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文檔簡介

1、光合作用專題講義基質(zhì)類囊體:貫穿在基粒I光合作用專題講義桂林中學(xué)唐海萍競賽要求光合作用的概念及其重大意義光合作用的場(chǎng)所和光合色素光合作用的全過程(光系統(tǒng)I和光系統(tǒng)II)4.C3和C4植物的比較(光呼吸)外界條件對(duì)光合作用的影響(飽和點(diǎn)、補(bǔ)償點(diǎn))光合作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用知識(shí)梳理一光合作用概述葉綠體腐膜1基質(zhì)(分布與暗反應(yīng)有關(guān)的酶,暗反應(yīng)1.葉綠體基粗分布與光后府右米鮒瞞和任譽(yù).類囊體:葉綠體中由許多 基粒類囊體:組成基粒的?2.光合色素分布:類囊體膜(光合膜) 種類及作用 、葉綠素(3):葉綠素b (3:1),吸收、傳遞光能,少數(shù)葉綠素a能轉(zhuǎn)換光能。主要吸收藍(lán)紫光和紅橙光 、類胡蘿卜素(

2、1):胡蘿卜素和葉黃素(2:1), 吸收、傳遞光能。主要吸收藍(lán)紫光 、藻膽素:常結(jié)合成藻膽蛋白。主要有藻紅蛋白、藻藍(lán)蛋白、別藻藍(lán)蛋白三類。 作用:吸收傳遞光能。僅存在藻類。應(yīng)注意吸收光譜只說明光合色素吸收的光 段,不能進(jìn)一步說明這些被吸收的光段在光合作用中的效率,要了解各被吸收光段的效率還需研 究光合作用的作用光譜,即不同波長光作用下的 光合效率稱為作用光譜。熒光現(xiàn)象:葉綠素溶液在透射光下呈綠色,而在反射光下呈紅色的現(xiàn)象。磷光現(xiàn)象:葉綠素在去掉光源后,還能繼續(xù)輻射出極微弱的紅光(用精密儀器測(cè)知)的現(xiàn)象。呈態(tài)第二單線態(tài) 第一單線態(tài)色秦 分子對(duì)光能 的吸收janfeM的轉(zhuǎn)亜示意圖熒光現(xiàn)象和磷光現(xiàn)象

3、圖示3、光合過程光反應(yīng)暗反應(yīng)三個(gè)1、原初2、電子傳遞和3、碳同化階段反應(yīng)光合磷酸化能量 轉(zhuǎn)變光能f 電能電能一活躍化 學(xué)能活躍化學(xué)能一 穩(wěn)定化學(xué)能貯能 物質(zhì)量子十 電子ATP、NADPH糖類(磷酸丙 糖)轉(zhuǎn)變部位類囊體片層類囊體片層葉綠體基質(zhì)光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換原初反應(yīng):為光合作用最初的反應(yīng),它包括 光合色素對(duì)光能的吸收、傳遞以及將光能轉(zhuǎn)換為 電能的具體過程(圖51)。光子閔r_1 百劃!右囲由忍附:參加原初反應(yīng)的色素反應(yīng)中心色素(“陷阱”色素):具光化學(xué)活性, 2作用捕獲光能,將光能轉(zhuǎn)換為電能。(1)按功罷分:少數(shù)特殊狀光合單位:每吸收與傳遞1個(gè)光子到反應(yīng)中心完成光化* 反應(yīng)所需起協(xié)同作用

4、的色素分子。包括聚光色素系鄉(xiāng) 和光合反應(yīng)中心兩部分。所以光合單位又定義為:鄉(xiāng) 合于類囊體膜上能完成光化學(xué)反應(yīng)的最小結(jié)構(gòu)的T能單位。原初反應(yīng)的基本過程:聚光色素分子吸收光能本身被菠 發(fā)。光能由聚光色素分子傳遞到作用中心色素分子。彳 用中心色素分子被激發(fā)成激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)作用中心色素夕 子將電子傳遞給原初電子受體。失去了一個(gè)電子的作用耳 心色素分子從原初電子供體獲得一個(gè)電子,色素分子恢復(fù)龍 狀。該過程可表示為:D-P-A jDP+A,D+ePeADP- A為光系統(tǒng)或反應(yīng)中心Donor (原初電子供體) pigment (作用中心色素) Acceptor (原初電子受體)注意:高等植物的最終電子供體是

