植物生理大纲
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《植物生理学》理论课教学大纲课程编号:B1014102适用专业:农学、植保、园艺、资环、水保本科课程性质:专业基础课开设学期:第三学期教学时数:44+26一、编写说明1、课程简介:植物生理学是研究生命活动规律的科学,是农、林、园艺等专业必修的专业基础课程。
它从理论研究阐明植物的物质代谢、能量代谢及形态建成的综合反应。
其内容有:细胞生理;光合、呼吸、营养、水分等代谢生理;生长发育生理;逆境生理。
为农学研究及生产实践提供必要的理论基础。
2、地位和任务:植物生理学是是高等农林院校农学、植保、园艺、资环、水保本科等植物生产类相关专业的一门必修的重要专业基础课,学习该课程,不但可为后续课程的学习作好准备,也可为毕业后在工作实践中不断提高业务能力提供必要的基础。
3、总体要求:(1)在讲清植物生理功能的基本概念、基本理论、基本规律的基础上,注意理论的实践性和地区性特点;注意引进学科新内容,介绍前沿新动向。
(2)在保持本课程的科学性、系统性的基础上,突出重点、难点。
(3)在对重点章节或实验可在讲授的基础上,引导学生自学,配合复习题及作业,使学生能全面地掌握本学科涉及的基本知识内容,并能够为农业生产服务,解决生产中存在的实际问题。
(4)注意与有关学科的衔接,并要注意减少不必要的重复,起到专业基础课的承上启下的作用。
4、与其他课程的关系:本课程的先修课程是植物学、高等数学、普通化学、通用物理、通用化学和生物化学等。
5、修订的依据:本大纲修订的依据如下:面向21世纪课程体系与教学内容改革要求;国家各类指导委员会对课程教学的要求;我校对本科生人才培养定位的有关规定。
二、教学大纲内容绪论1、教学目的:通过学习使学生了解和掌握植物生理学的定义和任务、发展简史及其与农业生产的关系。
2、教学内容:植物生理学的概念,研究内容。
植物生理学的产生、发展和现状。
植物生理学在农业发展中的作用和面临的任务。
植物生理学的学习方法。
3、重点与难点:植物生理学与农业生产的关系。
植物生理学大纲一、前言植物生理学是生物专业和植物生产类各专业的一门专业基础课,也是高等农林院校本科生物系列课程中的骨干课程。
它是我校生命科学相关专业本科生必修的专业基础课程,总学时51,重点讲授各生理过程的基本概念、基本理论、重要机理,以及环境因素对各生理过程的影响和调节作用的基础上,注意和农业生产间的联系,使植物生理学真正成为合理农业的理论基础。
二、课程的性质、地位和任务植物生理学是研究植物生命活动规律及其与外界环境相互关系的一门科学。
生命活动是在水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用等基本代谢的基础上,表现出种子萌发、生长、运动、开花、结果等生长发育过程。
这些生命活动是相互联系、相互依赖和相互制约的。
近年来,随着研究的不断深入,植物生理学正朝着宏观和微观两个方向发展,从宏观上转向生态、环境研究,微观上把植物体的各种生理活动、物质、能量、信息的转化还原到细胞和分子水平。
植物生理学的任务是研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机理,并将这些研究成果应用于一切利用植物生产的事业中。
三、教学的基本要求和方法植物生理学是属于基础理论学科,也是一门实验学科,实践性很强。
对植物生理学教学的基本要求是尽量利用现代教学手段系统讲授植物生命活动中各种基本代谢,并在此基础上讲授从合子形成经种子、幼苗、营养生长直到开花、结果的整个生活周期中,植物在遗传因子控制和外界环境影响下,如何通过物质代谢、能量代谢和信息传递,在一定的时间、空间、有序进行生长发育的规律机理。
在教学中首先要注意使学生建立历史的观点、发展的观点,了解植物生理学的过去、现在和将来,又要知道本学科的发展方向。
启发学生重视植物生理学研究中的思想方法和创新精神,学会查阅国内外科技文献,注意了解学科发展的新成就,新动向。
学习前人总结理论知识的基础上,提出问题,分析问题,独立思考,进行自己的探索。
注意辩证思维,把握知识间的内在联系。
其次,在教学中一定要教育学生坚持理论联系实际详细讲解并启发学生认真学习植物生理学中有关研究的实验设计思想、方案、方法和实验结果及结果分析。
第一节植物对水分的需要第二节植物细胞对水分的吸收第二章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收第三节植物体对矿质元素的吸收第四节无机养料的同化第五节矿质元素在植物体内的运输第六节合理施肥的生理基础第三章植物的光合作用第一节光合作用的重要性第二节叶绿体及叶绿体色素第三节光合作用的机理第四节光呼吸第五节光合作用的进化第六节影响光合作用的因素第七节植物对光能的利用第四章植物的呼吸作用第一节呼吸作用的概念及其生理意义第二节植物的呼吸代谢途径第三节生物氧化第四节呼吸过程中能量的贮存和利用第五节呼吸作用的调节和控制第六节影响呼吸作用的因素第七节呼吸作用与农业生产第五章植物体内有机物质的运输第一节植物体内的信息传递第二节高等植物的运输第三节有机物运输的机理第四节同化物的分配及影响因素第六章植物生长物质第一节生长素类第二节赤霉素类第三节细胞分裂素类第四节脱落酸第五节乙烯第六节油菜素内酯第七节生长抑制物质第八节多胺和钙调素第七章光形态建成第一节光敏色素的发现和分布第二节光敏色素的化学性质及光化学转换第三节光敏色素的生理作用第四节光敏色素的作用机理第五节蓝光反应第八章植物的生长生理第一节种子的萌发第二节细胞的生长和分化(略讲)第三节植物的生长第四节植物的运动第九章植物的生殖生理第一节幼年期第二节春化作用第三节光周期第四节花器官形成的生理第五节受精生理第十章植物的成熟和衰老生理第一节种子成熟时的生理生化变化第二节果实成熟时的生理生化变化第三节种子和延存器官的休眠第四节植物的衰老第五节植物器官的脱落。
