大一下学期植物生理学提纲.pdf

1 11 植物的水分生理植物的水分生理 一 基本概念一 基本概念 水势 同温同压下 物系中的水与纯水间每偏摩尔体积的化学势差 同温同压下 物系中的水与纯水间每偏摩尔体积的化学势差 束缚水 紧密吸附在胶体颗粒或大分子表面紧密吸附在胶体颗粒或大分子表面 不能自由移动的水 不能自由移动的水 自由水 不被细胞组织吸附不被细胞组织吸附 可以自由移动的水可以自由移动的水 只有自由水才能起到溶剂的作用 只有自由水才能起到溶剂的作用 渗透作用 水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象 水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象 集流 压力差的存在而形成的大量分子集体流动 压力差的存在而形成的大量分子集体流动 水通道蛋白 又名水孔蛋白 是一种位于又名水孔蛋白 是一种位于细胞膜上的上的蛋白质 内在膜蛋白 在细胞膜上组 在细胞膜上组 成成 孔道孔道 可控制 可控制水在在细胞的进出的进出 根压 由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力 由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力 伤流 从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象 从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象 流出的汁液是伤流液 流出的汁液是伤流液 吐水 从未受伤的叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象 从未受伤的叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象 暂时萎蔫 植物萎蔫后给予水分即可恢复的萎蔫状态 植物萎蔫后给予水分即可恢复的萎蔫状态 永久萎蔫 由于土壤含水量的减少 植物的吸水几乎停止 植物在很弱的蒸腾作用下失去水分 致由于土壤含水量的减少 植物的吸水几乎停止 植物在很弱的蒸腾作用下失去水分 致 呈现完全萎蔫状态呈现完全萎蔫状态 蒸腾作用 水从植物地上部分以水蒸气状态向外界散失的过程 水从植物地上部分以水蒸气状态向外界散失的过程 小孔扩散律 气体气体通过小孔表面的扩散速率不是与小孔的面积成正比 而是与小孔的周长通过小孔表面的扩散速率不是与小孔的面积成正比 而是与小孔的周长 成正比 这就是气体扩散的小孔定律 成正比 这就是气体扩散的小孔定律 蒸腾速率 植物在单位时间 单位面积通过蒸腾作用所散失的水量 又称蒸腾强度 单位植物在单位时间 单位面积通过蒸腾作用所散失的水量 又称蒸腾强度 单位 用用 g m2 h 蒸腾效率 植物每消耗植物每消耗 1 kg 水所形成干物质的克数 水所形成干物质的克数 又叫又叫蒸腾比率蒸腾比率 蒸腾系数 指植物制造积累指植物制造积累 1 g 干物质蒸腾消耗水分的克数 是蒸腾比率的倒数 干物质蒸腾消耗水分的克数 是蒸腾比率的倒数 气体通过小孔表面的扩散速率不是与小孔的面积成正比 而是与小孔的周长成正比 这就是 气体扩散的小孔定律 气体扩散的小孔定律 渗透调节是导致气孔运动的基本机制 气孔运动受保卫细胞的液泡水势的调节 二 基本内容二 基本内容 1 水分在植物生命活动中的作用 细胞质的主要成分 细胞质的主要成分 代谢作用的反应物质 代谢作用的反应物质 是植物对物质吸收和运输的溶剂 是植物对物质吸收和运输的溶剂 能保持植物的固有姿态 能保持植物的固有姿态 调节植物体的温度 调节植物体的温度 2 植物体内水分存在的形式与植物的代谢 抗逆性的关系 3 植物细胞水势的构成 溶质势或渗透势 溶质势或渗透势 s或或 压力势压力势 p 重力势重力势 g 衬质势衬质势 m w s p g m 4 根系吸水的动力 2 11 根压和蒸腾压力根压和蒸腾压力 