植物生理學電子教案西南師范大學2001植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!緒論一、植物生理學的定義和任務1.定義：植物生理學（plantphysiology）：是研究植物尤其是高等綠色植物生命活動規(guī)律的科學。植物的生命活動：在水分代謝、礦質(zhì)營養(yǎng)、光合作用和呼吸作用等基本代謝基礎上，表現(xiàn)出種子萌發(fā)、生長、開花、結果等生長發(fā)育過程。2.植物生理學的任務：研究和了解植物在各種環(huán)境條件下，進行生命活動的規(guī)律和機理，從而將這些成果應用于一切利用植物生產(chǎn)的事業(yè)中。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!二、植物生理學的產(chǎn)生和發(fā)展（一）我國古代關于植物生理學方面的論述1.水分代謝2.礦質(zhì)營養(yǎng)3.光合作用4.呼吸儲藏5.植物生長物質(zhì)6.生長發(fā)育植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!（二）植物生理學的產(chǎn)生與發(fā)展1.研究開始時期（16-17世紀）2.奠基與成長時期（18-19世紀）3.飛躍發(fā)展時期（20世紀）（三）我國植物生理發(fā)展情況起步晚，發(fā)展慢。我國植物生理學起業(yè)人：錢崇澍（shu）我國植物生理學奠基人：李繼侗、羅宗洛、湯佩松現(xiàn)在一些有影響的研究人員：植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!三、植物生理學發(fā)展展望研究重點：能量轉(zhuǎn)變研究焦點：膜的結構和功能我國植生研究的主要任務：1.深入基礎理論研究（有所為，有所不為）2.大力開展應用基礎研究和應用研究植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!章植物的水分代謝概述植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!二、植物體內(nèi)的水分存在狀態(tài)1.水分存在狀態(tài)：束縛水（boundwater）自由水（freewater）2.形成不同水分存在狀態(tài)的原因：（圖1）3.兩種水分存在狀態(tài)與植物代謝的關系：4.原生質(zhì)的兩種存在狀態(tài)溶膠（sol）：凝膠（gel）：5.粘性（viscosity）植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!第二節(jié)植物細胞對水分的吸收

一、細胞的滲透性吸水植物的吸水方式（一）自由能和水勢自由能化學勢水勢植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!（三）植物細胞是一個滲透系統(tǒng)1.概念：質(zhì)壁分離：植物細胞由于液泡失水而使原生質(zhì)體與細胞壁分離的現(xiàn)象。質(zhì)壁分離復原：把發(fā)生質(zhì)壁分離的植物細胞放入清水或水勢較高的溶液中，液泡變大，整個原生質(zhì)體慢慢恢復原來狀態(tài)的過程。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!(四)植物細胞的水勢1.典型植物細胞的水勢：水勢=襯質(zhì)勢+壓力勢+滲透勢2.形成液泡前植物細胞的水勢：水勢=襯質(zhì)勢3.細胞吸水飽和時水勢為0。4.襯質(zhì)勢：細胞膠體物質(zhì)親水性和毛細管對自由水束縛而引起的水勢降低值（實質(zhì)是增加吸水力），為負值。5.壓力勢：由于細胞壁壓力的存在而增加的水勢（它阻止吸水），一般為正值，但質(zhì)壁分離時為0，劇烈蒸騰時為負。6.膨壓：細胞吸水膨脹而對細胞壁產(chǎn)生的壓力。7.滲透勢：又叫溶質(zhì)勢，由于溶質(zhì)顆粒的存在而使水勢降低的部分（水的自由能降低），一般為負值。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!二、細胞的吸漲作用吸漲作用（imbibition）：親水膠體吸水膨脹的現(xiàn)象。大分子物質(zhì)的親水性強弱：蛋白質(zhì)>淀粉>纖維素植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!第三節(jié)植物根系對水分的吸收1.植物的吸水器官：根系2.根系的吸水部位：根尖3.根尖的吸水區(qū)域：根毛區(qū)（圖）4.根毛區(qū)為吸水的主要區(qū)域原因何在？（1）根毛多，吸收面積大；（2）細胞壁由果膠物質(zhì)組成，親水性強；（3）疏導組織發(fā)達。5.其他區(qū)域：細胞質(zhì)濃厚，疏導組織不發(fā)達，對水阻力大。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!產(chǎn)生根壓的機理（1）滲透理論（2）代謝理論植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!二、影響根系吸收水分的主要外界條件外界條件：大氣因子和土壤因子本節(jié)主要講述土壤因子（一）土壤可用水分1.定義：永久萎蔫系數(shù)以外多余的水分。2.永久萎蔫系數(shù)（permanentwiltingcoefficioent）：植物葉片剛顯示萎蔫之后，轉(zhuǎn)到陰濕之處仍不能恢復原狀，此時的土壤含水量與土壤干重的百分率（引起植物萎蔫不能因蒸騰的減弱而恢復的土壤最高百分含水量）。3.土壤水分的分類：重力水、毛管水和束縛水。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!第四節(jié)蒸騰作用蒸騰作用（transpiration）：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)散發(fā)到體外的現(xiàn)象。一、蒸騰作用的生理意義和部位1.生理意義：（1）植物吸水和運輸?shù)闹饕獎恿?；?）有利于礦質(zhì)、鹽類的吸收；（3）能降低葉片溫度。2.植株蒸騰部位：幼體、成體3.葉片蒸騰的方式：皮孔蒸騰、角質(zhì)蒸騰、氣孔蒸騰植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!（一）經(jīng)過氣孔的蒸騰速率1.氣孔擴散速率特點：比同面積自由水面的蒸發(fā)速率快50倍以上。2.擴散速率快的原因——小孔擴散原理（二）氣孔運動1.氣孔周期性運動2.氣孔運動的原因保衛(wèi)細胞的吸水和失水植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!2.無機離子吸收學說（inorganicionuptaketheory）:細胞膜上有H-ATP酶，它可被藍光和紅光激活，利用ATP將H+從保衛(wèi)細胞運到周圍細胞，同時吸收K+和Cl-，降低了細胞的水勢，氣孔張開。3.蘋果酸生成學說（malateproductiontheory）:PEP+HCO-3——OAA+磷酸OAA+NADH——蘋果酸+NAD植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!三、影響蒸騰作用的內(nèi)外條件氣孔蒸騰水蒸氣擴散過程蒸騰速率=擴散力/擴散途徑阻力=（氣孔下腔蒸騰壓-葉外蒸騰壓）/（氣孔阻力+擴散層阻力

（一）外界條件對蒸騰作用的影響1.光照：最主要條件2.大氣的相對濕度3.溫度4.外界空氣流動速率5.晝夜變化植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!（三）蒸騰作用的表示法1.蒸騰速率（transpirationrate）：植株在一定時間內(nèi)單位葉面積蒸騰的水量。用克/平方分米.小時表示。2.蒸騰比率（transpirationratio）：植株每消耗1千克水所形成的干物質(zhì)克數(shù)。用克表示。3.蒸騰系數(shù)（transpirationcoefficient）：又叫需水量，植株制造1克干物質(zhì)所需水分的克數(shù)。用克表示。蒸騰系數(shù)是蒸騰比率的倒數(shù)。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!第五節(jié)植物體內(nèi)水分運輸一、水分運輸?shù)耐緩?.水分從被吸收到蒸騰到體外經(jīng)過的途徑：土壤溶液——根部——皮層薄壁細胞——木質(zhì)部導管和管胞——莖或葉的木質(zhì)部——葉片木質(zhì)部膜端細胞——氣孔下腔附近的葉肉細胞細胞壁——蒸騰2.根據(jù)原生質(zhì)的有無植物組織分類：質(zhì)外體（apoplast，非原生質(zhì)體）：沒有原生質(zhì)體的部分；共質(zhì)體（symplast）：原生質(zhì)體3.水分在莖、葉細胞內(nèi)運輸?shù)膬煞N途徑：（1）經(jīng)過死細胞：長距離運輸（2）經(jīng)過活細胞：適于短距離運輸植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!三、水分運輸?shù)乃俣?/p>

