：指受膜結(jié)構(gòu)、性質(zhì)控制的，直接或間接消耗代謝能的吸收過程。（通過膜傳遞蛋白吸收、通過離子泵ATP 酶的吸收、共轉(zhuǎn)運、胞飲作用）擴散包括簡單擴散和異化擴散（協(xié)助擴散），參與異化擴散的膜轉(zhuǎn)運蛋白有通道蛋白和載體蛋白。通道蛋白：對溶質(zhì)過膜轉(zhuǎn)移具有選擇性開關(guān)調(diào)控作用的膜內(nèi)部蛋白。 載體蛋白：具有通過與溶質(zhì)分子特異結(jié)合形成復(fù)合物而實現(xiàn)溶質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)移功能的膜內(nèi)部蛋白。分為單向運輸載體、同向運輸載體、反向運輸載體。 離子泵：氫泵（H+-ATP 酶）、鈣泵（Ca2+-ATP酶）、H+-焦磷酸酶 H+-ATP 酶：又稱質(zhì)子泵，一種具有

12、催化ATP水解，形成跨膜質(zhì)子梯度功能的膜內(nèi)部蛋白，主宰許多重要的生理過程。共轉(zhuǎn)運：溶質(zhì)以H+-ATP酶水解ATP所形成的跨膜質(zhì)子梯度為動力通過運輸?shù)鞍装殡SH+回流一起轉(zhuǎn)運的過程稱為共轉(zhuǎn)運或協(xié)同運輸。 杜南平衡：是科學家杜南（F. G. Donnan)提出的一種說明離子積累現(xiàn)象的特殊平衡現(xiàn)象。即細胞內(nèi)可擴散的正負離子濃度之積等于細胞外可擴散的正負離子濃度之積時的平衡。 離子積累：所有活細胞都能吸收某些必需元素，最終使其在細胞內(nèi)的濃度遠遠高于細胞外的濃度，這種現(xiàn)象稱之為積累。細胞內(nèi)高出細胞外的程度稱為積累率。 離子選擇性吸收：植物細胞吸收某溶質(zhì)的數(shù)量不與溶液中該溶質(zhì)的濃度成比例。表現(xiàn)在兩方面，同一

13、溶液中的不同離子及同種鹽的正負離子。 單鹽毒害：只含有一種金屬離子的培養(yǎng)液能使植物受害的現(xiàn)象稱為單鹽毒害。 離子對抗：在發(fā)生單鹽毒害的溶液中，如果再加入少量的其他金屬離子即能減輕或消除這種毒害現(xiàn)象，離子之間的這種作用稱為離子對抗。平衡溶液：由多種必需礦質(zhì)元素按一定比例混合而成能使植物生長良好的無毒害作用的溶液稱為平衡溶液。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。 (能獨立生存的非共生微生物和與其他植物共生的共生微生物） 非共生固氮：細菌和藍藻 共生固氮：豆科（根瘤菌）APS 腺苷酰硫酸 PAPS 3'-磷酸腺苷-5'-磷酸硫酸 NR 硝酸還原酶 以NAD

14、(P)H+H+為供氫體，NO3- NO2- NiR 亞硝酸還原酶 NO2- NH4+ 施肥規(guī)律：栽種以果實籽粒為主要收獲對象的禾谷類作物時，要多施加一些磷肥，以利于籽粒飽滿；栽培根莖類作物時，則可多施加鉀肥，以促進地下部分累積糖類；栽培葉菜類作物時，可偏施氮肥，使葉片肥大。合理施肥的指標 1、形態(tài)指標：相貌、葉色 2、生理指標：營養(yǎng)元素、測土配方施肥發(fā)揮肥效的措施 1.適當灌溉 2.適當深耕 3.改善施肥方式l 設(shè)計實驗證明NR為誘導(dǎo)酶并證明底物？小麥幼苗（純水培養(yǎng)）分組：A繼續(xù)培養(yǎng) B NO3- C 尿素 D NH4+ 氮素含量相等檢測NR活性重要代謝中間產(chǎn)物：-酮戊二酸(脂代謝、氮代謝）、

