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植物生理学提纲 绪论 植物生理学是研究生命活动规律的科学。它的内容可分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号转导等3个方面。植物生理学的任务是将研究成果应用于一切植物生产事业中。 植物生理学的发展起源于农业生产活动。随着物理、化学的发展，植物生理学亦有较大的突破。植物生理学的发展大致可分为孕育时期、奠基与成长时期、发展时期等3个时期。 近二三十年来，植物生理学发展有4大特点：(1)研究层次越来越宽广；(2)学科之间相互渗透；(3)理论联系实际；(4)研究手段现代化。 第一章 植物的水分生理 重点与难点 重点： (1)植物细胞对水分的吸收。 (2)植物根系对水分的吸收。 (3)气孔运动的机理。 (4)合理灌溉与节水农业。 难点： 植物细胞水势的概念及其组成。 没有水，便没有生命。水分在植物生命活动中起着极大的作用。一般植物组织的含水量大约占鲜重的3／4。 细胞吸水有3种方式：扩散、集流和渗透作用，其中以渗透作用为主。 植物细胞是一个渗透系统，它的吸水决定于水势：水势=渗透势+压力势 细胞与细胞(或溶液)之间的水分移动方向，决定于两者的水势，水分从水势高处流向水势低处。 根系吸水的途径有3种：质外体途径、跨膜途径和共质体途径，后两种途径统称为细胞途径。 植物的主要吸水器官是根部。根部吸水动力有根压和蒸腾拉力两种。根压与根系生理活动有关，蒸腾拉力与叶片蒸腾有关，所以影响根系活动和蒸腾速率的内外条件，都影响根系吸水。 植物不仅吸水，而且不断失水，这是一个问题的两个不同方面。植物的水分生理就是在这样既矛盾又统一的状况下进行的。维持水分平衡是植物正常活动的关键。 植物失水方式有两种：吐水和蒸腾。蒸腾作用在植物生活中具有重要的作用。气孔是植物体与外界交换的“大门”，也是蒸腾的主要通道。气孔运动的机制有3种看法：淀粉一糖互变、钾离子的吸收和苹果酸生成。糖、K+、苹果酸等进入保卫细胞的液泡，水势下降，吸水膨胀，气孔就开放。气孔清晨开放以K+积累为主，午后气孔关闭则以糖减少为主。气孔蒸腾受到内外因素的影响。外??条件中以光照为最主要，内部因素中以气孔调节为主。 水分在植物体内的运动是吸收与蒸腾(包括分配到各部分细胞)之间不可缺少的环节。水分在茎、叶的运动途径有死细胞(导管和管胞)和活细胞两种。前者对水分移动的阻力小，适于长距离运输；后者的距离虽短，但阻力大。水分之所以能沿导管或管胞上升，是因为下有根压，上有蒸腾拉力，以蒸腾拉力较为重要。水分子内聚力大于水柱张力，水柱连续，保证水分不断上升。内聚力学说目前仍是解释水分上升原因的一个较好的学说。 作物需水量依作物种类不同而定。同一作物不同生育期对水分的需要以生殖器官形成期和灌浆期最敏感。灌溉的生理指标可客观和灵敏地反映植株水分状况，有助于人们确定灌溉时期。 第二章 植物的矿质营养 重点和难点 重点： (1)植物必需元素的生理作用。 (2)植物细胞对矿质元素的主动吸收。 (3)植物对氮素的同化。 难点： 植物细胞对矿质元素的主动吸收机理。 利用溶液培养法或砂基培养法，了解到植物生长发育必需的元素有从水分和CO2取得的碳、氢、氧3种，有从土壤取得的大量元素为氮、磷、钾、硫、钙、镁和硅7种，微量元素为铁、锰、硼、锌、铜、钼、钠、镍和氯9种。 植物细胞吸收溶质的方式有4种：通道运输、载体运输、泵运输和胞饮作用。通道运输中主要有K+、Cl-、Ca2+、NO3-等离子通道，离子通道的运输是顺着跨膜的电化学势梯度进行的。载体运输包括单向运输载体、同向运输器和反向运输器，它们可以顺着或逆着跨膜的电化学势梯度运输溶质。泵运输有质子泵和钙泵，它们都要依赖于ATP起动。胞饮作用不只吸收矿物质，也可摄取大分子物质。 虽然叶片可以吸收矿质元素，但根部才是植物吸收矿质元素的主要器官。根毛区是根尖吸收离子最活跃的区域。根部吸收矿物质的过程是：首先经过交换吸附把离子吸附在表皮细胞表面；然后通过质外体和共质体运输进入皮层内部。对离子进入导管的方式有两种意见：一是被动扩散，二是主动过程。土壤温度和通气状况是影响根部吸收矿质元素的主要因素。 有一些矿质元素在根内同化为有机物，但也有一些矿质元素仍呈离子状态。根部吸收的矿质元素向上运输主要通过木质部，也能横向运到韧皮部后再向上运。叶片吸收的离子在茎内向上或向下运输途径都是韧皮部，同样，也可横向运到木质部继而上下运输。 矿质元素在植物体内的分布以离子是否参与循环而异。磷和氮等参与循环的矿质元素，多分布于代谢较旺盛的部分；钙和铁等不参与循环的矿质元素，则固定不动，器官越老，含量越多。 某些离子进入根部后，即进行一些同化作用。植物能直接利用铵盐的氨。当吸收硝酸盐后，要经过硝酸还