【正文】 。細(xì)胞全能性的物質(zhì)基礎(chǔ)是每個(gè)細(xì)胞都有繁殖后代的全套基因。質(zhì)膜內(nèi)包囊細(xì)胞器的微膜叫內(nèi)膜，或內(nèi)膜系統(tǒng)。：雙層膜，內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴，含有與呼吸作用有關(guān)的酶類。12細(xì)胞骨架：微管有微管蛋白組成，管狀，微絲由收縮蛋白組成，絲狀，中間纖維。功能：DNA ,RNA的合成：貯存，傳遞和表達(dá)遺傳信息。功能：蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的合成，物質(zhì)的運(yùn)輸儲(chǔ)藏，細(xì)胞內(nèi)的通訊與傳遞：單層膜，囊泡狀，內(nèi)有多種酶功能：分泌成壁物質(zhì)和成膜物質(zhì)，合成功能。具有固體的規(guī)則性和液體的流動(dòng)性和連續(xù)性。研究內(nèi)容包括植物的細(xì)胞生理、物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換、生長發(fā)育與形態(tài)建成、逆境生理及信息傳遞等。發(fā)展趨勢： 4植物生態(tài)生理學(xué)研究學(xué)習(xí)方法： 第一章 植物細(xì)胞生理一、細(xì)胞的化學(xué)組成原生質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞生命活動(dòng)的主要組成部分，核酸、蛋白質(zhì)、脂類和糖是決定細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的主要成分。生物膜在一定范圍內(nèi)才能處于液晶態(tài)。：單層膜，小球粒，內(nèi)含多種水解酶功能：膜破裂時(shí)水解物質(zhì)，消化作用，“自溶”現(xiàn)象：單層膜，成熟的細(xì)胞體積特別大，內(nèi)含多種酶，貯藏物，代謝廢物，次生物質(zhì)等功能：水解大分子；供細(xì)胞消化吸收；貯藏溶質(zhì)；構(gòu)成細(xì)胞的滲透系統(tǒng)；維持細(xì)胞的膨脹狀：單層膜，包括過氧化物與乙醛酸體功能：過氧化物體與葉綠體，線粒體一起完成光呼吸過程（乙醛酸循環(huán)）。10核糖體：RNA和蛋白質(zhì)組成，分大，小兩個(gè)亞基。功能:微管可控制成壁物質(zhì)向壁沉積時(shí)的有序排列，有絲分離時(shí)形成紡錘體，細(xì)胞質(zhì)的骨骼，微絲利用ATP提供能量推動(dòng)原生質(zhì)流動(dòng)。功能：呼吸作用場所（三羧酸循環(huán)，電子傳遞，氧化磷酸化等） 又叫油體，單層膜功能：參與脂類代謝，含有多種水解酶 包括質(zhì)膜，內(nèi)膜系統(tǒng)等功能：選擇透過性，控制物質(zhì)能量交換等。（一）膜的化學(xué)成分及作用蛋白質(zhì)，與類脂鑲嵌成膜，決定膜功能的特異性；類脂，在生物膜中起骨架作用；糖，與膜蛋白和膜脂形成糖蛋白與糖脂，起識(shí)別，免疫等作用；核酸，水，金屬離子等(微量)。通常情況下，只有胚性細(xì)胞具有的全能行。細(xì)胞主動(dòng)的，為了生物的自身發(fā)育及抵抗不良環(huán)境的需要而按照一定的程序結(jié)束細(xì)胞生命過程的死亡方式細(xì)胞的程序化死亡。 自由水/束縛水比值高時(shí)，代謝旺盛；自由水/束縛水比值低時(shí)。 水勢的單位：帕（Pa）、巴(bar)、大氣壓(atm)..。2)壓力勢：由于壓力的存在而使體系水勢改變的數(shù)值，用ψp表示。原生質(zhì)吸水膨脹，對(duì)細(xì)胞壁產(chǎn)生壓力，而細(xì)胞壁對(duì)原生質(zhì)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反作用力，這就是細(xì)胞的壓力勢。