植物生理学第八版教学大纲植物生理学第八版教学大纲植物生理学是研究植物内部生理过程的学科,它涉及植物的生长、发育、代谢、营养吸收和适应环境等方面。
植物生理学的教学大纲是指在教学过程中的指导性文件,它规定了教学内容、教学目标、教学方法和评价方式等,对于教师和学生都具有重要的指导作用。
一、教学目标植物生理学的教学目标主要包括以下几个方面:培养学生对植物生理学的基本概念和原理的理解能力;培养学生运用植物生理学知识解决实际问题的能力;培养学生对植物生理学研究的兴趣和探索精神;培养学生的科学研究能力和科学素养。
二、教学内容植物生理学的教学内容主要包括植物的生长与发育、植物的营养与代谢、植物的适应与调节等方面。
其中,植物的生长与发育是植物生理学的基础,它包括植物的种子萌发、根系生长、茎叶发育、花果形成等过程。
植物的营养与代谢是植物生理学的重要内容,它包括植物的光合作用、呼吸作用、营养吸收和物质转运等过程。
植物的适应与调节是植物生理学的核心内容,它包括植物对环境的适应和植物内部生理过程的调节。
三、教学方法植物生理学的教学方法主要包括讲授、实验、讨论和实地考察等。
讲授是教学的基本方法,通过讲解教师可以将知识传授给学生,并帮助学生理解植物生理学的基本概念和原理。
实验是植物生理学教学中非常重要的环节,通过实验可以使学生亲自操作、观察和记录实验现象,提高学生的实验技能和科学思维能力。
讨论是植物生理学教学中促进学生思考和交流的方式,通过讨论可以帮助学生理解和掌握植物生理学的知识。
实地考察是植物生理学教学中重要的教学方法,通过实地考察可以使学生亲自接触和观察植物,加深对植物生理学的理解。
四、教学评价植物生理学的教学评价主要包括考试、实验报告、课堂表现和综合评价等。
考试是植物生理学教学评价的主要方式,通过考试可以检测学生对植物生理学知识的掌握情况。
实验报告是植物生理学教学评价的重要环节,通过实验报告可以评估学生的实验能力和科学写作能力。
414植物生理学与生物化学考研大纲植物生理学与生物化学是研究植物在生理和生物化学方面的基本特征和生活过程的学科。
它研究的范围涉及植物的能量代谢、物质运输、水分平衡、激素调节等多个方面。
以下将对植物生理学与生物化学考研的大纲进行分析和总结。
植物生理学与生物化学的考研大纲主要包括以下几个方面的内容:细胞的结构和功能、植物的营养和代谢、植物生长和发育、植物的环境适应及植物的抵御机制。
细胞的结构和功能是植物生理学与生物化学的基础,考研大纲要求考生对植物细胞的结构和功能有清楚的认识。
这包括细胞膜、细胞核、细胞器等的结构和功能,以及植物细胞中的基因表达和蛋白质合成等。
植物的营养和代谢是植物生理学与生物化学的核心内容。
考生需要了解植物的光合作用、呼吸作用、氮素循环、矿质养分的吸收和输送等过程。
还需要了解植物中能量代谢和物质代谢的调控机制,包括酶的作用、激素的调节等。
植物生长和发育是植物生理学与生物化学的重要研究方向。
考生需要了解植物生长的形态和生理变化,包括分生组织的结构和功能、植物根系的生长和发育、植物的花果结构和发育等。
此外,考生还需要了解植物的生殖和繁殖方式,包括有性生殖和无性生殖等。
植物的环境适应和抵御机制是植物生理学与生物化学的重要内容。
考生需要了解植物对环境因素的响应和适应机制,包括光、温、水分等因素对植物的影响以及植物的应对策略。
同时,考生还需要了解植物的防御机制,包括植物对病原体、害虫和逆境的抵御机制。
在考研备考中,考生需要认真学习、理解和掌握植物生理学与生物化学的基本概念和理论知识,同时进行大量的习题练习和实验操作。
此外,考生还需要关注植物生理学与生物化学领域的最新研究进展,了解相关领域的前沿动态。
总的来说,植物生理学与生物化学考研大纲涵盖了植物的基本生活过程和机制,对考生的综合分析和理论应用能力有一定要求。
考生在备考过程中要注重理论和实践相结合,掌握基本概念,掌握实验方法,熟悉学科前沿,提高自己的科研能力和创新能力,为今后从事植物生理学和生物化学的研究和教学工作打好基础。
804《植物生理学》考研大纲一、植物生理学概述1. 植物生理学研究内容及特点2. 植物生理学的发展简史及发展的趋势。
二、植物水分生理1. 水分在植物生命活动中的意义植物含水量及水在植物体内的存在形式,水分在植物生命活动中的生理作用。
2. 植物细胞和根系对水分的吸收水势的基本概念,植物细胞的水势组成及测定方法,细胞对水分吸收的机理,根系吸水的部位与途径,根系吸收水分的机制,影响根系吸收水分的土壤因素。