5 气孔运动机制的假说 1 淀粉淀粉 糖互变学说糖互变学说 20 世纪初世纪初 2 无机离子泵 无机离子泵 K 学说 学说 20 世纪世纪 60 年代年代 3 苹果酸代谢学说苹果酸代谢学说 20 世纪世纪 70 年代初年代初 6 影响气孔运动的因素 光光 CO2 温度温度 风风 植物激素植物激素 7 高达乔木把水分运输到顶端的机制 植物顶端植物顶端的蒸腾作用会产生很大的负静水压 这个负压可以将导管的水柱向上拖动形成水的蒸腾作用会产生很大的负静水压 这个负压可以将导管的水柱向上拖动形成水 分的向上运输 分的向上运输 根据内聚根据内聚力力 张力学说 水分子内聚力比水柱张力大 故可以使水柱不断张力学说 水分子内聚力比水柱张力大 故可以使水柱不断 上升 上升 8 蒸腾作用的意义 1 蒸腾作用是植物本身调节的生理过程 蒸腾作用是植物本身调节的生理过程 2 水分运输的主要动力 并带动物质运输分配 水分运输的主要动力 并带动物质运输分配 3 降低体温 降低体温 4 调节膨压和气体交换 调节膨压和气体交换 9 影响根系吸水的因素 1 土壤中可用水分 土壤中可用水分 2 土壤溶液浓度 土壤溶液浓度 3 土壤温度 土壤温度 4 土壤通气状况 土壤通气状况 5 根际微生物 根际微生物 10 蒸腾作用的部位 皮孔和叶片 角质膜蒸腾和气孔蒸腾 皮孔和叶片 角质膜蒸腾和气孔蒸腾 植物的矿质营养植物的矿质营养 一 基本概念一 基本概念 矿质营养 植物对矿物质的吸收 转运和同化 植物对矿物质的吸收 转运和同化 必需元素 植物正常生长发育必不可少的营养元素 植物正常生长发育必不可少的营养元素 第一第一 不可缺少性不可缺少性 缺乏该元缺乏该元素 植物的生长发育受阻 素 植物的生长发育受阻 第二第二 不可替代性不可替代性 除去该元素 表现出可预防和恢复的专一缺乏症 除去该元素 表现出可预防和恢复的专一缺乏症 第三第三 直接功能性直接功能性 该元素在植物营养上表现出直接的营养效果 该元素在植物营养上表现出直接的营养效果 胞饮作用 细胞通过膜的内折从外界直接摄取物质进入细胞的过程细胞通过膜的内折从外界直接摄取物质进入细胞的过程 初级主动运输 利用能量逆电化学势梯度转运离子的过程 利用能量逆电化学势梯度转运离子的过程 次级主动运输 由主动运输建立的跨膜电化学势梯度 促进了细胞对其他离子的吸收 由主动运输建立的跨膜电化学势梯度 促进了细胞对其他离子的吸收 生理酸性盐 由于植物对离子的选择性吸收而使环境由于植物对离子的选择性吸收而使环境 pH 降低的盐类 降低的盐类 如如 NH4 2SO4 吸收 吸收 铵根离子 释放氢离子 铵根离子 释放氢离子 生理碱性盐 由于植物对离子的选择性吸收而使环境由于植物对离子的选择性吸收而使环境 pH 升高的盐类 升高的盐类 如如 NaNO3 或或 3 11 Ca NO3 2 吸收硝酸根离子同时 吸收氢离子 吸收硝酸根离子同时 吸收氢离子 生理中性盐 植物对离子的选择性吸收不改变环境植物对离子的选择性吸收不改变环境 pH 的盐类 的盐类 如如 NH4NO3 单盐毒害 将植物培养在某一单盐溶液中 只含单一盐类 不久植株呈现不正常状态甚至将植物培养在某一单盐溶液中 只含单一盐类 不久植株呈现不正常状态甚至 枯死 这种现象称为单盐毒害 枯死 这种现象称为单盐毒害 离子拮抗 在单盐溶液中加入少量其他盐类 单盐毒害现象就会消除 这种不同离子间能在单盐溶液中加入少量其他盐类 单盐毒害现象就会消除 这种不同离子间能 够相互消除植物遭受单盐毒害的现象 称为离子拮抗 够相互消除植物遭受单盐毒害的现象 称为离子拮抗 平衡溶液 植物只有在含有适当比例的多盐溶液中才能正常生长发育 这种溶液称为平衡植物只有在含有适当比例的多盐溶液中才能正常生长发育 这种溶液称为平衡 溶液 溶液 生物固氮 通过微生物通过微生物的作用 把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程 的作用 把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程 