植物生理基础60课件.pptVIP

植物生理基础一、植物的生理基础（一）植物细胞的化学组成和原生质的胶体特性细胞不仅是结构的基本单位，也是生命活动的基本单位。细胞的生命活动主要发生在原生质体中，而原生质体又是由具代谢能力和分化能力的生活物质——原生质组成的。1、原生质的化学组成原生质主要由无机物和有机物组成，无机物包括水和无机盐，将在“水分代谢”和“矿质营养”章节中详细介绍，有机物糖类、脂类、蛋白质、核酸、木质素、激素等，比较重要的有以下四类：（1）糖类能量物质（2）蛋白质功能物质（3）核酸遗传物质（4）脂类能量与生物膜的架构物质2、原生质的胶体特性在原生质中，大分子有机物与无机离子以聚合状态存在，形成的颗粒直径与胶体颗粒的直径相当，因此原生质是一种胶体，它有着特殊的胶体性质。（1）亲水性： 原生质大分子有机物上有许多水基团：羟基(-OH)、羧基(-COOH)、氨基(-NH2)，能吸附较多的水分，所以原生质具有亲水性。根据水分在原生质胶粒周围的存在状况，可将原生质中的水分分为束缚水和自由水两种，束缚水是指被原生质胶粒紧密吸附，不能自由流动，低温时不易结冰，高温时不易蒸发的水分；自由水是指离原生质胶粒较远，不受胶粒吸附或吸附很弱，可以自由流动，随着温度的变化易结冰、易蒸发的水分。自由水可直接参与植物的生化反应和生理过程，而束缚水则不能。因此，自由水/束缚水比值高时，植物代谢活跃、生长较快，但抗逆性较差；反之则代谢弱、生长缓慢，但具有较强的抗逆性。原生质内水分存在的状态原生质内不被亲水胶粒吸附，可以自由移动，可起溶剂作用的水分。原生质内吸附在亲水胶粒周围或被困于大分子空间中，不能自由移动的水分。自由水束缚水蛋白质亲水胶粒本图来自百度（2）溶胶和凝胶原生质中的自由水多或温度升高时，原生质中的胶粒相互分离，胶体能自由流动。这时的原生质呈溶胶状态，具有流动性。当原生质中的自由水少或温度降低时，原生质中的胶粒彼此靠近，相互连接成链并交织成网状，胶体不能流动，近似于固体。这时的原生质呈凝胶状态，具有弹性和黏性。因此，原生质以哪种胶体状态出现，与原生质中自由水的含量及温度有关。原生质的胶体状态又决定着植物代谢活动的强弱。当细胞的代谢活动趋于旺盛时，如生长季节到来时，凝胶可以通过胶溶作用变为溶胶，使各种代谢活动能顺利进行；当细胞的代谢活动减弱时，如秋冬季节，溶胶可以通过胶凝作用变为凝胶，使植物对不良环境的抵抗力提高。（二）、酶的基础知识植物细胞的新陈代谢是有一系列有秩序并连续进行的生物化学反应组成，这些反应是在一种特殊的物质——酶的作用下进行的。1、酶的概念及组成（1）酶的概念酶是指由生活细胞产生的具有特殊催化能力的蛋白质。生物体内几乎所有的生化反应都是由各种不同的酶来催化的，所以，酶又称为生物催化剂。在生化反应中，由酶所催化的反应称为酶促反应。可用下式表示：E+SE.SE+PE:酶S：底物E.S：中间物P：产物：由上式可以看出，酶在反应前后不变.（2）酶的组成按化学组成的不同，可将酶分为单纯蛋白酶和结合蛋白酶两类。单纯蛋白酶：完全由蛋白质组成的酶，水解后只产生氨基酸，不含其它任何物质。催化水解反应的水解酶多属于此类。如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等。结合蛋白酶：除蛋白质外，分子中还含有其它非蛋白质部分的酶。大多数氧化还原酶属于此类。如过氧化氢酶、细胞色素氧化酶、脱氢酶等。结合蛋白酶又称为全酶，其中蛋白质部分称为酶蛋白，酶蛋白的结构决定着酶与底物结合的专一性。非蛋白质部分称为辅因子，辅因子则决定着酶催化反应的特性。结合蛋白酶只有在酶蛋白和辅因子同时存在时才起作用，这两部分单独存在时均无催化活性。结合蛋白酶（全酶）=酶蛋白+辅因子（辅酶、辅基、金属离子）活性中心

酶在催化反应时，不是整个酶分子与底物结合才起催化作用，而是酶分子上的一个基团或一个特殊结构与底物结合，并将底物催化为产物。把酶分子上与底物结合并催化底物为产物的部位，称为活性中心。2、酶的作用特性（1）酶催化作用的高效性酶的催化效率特别高，是普通催化剂的106~1013倍。例如：在0℃时，1mol的铁离子1s内可以分解10-5mol的过氧化氢，而在同样条件下，1mol过氧化氢酶能分解105mol的过氧化氢，酶的催化效