1、植物生理與人類生活1. 植物生理與人類生活導讀2. 植物水分生理、礦質營養與人類生活3. 植物光合作用與人類生活4. 植物呼吸作用與人類生活5. 植物生長發育與人類生活6. 植物逆境生理與人類生活一植物生理與人類生活導讀三個問題：植物生理對人類生活特別重要？植物生理有哪些特點？怎樣利用植物生理知識為人類生活服務？人類生活處處離不開植物 植物生活的道理光合作用給人類生產基本的食物、能源和各種資源，釋放出人類生存必需的氧氣，美化和改善人類生存環境。包括：細胞、代謝、生長發育、逆境生理，是物質轉化、能量轉換、形態建成和信息傳遞等植物生命活動的綜合反應物質與能量代謝來看：物質與細胞代謝：水分的吸收、運

2、輸與散矢礦質元素的吸收、同化與利用光合作用呼吸作用有機物的轉化、運輸與分配植物激素等生長發育與形態建成：植物從種子開始，萌發 產生根芽 形成器官 再逐步生長成為植株植株成熟后，開花結實 又再次形成種子信息傳遞與傳導感受外界的光照、溫度、干濕，會導致植物體內發生一些反應 植物內部各器官、細胞間甚至內部也頻繁進行信息的傳遞植物與環境的相互作用復雜多變的環境中，對不同環境的變化作出響應，都是從“感知”環境條件的物理或化學信號開始的，有利，加速，逆境，抵抗植物生理有哪些特點？1.植物的細胞有細胞壁，變形與運動受限細胞壁，細胞膜，葉綠體，細胞核、液泡、細胞質（與動物差別）2.植物的生長沒有定限。細胞、組

3、織和器官可以新生、再生或更新，不斷生長（韭菜）植物細胞數目增加、體積擴大而導致植物體積和重量的增加新器官的不斷出現帶來的一系列肉眼可見的形態變化3.植物為自養生物無機二氧化碳和水，在陽光下通過光合作用產生所需食物（有機物質）4、植物沒有專門的呼吸系統葉子放大很多小氣孔，多條呼吸途徑，適應多變環境5.激素種類不同生長素赤霉素細胞分裂素脫落酸乙烯（氣體）6.植物抵抗逆境的反應機制耐受 耐逆植物生理知識為人類生活服務1、 農林生產淡水資源越來越少，合理灌溉合理施肥，知道需要什么元素，通過施肥對比實驗，溝施葉施 配方肥無土栽培 水溶液配制無機養料通氣水果催熟 乙烯 催熟劑 乙烯利液體插枝生根 種子繁殖

4、優良品質變異，保持原有品質，枝條埋土，產生根系，生長素促進插條生根。調節開花 植物開花后養料轉移到花里，甘蔗開花莖稈沒多少糖 晚上增加光照，火龍果夜間補光，提早開花 菊花 秋天日照時間越來越短，夏天遮光處理縮短光照可以開花引種和育種 引：開花受光照和溫度控制 育：加速育種世代組織培養 每個細胞含有植物全套的遺傳信息（細胞全能性）人類控制下無菌生長，大量繁殖植株2、 工業生產農資：啤酒生長：赤霉素促進淀粉酶活性的作用提高大麥淀粉糖化效率以增加啤酒產量生物質能源產生酒精生物探礦 銅草、石松（鋁） 錦葵（鎳）紫花苜宿（錫）3、 日常生活食品儲藏與加工：曬干，種子脫離母體，本身進行著呼吸作用，不斷消耗

5、有機物 控制某一個元素， 11%以下 低溫儲藏呼吸作用受到控制切花的保鮮：環境指示：污染敏感，變顏色或死亡4、 醫藥保健人參種子休眠期長 青蒿素防治癌癥功能性產品5、 保護和美化環境人類生產和植被破壞，調節碳氧平衡吸收粉塵陰生植物。吸收有害氣體，高效解毒器減滅有害微生物減弱和吸收聲波生物修復 重金屬地香根草6、 外太空和海洋開發宏觀上：海洋植物生產，外太空開發微觀上：光合作用機理研究：水的光解，人工模擬，光合基因的轉導二、2.植物水分生理、礦質營養與人類生活三問題：為什么說“有收無收在于水”為什么說“收多收少在于肥”怎樣利用植物水分生理和礦質營養知識為人類生活服務1. 水是生命之源，（一） 植