5、水,最終 電子受體是NADP+o這一氧化還原反應(yīng)(光化學(xué)反應(yīng))的完成, 實(shí)現(xiàn)了將光能轉(zhuǎn)化為電能。二、電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能光系統(tǒng):指色素和蛋白質(zhì)及其他物質(zhì)的復(fù)合體, 呈顆粒狀,存在于類囊體膜上。每一系統(tǒng)包含 250-400個(gè)葉綠素和其他色素分子。分光系統(tǒng)I 和光系統(tǒng)II, 2個(gè)光系統(tǒng)之間有電子傳遞鏈相連 接。光系統(tǒng)I (PSI):作用中心色素為P700, P700被激 發(fā)后的主要特點(diǎn)是把電子供給Fd (鐵氧還蛋白),在NADP+還原酶的參與下,F(xiàn)d把NADP+還原成NADPH。PSI的光化學(xué)反應(yīng) 是長波長反應(yīng)。光系統(tǒng)II (PSII):作用中心色素為P680, P680被激發(fā)后的主要特點(diǎn),電子

6、供給pheo(去鎂葉綠素),引起水 的光解和放氧,并把從水分子中奪取的電子傳給PSI兩個(gè)光化學(xué)反應(yīng)的關(guān)系可用下式來表示:NADPH+H*+ 0 計(jì) 2H*HADP* PQ (釀、質(zhì)體釀)Fd (鐵氧還蛋白)光合電子傳遞的類型:非環(huán)式電子傳遞;環(huán)式 電子傳遞;假環(huán)式電子傳遞。光合磷酸化:葉綠體在光下把無機(jī)磷酸和ADP轉(zhuǎn)化為ATP,形成高能磷酸鍵的過程。光合磷酸化與光合電子傳遞相偶聯(lián),同樣分為三種類型:即非環(huán)式光合磷酸化;環(huán)式光合磷酸化;假環(huán)式 光合磷酸化。光合磷酸化的機(jī)理:化學(xué)滲透學(xué)說,即在光合電子傳遞體中,PQ 經(jīng)穿梭在傳遞電子的同時(shí),把膜外基質(zhì)中的H+ 轉(zhuǎn)運(yùn)至類囊體膜內(nèi);PSII光解水時(shí)在膜

7、內(nèi)釋放 外H+濃度降低。這樣膜內(nèi)外存在H+濃度差(AH+;PS I引起NADP+的還原時(shí),進(jìn)步引起膜pH),同時(shí)膜內(nèi)外電荷呈現(xiàn)“內(nèi)正外負(fù)”,弓|起電位差(A)。A pH和合稱質(zhì)子動(dòng)力勢(shì)。H+順 著濃度梯度返回膜外時(shí)釋放能量,在ATP酶催 化下,偶聯(lián)ATP合成。(3)活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能碳同化:植物利用光反應(yīng)中形成的NADPH和ATP將CO2轉(zhuǎn)化成 穩(wěn)定的碳水化合物的過程,稱為CO2同化或碳同化。碳同化的途徑:1、卡爾文循環(huán)(基本途徑、又稱C3途徑,還原戊糖磷酸途徑(RPPP)竣化階段:1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)十 CO2-3-磷酸甘油酸還原階段:3-磷酸甘油酸(ATP) -1,