15、谷氨酸、谷氨酰胺、乙酰CoA氮代謝:Fe、Mo、S、Mg大豆為四固定植物：固CO2固O2固N2固H2只有植物界才能同化S第3章 植物的光合作用碳素同化：自養(yǎng)植物吸收二氧化碳將其轉(zhuǎn)變成有機物質(zhì)的過程稱為植物的碳素同化，包括細菌光合作用、綠色植物光合作用、化能合成作用。熒光現(xiàn)象：葉綠素溶液在透射光下呈綠色，在反射光下呈紅色的現(xiàn)象稱熒光現(xiàn)象（葉綠素a為血紅光，葉綠素b為棕紅光）。磷光現(xiàn)象：當葉綠素溶液照光后去掉光源仍能發(fā)出微弱的紅光，它是第一三線態(tài)回到基態(tài)時所產(chǎn)生的光，這種現(xiàn)象稱為磷光現(xiàn)象。原初反應(yīng)：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(yīng)為止的過程，其中包括色素分子對光能的吸收、傳遞和

16、轉(zhuǎn)換的過程。光合單位： 類囊體膜上能進行原初反應(yīng)的最小的結(jié)構(gòu)單位。包括天線復(fù)合體和光合反應(yīng)中心。光合單位=聚光色素系統(tǒng)+反應(yīng)中心天線色素/聚光色素：無光化學活性，具有收集光能并將光能傳遞到作用中心色素作用的光合色素，絕大多數(shù)色素（包括大部分葉綠素a和全部葉綠素b、胡蘿卜素、葉黃素）都屬于聚光色素。 天線復(fù)合體：位于光合反應(yīng)中心周圍結(jié)合天線色素的色素蛋白復(fù)合體。反應(yīng)中心色素：少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a，具有光化學活性，能將光能轉(zhuǎn)換成電能，稱為反應(yīng)中心色素。（P680和P700）光合反應(yīng)中心：類囊體膜上能完成 光電轉(zhuǎn)換過程的最基本的結(jié)構(gòu)單位。至少包括一個反應(yīng)中心色素，一個原初電子供體和一個原初電子受體

17、。紅降現(xiàn)象：用波長大于685nm（遠紅光）光照射植物，雖然光量子仍被葉綠素大量吸收，但量子產(chǎn)額急劇下降，這種現(xiàn)象稱紅降現(xiàn)象。雙光增益效應(yīng)：又稱愛默生效應(yīng)，用波長大于685nm照射植物時，如果同時補充紅光（650nm），則量子產(chǎn)額大增，超過兩種光單用的總和。這一兩種波長光促進光合效率的現(xiàn)象雙光增益效應(yīng)。 量子產(chǎn)額：吸收一個光量子后放出的O2分子數(shù)或固定的CO2分子數(shù)。1個光量子能固定1/8個CO2.光系統(tǒng)：類囊體膜上具有光電轉(zhuǎn)換、電子傳遞等功能的復(fù)合體系稱為光系統(tǒng)。在高等植物中有兩種光系統(tǒng)，即光系統(tǒng)I（PSI)和光系統(tǒng)II(PSII)。PSII:顆粒較大，P680,吸收短波紅光，水光解放氧，電子

18、傳向PSI。PSI : 顆粒較小，P700,吸收長波紅光，從PSII接受電子，電子傳向NADP+。希爾反應(yīng)：水裂解放氧是Hill發(fā)現(xiàn)的，故稱為希爾反應(yīng)，即離體葉綠體光下進行水分解并放出氧氣的反應(yīng)。（在光照下，離體葉綠素類囊體能將含有高鐵的化合物，例如高鐵氰化物，還原為低鐵化合物并釋放氧。）放氧復(fù)合體(OEC) :位于PSII的類囊體腔膜表面，由多肽及與放氧有關(guān)的錳復(fù)合物、氯和鈣離子組成。非循環(huán)電子傳遞：水光解產(chǎn)生的電子由PSII傳向PSI最后傳給NADP+，傳遞途徑是單方向開放式的。循環(huán)式電子傳遞：在光驅(qū)動下電子由P700傳到Fd后，不傳向NADP+而是傳到Cytb，再經(jīng)PC回到P700，傳遞

