植物生理学绪论一、植物生理学的定义和任务1.定义：•植物生理学（plantphysiology）：是研究植物尤其是高等绿色植物生命活动规律的科学。•植物的生命活动：在水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用等基本代谢基础上，表现出种子萌发、生长、开花、结果等生长发育过程。2.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理，从而将这些成果应用于一切利用植物生产的事业中。二、植物生理学的产生和发展（一）我国古代关于植物生理学方面的论述1.水分代谢2.矿质营养3.光合作用4.呼吸储藏5.植物生长物质6.生长发育（二）植物生理学的产生与发展1.研究开始时期（16-17世纪）2.奠基与成长时期（18-19世纪）3.飞跃发展时期（20世纪）（三）我国植物生理发展情况•起步晚，发展慢。•我国植物生理学起业人：钱崇澍（shu）•我国植物生理学奠基人：李继侗、罗宗洛、汤佩松•现在一些有影响的研究人员：（四）近年来植物生理学发展的特点1.研究层次越来越广2.学科之间相互渗透3.理论联系实际4.研究手段现代化三、植物生理学发展展望•研究重点：能量转变•研究焦点：膜的结构和功能•我国植生研究的主要任务：•1.深入基础理论研究（有所为，有所不为）•2.大力开展应用基础研究和应用研究第二篇植物的物质生产和光能利用•代谢（metabolism）：维持生命各种活动过程中的化学变化总称。•同化作用（assimilation）：植物从环境中吸收简单无机物，经过各种化学变化形成各种复杂的有机物，综合成为自身的一部分，同时把太阳能转变为化学能储存于有机物中的过程。•异化作用（catabolism）：植物将体内复杂的有机物分解为简单的无机物，并将储存于其中的能量释放，供生命活动的过程。•植物代谢的特点：能把环境中简单的无机物直接合成复杂的有机物。第一章植物的水分代谢概述第一节植物对水分的需要一、植物的含水量规律•1.不同植物含水量不同；•2.同种植物生长环境不同，含水量也不同；•3.同株植物不同器官和组织含水量也不相同；•4.同一器官在不同生长期含水量不一样。二、植物体内的水分存在状态•1.水分存在状态：•束缚水（boundwater）•自由水（freewater）•2.形成不同水分存在状态的原因：（图1）•3.两种水分存在状态与植物代谢的关系：•4.原生质的两种存在状态•溶胶（sol）：•凝胶（gel）：•5.粘性（viscosity）三、水分在植物生命活动中的作用•1.水分是构成原生质的主要成分•2.水分是代谢作用中的反应底物•3.水分是植物对物质吸收和运输的溶剂•4.水分能保持植株的固有姿态•5.水具有特殊的理化性质•（1）高比热利于体温稳定•（2）高气化热避免高温伤害•（3）具极性原生质交体稳定•（4）表面张力大利于吸附和运输•（5）透光性好利于光合。第二节植物细胞对水分的吸收一、细胞的渗透性吸水•植物的吸水方式（一）自由能和水势•自由能•化学势•水势（二）渗透作用•渗透作用（osmosis）：•渗透系统：（三）植物细胞是一个渗透系统•1.概念：•质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体与细胞壁分离的现象。•质壁分离复原：把发生质壁分离的植物细胞放入清水或水势较高的溶液中，液泡变大，整个原生质体慢慢恢复原来状态的过程。•2.发生质壁分离的条件：（1）外界环境水势低于细胞水势；（2）原生质层具有选择性；（3）细胞壁与细胞质的收缩能力不同。•3.质壁分离说明以下问题：（1）原生质层具有半透膜的性质；（2）判断细胞的死活；（3）能测定细胞的渗透势。(四)植物细胞的水势•1.典型植物细胞的水势：水势=衬质势+压力势+渗透势•2.形成液泡前植物细胞的水势：水势=衬质势•3.细胞吸水饱和时水势为0。•4.衬质势：细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引起的水势降低值（实质是增加吸水力），为负值。•5.压力势：由于细胞壁压力的存在而增加的水势（它阻止吸水），一般为正值，但质壁分离时为0，剧烈蒸腾时为负。•6.膨压：细胞吸水膨胀而对细胞壁产生的压力。•7.渗透势：又叫溶质势，由于溶质颗粒的存在而使水势降低的部分（水的自由能降低），一般为负值。（五）细胞间的水分移动•水势差异决定水流方向和速...