植物营养最大效率期 于某种栽培作物 有一个时期施用肥料的营养效果更好 这个时期 于某种栽培作物 有一个时期施用肥料的营养效果更好 这个时期 称为植物营养最大效率期 生殖生长期 称为植物营养最大效率期 生殖生长期 需肥临界期 营养临界期 作物对缺乏矿质营养最为敏感的生长发育时期 作物对缺乏矿质营养最为敏感的生长发育时期 植物营养最大效率期和需肥临界期基本相同 植物营养最大效率期和需肥临界期基本相同 根系吸收的氮素主要是硝酸盐和铵盐 前者被根系吸收后还原为氨 氨的同化过程先合成根系吸收的氮素主要是硝酸盐和铵盐 前者被根系吸收后还原为氨 氨的同化过程先合成 谷氨酰胺和谷氨酸 然后氨基再通过氨基转移作用被用于其它氨基酸和合成 谷氨酰胺和谷氨酸 然后氨基再通过氨基转移作用被用于其它氨基酸和合成 二 基本内容二 基本内容 1 细胞吸收溶质的方式 通道运输通道运输 载体运输 载体运输 单向载体运输 同向运输 单向载体运输 同向运输 反向运输 反向运输 泵运输 胞饮作用 泵运输 胞饮作用 2 根系吸收矿质营养和吸收水分的关系 植物对水分和矿质的吸收既相互联系又相互独立 植物对水分和矿质的吸收既相互联系又相互独立 联系 联系 盐分溶于水中才能被根系吸收 并随水流进入根部的质外体 且矿质的吸收降低了细胞的盐分溶于水中才能被根系吸收 并随水流进入根部的质外体 且矿质的吸收降低了细胞的 渗透势 促进了植物的吸水 渗透势 促进了植物的吸水 独立 独立 水分吸收主要以蒸腾作用引起的被动吸水为主 而矿质吸收则以消耗能量的主动吸收为主 水分吸收主要以蒸腾作用引起的被动吸水为主 而矿质吸收则以消耗能量的主动吸收为主 另外两者的分配方向也不同 水分主要被分配到叶片 而矿质主要被分配到当时的生长中另外两者的分配方向也不同 水分主要被分配到叶片 而矿质主要被分配到当时的生长中 心 心 3 影响根部吸收矿质元素的因素 1 温度温度 2 土壤通气状况土壤通气状况 3 溶液浓度溶液浓度 4 土壤酸碱度 土壤酸碱度 pH 5 土壤微生物土壤微生物 4 植物缺氮的病症首先表现在老叶上 缺硫的病症首先表现在新叶上 5 必需元素的生理功能 1 构成植物体的结构物质 构成植物体的结构物质 2 组成一些重要的生命物质 组成一些重要的生命物质 3 体内生物氧化还原过程的电子传递体 体内生物氧化还原过程的电子传递体 4 酶的辅基或活化剂 酶的辅基或活化剂 6 植物吸收矿质元素的器官 叶片和根部 植物除根以外 地上部分也可以吸收矿质营养 这一过程称为根外营养 植物除根以外 地上部分也可以吸收矿质营养 这一过程称为根外营养 地上部分吸收地上部分吸收 物质的器官主要是叶片 所以也称为叶片营养物质的器官主要是叶片 所以也称为叶片营养 7 根外追肥优点 傍晚 下午 4 点以后 浓度 2 0 以下 以免烧伤植物 1 根部吸肥 根部吸肥能力衰退 可根外施肥补充营养 能力衰退 可根外施肥补充营养 4 11 2 某些矿质元素 某些矿质元素 Fe Mn Cu 易被土壤固定 根外喷施可弥补不足 且用量少 易被土壤固定 根外喷施可弥补不足 且用量少 3 补充植物所缺乏的微量元素 效果快 用量省 补充植物所缺乏的微量元素 效果快 用量省 植物的光合作用植物的光合作用 一 英文符号所代表的中文名称一 英文符号所代表的中文名称 Chla 叶绿素叶绿素 a Chlb 叶绿素叶绿素 b PS 光系统光系统 PS 光系统光系统 Cytb6 细胞色素细胞色素 b6 Cytf 细胞色素 f PC 质体蓝素 Rubisco 核酮糖 1 5 二磷酸羧化酶 RuBP 核酮糖 1 5 二磷酸 PGA 3 磷酸甘油酸 NADP 氧化态辅酶 NADPH 还原态辅酶 NAD 氧化态辅酶 NADH 还原态辅酶 PEP 磷酸烯醇式丙酮酸 PEPC 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 PQ 质体醌 OAA 草酰乙酸 Fd 铁氧还蛋白 Fe S 铁硫蛋白 DPGA 1 3 二磷酸甘油酸 PGAld 