3. 植物蒸腾作用蒸腾作用的概念与方式,气孔的形态结构与生理特点,气孔运动的调节机制,影响气孔运动的外界因素,蒸腾作用的指标及测定方法,影响蒸腾作用的外界因素。
4.植物体内水分的运输水分运输途径及运输速度,水分运输的机制5.合理灌溉的生理基础植物的需水规律,合理灌溉的生理基础及指标三、植物的矿质营养1. 植物体内的必需元素及确定方法矿质营养的概念、种类、生理作用及重要缺素症状。
2. 植物对矿质元素的吸收与运输细胞吸收溶质的方式和机理,根系吸收矿质元素的过程及影响因素,地上部分对矿质元素的吸收,矿质元素在体内的运输和利用,植物对氮、磷、钾的同化。
3. 合理施肥的生理基础植物需肥特点,合理施肥的生理基础。
四、光合作用1. 光合作用概述光合作用的概念及其重要性,叶绿体及光合色素,叶绿体的超微结构及功能,叶绿体的化学组成与光合色素,影响叶绿素代谢的因素。
2. 光合作用的机制光能吸收、传递和转化,光合电子传递链,光合磷酸化,碳同化(C3途径、C4途径和CAM途径)。
3.光呼吸反应过程,C3和C4光呼吸强弱的比较。
4.光合产物及影响光合作用的因素光合产物是什么?光合速率及测定方法,影响光合速率的因素,光能利用率的概念。
提高植物光能利用率的途径。
五、植物的呼吸作用1. 呼吸作用的概念和生理意义呼吸作用的概念,呼吸作用的生理意义。
2. 植物呼吸代谢途径植物呼吸代谢类型,植物呼吸代谢途径的特点。
3. 植物体内呼吸电子传递途径的多样性氧化磷酸化概念,末端氧化酶的种类,呼吸代谢多样性表现在哪些方面? 4. 影响呼吸作用的因素呼吸速率与呼吸商,影响呼吸作用的内外因素。
植物生理学考试大纲植物生理学的概念与内容植物生理学考试大纲:植物生理学的概念与内容植物生理学是研究植物生命活动规律的科学,它涵盖了从植物细胞到整个植物个体的各个层面,旨在揭示植物生长、发育、繁殖以及与环境相互作用的内在机制。
对于学习植物生理学的学生来说,了解其概念和内容是至关重要的,这不仅有助于构建系统的知识体系,还能为后续的深入研究和实践应用奠定坚实的基础。
一、植物生理学的概念植物生理学是一门探索植物生命现象和过程的科学,它关注植物如何从种子萌发到成熟植株的生长发育全过程,以及植物如何适应不断变化的环境条件。
简单来说,植物生理学试图解答植物为什么会生长、如何生长以及在不同环境下如何生存的问题。
植物作为地球上最基本的生命形式之一,其生命活动的复杂性和多样性令人惊叹。
植物生理学的研究对象包括植物的细胞、组织、器官和整个植株,通过对这些不同层次的研究,我们能够逐步深入地理解植物生命的奥秘。
例如,研究植物细胞的结构和功能,可以让我们了解植物如何进行物质代谢、能量转换和信息传递;研究植物的组织和器官,如根、茎、叶、花、果实和种子,能够帮助我们认识植物的生长发育规律以及各个器官之间的协同作用;而对整个植株的研究,则有助于揭示植物与外界环境的相互关系,以及植物如何在复杂的生态系统中生存和繁衍。
二、植物生理学的主要内容1、植物的水分生理水分是植物生命活动中不可或缺的物质。
植物的水分生理主要研究植物对水分的吸收、运输和散失的过程。
植物通过根系从土壤中吸收水分,然后经过茎的运输,最终到达叶片等部位。
在这个过程中,涉及到一系列的生理机制,如根系的吸水动力、水分在植物体内的运输途径以及叶片的蒸腾作用等。
了解植物的水分生理对于合理灌溉、提高农作物产量以及保护生态环境都具有重要的意义。
2、植物的矿质营养矿质元素是植物生长发育所必需的营养物质。
植物的矿质营养研究植物对各种矿质元素的吸收、转运和利用。
不同的矿质元素在植物体内发挥着不同的作用,例如氮元素是构成蛋白质和核酸的重要成分,磷元素参与能量代谢和遗传物质的合成,钾元素对于维持细胞的渗透压和调节植物的生理功能起着关键作用。
植物生理学教学大纲一、引言植物生理学是研究植物生命过程和功能的学科,探讨了植物如何生长、发育、适应环境以及与环境互动的过程。
本教学大纲旨在提供一个系统的植物生理学教学框架,以培养学生对植物生理学基本知识和应用的理解和运用能力。
二、教学目标1. 了解植物生理学的基本概念和研究方法;2. 理解植物的生长和发育过程,以及植物对环境的适应机制;3. 掌握植物分子生理学、生物化学和生物物理学的基本原理;4. 理解植物与环境的相互作用,包括光合作用、水分平衡和营养吸收等方面的知识;5. 培养学生分析和解决植物生理学问题的能力。
三、教学内容1. 植物生理学的基本概念和研究方法(5学时)- 植物生理学的定义和发展历程;- 植物生理学的研究方法和技术;- 植物生理学与其他相关学科的关系。
2. 植物的生长和发育(10学时)- 植物的种子萌发和胚胎发育;- 植物的幼苗生长和器官发育;- 植物的开花、结果和种子散布。
3. 植物对环境的适应机制(15学时)- 植物对光的反应和光合作用;- 植物对水分和温度的调节机制;- 植物对盐分和营养的吸收机制。
4. 植物分子生理学、生物化学和生物物理学(10学时) - 植物的基因表达和调控;- 植物代谢和能量转化;- 植物细胞的结构和功能。
5. 植物与环境的相互作用(10学时)- 植物对环境胁迫的响应机制;- 植物与其他生物的互动关系;- 植物的生态适应和生态位。
四、教学方法1. 理论授课:通过讲解植物生理学的基本概念和理论知识,帮助学生建立起对植物生理学的整体认识。
