植物生理学复习资料第一章植物的水分生理根系是植物吸水的主要器官，其中根毛区为主要吸水区域。

根毛细胞壁含有丰富的果胶质，有利于与土壤接触并吸水。

根毛区有成熟的疏导组织，便于水分运输。

根毛极大的增加了根的吸收面积。

主动吸水：由根系自身的生理代谢活动引起的需要利用代谢能量的吸水过程，称为植物的主动吸水。

主动吸水的动力是根压。

被动吸水：由于枝叶的蒸腾作用而引起的根部吸水称为被动吸水。

被动吸水的动力是蒸腾拉力。

蒸腾作用：植物体内的水分以气态的方式通过植物体表面散失到外界环境的过程称为蒸腾作用。

蒸腾作用是植物散失水分的主要方式。

蒸腾作用的意义：第一，是植物吸收和运输水分的主要动力，特别是对于高大的植物，没有蒸腾作用较高处就无法得到水分。

第二，能促进植物对矿质盐类（养分）的吸收和运输。

第三，能调节植物的体温，避免叶片在直射光下因温度过高而受害。

第二章植物的矿质营养1、矿质营养：植物对矿质盐的吸收、运输和同化，叫做矿质营养。

2、植物的必须元素的条件：①不可缺少性：缺乏该元素，植物不能完成其生活史。

②不可代替性：无该元素，表现专一缺乏症，当提供该元素时，可预防和纠正此缺乏症，而这种作用不能被其他元素所代替。

③直接功能性：3、必须矿质元素的生理作用：①细胞结构物质和功能物质的组成成分。

②植物生命活动的调节者，参与酶的活动。

③起电化学平衡和信号传导作用。

4、主动吸收：细胞直接利用能量代谢，逆电化学势梯度吸收矿质的过程。

主动运输的特点：①运输速度超过根据透性和电化学势梯度预测的速度。

②转运达到衡态时，膜两侧电化学势不平衡。

③在运输量和消耗能量之间存在定量关系。

5、原初主动运输：质膜H+→A TP酶利用A TP水解产生的能量，把细胞质内的H+向膜外“泵”出（质子泵）。

H+→ATPase不断运输的结果：（1）膜内外两侧形成H+化学势差（△PH）。

(2)膜内外两侧形成电势梯度差（△E）。

6、次级主动吸收：是以质子驱动力为动力的分子或离子的吸收。

原初主动运输为次级主动吸收蓄积了动力（质子动力势），而次级主动吸收利用质膜两侧质子动力势梯度逆电化学梯度运输离子。

7、根系吸收矿质元素的特点（1）根系吸收矿质与吸收水分既有关又无关。

（2）根系对离子的选择吸收。

（3）单盐毒害和离子拮抗。

8、单盐毒害：单一盐溶液对植物的毒害现象称为单盐毒害。

9、离子拮抗：在盐溶液中加入少量其他离子，就会减弱或消除毒害，离子间的这种相互消除毒害的现象称为离子拮抗。

第三章植物的光合作用1、光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的过程。

2、光合作用的意义（1）把无机物变为有机物，即为自身又为所有异养生物提供了有机营养。

（2）将光能转化为化学能，为植物自身及异养生物的生命活动提供能源，同时也是人类生活和生产的主要能源。

（3）光合作用维持大气中氧气和二氧化碳浓度的相对平衡，净化空气，保护环境。

3、叶绿素吸收光谱最强吸收去是640nm-660nm红光，430nm-450nm蓝紫光，对绿光的吸收最少，所以叶绿素溶液呈绿色。

叶绿素a在红光吸收带宽，在蓝紫光吸收带窄。

叶绿素b 在红光吸收带窄，在蓝紫光吸收带宽。

胡萝卜素、叶黄素最大吸收带在蓝紫光部分，不吸收黄光。

4、荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反射光下呈红色的现象。

5、磷光现象：叶绿素溶液中断光源后，任然继续辐射出极微弱的红光现象。

