【正文】 充分說明了一定長度的連續(xù)暗期在花誘導(dǎo)中的重要性。一年生的冬性禾谷類作物、二年生的植物如甜菜、蘿卜和大白菜以及某些多年生草本植物如牧草，都有春化現(xiàn)象。（2）乳酸發(fā)酵：是某些微生物，如乳酸菌的無氧吸吸過程。一個NADH＋H＋分子經(jīng)過電子傳遞鏈后，可積累6個質(zhì)子，因而共可生成3個ATP分子；而一個 FADH2分子經(jīng)過電子傳遞鏈后，只積累4個質(zhì)子，因而只可以生成2個ATP分子。在這一反應(yīng)過程中，一個NAD＋還原為NADH＋H＋。檸檬酸是一種三羧酸，所以這一循環(huán)又稱為三羧酸循環(huán)（簡稱為TCA循環(huán)）。2個PGALd氧化，脫下2個已同時放出能（－），H由輔酶NAD＋（電子受體）接受而成為還原態(tài)的NADH＋H＋；產(chǎn)生的一部分能則貯存于高能磷酸鍵中，即PGALd分子從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的無機(jī)磷酸鹽（Pi）中吸收一個磷酸，生成1，3–二磷酸甘油酸（DPGA）。呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。所以C4途徑是在 CO2濃度低時獲取CO2的一種途徑。（2）C4途徑：有些起源于熱帶的植物，如甘蔗、玉米、高梁等，除了和其他植物一樣具有C3途徑外，還有一條固定CO2的途徑和C3途徑聯(lián)系在一起。因此有人把ATP和NADPH＋H＋稱為還原力或同化力。PSⅠ的光反應(yīng)是長波光反應(yīng)，其主要特征是NADP＋的還原，其作用中心是P700。光合作用中心至少包括一個光能轉(zhuǎn)換色素分子（P）、一個原初電子受體（A）和一個原初電子供體（D），才能導(dǎo)致電荷分離，將光能轉(zhuǎn)換為電能，并且累積起來。金屬離子都以離子狀態(tài)運輸。（2）單鹽毒害和離子對抗如果將植物培養(yǎng)在只含一種金屬離子的溶液中，即使這種離子是植物生長發(fā)育所必需的，如K＋，而且在培養(yǎng)液中的濃度很低，植物也不能正常生活，不久即受害而死。由于R－不能向細(xì)胞外擴(kuò)散，使得細(xì)胞內(nèi)的K＋被保留在細(xì)胞內(nèi)。所以蒸騰拉力是根系吸水和水分沿導(dǎo)管或管胞上升的主要動力。水分和溶質(zhì)可以在其中自由擴(kuò)散。當(dāng)ψw低于外界溶液時，細(xì)胞即可吸水。植物細(xì)胞以滲透吸水為主，吸水的動力來自細(xì)胞內(nèi)外的水勢之差，那么，植物細(xì)胞的水勢又該如何計算呢？成熟的植物細(xì)胞中央有大的液泡，其內(nèi)充滿著具有一定滲透勢的溶液，所以滲透勢肯定是細(xì)胞水勢的組成之一，它是由于液泡中溶質(zhì)的存在而使細(xì)胞水勢的降低值。在20℃、105Pa下，＋＝。所以化學(xué)勢就是指物質(zhì)分子能夠用于做功的能量的度量?；瘜W(xué)勢用μ來表示，單位是耳格／摩爾或達(dá)因水勢的大小能夠指示水分發(fā)生反應(yīng)或產(chǎn)生運動的方向和限度，并且與化學(xué)勢所指示的完全相同，無論在植物體外還是在植物體內(nèi)，水分總是順著水勢梯度由高水勢流向低水勢區(qū)。這個由于壓力的存在而使細(xì)胞水勢的增加值就稱為壓力勢，用ψp表示。因此，在產(chǎn)生張力時，細(xì)胞的水勢將變得比ψs更負(fù)。滲透理論認(rèn)為：土壤中含有豐富的離子，在質(zhì)外體的外部（皮層），離子隨土壤溶液進(jìn)入質(zhì)外體直至內(nèi)皮層，溶液中的離子可被活細(xì)胞主動吸收，即由質(zhì)外體進(jìn)入共質(zhì)體。（二）礦質(zhì)元素的吸收和運輸1．