植物生理学(黑龙江八一农垦大学)

植物生理学名词解释束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分，称为束缚水。自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分，称为自由水。光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2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，这种现象称为荧光现象。激发态：当叶绿素分子吸收量子后，就由最稳定的、最低能量的基态上长虹到一个不稳定的、高能状态的激发态。磷光：叶绿素除了在光照时能辐射出荧光外，当去掉光源后，还能继续辐射出极微弱的红光，它是第一三态回到基态所产生的光，称为磷光。黄化现象：缺乏任何一个条件而阻止叶绿素形成，使叶子发黄的现象。原初反应：光合作用的第一步，指光合作用中从叶绿素分子受光激发到引起第一个光化学反应为止的过程，其中包含色素分子对光能的吸收、传递和转换的过程。反应中心：将光能转变成化学能的膜蛋白复合体，包含参与能量转换的特殊叶绿素a对、脱镁叶绿素和醌等电子受体分子。光化学反应：叶绿素吸收光能后十分迅速地产生氧化还原的化学变化，称为光化学反应。量子产额：吸收一个光量子后放出的O2分子数或固定的CO2分子数。红降：光波波长大于远红光时，虽然光量子仍被叶绿素大量吸收，但量子产额急剧下降。增益效应／爱默生效应：在远红光条件下，如补充红光，则量子产额大增，比这两种波长的光单独照射的总和还要多，这两种波长的光协同作用而增加光合效率的现象。希尔反应：水裂解放氧反应，即在光照下，离体叶绿体类囊体能将含有高铁的化合物，还原为低铁化合物并释放氧。光合电子传递：在原初反应中产生的高能电子经过一系列的电子传递体，传递给NADP+，产生NADPH的过程。卡尔文循环：要产生一个已糖分子，需要6个CO2分子，消耗18个ATP分子和12个NADPH分子作为能量来源。景天酸代谢途径：有机酸合成日变化的代谢途径，最早发现于景天科植物，所以称为景天酸代谢。光呼吸：植物的绿色细胞依赖光照，吸收O2和放出CO2的过程。光合速率：单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量，或者积累干物质的量。光补偿点：同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO2与光呼吸和呼吸作用过程中放出的CO2等量时的光照强度。光饱和点：如光辐射继续加强超过一定范围之后，光合速率的增加转慢，当达到某一光强度时，光合速率就不再增加，这一光强称为光饱和点。光抑制：光能超过光合系统所能利用的数量时，光合功能下降，这个现象就称为光合作用的光抑制。CO2补偿点：当光合吸收的CO2的量等于呼吸放出的CO2的量，这个时候外界的CO2含量就叫做CO2补偿点。“午休”现象：中午前后水分供应紧张，空气湿度较低，引起气孔部分关闭，同时也由于光合作用的光抑制所致。呼吸作用：生物体内的有机物质，通过氧化还原而产生CO2同时释放能量的过程，包括有氧呼吸和无氧呼吸两大类型。有氧呼吸：生活细胞在氧气的参与下，把某些有机物质彻底氧化分解，放出CO2并形成H2O，同时释放能量的过程。C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量。无氧呼吸：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。