2. 实验教学:安排一定数量的实验课程,让学生亲自操作,提高他们的实验技能和数据处理能力。
3. 讨论和案例分析:组织学生进行小组讨论,分析和解决植物生理学实际问题,并进行课堂展示和讨论。
4. 翻转课堂:鼓励学生在课堂前预习相关材料,然后在课堂上进行讨论和互动,增加学生的积极参与程度。
五、教学评估1. 课堂问答:通过课堂提问的方式,检查学生对植物生理学知识的掌握情况。
《植物生理学》课程教学大纲060255 课程编码:专业必修课课程性质:教学对象:园林本科 3学分54学时(理论36学时,实验18学时)学时学分:编写单位:人:写编人:审定月编写时间:2012 年7一、课程说明、课程简介 1揭示植物与环境相互作用关系的一门科植物生理学是研究植物生命活动基本规律,学。
它以数理化、生物化学、植物学等课程为基础,又是园林和生物科学等专业的专业基础课和主干课。
2、教学目的要求使学生掌握植物生理学的基本概念、基础理论、基本技能,了解植物体内主要代谢活动机理,掌握植物与环境进行物质和能量交换的基本原理,植物形态建成的生理基础深刻了解环境对植物生命活动的影响和植物对逆境的抗以及植物生长发育的基本规律。
了解一些主要植物生理指标的测定方法和进行植物分析性以及该领域的最新发展动态。
的基本技术和原理,用植物生理的基本理论知识来分析、讨论实验结果,提高学生的动手能力。
3、教学重点难点掌握植物细胞的基本结构,了解各种细胞器、生物膜的超微结植物细胞生理 (1)构,掌握其生理功能特点以及植物细胞原生质的特性,植物细胞全能性和植物信号传导的意义。
的( 2)代谢生理 CAM和C掌握呼吸代谢的主要途径,光合作用的机理(包括C、43,植物对水分的吸收、运输、蒸腾的基本理论,掌握离子吸收、运转的基本代谢途径)规律和矿质元素的生理作用,理解同化物运输分配规律。
掌握植物激素的主要生理作用,了解植物生长发育的基本规律,生长发育生理(3)植物生长、成花、开花、结实和衰老的主要生理机制。
了解正常环境条件与植物的相互关系以及逆境(干旱、水涝、极)环境生理4(端高低温和大气污染等)引起植物异常生理变化的规律,掌握提高植物抗逆性的可能方 1法。
植物生理是在生产实践中发展起来的,人们在生产中采用各种栽培耕作措施,目的在于调节植物与环境的关系,满足植物高产、优质的要求,诸如:通过溶液培养,了解植物正常生长发育必需的矿质元素,为合理施肥打下理论基础;对植物一生中生态需水与生理需水的测定,为制定合理灌溉方案和适时、适量、高质、高效地灌溉提供理论依据;对植物激素和生长调节剂的研究,在防止器官脱落、插条生根、促进萌发、防止倒伏、控制休眠、调节生长、安全贮藏等方面起着积极作用;春化作用和光周期现象的发现,对栽培引种和良种培育做出重大贡献;植物组织培养的研究和应用,植物细胞全能性的基础理论,为育种工作开辟了新的途径;掌握呼吸作用的基本规律,为种子萌发,防止烂秧,以及农产品贮藏提供了合理而有效措施;光合作用的研究,为合理密植,合理间种套作,合理利用光能和高光效培育良种提供了理论依据;通过对高温、低温、干旱、水涝、盐碱、有毒物资(工业废气、废水、废渣)污染以及病、虫危害等逆境对植物伤害的研究,可在人们的干预下,提高作物对环境的抗性;4、教学手段及教学方法建议本课程进行课堂教学所运用的主要教学手段和方法是以ppt理论讲授为主。
第五章植物生长物质第一节植物生长物质的概念和种类一概念植物生长物质:调节植物生长发育的一些生理活性物质。
包括植物激素和生长调节剂。
植物激素:指在植物体内合成的,可移动的,对生长发育产生显著作用的微量(<1µmol/L)有机物。
植物生长调节剂:指人工合成的具有类似植物激素生理活性的化合物。
目前公认的植物激素:生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯、油菜素甾醇类二植物激素具有以下特点:第一内生性植物生命活动中的正常代谢产物;第二可运性由某些器官或组织产生后运至其它部位而发挥调控作用第三调节性植物激素通常在极低浓度下产生生理效应。
第二节生长素类(Auxin )一、生长素的种类和化学结构二、生长素的代谢1.生长素在植物体内的分布与运输合成部位:胚芽鞘、嫩叶、种子分布:生长旺盛的部位极性运输(主动运输,细胞间进行):形态学上端向形态学下端非极性运输(被动运输):通过韧皮部向上或向下运输3.生长素存在形式与分解两种形式存在游离型:不与任何物质结合,有生物活性。
束缚型:与糖、氨基酸结合没有生物活性,是贮存与运输形式。
生长素的分解酶解:在IAA氧化酶的作用下分解。
光氧化:强光下IAA易被分解失活。
所以保存时应避光。
三、生长素的生理效应1.促进伸长生长•双重作用:低浓度促进生长高浓度产生伤害•不同器官对生长素的敏感性不同根最敏感,茎最不敏感2.促进不定根的形成3.对养分的调运作用第三节赤霉素类(Gibberellins一、赤霉素的化学结构二合成场所:发育中种子,幼叶,根合成前体:甲瓦龙酸三、赤霉素的分布和运输分布:生长旺盛的部位含量较高运输:没有极性。
途径:嫩叶合成的赤霉素通过韧皮部的筛管向下运输根尖合成的赤霉素可沿木质部的导管向上运输。
