植物生理复习总结.docVIP

水分代谢（一） 水分生理作用：①组分：水是原生质的主要组成成分；②反应物：光合、呼吸、有机物合成与分解过程的反应物；③溶剂：水是物质吸收、运输的良好介质；④增加膨压：水保持植物的固有姿态；⑤参与代谢：细胞的分裂和生长需要足够的水分 水分生态作用：①调节植物体温②水对可见光有良好的通透性③水可调节对植物的生存环境 植物细胞对水分的吸收方式（水势、渗透性吸水（水势组成、细胞吸水与水势的关系）、吸胀吸水、代谢性吸水） 水势：水的化学势，一偏摩尔体积水所具有的自由能。 植物细胞水势(Ψw)组成为：ψw=ψπ+ψp+ψm ψπ为渗透势，ψp为压力势，ψm为衬质势。 细胞吸水与水势的关系：（1）剧烈蒸腾时，Ψp 0， Ψw 0 （2）初始质壁分离时，V=1.0， Ψp= 0， Ψw = Ψs = -2.0MPa（3）充分膨胀时，V=1.5， Ψw = Ψs + Ψp = 0 渗透性吸水：植物通过渗透作用吸收水分的方式。 吸胀吸水：植物通过吸胀作用吸水的方式。 代谢性吸水：利用细胞呼吸释放的能量使水分透过质膜进入细胞的过程。 质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象，称为质壁分离 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象 根系吸水的动力：1.根压;2.蒸腾拉力 根系吸水的方式：1.主动吸水：根压。（早春季节）;2.被动吸水：蒸腾拉力。（可进行蒸腾作用的植株）;3 .两种方式相互配合，一个是推动力，另一个是牵引力。 蒸腾作用（指标、部位、气孔蒸腾（气孔运动的机理）） （1）蒸腾作用的指标： 蒸腾速率（transpiration rate）：植物在一定时间内单位叶面蒸腾的水量。g/dm2·h。 蒸腾比率或蒸腾效率：植物每消耗１㎏水所生产的干物质的克数。农作物为2～10g/㎏ 蒸腾系数或需水量：植物制造1g干物质所消耗的水量（g）。农作物为100～500。 （2）部位：植物地上部所有幼嫩部分，其中叶片是最主要的部位 （3）蒸腾方式:角质蒸腾：通过角质层（占5-10%）。气孔蒸腾：叶片上的气孔（占90-95%）。 （4）气孔蒸腾：气孔运动机理：保卫细胞特点是细胞体积小，并有特殊结构。外壁薄内壁厚，这有利于膨压迅速地改变。吸水时较薄的外壁易于伸展向外弯曲，将内壁向外拉伸也弯曲，气孔张开。反之，气孔关闭。 矿质营养（二） 必需元素：维持植物正常生长发育必不可少的元素。 确定植物必需元素的标准：①缺乏，植物不能完成其生活史；②缺乏，植物表现专一的缺素症；③其作用必须是直接的 必需元素的生理作用：①细胞结构物质的组成成分；②生命活动的调节者，参与酶的活动；③起电化学作用。即离子浓度的平衡、稳定胶体及电荷中和等；④作用专一，不能被取代；⑤各元素之间的作用是相互联系的，多方面的。 大量元素（占植物干重的0.1%）10种 ： C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Si. 根毛区是根系吸收离子最活跃的区域。 细胞对矿质元素的吸收（离子通道运输、载体运输、离子泵运输、胞饮作用） 被动吸收：不需要消耗能量、离子顺着浓度差、电化学势梯度进行扩散或通过离子交换进行吸收。 主要有两种方式：简单扩散和杜南平衡。离子进入细胞：依靠离子通道。 顺电化学势梯度，顺浓度梯度或逆浓度梯度。离子的跨细胞传递有两个特点：选择性与积累 细胞质膜上有内在蛋白构成的圆形孔道，横跨膜的两侧，离子通道可由化学方式及电化学方式激活，控制离子顺着膜电位差（即电化学势梯度）被动地和单方向跨质膜运输。 主动吸收：利用呼吸作用所释放的能量逆浓度梯度吸收矿物质的过程。是植物吸收矿质元素的主要方式。 主动吸收的机理：载体运输和离子泵运输 1. 载体学说 识别：原生质膜上吸收部位的活化载体与离子识别。 结合：离子-载体复合物形成。 旋转：离子-载体复合物透过原生质膜并旋转180度，从膜外侧旋转至膜内侧。 释放：在磷酸酯酶作用下，载体构象发生变化，失去对离子的亲和力，离子与载体分离，离子被释放于细胞膜内。 复原：释放出离子的载体，在磷酸激酶的作用下，恢复活化状态原有的构象，并转移到膜外侧，再次和离子结合，循环进行。 证据：①离子的饱和效应：外界溶液浓度增加，但离子的吸收速度不再增加的现象。 ②离子吸收的竞争性：一种离子的吸收受其它离子干扰的现象。③细胞膜上存在载体 载体蛋白有：单向运输载体、同向运输载体、反向运输载体。 2.离子泵运输—主动吸收 内容：质膜上的ATP酶催化ATP水解放能，驱动离子的转运。 ①质子泵：质膜上的H+-ATP酶能催化膜内侧ATP水解释放能量，驱动胞内H+泵出细胞。质膜上的H+-ATP酶可被钒酸盐抑制，而液泡膜上的H+-ATP酶被硝酸盐抑制，Cl-. Br-. I-等对此酶也有抑制作用。 ②钙泵：质膜上的Ca2+-ATPE催化膜