植物生理学核心内容是什么（植物生理学基础知识）

植物生理学核心内容是什么（植物生理学基础知识）(1)

植物生理学是研究植物生命活动规律与细胞环境相互关系的科学，在细胞结构与功能的基础上研究植物环境刺激的信号转导、能量代谢和物质代谢。水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。水势：相同温度下一个含水的系统中一摩尔体积的水与一摩尔体积纯水之间的化学势差称为水势。把纯水的水势定义为零，溶液的水势值则是负值。压力势：植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值。渗透势：溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。伤流和吐水现象是根压存在的证据。 自由水：与细胞组分之间吸附力较弱,可以自由移动的水。渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。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。衬质势：由于衬质(表面能吸附水分的物质，如纤维素、蛋白质、淀粉等)的存在而使体系水势降低的数值。吐水：从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。（水，温，湿）伤流：从受伤或折断的植物组织伤口处溢出液体的现象。蒸腾拉力：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。蒸腾作用：水分通过植物体表面（主要是叶片）以气体状态从体内散失到体外的现象。蒸腾效率：植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比，常用g·kg-l表示。蒸腾系数：植物每制造1g干物质所消耗水分的g数，它是蒸腾效率的倒数，又称需水量。抗蒸腾剂：能降低蒸腾作用的物质，它们具有保持植物体中水分平衡，维持植株正常代谢的作用。抗蒸腾剂的种类很多，如有的可促进气孔关闭。吸胀作用：亲水胶体物质吸水膨胀的现象称为吸胀作用。胶体物质吸引水分子的力量称为吸胀。永久萎蔫：降低蒸腾仍不能消除水分亏缺恢复原状的萎蔫永久萎蔫系数：将叶片刚刚显示萎蔫的植物，转移至阴湿处仍不能恢复原状，此时土壤中水分重量与土壤干重的百分比叫做永久萎蔫系数。水分临界期：植物在生命周期中，对缺水最敏感、最易受害的时期。一般而言，植物的水分临界期多处于花粉母细胞四分体形成期，这个时期一旦缺水，就使性器官发育不正常。作物的水分临界期可作为合理灌溉的一种依据。内聚力学说：以水分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水分上升原因的学说。植物的最大需水期：指植物生活周期中需水最多的时期。小孔扩散律：指气体通过多孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长或直径成正比的规律。气孔蒸腾速率符合小孔扩散律。水孔蛋白：存在在生物膜上的具有通透水分功能的内在蛋白。水通道蛋白亦称水通道蛋白。大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干重达万分之一的元素，称为大量元素。植物必需的大量元素是：钾、钙、镁、硫、磷、氮、碳、氢、氧等九种元素。微量元素：植物体内含量甚微，约占植物体干重的、600.001—0.00001%的元素，植物必需的微量元素是铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯等七种元素，植物对这些元素的需要量极微，稍多既发生毒害，故称为微量元素。矿质营养：植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。生理酸性盐：对于（NH4）2SO4一类盐，植物吸收NH4＋较SO4－多而快，这种选择吸收导致溶液变酸，故称这种盐类为生理酸性盐。生理碱性盐：对于NaNO3一类盐，植物吸收NO3－较Na＋快而多，选择吸收的结果使溶液变碱，因而称为生理碱性盐。生理中性盐：对于NH4NO3一类的盐，植物吸收其阴离子NO3－与阳离子NH4＋的量很相近，不改变周围介质的pH值，因而，称之为生理中性盐。单盐毒害：植物被培养在某种单一的盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象叫单盐毒害。平衡溶液：在含有适当比例的多种盐溶液中，各种离子的毒害作用被消除，植物可以正常生长发育，这种溶液称为平衡溶液。离子载体：是一些具有特殊结构的复杂分子，它具有改变膜透性，促进离子过膜运输的作用。如缬氨霉素、四大环物等。胞饮作用：物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液的过程。离子的主动吸收：又称主动运输，是指细胞利用呼吸释放的能量作功而逆着电化学势梯度吸收离子的过程。离子的被动吸收：是指由于扩散作用或其它物理过程而进行的吸收，是不消耗代谢能量的吸收过程，故又称为非代谢吸收。固氮酶：固氮微生物中具有还原分子氮为氨态氮功能的酶。该酶由铁蛋白和钼铁蛋白组成，两种蛋白质同时存在才能起固氮酶的作用。根外营养：植物除了根部吸收矿质元素外，地上部分主要是叶面部分吸收矿质营养的过程。离子拮抗：在单盐溶液中加入少量其它盐类可消除单盐毒害现象，这种离子间相互消除毒害的现象为离子拮抗。

离子的被动吸收：是指由于扩散部分后，仍呈离子状态，例如钾，有些则形成不稳定化合物，不断分解，释放出的离子（如氮、磷）又转移到其它需要的器官中去。这些元素就称为再利用元素或称为对与循环的元素。K,N,Mg,P.