1.活細胞原生質(zhì)體對水流阻力很大，因親水性物質(zhì)存在形成水合膜。水流經(jīng)過原生質(zhì)的速度為每小時千分之一厘米；2.水分在木質(zhì)部運輸速率比薄壁細胞快得多，為每小時3-45米。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!二、合理灌溉的指標

1.從土壤濕度決定灌溉時期2.灌溉的形態(tài)指標長相、葉形、葉色3.灌溉的生理指標水勢、細胞質(zhì)液濃度、滲透勢、氣孔開度注意具體問題具體分析植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!第二章植物的礦質(zhì)營養(yǎng)礦質(zhì)營養(yǎng)（mineralnutrition）：植物對礦物質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)運和同化。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!二、植物必需的礦質(zhì)元素1.如何確定何種元素為必需元素，何者不必要？技術：溶液培養(yǎng)法（solutionculturemethod）與砂培法（sandculturemethod）確定方法：2.常用培養(yǎng)液：Hoagland（荷格倫特）培養(yǎng)液3.必需礦質(zhì)元素具備的條件：（1）由于該元素缺乏，植物生育發(fā)生障礙，不能完成生活史；（2）除去該元素，則表現(xiàn)專一的缺乏癥，而且這種缺乏是可以恢復和預防的；植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!三、植物必需礦質(zhì)元素的生理作用礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的的生理作用：（1）結構組成；（2）參與調(diào)節(jié)；（3）電化學作用。（一）大量元素1.氮（1）吸收形式（2）生理作用（3）缺乏時癥狀植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!3.鉀（1）吸收狀態(tài)（2）分布（3）作用促進呼吸進程及核酸和蛋白質(zhì)的合成對糖類的合成運輸有影響提高抗旱性（4）缺乏時的癥狀植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!（二）微量元素1.鐵（1）吸收形式（2）生理作用（3）缺乏時癥狀：如：黃葉病2.錳（1）生理作用（2）缺乏時癥狀：葉綠體破壞解體（缺綠）3.硼（1）生理作用（2）缺乏時癥狀：花而不實植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!四、作物缺乏礦質(zhì)元素的診斷（一）化學分析診斷法待測株與正常植株比較（二）病癥診斷法注意元素間的相互作用和元素之間的位置競爭（三）加入診斷法大量元素可以土壤施肥作追肥；微量元素可以用根外追肥或浸滲法。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!（二）膜的結構1.單位膜模型（Unitmembtanemodel）2.流動鑲嵌模型（fluidmosaicmodel）外在蛋白（exfrinsicprotein）內(nèi)在蛋白（integralprotein）植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!三、主動吸收主動吸收（activeabsorption）：又叫主動運輸，代謝吸收，指細胞利用呼吸釋放的能量做功而逆著濃度差吸收礦物質(zhì)的過程。（一）主動吸收與呼吸關系密切，證據(jù)：累積（accumulation）：物質(zhì)逆著濃度差進入細胞或組織的過程。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!3.載體及作用方式載體：指膜中專門運送物質(zhì)的大分子蛋白質(zhì)。又叫運輸酶，透過酶。載體作用方式：（1）擴散方式：認為載體為透過酶，其在膜內(nèi)可擴散，在擴散過程中把外界物質(zhì)帶入細胞內(nèi)。（2）變構方式：認為載體為變構酶，其在膜內(nèi)不可移動，它為膜的一部分，橫跨膜內(nèi)外，通過變構作用，把膜外分子或離子運到細胞去。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!四、胞飲作用1.胞飲作用（pinocytosis）：物質(zhì)吸附在質(zhì)膜上，通過膜的內(nèi)折而轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi)的攫取物質(zhì)及液體的過程。2.特點：非選擇性，可吸收大分子。3.胞飲過程：物質(zhì)吸附——質(zhì)膜內(nèi)陷（物質(zhì)進入）——質(zhì)膜內(nèi)折——小囊泡——兩種去向：（1）囊泡溶解，物質(zhì)留在細胞質(zhì)內(nèi)；（2）交給液泡。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!第三節(jié)植物體對礦質(zhì)元素的吸收一、植物吸收礦質(zhì)元素的特點（一）對鹽分和水分的相對吸收既有關，又無關。不存在直接的依賴關系（二）離子的選擇吸收離子選擇性吸收（ionselectiveabsorption）的表現(xiàn)：（1）不同植物吸收離子情況不同；（2）對同一鹽的陰陽離子吸收有差異。生理酸性鹽：生理堿性鹽：生理中性鹽：植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!二、根部對礦質(zhì)元素的吸收（一）根部吸收礦物質(zhì)的區(qū)域吸收部位為根尖，吸收區(qū)域為根尖。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!3.離子進入導管機理：兩種不同觀點（1）被動進入證據(jù)：裸露玉米種根微管組織吸收、保持鉀、氯離子的能力很低。（2）主動運輸證據(jù)：運輸受阻時，中柱鞘及導管周圍薄壁細胞中離子多。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!2.直接交換得到（接觸交換，contactexchange）：在根部和土壤微粒表面上的離子不同地振動，如果根部和土壤微粒的距離小于離子振動的空間，即可發(fā)生直接交換。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!四、影響根部吸收礦物質(zhì)的條件根部對礦物質(zhì)的吸收主要有主動吸收和交換吸附，凡能影響這兩個方面任何一方面的條件均可影響。（一）溫度一定范圍內(nèi)根部吸收礦質(zhì)的速率隨土溫的升高而加快。1.溫度過高不利吸收：（1）酶鈍化，速率下降；（2）細胞透性增加，原生質(zhì)外流。2.溫度過低：代謝弱，主動吸收慢；細胞質(zhì)粘性增大，離子進入困難。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!（三）溶液濃度在濃度較稀時，隨著溶液濃度的升高，根部對離子的吸收數(shù)量也增加；當濃度進一步增加時，并無此關系，原因何在？離子載體的飽和效應。況且，當外界溶液濃度過大時，會使植物組織脫水，出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象。（四）氫離子濃度1.直接影響：由于組成的主要成分是蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，在不同的pH條件下帶電情況不同，對外界離子的吸附情況也就不一樣植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!五、植物地上部分對礦質(zhì)元素的吸收根外營養(yǎng)，主要指葉片營養(yǎng)（foliarnutrition）。1.要保證吸收，必須保證溶液能很好地被吸附在葉片上。措施：用表面活性劑、噴霧液滴要細2.達到細胞質(zhì)的途徑：（1）氣孔進入（2）角質(zhì)層進入3.影響營養(yǎng)元素進入葉片的內(nèi)外因素：（1）葉片的生理狀態(tài)，嫩葉快；（2）溫度，影響代謝；（3）液面保濕時間。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!第四節(jié)無機養(yǎng)料的同化高等植物與動物的顯著區(qū)別之一就在于能將無機養(yǎng)料同化為有機養(yǎng)料。一、硝酸鹽的代謝還原1.植物所需的氮素主要是通過從土壤中獲得銨鹽和硝態(tài)鹽，再同化為自身組成物。植物吸收銨鹽后可以直接合成氨基酸，而硝態(tài)鹽必須通過代謝還原（metabolicreduction）才能利用因為蛋白質(zhì)的氮為高度還原態(tài)的氮，而硝態(tài)氮為高度氧化態(tài)氮。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!4.亞硝酸鹽的還原（1）部位：葉綠體內(nèi)進行（2）酶：亞硝酸還原酶（nitritereductase）（3）反應過程：NO2-+6e-+8H+NH4++2H2O（4）電子傳遞：鐵氧還蛋白（還原型）NO2-e-光合作用的光反應鐵氧還蛋白（氧化型）NH4+

