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第一章 水分的代谢1 植物体内水分存在形式束缚水、自由水 比例决定植物的抗性(束缚水/自由水高,抗性强)2 水势的概念 :同温同压下物系中的水与纯水间每偏摩尔体积的化 学势差。(压力势、渗透势、衬质势、重力势) 不同植物不同情况水势组成不一样 典型细胞水势组成由:压力势、渗透势、衬质势 成熟细胞中间有大液泡:有渗透势和压力势 干燥细胞:衬质势 细胞之间水分流动(从高水势流到低水势)3 渗透作用 细胞吸水的三种方式:渗透吸水、吸胀吸水、代谢吸水 渗透吸水动力:渗透势 吸胀吸水动力:衬质势代谢吸水动力:ATP呼吸供能4 根系吸水的部位、方式、途径、动力部位: 根毛区方式: 主动吸水、被动吸水途径: 共质体途径和质外体途径动力: 根压(主动吸水)、蒸腾拉力(被动吸水)5 蒸腾作用的概念、 指标蒸腾作用: 植物体内的水分以气体状态向外界扩散的生理过程 指标:蒸腾速率、蒸腾系数67 气孔运动的三个学说(1)淀粉糖互变学说(2)无机离子吸收学说(3)苹果酸生成学说8 解释木质部水分上升动力的学说 内聚力学说(蒸腾拉力-张力-内聚力学说)9 影响蒸腾作用的内外因素 内界因素:界面层阻力,气孔阻力,角质层阻力 外界因素:光、大气湿度、大气温度、风第二章 矿物质营养1 必需营养元素的概念、 标准、 种类(17 种 ) 大量营养元素 9 种、 微量元素 8 种概念(等于标准):a完成植物整个生长周期不可缺少的b在植物体 内的功能是不能被其他元素所代替的c直接参与植物的代谢作用 种类:碳、氢、氧、氮、(不是灰分元素)磷、硫、钾、钙、镁、 铁、 锰、 硼、 锌、 铜、 钼、 氯、 镍大量营养元素: 碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁、 微量元素:铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍2 主要元素氮 、 硫、 锌缺少以后的症状 表现在老叶嫩叶上:缺氮老叶上(叶子缺绿、色淡、发红) 缺硫嫩叶上(叶子缺绿)缺锌小叶症3 溶质跨植物细胞膜转运的 4 种方式( 途径 ) 离子通道、胞饮、载体蛋白、离子泵 主动的:离子泵、载体蛋白 被动的:离子通道和一部分载体(不消耗能量的) 扩散:简单扩散(小分子)、易化扩散(离子通道和一部分载体)4 细胞膜与离子转移有关的蛋白质 离子通道、离子载体、离子泵5 根系吸收矿物元素的部位和途径 部位:根毛区途径:共质体途径和质外体途径6 影响植物吸收矿物质元素的内外因素 内因:根的表面积,根毛可以增大表面积;根部的代谢活动(主动吸 收)。外因:土温、土壤通气状况、介质的pH值8 概念 : 单盐毒害、 平衡溶液、 生物固氮、 营养最大效率期 初级共转运单盐毒害:将植物培养在单一种盐类溶液中 ,即使这种盐是植物生 长必需,而且浓度很低,对植物仍然具有毒害作用 平衡溶液:消除离子毒害作用的溶液 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 过程营养最大效率期 :对同种植物,不同生育期施肥 ,对生长影响不 同,增产效果有很大不同,其中有一个时期使用肥料的营养效果最 好,这个时期被称为营养最大效率期。初级主动吸收:共转运H + - ATP酶消耗ATP ,转运H+形成跨膜 质子电化学势梯度, 促进其它离子跨膜运输第三章 光合作用1 光和色素的种类、 英文代号叶绿素的吸收峰在多长范围种类、英文代号:叶绿素(chla/chlb =3:1)类胡萝卜素(叶黄素/ 胡萝卜素=2:1)叶绿素吸收峰: 蓝紫光区(430450) 红光区(640660)2 概念: 原初反应、 希尔反应、 红降现象、 双光增益原初反应:光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学 反应为止的过程,其中包含色素分子对光能的吸收 、传递和转换的 过程。