存在形式:自由赤霉素结合赤霉素:与葡萄糖结合四、赤霉素的生理效应1.促进茎的伸长生长2 促进麦芽糖化大麦种子萌发时胚中产生的GA,通过胚乳扩散到糊粉层细胞,诱导α-淀粉酶的形成,该酶又扩散到胚乳使淀粉水解。
植物生理学提纲绪论一、植物生理学的定义与内容(一)定义(二) 植物生理学的内容1.生长发育与形态建成2.物质代谢与能量转化3.信息传递和信号转导第一篇植物的物质生产和光能利用第一章植物的水分生理植物水分代谢的三个过程:植物对水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排除(散失).第一节一、植物体内水分存在的状态(一) 束缚水,自由水。
(二)自由水与束缚水的生理意义自由水直接参与植物的生理过程和生化反应,而束缚水不参与这些过程.自由水/束缚水比值较高时,植物代谢活跃,生长较快,抗逆性差;反之,代谢活性低、生长缓慢,但抗逆性较强。
二、水分在生命活动中的作用(一)水对植物的生理作用1.水是原生质的主要组分2.水直接参与植物体内重要的代谢过程3.水是许多生化反应和物质吸收、运输的良好介质4.水能使植物保持固有的姿态5.细胞的分裂和延伸生长都需要足够的水(二)水对植物的生态作用1.水是植物体温调节器2.水对可见光的通透性3.水对植物生存环境的调节植物对水分的需要,包括生理需水和生态需水两方面。
第二节植物细胞对水分吸收的方式:1 、扩散;2 、集流; 3 、渗透性吸水(主要). 一、扩散(diffusion)自发、顺着浓度梯度、适于短距离的(如细胞间)迁徙、速度很慢二、集流(mass flow)(一)特点:耗能、与浓度梯度无关、适于木质部中远距离(木质部)运输.(二)机理:1 、通过膜上的水孔蛋白(aquaporin)形成的水通道实施2 、水孔蛋白(1)种类:A 、质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic protein);B 、液泡膜上的液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic protein ).(2)机理“滴漏”模型,活性受磷酸化和水孔蛋白合成速度调节---依赖Ca离子的蛋白激酶可使特殊丝氨酸残基磷酸化,水孔蛋白的水通道加宽,水集流通过量剧增;水通道变窄,水集流通过量减少。
植物生理学提纲绪论1、植物生理学的定义2、植物生理学的内容第一章植物的水分生理1、植物水分代谢的三个过程2、植物体内水分存在的状态(束缚水,自由水)3、水分在生命活动中的作用4、水分跨膜运输的途径和原理5、水分在植物体内的传输途径和根系吸水的途径6、蒸腾作用的生理意义、部位与方式7、气孔运动机理和影响气孔运动的困素8、影响蒸腾作用的外、内条件9、作物的需水规律以及灌溉的方法第二章植物的矿质营养1、植物矿质营养(mineral nutrition)的三个过程2、植物必需矿质元素的生理作用3、离子跨膜运输的分类和机理4、植物吸收矿质元素的部位和特点5、根部对溶液中矿质元素的吸收过程和影响根系吸收矿质元素的条件6、矿物质在植物体内的运输,分布和利用7、植物对氮、硫、磷的同化(基本步骤)8、合理施肥的生理基础和指标第三章物质代谢和能量转换1、光合作用的概念和重要性2、叶绿体的结构和光合色素的特性3、光合作用过程:光能的吸收与传递;光能的转换(光化学反应);电子传递、光合磷酸化作用;碳同化4、C3途径,C4途径和CAM途径的过程和比较5、光呼吸的定义及代谢途径6、影响光合作用的因素7、植物的光能利用率的定义和提高光能利用率的途径第四章植物的呼吸作用1、呼吸作用的概念和生理意义2、糖类呼吸分解的三条途径:EMP,TCA,PPP3、EMP,TCA,PPP的比较4、电子传递链的组成5、氧化磷酸化的概念和机理6、呼吸过程中能量的贮存和利用7、光合作用与呼吸作用的关系8、呼吸作用的调节和控制9、呼吸作用的指标及影响因素xx、呼吸作用与农业生产第五章植物同化物的运输1、有机物运输的途径、溶质种类2、运输的速率和溶质的种类3、韧皮部装载的定义和分类4、韧皮部卸出5、韧皮部运输的机理6、同化产物的分布(同化产物的配置和分配)第六章植物的次级代谢产物1、初级代谢产物和次级代谢产物的概念2、萜类,酚类和生物碱第七章细胞信号传导1、细胞信号转导的定义,受体的概念2、跨膜信号转换的概念和分类3、第二信使,蛋白可逆磷酸化和降解途径的概念第八章植物生长物质1、植物生长物质,植物激素的概念2、植物激素的种类(生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸,油菜素甾体类、茉莉酸类、水杨酸和多胺类等)和特点3、生长素(auxin, IAA) 在植物体内的分布和运输4、IAA的合成与降解5、IAA的信号转导途径6、IAA的生理作应和应用7、赤霉素(gibberellin, GA) 的分布与运输8、GA的信号转导途径9、GA的生理作用和应用xx、细胞分裂素(cytokinin,CTK)的分布和运输xx、CTK的信号转导途径xx、CTK的生理作用和应用xx、脱落酸(abscisic acid,ABA) 的合成、代谢与运输xx、ABA的信号转导途径xx、ABA的生理作用和应用xx、乙烯(ethylene, ETH) 