植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!2.氨基交換作用（transamination）：一種氨基酸的氨基被轉(zhuǎn)移到另一種酮酸的酮基上，而使之氨基化反應，接受體便變成一種新的氨基酸，而供體則變成另一種酮酸。整個反應中必須有轉(zhuǎn)氨酶和磷酸吡哆醛的參與。如：

谷氨酸磷酸吡哆醛天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶a-酮戊二酸磷酸吡哆胺草酰乙酸磷酸吡哆醛的作用如何？植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!四、硫酸鹽的同化1.植物獲得硫主要有兩種途徑：從土壤中獲取硫酸根離子和葉片從空氣中吸收二氧化硫，最后二氧化硫也轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩岣x子，然后再進行同化。2.同化部位：既可以在根部同化，也可以在地上部同化。3.同化過程：（1）SO42-活化：SO42-+ATPATP-硫酸化酶APS+Ppi-焦磷酸APS+ATPAPS激酶PAPS+ADPAPS與PAPS可相互轉(zhuǎn)化。（2）活化硫酸鹽的還原活化硫酸根+載體蛋白還原態(tài)Fd………半胱氨酸植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!第五節(jié)礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸

一、礦物質(zhì)運輸?shù)男问健⑼緩胶退俣?.運輸形式（1）氮的運輸形式：主要有氨基酸、酰氨，還有少量以硝酸鹽形式向上運輸；（2）磷酸運輸形式：主要以正磷酸形態(tài)運輸，但也有在根部轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C磷化物然后才向上運輸；（3）硫的運輸形式：主要以硫酸根離子形式運輸，但有少數(shù)以蛋氨酸和谷光甘肽之類形式運輸；（4）金屬離子：以離子狀態(tài)運輸植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!二、礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的分布（一）可參與循環(huán)的元素與不參與循環(huán)的元素1.可參與循環(huán)的元素某些元素進入地上部后仍成離子狀態(tài)，如鉀；某些元素形成不穩(wěn)定化合物，如氮、磷、鎂；2.不參與循環(huán)的元素一些在體內(nèi)形成穩(wěn)定化合物，不能被再利用，如硫、鈣、鐵、錳、硼，尤其是鈣、鐵、錳。再利用的元素以磷、氮最典型，不能再利用的元素以鈣最典型。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!第六節(jié)合理施肥的生理基礎合理施肥的目的：根據(jù)礦質(zhì)元素對植物的生理功能和作用，結合作物的需水規(guī)律，適時地、適量地施肥，做到少肥高效。一、作物的需肥規(guī)律1.不同作物對三要素所要求的絕對量和相對比例不一樣；2.同一作物不同生育期對礦質(zhì)元素的吸收不一樣；3.作物在不同生育期各有明顯的生育中心。肥料優(yōu)先分配到生長中心最高生產(chǎn)效率期（植物營養(yǎng)最大效率期）：不同生育期施肥，對植物生長影響不同，其中施肥營養(yǎng)效果最好的時期為最高生產(chǎn)效率期。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!（二）生理指標：一般以功能葉作為測定對象1.營養(yǎng)元素結合不同施肥水平，不同產(chǎn)量，通過化學分析，找出不同生育期、不同組織、不同營養(yǎng)濃度與產(chǎn)量的關系。作物養(yǎng)分濃度在嚴重缺乏與適量兩個濃度之間有一個獲得最高產(chǎn)量的最低濃度，叫臨界濃度（criticalconcentration）。2.酰氨監(jiān)測氮素含量3.酶活性某些離子與酶活性密切相關，甚至是其組分，通過對酶活性的檢測，從而推測元素含量。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!四、發(fā)揮肥效的措施1.適當灌溉以水促肥，水是肥的開關2.適當深耕土壤容納更多的水、肥，促進根系發(fā)達，增加吸收面積3.改善光照條件適當密植4.改善施肥方式（1）根外施肥（2）深層施肥植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!節(jié)光合作用的重要性1.什么是光合作用（photosynthesis）？綠色植物吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有機物并釋放氧的過程。2.光合作用的重要意義：（1）把無機物變成有機物；每秒鐘地球上同化碳素超過6000噸，約40%由浮游植物同化，60%由陸生植物同化。食物、化工原料、藥材（2）蓄積太陽的能量；每年固定3X1021J，主要能源（3）環(huán)境保護。如果不釋放氧氣，地球上的氧3000年就會用完，同時形成臭氧，防紫外輻射。研究光合作用的意義：植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!一、葉綠體的結構和成分目前采用細胞勻漿法和分級離心技術將各種細胞器分開進行分析（一）葉綠體的結構1.外觀：橢圓形，直徑3-6um，厚2-3um。葉片中葉綠體含量高每平方毫米含量為7個數(shù)量級，有利于表面積的擴大，擴大吸收利用光能和二氧化碳。2.結構：兩層選擇透性膜，膜以內(nèi)的物質(zhì)為構成片層的底物——間質(zhì)（stroma），間質(zhì)中有將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的場所——基粒（grana），同時，間質(zhì)中還有一些具有脂類貯藏功能的由親酯性醌類物質(zhì)組成的嗜鋨滴。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!（二）葉綠體的成分1.水分：約占75%2.蛋白質(zhì)：葉綠體的結構基礎，占干重的30-45%，作為酶催化各類反應。3.脂類：膜成分4.色素：光合色素5.無機鹽：6.核苷酸（NAD+、NADP+）和醌：傳遞電子或氫原子。

植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!（一）光合色素的化學結構1.葉綠素（chlorophyll）:在高等植物中主要含有葉綠素a和葉綠素b。（1）物理性質(zhì)：溶解性：葉綠素a、b都不溶于水，但能溶于酒精、丙酮和石油醚等有機溶劑；顏色：葉綠素a呈藍綠色，葉綠素b呈黃綠色。（2）化學性質(zhì)：分子式：植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!2.類胡蘿卜素（carotenoid）：包括胡蘿卜素（carotene）和葉黃素（xanthophyll）。（1）物理性質(zhì)溶解性：不溶于水，但能溶于有機溶劑；顏色：類胡蘿卜素呈橙黃色，葉黃素呈黃色。（2）結構特征：不飽和碳氫化合物，有三種同分異構體兩者區(qū)別：在于紫羅蘭酮環(huán)上一個位置的羥基代替氫（3）功能收集光能；防護光照傷害葉綠素。