是含有液泡的細(xì)胞吸水的主要方式。 ：由ψp的降低而引發(fā)的細(xì)胞吸水。地上部也可吸收水分。五，根系吸水的機(jī)理：　：　主動(dòng)吸水的動(dòng)力是根壓：傷流和吐水是證實(shí)根壓存在的兩種生理現(xiàn)象。傷流是根壓引起的。 ▽ 毛細(xì)管水：保持在土壤顆粒間毛細(xì)管內(nèi)的水分。一般不能被吸收利用。土壤通氣狀況 土壤通氣不良:A、缺O(jiān)2，呼吸減弱，影響根壓；B、長時(shí)間無氧呼吸，根系中毒；C、土壤還原性物質(zhì)過多，不利于根系生長與吸收。 蒸騰作用的生理意義：有利于水分的吸收和運(yùn)輸 蒸騰拉力是高大樹木吸水的主要?jiǎng)恿?有利于礦物質(zhì)和有機(jī)物的吸收和運(yùn)輸維持植物體溫的恒定（一）部位： 植物幼小時(shí)，地面以上的全部表面２、皮孔蒸騰 — 高大木本植物，%葉片蒸騰：（1）角質(zhì)蒸騰 — 約占全部蒸騰的5%~10%（2）氣孔蒸騰 — 主要方式（二）蒸騰速率（transpiration rate）：植物在一定時(shí)間內(nèi)單位葉面蒸騰的水量。農(nóng)作物為２～10g/㎏。此規(guī)率叫小孔擴(kuò)散率。 ◇細(xì)胞壁中徑向排列有輻射狀微纖束與內(nèi)壁相連，便于對(duì)內(nèi)壁施加影響。▽ 黑暗中保衛(wèi)細(xì)胞光合作用停止，呼吸仍進(jìn)行，CO2積累，淀粉磷酸化酶催化逆向反應(yīng)，糖轉(zhuǎn)化成淀粉，引起保衛(wèi)細(xì)胞滲透勢升高，水勢升高，保衛(wèi)細(xì)胞失水而膨壓喪失，因而氣孔關(guān)閉。 光促進(jìn)光合作用，促進(jìn)蘋果酸的形成，促進(jìn)K+和Cl吸收等◇ CO2：葉片內(nèi)部低的CO2分壓可使氣孔張開，高的CO2則使氣孔關(guān)閉。低溫下開度減小或關(guān)閉?！?風(fēng)：大風(fēng)可能加快蒸騰作用，使保衛(wèi)細(xì)胞失水過多而促進(jìn)氣孔關(guān)閉。機(jī)理：內(nèi)聚力學(xué)說認(rèn)為維持導(dǎo)管中水柱連續(xù)不斷的原因是水分子的內(nèi)聚力大于水柱的張力。：細(xì)胞汁液濃度，葉片滲透壓，葉片水勢，氣孔開度，氣孔阻力。 ( sand culture method)是用潔凈的石英砂、小玻璃球或蛭石等作為固定基質(zhì),再加入培養(yǎng)液來栽培植物的方法。①大量元素(major element) ：是指植物需要量相對(duì)較大,在植物體內(nèi)含量較高的元素。它們是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni。 。有些植物在缺N時(shí)植株呈紅紫色。在生物膜的形成、細(xì)胞分裂、能量代謝和遺傳信息的傳遞等生理過程中具有重要的作用。 鉀主要以離子狀態(tài)存在于細(xì)胞內(nèi)。葉色通常是較老的葉尖和邊緣發(fā)黃,進(jìn)而變褐焦枯,并在葉片上出現(xiàn)褐色斑點(diǎn)或斑塊, 進(jìn)而整個(gè)葉片變?yōu)樽厣踔粮煽荨Ｈ盋a：植株矮小或呈簇生狀，植物早衰,不結(jié)實(shí)或少結(jié)實(shí)。鎂是葉綠素的組成成分,參與光合作用。缺Mg植株生長緩慢 葉片脈間失綠，形成清晰的網(wǎng)狀脈紋。缺S：植株生長速度降低,株矮,葉細(xì)小。Fe對(duì)維持葉綠體結(jié)構(gòu)和葉綠素的生物合成是必需的。錳直接參與光合作用的光反應(yīng)。病葉上有不規(guī)則的褐色壞死小斑點(diǎn)。在呼吸作用中,Cu是細(xì)胞色素氧化酶、抗壞血酸氧化酶和多酚氧化酶的組分,參與氧化還原過程。 