植物生理学概述.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,植物生理学概述,植物生理学概述,第1页,绪论,植物生理学定义、内容和任务,植物生理学产生和发展,植物生理学展望,植物生理学概述,第2页,植物生理学定义、内容和任务,定义：,植物生理学（,plant physiology,）是研究植物生命活动规律科学。植物生命活动主要包含：植物水分代谢、矿质代谢、光合作用、呼吸作用、中间物质代谢，以及在此基础上种子萌发、营养器官生长和生殖器官形成及开花、传粉、受精、果实和种子成熟等生长发育过程。,植物生理学概述,第3页,植物生理学主要研究内容,研究植物物质代谢,研究植物水分代谢矿质营养、呼吸作用、光合作用，来了解植物怎样利用,H,2,O,、,CO,2,、无机离子合成碳水化合物、脂肪、蛋白质、核酸、维生素、生理活性物质和种类繁多次生物质,以及这些物质又怎样转化、分解或者排出体外,意义：,是植物生命活动物质基础,植物生理学概述,第4页,研究植物能量代谢,能量贮存,光能转化为稳定化学能：绿色植物在把无机物合成同时，还把光能转化成电能，并经过,ATP,等高能物质以化学能形式储存在有机物之中,能量利用和散失,稳定化学能转化成为活跃化学能：有机物分解与氧化，将所释放能量以,ATP,形式用于植物生长发育,意义：是植物生命活动能量基础,植物生理学概述,第5页,研究植物形态建成,这是植物生命活动外在表现：在物质和能量代谢基础上，细胞数目标增加、细胞体积扩充而造成植物体积和重量增加,因为新器官不停出现带来一系列肉眼可见形态改变，即形态建成,(morphogenesis,）,种子萌发，根、茎、叶生长，直到开花、坚固、衰老、死亡全过程。即是,“,春华秋实,”,，,“,春发、夏长、秋收、冬藏,”,直观描述,植物生理学概述,第6页,研究植物信息传递,植物生命活动周期在时空上有条不紊进行是息传递（,message transportation,）和信号转导（,signal transduction,）密不可分。,以核酸为载体遗传信世代传递，它是植物个体发育沿确定方向进行，并使植物不停进化、发展,除遗传信息外，外源和内源物理、化学信号在植物整体水平上传递，以及在细胞水平上信号传递（细胞信号传递）形成料各种信息传递系统，它们不但使植物体内相互联络进行协调生长发育，而且也表现出与环境协调与统一。,植物生理学概述,第7页,研究植物类型变异,类型变异是植物对复杂生态条件和特殊环境胁迫综合反应。,因环境因子复杂性和特殊性，必定造成植物在形态结构、生命周期、代谢路径、生理功效、种群类型等方面发生变异，并表现出对应复杂性和多样性。,植物生理学则主要研究代谢类型及生理功效变异。,植物生理学概述,第8页,植物生理学五个别内容关系,物质代谢和能量代谢是形态建成基础，信息传递是形态建成开关，形态建成时物质代谢、能量转化和信息传递结果，类型变异是植物适应各种环境条件综合表现。,植物生理学五个研究个别能够看到：植物生理学是从分子亚细胞细胞组织器官个体群体不一样水平来研究植物生命活动规律性及其与外界环境条件关系。,植物生理学概述,第9页,植物生理学任务,植物生理学任务是：研究和了解植物在各种环境条件下进行生命活动规律和机制，并将这些研究结果应用于一切利用植物生产事业中。,植物生理学概述,第10页,植物生理学产生和发展,植物生理学是一门试验性科学，它是从植物学这门古老科学中分化而来,传统植物科学是从描述植物外部形态,产生了植物形态学和以形态学为基础植物分类学；显微镜创造，对植物形态描述从外部深入到内部，从宏观深入到微观,植物解剖学。伴随认识深入，描述性科学也由静态向动态发展,植物形态发生学、植物胚胎学等分支学科。与描述性科学不一样，试验科学结论都来自经过周密设计试验和对试验结果科学判断。,植物生理学正是从追究植物生命现象原因开始孕育，而且逐步成长，最终从它母体植物学中脱胎而出。因为代谢作用是生命现象基础，而对代谢作用认识离不开化学和物理学理论与研究技术发展，所以，植物生理学是伴随化学和物理学发展而产生和发展起来,植物生理学概述,第11页,在科学植物生理学诞生之前，大家经过肉眼观察记载和生产劳动中经验积累，已具备了关于植物生命活动丰富感性知识,我国劳感人民有过突出贡献。公元前,3世纪，战国时期,荀子,富国篇,中，就有,“,多粪肥田,”,记载。西汉,汜胜之书,已将施肥方式分为基肥、种肥、追肥。同时该书还提出种子安全贮藏标准：,“,种，伤湿、郁，热则生虫也。,”,强调种子要,“,曝使极燥,”,，降低种子含水量。公元,6,世纪北魏贾思勰所撰,齐民要术,描述了,“,热进仓,”,贮麦法：,“,日曝令干，及热埋之,”,，此法至今仍在民间应用。