植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!（二）色素在葉綠體內(nèi)的排列兩種不同看法：1.葉綠體的片層是由含水蛋白質(zhì)層和脂類層相間排列而成。色素頭尾分別插入其中。2.葉綠體片層是脂類雙層膜，球形蛋白鑲嵌在脂類雙層膜之內(nèi)，直達膜的里外，葉綠素分子整個排列在蛋白質(zhì)中。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!（二）吸收光譜1.連續(xù)光譜：2.吸收光譜（absorptionspectrum）：3.葉綠素的吸收光譜特征（1）有兩個最強區(qū)：640nm-660nm的紅光部分和430-450nm的藍紫光部分；（2）對綠光吸收最少。4.葉綠素a、b吸收光譜比較：（1）葉綠素a在紅光部分吸收帶寬些，在藍紫光部分窄些，葉綠素b相反；（2）葉綠素a在紅光部分吸收帶偏向長波長，在藍紫光部分吸收帶偏向短光波。5.胡蘿卜素與葉黃素的吸收光譜：最大吸收在藍紫光部分，不吸收紅光6.藻膽素的吸收光譜：主要吸收綠光、橙光植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!四、葉綠素的形成（一）葉綠素的生物合成谷氨酸a-酮戊二酸脫植基葉綠素a葉綠素a二氧戊酸原脫植基葉綠素aALAMg-原卟啉膽色素原原卟啉IX尿卟啉原III糞卟啉原III植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!4.影響葉綠素形成的因素：（1）光照：為其主要影響因素（2）溫度：通過影響酶活力而影響；（3）礦質(zhì)元素缺乏：主要是氮、鎂、鐵、錳、銅、鋅5.幾種現(xiàn)象：黃化現(xiàn)象（etiolation）：早春寒潮過后水道秧苗變白現(xiàn)象6.葉綠素的開發(fā)利用：牙膏、美容、藥用等植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!一、原初反應1.光合單位（photosyntheticunit）：是指結合在類囊體膜上能進行光合作用的最小結構單位。2.光合單位的組成：聚光色素系統(tǒng)（light-harvestingpigmentsystem）+作用中心（reactioncentre）。3.按功能光合色素可分為以下兩類：（1）作用中心色素（reactioncentrepigment）又叫陷阱：少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a分子屬于此類，它具有光化學活性。既是光的捕捉器，又是光能的轉(zhuǎn)換器。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁!二、電子傳遞和光合磷酸化（一）光系統(tǒng)1.光系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)：紅降（reddrop）：量子產(chǎn)額（quantumyield）:愛默生效應（Emersoneffect）：2.兩個光系統(tǒng)：（1）顆粒大小（2）分布部位（3）反應波長植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁!（三）光合磷酸化1.定義：2.分類：（1）非循環(huán)式光合磷酸化（2）循環(huán)式光合磷酸化3.光合磷酸化的機理：化學滲透學說4.同化能力（assimilatorypower）：植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁!（一）卡爾文循環(huán)1.卡爾文循環(huán)的別名：光合環(huán)、還原磷酸戊糖途徑（RPPP）、C3途徑等。2.卡爾文循環(huán)分為四個階段：（1）羧化（固定二氧化碳）固定二氧化碳，形成3-磷酸甘油酸（PGA）植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁!（3）更新：有GAPld經(jīng)過一系列變化，再形成RuBP的過程。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁!植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁!（4）合成：還原過程中形成的3-磷酸甘油醛在葉綠體內(nèi)合成淀粉，也可透出葉綠體在細胞質(zhì)中合成蔗糖。C3循環(huán)變化簡圖：植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁!（二）C4途徑1.C4途徑，又叫C4-二羧酸途徑、C4光合碳同化（PCA）環(huán)、Hatch-Slack途徑。它是在卡爾文循環(huán)前附加的固定二氧化碳途徑。2.C4途徑的過程：葉肉細胞胞質(zhì)中的PEP為二氧化碳受體，在PEPC作用下，生成OAA，OAA被還原為蘋果酸或天冬氨酸，被運輸?shù)骄S管束鞘細胞中去。再脫羧后運回到葉肉細胞。3.C4途徑的調(diào)節(jié)：（1）光調(diào)節(jié)（2）效應劑調(diào)節(jié)（3）二價金屬離子調(diào)節(jié)植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁!四、光合作用的產(chǎn)物1.光合作用產(chǎn)物（photOOyythyticprodllCt）主要是糖類，包括單糖、雙糖和多糖，其中以蔗糖和淀粉最為普遍。2.不同植物的主要光合產(chǎn)物不同。大多數(shù)高等植物的光合產(chǎn)物是淀粉，有些植物（如洋蔥、大蒜）的光合產(chǎn)物是葡萄糖和果糖，不形成淀粉。3.長期以來，糖類曾被認為是光合作用的唯一產(chǎn)物，而其他物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、脂肪和有機酸）是植物利用糖類再度合成的。的確，這些物質(zhì)一部分是再度合成的，但也有一部分卻是光合作用直接產(chǎn)物，特別是在藻類和高等植物正在發(fā)育的葉片中。4.磷酸丙糖是形成光合產(chǎn)物的重要中間產(chǎn)物。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁!第四節(jié)光呼吸植物的綠色細胞依賴光照，放出CO2和吸收O2的過程，被稱為光呼吸（photorespiration）。一般生活細胞的呼吸在光照或黑暗中都可以進行，對光照沒有特殊要求，這種呼吸相對地稱為暗呼吸（darkrespiration），通常所說的呼吸就是指暗呼吸。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁!植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁!植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁!1.概念：C3植物（最初產(chǎn)物為3-磷酸甘油酸）、C4植物（最初產(chǎn)物為草酰乙酸）2.C4植物比C3植物具有較強的光合作用，其原因主要從兩個方面來探討：（1）從結構上看：C4植物葉片的維管束薄壁細胞較大，其中含有許多較大的葉綠體，葉綠體沒有基?；蚧l(fā)育不良；維管束鞘的外側密接一層成環(huán)狀或近于環(huán)狀排列的葉肉細胞，組成了“花環(huán)型”結構。C3植物的維管束鞘薄壁細胞較小，不含或很少葉綠體，沒有“花環(huán)型”結構，維管束鞘周圍的葉肉細胞排列松散。二、C3植物和C4植物的光合特征植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁!植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第71頁!3.植物碳素同化作用三類過程的異同：過程碳源（氫受體）能量來源氫來源綠色植物光合作用二氧化碳光水細菌光合作用二氧化碳光硫化氫、有機物等化能合成作用二氧化碳化學能水、氨等4.光合作用的進化細菌光合作用——綠色植物光合作用——化能合成作用思考：光合作用都要放出氧氣？植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第72頁!（二）二氧化碳植物對二氧化碳的利用與光照強度有關，在弱光情況下，只能利用較低的二氧化碳濃度，光合慢，隨著光照的加強，植物就能吸收利用較高的二氧化碳濃度，光合加快。二氧化碳補償點：（三）溫度主要通過影響酶的活性來影響光合速率，同時還通過影響體內(nèi)物質(zhì)運輸和分子擴散速率來影響。低溫光和速率不高和高溫光合下降的原因分別是什么？思考：對一種植物來說，二氧化碳補償點是定值。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第73頁!（五）水分水分缺乏主要是間接的影響光合作用下降：1.缺水——氣孔關閉——二氧化碳吸收受阻——光合速率下降2.缺水——葉片淀粉水解加強，糖類堆積——光合產(chǎn)物輸出緩慢——光合速率下降（六）氧1.氧脅迫2.氧抑制光合作用的原因：（1）加強氧與二氧化碳對RuBP結合的競爭，提高光呼吸速率；（2）氧能與NADP+競爭接受電子，NADPH合成量就少，碳同化所需的還原能力減少；（3）氧接受電子后形成的超氧自由基，會破壞光合膜；（4）在強光下，氧參與光合色素的光氧化，破壞光合色素，等等。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第74頁!二、內(nèi)部因素對光合速率的影響（一）不同部位由于葉綠素具有接受和轉(zhuǎn)換能量的作用，所以，植株中凡是綠色的、具有葉綠素的部位都進行光合作用，在一定范圍內(nèi)，葉綠素含量越多，光合越強。同一植物不同部位的葉片光合速率，因葉子發(fā)育狀況不同而呈規(guī)律性的變化。

（二）不同生育期一株作物不同生育期的光合速率，一般都以營養(yǎng)生長中期為最強，到生長末期就下降。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第75頁!