8、3- 二磷酸甘油酸(NADPH) 3.磷酸甘油醛再生階段:3-磷酸甘油醛-6-磷酸果糖一 5-磷酸核酮糖-RuBPC3途徑的總反應(yīng)式:3CO2+5H2O+3RuBP+9ATP+6NADPH FGAld+6NADF+9ADP+9Pi可見,要產(chǎn)生lmolPGAId (磷酸丙糖分子) 需要消耗 3mol CO2, 9mol ATP 和 6mol NADPHoPGALd (磷酸丙糖分子)于葉綠體中形成 淀粉,或在細(xì)胞質(zhì)中轉(zhuǎn)變?yōu)檎崽恰?、C4途徑(又叫Hatch-Slack途徑):如甘蔗、 玉米、高梁等固定CO2的新途徑(光合效率高):CO2+ 磷酸烯酸式丙酮酸(PEP)草酰乙酸(C4)必須進(jìn)行卡爾文循

9、環(huán)(在維管束鞘細(xì)胞中進(jìn) 行)3、景天酸代謝(CAM,景天、落地生根)植物晚間固定CO2 (PEP)附: 光呼吸(綠色植物在光照條件下吸收氧氣,放出CO2) C3C4 (不利積累有機(jī)物) 二.影響光合作用的因素(1)外部因素:()光照 1、光強(qiáng)度比聲度-死伶速爭曲絨極式圏光補(bǔ)償點(diǎn):當(dāng)葉片的光合速率與呼吸速率相等(凈光合速率為零)時(shí)的光照強(qiáng)度。光飽和點(diǎn):在一定條件下,使光合速率達(dá)到 最大時(shí)的光照強(qiáng)度。出現(xiàn)光飽和點(diǎn)的原因:強(qiáng)光下暗反應(yīng)跟不上光反應(yīng)從而限制了光合速率O一般來說,光補(bǔ)償點(diǎn)高的植物其光飽和點(diǎn)也 高。如,草本植物的光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)木本 植物;陽生植物的陰生植物;C4植物的C3植 物。光補(bǔ)償

10、點(diǎn)低的植物較耐蔭,適于和光補(bǔ)償點(diǎn) 高的植物間作。如豆類與玉米間作。光抑制:光能過剩導(dǎo)致光合效率降低的現(xiàn)象 稱為光合作用的光抑制。光抑制現(xiàn)象在自然條件下是經(jīng)常發(fā)生的,因 為晴天中午的光強(qiáng)往往超過植物的光飽和點(diǎn),如 果強(qiáng)光與其它不良環(huán)境(如高溫、低溫、干旱等) 同時(shí)存在,光抑制現(xiàn)象更為嚴(yán)重。B)光質(zhì)對(duì)光合作用有效的是可見光。紅光下,光合 效率高;藍(lán)紫光次之;綠光的效果最差。紅光有 利于碳水化合物的形成,藍(lán)紫光有利于蛋白的形 成。(二)CO21. co?光合曲線%Mi=LB5K 血題用 350S細(xì)胞間隙CO2體積分tt/10CQ -光合曲線模式圖CO2補(bǔ)償點(diǎn):當(dāng)光合速率與呼吸速率相等 時(shí),外界環(huán)境中

11、的CO2濃度即為補(bǔ)償點(diǎn)。CO2飽和點(diǎn):當(dāng)光合速率開始達(dá)到最大值 (Pm)時(shí)的CO2濃度被稱為CO2飽和點(diǎn)。c4植物 的CO2卜償點(diǎn)和CC2飽和點(diǎn) 均低于C:3植物。b.光價(jià)saFf 曲阿淳co, MHr :Cm 植期為 TiclmruTiiu bula/foiiu 1 C 槓 臨 為 Jarr titvaricaUi凡是能提高CO2濃度差和減少阻力的因素都可促進(jìn)CO2流通從而提高光合速率。如改善 作物群體結(jié)構(gòu),加強(qiáng)通風(fēng),增施CO2肥料等。溫度光合作用有溫度三基點(diǎn),即光合作用的最 低、最適和最高溫度。低溫抑制光合的原因主要 是低溫導(dǎo)致膜脂相變,葉綠體超微結(jié)構(gòu)破壞以及 酶的鈍化。高溫會(huì)引起膜脂和酶