的生物合成和代谢xx、ETH的信号转导途径xx、ETH的生理作用与应用xx、其他天然的植物生长物质一、油菜素内酯(BR)二、多胺三、茉莉酸(JA)四、水杨酸(SA)20、植物生长抑制剂、植物生长延缓剂、植物生长促进剂第九章植物的生长生理1、种子萌发的条件及生理生化变化2、细胞周期(cell cycle&cell division cycle)的概念和组成3、细胞伸长过程中细胞壁的变化以及与植物激素的关系4、细胞分化(cell differentiation)的概念,细胞全能性(totipotency)和极性(polarity)的概念及特点5、影响细胞分化的条件6、营养器官的生长特性及影响条件7、植物生长的相关性8、植物光形态建成、光敏色素、隐花色素等基本概念9、光敏色素基本性质与生理作用及作用机理xx、植物的运动(movement)概念,分类xx、生理钟的概念和特性第十章植物的生殖生理1、春化作用的概念、机理和应用2、光周期现象及农业上应用3、光周期诱导的概念和机理4、花器官形成的影响条件5、花形态发生中的同源异形基因和ABC模型6、受精的生理条件及代谢变化7、受精后雌蕊的代谢变化以及植物自交不亲和性第十一章植物的成熟和衰老生理1、种子成熟过程中的生理生化变化2、果实成熟过程中的生理生化变化3、种子休眠原因和破除方法4、衰老的生理生化变化5、程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)的分类,特征和机理6、脱落的生理生化变化以及与激素的关系第十二章植物的抗性生理1、胁迫的概念和分类2、植物对逆境的适应手段3、冷害的生理生化变化,机制4、冻害的机制以及植物的生理适应5、植物的抗热性6、植物的抗旱性7、植物的抗盐性8、植物的抗病性复习题:一、名词解释代谢库根压光周期现象渗透作用生理干旱生长生长调节剂束缚水双增益效应水势细胞信号转导压力势蒸腾作用植物生理学自由水三羧酸循环P/O比二、填空题CAM植物夜间通过羧化CO2生成大量运往液泡贮藏。
第七章植物的生长物质重要知识点:1.植物激素生物合成前体2.植物激素的主要生理作用3.主要激素(IAA和GA)的作用机理4.植物生长调节剂在农林生产上的应用5.植物细胞信号转导的分子途径<一>知识结构网络体系一、总体框架二、关于重点1.五大经典激素<1> 生长素类(AUXs)天然生长素:2种IAA(吲哚乙酸,高等植物体内最主要的生长素)PAA,IBA①分类:人工合成类:NAA 2,4-D 2,4-T抗生素类(生长素类似物,能专一性抑制生长素作用的物质):三碘苯甲酸②化学性质:难溶于水,溶于有机溶剂游离态:一类是自由移动的,可以通过琼脂扩散方法而获得③种类结合态:另一类结合于细胞内的成分,只能采用溶剂抽提或碱水解而活得。
④IAA的代谢和运输代谢合成部位:细胞旺盛分裂和生长的部位(嫩叶、茎端的分生组织及种子)合成前体:色氨酸(Trp)合成途径:A吲哚丙酸途径(优势途径)B色胺途径(少数,大麦、燕麦、烟草、番茄) C吲哚乙酰胺途径(黄瓜幼苗)D吲哚乙腈途径(十字花科植物)*运输⑤ IAA的氧化和降解*1氧化降解是不可逆的从活性库中清除已完成效应的IAA的有效途径,对IAA发挥调节效应有重要意义。
*2通常情况下,老化和不再生长的组织内的IAA氧化酶的活力要高于幼嫩和生长旺盛的组织。
⑥植物出现二重性原因:生长素类的作用:A.低浓度诱导离体茎段伸长,高浓度则抑制其伸长<二>习题集一、名词解释1.植物生长物质:是指具有调节植物生长发育的一些生理活性物质,包括植物激素和植物生长调节剂。
2.植物激素:是指在植物体内合成的,可以移动的并将此从产生处运到到其它部位,对生长发育产生显著作用的微量有机物质。
(植物激素的特点:内生性,可运性,调节性;目前经典五大类植物激素有:生长素类,赤霉素类,细胞分裂素类,脱落酸和乙烯)3.植物生长调节剂:是指人工合成的具有类似植物激素生理活性的一类有机物质。
绪论一、植物生理学的定义、内容和任务(一)植物生理学的定义植物生理学(plant physiology)是研究植物生命活动规律的科学。
(二)植物生理学的内容1、生长发育与形态建成生长(growth)是由于细胞数目的增加、细胞体积的扩大而导致的植物体积和重量的增加;发育(development)是指细胞不断分化,形成新组织、新器官,即形态建成(morphogenesis),包括从种子萌发,根、茎、叶的生长,直到开花、结实、衰老、死亡的全过程。
2、物质与能量转化物质与能量转化是生长发育的基础。
而物质转化与能量转化又紧密联系,构成统一的整体,统称为代谢(metabolism)。
植物代谢包括对水分和养分的吸收和利用,碳水化合物的合成和代谢等。
绿色植物的光合作用将无机物CO2和H2O合成碳水化合物的同时,将太阳能转变为化学能,贮存于碳水化合物中,这就完成物质转化和能量转化步骤。
3、信息传递和信号转导从信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程为信息传递(message transportation);信号转导(signal transduction)是指单个细胞水平上,信号与受体结合后,通过信号转导系统,产生生理反应。