二、提高光能利用率的途徑（一）延長光合時間延長光合時間就是最大限度地利用光照時間，提高光能利用率。延長光合時間的措施有：1．提高復種指數(shù)復種指數(shù)：就是全年內(nèi)農(nóng)作物的收獲面積對耕地面積之比。提高復種指數(shù)就是增加收獲面積，延長單位土地面積上作物的光合時間。2．延長生育期在不影響耕作制度的前提下，適當延長作物的生育期。3．補充人工光照在小面積的栽培中，當陽光不足或日照時間過短時，還可用人工光照補充。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第76頁!（三）加強光合效率1．增加二氧化碳濃度有三個措施值得試行：（1）控制栽值規(guī)格和肥水，因地制宜選好行向，使后期通風良好。（2）增施有機肥料，放出二氧化碳。（3）深施碳酸氫銨肥料。溫室效應（greenhouseeffect）：指在地球周圍的大氣層中，人類無限制地向地球大氣層中排放二氧化碳，使二氧化碳濃度不斷增長。本來太陽輻射下來的熱，地球以紅外線形式重新輻射到空間。由于大氣層中的二氧化碳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，似溫室一樣。2．降低光呼吸措施主要有兩種：（1）利用光呼吸抑制劑去抑制光呼吸，提高光合效率。（2）改變環(huán)境成分，尤其增加二氧化碳濃度，使核酮糖二磷酸羧化酶/氧化酶的羧化反應占優(yōu)勢，減少其氧化反應的比例（減少光呼吸），光能利用率就能大大提高。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第77頁!節(jié)呼吸作用的概念及其生理意義

一、呼吸作用的概念呼吸作用（respiration）包括有氧呼吸和無氧呼吸。1.有氧呼吸（aerobicrespiration）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，放出二氧化碳并形成水，同時釋放能量的過程。2．無氧呼吸（anaerobicrespiration）一般指在無氧條件下，細胞把某些有機物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時釋放能量的過程。這個過程用于高等植物，習慣上稱為無氧呼吸，如應用于微生物，則慣稱為發(fā)酵（fermentation）。3.有氧呼吸是由無氧呼吸進化而來的。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第78頁!第二節(jié)植物的呼吸代謝途徑

一、糖酵解1.定義：淀粉在無氧狀態(tài)下分解成丙酮酸的過程，通稱為糖酵解（glycolysis）。發(fā)酵是指微生物分解糖類產(chǎn)生酒精或乳酸的過程。2.底物：一般為淀粉3.發(fā)生部位：細胞質(zhì)4.過程：5.能量狀況：6意義：供能、中間產(chǎn)物、為糖異生提供基本途徑植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第79頁!三、戊糖磷酸途徑1.不經(jīng)過無氧呼吸生成丙酮酸而進行有氧呼吸的途徑，葡糖-6-磷酸可直接氧化脫氫，故亦稱已糖磷酸途徑（HMP途徑），又稱磷酸葡糖酸途徑、戊糖磷酸途徑（簡稱PPP）。2.進行部位：細胞質(zhì)內(nèi)3過程：氧化階段、非氧化階段4能量5.氧化-還原輔酶不同是PPP與EMP-TCA的重要區(qū)別之一6兩種途徑在葡萄糖降解中所占的比例，隨植物的種類、器官、年齡和環(huán)境而異。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第80頁!呼吸鏈中的電子傳遞體是指細胞色素體系，它們只傳遞電子。細胞色素是一類以鐵卟啉為輔基（色素輔基）的結合蛋白質(zhì)，根據(jù)吸收光譜的不同可分為a、b和c三類，每類又再分為若干種。細胞色素傳遞電子的機理，主要是通過鐵卟啉輔基中的鐵離子完成的。3.高等植物呼吸鏈的構成及傳遞呼吸鏈各電子載體的順序是固定不變的，而且電子只能從底物傳遞到氧分子。其原因，一方面是各個酶系統(tǒng)有專一性；另一方面是各電子載體的氧化還原電位不同，電子總是從低電位向高電位傳遞。底物脫氫反應時電位最低（丟失電子的傾向大），順次下來，分子氧最高。所以底物電子總是流向氧分子。4.末端氧化酶（terminaloxidase）：植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第81頁!三、呼吸酸在細胞中的位置1.研究方法：細胞勻漿法和分級離心技術將細胞器分離，然后分別測定細胞各部分（亞顆粒）的生化反應。2.酶的存在位置（1）EMP和PPP的酶是在細胞質(zhì)的可溶部分（即襯質(zhì)）；（2）TCA和生物氧化的酶都在線粒體內(nèi)。（3）細胞質(zhì)是糖酵解和PPP進行的場所，線粒體是TCA和生物氧化進行的位置。3.線粒體成分結構、功能植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第82頁!（三）呼吸酶的適應性1.以對溫度來說，黃酶對溫度變化不敏感，溫度降低時黃酶活性降低不多，故在低溫下生長的植物及其器官以這種酶為主，而細胞色素氧化酶對溫度變化最為敏感，在果實成熟過程中酶系統(tǒng)的更替正好反映了酶系統(tǒng)對溫度的適應。例如，柑桔的果實有細胞色素氧化酶、多酚氧化酶和黃酶，在果實未成熟時，氣溫尚高，呼吸氧化是以細胞色素氧化酶為主，到果實成熟時，氣溫漸低，則以黃酶為主，這就保證了成熟后期呼吸活動的水平，同時也反映了植物對低溫的適應。2.以對氧濃度的要求來說，細胞色素氧化酶對氧的親和力量強，所以在低氧濃度的情況下，仍能發(fā)揮良好的作用，而酚氧化酶和黃酶對氧的親和力弱、只有較高氧濃度下才能順利地發(fā)揮作用。蘋果果向中酶分布也正好反映了酶對氧供應的適應，內(nèi)層以細胞色素氧化線為主，表層以黃酶和酚氧化酶為主。水稻幼苗之所以能夠適應淹水低氧條件，是因為在低氧時細胞色素氧化酶活性加強而黃酶活性降低之故。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第83頁!第四節(jié)呼吸過程中能量的貯存和利用

一、貯存能量1.貯能的主要形式：高能鍵，主要是高能磷酸鍵，特別是三磷酸腺苷；2.能量貯存過程（1）氧化磷酸化（oxidativephosphorylation）:（2）轉(zhuǎn)磷酸化作用（transphosphorylation）：（3）非氧化作用植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第84頁!三、光合作用和呼吸作用的關系1.光合作用與呼吸作用比較2.光合與呼吸的辨證關系：1．光合作用所需的ADP（供光合磷酸化產(chǎn)生ATP之用）和輔酶NADP（供產(chǎn)生NADPH之用），與呼吸作用所需的ADP和NADP是相同的。這兩種物質(zhì)在光合和呼吸中共用。2．光合作用的碳循環(huán)與呼吸作用的成糖磷酸途徑基本上是正反反應的關系。光合作用和呼吸作用之間有許多糖類（中間產(chǎn)物）是可以交替使用的。3．光合釋放的氧可供呼吸利用，而呼吸作用釋放的二氧化碳亦能為光合作用所同化。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第85頁!二、戊糖磷酸途徑和三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)1.戌糖磷酸途徑主要是受NADPH的調(diào)節(jié)。2.三羧酸循環(huán)的調(diào)節(jié)是多方面的。NADH是主要負效應物，NADH水平過高，會抑制丙酮酸脫氫酶（多酶復合體）、異檸檬酸脫氨酶、蘋果酸脫氫酶和蘋果酸酶等的活性。ATP對檸檬酸合成酶和蘋果酸脫氫酶起抑制作用。AMP對酮戊二酸脫氫酶活性、COA對蘋果酸酶活性都有促進作用。根據(jù)質(zhì)量作用原理，產(chǎn)物（如乙酸CoA稅用酸CoA和草酰乙酸）的濃度過高時也會抑制各自有關酶的活性。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第86頁!第六節(jié)影響呼吸作用的因素

