植物生理学农学门类考研复习要点

第一章 植物的细胞结构与功能

1、细胞是生物体结构和功能的基本单位。

2、植物细胞的主要结构（见课本14页图1-2）

植物细胞由细胞壁、原生质体组成。（注意把握胞间连丝）

细胞器：双层膜（线粒体、叶绿体）

单层膜（过氧化物体、乙醛酸循环体、液泡）

无膜(核糖体、微管、微丝)

3、大液泡、叶绿体和细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征

4、原生质胶体有两种存在状态，即溶胶和凝胶。

当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，代谢活跃，生长旺盛，但抗逆性较弱；

当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。

5、穿越细胞壁、连接相邻细胞原生质(体)的管状通道被称为胞间连丝。

6、由胞间连丝把原生质体连成一体的体系称为共质体，而将细胞壁、质膜与细胞壁间的间隙以及细胞间隙等空间叫作质外体。

共质体与质外体都是植物体内物质和信息传递的通路。

7、胞间连丝的功能：物质交换和信息传递。

8、生物膜(biomembrane)是指构成细胞的所有膜的总称。可分为质膜和内膜。由蛋白质、脂类、糖和无机离子等组成。

9、膜蛋白存在状态：外在蛋白、内在蛋白、膜脂蛋白、跨膜蛋白。

10、膜脂相变指膜的脂质部分在一定条件下发生的物相转变。


膜在正常条件下是一种液晶状态，在较高温度下呈液相状态，在低温下即转变为固相状态。

液相（溶胶）            固相（凝胶）

11、链越短或链的不饱和程度越高，膜的流动性越大，相变温度也越低；反之，相变温度也越高。

12、生物膜的功能：分室作用、代谢反应和能量转换的场所、控制物质交换、信号识别与转导。

13、植物细胞亚微结构的三大系统：微膜系统、微梁系统、微球系统。

14、内质网（ER）：粗糙型内质网(RER)和光滑型内质网(SER)

15、微体可分为过氧化物体（参与光呼吸）和乙醛酸体（参与脂类代谢，生理功能是糖异生作用，即脂肪转变成糖类）。通常认为微体起源于内质网。

16、微球系统是指细胞中由DNA-蛋白质或RNA-蛋白质组成的无膜结构的细胞器的总称。包括核粒与核糖体（蛋白质生物合成的场所）。

17、高等植物细胞有三大基因组：核基因组、叶绿体基因组和线粒体基因组，后两组称为核外基因。

第二章 植物的水分代谢

1、植物细胞内水分以束缚水和自由水两种状态存在。

束缚水－－与细胞组分紧密结合不能自由移动、 不易蒸发散失的水。

自由水－－与细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水。

自由水

束缚水
   

两者比值
   

原生质
   

代谢
   

生长
   

抗逆性

高
   

溶胶
   

旺盛
   

快
   

弱

低
   

凝胶
   

活性低
   

迟缓
   

强
                   

2、水是细胞原生质的主要组分。

3、水在植物的生理活动中有重要的作用：

（1）水是代谢反应物。

（2）水是物质运输、吸收及生化反应的介质。

（3）水维持细胞膨压，促进生长。

（4）水能使植物保持固有的姿态 。

4、水对植物生存有重要的生态意义：

（1）水对植物体温的调节

（2）水对植物生存环境的调节

（3）水的透光性使水生植物的需光反应正常进行

5、生理需水：指用于植物生命活动和保持植物体内水分平衡所需要的水分。

生态需水：指利用水的理化特性，调节植物生态环境所需要的水分

6、水势：每偏摩尔体积中水的化学势差。（了解水势、自由能、化学势）

7、纯水的化学势μw0 规定为0。溶液的水势为负值。

8、溶质势ψs ： 由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的数值。

9、标准压力下，溶液的水势等于其溶质势，即ψw＝ψs 。

溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小,因此溶质势又可称为渗透势。

10、稀溶液的溶质势可用范特霍夫(Vant Hoff)公式（经验公式）来计算：

ψs＝ψπ= -π= -iCRT

式中ψs：溶质势；ψπ ；渗透势；π:渗透压； i:溶质的解离系数；

C:质量摩尔浓度(mol·kg-1)；

R:气体常数(0.0083dm3·MPa·mol-1·K-1)；

T:绝对温度(K)