19、途徑是個閉合的回路，故稱其為循環(huán)電子傳遞。 光合鏈：在類囊體膜上的PSII和PSI兩個光系統(tǒng)間一系列相互銜接的電子和質(zhì)子傳遞系統(tǒng)稱為光合鏈。其組成主要有：質(zhì)體醌（Pq）、細胞色素（cyt b 、cyt f）、質(zhì)體藍素（PC）、鐵氧還蛋白（Fd）、輔酶II（ NADP+）、PSII和PSI等。光合磷酸化：葉綠體（或載色體）在光下把無機磷酸和ADP轉(zhuǎn)化成ATP的過程稱為光合磷酸化。分為循環(huán)式光合磷酸化和非循環(huán)式光合磷酸化：經(jīng)循環(huán)式電子傳遞過程進行的光合磷酸化稱為循環(huán)式光合磷酸化；經(jīng)非循環(huán)式電子傳遞過程所進行的光合磷酸化便稱為非循環(huán)式光合磷酸化。非循環(huán)式光合磷酸化：OEC處水裂解后，把氫離子釋放到類

20、囊體腔內(nèi)，把電子傳遞到PSII，電子在光合電子傳遞鏈中傳遞，伴隨著類囊體外側(cè)的氫離子轉(zhuǎn)移到腔內(nèi)，由此形成了跨膜的氫離子濃度差，引起了ATP的形成，與此同時，把電子傳遞到PSI去，進一步提高了能位，而使氫離子還原NADP+為NADPH，此外還放出氧。2ADP+2Pi+2NADP+2H2O 光 2ATP+2NADPH+O2循環(huán)光合磷酸化：PSI產(chǎn)生的電子經(jīng)過一些傳遞體傳遞后，伴隨著形成腔內(nèi)外氫離子濃度差，只引起ATP的形成，而不放氧，也無NADP+還原反應(yīng)。醌循環(huán) （質(zhì)體氫醌循環(huán) ，PQ循環(huán)）：PSII的Q接受電子和質(zhì)子，形成PQH2，PQH2擴散到Cytb6f的類囊體腔側(cè)的氧化還原部位，將2個H

21、+釋放到腔內(nèi)，第一個PQH2的1個電子經(jīng)直線電子傳遞鏈Fe-Cytf-PC,另1個電子經(jīng)Cytb6f循環(huán)途徑傳到類囊體基質(zhì)側(cè)的氧化還原部位；第二個PQH2的1個電子也是經(jīng)過直線傳遞鏈，另1個電子則傳至Cytb6f再與H+及PQ結(jié)合，形成PQH2，傳回PQH2庫。（PQ是電子、 H+雙傳遞體，它伴隨電子傳遞，把H+從類囊體膜外帶至膜內(nèi)，連同水分解產(chǎn)生的H+一起建立類囊體內(nèi)外的H+電化學勢差，并以此推動ATP生成。）同化力：光反應(yīng)所生成的 ATP和NADPH+H+釋放到葉綠體基質(zhì)中后用于CO2的還原固定，故將其稱為同化力。卡爾文循環(huán)：又稱C3 途徑和還原戊糖磷酸途徑（RPPP)，卡爾文循環(huán)為固定二

22、氧化碳最基本的途徑，可分為三個階段：羧化階段、還原階段、更新階段。光呼吸：植物的綠色細胞依賴光照，吸收氧氣和放出二氧化碳的過程，光呼吸過程中幾種重要化合物如乙醇酸、乙醛酸、甘氨酸等都是二碳化合物，又稱C2環(huán)。光合速率： 植物通過光合作用單位時間單位葉片面積固定CO2或放出O2的量，或者積累干物質(zhì)的量。 molCO2 m- 2 s-1或mgCO2 dm- 2 h-1真正光合作用=表觀光合作用+呼吸作用+光呼吸光飽和點：光照達某一強度時，光強繼續(xù)增加而光合速率不變，這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象，此時的光照強度便稱為光飽和點 。光補償點：光合固定CO2 的速率和呼吸釋放CO2的速率相等時的光強度CO2飽和