电子传递链/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递途径，传递到分子氧的总过程。氧化磷酸化作用：在生物氧化中，电子经过线粒体的电子传递链传递到氧，伴随ATP合酶催化，使ADP和Pi合成ATP的过程。解偶联剂：可阻碍磷酸化而不影响氧化，使偶联反应遭到破坏的药剂。线粒体上的末端氧化酶：把底物的电子通过电子传递系统最后传递给分子氧并形成水或过氧化氢的酶类。线粒体外的末端氧化酶：在呼吸链一系列反应的最末端，有能活化分子氧并生成ATP的末端氧化酶。呼吸速率：在一定时间内所放出的二氧化碳的体积，或所吸收的氧气的体积。呼吸商：植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的物质的量与吸收氧气的物质的量的比率称为呼吸商。代谢库：参与代谢的物质在组织及体液中的总和。代谢源：能够制造并输出同化物的组织、器官或部位。光敏色素：存在于植物中并与光周期相联系的一种发色团-蛋白质复合物。种子萌发：指种子从吸水到胚根突破种皮期间所发生的一系列生理生化变化的过程。顶端优势：当胚形成后，顶端部位就开始影响旁侧部位。顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。感性运动：植物受无定向的外界刺激而引起的运动，是由生长着的器官两侧或上下面生长不等引起的。生物钟：生物对昼夜的适应而产生生理上有周期性波动的内在节奏。成花诱导：受外界条件的严格影响的，外界条件作为信号触发植物体细胞内的某些万花诱导所必需的生理变化。春化作用：低温诱导植物开花的过程。脱春化作用：在春化过程结束之前，如遇高温、低温效果会削弱甚至消除，这种现象称为脱春化作用。光周期：在一天之中，白天和黑夜的相对长度，称为光周期。光周期现象：植物对白天和黑夜的相对长度的反应，称为光周期现象。临界日长：昼夜周期中诱导短日植物开花能忍受的最长日照或诱导长日植物开花所必需的最短日照。临界暗期：在昼夜周期中短日植物能够开花的最短暗期长度或长日植物能够开花的最长暗期长度。光周期诱导：植物只需要一定时间适宜的光周期处理，以后即使处于不适宜的光周期下仍然可开花，这种现象称为光周期诱导。春化处理：使萌动种子通过春化的低温处理。逆境：对植物正常生长发育不得或者有害的环境因素。抗逆性：指植物对不良的特殊环境的适应性和抵抗力。抗逆锻炼：植物在逆境下，逐渐形成了对逆境的适应与抵抗能力，这一过程称为抗逆锻炼。逆境生理：研究植物在不良环境下的生理活动规律及其忍耐或抗性称为逆境生理。逆境逃避：植物通过各种方式避开或部分避开逆境的影响。逆境忍耐：指植物在不良环境中，通过代谢的变化来阻止、降低甚至修复由逆境造成的操作，从而保证正常的生理活动。活性氧：活性氧是指性质极为活泼，氧化能力很强的含氧物的总称。渗透调节：水分胁迫时植物体内积累各种有机和无机物质，提高细胞液浓度，降低其渗透势，保持一定的压力势，这样植物就可保持其体内水分，适应水分胁迫环境，这种现象称为渗透调节交叉适应：指植物对逆境胁迫反应之间的相互适应现象。旱害：指土壤水分缺乏或大气相对湿度过低对植物造成的危害。萎蔫：植物受到旱害后，细胞失去紧张度，叶片和幼茎下垂，这种现象称为萎蔫温度补偿点：当呼吸速率与光合速率相等时的温度。冷害：在零上低温时，虽无结冰现象，但能引起喜温植物的生理障碍，使植物受伤甚至死亡，此现象称为冷害。冻害：当温度下降到0℃以下，植物体内发生冰冻，因而受伤甚至死亡，此现象称为冻害。抗寒锻炼：随着气温下降，植物体内发生一系列适应低温的生理生化变化，提高植物抗寒能力的过程。过冷却：当温度缓慢降低时，组织的温度可降至冰点以下而不结冰，这种现象称为过冷作用。盐害：土壤盐分过多对植物造成的危害，也称盐胁迫。