(三)植物生理学的任务研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动的规律和机制,并将这些研究成果应用于一切利用植物生产的事业中。
二、植物生理学的产生与发展第一时期:植物生理学的孕育时期荷兰:J.B.van Helmont(1577-1644)柳枝实验英国:S.Hales(1672-1761)研究蒸腾,解释水分吸收与运转的道理英国:J.Priestley(1733-1804)钟罩实验荷兰:J.Ingenhousz(1730-1799)空气营养第二时期:植物生理学的奠基与成长时期法国:G.Boussingault(1802-1899)建立砂培实验法德国:J.von Liebitig(1803-1873)矿质肥料德国:J. von Sachs(1832-1897):《植物生理学讲义》(1882)植物生理学的奠基人德国:W. Pfeffer:《植物生理学》(1904)第三时期:植物生理学发展的时期细胞全能性:组织培养;在光合作用中光、暗反应,光呼吸,C3、C4、CAM途径的发现;光周期和光敏周期、光敏色素、向光素、隐花色素的发现,成花诱导途径的阐明;钙和钙调蛋白、细胞信号转导途径的深入研究;各种生长物质的发现、合成与作用机制的阐明。
我国:钱崇澍(1883-1965):《钡、锶及铈对水绵的特殊作用》李继侗(1892-1961)、罗宗洛(1899-1978)和汤佩松(1903-2001)是我国植物生理学的奠基人三、植物生理学的展望(一)研究层次越来越宽(二)学科之间相互渗透(三)理论联系实际(四)研究手段现代化当前我国植物生理学的主要任务1、深入基础理论研究2、大力开展基础研究和应用生产研究习题:植物生理学第一章 植物的水分生理水分代谢(water metabolism ):植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
第一节 植物对水分的需要一、植物的含水量二、植物体内水分存在的状态水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态。
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(bound water );距离胶粒较远而可以自由流动的水分,称为自由水(free water )。
自由水参与各种代谢作用。
自由水占总含水量的百分比越大,则植物代谢越旺盛。
束缚水不参与代谢作用,束缚水含量与植物抗性大小有密切关系。
三、水在植物生命活动中的作用1、水分是细胞质的主要成分;2、水分是代谢作用过程的反应物质;3、水分是植物对物质吸收和运输的溶剂;4、水分能维持植物的固有姿态;第二节 植物细胞对水分的吸收植物细胞吸水主要有3种方式:扩散,集流和渗透作用。
一、扩散(diffusion )是一种自发过程,指由于分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动,扩散是顺着浓度梯度进行的。
适合于水分的短距离迁徙,不适合长距离迁徙。
二、集流(mass flow )是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动;可以远距离运输,与溶质浓度梯度无关;通过膜上的水孔蛋白(aquaporin )形成的水通道(water channal )进行。
三、渗透作用(osmosis )(一)自由能和水势水势(water potential ):每偏摩尔体积水的化学势差。
即水溶液的化学势(μw )与纯水(μ0w )的化学势之差,除以水的偏摩尔体积(Vw )所得的商。
0W WW w W W V V μμμϕ---∆==水势的单位:Pa纯水的水势最高,定为0,其它溶液的水势为负值。
(二)渗透现象(osmosis )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,称为渗透作用。
(三)植物细胞可以构成一个渗透系统成熟细胞的原生质层(原生质膜、原生质和液泡膜)相当于半透膜。
液泡液、原生质层和细胞外液构成了一个渗透系统。
(四)细胞的水势细胞吸水情况决定于细胞水势。
典型细胞水势w ψ是由4个势组成的:+++=g p s w ψψψψm ψΨs (solute potential ):渗透势,也称溶质势,是由于溶质颗粒的存在而引起的水势降低值。
恒为负值。
Ψp (pressure potential ):压力势,由于细胞壁压力的存在而引起的水势增加值。
一般情况下,压力势为正值;质壁分离时,压力势为零,剧烈蒸腾时,压力势为负值。
Ψg (gravity potential ):重力势,水分因重力下移与相反力量相等时的力量,它是增加细胞水分自由能,以正值表示。
Ψm (matric potential ):衬质势,是指细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值。
为负值。
成熟细胞(有液泡)的水势:Ψw = Ψs + Ψp分生细胞的水势:ψw=ψs+ψm+ψp风干种子细胞的水势:Ψw=ψm将一个细胞(Ψw )放在一溶液中(Ψw ′):① Ψw < Ψw ′ 细胞吸水;② Ψw > Ψw ′ 细胞失水;③ Ψw =Ψw ′ 水分进出达动态平衡。
