000 绪论.ppt

《000 绪论.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《000 绪论.ppt（25页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、绪论,一、植物生理学的定义与内容,二、植物生理学的产生与发展,三、植物生理学的展望,一、植物生理学的定义与内容,研究植物生命活动规律、揭示植物生命现象本质的科学。,(一)plantphysiology,定义:,生理,生活的道理,一、植物生理学的定义与内容,(二)植物生理学的内容1.生长发育与形态建成2.物质代谢与能量转化3.信息传递和信号转导,(二)植物生理学的内容,1生长发育与形态建成生长发育（growthanddevelopment）是植物生命活动的外在表现，它主要包括了两个方面：一是由于细胞数目的增加、细胞体积的扩大而导致的植物体积和重量的增加；二是由于新器官的不断出现带来的一系列肉眼可

2、见的形态变化，即形态建成(morphogenesis），包括从种子萌发，根、茎、叶的生长，直到开花、结实、衰老、死亡的全过程。人类对植物生命活动的认识正是从对其生长发育的观察和描述开始的，所谓“春华秋实”，“春发、夏长、秋收、冬藏”等等，便是人类对植物生长发育规律直观认识的写照。,(二)植物生理学的内容,2物质代谢与能量转化在植物形态变化的背后，是肉眼难以观察到的物质和能量转化过程，而物质转化与能量转化又紧密联系，构成统一的整体，统称为代谢(metabolism)。,(二)植物生理学的内容,2物质代谢与能量转化植物的代谢活动包括水分的吸收、运输与散失；矿质营养的吸收、同化与利用；光合作用；呼吸

3、作用；有机物的转化、运输与分配等方面。代谢过程归根结底是运行于植物体内的一系列生物化学和生物物理的变化，而生长发育则是代谢作用的综合表现和最终结果。代谢作用是生命的基础，代谢一旦停止，生命也就不复存在，生长发育更无从谈起。某些代谢环节如果发生重大变化或遭到破坏，也必然会影响到生长发育。如有的植物由于合成赤霉素的某些基因缺失，赤霉素合成发生障碍，因而茎不能正常生长，变为“矮生型”；又如苹果树缺少微量元素锌，便会影响生长素的生物合成，使新生叶不能展开，发生“小叶病”。,(二)植物生理学的内容,3信息传递和信号转导信息传递（messagetransportation）和信号转导（signaltran

4、sduction）是植物生命活动的另一个重要方面。如：进入秋季，夜长增加，这个物理信号如果被一年生短日植物的叶片所感受，便会在远离叶片的茎顶端分生组织开始一系列成花的生理准备,直至花芽形成和开花;而多年生落叶树木的叶片，则会在夜长增加的这一物理信号诱导下发生叶柄离层的形成和脱落、枝条进入休眠状态等一系列生理反应。,各种外部信号影响植物的生长发育,二、植物生理学的产生和发展,第一阶段：植物生理学的孕育阶段第二阶段：植物生理学诞生与成长的阶段第三阶段：植物生理学发展、分化与壮大阶段,二、植物生理学的产生和发展,第一阶段：植物生理学的孕育阶段这一阶段从1627年荷兰人凡海尔蒙（J.B.vanHelm

5、ont）做柳枝实验开始，直到19世纪40年代德国化学家李比希（J.vonLiebig）创立植物矿质营养(mineralnutrient)学说为止，共经历了200多年的时间。,二、植物生理学的产生和发展,第二阶段：植物生理学诞生与成长的阶段这一阶段从1840年李比希矿质营养学说的建立到19世纪末德国植物生理学家萨克斯(J.Sachs)和他的学生费弗尔(W.Pfeffer)所著的两部植物生理学专著问世为止，经过了约半个世纪的时间。,萨克斯，J.vonJuliusvon费弗尔（W.Pfeffer）Sachs(18321897),二、植物生理学的产生和发展,至19世纪末20世纪初，萨克斯和费弗尔在全面