12、蛋白的熱變性,hir=iIll加強(qiáng)光呼吸和暗呼吸。在一定溫度范圍內(nèi),晝夜 溫差大,有利于光合產(chǎn)物積累。水水分缺乏主要是間接的影響光合作用,具體 地說,缺水使氣孔關(guān)閉,影響二氧化碳進(jìn)入葉內(nèi); 使光合產(chǎn)物輸出減慢;使光合機(jī)構(gòu)受損;光合面 積減少。水分過多也會(huì)影響光合作用。土壤水分 過多時(shí),通氣狀況不良,根系活力下降,間接影 響光合作用。礦質(zhì)營養(yǎng)直接或間接影響光合作用。N、P、S、Mg 是葉綠體結(jié)構(gòu)中組成葉綠素、蛋白質(zhì)和片層膜的成分;Cu、Fe是電子傳遞體的重要成分;Pi是ATP、NADPH以及光合碳還原循環(huán)中許多中間 產(chǎn)物的成分;Mn、CI是光合放氧的必需因子; K、Ca對(duì)氣孔開閉和同化物運(yùn)輸具有

13、調(diào)節(jié)作用。因此,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理施肥的增產(chǎn)作用,是靠調(diào) 節(jié)植物的光合作用而間接實(shí)現(xiàn)的。光合作用的日變化 引起光合“午睡,啲原因:大氣干旱和土壤干旱(引起氣孔導(dǎo)度下降);CO2濃度降低,光合 產(chǎn)物淀粉等來不及運(yùn)走,反饋抑制光合作用。光 呼吸增強(qiáng)。光合“午休”造成的損失可達(dá)光合生產(chǎn) 的30%以上。(2)內(nèi)部因素:不同部位以葉齡為例:幼葉凈光合速率低,需要功能 葉片輸入同化物;葉片全展后,光合速率達(dá)最大 能期);葉片衰老后,光合速率下降。值(葉片光合速率維持較高水平的時(shí)期,稱為功Si不同生育期 一般都以營養(yǎng)生長期為最強(qiáng),到生長末期就下降。3提高光能利用率的途徑光能利用率:單位土地面積上植物光合作用 積

14、累的有機(jī)物所含的化學(xué)能,占同一期間入射光 能量的百分率稱為光能利用率。(1)延長光合時(shí)間:措施有提高復(fù)種指數(shù)、yr1=1延長生育期(如防止功能葉的早衰)、補(bǔ)充人工光照等(2)增加光合面積:措施有合理密植、改 變株型等。(3)增強(qiáng)光合作用效率:措施主要有增加 二氧化碳濃度、降低光呼吸等。植物水分代謝專題講義【知識(shí)概要】 一、植物細(xì)胞吸收水分方式:未形成液泡:吸脹作用吸水。液泡形成后: 主要方式為滲透吸水自由能f化學(xué)勢(shì)f水勢(shì)自由能:在溫度恒定的條件下,系統(tǒng)中物質(zhì)用于 做功的能量?;瘜W(xué)勢(shì):每mol某物質(zhì)所具有的自由能。水勢(shì):一個(gè)體系中的水分與純水的化學(xué)勢(shì)差除以 體系中水的偏摩爾體積的商 細(xì)胞吸水取決

15、于水勢(shì)(滲透吸水)。純水的水勢(shì) 最高(0),其他溶液的水勢(shì)為負(fù)值。在含水體系 中,水總是從水勢(shì)高的區(qū)域向水勢(shì)低的區(qū)域移 動(dòng)。2、成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)叭(水勢(shì))=4 (滲透勢(shì))+。(壓力勢(shì))+叭 (襯質(zhì)勢(shì))叭(滲透勢(shì)):又稱溶質(zhì)勢(shì)嘰恒為負(fù)值,計(jì)算公式:* n=-icRTc為溶質(zhì)的濃度,T為絕對(duì)溫度,R為氣體常數(shù),i為解離系數(shù)叭(壓力勢(shì)):由于細(xì)胞壁壓力的存在而引起的 細(xì)胞水勢(shì)增加的值,其為正值。叭(襯質(zhì)勢(shì)):細(xì)胞膠體物質(zhì)親水性和毛細(xì)管對(duì) 自由水的束縛(吸收)而引起的水勢(shì)降低值,其為負(fù)值。已形成中心大液泡的細(xì)胞:譏趨為0注意:典型的細(xì)胞水勢(shì)為WW=W Ji+p+Wm有液泡的細(xì)胞甲故有:WW