23、點：光照強度一定時,光合速率隨CO2濃度增大而增加，當CO2濃度增大到一定程度時，光合速率達最大值，此時繼續(xù)增大CO2濃度光合速率不變，這時環(huán)境中CO2濃度為CO2飽和點。與光強有關(guān)。CO2補償點：光合固定CO2的速度與呼吸釋放CO2的速度相等時，環(huán)境中CO2的濃度稱為CO2補償點。與光強、溫度有關(guān)。光抑制:光能超過光合系統(tǒng)所能利用的數(shù)量時，光合功能下降，這個現(xiàn)象叫做。光能利用率：植物光合作用所積累的有機物所含的能量，占照射在單位地面上的日光能量的比率。植物的光能利用率約為5%填空：1.葉綠素兩個最大吸收峰 430450nm藍紫光和640660nm 紅光類胡蘿卜素 吸收峰在藍紫光區(qū)不吸收紅光。

24、葉綠素a呈現(xiàn)藍綠色，葉綠素b呈現(xiàn)黃綠色2.影響葉綠素形成的條件：光 、 溫度 、 礦質(zhì)元素3.葉綠素的生物合成（原卟啉IX形成亞鐵血紅素和葉綠素的分水嶺）光的吸收、電子傳遞與光合磷酸化、碳同化4. 植物葉片呈現(xiàn)的顏色是各種色素的綜合表現(xiàn)。5. 正常情況下，綠色的葉綠素比黃色的類胡蘿卜素多，葉子呈綠色；秋天，葉綠素易降解，數(shù)量減少，類胡蘿卜素穩(wěn)定，葉子呈黃色；紅葉是因為可溶性糖增多，形成較多的花色素苷（紅色）。6.7. PSII由PSII反應(yīng)中心、捕光復(fù)合體II和放氧復(fù)合體等亞單位組成。8. PSI核心復(fù)合體由反應(yīng)中心色素P700、電子受體和PSI捕光復(fù)合體組成。9. 類囊體膜上的四種功能復(fù)合體

25、：PSII復(fù)合體、PSI復(fù)合體、細胞色素b6-f復(fù)合體、ATP合酶（酶復(fù)合體）。10. 光合電子傳遞途徑包括:非環(huán)式電子傳遞、環(huán)式電子傳遞、假環(huán)式電子傳遞。11. 光合作用電子傳遞途徑（Z方案）12. 光合磷酸化和氧化磷酸化13. 光合磷酸化機制：化學滲透學說14. 放氧機制的證明：閃光實驗15. 放氧機制模型： OEC模型，水氧化鐘模型。 根據(jù)閃光實驗提出。OEC每次閃光積累一個正電荷4次后帶4個正電荷可氧化2分子水釋放一分子氧。按氧化順序可將OEC分成不同氧化狀態(tài)：So、S1、S2、S3、S4，其中So和S1穩(wěn)定，S2、S3暗中退回到S1，S4不穩(wěn)定使水分解后回到So。因此暗置后3/4 S

26、1、1/4 So，所以閃光 3次后放氧最多。16.高等植物固定二氧化碳的生化途徑有卡爾文循環(huán)、C4途徑和景天酸代謝途徑。卡爾文循環(huán)為最基本的途徑，只有具有此途徑才具備合成淀粉等產(chǎn)物的能力，其他兩條途徑只能起到固定、轉(zhuǎn)運二氧化碳的作用，不能形成淀粉等產(chǎn)物。17. C4途徑的三種類型18. 請用生理學角度，相比較高粱和大豆產(chǎn)量的生理？19. 請你列舉幾種區(qū)別C3、C4植物的方法？ 1.葉片花環(huán)狀結(jié)構(gòu)，I2- KI染色，C4有一圈被染 2.羧化酶活性 3.二氧化碳補償點 4.光呼吸 5.光飽和點 20. 光合特性：光合速率、光合色素、光合產(chǎn)物（可溶性糖）、葉綠素熒光、環(huán)境（光、二氧化碳）21. 淀粉