6、物體內的含水量以及水分的存在狀態1. 不同種類植物的含水量不同2. 同一植株中不同器官和組織含水量不同3. 同一器官和組織在不同的生育期含水量也不同例如蓮含水量90%，苔蘚6% 根60-90%，種子10-14%植物體內多數是親水物質，對水分子產生親和，防止水分子的自由運動自由水，束縛水，親水膠粒植物體內自由水參與各種代謝活動，束縛水不參與代謝活動自由水/約束水比值高，植物代謝強度大，低，抗逆性強（二） 水分對植物的生理作用水是重要的組成成分水是植物有機質合成原料和反應媒介（光合作用）水是植物體內多種物質的溶劑和運輸載體（橡膠樹割膠應用水分帶著膠質有機物在體內運轉水分蒸騰降低植物體溫相當人出汗，

7、降低體溫水分可調節植物運動（含羞草）植物體細胞吸收大量水分有膨脹的力量，含羞草受觸碰，原先靠細胞里水的張力保持姿態，受到機械振動時，暫時性失水壓力釋放，小葉閉合宏觀上看，大面積的森林通過蒸騰作用的失水可以調節整個大氣濕度，熱帶雨林雨水特別多，也是因為那大片森林在不斷蒸騰水分，到一定程度會形成雨水降下來增加大氣濕度，同時改善土壤表面和大氣中的溫度植物吸收水分和水分丟失是非常有趣的過程。土壤獲得水，運輸到“高處”土壤-植物體-大氣吸收方式：吸脹吸水（由原生質、細胞壁等親水物質引起的吸水膨脹，吸脹能力蛋白質淀粉纖維素） 植物根吸收水分膨脹撞開石頭滲透吸水（親水物質累積，細胞膜防止其外流，跟外界水分產

8、生隔膜，實際上細胞膜對水分可以自由通過，外面的水會順滲透濃度的方向朝植物體內運輸）海邊紅樹林根系長在海水，植物體內有機質含量更高，水分吸收會產生更強的滲透吸力。水分散失：液態，通過吐水夏日清晨或清晨活植物的葉緣葉尖有晶瑩水珠透過來，根部吸水往上運送，根壓。汽態：蒸騰作用功能：水分吸收與運轉的主要動力-是水分散失的主要形式，水分往上的蒸騰拉力促進木質部汁液中物質的運輸蒸騰引發的流動，往地上部運輸降低葉片的溫度陽光給能量和熱，會烤干枯，散失水分保持了葉表的溫度加強植物與外界的氣體交換氣孔開放所以二氧化碳進來合成有機物質，氧氣放出來。植物體內水勢的變化同一植株中，地上器官水勢比根系水勢低，植物同一葉

9、片，距主脈越遠的部位水勢越低。植物體內親水物質作用，分子內能降低，土壤水分子內能高，空氣中水分子能量最低就從植物體表奪走水分。水分子能量差異不斷傳遞。，高能量傳向低能量。2.為什么說“有收無收在于水”為什么說“收多收少在于肥”肥料，植物生長必需的元素，缺乏，植物不能完成生活史，表現出一定病癥，用其他元素還不能進行恢復。植物必需元素19種大量元素（10）碳 氫 氧 氮 磷 鉀 硫 鈣 鎂 硅微量元素（9）鐵 錳 銅 鋅 鉬 硼 氯 鎳 鈉 除紅色都是礦質元素氮磷鉀為肥料三要素有益元素：鋁 鈷 硒 釩 稀土元素有毒元素：汞 鉛 鎢 鉻植物必需元素的生理功能細胞結構物質的組成部分：氮，磷 硫 鈣等植

10、物生命活動的調節者，參與酶的活動如鉀 鐵 鋅 銅作為電化學平衡的介質，即離子濃度平衡、膠體穩定和電荷中和等作為細胞信號轉導信使，特別是鈣，二價離子鈣，是信號傳導中間的第二信使作為滲透調節物質調節細胞的膨壓，除親水物質還依賴像鉀，氯離子缺氮矮小發黃缺磷矮小葉片暗紅色，紫紅色缺鉀。芯部枯萎 作物營養元素缺乏檢索簡表作物施肥的規律：A不同作物小麥棉花多氮，多磷 鉀煙草馬鈴薯需鉀較多，水稻需硅較多，油菜需硼較多豆科茄科需鈣較多，油料作物需鎂較多B不同生育期營養最大效率期，是生殖生長時期從花朵發育到成花到結成果實，最后果實成熟，種子成熟，對肥料需求最大油菜開花期硼，缺則花兒不實玉米生長早期，較多肥料提高