16、=n +溶液的滲透勢(shì)等于溶液的水勢(shì)(因?yàn)槿芤旱?Wp=0)o等滲溶液:滲透勢(shì)等于細(xì)胞液滲透勢(shì)的溶液,高 于或低于細(xì)胞液滲透勢(shì)的溶液則分別稱為高滲 溶液和低滲溶液。細(xì)胞水勢(shì)組分:環(huán)境體積細(xì)胞狀態(tài)屮P甲W狀況等滲 溶液V =1松弛狀態(tài),臨界 質(zhì)壁分離0%低滲 溶液V1膨脹狀態(tài),細(xì)胞 吸水增大屮p+屮W純水 中V最 大飽和狀態(tài),充分 膨脹甲S0高滲 溶液V1萎蔦狀態(tài),失 水,質(zhì)壁分離0,甲3TV甲w Mn、B、必需礦質(zhì)元素的生理作用:一是細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分;二是植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)者,參與酶的活動(dòng);三是起電化學(xué)作用,即離子濃度的平衡。膠體的穩(wěn)定和電荷中和等。(一)大量元素1氮 (1)吸收形式:鞍態(tài)

17、氮(NHf)、硝態(tài) 氮(NOy)、小分子含氮有機(jī)物(2)生理作用構(gòu)成蛋白質(zhì)等的主 要成分(3)缺乏時(shí)癥狀:缺氮時(shí)植株易變黃干枯,營養(yǎng)生長差,開花少,產(chǎn)量低。氮過量時(shí),易受病蟲害彳:害,易倒伏。2 磷(1)吸收形式:磷酸根離子(2)作用:A、核昔酸的組分B、在糖類代謝中的作用C、對(duì)氮代謝的作用D、對(duì)脂肪轉(zhuǎn)變的關(guān)系(4)缺磷時(shí)癥狀:生長緩慢,葉小,分枝或分廉少,葉片呈暗綠色。3 鉀對(duì)糖類的合成運(yùn)輸有影響提高抗旱性(1)吸收狀態(tài):(2)作用 合成促進(jìn)呼吸進(jìn)程及核酸和蛋白質(zhì)的(3)缺乏時(shí)的癥狀:葉片呈現(xiàn)赤褐色斑點(diǎn),莖桿柔弱易倒伏,抗寒性、抗旱性差硫分布均勻不足時(shí)蛋白質(zhì)含量顯著減少,葉綠素 的形成也受到

18、影響,缺乏時(shí)葉片呈黃綠色。鈣主要存在于老器官缺鈣生長受抑制,嚴(yán)重時(shí)幼嫩器官(根尖、莖端)潰爛壞死。鎂主要存在于幼嫩器官和組織缺鎂時(shí)葉綠素不能合成,葉脈仍綠脈間變黃,有時(shí)呈紅紫色,嚴(yán)重時(shí)形成褐斑壞死。(二)微量元素1 鐵 (1)吸收形式:Fe2+(3)缺乏時(shí)癥狀:如:黃葉病2儘缺乏時(shí)癥狀:葉綠體破壞解體(缺綠)缺乏時(shí)癥狀:花而不實(shí)4 鋅病”缺乏時(shí)癥狀:“花白葉”病、“小葉二、礦質(zhì)元素的吸收1、被動(dòng)吸收:由于擴(kuò)散作用或其它物理過程而進(jìn)行的吸 收,不耗能,亦稱非代謝性吸收。簡單擴(kuò)散:(濃度差) 杜南平衡:(電荷平衡)細(xì)胞內(nèi)可擴(kuò)散正負(fù)離子濃度之積等于細(xì)胞外可 擴(kuò)散正負(fù)離子濃度之積的平衡。2、主動(dòng)吸收消