3 磷酸甘油醛 二 基本概念二 基本概念 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 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 荧光现象 叶绿素溶液在透射光下呈绿色 而在反射光下呈红色 叶绿素叶绿素溶液在透射光下呈绿色 而在反射光下呈红色 叶绿素 a 为血红光 叶为血红光 叶 绿素绿素 b 为棕红光 为棕红光 磷光现象 去掉光源后 叶绿素还能继续辐射出极微 去掉光源后 叶绿素还能继续辐射出极微 弱的红光 称弱的红光 称为磷光 为磷光 原初反应 光合色素分子对光能的吸收 传递与转换的过程 光合色素分子对光能的吸收 传递与转换的过程 光呼吸 植物的绿色细胞在光照下不但进行植物的绿色细胞在光照下不但进行 CO2的同化 而且存在依赖光的吸收的同化 而且存在依赖光的吸收 O2 释放 释放 CO2的反应 这一过程称为光呼吸 的反应 这一过程称为光呼吸 在叶绿体 过氧化在叶绿体 过氧化物酶物酶体和线粒体中发生的光呼吸碳体和线粒体中发生的光呼吸碳 氧化循环氧化循环 C2循环循环 红降现象 用波长在用波长在 685 nm 以以上的光照射时 虽然在叶绿素吸收的有效范围内 但光合作上的光照射时 虽然在叶绿素吸收的有效范围内 但光合作 用的量子产额用的量子产额却急剧下降 称为红降现象 却急剧下降 称为红降现象 量子产额 吸收一个光量子后放出吸收一个光量子后放出 O2分子数或固定分子数或固定 CO2的分子数 的分子数 双光增益效应 这两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象称为双光增益效应这两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象称为双光增益效应 又称 又称 爱默生效应爱默生效应 光合磷酸化 利用贮存在跨类囊体膜的质子梯度 把利用贮存在跨类囊体膜的质子梯度 把 ADP 和无机磷合成为和无机磷合成为 ATP 的过程 的过程 光补偿点 光合过程中吸收的光合过程中吸收的 CO2 与光呼吸和呼吸作用释放的与光呼吸和呼吸作用释放的 CO2 相等相等 此时所测定此时所测定 表观光合速率为零表观光合速率为零 此时的光强此时的光强为为光补偿点光补偿点 CO2补偿点 当植物光合作用吸收的当植物光合作用吸收的 CO2量与光呼吸和呼吸作用释放的量与光呼吸和呼吸作用释放的 CO2量相等时 环量相等时 环 境中的境中的 CO2浓度称为浓度称为 CO2补偿点 补偿点 三 基本内容三 基本内容 1 高等植物叶绿体色素的种类和作用 叶绿素 叶绿素 绝大部分叶绿素绝大部分叶绿素 a 和所有叶绿素和所有叶绿素 b 具有吸收和传递光能的作用 具有吸收和传递光能的作用 极少数特殊状态的叶绿素极少数特殊状态的叶绿素 a 具有光化学活具有光化学活性 能够将光能转变为电能 性 能够将光能转变为电能 类胡萝卜素 类胡萝卜素 收集和传递光能 收集和传递光能 防护叶绿素免受多余光照伤害 防护叶绿素免受多余光照伤害 2 叶绿素 a 和叶绿素 b 吸收光谱的异同 5 11 两者都主要吸收蓝紫光和红光 在蓝紫光处叶绿素两者都主要吸收蓝紫光和红光 在蓝紫光处叶绿素 b 吸收峰高于吸收峰高于 a 红光处相反 且叶绿素 红光处相反 且叶绿素 b 的吸光范围比的吸光范围比 a 小 小 3 光合磷酸化的类型和特点 非循环式光合磷酸化和循环式光合磷酸化 反应式 非循环式光合磷酸化和循环式光合磷酸化 反应式 非循环电子传递非循环电子传递 光系统 和 光系统 和 氧气释放氧气释放 NADPH 循环式电子传递循环式电子传递 光系统 光系统 无氧气释放无氧气释放 不生成不生成 NADPH 光合磷酸化机制 化学渗透假说光合磷酸化机制 化学渗透假说 ATP 产生机制 产生机制 光反光反应中光能被转变为化学能贮藏在应中光能被转变为化学能贮藏在 ATP 和和 NADPH 中 这两种物质可以在暗反应中用于中 