27、在葉綠體中、淀粉體（己糖途徑、蔗糖合酶-ADPG途徑）中合成。22. 蔗糖在胞質(zhì)溶膠中合成，在葉綠體中合成的丙糖磷酸，通過磷酸轉(zhuǎn)運體運行到胞質(zhì)溶膠，在各種酶的作用下形成蔗糖，并釋放出Pi，Pi通過磷酸轉(zhuǎn)運體進入葉綠體。23. 為什么施磷肥甜？（雞糞中含磷多） 丙糖磷酸是光合作用合成的最初糖類，也是光合產(chǎn)物從葉綠體運輸?shù)郊毎|(zhì)的主要形式，它既可以形成淀粉，暫時儲存在葉綠體中，又可以被運到胞質(zhì)溶膠中合成蔗糖，蔗糖又可以運到非光合組織中去。因此，在葉綠體里的淀粉合成和在胞質(zhì)溶膠中的蔗糖合成呈競爭反應(yīng)。當胞質(zhì)溶膠中的Pi濃度降低時，就限制丙糖磷酸從葉綠體運出，這就促進了淀粉在葉綠體中的形成。相反，胞質(zhì)

28、溶膠中Pi濃度高時，葉綠體的丙糖磷酸與胞質(zhì)溶膠中的Pi交換，輸出到胞質(zhì)溶膠中合成蔗糖。24. 淀粉合成調(diào)節(jié)：ADPG焦磷酸化酶是調(diào)節(jié)淀粉生物合成途徑的主要酶，其活性被3-磷酸甘油酸活化，被Pi抑制。白天，光合作用形成較多的3-磷酸甘油酸，與ADPG焦磷酸化酶結(jié)合后，催化形成淀粉，晚上，光合磷酸化停止，積累在葉綠體里的Pi濃度便升高，抑制淀粉的形成。因此，白天合成淀粉活躍，夜晚抑制淀粉合成，轉(zhuǎn)而合成蔗糖。25. 整個乙醇酸途徑中，氧氣的吸收發(fā)生于葉綠體和過氧化物酶體，二氧化碳的放出發(fā)生于線粒體，因此，乙醇酸途徑是在葉綠體、過氧化物酶體和線粒體三種細胞器的協(xié)同參與下完成。26. 光呼吸的調(diào)節(jié)：二氧

29、化碳抑制光呼吸而促進光合作用，氧氣抑制光合作用而促進光呼吸，實質(zhì)是氧氣和二氧化碳對RuBP的競爭。27.光呼吸可能的生理功能?（光呼吸是由Rubisco的雙重性所決定，不可避免。在現(xiàn)在的大氣條件下該酶的羧化/ 加氧活力比一般為3/1。） 回收碳減少損失。Rubisco同時具有羧化和加氧的功能，在有氧條件下，光呼吸雖然損失一些有機碳，但通過C2循環(huán)可回收75%的C，避免損失過多（2分子乙醇酸經(jīng)光呼吸途徑轉(zhuǎn)化成1分子PGA，釋放出1分子CO2，可回收3/4的C）。保護光合器官。在干旱或高輻射期間，氣孔關(guān)閉，二氧化碳不能進入，產(chǎn)生光抑制，此時，光呼吸釋放二氧化碳，消耗多余能量，對光合器官起保護作用，

30、避免產(chǎn)生光抑制（CO2降低時，NADPH積累，高能電子傳給O2形成超氧負離子， 或形成其他自由基，導(dǎo)致光氧化傷害。光呼吸消耗NADPH并釋放CO2減少由基的形成）。對N代謝可能有利。28. 為什么說在生理上，C4植物一般比C3植物光合作用強？1、 C4植物的PEP激酶活性較強： 卡爾文循環(huán)中的二氧化碳固定是通過Rubisco的羧化作用來實現(xiàn)的，而C4途徑是通過PEP羧激酶催化來完成的，PEP羧激酶對二氧化碳的親和力比Rubisco大很多，由于，PEP羧激酶對二氧化碳的親和力大，所以，C4植物能利用低濃度的二氧化碳，因此，C4植物的光合速率比C3植物快很多，尤其是低濃度二氧化碳環(huán)境下，相差更是懸

31、殊。2、 C4植物光呼吸很弱：C4植物的PEP羧激酶活性較強，加之C4酸是由葉肉細胞進入維管束鞘，這種酶起到了一個“CO2泵”的作用，增加了維管束鞘細胞的CO2/02比率，改變Rubisco的作用方向，羧化大于加氧，由于 C4植物的“CO2泵”的作用，C4植物在光照下只產(chǎn)生少量的乙醇酸，光呼吸非常低。另外，光呼吸在維管束鞘放出的二氧化碳，很快被葉肉細胞再次吸收利用，不易漏出。C4植物：低補償性植物/非光呼吸植物/低光呼吸植物C3植物：高補償性植物/光呼吸植物/高光呼吸植物29. C4植物通過PEP羧激酶固定二氧化碳生成的C4酸轉(zhuǎn)移到維管束鞘細胞中，放出二氧化碳，參與卡爾文循環(huán)，形成糖類，所以，