19、耗呼吸作用提供的能量速度快于擴(kuò)散作用 達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),膜兩側(cè)存在濃度差3、胞飲作用:物質(zhì)吸附在質(zhì)膜上,然后通過膜的內(nèi)折而轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)的攫取物質(zhì)及液體的過程。可在吸收 水分的同時(shí)把水中各種物質(zhì)包括病毒一并吸進(jìn), 是非選擇性吸收。二、吸收礦質(zhì)元素的特點(diǎn):1、植物吸收礦質(zhì)元素和吸收水分的關(guān)系:兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程。2、離子的選擇性吸收(與植物細(xì)胞膜上的載體種類和數(shù)量有關(guān))生理酸性鹽:大多數(shù)鞍鹽。如供給(NHJ 2S04時(shí),植物根系對(duì)NHJ吸收多于 so產(chǎn),土壤溶液中的氫離子濃度 增大。生理堿性鹽:如NaNOs和Ca(N03)2,因?yàn)楦?吸收NO比肘和Ca多,土壤溶 液中Na*或濃度增加,氫離子 濃度減

20、少生理中性鹽:如NH4 N03,因?yàn)殛庪x子和陽離子幾乎以同等速度被根系吸收, 對(duì)土壤溶液的酸堿性不產(chǎn)生影響2、單鹽毒害和離子對(duì)抗單鹽毒害:植物體處在中只含一種金屬離子的 溶液中,會(huì)受毒害而死。離子對(duì)抗:離子間相互消除毒害的現(xiàn)象。平衡溶液:保證植株的礦質(zhì)營養(yǎng),又對(duì)植物無 毒害效應(yīng)的溶液,如土壤溶液。三、礦質(zhì)元素在體內(nèi)的運(yùn)輸1、運(yùn)輸形式:金屬元素(離子):離子狀態(tài)(2)N:主要運(yùn)輸形式是氨基酸和酰氨,少量以N0運(yùn)輸(3)P:主要形式是H2POf,少數(shù)是以有機(jī)磷運(yùn)輸S:主要形式是SO產(chǎn),少數(shù)是以有機(jī)硫運(yùn)輸2、運(yùn)輸途徑:一般為沿木質(zhì)部導(dǎo)管隨蒸騰流向 上運(yùn)輸。3、利用前途:可重復(fù)利用(K、N、P、Mg)

21、:缺乏老葉先表現(xiàn) 病癥不可重復(fù)利用(Ca、Fe, Mn):缺乏幼葉先表 現(xiàn)病癥無機(jī)養(yǎng)料的同化:高等植物與動(dòng)物的顯著區(qū) 別之一就在于能將無機(jī)養(yǎng)料同化為有機(jī)養(yǎng)料。植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)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) 分為兩類:植物激素:是一些在植物體內(nèi)合成, 并從產(chǎn)生之處運(yùn)送到別 處,對(duì)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:是一些具有植物激素 活性的人工合成的物質(zhì)。植物激素的特征:1、內(nèi)生的2、能移動(dòng)的3、低濃度有調(diào)節(jié)作用植物激素主要包括五大類:正激素一生長 素類、赤霉素類、細(xì)胞分裂素類負(fù)激素一乙烯、脫落酸 一.生長素類生長素的發(fā)現(xiàn)向光性實(shí)驗(yàn)生長素的結(jié)構(gòu)、分布和傳導(dǎo)1、結(jié)構(gòu):