鋅是某些酶的組分或活化劑，調(diào)節(jié)許多生化反應(yīng)。葉脈間失綠或黃白化,進(jìn)而有壞死斑點(diǎn)出現(xiàn)。缺b植株生長點(diǎn)受影響,根尖,莖尖的生長停止,側(cè)芽大量發(fā)生,花藥和花絲萎縮, 常引起油菜的“花而不實(shí)”和棉花“蕾而不花”現(xiàn)象。缺Mo 植株豆科植物缺Mo時(shí),根瘤發(fā)育不良,數(shù)量多但形小,呈綠色或棕色而不是正常的粉紅色。氯為光合作用中水的光解放氧所必需, 參與光合作用；能與陽離子保持電荷平衡,和維持細(xì)胞的滲透壓。鎳是大多數(shù)植物的必需元素。缺Ni尿素會(huì)發(fā)生積累而對(duì)植物產(chǎn)生毒害。 擴(kuò)散作用:分子或離子沿著化學(xué)勢或電化學(xué)勢梯度轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。 類型：載體學(xué)說、離子通道學(xué)說二、 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸（一）、吸收部位：葉片，根系（二）、根系吸收礦質(zhì)的特點(diǎn)：；；、積累作用需要消耗能量 存在基因型差異（三）、根系吸收礦質(zhì)的過程：離子交換，接觸交換：質(zhì)外體途徑，共質(zhì)體途徑四）、影響根系吸收礦質(zhì)的因素 5. 離子的相互作用 （五）、葉片對(duì)礦質(zhì)的吸收 根外營養(yǎng) 植物除了根部吸收礦質(zhì)元素外，地上部分主要是通過葉片吸收礦質(zhì)營養(yǎng)的過程。 有氧呼吸(aerobic respiration)指生活細(xì)胞利用分子氧將體內(nèi)的某些有機(jī)物質(zhì)徹底氧化分解, 形成CO2和H2O,同時(shí)釋放能量的過程。第二節(jié) 呼吸代謝的生化途徑 一、糖酵解：糖酵解(glycolysis)是指在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)所發(fā)生的、將葡萄糖降解為丙酮酸并釋放能量的過程，簡稱EMP途徑。對(duì)于厭氧生物來說,糖酵解是糖分解和獲取能量的主要方式。 在無氧條件下, 丙酮酸被NADH+H+直接還原為乳酸的過程 。 （2）從物質(zhì)代謝來看,TCA循環(huán)中有許多重要中間產(chǎn)物與體內(nèi)其他代謝過程密切相連, 相互轉(zhuǎn)變。簡稱PPP或HMP。 (2)該途徑中生成的大量NADPH可做為主要供氫體,在脂肪酸、固醇等的生物合成、氨的同化中起重要作用。第三節(jié) 電子傳遞與氧化磷酸化 一、呼吸鏈的概念和組成 呼吸鏈(respiratory chain),是指按一定順序排列相互銜接的傳遞氫或電子到分子氧的一系列傳遞體的總軌道 呼吸鏈中五種酶復(fù)合體 (1)復(fù)合體Ⅰ(NADH:泛醌氧化還原酶) (2)復(fù)合體Ⅱ(琥珀酸:泛醌氧化還原酶) (3)復(fù)合體Ⅲ(UQH2 :細(xì)胞色素C氧化還原酶) (4)復(fù)合體Ⅳ(Cytc:細(xì)胞色素氧化酶) (5)復(fù)合體Ⅴ(ATP合成酶)二、氧化磷酸化1. 磷酸化的概念 生物氧化過程中釋放的自由能,促使ADP形成ATP,稱為磷酸化作用。 (2)呼吸鏈的復(fù)合體中遞氫體有質(zhì)子泵作用,它可以將H+從線粒體內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)泵至外側(cè), 在內(nèi)膜兩側(cè)建立起質(zhì)子濃度梯度和電位梯度。如2，4二硝基苯酚(DNP)。 1mol葡萄糖經(jīng)EMPTCA呼吸鏈徹底氧化后共生成36mol ATP 。 同時(shí)也通過呼吸作用把有機(jī)