植物生理学
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 *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