这两种物质可以在暗反应中用于 同化同化 CO2 所以 所以 NADPH 和和 ATP 又称为同化力 又称为同化力 4 C3 C4 和 CAM 植物的光合特征和生理特征 不同植物不同植物 CO2同化途径有所不同 根据同化途径有所不同 根据 CO2同化过程中的最初产物和碳代谢的特同化过程中的最初产物和碳代谢的特 点 将光合碳同化分三类 点 将光合碳同化分三类 C3途径途径 C3植物植物 植物光合作用植物光合作用固定固定 CO2的基本循环的基本循环 C4途径途径 C4植物植物 CAM 景天科酸代谢 途径 景天科酸代谢 途径 CAM 植物植物 5 C4 植物净光合速率高于 C3 植物的原因 C4 植物完成整个光合作用需消耗额外的植物完成整个光合作用需消耗额外的 ATP 在叶肉细胞中由丙酮酸形成 在叶肉细胞中由丙酮酸形成 PEP 需需 1 分子分子 ATP 参加参加 消耗消耗 2 个高能磷酸键 与个高能磷酸键 与 C3 植物相比植物相比 C4 植物对能量的利用效率植物对能量的利用效率 降低而有更高的能量需求 降低而有更高的能量需求 由于由于 C4 植物的转运使维管束鞘细胞中植物的转运使维管束鞘细胞中 CO2 浓度比浓度比 C3 植物叶肉细胞中植物叶肉细胞中 CO2 浓度高浓度高 8 10 倍倍 这有利于这有利于 Rubisco 催化羧化反应的进行催化羧化反应的进行 使使 C4 植物可将更多的光能转变为植物可将更多的光能转变为 贮存在碳水化合物中的化学能 贮存在碳水化合物中的化学能 在此意义上在此意义上 将将 C4 植物称为高光效植物 植物称为高光效植物 6 光呼吸的生理功能 1 消除乙醇酸的毒害 消除乙醇酸的毒害 2 维持维持 C3 途径的运转途径的运转 在叶片在叶片气孔关闭或外界气孔关闭或外界 CO2 浓度降低时浓度降低时 光呼吸释放的光呼吸释放的 CO2 能被能被 C3 途经再利用途经再利用 以维持以维持 C3 途径的运转 途径的运转 3 消耗光反应产生的过剩消耗光反应产生的过剩 ATP 和和 NADPH 防止强光对光合机构的破坏 防止强光对光合机构的破坏 4 氮代谢的补充氮代谢的补充 光呼吸代谢中涉及多种氨基酸 甘氨酸 丝氨酸 的形成和转化过程光呼吸代谢中涉及多种氨基酸 甘氨酸 丝氨酸 的形成和转化过程 对对绿色细胞的氮代谢是一个补充 绿色细胞的氮代谢是一个补充 7 光照 温度 水分 气体对光合作用的影响 植物的呼吸作用植物的呼吸作用 6 11 一 英文符号所代表的中文名称一 英文符号所代表的中文名称 EMP 糖酵解糖酵解 TCA 三羧酸循环三羧酸循环 PPP 戊糖磷酸途径戊糖磷酸途径 UQ 泛醌泛醌 PDC 丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶 EMP TCA 是呼吸作用的主要途径是呼吸作用的主要途径 呼吸干路 但不是唯一的途径 呼吸干路 但不是唯一的途径 二 基本概念二 基本概念 有氧呼吸 生活细胞在氧的参与下 把葡萄糖等有机物彻底氧化分解 释放二氧化碳并形生活细胞在氧的参与下 把葡萄糖等有机物彻底氧化分解 释放二氧化碳并形 成水 同时释放能量的过程 成水 同时释放能量的过程 无氧呼吸 在无氧条件下 细胞把有机物分解成不彻底的氧化产物 同时释放能量的过程 在无氧条件下 细胞把有机物分解成不彻底的氧化产物 同时释放能量的过程 在微生物中 称为发酵 在微生物中 称为发酵 呼吸链 呼吸代谢中间产物的电子和质子 沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传呼吸代谢中间产物的电子和质子 沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传 递途径 传递到分子氧的总过程 又称为电子传递链 递途径 传递到分子氧的总过程 又称为电子传递链 组成电子传递链的传递体可分为氢组成电子传递链的传递体可分为氢 传递体和电子传递体 传递体和电子传递体 氢传递体 氢传递体 作为脱氢酶的辅助因子 传递质子和电子 