11、衬质势ψm：由于衬质的存在引起体系水势降低的数值称为衬质势。

12、压力势ψp （符号缩写）

13、植物细胞吸水方式分为以下三种：渗透吸水、 吸胀吸水 、降压吸水。

14、水通道蛋白：生物膜上具有通透水分功能的内在蛋白，亦称水孔蛋白。（以前考过）

15、Ψ细胞<Ψ外液，细胞吸水，体积变大，此外液称高水势溶液

Ψ细胞=Ψ外液，水分平衡，体积不变，此外液称等水势(等渗)溶液

Ψ细胞>Ψ外液  细胞失水，体积变小，此外液称低水势溶液，会发生质壁分离

16、植物细胞吸水与失水取决于细胞与外界环境之间的水势差（△ψw）。

17、相邻两个细胞之间水分移动的方向，取决于两细胞间的水势差，水分总是顺着水势梯度移动。

18、土壤—植物—大气连续体系(SPAC)（符号缩写）

19、植物根系吸水，按其吸水动力不同可分为两类：主动吸水和被动吸水。

主动吸水：—由植物根系生理活动而引起的吸水过程。根系主动吸水的动力是根压。

被动吸水：植物根系以蒸腾拉力为动力的吸水过程。

20、伤流和吐水是证实根压存在的两种生理现象。

21、蒸腾作用：植物体内的水分以气体方式散失到大气中去的过程。与一般的蒸发不同，蒸腾作用是一个生理过程，受到植物体结构和气孔行为的调节。

22、蒸腾作用的主要方式为叶片蒸腾，它包括角质层蒸腾和气孔蒸腾。

23、无机离子泵学说： 又称K+泵学说。保卫细胞质膜上存在着的H+-ATP酶，有着质子泵的作用，它可被光激活，水解由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的ATP，产生的能量将H+从保卫细胞分泌到周围细胞中,使得保卫细胞内的pH值升高，电势变低。这种由光照引起的保卫细胞跨膜的H+梯度和膜电位合称为H+电化学势梯度。在H+电化学势梯度的驱动下，钾离子从周围细胞经保卫细胞质膜上的内向K+通道进入保卫细胞，再进一步进入液泡，K+浓度增加，水势降低，水分进入,气孔张开。                                                                  

在K+进入保卫细胞的同时，还伴随着等量负电荷的阴离子，如氯离子和苹果酸根进入，以保持保卫细胞的电中性，这也具有降低水势的效果。氯离子可能是通过Cl - H+共运载体进入保卫细胞的。 暗中，光合作用停止，H+-ATP酶停止做功，保卫细胞的质膜去极化，驱使K+经外向K+通道向周围细胞转移，并伴随着阴离子的释放，导致保卫细胞水势升高，水分外移，气孔关 闭。

24、通常气孔在光下张开,暗中关闭。

25、“内聚力学说”即植物体内水分具有相当大的内聚力，且水分子的内聚力远大于水柱张力，同时水分子与导管壁间还有附着力，从而维持导管水柱的连续性，使得水分不断上升。

第三章 植物的矿质与氮素营养

1、氮不存在于灰分中, 也不是土壤的矿质成分，所以氮不是矿质元素。

2、必需元素是指对植物生长发育必不可少的元素。

判断某种元素是否为植物必需元素有三条标准:不可缺少性、不可替代性、直接功能性。

3、根据上述标准,现已确定植物的必需元素有19种：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯、硅、镍、 钠。后15种为矿质元素。

依据这些元素在植物体内的含量,将其分为大量元素和微量元素两大类。

大量元素：植物需要量大的必需元素称大量元素，包括C、H、O、N、P、K、Ca、

Mg、S、Si，等10种，它们约占植物体干重的10-2%～10%；

微量元素：植物需要量甚微，稍多即产生危害的必需元素称微量元素，包括Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni、Na等9种，它们约占干重的10-5%～10-2%。

4、确定植物必需矿质元素的方法：1）.溶液培养法(水培法)；2）.砂基培养法(砂培法)。

5、植物必需元素的一般作用：1）.细胞构成物质的组分；2）.生命活动的调节者；3）.电化学作用；4）.作为信使物质 。

【1】细胞结构物质的组成成分

l    N是蛋白质，核酸，细胞质，细胞核，叶绿素，植物激素等的组成成分是生命元素。

l    P是核酸，磷脂，——细胞核，生物膜成分。

l    Ca是细胞壁，CaM（第二信使）的成分。

l    N  Mg是叶绿素组成成分。

【2】植物生命活动的调节者

l    Mo K Ca Mn Cl是固氮酶和许多反应及酶的激活剂。

l    P参与物质代谢和能量转化及物资运输。

l    Cl  Mn 参与光合水光解。

l    B 促进花粉粒的萌发及花粉管的伸长。

l    Zn 是Trp合成酶的辅因子。所以能促进生长

作为细胞重要的信号转导信使，如Ca2+为信号转导中的重要第二信使 ;

l    作为渗透调节物质调节细胞的膨压等。如：K＋、CI-。

【3】起电化学作用

1）通过离子浓度平衡进行渗透调节；

2）K、Ca 能调节原生质的溶胶---凝胶状态；

3) 促使胶体稳定；

4）电荷中和作用可调节PH值。

6、肥料三要素：N、P、K

氮的吸收方式：NH4+或NO3- ；尿素、氨基酸。

生理作用：氮是构成蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，叶绿素、某些植物激素、维生素等也含有氮，又称为生命元素。

7、载体蛋白，又称为载体、透过酶或转运酶。是一类跨膜转运物质的内在蛋白。当转运物质时，载体蛋白首先在膜一侧有选择地与离子（分子）结合形成载体-离子（分子）复合体，然后载体蛋白产生构象变化,将被转运离子（分子）暴露于膜的另一侧并释放出去。