植物細(xì)胞對礦質(zhì)元素的吸收植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的方式有三種：被動吸收、主動吸收和胞飲作用。這種物質(zhì)轉(zhuǎn)運有兩個特點：①需要消耗呼吸作用所提供的能量，且被轉(zhuǎn)運的離子或分子數(shù)量與所消耗的能之間有一定的量的關(guān)系；②轉(zhuǎn)運的速度超過擴(kuò)散的速度；當(dāng)轉(zhuǎn)運達(dá)到最終的穩(wěn)衡狀態(tài)時，膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度不相等。也就是說，這種溶液既能保證植株有良好的充足的礦質(zhì)營養(yǎng)，又對植物無毒害效應(yīng)，這種溶液就稱為平衡溶液。這類元素在植物體內(nèi)的分布特點是器官越老含量越高。高等植物最終的電子供體是水，最終的電子受體是NADP＋。光合鏈中的電子傳遞體是質(zhì)體醌（PQ）、細(xì)胞色素b55Cytf和質(zhì)體藍(lán)素（PC）等。其他兩種不夠普遍，而且只能起固定、轉(zhuǎn)運CO2的作用，單獨不能形成淀粉等產(chǎn)物，所固定的CO2在植物體內(nèi)再次釋放出來，參與卡爾文循環(huán)。圍繞著維管束鞘細(xì)胞周圍的排列整齊致密的葉肉細(xì)胞中的葉綠體，具有發(fā)達(dá)的基粒構(gòu)造，而維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中卻只有很少的基粒，而有很多大的卵形淀粉粒。4．光呼吸光呼吸是指綠色植物只在光照條件下才能吸收氧氣，放出CO2的過程。包括一系列反應(yīng)，都是在細(xì)胞質(zhì)中發(fā)生的，不需要氧，每一步反應(yīng)都有特定的酶催化。以上是糖酵解的第二階段，這一階段共產(chǎn)生了4個ATP。TCA過程中發(fā)生的主要事件的順序為：① 乙酰CoA與草酰乙酸結(jié)合，生成六碳的檸檬酸，釋放CoA。（3）電子傳遞系統(tǒng)和氧化磷酸化葡萄糖經(jīng)過糖酵解和檸檬酸循環(huán)而全部被氧化，氧化所產(chǎn)生的能量一部分儲存在ATP中，一部分還保留在NADH和FADH2中。于是胞質(zhì)內(nèi)的NADH＋H＋便間接地形成了線粒體基質(zhì)內(nèi)的FADH2，后者通過呼吸鏈產(chǎn)生ATP，每1分子FADH2可產(chǎn)生2分子ATP。糖酵解是厭氧過程，但不是專性的，在有氧及無氧條件下均能進(jìn)行。對光周期反應(yīng)敏感的植物，如蒼耳，只要有一片葉子、甚至半片葉子獲得所需要的光周期即能使植物開花。當(dāng)Pfr與某些物質(zhì)形成復(fù)合物后，則引起成花刺激物的合成?？梢赃@樣講，在光周期誘導(dǎo)中實際上是長夜誘導(dǎo)短日植物開花，抑制長日植物開花。（五）植物的成花生理1．春化作用低溫對植物成花的促進(jìn)作用稱為春化作用。每1分子NADH進(jìn)入線粒體內(nèi)膜的呼吸鏈氧化可產(chǎn)生3分子ATP。所以這里的ATP的形成是發(fā)生在線粒體內(nèi)膜上。這也是底物水平磷酸化的過程。丙酮酸在進(jìn)入三羧酸循環(huán)之前，先要氧化脫羧，與輔酶A結(jié)合成為活化的乙酸輔酶A（簡寫為乙酸CoA）。反應(yīng)至此，消耗了2個ATP分子，經(jīng)過一系列酶的催化一個葡萄糖分子形成一個果糖一1，6–二磷酸分子。乙醇酸來自葉綠體，葉綠體中的RuBP羧化酶既是羧化酶，催化CO2與RuBP結(jié)合，又是加氧酶，催化O2與RuBP結(jié)合。丙酮酸再回到葉肉細(xì)胞中，被轉(zhuǎn)變?yōu)镻EP，繼續(xù)固定CO2。