水势：根压：蒸腾拉力：填空老叶病征：（1）病征遍布整株，基部叶片干焦和死亡：植物浅绿，基部叶片黄色，干燥时呈褐色，茎短而细，缺氮；植株深绿，常呈红或紫色，基部叶片黄色，干燥时暗绿，茎短而细，缺磷；（2）病征常限于局部，基部叶片不干焦但杂色或缺绿，叶缘杯状卷起或卷皱：叶杂色或缺绿，有时呈红色，有坏死斑点，茎细，缺镁；叶杂色或缺绿，在叶脉间或叶尖和叶缘有坏死小斑点，茎细，缺钾；坏死斑点大而普遍在叶脉间，最后扩展至，叶厚，茎短，缺锌。嫩叶病征：（1）顶芽死亡，嫩叶变形和坏死：嫩叶初呈钩状，后从叶尖和叶缘向内死亡，缺钙；嫩叶基部浅绿，从叶基起枯死，叶捻曲，缺硼；（2）顶芽仍活但缺绿或萎蔫，无坏死斑点：嫩叶萎蔫，无失绿，茎尖弱，缺铜；嫩叶不萎蔫，有失绿，坏死斑点小，叶脉仍绿，缺锰；嫩叶不萎蔫，有失绿，无坏死斑点，叶脉仍绿，缺铁；（叶脉失绿，缺硫）。按照碳素营养方式的不同，植物可分为：只能利用现成的有机物作营养，称为异养植物；可以利用无机碳化合物作营养，并且将它合成有机物，称为自养植物；自养植物在植物界中最普遍，是生物界的第一生产者。植物碳素同化作用包括细菌光合作用、绿色植物光合作用和化能合成作用3种类型。其中绿色植物光合作用最广泛。叶绿体的外围有由两层薄膜构成的叶绿体膜，分别称为外膜和内膜，内膜具有控制代谢物质进出叶绿体的功能，叶绿体膜以内的基础物质称为基质，基质成分主要是可溶性蛋白质（酶）和其他代谢活跃物质，呈高度流动性状态，具有固定CO2的能力，还有形成和贮藏光合产物淀粉的能力，基质中存在着许多浓绿色的颗粒，基粒。基粒类囊体膜的垛叠意味着捕获光能的机构高度密集，能更有效地收集光能；另外，因为膜系统往往是酶的排列支架，膜垛叠就犹如形成一个长的代谢传送带，使代谢顺利进行。叶绿体约含75%的水分。在干物质中以蛋白质，脂质，色素和无机盐为主。蛋白质在叶绿体中最重要的功能是在为代谢过程中的催化剂。叶绿体中还含有20%~30%的脂质。叶绿体还含有10%~20%的贮藏物质，10%左右的矿质元素，他们在光合作用起着传递质子的作用。高等植物的光和色素有2类：叶绿素和类胡萝卜素，排列在类囊体膜上。叶绿素中主要有叶绿素a和叶绿素b。叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色。叶绿素是叶绿酸的酯，叶绿酸是双羧酸，其中的两个羧基分别与甲醇（CH3OH）和叶绿醇发生酯化反应，形成叶绿素。叶绿素有1个含羰基和羧基的副环。绝大部分叶绿素a分子和全部叶绿素b分子具有收集和传递光能的作用。类胡萝卜素不溶于水，但能溶于有机溶剂。在颜色上，胡萝卜素呈橙黄色，也有收集和传递光能的作用，还有防护叶绿素免受多余光照伤害的功能。叶黄素是由胡萝卜素衍生的醇类，分子式是C40H56O2。叶绿素吸收光谱的最强吸收区有两个：一个在波长为640~660nm的红光部分，另一个在波长为430~450nm的蓝紫光部分。光谱中的橙光、黄光和绿光部分只有不明显的吸收带，其中尤以对绿光的吸收最少，红蓝光被叶绿素大量吸收，而绿光则很少被吸收，所以叶子呈现绿色。胡萝卜素和叶黄素最大吸收带在蓝紫色部分，不吸收红光等长波的光。叶绿素和类胡萝卜素的分子比例约为3：1，叶绿素a和叶绿素b也约为3：1，叶绿素和胡萝卜素约为2：1。光合单位=聚光色素系统+反应中心光反应中心的光化学反应：D·P·A→（光）D·P*·A→D·P+·A-→D+·P·A-反应中心的色素分子受光激发而发生电荷分享，产生光化学反应，电子经过一系列电子传递的传递，引起水的裂解放氧和NADP+还原为NADPH，并通过光合磷酸化形成ATP，这样，把光能转化为活跃的化学能。PSⅡ复合体颗粒较大，多存在于基粒片层的垛叠区，PSⅡ的功能是利用光能氧化水和还原质体醌。