诱导酶：又叫适应酶。指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。如水稻幼苗本来无硝酸还原酶，但如将其在硝酸盐溶液中培养，体内即可生成此酶。

生物固氮：微生物自生或与植物（或动物）共生，通过体内固氮酶的作用，将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。

质外体：植物体内原生质以外的部分，是离子可自由扩散的区域，主要包括细胞壁、细胞间隙、导管等部分，因此又叫外部空间或自由空间。

共质体：指细胞膜以内的原生质部分，各细胞间的原生质通过胞间连丝互相串连着，故称共质体，又称内部空间。物质在共质体内的运输会受到原生质结构的阻碍。

转运细胞：在共质体，质外体交替运输过程中起转运调节作用的特化细胞，细胞壁及质膜内突生长，形成许多折叠片层，扩大了质膜的表面积，从而增加溶质内外转运的面积，能有效促进囊泡的吞并，加速物质的分泌或吸收。

质子泵：细胞质膜上的ATP水解酶，其功能是在分解ATP的同时，将细胞内的H 泵出膜外，使细胞质的ph值升高，同时导致质膜超级化，形成跨膜的质子动力势，有利于细胞外侧的阳离子进过膜上的通道蛋白进入细胞内。

光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化CO2和H2O，制造有机物质，并释放O2的过程。

光合作用反应中心：类囊体上进行光合作用原初反应的最基本的色素蛋白结构，至少包括光能转换色素分子，原初电子受体和原初电子供体，其作用是将光能转换成电能。

光合速率：指光照条件下，植物在单位时间单位叶面积吸收CO2的量（或释放O2的量）。

原初反应：指植物对光能的吸收、传递与转换，是光合作用最早的步骤，反应速度极快，通常与温度无关。

光合电子传递链：在光合作用中，由传氢体和传电子体组成的传递氢和电子的系统或途径。

PQ穿梭：在光合作用电子传递过程中，由质体醌在接合电子的同时，接合基质中的质子，并将质子转运到类囊体腔的过程。

同化力：在光反应中生成的ATP和NADPH可以在暗反应中同化二氧化碳为有机物质，故称ATP和NADPH为同化力。

光呼吸：植物的绿色细胞在光照下吸收氧气，放出CO2的过程。

荧光现象：指叶绿素溶液照光后会发射出暗红色荧光的现象。

磷光现象：照光的叶绿素溶液，当去掉光源后，叶绿素溶液还能继续辐射出极微弱的红光，它是由三线态回到基态时所产生的光。这种发光现象称为磷光现象。

光饱和现象：在一定范围的内，植物光合速率随着光照强度的增加而加快，超过一定范围后光合速率的增加逐渐变慢，当达到某一光照强度时，植物的光合速率不再继续增加，这种现象被称为光饱和现象。

光饱和点：在一定范围内，光合速率随着光照强度的增加而加快，光合速率不再继续增加时的光照强度称为光饱和点。

光补偿点：指同一叶子在同一时间内，光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度。

光能利用率：单位面积上的植物通过光合作用所累积的有机物中所含的能量，占照射在相同面积地面上的日光能量的百分比。

CO2饱和点：在一定范围内，光合速率随着CO2浓度增加而增加，当光合速率不再继续增加时的CO2浓度称为CO2饱和点。

CO2补偿点：当光合吸收的CO2量与呼吸释放的CO2量相等时，外界的CO2浓度。

光合作用单位：结合在类囊体膜上，能进行光合作用的最小结构单位。

作用中心色素：指具有光化学活性的少数特殊状态的叶绿素a分子。

聚光色素：指没有光化学活性，只能吸收光能并将其传递给作用中心色素的色素分子。聚光色素又叫天线色素。

希尔反应：离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。

光合磷酸化：叶绿体（或载色体）在光下把无机磷和ADP转化为ATP，并形成高能磷酸键的过程。

光系统：由叶绿体色素和色素蛋白质组成的可以完成光化学转换的光合反应系统，称为光系统，植物光合作用有PSI和PSII两个光系统。

红降现象：当光波大于685nm时，光合作用的量子效率急剧下降，这种现象被称为红降现象。

光稳定平衡：在一定波长的光下，植物细胞中具生理活性的pfr浓度与光敏色素总量的比例。

双增益效应：如果用长波红光（大于685nm）照射和短波红光（650nm）同时照射植物，则光合作用的量子产额大增，比单独用这两种波长的光照射时的总和还要高，这种增益效应称为双增益效应。