(五)细胞间的水分移动相邻两细胞的水分移动方向,决定于两细胞间的水势差异,水势高的细胞中的水分向水势低的细胞流动。
当有多个细胞连在一起时,如果一端的细胞水势较高,另一端水势较低,顺次下降,就形成一个水势梯度(water potential gradient ),水分便从水势高的一端流向水势低的一端。
练习:以下论点是否正确?1、将一个细胞放入某一浓度的溶液中,若细胞液浓度与外界溶液浓度相等,则体积不变。
2、若细胞的压力势和渗透势相反,将其放入一极稀溶液中,体积不变。
3、若细胞的水势等于渗透势,将其放入纯水中,则体积不变。
4、有一充分水饱和的细胞,将其放入比细胞液低50倍的溶液中,则体积不变。
第三节 植物根系对水分的吸收一、根系吸水(一)根系吸水的部位根吸水的主要部位是根尖;根尖吸水最活跃的部位是根毛区。
为什么根毛区吸水能力最大?因为根有许多根毛,增大了吸收面积;根毛细胞壁的外部由果胶质组成,粘性强,亲水性也强,有利于与土壤颗粒粘着和吸水;输导组织发达,对水分移动的阻力小。
(二)根系吸水的途径根系吸水的途径有3条,即质外体途径、跨膜途径和共质体途径等。
质外体途径(apoplast pathway)是指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的部分移动,这种移动方式速度快。
跨膜途径(transmembrane pathway)是指水分从一个细胞移动到另一个细胞,要两次通过质膜,还要通过液泡膜,故称跨膜途径。
共质体途径(symplast pathway)是指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞质,形成一个细胞质的连续体,移动速度较慢。
共质体途径和跨膜途径统称为细胞途径(cellular pathway)。
(三)根系吸水的动力1、根压(root pressure)由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力称为根压(root pressure)。
从植物茎的基部把茎切断,由于根压作用,切口不久即流出液滴。
从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象,称为伤流(bleeding)。
流出的汁液是伤流液(bleeding sap)。
从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象,称为吐水(guttation)。
吐水也是由根压所引起的。
2、蒸腾拉力(transpirational pull)由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
被动吸水,在正常蒸腾的情况下,植物吸收水分主要靠蒸腾拉力。
二、水分向上运输(一)水分在木质部运输的速度(二)水分沿导管或管胞上升的动力水分上升的动力:根压和蒸腾拉力(高大乔木)水分上升的原因:(1)水分子间有较大的内聚力(20 MPa)(2)水柱有张力(0.5~3MPa)内聚力>张力内聚力学说(cohesion theory)蒸腾—内聚力—张力学说(tranpiration-cohesion-tension theory):水分子具有较大的内聚力足以抵抗张力,保证由叶至根水柱不断来解释上升原因的学说。
(四)影响根系吸水的土壤条件1、土壤中可用水分(avalable water)2、土壤通气状况(Air in soil)3、土壤温度(Temperature)4、土壤溶液浓度(Solution concentration in soil)第四节蒸腾作用陆生植物吸收的水分,一小部分(1%~5%)用于代谢,绝大部分散失到体外去。
水分从植物体中散失到外界的方式有两种:(1)以液体状态散失到体外,就是前面讨论过的吐水现象和伤流现象;(2)以气体状态散失到体外,便是蒸腾作用,这是主要的方式。
蒸腾作用(transpiration)是指水分以气体状态,通过植物体的表面(主要是叶子),从体内散失到体外的现象。
一、蒸腾作用的生理意义和部位(一)蒸腾作用的生理意义l、蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力;2、蒸腾作用有助于植物对矿物质和有机物的吸收;3、蒸腾作用能够降低叶片的温度(二)蒸腾作用的部位当植物幼小的时候,暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。
植物长大后,茎枝形成木栓,这时茎枝上的皮孔可以蒸腾,这种通过皮孔的蒸腾称为皮孔蒸腾(lenticular transpiration)。
但是皮孔蒸腾量非常微小,约占全部蒸腾的0.1%。
植物的蒸腾作用绝大部分是在叶片上进行的。
叶片的蒸腾作用有两种方式:1、通过角质层的蒸腾,称为角质蒸腾(cuticular transpiration );2、通过气孔的蒸腾,称为气孔蒸腾(stomatal transpiration),是植物蒸腾作用的最主要形式。