22、呵味乙酸IAA2、分布:一般大部分集中在生長旺盛部位3、傳導(dǎo):(1)極性運(yùn)輸需能的,單方向的運(yùn)輸特點(diǎn)一生長素只能從形態(tài)學(xué)的上端向下端運(yùn)輸,而不能倒過來。部位一胚芽鞘細(xì)胞、莖的維管束鞘細(xì)胞極性運(yùn)輸機(jī)理一化學(xué)滲透極性擴(kuò)散假說酸 性中性IAAIAAH 芽(10-8 mol/L) 根(10-10 mol/L)生長素的應(yīng)用1促使 插枝生2、防止或推遲器官脫落3、促 進(jìn) 開6、5、延長休眠和抑制萌發(fā)(較大濃度)離體培養(yǎng)二赤霉素類赤霉素的結(jié)構(gòu)、分布和運(yùn)輸1、結(jié)構(gòu):赤霉烷,GA,含有四個(gè)異戊二烯基的雙菇2、分布:活性最高的多是生長旺盛的部位3、運(yùn)輸:不表現(xiàn)出極性運(yùn)輸,根尖的向上運(yùn)輸,葉中的雙向運(yùn)輸。赤霉素的生

23、物合成部位:發(fā)育著的果實(shí)(或種子)、伸長著的莖端和根部細(xì)胞中的微粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞質(zhì)赤霉素的作用機(jī)理受體:位于質(zhì)膜r=i的外面,通過信息傳到細(xì)胞核1.促進(jìn)生長促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)大增加細(xì)胞壁的伸展性:可能是消除細(xì)胞壁中Ca2的作用,伸展性加大;或是提高木葡聚糖 內(nèi)轉(zhuǎn)糖基酶活性,切開細(xì)胞壁的木葡聚糖。2.RNA和蛋白質(zhì)的合成誘導(dǎo)淀粉酶的形成胚 GA 糊粉層 淀 粉酶GA主要是通過誘導(dǎo)一種DNA結(jié)合蛋白的產(chǎn) 生,與淀粉酶基因上游區(qū)的一定核昔酸序列結(jié)合,最終促進(jìn)基因表達(dá),導(dǎo)致淀粉酶mRNA的生成。赤霉素的應(yīng)用1、促進(jìn)莖葉伸長2、促進(jìn) 麥芽糖化3、打破休眠4、促進(jìn)抽苔和開花5、性別分化促 進(jìn)雄花的分化 6、防止

24、脫落三細(xì)胞分裂素類細(xì)胞分裂素的結(jié)構(gòu)、分布與運(yùn)輸1、結(jié)構(gòu):腺嚓吟的衍生物CK分為兩大類:(1)天然的細(xì)胞分裂素一游離的細(xì)胞分裂素tRNA中的細(xì)胞分裂素(2)人工合成的細(xì)胞分 裂素2、分布:主要在細(xì)胞分裂的部位3、運(yùn)輸:主要在根尖合成,經(jīng)木質(zhì)部運(yùn)到地 上部分,是無極性的。細(xì)胞分裂素的生物合成一微粒體細(xì)胞分裂素的作用機(jī)理:受體一核糖體1、轉(zhuǎn)錄水平的控制促進(jìn)RNA聚合酶的合成,增加mRNA的豐度2、翻譯水平的控制3、蛋白質(zhì)合成速度加快細(xì)胞分裂素的應(yīng)用1、促進(jìn)細(xì)胞分裂、擴(kuò)大細(xì)胞分裂包括:核分裂和胞質(zhì)分裂兩個(gè)過程2、誘導(dǎo)芽的分化 引起根的分化激動(dòng)素/生長素比值小大引起芽根的分化維持愈傷組織的分化3、抑制衰

25、老保綠作用原因:(1)阻止核酸酶、蛋白酶等一些 水解酶的產(chǎn)生,保證核酸、 蛋白質(zhì)和葉綠素不被破壞。(2)阻止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)向外流出,并向 細(xì)胞分裂素所在部位源源運(yùn)輸4、解除頂端優(yōu)勢(shì)與IAA作用相對(duì)抗,解除對(duì)側(cè)芽生長的抑制作用。四、乙烯乙烯的結(jié)構(gòu)、分布1、結(jié)構(gòu):最簡單的烯炷類 Eth (氣體)2、分布:廣泛存在于各部位,正在生長和伸長的組織和正在成熟的果實(shí)組織、衰老的組織中含量最高。乙烯的生物合成合成部位:細(xì)胞中液泡膜的內(nèi)表面 合成途徑:蛋氨酸循環(huán)ACC合酶:IAA與其的關(guān)系乙烯的作用機(jī)理價(jià)銅)蛋白質(zhì)乙烯的應(yīng)用酸)“液體乙烯”1、促進(jìn)細(xì)胞擴(kuò)大:受體:金屬(可能是一乙烯利(2-氯乙基麟“三重反應(yīng)”:乙烯

