植物生理学总复习
Chapter1 Water Relationship in Plant (植物的水分代谢)
自由水和束缚水(p5) 水势和溶质势(p7) 渗透作用(p7) 暂时萎蔫和永久萎蔫(p11) 伤流 吐水 根压 共质体和质外体 土壤有效水 蒸腾拉力 蒸腾作用 蒸腾速率 蒸腾效率 蒸腾系数（需水量） 水分临界期 水分利用效率 吸胀吸水 代谢性吸水 水通道蛋白 小孔定律
Section1 Role of water in plant life
一、水的结构与理化性质
二、Water content and status in plant(植物的含水量及水分在植物体内的存在状态) Water content。植物种类和部位差异。
Status。Free water and bound water。束缚水/自由水比值对生命活动和代谢的影响，为什么？
三、水在植物生命活动中的重要作用
1.水是原生质的组成成分。2.水是植物代谢过程中的重要原料3. 水是植物对物质吸收和运输的溶剂。4.水分能保持植物的固有姿态。5.Balance plant temperature。 第二节 植物细胞对水分的吸收
(1) 渗透性吸水(2) imbibition absorption; (3) metabolism absorption。 一、Osmosis absorption by plant cell for outside细胞的渗透性吸水 (一)Free energy and water potential
纯水的水势为零Ψw0=0。溶液的水势就小于0，为负值。溶液越浓，其水势的负值越大。
(二)Osmosis and osmotic potential
渗透势Ψs (osmotic potential)也称溶质势Ψs (solute potential)。Ψs=-0.0083iCT。
(三)Plant cell is a osmotic system Cell wall (cellulose)——A permeable membrane。
Plasmic membrane and tonoplast——A semipermeable(selective) membrane。
质壁分离(plasmolysis)和质壁分离复原(deplasmolysis)。①原生质层具有选择透性。②判断细胞死活。③测定细胞液的溶质势，进行农作物品种抗旱性鉴定。④测定物质进入原生质体的速度和难易程度。
(四)Water potential consists in the plants植物细胞的水势
植物细胞水势主要是由上述3个成分组成的。Ψw=Ψs+Ψp+Ψm……。 各种情况下的变化和外界之间的水分交换： Ψw=Ψs+Ψp
细胞吸水充分膨胀(Ⅱ)体积最大，Ψw=0，Ψp=-Ψs； 初始质壁分离时(Ⅲ)，Ψp=0，Ψw=Ψs 负压力下。
(五)Water movement between the cells in plant,取决于水势。 三、Metabolic absorption of water of plant cell
Water channel proteins or aquaproteins。
Section2. Absorption of water by plant root
二、Absorption of water by plant root植物根系对水分的吸收 根毛区是吸水的主要部位。栽植物时要带土
(一)Active absorption of water——伤流(bleeding)、根压(root pressure)和吐水(guttation)。主动吸水与根系的呼吸作用有密切关系。
(二)passive absorption of water ——蒸腾拉力。 主动吸水和被动吸水在根系吸水过程所占比重。 三、Environmental factors affecting water absorption of root
1． soil available water (土壤有效水, 土壤可利用水）——萎蔫可分暂时萎蔫(temporary
wilting)和永久萎蔫(permanent wilting)克服方法。 2． soil O2
3． Soil temperature，夏季中午不能给植物浇冷水？
4．Soil solute concentration土壤溶液浓度 ——施用化肥农药过量产生\烧苗\现象。
Section4 Transpiration
一、Location of transpiration 皮孔的蒸腾和叶片蒸腾。
角质层蒸腾(cuticular transpiration)和气孔蒸腾(stomatal transpiration)。 二、stomatal transpiration
Stomata distribution： 上表皮型，下表皮型，上下表皮。 经过气孔的蒸腾速率要比同面积自由水面的蒸发速率快50倍以上。 2 law of stomatal diffusion—micro-pore diffusion， perimeter diffusion
三、Mechanism of stomatal open and close
stomatal complex structure: 取决于保卫细胞壁中径向排列的微纤丝(microfibrils)。 starch-sugar conversion theory (淀粉--糖转化学说)。
2、inorganic ion uptake theory or potassium ion pump theory(无机离子吸收学说又叫钾离子学说。 苹果酸生成学说(malate production theory)。
归纳来说，糖、苹果酸和K+、Cl-等进入液泡，使保卫细胞的水势下降，吸水膨胀，气孔就开放
(四)影响气孔运动的因素
1、light。 蓝光更加敏感。2、CO2。 3．Atmosphere relative humidity。 4、temperature 5、leaf water and potassium contents。 6、plant hormones。ABA、CTK、IAA。 7、chemical inhibitors。
三、Internal and environmental conditions affecting transpiration (一) Effect of internal factors on transpiration