希尔反应(水裂解放氧): 在光照下,离体叶绿体类囊体能将含高 铁的化合物,还原为低铁化合物并释放氧红降现象:照射波长在586 685 nm之间,小球藻量子产量大体相 等,当波长超过685nm时,量子产量显著降低。这种现象称为红降 现象。双光增益:在远红光(大于685nm )条件下,产生红降现象,当补 充较短波长的光 (650nm) 时, 量子产量将会恢复 , 并且是增益 的, 将这种双光促进光合效率的现象称为双光增益。3 光系统一、光系统二的英文代号及作用特点光系统二PSH的作用特点:光电解水释放氧气、还原PQ (质体酿) 光系统一 PS I的作用特点:还原ATP、氧化PC (质体箐)4 光反应及暗反应发生的部位光反应: 叶绿体的类囊体膜上暗反应: 叶绿体基质中5 光合电子传递的两种类型、 特点和光合磷酸化的关系类型: 环式光合电子传递( 对应环式电子磷酸化) 和非环式光合电 子传递(非环式电子磷酸化)特点:环式光电子传递可产生ATP不能产生NADPH;非环式光电子 传递即可释放氧产生ATP又可产生NADPH6 非环式光合磷酸化每分解2mol水可释放1 mol氧传递4mol电子使内腔积累8mol氢离子形成 3molATP、2molNADPH光合磷酸化中ATP合酶(ATPase)7C 同化途径多样性及异同点C同化途径多样性:C3、C4、CAMC3 :羧化阶段(CO2固定)、还原阶段(储能)、更新阶段(RUBP 再生)C4: 羧化、 转变、 脱羧还原(3 种)、 再生C4的脱羧还原3种类型:类型进入维管束鞘c4酸脱羧酶NADP-苹果酸酶类型苹果酸NADP-苹果酸酶NAD-苹果酸酶类型天冬氨酸NAD-苹果酸酶PEP羧激酶类型天冬氨酸PEP羧激酶8 光呼吸( 概念) 光合部位及生理意义光呼吸: 植物绿色器官在照光条件下吸收氧气和释放 CO2 的过程, 称为光呼吸。光合部位: 叶绿体、 线粒体、 过氧化体生理意义 : 提供氨基酸利于蛋白质的合成 ;排除过剩的同化力ATP ;清除乙醇酸,减少毒害作用,保持光合作用的正常运行。9、C3、C4及CAM植物在解剖结构和光合性能的差别C4比C3光合效率高的原因解剖结构叶肉细胞鞘细胞C3排列松散,淀粉累积,富含RUBP羧化酶细胞小,不含叶绿体,无淀粉累积C4排列紧密,无淀粉累积,富含PEP羧化酶细胞大,含叶绿体,大有淀粉累积光合性能叶肉细胞鞘细胞C3CO2 受体:RUBP、RUBP 羧化酶最初产物:PGAC4同一时间不同细胞 进行(叶肉细胞、维 管束鞘细胞)CO2 受体:PEP、PEP羧化酶最初产物:OAA(草酰乙酸)CAM植物:同一细胞 不同时间进行(晚 上、白天)C3比C4光合效率高的原因1 ) CO2亲和力:C4植物-PEP羧化酶与CO2亲和力高;C3植物- RUBP羧化酶与CO2亲和力低。2 ) CO2补偿点:C4植物CO2补偿点低(010mg/L )低补偿植 物;C3植物CO2补偿点高(50150mg/L )高补偿植物。3 ) CO2浓度:C4途径CO2泵作用,提高鞘细胞CO2浓度,C4植物 光呼吸维管束鞘细胞中进行, 光呼吸极低低光呼吸植物; C3 植 物光呼吸叶肉细胞中进行, 强的光呼吸高光呼吸植物。10光合产物运输的部位、形式和方向部位: 韧皮部形式: 还原糖形式( 蔗糖)方向: 上面的叶片向上, 下面的叶片向下, 中部叶片上下运输11 概念: 光合速率、二氧化碳补偿点、光补偿点光合速率:单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量,或 者积累干物质的量。二氧化碳补偿点:当光合吸收的CO2量等于呼吸放出的CO2量,这 个时候外界的CO2含量就叫做CO2补偿点。