水裂解放氧反应：2H2O→(光子)O2+2H++4e-PSⅡ从功能上可分为三大部分：放氧复合体，PSⅡ捕光复合体、PSⅡ反应中心复合体。PSⅠ复合体颗粒较小，直径为11nm，仅存在于基质片层和基粒片层的非垛叠区。PSⅠ核心复合体由反应中心色素P700、电子受体和PSⅠ捕光复合体3部分组成。PSⅠ的功能是将电子从PC传递给铁氧还蛋白。PSⅠ参与的电子传递路线是：核心复合体周围的LHCⅠ吸收光能，通过诱导共振传递到P700，然后按顺序将电子传递给原初电子受体A。光合电子传递途径有3条：非环式电子传递、环式电子传递、假环式电子传递。高等植物固定CO2的生化途径有3条：卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢途径。蛋白质、脂肪和有机酸是光合作用的直接产物。丙糖磷酸是光合作用合成的最初糖类，也是光合产物从叶绿体运输到细胞质的主要形式。光呼吸过程中几种重要化合物有乙醇酸、乙醛酸、甘氨酸等都是二碳化合物，因此光呼吸也称为C2环。光呼吸是一个氧化过程，被氧化的底物是乙醇酸，故又称为乙醇酸氧化途径。过氧化物酶体是一种细胞器。乙醇酸在乙醇酸氧化酶作用下，被氧化为乙醛酸和过氧化氢。过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解。在整个乙醇酸途径中，O2的吸收发生于叶绿体和过氧化物酶体，CO2的放出发生于线粒体，因此，乙醇酸途径是在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三种细胞器的协同参与下完成的。克兰茨结构又称“花环型”结构。C4植物叶片的叶肉细胞内的叶绿体数目多，个体小，有基粒。C3植物没有“花环型”结构，所以C4植物进行光合作用。只有维管束鞘薄壁细胞内形成淀粉，叶肉细胞没有。淀粉亦只是积累在叶肉细胞中，维管束鞘薄壁细胞不积存淀粉。表观光合作用=真正光合作用-（呼吸作用+光呼吸）呼吸作用糖的分解代谢途径有3种：糖酵解、戊糖磷酸途径和三羧酸循环，它们分别在胞质溶胶、胞质溶胶和质体、线粒体内进行。呼吸商是表示呼吸底物的性质和氧气供应状态的一种指标。当呼吸底物是糖类而又完全氧化时，呼吸商是1；如果呼吸底物是一些富含氢的物质，如脂肪或蛋白质，则呼吸商小于1；如果呼吸底物只是一些比糖类含氧多的物质，如有机酸，则呼吸商大于1。生长素类、赤霉素类、细胞分裂素、乙烯和脱落酸被称为5大类激素。生长素的合成部位主要是叶原基、嫩叶和发育中的种子；赤霉素的合成位置主要是发育着的果实、伸长着的茎端和根部；细胞分裂素的合成位置在根尖、茎端和萌发着的种子和发育着的果实、种子；乙烯是在细胞的液泡膜的内表面合成的；脱落酸合成于植物体中的根、茎、叶、果实、种子等。光敏色素有两种类型：红光吸收型Pr和远红光吸收型Pfr，Pr的吸收高峰在660nm，而Pfr的吸收高峰在730nm，Pr和Pfr在不同光谱作用下可以相互转换。Pfr是生理激活型，Pr是生理失活型。种子的特点是具有较高的活力，在田间状态下，萌发迅速，形成整齐度高而健壮的幼苗。种子萌发必须有适当的外界条件，即足够的水分、充足的氧和适宜的温度。种子萌发过程包括种子吸水，贮存组织内物质水解和运输到生长部位合成细胞组分，细胞分裂，胚根胚芽出现等过程。感性运动有两类：生长性运动，不可逆的细胞伸长；紧张性运动，是可逆性变化。花的早期发育可分为3个阶段：成花决定，形成花原基，花器官的形成及其发育。植物生长调节剂中赤霉素对成花效应的影响最大，其次还有乙烯利和多胺。简答气孔运动的机理（淀粉-糖学说）气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节。