32、只有維管束鞘薄壁細胞內(nèi)形成淀粉，葉肉細胞沒有。而C3植物僅有葉肉細胞中含有葉綠體，整個光合作用都是在葉肉細胞中進行，淀粉只是積累在葉肉細胞，維管束鞘薄壁細胞不積存。30. 光合作用的進化：細菌光合、綠色植物光合、化能合成31. 影響光合作用的因素：1、 外界條件：（一）光照 光輻射 光強：陽生植物光飽和點>陰生植物，陰生植物能強烈利用藍紫光，遮陰處生長 光補償點在實踐中的意義：間作套作作物種類的搭配；林帶樹種的配置； 間苗、修剪、采伐程度；冬季溫室栽培蔬菜。 光質(zhì) 菜豆：紅橙光最佳， 藍光次之，綠光最差。陰天藍綠光多，樹下綠光多。 水上層綠藻吸收紅光，下層紅藻吸收藍綠光。（2） 二氧化碳

33、 光強與CO2的關(guān)系：協(xié)同效應(yīng) 生產(chǎn)上的措施：施CO2肥、通風等。（3） 溫度： 光合溫度曲線：鐘罩型，C3，C4植物不同。 高溫對光合速率的影響：破壞葉綠體結(jié)構(gòu)、酶失活、失水、 呼吸上升、氣孔關(guān)閉（4） 礦物質(zhì)：直接或間接作用（5） 水分： 光合需水僅占植物吸水的1以下。 對光合作用主要是間接影響。 缺水光合速率下降：氣孔關(guān)閉， CO2擴散受阻，糖水解堆積，產(chǎn)物輸出受阻，午休現(xiàn) 象。嚴重缺水時光合結(jié)構(gòu)破壞，電子傳遞、光合磷酸化解偶聯(lián)。永久萎蔫后發(fā)生不可 逆?zhèn)Γ購?fù)水恢復(fù)慢。（6） 氧氣 21的氧對C3植物的光合作用有抑制作用，達3350對C4植物幾乎不抑制。原因是：提高光呼吸、氧與NADP

34、+競爭電子減少同化力、形成自由基破壞光合膜、光合色素等。（7） 光合速率的日變化： 隨光強、溫度變化而變化。午休現(xiàn)象：水分供應(yīng)緊張，空氣濕度降低，部分氣孔關(guān)閉，同時也由光合作用的光抑制所致。2、 內(nèi)部因素對光合速率的影響（1） 不同部位： 葉綠素含量高，光合速率高。一般：葉片葉鞘穗軸節(jié)間潁殼（2） 不同生育時期：營養(yǎng)生長中期最強，末期下降。與葉齡相關(guān)。32. 提高光能利用率的途徑 1、延長光合時間：提高復(fù)種指數(shù)、補充人工光照 2、增加光合面積：合理密植、株型育種 3、加強光合效率：增加二氧化碳濃度、降低光呼吸、高光效育種33. 生物產(chǎn)量=光合面積×光合速率×光合時間-光合產(chǎn)

35、物的消耗 經(jīng)濟產(chǎn)量=（光合面積×光合速率×光合時間-光合產(chǎn)物的消耗）×經(jīng)濟系數(shù) 經(jīng)濟系數(shù)=經(jīng)濟產(chǎn)量÷生物產(chǎn)量 水稻為0.5左右；薯類為0.70.85；棉花為0.20.5；煙草為0.60.7；大豆為0.2第二篇：植物體內(nèi)物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)變第4章 :植物的呼吸作用呼吸作用：生物體內(nèi)的有機物質(zhì)，通過氧化還原而產(chǎn)生二氧化碳同時釋放氧氣的過程，分為有氧呼吸和無氧呼吸。生理意義：1、供應(yīng)能量 熱能、ATP 2、物質(zhì)轉(zhuǎn)化 丙酮酸、已酰輔酶A、酮戊二酸呼吸作用場所：細胞質(zhì)（基質(zhì)）：糖酵解、戊糖磷酸途徑線粒體： 三羧酸循環(huán)、生物氧化氧化磷酸化：指線粒體中NADH上的一對電子