一、呼吸速率和呼吸商呼吸作用的指標有兩個，即呼吸速率和呼吸商。1．呼吸速率（respiratoryrate）:可以用植物的單位鮮重、干重或原生質(zhì)（以含氮量）表示，在一定時間內(nèi)所放出的二氧化碳的體積，或所吸收的氧的體積來表示。2．呼吸商又稱呼吸系數(shù)，是表示呼吸底物的性質(zhì)和氧氣供應狀態(tài)的一種指標。植物組織在一定時間內(nèi)，放出二氧化碳的mol數(shù)與吸收氧氣的mol數(shù)的比率叫做呼吸商（respiratoryquotient簡稱R．Q．）或呼吸系數(shù)（respiratorycoefficient）。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第87頁!三、外界條件對呼吸速率的影響外界條件對呼吸速率的影響也和對所有生理進程的影響一樣?？梢苑譃槿齻€基點，即最低、最適和最高三點。某環(huán)境因素使某生理過程持續(xù)地最快地進行，此點就是最適點，而使該生理過程能夠進行的最低或最高的限度，分別稱為最低點和最高點。（一）溫度

1.溫度之所以能影響呼吸速率主要是影響呼吸酶的活性。2.超過最適點，呼吸速率則會隨著溫度的增高而下降3.呼吸作用的最低溫度依植物體的生理狀況而有差異。4.呼吸作用的最適溫度總是比光合作用的最適溫度高，植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第88頁!5.較長時間維持最快呼吸速率的溫度才是呼吸最適溫度；6.溫度系數(shù)（temperaturecoefficient）：由于溫度升高10℃而引起反應速度的增加的倍數(shù)，通常稱為溫度系數(shù)。7.應用：根據(jù)溫度對呼吸速率影響的原理，實踐上貯藏果實和蔬菜時應該使溫度降低，以減少呼吸消耗，但是溫度又不能低到破壞植物組織的程度，否則，細胞受損害，對病原微生物的抵抗力大減，也易腐爛損壞。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第89頁!（三）二氧化碳

1.濃度高抑制呼吸。2.高濃度二氧化碳抑制呼吸這個原理可利用于貯藏果蔬。（四）機械損傷機械損傷會顯著加快組織的呼吸速率，理由有兩個；（1）是原來氧化酶與其底物在結構上是隔開的，機械損傷使原來的間隔破壞，酚類化合物就迅速地被氧化；（2）是機械損傷使某些細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚M織狀態(tài)，以形成愈傷組織去修補傷處，這些生長旺盛的生長細胞的呼吸速率，當然比原來休眠或成熟組織的呼吸速率快得多。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第90頁!二、呼吸作用與糧食貯藏1.種子呼吸加快的危害：引起有機物的大量消耗；呼吸放出的水分，又會使糧堆濕度增大；呼吸放出的熱量，又使糧溫增高，反過來又促使呼吸增強，最后導致發(fā)熱霉變，使糧食變質(zhì)變量。2.貯藏條件：（1）曬干；（2）凈（無微生物和害蟲）；（3）低溫（通風和密閉）；（4）低氧。3.保管方法：化學保管法、脫氧保管法。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第91頁!第五章

光合產(chǎn)物運輸分配和植物信息傳遞系統(tǒng)植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第92頁!一、胞間信號及其傳遞二、跨膜信號轉(zhuǎn)換三、細胞內(nèi)信號（一）磷酸肌醇信號系統(tǒng)植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第93頁!一、有機物的短距離運輸

（一）細胞內(nèi)的有機物運輸1.方式：細胞內(nèi)有機物的運輸，主要通過擴散和布朗運動等在細胞器和細胞溶質(zhì)之間移動，也可通過原生質(zhì)運動使細胞器移位。2.速度：各種物質(zhì)在細胞內(nèi)部運輸速度不同。

（二）細胞間的有機物運輸（1）質(zhì)外體運輸；（2）共質(zhì)體運輸。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第94頁!（三）運輸?shù)乃俣群托问?.速度：一般是約100cm／h不同植物的有機物運輸速度是多少有點差異；同一作物，由于生育期不同，有機物運輸?shù)乃俣纫灿兴煌?.研究方法：利用蚜蟲的吻刺法結合同位素示蹤進行測定。3.篩管汁液成分：干重90％以上是蔗糖，蔗糖是糖類運輸?shù)闹饕问?；某些植物的篩管汁液中還有少量棉子糖，水蘇糖和毛蕊花糖；還含有微量的氨基酸、酰氨、生長物質(zhì)、有機酸和糖醇。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第95頁!第三節(jié)韌皮部運輸?shù)臋C制一、裝載和卸出1.韌皮部運輸?shù)年P鍵：同化物怎樣從“源”細胞裝載入篩管分子，以及怎樣從篩管分子卸出到“庫”細胞。2.同化物裝載到韌皮部細胞的途徑：由葉肉細胞，經(jīng)過自由空間再進入韌皮部篩管分子，也就是“共質(zhì)體一質(zhì)外體一共質(zhì)體”途徑。糖-質(zhì)子協(xié)同運輸機理。3.韌皮部卸出有兩種途徑：（1）共質(zhì)體途徑；（2）質(zhì)外體途徑：有兩種情況A.蔗糖在質(zhì)外體部分代謝，被轉(zhuǎn)化酶分裂為葡萄糖或果糖；B.蔗糖通過質(zhì)外體并無變化，直接進入貯藏空間。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第96頁!（二）細胞質(zhì)泵動學說（cytoplasmicpumpingtheory）可以解釋雙向運輸現(xiàn)象。同一篩管中不同胞縱連束，在相同時候可進行相反方向的移動，糖分也就向相反方向運輸。（三）收縮蛋白學說（contractileproteintheory）篩管分子的內(nèi)腔有一種由微纖絲相連的網(wǎng)狀結構。微纖絲一端固定，一端游離于篩管細胞質(zhì)內(nèi)，微纖絲似鞭毛一樣顫動?；畹暮Y管分子內(nèi)有兩種運動：脈膊狀流動，集體流動。微纖絲之所以運動因為它是由韌皮蛋白（P-蛋白）收縮絲所組成的?？偟膩砜?，同化物運輸?shù)膶W說很多，但從運輸動力來說，可分為兩大方面：滲透動力和代謝動力。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第97頁!（二）分配規(guī)律