保卫细胞光合作用消耗CO2，细胞质内的PH增高，淀粉水解为可溶性糖，保卫细胞水势下降，便从周围细胞吸取水分，气孔便张开。在黑暗中则相反，气孔便关闭。为什么说碳素营养是植物的生命基础？第一，植物体的干物质中90%以上是有机化合物，而有机化合物都含有碳素，碳素成为植物体内含量较多的一种元素；第二，碳原子是组成所有有机化合物的主要骨架。碳原子与其他元素有各种不同形式的结合，由此决定了这些化合物的多样性。光合作用的重要性？第一，把无机物变成有机物，植物通过光合作用制造的有机物的规模是非常巨大的，人类所吃的全部食物和某些工业原料，都是直接或间接地来自光合作用。第二，蓄积太阳能量，植物在同化无机碳化合物的同时，把太阳光能转变为化学能，贮藏在形成的有机化合物中。有机物所贮藏的化学能，除了供植物本身和全部异养生物之用以外，可提供人类营养和活动的能量来源。第三，环境保护，微生物、植物和动物等无数生物，在呼吸过程中吸收O2和呼出CO2，工厂中燃烧各种燃料，也大量地消耗O2和排出CO2，绿色植物不断地进行光合作用，吸收CO2和放出O2，使大气中的O2和CO2含量比较稳定。光合作用的3大步骤：一，原初反应，包括光能的吸收、传递和转换。二，电子传递和光合磷酸化，形成活跃化学能ATP和NADPH；三，碳同化，把活跃的化学能转变为稳定的化学能，主要是固定CO2，形成糖类。光合磷酸化类型一是非循环光合磷酸化，OEC处水裂解后，把H+释放到类囊体腔内，把电子传递到PSⅡ，由此形成了跨膜的H+浓度差，引起了ATP的形成；与此同时把电子传递到PSⅠ去，进一步提高了能位，而使H+还原NADP+为NADPH，放出O2；二是循环光合磷酸化，PSⅠ产生的电子经过一些传递体传递后，腔内外H+浓度差，只引起ATP的形成，而不放O2，也无NADP+还原反应，是一个闭合的回路。化学渗透假说在类囊本的电子传递体中，PQ可传递电子和质子，而其他传递体如PC和Fd等，只传递电子而不传递质子。光照引起水的裂解，水释放的质子留在膜内侧，水释放的电子进入电子传递链中的PQ。PQ在接受水裂解传来的电子的同时，又接受膜外侧传来的质子。PQ将质子排入膜内侧，将电子传给PC。这样，膜内侧质子浓度高而膜外侧低，膜内侧电位较膜外侧高。于是膜内外产生质子浓度差和电位差，两者合称为质子动力，即为光合磷酸化的动力。卡尔文循环—C3途径羧化阶段，核酮糖-1，5-二磷酸是CO2的接受体，在核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶（加氧酶）作用下，和CO2形成中间产物，后者再与1分子H2O反应，形成2分子的含3个碳原子的甘油酸-3-磷酸，故此过程为CO2羧化的C3途径；还原阶段，甘油酸-3-磷酸被ATP磷酸化，在甘油酸-3-磷酸激酶催化下，形成甘油酸-1，3-二磷酸，然后在甘油酸-3-磷酸脱氢酶作用下被NADPH+H+还原，形成甘油醛-3-磷酸，即CO2的还原阶段；更新阶段，PGAld经过一系列的转变，再形成RuBP的过程。C4途径（四碳二羧酸途径）羧化，CO2受体是叶肉细胞质中的PEP，在烯醇丙酮酸磷酸羧激酸催化下，固定HCO3-，生成草酰乙酸；转变，叶肉细胞的叶绿体中的草酰忆酸经过NADP-苹果酸脱氢酶作用，被还原为苹果酸，苹果酸和天冬氨酸等C4酸形成后，转移到维管束鞘细胞中；脱羧与还原，四碳双羧酸在维管束鞘中脱羧后变成丙酮酸或丙氨酸，释放的CO2通过卡尔文循环被还原为糖类；再生，C4酸脱羧形成的C3酸再运回叶肉细胞，在叶绿体中，经ATP作用，生成CO2受体PEP，使反应循环进行。景天酸代谢途径CAM途径夜晚气孔开放，吸进CO2，在PEP羧酸酶作用下，与PEP结合，形成OAA，进一步还原为苹果酸，积累于液泡中。