植物生理学是研究植物生命活动规律的科学,涵盖了植物对环境的适应机制、能量转化、物质代谢等多个方面。以下是对复习资料中关键知识点的详细解释:
1. **杜衡**:杜衡是一种理论上的平衡状态,指的是细胞内可扩散的正负离子浓度乘积与细胞外相等时的状态,它反映了细胞内外离子平衡的情况。
2. **水势**:水势是衡量水中化学势的一个参数,表示每偏摩尔体积水的化学势与纯水化学势的差值。纯水的水势为0,负值表示水会流向该系统,正值则相反。
3. **渗透作用**:当两个由半透膜隔开的系统之间存在水势差时,水分会从高水势侧流向低水势侧,这一过程称为渗透作用。
4. **蒸腾作用**:植物通过叶子等表面将水分以气态形式散发到大气中的过程,是植物水分平衡的重要组成部分。
5. **光合作用**:绿色植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物质,并释放氧气的过程,是地球上生命能量的主要来源。
6. **呼吸作用**:植物所有活细胞分解有机物质并释放能量的过程,分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸需要氧气,产生二氧化碳和水;无氧呼吸则在没有氧气的条件下进行,产物通常是酒精或乳酸。
7. **蒸腾速率**和**呼吸速率**:蒸腾速率是指单位时间内单位叶面积的蒸腾水量;呼吸速率则是指单位时间内单位鲜重或干重植物组织的氧气消耗或二氧化碳释放量。
8. **诱导酶**:在特定外部刺激下,植物体内原本不存在的酶得以生成,这有助于植物对环境变化的适应。
9. **植物激素**:植物体内合成的微量有机物质,对生长发育有显著影响,如生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
10. **种子休眠**:种子在适宜条件下仍不萌发的现象,可能是种子自身结构或化学物质限制了萌发。
11. **向性运动**:植物对光、重力等环境信号的定向生长反应,如向光性和向地性。
12. **水分在植物生命活动中的作用**:包括构成细胞原生质、参与代谢反应、作为溶剂、维持植物形态以及影响生命活动的物理化学性质。
13. **水势的组成**:水势包括细胞水势、衬质势、渗透势和压力势,它们之间的关系是ψw = ψm + ψπ + ψp。
14. **植物细胞吸水方式**:包括代性吸水、渗透性吸水和吸胀性吸水。
15. **根系吸水**:根尖的幼嫩部分,尤其是根毛区,是主要的吸水部位。吸水动力分为主动吸水(根压)和被动吸水(蒸腾拉力)。
16. **蒸腾作用的意义**:提供水分吸收和运输动力、促进物质运输、降低叶片温度和利于气体交换。
17. **气孔特点**:气孔数量多但面积小,保卫细胞体积小且细胞壁不均匀加厚,控制气体进出。
18. **小孔扩散原理**:水分子通过小孔扩散速率与其周长成正比,而非面积。
19. **降低蒸腾途径**:减少蒸腾面积、降低蒸腾速率(如遮荫、提高湿度)以及使用抗蒸腾剂。
20. **植物必需元素**:共有17种,包括大量元素和微量元素,它们在植物生长发育中起着至关重要的作用。
21. **元素缺乏症状**:移动性强的元素如N、P、K、Mg、Zn,其缺乏症状首先表现在老器官;移动性弱的元素如Ca、B、Cu、Mn、Fe、S,缺乏症状先出现在幼嫩器官。
22. **植物必需元素的标准**:这些元素直接影响植物生长发育,不能被其他元素替代,且其功能是直接的。
以上是植物生理学复习资料中涉及的关键概念和原理,它们构成了理解植物生命活动的基础。学习这些知识点有助于深入理解植物如何在生物和非生物环境中生存和繁衍。