1．供應能力供應能力就是指該器官或部位的同化產(chǎn)物能否輸出以及輸出多少的能力?！按x源”2．競爭能力“代謝庫”（metabolicsink）是指消耗或貯藏同化物養(yǎng)料的器官。同化物之所以能夠向“代謝庫”輸送，主要是“代謝庫”有一種“拉力”。3．運輸能力運輸能力包括輸出和輸入部分之間輸導系統(tǒng)聯(lián)系、暢通程度和距離遠近?？傊?，有機物究竟分配到哪里，分配多少，以供應能力、競爭能力和運輸能力三個因素的綜合而定。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第98頁!二、外界條件對有機物運輸?shù)挠绊懛灿绊戄攲ЫM織兩端有機物濃度和代謝強度的因素，皆影響物質(zhì)的運輸速度。（一）溫度（二）水分（三）光（四）礦質(zhì)元素影響同化物運輸?shù)牡V質(zhì)元素，主要是硼、磷、鉀等元素。（五）植物激素植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第99頁!第六章植物生長物質(zhì)1.植物生長物質(zhì)（plantgrowthsubstances）：是一些調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的物質(zhì)。2.分類：（1）植物激素（planthormones或phytohormones）；（2）植物生長調(diào)節(jié)劑（plantgrowthregulators）。3.植物激素是指一些在植物體內(nèi)合成，并從產(chǎn)生處運送到別處，對生長發(fā)育產(chǎn)生顯著作用的微量有機物；植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第100頁!節(jié)生長素類一、生長素的發(fā)現(xiàn)1.生長素（auxin）是最早發(fā)現(xiàn)的一種植物激素。2.生長素發(fā)現(xiàn)的一些關鍵性試驗：（1）英國的CharlesDarwin和他的兒子FrancisDarwin：胚芽鞘產(chǎn)生向光彎曲是由于幼苗在單側光照下，產(chǎn)生某種影響，從上部傳到下都，造成背光面和向光面生長快慢不同。（2）丹麥的Boysen-Jensen（1913）的實驗證明，Darwin所謂“影響”是可以透過凝膠片的。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第101頁!二、生長素在植物體內(nèi)的分布和傳導1.分布：生長素在高等植物中分布很廣，根、莖、葉、花、果實、種子及胚芽鞘中都有。但大多集中在生長旺盛的部分，而在趨向衰老的組織和器官中則甚少。2.含量：每克鮮重植物材料，一般含10～100ng生長素。3.生長素運輸：（1）包括兩個系統(tǒng)：一是需能的、單方向的極性運輸（即生長素只能從植物體的形態(tài)學上端向下端運輸，而不能倒轉(zhuǎn)過來運輸）系統(tǒng)；植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第102頁!三、生長素生物合成1.合成部位：葉原基、嫩葉和發(fā)育中的種子。成熟葉片和根尖也產(chǎn)生生長素，但數(shù)量很微。2.合成前體：色氨酸。3.合成途徑：（1）吲哚丙酮酸途徑：本途徑在高等植物中占優(yōu)勢，對一些植物來說是唯一的生長素合成途徑。（2）色胺途徑：植物中占少數(shù)，而大麥、燕麥、煙草和番茄枝條中則同時進行這兩條途徑。（3）吲哚乙醇途徑：植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第103頁!3.束縛生長素在植物體內(nèi)的作用：（1）作為貯藏形式；（2）作為運輸形式；（3）解毒作用；（4）防止氧化；（5）調(diào)節(jié)自由生長素含量。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第104頁!六、生長素的作用機理生長素作用于細胞時，首先與受體結合，經(jīng)過一系列過程，使細胞壁介質(zhì)酸化和蛋白質(zhì)形成。最終表現(xiàn)出細胞長大。（一）生長素受體1.生長素與細胞中的生長素受體結合，是生長素在細胞中作用的開始。生長素受體是激素受體的一種。2.激素受體（hormonereceptor）：具有與激素特異地結合的物質(zhì)，能識別激素信號，并能將信號轉(zhuǎn)化為一系列細胞內(nèi)的生物化學變化，最終表現(xiàn)出生物效應。3.生長素受體在細胞中的存在位置有多種說法。主要有兩種：一種在質(zhì)膜；另一種是在細胞質(zhì)（或細胞核），前者促進細胞，壁松弛，后者促進核酸和蛋白質(zhì)的合成。生長素受體是不耐熱的蛋白質(zhì)。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第105頁!（三）核酸和蛋白質(zhì)的合成1.生長素促進細胞生長除了使細胞壁松弛外，還促進RNA和蛋白質(zhì)的合成。證據(jù)：用IAA處理豌豆上胚軸DNA、RNA含量增多。且RNA合成抑制劑放線菌素D可減少RNA合成速率，如用蛋白質(zhì)合成抑制劑亞胺環(huán)己酮處理，則抑制蛋白質(zhì)的合成。2.生長素對雙子葉植物生長的作用模式：3.綜上所述，生長素一方面活化質(zhì)膜上的ATP酶，促使細胞壁環(huán)境酸化，增加可塑性，從而增強細胞滲透吸水的能力，液抱不斷增大，細胞體積也加大；另一方面，生長素促進RNA和蛋白質(zhì)的合成，為原生質(zhì)體和細胞壁的合成提供原料，保持持久性生長。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第106頁!八、人工合成的生長素類及其應用1.人工合成生長素類：（1）有吲哚環(huán)的：最早發(fā)現(xiàn)的是吲哚丙酸（簡稱IPA）和吲哚丁酸（簡稱IBA）。（2）沒有吲哚環(huán)而具有萘環(huán)的化合物：a-萘乙酸（簡稱NAA）（3）具有苯環(huán)的化合物，如2，4-二氯苯氧乙酸（簡稱2，4-D），也都有吲哚乙酸的生理活性。（4）還發(fā)現(xiàn)和這些化合物有關的化合物，如萘氧乙酸（簡稱NOA）、2，4，5-三氯苯氧乙酸。（5）還有一類合成的生長素衍生物，如a-（對氯苯氧基）異丁酸（簡稱PCIB），它本身不具或具很少生長素活性，但對生長素有專一的抑制效應，故稱為抗生長素（antiauxin）。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第107頁!第二節(jié)赤霉素類赤霉素（gibberellins）是日本人黑澤英一從水稻惡苗病的研究中發(fā)現(xiàn)的。一、赤霉素的結構1.結構：赤霉素是一種雙萜，由4個異成二烯單位組成。其基本結構是赤霉素烷。2.分類：（1）根據(jù)分子中碳原子總數(shù)的不同分為C19和C20兩類赤霉素。前者包含的種類大大多于后者，生理活性高；而后者生理活性低。各類赤霉素都含有羧酸，所以赤霉素是酸性。（2）根據(jù)結合情況分為：自由赤霉素和結合赤霉素。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第108頁!三、赤霉素的生物合成赤霉素在高等植物中生物合成的位置至少有三處：發(fā)育著的果實（或種子），伸長著的莖端和根部。細胞內(nèi)合成的部位：質(zhì)體GA12-7-醛是各種赤霉素相互轉(zhuǎn)變的分支點。甲瓦龍酸（又名甲羥戊酸）—牛兒牛兒焦磷酸（GGPP）—古巴焦磷酸（CPP）——內(nèi)根-貝殼杉烯—內(nèi)根-貝殼杉烯醇—內(nèi)根-貝殼杉烯醛—內(nèi)根-貝殼杉烯酸—內(nèi)根-7a-羥基貝殼杉烯酸—GA12-7-醛—…..赤霉素植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第109頁!（2）生長素引起細胞壁酸化而疏松，而赤霉素不引起細胞壁酸化；（3）生長素對細胞廷長的影響有較短的停滯期，而赤霉素的停滯期長達45min。4.赤霉素促進細胞延長的原因（1）有人用赤霉素消除細胞壁中Ca的作用來解釋赤霉素促進細胞延長的原因。（2）有人認為赤霉素阻止細胞壁的硬化過程。赤霉素能抑制細胞壁過氧化物酶的活性，所以細胞壁不硬化，有延展性，細胞就延長。在誘發(fā)細胞延長的同時，赤霉素也加強細胞壁聚合物的生物合成。

（二）促進RNA和蛋白質(zhì)合成赤霉素對a-淀粉酶合成的影響是控制DNA轉(zhuǎn)錄為mRNA，能一定程度地增強翻譯水平，產(chǎn)生a-淀粉酶。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第110頁!2.生產(chǎn)上的應用：（1）促進麥芽糖化赤霉素誘發(fā)a-淀粉酶的形成用于啤酒生產(chǎn)。（2）促進營養(yǎng)生長赤霉素對根的伸長無促進作用，但顯著促進莖葉生長。（3）防止脫落可阻止花柄和果輛離層的形成，防止花果脫落，提高座果率。（4）打破休眠植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第111頁!一、細胞分裂素的種類及化學結構細胞分裂素是腺嘌呤的衍生物。當6位氨基、2位碳原子和9位氮原子上的氫原子被取代時，則形成各種不同的細胞分裂素。