白天气孔关闭，液泡中的苹果酸便运到胞质溶胶，在NADP-苹果酸酶作用下，氧化脱羧，放出CO2，参与卡尔文循环，形成淀粉等。典型代表植物有仙人掌、菠萝等。CAM调节短期调节：气孔夜晚开放，固定CO2；白天气孔关闭，释放CO2，这样既减少水分丢失，又能进行光合作用；长期调节：在长期季节的干旱条件下，某些兼性或诱导的CAM植物，保持CAM类型，但在水分充足时，则转变为C3类型，即从气孔夜晚开放、白天关闭的典型CAM类型变为白天开放、夜间关闭的C4类型。C3、C4植物的光合特性比较在生理上，C4植物一般比C3植物的光合作用强，这与C4植物的PEP羧激酶活性较强及光呼吸很弱有关。C4植物的PEP羧激酶活性比C3植物的强60倍。由于PEP羧激酶对CO2的亲和力大，所以，C4植物能够利用低浓度的CO2，而C3植物不能。C4植物亦称为低补偿植物，C3植物亦称为高补偿植物。在干旱环境中，C4植物生长比C3植物好。C4植物的PEP羧激酶活性较强，对CO2的亲和力很大，加之C4酸是由叶肉细胞进入维管束鞘，这种酶就起一个“CO2泵”的作用，把外界的CO2“压”进维管束鞘薄壁细胞中去，增加维管束鞘薄壁细胞的CO2/O2比率，羧化大于加氧，C4植物具有“CO2泵”的特点，在它外面的叶肉细胞，具有对CO2亲和力很大的PEP羧激酶。呼吸作用的生理意义。一．呼吸作用提供植物生命活动所需要的大部分能量：呼吸作用释放能量的速度较慢，而且逐步释放，适合于细胞利用。释放出来的能量，一部分转变为热能而散失掉，一部分以ATP等形式贮存着。当ATP等分解时，把贮存的能量释放出来，供植株生理活动需要；二.呼吸过程为其他化合物合成提供原料：呼吸过程产生一系列的中间产物，这些中间产物很不稳定，成为进一步合成植物体内各种重要化合物的原料，也就是在植物体内有机物转变方面起着枢纽作用。13.光合作用和呼吸作用的关系。一．光合作用所需的ADP和辅酶NADP+，与呼吸作用所需的ADP和NADP+是相同的，这两种物质在光合和呼吸中可共用；二.光合作用有碳反应与呼吸作用的戊糖磷酸途径基本上是正反反应的关系，光合作用与呼吸作用之间有许多糖类是可以交替使用的；三.光合释放的O2可供呼吸利用，而呼吸作用释放的CO2变能为光合作用所同化。14.同化物的分配规律：一．优先供应生长中心；二.就近供应同侧运输；三.功能叶之间无同化物供应关系；四.同化物的再分配和再利用。15.压力流学说源细胞（叶肉细胞）将蔗糖装载入筛分子-伴胞复合体，降低源端筛管内的水势，而筛分子又从邻近的木质部的吸收水分，由此产生高的膨压。与此同时，库端筛管内的蔗糖不断卸出，进入库细胞，库端筛管的水势升高，水分也流到木质部，于是降低库端筛管的膨压。源端和库端之间就存在膨压差，它推动筛管内同化产物的集流，穿过筛孔沿着系列筛分子，由源端向库端运输。16.生长素的作用机理：酸生长学说：促进细胞生长的机理。质膜上存在ATP酶-H+泵，IAA作用酶的变构效应剂，导致H+由细胞质进入细胞壁，引起细胞壁对酸不稳定和键断裂，酸性水解酶活性提高，细胞壁纤维素结构间的交织点断裂，细胞壁变软，膨压下降，细胞吸水，体积变大。17.生长素的生理作用：促进伸长生长；引起顶端优势；促进组织和器官的分化；诱导单性结实；影响性别分化；参与植物向性方向的调节，如向光性和向重力性。18.赤霉素的作用机理调节赤霉素生物合成的酶GA，种类繁多，对植物生长发育有重要调控作用。GA受体叫做GID1定位于细胞核中，GA一旦与GID1结合，就会启动GID1与蛋白降解复合体SCF的相互作用而活化SCF，后者降解信号转导网络中的重要枢纽DELLA蛋白，使GA能够完成促进茎伸长的反应。19.赤霉素的生理作用：促进茎的伸长生长；促进细胞分裂与分化；打破休眠；促进开花；促进坐果；诱导单性结实；影响性别分化。