气孔频度、气孔开度、叶片水分状况，CO2 和离子（特别是钾离子含量），ABA等 叶面积和叶片内部面积大小——移栽树木及其它苗时剪去部分叶片。 (二) Effect of environmental factors on transpiration
1、light。 2、Atmosphere relative humidity。 3、Air temperature。4、Wind。5, air CO2。
蒸腾作用的昼夜变化。
四、Role and index of transpiration
（一）Role （二）测定指标
1、蒸腾速率(transpiration rate) 2、蒸腾效率(transpiration efficiency)。 transpiration coefficient ,water requirement。
Section5 Water transport in plant
一、pathway of water transport
1． 根与叶的径向运输。根部内皮层细胞的凯氏带阻碍了水分的运输， 2． 茎中的纵向运输。导管（被子植物 ）或管胞（裸子植物）. 二、水分沿导管或管胞上升的动力 (1)下部的根压；(2)上部的蒸腾拉力。
蒸腾－内聚力－张力学说(transpiration-cohesion-tension theory)
Section 6 Effective irrigation based on water physiology
一、Principle of plant water requirement 作物的需水规律 2，growth stages：少——多——少的规律。
水分临界期(critical period of water),一般在花分母细胞减数分裂到四分体时期，禾谷类作物有两个水分临界期，即拔节期（相当于花分母细胞减数分裂到四分体时期）。 二、Effective index
(二) physiological index 叶组织的相对含水量,叶片水势日变化。
Chapter2 Plant mineral nutrition
除了水分以外,植物还需要营养元素来维持其正常的生命活动。营养元素有的是植物体内重要化合物的组成成分，构成植物体的结构；有的作为激活剂，参与酶促反应或能量代谢；有的则具有缓冲或渗透调节等功能。还有的是多功能兼有。植物的营养元素主要由根系从土壤或水溶液中吸收，也有来自空气中的营养元素。因此,把植物对矿质元素(包括氮)的吸收、转运和同化,通常称为矿质营养(mineral nutrition)。由于矿质元素对植物生命活动影响巨大,而土壤又往往不能及时满足作物的需要。因此,施肥就成为提高产量和改进品质的主要措施之一。
第一节 Essential elements for plant
溶液培养 必需元素 大量元素 微量元素 单盐毒害 生理酸性盐 生理碱性盐 生理中性盐 平衡溶液 Donnan平衡 元素的再利用 养分临界期 养分最大效率期 离子拮抗作用 根外追肥 有益元素 协同效应 离子通道 *钙调蛋白
一、elements in plant
灰分含量：盐生植物45%>陆生植物约为5-15%>水生植物1%
老年的植株或部位的含量大于幼年的植株或部位,叶片>木材。 二、plant essential elements and its identification
(一) standard for plant essential elements 三条标准.:全缺乏不能完成生活史。专一的缺素症状，直接的功能
(二) methods for identifying plant essential elements 溶液培养法(简称水培法)或砂基培养法。
注意的问题和应用。
(三) kinds of plant essential elements 有17种元素:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、硼(B)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)、氯(Cl)、镍(Ni)。
大量元素(Major element或macroelement)和微量元素(trace element或microelement) 有益元素。
三、physiological functions and deficient symptoms of plant essential elements (一) physiological functions and deficient symptoms of macroelements nitrogen (N)、phosphorus (P)和potassium (K)全部。
4、calcium (Ca)——生长点坏死，大白菜“干心病”，苹果“疮痂病”。
5、magnesium (Mg)。——老叶脉间失绿,网状脉(双子叶植物)和条状脉(单子叶植物)。 6、sulfur (S)——新叶均一失绿。
(二) physiological functions and deficient symptoms of microelements 1、iron (Fe)——幼叶脉间失绿——黄白——灰白。 2、copper (Cu)——蚕豆花瓣上黑色“豆眼”退色。 3、zinc(Zn)——果树小叶病。
4、manganese(Mn)——新叶脉间缺绿,有坏死小斑点(褐或黄)。
5、boron 硼——油菜“花而不实”;甜菜“心腐病”,萝卜“黑心病”，黄瓜开裂。棉花叶柄有褐色或暗绿色环带。
6、molybdenum(Mo)——豆科植物不结或少结根瘤。 (三) beneficial element 1、sodium (Na)——甜菜。 2、silicon (Si)——禾谷类作物。 3、Aluminum (Al)——茶树生长所必需
Section2 Absorption of mineral elements by plant cell
一、Functions and structures of biomembrane
(一) Physiolgical functions of biomembrane( 举例说明生物膜在生命活动中的重要功能) (二)Chemical components of biomembrane
1、膜蛋白。膜的功能越复杂,膜蛋白含量越高。内在蛋白(intrinsic protein)或整合蛋白(integral protein)。
2、膜脂。 膜脂主要是磷脂和糖脂。
3、膜结构中的糖类。 膜上的糖类主要是以糖脂和糖蛋白的形式存在。 (三)conformation of biomembrane
单位膜(unit membrane)和“流动镶嵌模型”。