爱默生效应：是指当红光和远红光一起照射时光合速率远远大于它们分别照射时光合速率的总和。

C3植物：光合作用的途径主要是C3途经的植物，其光合作用的初产物是甘油-3-磷酸。

C4植物：光合作用的途径主要是C4途经的植物，其光合作用的初产物是C4二酸，如草酰乙酸。

量子产额：指每吸收一个光量子所合成的光合产物的量或释放的氧气的量，又称为量子效率。

量子需要量：指释放一分子氧或还原一分子二氧化碳所需要的光量子数。一般为8~10个光量子。

‘午睡’现象：在正午光照较强的情况下，有些植物的光合速率会急剧降低，甚至光合速率为零。这种现象称为光合作用‘午睡’现象。

呼吸作用：指生活细胞内的有机物质，在一系列酶的参与下，逐步氧化分解，同时释放能量的过程。

呼吸速率：又称呼吸强度。以单位鲜重千重或单位面积在单位时间内所放出的CO2的重量(或体积)或所吸收O2的重量(或体积)来表示。

呼吸商：又称呼吸系数。是指在一定时间内，植物组织释放CO2的摩尔数与吸收氧的摩尔数之比。

呼吸底物: 用于呼吸作用氧化分解的物质.

呼吸跃变: 指花朵、果实发育到一定程度时，其呼吸强度突然增高，尔后又逐渐下降的现象。

有氧呼吸：指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并形成水，同时释放能量的过程。

无氧呼吸：指在无氧条件下，细胞把某些有机物分解为不彻底的氧化产物。

氧化磷酸化：是指呼吸链上的氧化过程，伴随着ADP被磷酸化为ATP的作用。

巴斯德效应：指氧对发酵作用的抑制现象。

能荷调节: 能荷是指细胞中可利用的高能磷酸化合物的摩尔数与细胞中总的腺苷磷酸的比值,细胞中能荷高低对呼吸速率具有的调节作用称为能荷调节。

抗氰呼吸：某些植物组织对氰化物不敏感的那部分呼吸。即在有氰化物存在的情况下仍能够进行其它的呼吸途径。

末端氧化酶：是指处于生物氧化作用一系列反应的最末端，将底物脱下的氢或电子传递给氧，并形成H2O或H2O2的氧化酶类。

无氧呼吸熄灭点：又称无氧呼吸消失点，使无氧呼吸完全停止时环境中的氧浓度，称为无氧呼吸消失点。

呼吸链：呼吸代谢中间产物随电子和质子，沿着一系列有顺序的电子传递体组成的电子传递途径，传递到分子氧的总轨道。

戊糖磷酸途径：简称PPP或HMP。是指在细胞质内进行的一种葡萄糖直接氧化降解的酶促反应过程。

糖酵解：是指在细胞质内所发生的、由葡萄糖分解为丙酮酸的过程。

三羧酸循环：丙酮酸在有氧条件下，通过一个包括三羧酸和二羧酸的循环而逐步氧化分解生成CO2的过程。又称为柠像酸环或Krebs环，简称TCA循环。

P/O比：指呼吸链中每消耗1个氧原子与用去Pi或产生ATP的分子数。

类萜：由异戊二烯（五碳化合物）组成的，链状的或环状的次生植物物质。

酚类：是芳香族环上的氢原子被羟基或功能衍生物取代后生成的化合物。

生物碱：是一类含氮杂环化合物，一般具有碱性。如阿托品、吗啡、烟碱等。

次级产物：除了糖类、脂肪、核酸和蛋白质等基本有机物之外，植物体中还有许多其他有机物，如萜类、酚类、生物碱等，它们是由糖类等有机物代谢衍生出来的物质就叫次级产物。

固醇：是三萜的衍生物，它是质膜的主要组成，又是与昆虫脱皮有关的植物蜕皮激素的成分。

类黄酮：是两个芳香环被三碳桥连起来的15碳化合物，其结构来自两个不同的合成途径。