11、產量與品質怎樣利用植物水分生理和礦質營養知識為人類生活服務水肥知識后，（一） 合理灌溉（看天看地看植物）1. 作物需水規律A不同種類，同一作物不同生長發育時期需水量不同B作物水分臨界期：植物對水分不足特別敏感時期以種子為收獲對象，為生殖器官形成和發育時期；以營養器官為收獲對象，在營養生長最旺盛時期。2. 土壤墑情（含水量）多數植物60-80%，低于50%長不好，水太多氣太少，無氧3. 形態變化幼芽萎蔫，莖葉細胞生長緩慢為暗紅色，生長速率下降都是缺水表現。灌溉方式影響水分利用效率漫灌 溝灌 噴灌 滴灌 暗灌（二） 合理施肥1. 合理施肥的三個指標A 土壤：PH、土壤溶液濃度等，有飽和效應，太高造

12、成燒苗B形態指標：長勢、長相、葉色C生理指標：營養元素、酰胺、酶活性2. 增強肥效的措施適當灌溉，適當深耕，改善光照條件，控制微生物的有害轉化，改善施肥方式（普通施肥對比實驗、溝施、葉面施肥、配方施肥）3.設施農業（水肥清楚后）地面種植與立體種植結合，大幅度提高作物產量與品質（三） 健康生活灶心土1. 從植物中獲得人體所需水分2. 從植物中獲得人體所需礦質元素三植物光合作用與人類生活三個問題:衣食住行離不開光合作用食：糧食衣：棉花，化纖衣-石油，早先植物光合作用的產物?。航ㄖ牧闲校喝剂瞎夂献饔迷鯓舆M行怎樣利用植物光合知識為人類生活服務(一) 植物的光合作用photosynthesis綠色植物

13、吸收光能，把二氧化碳和水同化成有機物同時釋放氧氣的過程特點：水被氧化成分子態氧二氧化碳被還原成糖完成光能到化學能的轉變重要性：無機物轉變成有機物地球上自養植物每年同化固定的碳素約為7*1010-12*1010噸，合成5*1011噸有機物，60%是陸生植物同化，余下是浮游植物同化蓄積太陽能綠色植物每年同化碳所儲藏的總能量約為全球能源消耗總量的10倍，石油，煤炭煤炭，天然氣等維持大氣中氧氣和二氧化碳平衡每年吸收二氧化碳同時釋放氧氣5.35*1011噸，大氣中氧氣含量穩定在21%整個植物的光合作用是地球上一切生命的存在繁榮和發展的源泉（二）怎樣進行的三個步驟：原初反應-光能的吸收傳遞和轉換為電能過程

14、葉綠體色素捕獲光能葉綠素（a，b）大于 類胡蘿卜素（胡蘿卜素，葉黃素）四種吸收光能，不溶于水小葉紅松紅色，另外還有花青素，隨植物體內細胞液PH值顯現不同顏色，不參與光合作用衰老葉黃色：葉綠素分解快，尤其秋天穩定低，類胡蘿卜素分解慢，花青素也顯現就五顏六色。葉綠素a，b分子結構是復雜的環狀頭部加上一個長長的碳氫長鏈尾巴，頭部中間一個鎂很多氮，頭部吸收光能，尾部不溶于水。鎂用氫離子銅離子和鋅離子置換有不同效果氫離子置換：泡菜，酸處理葉片，置換其中的鎂，形成褐色的去鎂葉綠素，看到植物標本長期綠色不變，銅代葉綠素電子傳遞和光合磷酸化：電能轉變為活躍化學能的過程（ATP,NADPH）光的水解和光能轉換利用太陽光能，水分解為氫和氧，不是氫氣形式放出來，而是電子和質子方式，然后用來還原二氧化碳形成有機物碳同化：活躍化學能轉變為穩定化學能的過程有機物合成前面兩個階段貯存的太陽光能將二氧化碳同化為有機物，葡萄糖，蔗糖等影響光合作用的因素 植物因素：遺傳、生育時期 環境因素：光照 溫度 水分 氣體 營養元素