作为脱氢酶的辅助因子 传递质子和电子 电子传递体 只传递电子 电子传递体 只传递电子 氧化磷酸化 在线粒体中 电子经过电子传递链传递到氧 伴随在线粒体中 电子经过电子传递链传递到氧 伴随 ATP 合酶催化 将合酶催化 将 ADP 和磷酸合成和磷酸合成 ATP 的过程 称为氧化磷酸化的过程 称为氧化磷酸化 P O 比 氧化磷酸化的活力指标氧化磷酸化的活力指标 每消耗一个氧原子 由每消耗一个氧原子 由 ADP 转变为转变为 ATP 的数量 的数量 抗氰呼吸 在氰化物存在下 某些植物的呼吸作用不受抑制 把这种呼吸作用称为抗氰呼在氰化物存在下 某些植物的呼吸作用不受抑制 把这种呼吸作用称为抗氰呼 吸 吸 呼吸速率 单位植物组织在单位时间内释放的二氧化碳或者吸收氧气的量 单位植物组织在单位时间内释放的二氧化碳或者吸收氧气的量 呼吸商 单位时间内 释放单位时间内 释放 CO2与吸收与吸收 O2数量的比值 数量的比值 温度系数 温度升高温度升高 10 呼吸速率增加的倍数 称为温度系数 呼吸速率增加的倍数 称为温度系数 三 基本内容三 基本内容 1 长时间无氧呼吸使陆生植物受伤甚至死亡的原因 植物长时间的无氧呼吸会积累大量的酒精植物长时间的无氧呼吸会积累大量的酒精和乳酸和乳酸 对植物有毒害作用 对植物有毒害作用 导致植物细胞死亡 导致植物细胞死亡 进而导致植物受伤死亡 进而导致植物受伤死亡 无氧呼吸产生无氧呼吸产生能量能量很少 无法满足植物生存所需 很少 无法满足植物生存所需 无氧呼吸产生中间产物少 不能为合成其他细胞组分提供足够的能量 无氧呼吸产生中间产物少 不能为合成其他细胞组分提供足够的能量 2 呼吸作用糖的分解代谢途径及其发生的部位 EMP PPP 细胞质细胞质 TCA 线粒体线粒体 3 EMP TCA PPP 途径的生理意义 EMP 1 普遍存在与动物 植物和微生物中 是有氧呼吸和无氧呼吸普遍存在与动物 植物和微生物中 是有氧呼吸和无氧呼吸的共同途径 的共同途径 2 中间产物 磷酸丙糖 终产物丙酮酸是合成其它有机物质的重要原料中间产物 磷酸丙糖 终产物丙酮酸是合成其它有机物质的重要原料 在植物体内在植物体内 呼吸代谢和有机物质转化中起着枢纽作用 呼吸代谢和有机物质转化中起着枢纽作用 3 通过糖酵解 生物体可获得生命活动所需的部分能量 是厌氧生物糖分解和获取能通过糖酵解 生物体可获得生命活动所需的部分能量 是厌氧生物糖分解和获取能 量的主要方式 量的主要方式 4 糖酵解途径中 除了己糖激酶 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶所催化的反应外 其余糖酵解途径中 除了己糖激酶 磷酸果糖激酶 丙酮酸激酶所催化的反应外 其余 反应均可逆转 这就为糖异生作用提供了基本途径 反应均可逆转 这就为糖异生作用提供了基本途径 7 11 TCA 1 植物体进行有氧呼吸的主要途径 是物质代谢的枢纽 蛋白质 脂肪 核酸代谢的植物体进行有氧呼吸的主要途径 是物质代谢的枢纽 蛋白质 脂肪 核酸代谢的 产物必须通过产物必须通过 TCA 才能彻底氧化 才能彻底氧化 2 植物体获得能量的最主要形式 植物体获得能量的最主要形式 3 中间产物为其它物质的合成中间产物为其它物质的合成提供原料 丙酮酸可转变成丙氨酸 草酰乙酸可转变成提供原料 丙酮酸可转变成丙氨酸 草酰乙酸可转变成 天冬氨酸等 天冬氨酸等 PPP 1 PPP 是对葡萄糖进行直接氧化降解的酶促反应过程 有较高的能量转化效率 是对葡萄糖进行直接氧化降解的酶促反应过程 有较高的能量转化效率 2 产生的产生的 NADPH 主要作为还原剂 供氢体 用于还原性的生物合成 主要作为还原剂 供氢体 用于还原性的生物合成 H 则通过泛醌或则通过泛醌或 NAD 进入呼吸链 进入呼吸链 3 中间产物中间产物 5 磷酸核糖是合成核酸的原料 磷酸核糖是合成核酸的原料 4 与光合作用与光合作用 C3 循环的中间产物和酶相同 使循环的中间产物和酶相同 使 PPP 和光合作用联系起来 和光合作用联系起来 5 PPP 