36、被傳遞到O2時，推動ADP磷酸化形成ATP的作用。 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，由于這類酶所起的作用在生物氧化的末端，故稱為末端氧化酶。抗氰呼吸：在氰化物的存在下，某些植物呼吸不受抑制，這種呼吸稱為抗氰呼吸，抗氰呼吸電子傳遞途徑與正常的NADH電子傳遞途徑交替進行，因此又稱交替呼吸途徑。巴斯德效應(yīng)：氧可以降低分解糖代謝和減少糖酵解產(chǎn)物積累，這種現(xiàn)象。呼吸商（R.Q.）：呼吸系數(shù)，是表示呼吸底物性質(zhì)和氧氣供應(yīng)狀態(tài)的一種指標。它等于植物組織在一定時間內(nèi)，放出CO2的摩爾數(shù)與吸收O2的摩爾數(shù)之比。 末端氧化酶的多樣性和生物學意義：1、 線粒體上

37、的末端氧化酶：（能活化分子氧并生成ATP)1. 細胞色素c氧化酶 是植物體內(nèi)最主要的末端氧化酶，承擔細胞內(nèi)約80%的耗氧量，與氧的親和力極高，易受氰化物、一氧化碳和疊氮化物的抑制。2. 交替氧化酶 抗氰呼吸的末端氧化酶，可把電子傳給氧，抗氰呼吸的生理意義：1.利于傳粉2.能量溢流3.增強抗逆性2、 線粒體外的末端氧化酶：（不產(chǎn)生ATP）1. 酚氧化酶：單酚氧化酶（酪氨酸酶）和多酚氧化酶（兒茶酚氧化酶） 當細胞受輕微破壞時或組織衰老，細胞結(jié)構(gòu)有些解體時，酚氧化酶和底物（酚）接觸，發(fā)生反應(yīng)，將酚氧化成棕褐色的醌。醌對微生物有毒，可防止植物感染。 馬鈴薯塊莖、蘋果果實以及茶葉、煙葉的氧化酶主要是多酚

38、氧化酶。馬鈴薯塊莖、蘋果、梨削皮或受傷后出現(xiàn)褐色，鴨梨黑心病以及荔枝摘下時間過久，果皮變?yōu)榘岛稚?，是酚氧化酶作用的結(jié)果。制茶、烤煙。2. 抗壞血酸氧化酶含銅、蔬菜和果實較多。與受精過程有關(guān)，有利于胚珠的發(fā)育。3. 乙醇酸氧化酶體系黃素氧化酶（黃酶），不含有金屬離子，存在于過氧化物酶體中，催化乙醇酸氧化為乙醛酸，并產(chǎn)生過氧化氫，該酶與氧的親和力極低，不受氰化物和一氧化碳抑制。參與脂肪酸的氧化分解。呼吸作用的兩個指標：呼吸速率和呼吸商影響呼吸作用的因素：1、 內(nèi)部因素：1.代謝狀態(tài)2.生育時期2、 外界條件：1.溫度2.氧氣3.二氧化碳4.機械損傷消失點：隨著氧濃度增加， 無氧呼吸逐漸減弱直至消失

39、。無氧呼吸停止進行時的最低氧含量（氧分壓）稱為消失點。飽和點：當氧濃度增大到一定程度后， 呼吸作用便不再隨之增強，這一氧濃度（氧分壓）稱為氧飽和點。第5章 ：植物體內(nèi)有機物的代謝次生代謝物：植物體內(nèi)有很多有機物，如萜類、酚類和生物堿等，都是由糖類等有機物次生代謝衍生出來的物質(zhì)，稱為次生代謝物。次生代謝物貯存在液泡或細胞壁中，是代謝的終產(chǎn)物，除極少數(shù)之外，大部分不再參加代謝活動。莽草酸途徑 丙二酸途徑 甲羥戊酸途徑 甲基赤蘚糖磷酸途徑植物的次生代謝物分為：萜類、酚類和含氮次生化合物核苷酸的核糖來源于戊糖磷酸代謝，堿基來源于氨基酸及其代謝產(chǎn)物萜類由異戊二烯組成。根據(jù)異戊二烯數(shù)目分類，分為單萜、倍半