共质体：是通过胞间连丝把无数原生质体联系起来形成一个连续的整体。

质外体：是一个开放性的连续自由空间，包括细胞壁、细胞间隙及导管等。

胞间连丝：是贯穿胞壁的管状结构物，内有连丝微管，其两端与内质网相连接。

压力流动学说：又叫集流学说，是德国人明希提出的。该学说认为从源到库的筛管通道中存在着一个单向的呈密集流动的液流，其流动动力是源库之间的压力势差。

韧皮部装载：指光合作用产物从叶肉细胞输入到筛分子一伴胞复合体的整个过程。

韧皮部卸出：是指装载在韧皮部的同化产物输出到接受细胞的过程。

远距离运输

近距离运输

代谢源：指制造并输送有机物质到其他器官的组织、器官或部位。如成熟的叶片。

代谢库：指植物接受有机物质用于生长、消耗或贮藏的组织，器官或部位。如正在发育的种子、果实等。

库-源单位：在同化物供求上有对应关系的源与库。

细胞信号转导:是指偶联个胞外刺激信号(包括各种种内、外源刺激信号)与其相应的生理反应之间的一系列分子反应机制。

G 蛋白：全称为 GTP 结合调节蛋白。此类蛋白由于其生理活性有赖于三磷酸鸟苷(GTP )的结合以及具有GTP 水解酶的活性而得名。在受体接受胞间信号分子到产生胞内信号分子之间往往要进行信号转换，通常认为是通过G 蛋白偶联起来，故G 蛋白又被称为偶联蛋白或信号转换蛋白。

细胞受体：只存在于细胞表面或亚细胞表面组分中的天然物质，可特异地识别并结合化学信号物质—配体，并在细胞内放大、传递信号，启动一系列生化反应，最终导致特定的细胞反应。

第二信使：又称次级信使，由胞外刺激信号激活或抑制的具有生理调节活性的细胞因子，植物中的第二信使主要是cAMP、钙离子、DAG和IP3。

钙调素：是最重要的多功能Ca2 信号受体，为单链的小分子酸性蛋白，具有4个Ca2 结合位点。当外界信号刺激引起胞内Ca2 浓度上升到一定阈值，Ca2 与CaM构象改变而活化CaM，后者与靶酶结合，使其活化而引起生理反应。目前已知有十多种酶受Ca2 -CaM的调控。

第一信使：能引起胞内信号的胞间信号和环境刺激，亦称为初级信使。

双信号系统：是指肌醇磷脂信号系统，其最大的特点是胞外信号被膜受体接受后同时产生两个胞内信号分子（ IP 3 和 DAG ），分别激活两个信号传递途径，即 IP3 /Ca2 和 DAG/PKC 途径，因此把这一信号系统称之为“双信号系统”。

植物激素：是由植物本身合成的，数量很少的一些有机化合物。它们能从生成处运输到其他部位，在极低的浓度下即能产生明显的生理效应，可以对植物的生长发育产生很大的影响。

植物生长调节剂：是由人工合成的，在很低浓度下能够调控植物生长发育的化学物质。它们具有促进插枝生根，调控开花时间，塑造理想株形等作用。

植物生长物质：是在较低浓度的情况下能对植物产生明显生理作用的化学物质，主要包括内源的植物激素与人造的植物生长调节剂。

三重反应：乙烯可抑制黄化豌豆幼苗上胚轴的伸长生长，促进其加粗生长，地上部分失去负向地性生长（偏上生长）。

激素受体：指能与激素特异地结合，并引起特殊的生理效应的物质。

生长素极性运输：是指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。

生长抑制剂：抑制顶端分生组织生长的生长调节剂，它能干扰顶端细胞分裂，引起茎伸长的停顿和破坏顶端优势，其作用不能被赤霉素所恢复，常见的有脱落酸，青鲜素，水杨酸，整形素等。