光补偿点: 同一叶子在同一时间内, 光合过程中吸收的 CO2 与光呼 吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度。12第四章 呼吸作用1 呼吸作用种类有氧呼吸和无氧呼吸2 呼吸作用糖分解途径的多样性糖酵解EMP、三羧酸循环TCA、电子传递和氧化磷酸化(磷酸戊糖途径 3P、 乙醇酸途径)3 糖酵解发生部位、 物质与能量的转换关系细胞质b、通过糖酵解1mol葡萄糖可分解为2mol丙酮酸c、1mol葡萄糖 2molATP,2molNADHNADH还原性辅酶I, NADPH还原性辅酶口; NAD辅酶I, NADP 辅酶口4 三羧酸循环产生的部位、 物质能量的转换线粒体基质 b、1mol 的丙酮酸经过三羧酸循环后降解成 3mol CO2 c 、 1mol 葡 萄 糖 可 产 生 6molCO , 2molATP , 2mol FADH2,8molNADH经过糖酵解和三羧酸循环物质能量是怎样变化的a、 1mol 葡萄糖可降解成 6mol CO2 b、 1mol 葡萄糖可形成 4molATP,10molNADH,2molFADH /1mol 葡萄糖可形成 38molATP5 呼吸电子传递链的概念、 呼吸电子传递体呼吸电子传递链:呼吸代谢中间产物氧化脱下质子H(H + + e )或 电子, 沿着按一定顺序排列的呼吸传递体传递到分子氧的总轨道。呼吸电子传递体:氢传递体:NAD(辅酶I )、FAD、UQ (泛酿),电子传递体: 细胞色素体、 铁流蛋白6 氧化磷酸化概念、 发生部位( 线粒体内膜)氧化磷酸化:与呼吸链上的电子传递相偶联 ,通过 NADH、FADH2的氧化过程形成ATP的过程一氧化磷酸化(两个过程相互偶联) 发生部位:线粒体内膜ImolNADH可形成3molATP(磷氧比是3) 1mol FADH?可形成 2molATP磷氧比是2)7 线粒体末端氧化酶概念、多样性 末端氧化酶:把底物的电子通过电子传递系统最后传递给分子氧并 形成水或过氧化氢的酶类。多样性:细胞色素氧化酶、交替氧化酶、抗坏血酸氧化酶、酚氧化 酶与电子传递联系在一起:细胞色素氧化酶、交替氧化酶8 抗氰呼吸( 又叫产热呼吸) 的概念、抗氰呼吸末端氧化酶 ( 又叫 交替氧化酶) 电子传递特点及生理意义抗氰呼吸( 又叫产热呼吸) :在氰化物存在下 ,某些植物呼吸不受 抑制,所以把这种呼吸称为抗氰呼吸。抗氰呼吸末端氧化酶 ( 又叫交替氧化酶) 电子传递特点:抗氰呼吸 的电子传递通过NADH直接传递给交替氧化酶,然后传给02 ,不经 过 ctyb 和 ctyc, 因此不受氢氰酸抑制。生理意义:利于授粉、能量溢流、增强抗逆性9 概念 : 呼吸速率、 呼吸商 、 温度系数呼吸速率:用单位时间, 单位重量( 叶面积) 所消耗的有机物 、吸 收的 O2 或释放的 CO2 的量来表示。呼吸商(RQ);表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标。温度系数(Q10);由于温度升高ioc而引起的反应速率的增加,通 常称为温度系数。10 呼吸作用与种子、果实、蔬菜贮藏的关系呼吸作用导致a、水分增多,种子湿产生许多霉菌b、呼吸底物消耗得快 c、 放出热量, 是粮食温度增加, 反过来促进呼吸降低含水量、 降低温度、 减少氧气、 增加二氧化碳/氮气第五章 植物激素1植物激素的种类(5 大类)、 结构特点( 指分子骨架)生长素及 ABA 的生理作用种类、 结构特点:生长素类 IAA 极性运输( 大多数有吲哚环)、 赤 霉素类GAs非极性运输(基本结构赤霉素烷,20C/19C的双萜)、 细胞分裂素类 CTK 非极性运输( 腺嘌呤衍生物) 、 乙烯、 脱落酸ABA非极性运输(以异戊二烯为基本单位组成的含15个碳的倍半萜羧酸)生长素( IAA ) 生理作用:1) 促
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