我国劳感人民为处理冬小麦春播不能正常抽穗问题而创造,“,七九闷麦法,”,，实际上就是现在,“,春化,”,法,植物生理学概述,第12页,植物生理学发展阶段,第一阶段：,植物生理学孕育阶段,代表人物：这一阶段从,1627,年荷兰人凡,海尔蒙（,J.B.van Helmont,）做柳枝试验开始，直到,19,世纪,40,年代德国化学家李比希（,J.von Liebig,）创建植物矿质营养,(minerral nutrient),学说为止，共经历了,200,多年时间。,荷兰学者,van Helmont,（,1577-1644,）最早进行植物生理学试验学者，他进行柳树枝条试验，探索植物长大物质起源。,大致能够分为三个阶段,植物生理学概述,第13页,植物生理学诞生与成长阶段,代表人物：,19,世纪末德国植物生理学家萨克斯（,J.Sachs,）和他学生费弗尔（,W.Pfeffer,）,代表著作：,植物生理学讲义,（,1882,年）、,植物生理学1904,年）,萨克斯,，,J.von Julius von Sachs(1832,1897),费弗尔,（,W.Pfeffer,）,植物生理学概述,第14页,植物生理学发展、分化与壮大阶段,伴随物理学和化学成就不停取得及研究仪器与方法改进，使得分析结果愈加精细和准确，植物生理学各个方面都有突破性进展。,Carvin,用,14,C,跟踪技术和色谱扫描技术揭开数十年不能处理,CO,2,固定还原之谜，,60,年代对,C,3,、,C,4,、,CAM,路径及光呼吸发觉把光合作用推向一个崭新阶段,中国植物生理学起步较晚，发展迟缓。而且试验性植物生理学主要从国外引进。,1914,年张挺从日本留学回国，到武昌高等师范任教，讲授植物生理学，并编讲义，其次，钱崇澍,1915,年从美国回来，在江苏甲种农业学校、金陵大学、东南大学、厦门大学讲授植物生理学，编印讲义和试验指导，,1917,年与,W.J.V.Osterhout,发表,“,铜、锶、铈对水绵特殊作用,”,论文,中国第一篇植物生理学研究论文。其后李继侗,1925,年从美国回来，在南开大学讲授植物生理学，并指导试验。罗宗洛、汤佩松和王竹溪（,活细胞水分关系热力学叙述,。今后尹鸿章、汤玉韦、娄成后、汪振儒、李中宪、师生汉等都做出过出众工作,植物生理学概述,第15页,植物生理学展望,植物生理学发展迅猛特点,研究层次越来越宽广：微观方面，植物生理学研究水平从个体水平深入到器官、组织、细胞、细胞器以及分子水平；宏观方向，植物生理学从个体扩展到群体、群落水平来处理生态平衡、农林生产需要。但微观方面研究成为植物生理学研究一个时尚,学科之间相互渗透：植物生理学不停引进相关学科新概念、方法增强本学科活力，处理理论和实际问题。不停与分子生物学、生物信息等学科渗透。,理论联络实际植物生理学任务是利用理论于实践，满足人类需要。植物生理学研究结果对一切以植物生产为对象事业，有普遍性和指导性作用。,研究伎俩当代化当今物理、化学、数学等科学各种研究成就和试验技术不停被应用于植物生理学研究中，使植物生理学研究提升到新水平。,植物生理学概述,第16页,我国植物生理学任务,深入基础理论研究植物生理学基础研究是探索植物生命活动本质。许多植物生理研究说明：基础理论问题一旦突破，往往产生超出预期效果，带来农业生产革命性改变。,大力开展应用基础研究和应用研究,植物生理学概述,第17页,医生兼炼金术士凡,海尔蒙第一个用试验否定了这种学说，他在一个大木桶中装入,90kg,土壤，栽植了一株,2.27kg,重柳枝，以后只浇灌雨水，而且预防灰尘进入土壤中。,5,年后，长成柳树重达,76.7kg,，而土壤重量只降低了几十克。凡,海尔蒙由此认为：植物是靠水来组成躯体。能够说，凡,海尔蒙是第一个用科学试验来探讨植物营养本质人，他试验结果即使动摇了亚里斯多德学说，但因为当初化学知识尚处于比较原始“炼金术”阶段，并不知道空气组成和化学成份，更不知道水是由什么组成，所以凡,海尔蒙不可能从他试验结果得出正确结论。到了,1771,年，氧发觉者英国普里斯特利（,J.Priestley,）才发觉绿色植物有净化空气作用，他把老鼠放在密闭玻璃钟罩里，很快老鼠便窒息而死，其中空气也失去助燃能力；但若在钟罩里放入绿色植物，经过几天，钟罩里空气能重新恢复助燃能力并支持老鼠生存。以后，有些人重复普利斯特利试验而得出相反结果，即植物也能把空气变坏。荷兰科学家英根浩兹（,Jan Ingenhousz,）就这些矛盾结果进行了一系列试验，于,1779,年指出：植物只有在光下才有净化空气作用，而且只有植物绿色个别才具备这种能力；在黑暗中，植物与动物一样，也能使空气变坏。,植物生理学孕育阶段是从探讨植物营养和植物体内汁液流动问题开始。那时，古希腊哲学家亚里斯多德（,Aristotle,）关于植物营养“腐殖质学说”还统治着学术界，他用动物营养方式来了解植物，认为：正像动物经过胃、肠吸收营养一样，植物根是经过从土壤中吸收腐殖质来组成其躯体,植物生理学概述,第18页,