光形态建成：依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成，就称为光形态建成。

暗形态建成：暗中生长的植物表现出各种黄化特征，茎细而长，顶端呈钩状弯曲，叶片小而呈黄白色。

光敏色素：植物体内存在的一种吸收红光—远红光可逆转换的光受体（色素蛋白）。

种子寿命：种子寿命是种子从采收到失去发芽能力的时间。

组织培养：指在无菌条件下，分离并在培养基中培养离体植物组织（器官或细胞）的技术。

分化：指形成不同形态和不同功能细胞的过程。

脱分化：原已分化的细胞，推动原有的形态和机能，又回复到原有的无组织的细胞团或愈伤组织，这个过程称为脱分化过程。

顶端优势：顶端在生长上占有优势的现象。

单性结实：子房不经过受精作用而形成不含种子果实的现象，称为单性结实。

春化作用：低温促使植物开花的作用，称为春化作用。

长日植物：指日照长度大于一定临界日长才能开花的植物。（小麦）

日中性植物：指在任何日照条件下都可以开花的植物。（番茄、黄瓜）

短日植物：指日照长度小于一定临界日长才能开花的植物。(水稻）

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，仍然可以长期保持刺激的效果，这种现象称为光周期诱导。

呼吸骤变：指花朵、果实发育到一定程度时，其呼吸强度突然增高，尔后又逐渐下降的现象。

休眠：有些种子（包括鳞茎、芽等延存器官）在合适的萌发条件下仍不萌发的现象。

衰老：指一个器官或整个植株生理功能逐渐恶化，最终自然死亡的过程。

脱落：指植物细胞组织或器官与植物体分离的过程，如树皮各茎顶的脱落，叶、枝、花和果实的脱落。

自体保藏法：一种简单的果蔬储藏法，即由于果蔬不断呼吸，放出CO2,在密闭环境中CO2浓度逐渐升高并抑制呼吸作用，可延长果蔬贮藏时间。

逆境：对植物生存生长不利的各种环境因素的总称。逆境的种类可分为生物逆境、理化逆境等类型。

避逆性：植物通过各种方式，设置某种屏障，从而避开或减小逆境对植物组织施加的影响，植物无需在能量或代谢上对逆境产生相应的反应，叫做避逆性。

耐逆性：植物组织虽经受逆境对它的影响，但它可以通过代谢反应阻止、降低或者修复由逆境造成的损伤，使其仍保持正常的生理活动。

抗性锻炼：植物对环境的适应性反应是逐步形成的，这一形成过程，叫做抗性锻炼。

冷害：冰点以上低温对植物的危害。冷害主要由低温引起生物膜的膜相变与膜透性改变，造成新陈代谢紊乱引起的。

冻害：冰点以下低温对植物的危害。冻害主要由细胞间或细胞内发生结冰、生物膜和蛋白质结构被破坏引起的。

抗寒性：指植物在长期进化过程中所形成的，在生长习性和生理生化方面所具有的对冬季低温的一种特殊适应能力。

抗寒锻炼：植物在冬季来临之前，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列的适应低温的生理生化变化，抗寒力就逐渐加强。这种提高抗寒能力的过程，叫做抗寒锻炼。

巯基(-SH)假说：莱维特1962年提出植物细胞结冰引起蛋白质损伤的假说。他认为组织结冰脱水时，蛋白质分子逐渐相互接近，邻近蛋白质分子通过-SH氧化形成-S-S-键，蛋白质分子凝聚失去活性，当解冻再度吸水时，肽链松散，氢键断裂，但-S-S-键还保存，肽链的空间位置发生变化，破坏了蛋白质分子的空间构型，进而引起细胞的伤害和死亡。

抗冷性：植物对冰点以上的低温的适应能力叫抗冷性。

抗旱性：指作物具有忍受干旱而受害最小，减产最少的一种特性。

生理干旱：由于土温过低、土壤溶液浓度过高或积累有毒物质等原因，妨碍根系吸水，造成植物体内水分亏缺的现象。

抗涝性：植物对水分过多的适应能力。

抗热性：指植物对高温（-般超过35℃）所造成的热害的适应能力。抗热性是抗旱性的组成之一。

抗盐性：植物对土壤盐分过高的适应能力叫抗盐性。

盐害：土壤中可溶性盐类过多对植物的不利影响叫盐害。

抗病性：植物对病原微生物侵染的抵抗能力叫做植物的抗病性。

交叉适应：植物经历了某种逆境后，能提高对另一些逆境的抵抗能力，这种对不良环境之间的相互适应叫做交叉适应。

逆境蛋白：由逆境因素如高温、低温、干旱、病原菌、化学物质、缺氧、紫外线等所诱导植物体形成的新的蛋白质（酶）。

光化学烟雾：工厂、汽车等排放出来的氧化氮类物质和燃烧不完全的烯烃类碳氢化合物，在强烈的紫外线作用下，形成一些氧化能力极强的氧化性物质，如O3、NO2、醛类(RCHO)、硝酸过氧化乙酰等。它们对植物有伤害作物。

避盐：有些植物以某种途径或方式来避免盐分过多的伤害。