26、抑制莖的伸長:促 進(jìn)橫向 加粗: 負(fù)向地性消 失,上 胚軸呈水平生 長。三重反應(yīng)是乙烯典型生物學(xué)效應(yīng), 可作為 乙烯的 生物鑒 定方 法。2、果實(shí)的催熟促進(jìn)脫落和衰老4、次生物質(zhì)的排出5、促進(jìn)菠蘿開花,增加黃瓜雌花五、脫落酸脫落酸的結(jié)構(gòu)、分布和運(yùn)輸1、結(jié)構(gòu)ABA基本組成是含有三個(gè)異戊二烯的倍半菇2、分布廣泛存在于各種組織中,以果實(shí)中含量最高,將要脫落或休眠的器官以及逆境下會(huì)更多。3、運(yùn)輸不存在極性,主要以游離或糖昔式,經(jīng)木質(zhì)部和韌皮部運(yùn)輸。脫落酸的生物合成和代謝一質(zhì)體1、胡羅卜素(C40)途徑 2、脫落酸的代謝1、促進(jìn)脫落脫落酸的應(yīng)用2、促進(jìn)休眠(短日照)3、促進(jìn)氣孔關(guān)閉一抑制內(nèi)外向K+,活化

27、外 向C1-通道蛋白,保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)K+、CI-減少4、提高抗逆性“應(yīng)激激素”六、植物激素生理作用的相互關(guān)系植物生長發(fā)育的任何階段是由多種激素相 互作用的結(jié)果1.IAA與CTK濃度的比值決定頂端優(yōu)勢(shì)的強(qiáng) 弱。通常植株頂部的比值高,側(cè)芽的生長受 到抑制2.IAA與GA3的比值控制著形成層的分化?;ㄐ詣e的分化取決于乙烯與赤霉素濃度的比 值,乙烯與赤霉素濃度的比值高時(shí),有利于 黃瓜雌花分化。4生長素,細(xì)胞分裂素和赤霉素均有促進(jìn)植物 生長的效應(yīng),而脫落酸均能拮抗這三者的效 應(yīng)。5.ABA和CTK對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)表現(xiàn)出相互 擷抗效應(yīng)。ABA引起氣孔關(guān)閉,CTK促使 氣孔開放。植物的生殖生理一、春化作用1、概

28、念:低溫對(duì)成花的促進(jìn)作用。(例:冬小麥)2、感受部位:芽內(nèi)分生組織,隨細(xì)胞分裂傳給子細(xì)胞。赤霉素與春化作用有 關(guān),可誘導(dǎo)部分植物成花。二、植物光周期和花誘導(dǎo)1、光周期:光周期現(xiàn)象:植物對(duì)白天和黑夜相對(duì)長度變化發(fā) 生反應(yīng)的現(xiàn)象。臨界日長:在晝夜周期中,誘導(dǎo)短日植物開花的最長日照長度或誘導(dǎo)長日植物開花的最短日光周期反應(yīng)類型:長日照植物(long一day plantLDP ):光長 于 臨 界 日 長。即 長 日下開花或長日短日照植物(short一day plant開 花。如 大 麥、 蘿卜、菠 菜 等。SDP ):光短 于 臨 界 日 長。即下 開 花 或 短 日可 促 進(jìn) 其 開 花。 如 水 稻、 菊 花 等。日中性植物(dayneutral plantDNP ):任 何 長 度 的 日 照 下 均 能 開 花 或 開 花 不 受 日響O如棉 花

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