6、聚光色素：没有光化学活性，只起吸收、传递光能的作用，并将吸收的光能聚集起来，传递给作用中心色素。

7、作用中心色素：具有光化学活性，能将吸收的光能转化为电能，即这种色素既能吸收光能，又能转化光能，因此称为能量“陷阱”。

8、作用中心：指存在于内囊体膜上能进行原初反应的最基本的色素蛋白结构，它至少由一个原初电子供体（D）,一个原初电子受体（A）和一个作用中心色素分子（P）组成。

（DPA）9、光合作用的过程（1）原初反应，包括光能的吸收、传递和转换；（2）电子传递和光合磷酸化，形成活跃的化学能（A TP和NADPH）；（3）碳同化，把活跃的化学能转变为稳定的化学能（固定二氧化碳，形成糖类）。

10、红降现象：在远红光下，光合作用的量子产额急剧降低的现象称为红降现象。

11、爱默生效应：用远红光，短波红光同时照射植物，其光合效率急剧升高且大于两种波长的光单独照射的总和。

12、光合电子传递链：由PSI、PSII和一系列电子传递体组成的电子传递轨道称为光合电子传递链，简称光合传递链。

13、PSII：水的光解，氧气的释放，传递电子给PSI，PSII由基态向激发态传递电子过程中，逆着氧化还原电位由高向低传递。

14、PSII→PSI：由去镁叶绿素（Pheo），质体醌（PQ）,细胞色素复合体（C YT），质体蓝素（Pc））等电子传递载体，按氧化还原电位由低到高顺序排列，由低到高自发传递电子。

15、PSI：接受PSII传递的电子，将NADPH+还原成NADPH。

16、光合磷酸化：叶绿体的内囊体膜在光下进行电子传递时，将无机磷和ADP合成ATP的过程，称为光合磷酸化。

17、非循环光合磷酸化：该过程有两个光系统参与，既有氧气的释放，也有NADP+的还原。

ADP+Pi+NADP++H2O→A TP+1/2O2+NADPH+H+18、循环光合磷酸化：只有PSI参与，不涉及水的光解，因此，既没有氧气的释放，也没有NADP+的还原，只产生ATP。

ADP+Pi→A TP19、化学渗透学说：在内囊体膜的电子传递过程中，伴随有质子由膜外向内腔转移，就导致了内囊体膜内外两侧产生电位差和质子浓度差，二者合称质子动力势---光合磷酸化的动力，H+顺浓度梯度通过偶联因子（CF0—CF1一种ATP酶系统）返回膜外时，利用释放的能量推动ADP和Pi合成A TP。

20、卡尔文循环的3个阶段（1）羧化阶段，也称二氧化碳的固定，即通过羧化反应将游离的二氧化碳固定在有机物上。

CO2的受体是RuBP(1,5—二磷酸核酮糖)，催化的酶是RuBPCase，第一个稳定性产物是PGA （磷酸甘油酸，C3化合物）。

（2）还原阶段，将PGA还原成磷酸甘油醛（GAP）--三碳糖。

该阶段要消耗同化力—ATP 和NADPH+H+。

（3）再生阶段，即RuBP的再生，GAP经C4糖，C5糖，C6糖，C7糖等一系列的转变，重新转化为RuBP用于二氧化碳的重复固定，其中部分C6转变为淀粉等光合产物。

C3途径经6次循环可将6分子二氧化碳同化为1分子葡萄糖，消耗18分子ATP和12分子NADPH+H+。

21、C4途径（1）CO2的固定，CO2的受体是PEP（磷酸烯醇式丙酮酸），催化该反应的酶是PEPCase，第一个稳定性产物是OAA(草酰乙酸)。

（2）OAA可进一步转变为Mal（苹果酸）或Asp（天冬氨酸），Mal或Asp从叶肉细胞运输到维管束鞘细胞后，脱羧放出CO2。

（3）卡尔文循环（Calvin）与PEP的再生，CO2在鞘细胞叶绿体中经Calvin循环固定还原成为碳水化合物，C4-二羧酸脱羧后产生C3（丙酮酸或丙氨酸），在运回叶肉细胞，并重新合成PEP。

