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植物生理学 第一章 植物的水分生理 水分生理包括水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出三个过程 束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分 自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分 自由水占总水量的比例越大，植物代谢越旺盛。束缚水占总水量的比例越大，植物抗性越大。 水分在植物体生命活动的作用 水分是细胞质的主要成分 水分是代谢作用过程的反应物质 水分是植物对物质吸收和运输的溶剂 水分能保持植物的固有姿态 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称为渗透作用 溶质势： 压力势： 重力势： 衬质势： 根系吸水的三种途径 质外体途径：指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的部分移动，阻力小，速率快 跨膜途径:水分从一个细胞到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜，称跨膜途径 共质体途径：水分通过一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速率较慢。 根系吸水的两种动力 根压：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力称为根压。 蒸腾拉力： 证明根压的两个现象 伤流：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象 吐水：从未受过伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象 内聚力学说：这种以水分具有较大的内聚力足以抵抗外力，保证有叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说称为内聚力学说。 水分散失的两种方式：1.以液体状态散失：伤流、吐水2.以气体状态散失：蒸腾作用 蒸腾作用：是指水分以气体状态，通过植物体的表面，从体内散失到体外的现象 蒸腾作用的生理意义 蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力 矿物盐类要溶于水中才能被植物吸收和在体内运转 蒸腾作用能够降低叶片的温度 蒸腾速率：植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。 蒸腾比率（TR）：植物蒸腾作用丧失水分与光合作用同化CO2的物质的量比值 水分利用效率(WUE)：WUE是TR的倒数。 气孔运动;气孔打开、、、、 气孔运动的机理 1. 2. 3. 影响气孔运动的因素：光照、水分、温度、CO2、脱落酸 水分临界期： 第二章 植物的矿物营养 矿物营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化，称为矿物营养 植物必需元素的三条标准 1.完成植物整个生长周期不可缺少的 2.在植物体内的功能是不能被其他元素代替的，植物缺乏该元素时会表现专一的症状，并且只有补充这种元素才会消失 3.这种元素对植物体内所起的作用是直接的，而不是通过改变土壤理化性质、微生物生长条件等原因所产生的间接作用。 必需矿质元素在植物体内的生理作用的四个方面： 1.细胞结构物质的组成成分。 2.植物生命活动的调节者，参与酶的活动。 3.起电化学作用，即离子浓度的平衡、氧化还原、电子传递和电荷中和。 4.作为细胞信号转导的第二信使 植物必需元素的各种必需生理作用及缺乏病征 氮：氮是氨基酸、蛋白质、核酸、辅酶、叶绿素、植物激素等组成元素，被称为生命元素。缺氮病症：植株矮小、叶色暗淡或发红、分枝少、花少，籽粒不饱满，产量低，根系少而长，下部老叶先发黄脱落。施氮过多病征： 磷： 钾 钙 硼 锌 被动运输：是指离子（或溶质）跨过生物膜不需要代谢供给能量，是顺电化学势梯度向下进行运输的方式。 简单扩散： 协助扩散： 离子通道： 载体与载体运输 主动运输： 胞饮作用： 总之，离子或分子的跨膜运输有5种方式，即简单扩散、通道运输、载体运输、离子泵运输和胞饮作用。 单盐毒害：溶液中只有一种金属离子时，对植物有毒作用的现象称为单盐毒害 离子拮抗： 影响根部吸收矿物元素的条件：温度、通气状况、溶液浓度、氢离子浓度 氮的同化的一些内容 诱导酶：植物本来不含某种酶，但在特定外来物质的诱导下，生成的酶称诱导酶 生物固氮：某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程 植物的光合作用 光合作用的重要性： 把无机物变成有机物 积蓄太阳能量 环境保护 叶片是进行光合作用的主要器官，而叶绿体是进行光合作用的主要细胞器 类囊体堆叠的意义 捕获光能的机构高度密集，能更有效的收集光能 代谢的高效顺利进行 有利于光合作用的进行 高等植物的光合色素有两类：叶绿素和类胡萝卜素，排列在类囊体膜上。 绝大部分的叶绿素a分子和全部的叶绿素b分子具有收集和传递光能的作用，少数特殊状态的叶绿素a分子对有将光能转化为化学能的作用 叶绿素吸收光谱最强吸收区有两个：一个在波长为640-660nm的红光部分，另一个在波长为430-450nm的蓝紫光部分。 胡萝卜素和叶黄素的吸收光谱的最强吸收带在蓝紫光部分。 叶绿素b是由叶绿素a演变过来的。 一般来说，正常叶子的叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为3：1，叶绿素a和叶绿素b也约为3：1，叶黄素和胡萝卜素约为2：1