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一、绪论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。二、植物的水分生理1.水势：相同温度下一个含水的系统中一偏摩尔体积的水与一偏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。水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。2.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。3.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。4.渗透势：溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。5.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。6.质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象。7.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。8.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。9.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。10．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。11.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。12.气孔蒸腾：植物细胞内的水分通过气孔进行蒸腾的方式称为气孔蒸腾。13.气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节，但调节保卫细胞水势的途径比较复杂。14.保卫细胞：新月形的细胞，成对分布在植物叶气孔周围，控制进出叶子的气体和水分的量。形成气孔和水孔的一对细胞。双子叶植物的保卫细胞通常是肾形的细胞，但禾本科的气孔则呈哑铃形。气孔的保卫细胞含有叶绿体，因为细胞壁面对孔隙的一侧（腹侧）比较厚，而外侧（背侧）比较薄，所以随着细胞内压的变化，可进行开闭运动。15.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。16.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。17.内聚力（thecohesionvalue)又叫粘聚力，是在同种物质内部相邻各部分之间的相互吸引力，这种相互吸引力是同种物质分子之间存在分子力的表现。18.蒸腾拉力-内聚力-张力学说19.萎焉：水分亏缺严重时，植物细胞因失水而松弛，靠膨压维持挺立状态的叶片和茎的幼嫩部分下垂，这种现象叫萎焉。20.暂时萎焉：当蒸腾作用强烈，根系吸水及转运水分的速度较慢，不足以弥补蒸腾失水时，发生暂时萎焉，当蒸腾速率降低时，根系吸水的水分足以弥补失水，消除水分亏缺，即使不浇水或者通过荫蔽能恢复，这种靠降低蒸腾就能消除的萎焉。21.永久萎焉：如果土壤中缺少植物可利用的水，永久萎蔫：降低蒸腾仍不能消除水分亏缺恢复原状的萎蔫。22..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。三、植物的矿质与氮素营养1.灰分元素：亦称矿质元素。当干燥的植物体经过充分燃烧后，会留下一些呈灰白色的残渣，这就是所谓的灰分。矿质元素以氧化物的形式存在于灰分中，将灰分进行化学分析，就会发现其中含有磷、钾、钙、镁、铁、钴等多种元素，通常将这些元素称为灰分元素。2.必需元素：若生物体在缺少某种元素的情况下不能维持正常的生命活动，重新补充该元素后，生命活动恢复正常，则该元素为必需元素。3.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。4.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。5.有益元素：6.溶液培养：是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。7.砂基培养：8.简单扩散：是被动运输的基本方式,不需要膜蛋白的帮助,也不消耗ATP,而只靠膜两侧保持一定的浓度差,通过扩散发生的物质运输。简单扩散的限制因素是物质的脂溶性、分子大小和带电性。9.杜南平衡：细胞内可扩散正负离子浓度乘积等于细胞外液可扩散正负离子浓度乘积时的状态。10.易化扩散：是指非脂溶性物质或亲水性物质,如氨基酸、糖和金属离子等借助细胞膜上的膜蛋白的帮助顺浓度梯度或顺电化学浓度梯度,不消耗ATP进入膜内的一种运输方式。11.被动运输：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。12.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。13.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。14.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。15.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。16.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。17.自由空间freespace指植物组织内的某个空间，其外液中的物质通过代谢产生的能量无消耗地进入这个空间，称此空间为自由空间。18.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。19.工业固氮：20.硝酸还原酶：一种氧化还原酶，可催化硝酸离子还原成亚硝酸离子的反应。可分为参与硝酸盐同化的同化型还原酶和催化以硝酸盐为活体氧化的最终电子受休的硝酸盐呼吸异化型（呼吸型）还原酶。同化型存在于高等植物、藻类、菌类及细菌，小的含有2个亚基，大的含有8个亚基，是由含钼复合体（Mo-Co）、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和正铁血红素的亚单位所成的酶，即分子内具有小的电子递体。21.需肥临界期：对某种元素的要求虽然不多，但生理作用强，敏感迫切。此期缺肥将严重影响或抑制植物生长，即使以后弥补，也很难挽回损失。四、植物的光合作用1.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。2.光反应：必须在光下才能进行的，由光引起的光化学反应。3.碳反应：在暗处或光处都能进行的，由若干酶所催化的化学反应。4.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。5.吸收光谱：6.作用光谱：7.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。8.光系统Ⅰ（PSI）：能被波长700nm的光激发，又称P700。包含多条肽链，位于基粒与基质接触区和基质类囊体膜中。由集光复合体Ⅰ和作用中心构成。结合100个左右叶绿素分子、除了几个特殊的叶绿素为中心色素外，其它叶绿素都是天线色素。三种电子载体分别为A0（一个chla分子）、A1（为维生素K1）及3个不同的4Fe-4S。9.光系统Ⅱ（PSⅡ）：吸收高峰为波长680nm处，又称P680。至少包括12条多肽链。位于基粒于基质非接触区域的类囊体膜上。包括一个集光复合体（light-hawestingcomnplexⅡ，LHCⅡ）、一个反应中心和一个含锰原子的放氧的复合体。D1和D2为两条核心肽链，结合中心色素P680、去镁叶绿素及质体醌。10.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。11.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。12.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。13.解偶联作用：所有破坏生物氧化与磷酸化相偶联的作用,即抑制氧化磷酸化的作用即解偶联作用.14.卡尔文循环：15.Rubisco：1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶（Ribulose-1,5-bisphosphatecarboxylase/oxygenase，通常简写为RuBisCO）是一种酶(EC4.1.1.39)，分子量约为53kD，由8个大亚基和8个小亚基组成，是光合作用中决定碳同化速率的关键酶。它在光合作用中卡尔文循环里催化第一个主要的碳固定反应，将大气中游离的二氧化碳转化为生物体内储能分子，比如蔗糖分子。1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶可以催化1,5-二磷酸核酮糖与二氧化碳的羧化反应或与氧气的氧化反应。同时RuBisCO也能使RuBP进入光呼吸途径。同时，它的活性也由光照影响，在暗处，rubisco的活性受到抑制，这也是为什么在黑暗时，碳反应难以进行的原因。16.磷酸运转体：17.光呼吸：）是所有使用卡尔文循环进行碳固定的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是卡尔文循环中一个损耗能量的副反应。过程中氧气被消耗，并且会生成二氧化碳。18.C4途径：有一些植物对CO2的固定反应是在叶肉细胞的胞质溶胶中进行的，在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的催化下将CO2连接到磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)上·形成四碳酸：草酰乙酸(oxaloacetate)，这种固定CO2的方式称为C4途径。C4植物每同化1分子CO2,需要消耗5分子ATP和2分子NADPH。19.CAM途径：即为景天酸代谢途径。景天科植物晚上气孔开放，吸进CO2，在PEP羧化酶作用下，形成草酰乙酸，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细胞溶质，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。这种最初CO2固定和碳水化合物合成的反应分别在夜间及昼间进行，苹果酸合成日变化的代谢途径。20.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。21.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。22.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。23.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。24.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。五、植物呼吸作用1.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。2.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。3.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。4.发酵作用：指微生物厌氧或兼性厌氧微生物在厌氧的条件下以某些有机化合物作为末端氢（电子）受体，氧化降解有机物获得能量的过程。5.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。6.三羧酸循环：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。7.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。8.呼吸电子传递链（respiratoryelectron-transportchain）：由一系列可作为电子载体的酶复合体和辅助因子构成，可将来自还原型辅酶或底物的电子传递给有氧代谢的最终的电子受体分子氧。9.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。10.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