22、景天酸代谢途径（CAM）：该途径最初是在景天科植物中发现，特点是有机酸的消长变化。

这类植物夜间气孔打开，吸收CO2并固定成有机酸储存起来；白天气孔关闭（防止水分丢失），在光下将有机酸脱羧释放出的CO2经C3途径同化为碳水化合物。

CAM中，CO2的最初受体是PEP,催化该反应的酶是PEPCase，第一个稳定的产物是OAA。

23、C4植物与CAM植物碳同化的异同点。

相同点，二者CO2的最初受体（（PEP）。

催化固定反应的酶（PEPCase）和最初反应固定产物（OAA）均相同，CO2的最终同化都是由Calvin循环完成的。

不同点，C4植物的CO2初次固定和Calnin循环是在同一时间（白天光下）不同空间（前者叶肉细胞，后者鞘细胞）进行的而CAM植物的这二个过程是在同一空间不同时间进行的。

24、C4植物光合效率为什么比C3植物高？（1）C4植物的PEP羧化酶活性强且对CO2的亲合力高，固定CO2的速率快，特别是在CO2浓度较低的情况下，其固定CO2的速率比C3植物快得多。

（2）C4途径具有CO2“泵”的效应，将CO2泵入鞘细胞，使鞘细胞CO2浓度增大，抑制了Rubisco的加氧活性，光呼吸减弱，光合效率提高，降低CO2补偿点。

（3）C3植物Rubisco对CO2的亲合力低，加之自然界CO2浓度低，O2含量相对高，因此，Rubisco的加氧反应明显，光呼吸强，CO2补偿点高，光合速率低。

25、光呼吸的意义（1）消耗了多余的同化力，平衡同化力与碳同化之间的关系，避免了强光下同化力过剩对光合器官的损伤，同时也清除了乙醇酸的毒害。

（2）光呼吸是一种代谢“抢救”措施，植物通过光呼吸将乙醇酸中3/4的有机物碳回收到Calvin循环中，避免了有机态碳的过多损失。

（3）乙醇酸代谢过程中产生的甘氨酸、丝氨酸等有利于植物的氮代谢。

26、光补偿点（LCP）：当植物的CO2吸收量等于CO2释放量，即表观光合速率为0的光强。

27、光饱和点（LSP）：当植物开始达到光合速率最大值时的光强。

28、光抑制：当光合机构接受的光能超过它所能利用的能量时，会引起光合速率的下降，该现象称为光合作用的光抑制。

29、光能利用率低的原因（1）漏光损失：一般田间漏光损失达到50%以上，这是光能利用率低的主要原因。

（2）照射在叶片上的光合有效辐射只占全部辐射能40%-50%，作物只能吸收RAR的8%左右。

（3）光合色素吸收的光能转化为化学能只有23%左右，（蓝光为18.5%，红光为27.8%）（4）不良的环境条件的影响，光合潜力得不到充分的发挥。

（5）呼吸消耗，包括光呼吸约占有机物的1/3。

30、光能利用率：指单位面积上植物通过光合作用形成的有机物所含化学能占照射到地面上日光能的百分比。

第四章植物的呼吸作用1、有氧呼吸：指活细胞在的参与下，把某些有机物彻底氧化分解，放出CO2并形成H2O，同时释放出能量的过程。

2、无氧呼吸：指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放能量的过程。

3、呼吸熵：指植物组织在一定的时间内，呼吸作用放出的CO2与吸收的O2的摩尔数之比。

4、呼吸作用的生理意义（1）呼吸作用提供植物生命活动所需的大部分能量。

（2）呼吸过程为其他化合物合成提供原料。

（3）呼吸作用在植物抗病免疫方面也有重要意义。

5、磷酸戊糖途径的生理意义（1）该途径产生大量的NADPH，是细胞质合成其他重要物质（如脂肪）的供氢体。

（2）该途径产生的核糖是合成核酸、各种核苷酸、辅酶、维生素等的原料。

（3）该途径在植物体的抗病免疫方面具有特别重要的意义，植物染病后，呼吸途径也发生改变，PPP途径明显增强，可合成多种抗病物质，增强植物对伤、病的抵抗力。