在植物中普遍存在 特别是在植物感病 受伤和干旱时 组织衰老时可占全部在植物中普遍存在 特别是在植物感病 受伤和干旱时 组织衰老时可占全部 呼吸的呼吸的 50 以上 以上 4 三羧酸循环完全氧化生成 ATP 的最高产量 反应部分 每分子葡萄糖形成的 ATP 糖酵解 2 底物水平磷酸化 2 2 胞质 NADH 2 2 4 三羧酸循环 2 底物水平磷酸化 2 2FADH2 2 2 4 8NADH 8 3 24 总计 36 5 植物细胞中的末端氧化酶种类 把底物的电子传递到分子氧并形成水或过氧化氢的酶 把底物的电子传递到分子氧并形成水或过氧化氢的酶 线粒体内的末端氧化酶线粒体内的末端氧化酶 细胞色素氧化酶细胞色素氧化酶 交替氧化酶交替氧化酶 线粒体外的末端氧化酶线粒体外的末端氧化酶 酚氧化酶酚氧化酶 抗坏血酸氧化酶 细胞质 抗坏血酸氧化酶 细胞质 乙醇酸氧化酶体系 过乙醇酸氧化酶体系 过 氧化物酶体 氧化物酶体 6 抗氰呼吸的生理意义 1 有利于授有利于授粉 早春开花时 挥发一些胺 吲哚和萜类 引诱昆虫帮助授粉 粉 早春开花时 挥发一些胺 吲哚和萜类 引诱昆虫帮助授粉 2 抗氰呼吸释放的热量对产热植物早春开花有保护作用抗氰呼吸释放的热量对产热植物早春开花有保护作用 有利于种子萌发 有利于种子萌发 3 代谢协同调控 代谢协同调控 当底物和当底物和 NADH 过剩时过剩时 分流电子 分流电子 当细胞色素氧化酶途径受阻时当细胞色素氧化酶途径受阻时 交替途径能够将过剩的电子除去 保证交替途径能够将过剩的电子除去 保证 EMP TCA 途径 途径 PPP 正常运转 正常运转 4 增强抗逆性 增强抗逆性 7 光合作用与呼吸作用的辩证关系 8 11 所需的所需的 ADP 和辅酶和辅酶 NADP 相同 相同 C3循环与循环与 PPP 基本上是正逆反应的关系 基本上是正逆反应的关系 光合释放的光合释放的 O2可供呼吸利用 呼吸释放的可供呼吸利用 呼吸释放的 CO2可被光合同化 可被光合同化 8 呼吸作用与粮食及果蔬贮藏的关系 粮食 种子安全储藏所允许的最大含水量称为安全含水量 种子安全储藏所允许的最大含水量称为安全含水量 油料种子安全含水量在油料种子安全含水量在 8 9 淀粉种子在 淀粉种子在 12 14 安全含水量与温度有关 东北的玉米含水量在安全含水量与温度有关 东北的玉米含水量在 14 15 时可在当地储存 时可在当地储存 运往温度较高 湿度较大的南方地区时会很快发生霉变 运往温度较高 湿度较大的南方地区时会很快发生霉变 种子安全储藏的措施 种子安全储藏的措施 控制进仓种子的含水量 安全含水量 控制进仓种子的含水量 安全含水量 注意库房通风 便于散热和水分蒸发 注意库房通风 便于散热和水分蒸发 降低储藏温度 降低储藏温度 减少粮仓中的氧含量 冲入氮气或减少粮仓中的氧含量 冲入氮气或 CO2 果蔬 降低温度 降低氧气含量 降低温度 降低氧气含量 自体保藏法 果蔬呼吸自体保藏法 果蔬呼吸 释放释放 CO2 抑制呼吸抑制呼吸 9 温度 氧气 二氧化碳 水分 机械损伤对呼吸作用的影响 ppt 10 呼吸作用的生理意义 1 提供植物生命活动所需要的大部分能量 提供植物生命活动所需要的大部分能量 2 为其它化 为其它化合物的合成提供原料 合物的合成提供原料 3 为代谢活动提供还原力 为代谢活动提供还原力 NADH NADPH 4 增强植物抗病免疫能力 增强植物抗病免疫能力 11 植物中的呼吸代谢途径主要有糖酵解途径 三羧酸循环和氧化磷酸化 戊糖磷酸途径 植物中的呼吸代谢途径主要有糖酵解途径 三羧酸循环和氧化磷酸化 戊糖磷酸途径 12 植物的电子传递中存在一条不同于细胞色素途径的交替途径 植物的电子传递中存在一条不同于细胞色素途径的交替途径 植物生长物质植物生长物质 一 英文符号所代表的中文名称一 英文符号所代表的中文名称 IAA 生长素 GA 赤霉素 CTK 细胞分裂素 ABA 脱落酸 ETH 乙烯 二 基本概念二 基本概念 植物生长物质 指一些小分子化合物 它们在极低的浓度下便可以显著地影响植物的生长指一些小分子化合物 