植物生理学重点整理.doc

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1、重点Chapter1Watermetabolism　　1．水分在植物生命活动中的作用。植物体内的水分以自由水和束缚水两种形态存在，两者的比例与植物的代谢强度和抗逆性强弱有着密切关系。1.水是植物细胞原生质的重要组成成分，是新陈代谢能正常进行的基本环境。细胞原生质含水量较多呈溶胶状态时，新陈代谢旺盛；反之则呈凝胶状态，生命活动大大减弱，如休眠种子。2.水参与了植物体内的代谢。水作为生物体内所有化学反应的环境，且是很多反应的反应物或生成物。3.水是植物体吸收和运输物质的溶剂。固态的无机物和有机物一般只有溶解在水中才能被吸收。被根吸收的无机盐和植物自身制造的各种有机物

2、等，都必须通过水来运输。4.水分能保持植物体固有的姿态。细胞含有一定的水分才能维持膨胀状态，使植物体挺拔、花朵绽放(利于传粉)。2．植物细胞水势的组成，水分移动的方向。每摩尔水的自由能就是水的化学势。每摩尔体积水的化学势差除以水的偏摩尔体积所得的商就是水势。水的偏摩尔体积指1mol水中加入1mol某溶液后，该1mol水占的有效体积。纯水的水势最高，溶液的水势为负值。植物细胞的水势Ψw由渗透势（溶质势）Ψs、压力势Ψp，重力势Ψg和衬质势Ψm组成：Ψw＝Ψs＋Ψp＋Ψm+Ψg。此式可以简化为Ψw＝Ψs＋Ψp。细胞的水分移动方向，取决于两细胞间的水势差异，水势高的细

3、胞中的水分向水势低的细胞流动。3．细胞对水分的吸收。细胞吸水有渗透吸水、吸胀吸水以及降压吸水之分。具有液泡的植物细胞以渗透吸水为主。未形成液泡的嫩细胞和干燥种子的吸水主要靠吸胀吸水。细胞与细胞之间的水分移动方向，决定于两处的水势差，水分总是从水势高处流向水势低处，直至两处水势差为零。细胞吸水主要有三种方式：扩散：一种自发过程，指由于分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动。扩散适合水分短距离的迁徙，不适合长距离迁徙（如树干导管）集流：指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。例如水分在木质部中远距离运输。水分集流与溶质浓度梯度无关。渗透作

4、用：指物质依水势梯度而移动。渗透指溶剂分子通过半透膜而移动的现象。4．植物根系对水分的吸收。土壤中只有可利用水才能被植物根系吸收。根系吸收水分最活跃的部位是根毛区。根系吸水的途径有三条：质外体途径：水分通过细胞壁，细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，速度快。跨膜途径：细胞从一个细胞移动到另一个细胞，要经过两次质膜，还要通过液泡膜。共质体途径：水分从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，速度较慢。根系吸水的动力主要有根压和蒸腾拉力，后者为主。根压：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。为主动吸水。根系活动能力强弱可

5、以用伤流液的数量和成分来判断。根系生理活动可以用吐水来衡量。蒸腾拉力：是由于植物的蒸腾作用而产生一系列水势梯度，使导管中的水分上升的一种力量。土壤中影响根系吸水的条件：1：土壤中可用水分2：土壤通气状况3：土壤温度4：土壤溶液浓度5．气孔蒸腾的机理和影响因素。1：蒸腾作用的生理意义：1：蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力2：蒸腾作用有助于植物的矿物质和有机物的吸收3：蒸腾作用能降低叶片的温度2：蒸腾作用的部位：通过角质层的蒸腾和通过气孔的蒸腾3：影响因素：外界条件：光照是最主要的条件，此外还有空气相对湿度，温度，风。内部因素：气孔和气孔下腔，叶片内部面积大

6、小，气孔频度。6．植物体内水分运输的途径。水分在植物体内可经质外体和共质体途径运输。运输的途径是：土壤→根毛→皮层→内皮层→中柱鞘→根的导管或管胞→茎的导管→叶柄导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙→气孔下腔→气孔→大气。水分在导管或管胞上升的动力是根压与蒸腾拉力，并以蒸腾拉力为主。由于水分子之间的内聚力和水分子与导管壁之间的吸附力远大于水柱张力，因而导管中的水柱连续不中断，这是水分源源不断上升的保证。7．作物需水规律和合理灌溉。灌溉的基本原则是用少量的水取得最大的效果。要进一步发挥灌溉的作用，就需要掌握作物的需水规律。作物需水量（蒸腾系数）因作物种类、生长发育

7、时期不同而有差异。合理灌溉则要以作物需水量和水分临界期为依据，参照生理指标制定灌溉方案，采用先进的灌溉方法及时地进行灌溉。合理灌溉可取得良好的生理效应和生态效应，增产效果显著。节水灌溉的方法：1：喷灌2：滴灌3：调亏灌溉4：控制性分根交替灌溉8．气孔开闭的机理。气孔运动的最终原因是保卫细胞的吸水膨胀或失水皱缩。对气孔运动机理目前有三种学说：l、淀粉—糖变化说：在光照的前提下，保卫细胞进行光合作用，CO2浓度降低，使之pH值增高至6.l～7.3，这时，淀粉磷酸化酶水解淀粉为葡萄糖，导致保卫细胞水势下降，引起吸水膨胀和气孔开放。在黑暗中，呼吸产生CO2，pH下降，葡

8、萄糖+磷酸合成淀粉，水势