植物生理,复习案例.doc

绪论、第一章 植物的水分代谢 1、 植物生理学是研究植物生命活动的一门学科. 研究植物代谢、代谢与环境的相互关系。 理论基础：光合作用和固氮——能量转化，酶活性调节。发育调控——成花，衰老（包括果实）。信号传导——自然及生物等因素。植物逆境生理机理-抗性基因表达及调节。 2、 自由水（free water）：不与细胞的组分紧密结合，易自由移动的水分，称为自由水。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。 束缚水（bound water）：与细胞的组分紧密结合不易自由移动的水分，称为束缚水。其特点是不参与代谢，不能作溶剂，不易结冰。 3、水在植物生命活动中的重要作用：(1)原生质的组成成分，植物细胞原生质含水量一般在70-90%。(2)植物代谢过程中的重要原料。 (3)植物对物质吸收和运输的溶剂。(4)能保持植物的固有姿态。(5) 保持植物体内的正常温度。 4、 自由能是指能够作功的能量和参与反应的本领。 水势（Water potential）：水势是指在同温同压的一系统中，一偏摩尔体积（V）水（含溶质的水）的自由能(μw）与一摩尔体积（V）纯水的自由能(μ0w)的差值(Δμw)。Ψw=(μw / Vw) - （μ0w／Vw) =(μw-μ0w)／Vw =Δμw／Vw。代表水参与化学反应和移动的本领。 人为地设定在等温等压条件下，纯水的水势为零Ψw0=0。溶液的水势就小于0，为负值。溶液越浓，其水势的负值越大。Ψw的单位是MPa=106Pa=10bar。 5、 扩散：任何物质分子都有从某一浓度较高（化学势较高）的区域向其邻近的浓度较低（化学势较低）的区域迁移的趋势，这种现象称为扩散。 6、 Osmosis (渗透作用)是指溶剂分子通过半透膜(semipermeable membrane)的扩散作用。半透性膜：动物膀胱、蚕豆种皮、透析袋。 7、 Osmotic potential (渗透势—Ψ( ，Solute potential、溶质势—Ψs ) 。 由于溶质的存在而降低的水势。Ψs(Mpa)= -0.0083iCT。其中i——渗系数，NaCl的i为1.80，CaCl2的i为2.60,蔗糖的i为1，C—溶质浓度 T—绝对温度。 8、 质壁分离：高浓度溶液中，植物细胞液泡失水，原生质体与细胞壁分离的现象。 质壁分离复原：低浓度溶液中，植物细胞液泡吸水，原生质体与细胞壁重新接触的现象。 意义：①原生质层具有选择透性。②判断细胞死活。③测定细胞液的溶质势，进行农作物品种抗旱性鉴定。④测定物质进入原生质体的速度和难易程度。 9、 植物细胞的水势 Ψw=Ψs+Ψp+Ψm Ψs——溶质势:它取决于细胞内溶质颗粒(分子或离子)总和。植物叶Ψs为-1～-2 MPa，旱生植物叶片Ψs 达-10MPa。Ψs还存在着日变化和季节变化。 Ψp—压力势。由于细胞膨压的存在而提高的水势。一般为正值(Ψp0) 。草本(温暖天气）下午为+0.3～+0.5MPa，晚上为+1.5MPa。特殊情况下，压力势会等于零或负值。如初始质壁分离时，压力势为零；剧烈蒸腾时，细胞的压力势会呈负值。 Ψm—衬质势。细胞内胶体物质（如蛋白质、淀粉、细胞壁物质等）对水分吸附而引起水势降低的值。为负值。干燥种子的Ψm可达-100MPa；未形成液泡的细胞具有明显的衬质势，已形成液泡的细胞（-0.01MPa左右），可以略而不计。一般植物细胞水势:Ψw=Ψs+Ψp 10、 等渗溶液：溶液的Ψs等于细胞或细胞器的Ψw。 11、 Imbibition (吸胀作用)是亲水胶体吸水膨胀的现象。 只与成分有关：蛋白质淀粉纤维素 脂类。豆科植物种子吸胀现象非常显著。未形成液泡的植物细胞，如风干种子、分生细胞主要靠吸胀作用。 11、代谢性吸水：利用细胞呼吸释放出的能量，使水分通过质膜而进入细胞的过程。 12、主动吸水：根系本身生理活动而引起植物吸收水分的现象。 13、伤流：汁液从伤口（残茎）的切口溢出的现象，流出的汁液叫伤流液。 14、根压:由于根系的生理活动使液流从根部沿木质部导管上升的压力。一般为0.1-0.2MPa。它大小和成分代表根生理活动和强弱。 15、Guttation (吐水)：土壤水分充足、大气温度和湿度较高的环境中或清晨，未受伤叶尖或叶缘向外溢出液滴的现象。荷叶、草莓及禾本科吐水较多。可利用吐水作为选择壮苗的一种生理指标。 16、Apoplast (质外体)是指原生质以外的包括细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等无生活物质互相连结成的一个连续的整体。水分子移动阻力小，移动速度快。 17、Symplast (共质体)是指活细胞内的原生质体通过胞间连丝及质膜本身互相连结成的一个连续的整体。水分在其间依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一个细胞。 18、被动吸水是指由于地上部的的蒸腾作用而引起根部吸水。 动