40、萜、雙萜、三萜、四萜和多萜。第六章：植物體內(nèi)有機物質(zhì)的運輸運輸途徑的研究方法及結(jié)論環(huán)割法：是將樹干上的一圈樹皮（韌皮部）剝?nèi)ザＡ魳涓桑举|(zhì)部）的一種處理方法。（對草本植物可用水蒸汽或熱蠟殺死韌皮部活細胞。也可切斷木質(zhì)部而保留韌皮部。）證明有機物運輸是由韌皮部擔任的標記物示蹤法：1、染料或熒光染料：早期使用 2、放射性同位素或穩(wěn)定同位素化合物標記： 32P、35S、45Ca、42K、3H、14C、11C、18O、15N、13C等。 標記方法：葉片飼喂14CO2；溶液滲入；根部飼喂。 3、隔離法：木質(zhì)部與韌皮部隔離放射性示蹤元素實驗：韌皮部內(nèi)的物質(zhì)可同時作雙向運輸，同化產(chǎn)物也可以橫向運輸，但正常

41、情況下其量甚微，只有當縱向運輸受阻時，橫向運輸才加強。運輸途徑：1.鹽和無機物由木質(zhì)部向上 運輸； 2.有機物由韌皮部向上或向下運輸； 3.含氮有機化合物可經(jīng)木質(zhì)部或韌皮部向上運輸； 4.春季展葉前， 糖類等有機物可經(jīng)木質(zhì)部向上運輸； 5.組織與組織之間物質(zhì)可通過被動或主動方式側(cè)向運輸。：運輸速率：（一）表示方法1. 速度：被運輸?shù)奈镔|(zhì)在單位時間內(nèi)移動的距離。2. 集運速率：單位時間內(nèi)單位篩管截面積上通過物質(zhì)的量。（二） 測定方法：1. 通過測定某一庫器官在一定時間內(nèi)增加的干重來計算運輸速度。2. 放射性同位素法測定。（三）速率：大約在30150cm h-1范圍內(nèi)變動，比簡單擴散速度快得多。研

42、究有機物溶質(zhì)種類較理想的方法是：利用蚜蟲的吻刺法收集韌皮部的汁液。韌皮部運輸?shù)闹饕撬?，溶解許多糖類，除乙烯外，其他四大類激素都有。研究方法： 損傷溢泌法：主要缺點是所收集的汁液并不是真正純的被運輸?shù)奈镔|(zhì)組分。蚜蟲口針法：利用蚜蟲口器刺入單個篩管分子，收集溢泌的方法。 主要缺點是需要高技巧。韌皮部汁液中最主要的溶質(zhì)是小分子非還原糖及糖 醇，蔗糖、棉籽糖、水蘇糖、甘露醇、山梨醇等。含氮化合物幾乎全是有機形式，主要是氨基酸和酰胺，特別是Glu/Gln,Asp/Asn。無機離子主要是K+。P-蛋白：即韌皮部蛋白。只在雙子葉植物和少數(shù)單子葉植物中存在其作用可能是篩管分子受損時堵塞篩孔，以防止汁液外流。韌皮部裝載：光合產(chǎn)物從葉肉細胞的葉綠體轉(zhuǎn)移到的篩管分子伴胞復(fù)合體的整個過程。也是指被運輸?shù)奈镔|(zhì)有選擇地和主動地進入源端篩管的過程。韌皮部裝載需要經(jīng)過幾個步驟：1 白天TP運出葉綠體到細胞液中并轉(zhuǎn)化為蔗糖。 晚上貯藏淀粉以麥芽糖形式離開葉綠體并形成蔗糖。2 蔗糖從葉肉細胞移動到最小葉脈附近，23個細胞。短距離運輸：同化產(chǎn)物在細胞間的運輸3 蔗糖主動轉(zhuǎn)運到篩管分子中（篩分子裝載） 長距離運輸：同化產(chǎn)物經(jīng)過