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植物生理学-考研讲义

《植物生理学》考研讲义 绪 论 一 植物生理学的定义和内容 研究植物生命活动规律和机理及其与环境相互关系的科学。 植物生命活动:从种子开始到形成种子的过程中所进行的一切生理活动。 植物生命活动形式:代谢过程、生长发育过程、植物对环境的反应 植物生命活动的实质:物质转化、能量转化、信息转化、形态建成、类型变异 1 物质转化体外无机物[H2O、CO2、矿质(根叶)]→体内有机物[蛋白质 核酸 脂肪、碳水化合物] →体外 无机物[CO2 H2O]→植物再利用 2 能量转化 光能(光子)→电能(高能电子)→不稳定化学能(ATP,NADPH)→稳定化学能(有机物)→热能、渗透 能、机械能、 电能 3 信息转化 [1]物理信息:环境因子光、温、水、气 [2]化学信息:内源激素、某些特异蛋白(钙调蛋白、光敏色素、膜结合酶)[3]遗传信息:核酸 4 形态建成 种子 → 营养体(根茎叶) → 开花 → 结果 → 种子 5 类型变异植物对复杂生态条件和特殊环境变化的综合反应 植物生命活动的 “三性” v 植物的整体性 v 植物和环境的统一性 v 植物的变化发展性 Ø 植物生命活动的特殊性 1 有无限生长的特性 2 生活的自养性 3 植物细胞的全能性和植株的再生能力强 4 具有较强的抗性和适应性 5 植物对无机物的固定能力强 6 植物具有发达的维管束植物生理学的内容 1、植物细胞结构及功能生理﹕ 2、代谢生理 :水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用等 3、生长发育生理:种子萌发、营养生长生理、 生殖生理、成熟衰老 4、环境生理(抗性生理)以上的基本关系 光合、呼吸作用 → 生长、分化 水分、矿物质运输 发育、成熟 (功能代谢生理) (发育生理) ↖ ↗ 环境因子(抗性生理) (温、光、水、气) 二 植物生理学的产生与发展 (一)萌芽阶段(16 以前世纪) *甲骨文:作物、水分与太阳的关系 *战国时期:多粪肥田 *西汉:施肥方式 - 1 - *西周:土壤分三等九级 *齐民要术:植物对矿物质及水分的要求 轮作法、“七九闷麦法” (1) 科学植物生理学阶段 1.科学植物生理学的开端(17~18 世纪) 1627 年,荷兰 Van Helmont ,水与植物的关系 1699 年,英国 Wood Ward,营养来自土壤和水 18世纪,Hales,植物从大气获得营养 1771 年,英国 Priestley 发现植物绿色部分可放氧 2年, 瑞士 De Saussure,灰分与生长的关系 2.植物生理学的奠基与成长阶段(19 世纪) Ø1840 年,德国 Liebig 建立矿质营养说。Ø 1840 年,Liebig 的《化学在农学和生理学上的应用》一书问世 Ø 和他同时代的法国学者 G.Boussingault 证明植物不能利用空气中的 N2 Liebig 和 G .Boussingault 工作是植物生理学成为独立学科标志 Ø1859 年,Knop 和 W ﹒Pfeffer 用溶液培养法证明植物生长需要营养。 Ø19 世纪后半期,植物生理学飞跃发展,光合、有机物形成、呼吸等进行了全面的研究 。 Ø1882,Sachs 出版第一本《植物生理学讲义》 Ø1902,弟子Pfeffer 出版三卷本《植物生理学》植物生理学奠基人:Sachs 。植物生理学两大先驱:Pfeffer , Sachs (三)现代植物生理学阶段 从二十世纪至今,物理、化学等学科的发展及先进技术(原子物理、电子计算机等)应用,从结构、功能、 不同层次进行研究,对植物生理学的一些机理问题,有了新认识、新概念、新观点。 v 1958,Sterward 细胞全能性实验论证 v 光合作用光、暗反应,光呼吸,C3、C4、CAM 植物发现 v 钙调素研究 三 我国植物生理学发展概况 (1) 1949 年以前 Ø 1917 年钱崇澍在国外刊物发表了《钡、锶及铈对水绵的特殊作用》的论文。 其后在各大学讲授植物生理 学,是我国植物生理学

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