它们在极低的浓度下便可以显著地影响植物的生长 发育等生理功能 包括 发育等生理功能 包括 植物激素和植物生长调节剂 植物激素和植物生长调节剂 植物激素 植物激素是植物内源产生的有机化合物 在极低浓度的条件下 对植物的生理植物激素是植物内源产生的有机化合物 在极低浓度的条件下 对植物的生理 过程发生显著的影响 过程发生显著的影响 植物生长调节剂 在植物生产中使用的一些人工合成的有机化合物 在植物生产中使用的一些人工合成的有机化合物 这些化合物在微量使用的情况下 对植物的生长发育过程具有显著的调节作用 这些化合物在微量使用的情况下 对植物的生长发育过程具有显著的调节作用 极性运输 单一方向的运输模式称为极性运输 单一方向的运输模式称为极性运输 9 11 乙烯 三重反应 乙烯抑制茎的伸长 促进茎的横向增粗 促进上胚轴 茎 叶柄 水平乙烯抑制茎的伸长 促进茎的横向增粗 促进上胚轴 茎 叶柄 水平 生长的现象称为乙烯的三重反应 生长的现象称为乙烯的三重反应 三 基本内容三 基本内容 1 生长素 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 乙烯的生理作用 生长素生长素 1 促进细胞伸长生长促进细胞伸长生长 2 诱导维管束分诱导维管束分化化 3 促进侧根和不定根发生促进侧根和不定根发生 4 影响花及果实发育影响花及果实发育 5 生长素的其他效应生长素的其他效应 控制顶端优势控制顶端优势 控制脱落控制脱落 促进植物的向性生长促进植物的向性生长 对营养的调运作用对营养的调运作用 赤霉素 促进茎节伸长生长促进茎节伸长生长 诱导开花诱导开花 打破休眠 促进种子萌发打破休眠 促进种子萌发 促进雄花分化促进雄花分化 促进坐果和果实生长促进坐果和果实生长 影响植物的发育状态影响植物的发育状态 细胞分裂素 促进细胞分裂促进细胞分裂 促进芽分化促进芽分化 促进侧芽发育 消除顶端优势促进侧芽发育 消除顶端优势 抑制叶片衰老抑制叶片衰老 促进细胞扩大促进细胞扩大 脱落酸 促进种子成熟促进种子成熟 促进种子休眠促进种子休眠 促进气孔关闭促进气孔关闭 促进叶片衰老促进叶片衰老 作为逆境激素作为逆境激素 乙烯 1 乙烯的三重反应乙烯的三重反应 2 促进果实的成熟促进果实的成熟 3 促进叶片衰老促进叶片衰老 4 促进脱促进脱落落 5 诱导不定根和根毛发生诱导不定根和根毛发生 2 生长素极性运输的机制 化学渗透模型 因为运输生长素的细胞在上下两端具有不同的载体蛋白介导其运输 保证其 方向性 10 11 3 生长素促进植物生长的酸生长理论 生长素与受体结合 进一步通过信号传导促进质子泵活化 把质子 H 排到细胞壁 当细胞壁环 境酸化后使细胞壁中对酸不稳定的键 如氢键 断裂 同时一些细胞中的酶被激活 细胞壁松弛 导致 细胞的压力势下降 导致细胞的水势下降 细胞吸水 体积增大而发生不可逆增长 植物的光形态建成植物的光形态建成 一 英文符号所代表的中文名称一 英文符号所代表的中文名称 Pr 红光吸收型 Pfr 远红光吸收型 二 基本概念二 基本概念 光形态建成 光控制植物的生长 发育和分化的过程 光控制植物的生长 发育和分化的过程 植物的生长生理植物的生长生理 一 基本概念一 基本概念 植物细胞全能性 指植物的每个细胞都包含着该物种的全部指植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息遗传信息 从而具备发育成完 从而具备发育成完 整植株的遗传能力整植株的遗传能力 程序性细胞死亡 为维持为维持内环境内环境稳定 由稳定 由基因基因控制的细胞自主的有序的死亡控制的细胞自主的有序的死亡 生理钟 生生物体生命活动的内在物体生命活动的内在节律节律性性 植物的生殖生理植物的生殖生理 一 基本概念一 基本概念 春化作用 低温促进植物开花的作用 低温促进植物开花的作用 长日植物 日照长度必须长于一定时数才能开花的植物 日照长度必须长于一定时数才能开花的植物 短日植物 日照长度必须短于一定时数才能开花的