6、总结了植物生理学以往的研究成果的基础上，分别写成了植物生理学讲义(J.Sachs,1882)和三卷本的专著植物生理学(W.Pfeffer,1897),成为影响达数十年之久的植物生理学经典著作和植物生理学发展史中的重要里程碑。这两部著作的问世，意味着植物生理学终于从它的母体植物学中脱胎而出，独立成为一门新兴的学科。,二、植物生理学的产生和发展,第三阶段：植物生理学发展、分化与壮大阶段20世纪是科学技术突飞猛进的世纪，也是植物生理学快速壮大发展的世纪。20世纪以来，特别是50年代以来，植物生理学的研究在微观、个体和宏观三个层次上都发生了巨大的变化，获得了许多重大突破。微观方面，通过对生物膜结构与功

7、能的研究，提出并确定了膜的“流动镶嵌”模型：以类脂为主要成分构成的双层膜上镶嵌着各种功能蛋白，执行着诸如电子传递、能量转换、离子吸收、信号转导等重要生理功能。,二、植物生理学的产生和发展,在光合作用研究中,卡尔文(M.Calvin)于50年代揭示了光合作用中CO2同化的历程,提出了卡尔文循环，即“光合碳循环”；60年代以后，又陆续发现了C4类型、景天科酸代谢(CAM)和光呼吸作用；由于快速荧光光谱技术和激光技术的应用,将光合作用原初反应研究的时间跨度从毫秒级(ms,10-3s)一直缩短为皮秒(ps,10-12s)和飞秒(fs,10-15s)级；在空间跨度上，电子显微镜、X-射线衍射及核磁共振技

8、术的应用，使人们的视野逐步从细胞水平深入到亚细胞水平，进而深入到生物膜和生物大分子空间三维结构的水平，分辨率达到1010m(1/10nm)级，弄清了光合膜上许多功能性色素蛋白复合体的三维立体结构，将结构与功能的研究推向了微观世界。,卡尔文及其同事用来研究光合藻类CO2固定的仪器装置,二、植物生理学的产生和发展,在植物生长发育生理方面，成功地使植物组织、细胞和原生质体在离体培养条件下通过脱分化和再分化成长为新的植物个体。这一成就的重大意义不但在于证明了植物细胞的“全能性”，而且为植物细胞工程和基因工程的大力发展创造了条件。自40年代至50年代末相继发现了植物光周期现象和控制光周期现象的色素蛋白复

9、合体光敏色素(phytochrome)，目前已知受光敏色素控制的生理过程不下几十种。,二、植物生理学的产生和发展,关于植物生长物质的研究，从30年代首次确定生长素的分子结构以来，已陆续确定了5种公认的植物激素和10余种内源生长物质，植物激素的测定方法则由最初的生物鉴定法发展到现在的高效液相色谱技术(HPLC)和酶联免疫技术(ELISA)，灵敏度大为提高。,GA处理显著促进植株茎的伸长生长,二、植物生理学的产生和发展,我国植物生理学研究起步较晚，发展又缓慢。钱崇澍（1883-1965）1917年在国际刊物上公开发表“钡，锶及铈对水绵的特殊作用”论文，他是我国植物生理学的启业人。李继侗（1892-

10、1961）、罗宗洛（1899-1978）和汤佩松（1903-2001）等先后回国，在大学任教，建立实验室，进行科学研究，为我国的植物生理学奠定了基础,他们三人是我国植物生理学的奠基人。殷宏章等的作物群体生理研究，沈允钢等证明光合磷酸化中高能态存在的研究，汤佩松等首先提出呼吸的多条途径的论证，娄成后等深入研究细胞原生质的胞间运转，等等。这些研究在国际上都是较早发现或提出的。近年来，组织培养和细胞培养研究迅速开展，特别在花药和花粉培养、单倍体育种方面做了大量工作，成绩显著。,三、植物生理学的展望,近二、三十年，植物生理学的发展有4大特点：1研究层次越来越宽广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、植物生理学的展望,当前我国植物生理学在国民经济建设中的主要任务:1深入基础理论研究2大力开展应用基础研究和应用研究,