20.细胞分裂素的作用机理：CTK与受体CRE1的组蛋白激酶HPK部分结合，实现跨膜信号转换，由CRE1的接受区域D将磷酸基团传给组氨酸磷酸转移蛋白，AHP进入细胞核后，通过反应调节蛋白引起基因表达，或通过其他效应物引起CTK诱导的生理反应，如细胞分裂。21.细胞分裂素的生理作用：一．促进作用：促进细胞分裂，细胞膨大，地上部分化，侧芽生长，叶片扩大，叶绿体发育，养分移动，气孔张开，偏上性生长，伤口愈合，种子发芽，形成层活动，根瘤形成，果实生长，某些植物坐果；二.抑制作用：抑制不定根形成和侧根形成，延缓叶片衰老。22.乙烯的作用机理乙烯与内质网受体ETR1结合后，激活了下游的CTR1。CTR1通过级联反应将信号传递到EIN2基因，EIN2继而将信号传递到细胞核中，激活转录因子EIN3，EIN3二聚体与乙烯应答因子基因的启动子结合并诱导ERF1的表达，引起细胞反应。23.乙烯的生理作用引起“三重反应”，即矮化、加粗和偏上生长；促进果实成熟；促进脱落与衰老；促进某些植物的开花与雌化分化；可诱导插枝不定根的形成，促进根的生长和分化，打破种子和芽的休眠，诱导次生物质的生成。24.脱落酸的作用抑制生长；促进休眠，抑制种子萌发；促进脱落；增强抗逆性；促进气孔关闭；影响开花；抑制地下匍匐茎的伸长生长，促进马铃薯等的块茎形成。25．植物激素间的作用一．生长素与赤霉素的增效作用：GA促进IAA的合成，抑制IAA的分解，促进IAA由结合态转变为游离态；二.细胞分裂素与生长素关系：CTK加强IAA的极性运输，CTK促进芽的分化，IAA促根的分化，CTK解除顶端优势，IAA保持顶端优势；三.生长素与乙烯的反馈作用：1.生长素促进了乙烯的生物合成：生长素促进ACC合成酶的活性，促进ETH的合成，所以高浓度的生长素具有抑制生长的作用，在促进雌花分化过程中，生长素和乙烯具有相同的生理作用；2.乙烯降低生长素的水平：乙烯抑制生长素的生物合成和IAA的极性运输，促进吲哚乙酸氧化酶的活性；四.赤霉素与脱落酸：1.二者有共同的合成前体物质MVA，经长日照可形成GA，短日照形成ABA；2.生理作用相反：GA打破休眠，ABA促进休眠，GA促进生长；ABA抑制生长；五.细胞分裂素与脱落酸：二者为拮抗作用，CTK防止衰老，ABA促进衰老，CTK促气孔开放，ABA促气孔关闭。26.植物激素间的作用1.协同作用：两种或多种激素结合使用时，其效果大于分别单独使用；2.拮抗作用：两种激素混合使用时，一种激素的效果被另一种激素所抑制；3.反馈作用：一类激素影响到另一类激素的水平后，又反之影响到原激素的作用；4.连锁反应/顺序作用：几类植物激素在植物生长发育过程中相互起着特定的作用，共同调节植物性状的表现；5.比例关系：植物激素的比例决定激素的生理效应。27.种子萌发的生理生化变化一．种子的吸水：急剧吸水、停止吸水、再重新迅速吸水。第一阶段是由于细胞内容物中亲水物质所引起的吸胀作用，第二阶段细胞利用已吸收的水分进行代谢作用，第三阶段是与代谢作用相连的渗透性吸水；二.种子萌发时的呼吸过程分为急剧上升-滞缓-再急剧上升-显著下降。第二阶段呼吸停滞不变，因为种皮限制外界O2进入种子，于是进行无氧呼吸；三.酶系统的形成：种子萌发时酶系统的形成是经过不同的途径的，包括已存在的酶因水合作用而活化，通过新的RNA诱导合成的蛋白质，形成新的酶；四.有机物的转变：种子中贮藏着大量淀粉、脂质和蛋白质。种子萌发时，淀粉会被水解为葡萄糖，脂肪水解生成甘油和脂肪酸，蛋白质分解为许多小肽或完全水解为氨基酸。28.植物生长的相关性一．根和地上部的相关性：地上部分生长所需要的水分和矿物质由根系供应，根部是全株的细胞分裂素合成中心形成后运输到地上部分去，根系还能合成植物碱等含氮化合物。