這一循環(huán)的總賬是：循環(huán)3次，固定3個CO2分子，生成6個PGALd，其中1個PGALd用來合成葡萄糖或其他糖類，這1個PGALd才是本循環(huán)的凈收入，其余5個PGALd則用來產(chǎn)生3個分子的RuBP以保證再循環(huán)。在這個過程中，電子傳遞不回到原來的起點，是一個開放的通路，故稱非循環(huán)式光合磷酸化。2．電子傳遞和光合磷酸化作用中心色素分子被激發(fā)后，把電子傳遞給原初電子受體，轉(zhuǎn)為電能，再通過水的光解和光合磷酸化，經(jīng)過一系列電子傳遞體的傳遞，最后形成ATP和NADPH＋H＋，從而將電能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能，并把化學(xué)能貯藏于這兩種物質(zhì)之中。根據(jù)其功能來區(qū)分，葉綠體片層結(jié)構(gòu)上的色素又可區(qū)別為兩種：一種是作用中心色素，少數(shù)特殊狀態(tài)的葉綠素a分子屬于此類，它具有光化學(xué)活性，既是光能的“捕捉器”，又是光能的“轉(zhuǎn)換器”（把光能轉(zhuǎn)換為電動勢）；另一種是聚光色素，沒有光化學(xué)活性，只有收集和傳遞光能的作用，能把光能聚集起來，傳到作用中心色素，絕大多數(shù)色素（包括大部分葉綠素a和全部葉綠素b、β胡蘿卜素、葉黃素、藻紅蛋白和藻藍(lán)蛋白）都屬于聚光色素。3．礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸根部吸收的礦質(zhì)元素，有一部分留在根內(nèi)，大部分運輸?shù)街参矬w的其他部分。這種選擇性吸收不僅表現(xiàn)在對不同的鹽分吸收量不同，而且對同一鹽的陽離子和陰離子吸收量也不相同。②杜南平衡：杜南平衡是一種特殊的積累離子的現(xiàn)象。由于蒸騰，靠近氣孔下腔的葉肉細(xì)胞含水量減少。為更好地理解這個理論，必須首先了解植物體的結(jié)構(gòu)。從作用效果看，ψs和ψm是使水分由細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)流的力量；ψp則是使水分由胞內(nèi)向外滲的力量；就是說ψs和ψm的符號與ψp的符號相反，ψs和ψm為負(fù)，而ψp為正。這樣我們就有充分的理由將細(xì)胞的整個原生質(zhì)體（原生質(zhì)膜、液泡膜和中質(zhì)）看做是一個分別透性膜。盡管純水的化學(xué)勢的絕對值也不易測定，但人們可以規(guī)定一個值來作為純水的化學(xué)勢，其他溶液的水的化學(xué)勢就通過與純水的化學(xué)勢的值進(jìn)行比較而得到。植物生理教案( 高中生物奧賽輔導(dǎo)站) 第三章 植物生理 一、競賽中涉及的問題 根據(jù)最新國際生物學(xué)奧林匹克競賽（IBO）綱要和全國中學(xué)生生物學(xué)競賽大綱（試行）要求，有關(guān)植物生理學(xué)的內(nèi)容主要包括：水分、礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收和運輸；光合作用；呼吸作用；蒸騰作用；生長和發(fā)育，激素；生殖。我們通常所說的水的化學(xué)勢實際上是一個差值，是系統(tǒng)中水的化學(xué)勢與0℃、105 Pa下純水的化學(xué)勢之差。而且原生質(zhì)膜和液泡膜之間的中質(zhì)也并非是任何物質(zhì)都容易透過的結(jié)構(gòu)。一個典型的植物細(xì)胞的水勢應(yīng)由三部分組成，即ψw＝ψs＋ψp＋ψm。那么，根壓和蒸騰拉力是怎樣產(chǎn)生的呢？關(guān)于根壓產(chǎn)生的