植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第112頁!（二）人工合成的細胞分裂素根據(jù)激動素的結構，人們合成了大量的衍生物，它們都具促進細胞分裂能力。常用的有激動素、6-芐基腺嘌呤（簡稱6－BA）和四氫吡喃芐基腺嘌呤（又稱多氯苯甲酸，簡稱PBA）。二苯脲的結構則特殊，它不具腺嘌呤的結構，但卻有細胞分裂素的生理功能。此外，一些人工會成的化合物能堵塞細胞分裂素的作用（可能與細胞分裂素競爭受體），起著細胞分裂素拮抗劑作用。如果多施細胞分裂素，則可克服這種抑制效應。最有效的細胞分裂素拮抗劑是3-甲基-7-（3-甲基丁氨基）吡唑啉[4，3-右旋]嘧啶。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第113頁!4.植物內(nèi)游離細胞分裂素的來源，有一部分是tRNA降解所致；但有一部分是不依賴tRNA的細胞分裂素。5.細胞分裂素的前體是甲瓦龍酸，經(jīng)過異戊烯基焦磷酸（iPP）和AMP，在細胞分裂素合成酶催化下，形成異戊烯基腺苷-5’-磷酸鹽。這是游離細胞分裂素生物合成的關鍵步驟。6.細胞分裂素在植物體中運輸是無極性的。7.細胞分裂素氧化酶可能對細胞分裂素起鈍化作用，防止細胞分裂素積累過多，產(chǎn)生毒害。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第114頁!四、細胞分裂素的生理作用和應用（一）細胞分裂素的生理作用如下：1.促進：細胞分裂，地上部分化，側芽生長，葉片擴大，氣孔張開，偏上性，傷口愈合，種子發(fā)芽，形成層活動，根瘤形成，果實生長，某些植物座果。2.抑制：不定根形成，側根形成，葉片衰老（延緩）。（二）幾種生理作用與應用1.促進細胞分裂和擴大細胞分裂素的生理作用也是多方面的，它主要的作用是促進細胞分裂；細胞分裂素也可以使細胞體積加大，但和生長素不同的是它的作用主要是使細胞擴大，而不是伸長。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第115頁!第四節(jié)脫落酸植物在它的生活周期中，如果生活條件不適宜，部分器官（如果實、葉片等）就會脫落：或者到了生長季節(jié)終了，葉子就會脫落，生長停止，進人休眠。在這些過程中，植物體內(nèi)就會產(chǎn)生一類抑制生長發(fā)育的植物激素，即脫落酸（abscisicacid，簡稱ABA）。一、脫落酸的化學結構脫落酸是一種類倍半萜化合物。由于分子中有一個不對稱碳原子，所以有兩個旋光異構體。天然的脫落酸是右旋的（+）ABA表示；它的對映作左旋，以（-）ABA表示，兩者都有生物活性，但后者不能促進氣孔關閉。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第116頁!（二）運輸1.脫落酸運輸不存在極性。2.運輸形式：主要以游離型的形式運輸，也有部分以脫落酸糖著形式運輸。3.運輸速度：在植物體的運輸速度很快，在莖或葉柄中的運輸速率大約是20mm／h。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第117頁!（二）脫落酸的代謝1.脫落酸會氧化降解為活性很低的中間產(chǎn)物（紅花菜豆酸，簡稱PA）；2.同時也會形成沒有活性的脫落酸結合物。3.脫落酸的合成和代謝總結植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第118頁!五、脫落酸的生理作用和應用（一）生理作用1.促進：葉、花、果脫落，氣孔關閉，側芽、塊莖休眠，葉片衰老，光合產(chǎn)物運向發(fā)育著的種子，果實產(chǎn)生乙烯，果實成熟。2.抑制：種子發(fā)芽，IAA運輸，植株生長。（二）幾種主要生理作用的應用1.促進脫落2.促進休眠3.提高抗逆性脫落酸在逆境條件下迅速形成，使植物的生理發(fā)生變化，以適應環(huán)境，所以脫落酸又稱為“應激激素”。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第119頁!一、乙烯的分布與生物合成（一）乙烯的分布

高等植物各器官都能產(chǎn)生乙烯，但不同組織、器官和發(fā)育時期，乙烯的釋放量是不同的。成熟組織釋放乙烯較少；分生組織、種子萌發(fā)、花剛凋謝和果實成熟時產(chǎn)生乙烯最多。

（二）乙烯的生物合成

1.前體：蛋氨酸2.合成過程植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第120頁!（四）乙烯的代謝乙烯在植物體內(nèi)形成以后也會轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸己鸵蚁┭趸锏葰怏w代謝物，也會形成可溶性代謝物，如乙烯乙二醇（ethyleneglycol）和乙烯葡萄糖結合體等。乙烯代謝的功能是除去乙烯或使乙烯鈍化，使乙烯水平達到適合植物生長發(fā)育需要。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第121頁!三、乙烯的生理作用和應用（一）生理作用1.促進：解除休眠，地上部和根的生長和分化，不定根形成，葉片和果實脫落，某些植物的花誘導形成，兩性花中雌花形成，開花，花和果實衰老，果實成熟，莖增粗，萎蔫。2.抑制：某些植物開花，生長素的轉(zhuǎn)運，莖和根的伸長生長。乙烯是氣體，在合成部位起作用，不被轉(zhuǎn)運，但是乙烯的前體ACC在植物體內(nèi)是能被運輸?shù)摹Ｋ杂腥苏J為ACC才是激素，因為它符合植物激素的定義。不過，這僅是一些人的觀點。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第122頁!（三）乙烯利在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用1.果實催熟和改善品質(zhì)2.促進次生物質(zhì)排出乙烯也能增加漆樹、松樹和印度紫檀等重要木本經(jīng)濟植物的次生物質(zhì)的產(chǎn)量。3.促進開花用乙烯利對菠蘿灌心催花，開花提早，花期一致。4.化學殺雄植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第123頁!一、油菜素內(nèi)酯的種類及生物合成1.定義：高等植物中普遍存在著一大類以甾類化合物為骨架的具生理活性的天然甾體類，總稱為油菜素內(nèi)酯（brassinosteroid）。2.油菜素內(nèi)酯的含量和生理活性最高，一般以油菜素內(nèi)酯代表油菜素甾體類。3.分布：裸子植物和被子植物中存在油菜素甾體類，藻類也有。在高等植物中枝、葉、花各器官都有，尤其是花粉最多。4.人工合成：表油菜素內(nèi)酯等，且油菜素內(nèi)酯已可人工合成。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第124頁!三、油菜素內(nèi)酯的應用1.提高產(chǎn)量在開花期施用油菜素內(nèi)酯，可提高玉米、小麥、番茄、黃瓜和茄子的產(chǎn)量。2.提高抗逆性油萊素內(nèi)酯具有明顯的抗冷性、抗旱性和抗鹽性，在自然條件不良時更是突出，所以油菜素內(nèi)酯又稱逆境條件的緩和劑。3.抗病油菜素內(nèi)酯可提高作物對病害抵抗能力，但對稻瘟病和黃瓜白粉病無效。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第125頁!2.生長延緩劑（growthretardant）（1）特點：它們抑制莖部近頂端分生組織的細胞延長，節(jié)間縮短，葉數(shù)和節(jié)數(shù)不變，株型緊湊，矮小，生殖器官不受影響或影響不大。全部為人工合成，外施赤霉素可以逆轉(zhuǎn)其抑制效應。（2）代表：CCC、B9、PP333等，它們都能抑制赤霉素的生物合成，所以是抗赤霉素。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第126頁!（三）馬來酰肼馬來酰肼（簡稱MH）在我國又稱青鮮素，是種人工合成的生長抑制劑。其作用正好同生長素相反，因為它的結構與RNA的組成部分尿嘧啶非常相似，MH進入植物體內(nèi)可代替尿嘧啶的位置，但不能起代謝中的作用，因而阻止正常代謝的進行，從而抑制了生長。MH是一種危險的化合物，可能致癌和使動物染色體畸變。

（四）整形素

整形素常用于木本植物。它能抑制頂端分生組織細胞分裂及伸長，抑制植株莖伸長，腋芽滋生，使植株發(fā)育成矮小灌木的形狀。整形素還能刺激花及果實脫落。植物生理學電子教案西南師范大學共359頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第127頁!（三）B9B9，又名Afar，SADH。其作用機理是抑制貝殼杉烯醛的合成，所以也是抑制赤霉素的生物合成?？梢种乒麡漤敹朔稚M織的細胞分裂，使枝條生長緩慢，可代替人工整枝，增加次年開花座果的數(shù)量。B