某些植物根生长所必需的维生素是在叶子中合成的。当土壤水分降低时，根冠比值增高；二.主茎和侧枝的相关性：顶端优势，细胞分裂素可解除侧芽抑制作用，因此侧芽生长不是决定于生长素绝对水平，而是决定于生长素与细胞分裂素的比例。侧根发生与侧芽生长一样，需要适宜的生长素和细胞分裂素比例；三.营养生长和生殖生长的相关性：1.依存关系，生殖器官生长所需的养料，大部分是由营养器官供应的，生殖器官与激素相关，影响营养器官；2.结构关系，营养器官生长，生殖器官生长同样也影响营养器官生长。在棉花生产和果树生产中通过疏花疏果等措施，使营养上收支平衡，并有积余，便能年年丰产。29.植物的向性运动一．向光性：植物随光照入射的方向而弯曲的反应，称为向光性，有正向光性、负向光性和横向光性；二.向重力性：植物在重力影响下，保持一定方向生长的特性，有正向重力性、负向重力性和横向重力性，感受策略的细胞器是平衡石，淀粉粒体；三.向化性：由某些化学物质在植物周围分布不平均引起的定向生长。植物根部生长的方向就有向化现象，它们是朝向肥料较多的土壤生长的，向水性是当土壤中水分分布不均匀时，根趋向较湿的地方生长的特性。30.植物的感性运动一．偏上性和偏下性：叶片、花瓣或其他器官向下弯曲生长的特性，称为偏上性；二.感夜性：植物体局部，特别是叶和花，能接受光的刺激而作出一定反应，就称为感夜性；三.感热性：植物由温度变化引起反应的生长或感性运动，称为感热性；四.感震性：由于引起震动引起细胞膨压变化而引起的植物器官运动，称为感震性。31.春化作用的时间、部位和刺激传导低温对花诱导的影响，一般可在种子萌发或在植株生长的任何时期中进行，如冬小麦、冬黑麦等既可在种子萌发时进行，也可在苗期进行，其中以三叶期为最快；接受低温影响的部位是茎尖端的生长点和嫩叶，凡是具有分裂能力的细胞都可以接受春化刺激；在春化过程中形成一种刺激物质，称为春化素，可将春化作用的刺激传导出去。32.植物光周期反应类型1.长日植物：每天光照时间必须长于一定时数并经过一定天数才能开花的植物；2.短日植物：每天光照时间必须短于一定时数才能开花的植物；3.日中性植物：在任何日照条件下都可以开花的植物；4.长-短日植物：长日照有花诱导作用，但只有用短日照处理才能成长；5.短-长日植物：花的诱导是在短日照条件下完成，而花器官的形成要求长日照。33.春化和光周期理论在农业上的应用一．春化处理：经过春化处理的植物，花诱导加速，提早开花、成熟；二.控制开花：光周期的人工控制，可以促进或延迟开花；三.引种：短日植物南种北引，开花期延迟，应引早熟品种；长日植物南种北引，开花期提早，应引晚熟品种。34.成花诱导途径1.光周期途径：在韧皮部直接促进成花素基因的表达，并最终通过促进器官决定基因等表达，形成花器官而完成对开花的调控；2.自主/春化途径：抑制开花阴抑物基因的表达而促进开花；3.糖类途径：蔗糖可能通过促进SCO1表达而促进开花；4.赤霉素途径：赤霉素被受体接受后，通过自身的信号转导途径来促进SCO1表达，促进早开花和在非诱导短日下开花。35.种子成熟时的生理变化1.糖类的变化：淀粉含量增加，可溶性糖转变为不溶性糖；2.非蛋白氮不断下降，蛋白氮的含量不断增加，说明蛋白质是由非蛋白氮化物转变而来的；3.脂肪含量不断提高，糖类总含量不断下降，说是脂肪是由糖类转化而来的；4.有机物累积迅速时，呼吸作用也旺盛，种子接近成熟时，呼吸作用逐渐降低；5.在种子成熟过程中，种子中的内源激素也在不断变化，如玉米素、生长素和赤霉素、脱落酸；6.脂肪种子含水量与有机物的积累恰好相反，它是随着种子的成熟而逐渐减少的，种子成熟时幼胚中具浑厚的细胞质而无液泡，自由水很少36.