羧化——叶肉细胞、脱羧——鞘细胞 CAM途径羧化和脱羧在时间上分开 羧化——夜晚、脱羧——白天
1 CAM植物和C4植物在碳代谢途径上有何异同？
相同点：两者固定和还原CO2的途径基本相同，都是靠C4途径固定CO2，C3途径还原CO2，都由PEPC固定空气中的CO2，由Rubisco羧化四碳二羧酸脱羧释放的CO2。
区 别：C4植物是在同一时间（白天）、不同空间完成CO2固定和还原，而CAM植物是在不同时间和同一空间（叶肉细胞）完成上述两个过程。
CAM的调节
短期调节：PEP羧化酶夜间有活性，吸收固定CO2；PEP脱羧酶白天才有活性，释放CO2，进行光合作用，满足CAM昼夜调节的要求。
长期调节：在长期（季节）的干旱条件下，某些兼性或诱导的CAM植物保持CAM类型；但在水分充足时，则转变为C3类型，即气孔白天开放，夜晚关闭。
3、影响光合作用的因素
光合作用的进行受内外因素的影响，影响因素主要有；叶的结构、叶龄、光强、C02浓度、温度和N素等。在适度范围内，提高光强、C02浓度、温度和叶片含N量能促进光合作用。内外因素对光合作用的影响不是独立的，而是相互联系，相互制约的。
内部因素对光合作用的影响 *植物种类、生育期 *不同器官和部位 *光合产物的输出 *叶绿素含量
外界条件对光合作用的影响 光照
（1）光质：橙红光》蓝紫光》绿光 （2）光强
光饱和点——指增加光照强度而光合作用不再增加时的光照强度。 阳生》阴生，C4 》C3
光补偿点———光合作用吸收CO2量和呼吸作用释放CO2量相等时的光照强度。 阳生植物》阴生植物，C4植物 《 C3植物
光抑制——当光合机构接受的光能超过它所能利用的量时，光会引起光合效率的降低，这个现象叫光合作用的光抑制。
光抑制主要发生在PS11。 植物对光抑制的保护机制
* 叶子运动、叶绿体运动及叶绿素含量变化 * 提高热耗散能力（如叶黄素循环耗能） * PS Ⅱ的可逆失活和修复
* 自由基清除系统：SOD、CAT、POD、谷胱甘肽、类胡萝卜素、VC * 代谢耗能（增强光呼吸和Mehler）
光合滞后期——处于暗中或弱光下的植物转入合适的照光条件下，起初光合速率很低或为负值，要光照一段时间后，才逐渐上升，并趋于稳态。从照光开始到光合速率达到稳态值这段时间称光合滞后期，又称光合诱导期。
原因：光合作用高速运转需要有足够的碳循环中间物、同化酶系统的充分活化、气孔的较大开放等。这些过程都不是照光后立即能完成的。
CO2 温度 水分 矿质元素 氧气浓度
光合作用的日变化：限制因子律 光合作用“午休”现象原因
* 水分供应紧张，空气湿度较低，引起气孔部分关闭，影响CO2进入； * 中午CO2浓度下降，光合原料不足，Rubisco趋向加氧反应，光呼吸增强； * 缺水使叶片淀粉水解加强，糖类堆积，光合产物输出缓慢，对光合反馈抑制； * 光合作用的光抑制（伤害光系统、活性氧形成）。 * 中午高温使呼吸消耗增加和碳同化有关酶活性下降； * 可能存在内生节律的调节 （四）熟悉植物的水分代谢 1、植物细胞对水分的吸收 植物细胞吸收水分的三种形式:
（1）吸胀吸水：亲水物质吸胀作用，没有液泡细胞 （2）渗透吸水：渗透作用吸水，有液泡细胞,主要方式 （3）代谢吸水：需代谢提供能量
现用教材：植物细胞吸水的三种方式是扩散、集流、渗透作用。 扩散和集流
1、扩散作用—由分子的热运动所造成的物质从浓度高处向浓度低处移动的过程。 特点：顺浓度梯度进行；适于短距离运输（胞内跨膜或胞间）
2、集 流—-指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动的现象。如：水在水管中的移动，水在木质部导管中的远距离运输，水从土壤溶液流入植物体
特点：顺压力梯度进行；通过膜上的水孔蛋白形成的水通道。 植物细胞的渗透性吸水
渗透作用定义：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 半透膜——只允许水等小分子通过，其它溶质分子或离子不易通过的膜。 细胞间的水分移动 相邻两细胞间水分移动方向取决于两细胞间的水势差，水总是从水势高处流向水势低处，势差越大，流速越快 。
细胞的吸胀作用吸水
吸胀作用——亲水胶体吸水膨胀的现象。 1.风干种子的吸水（种子萌发时的吸水） 2.分生细胞(未形成液泡)的吸水过程 3果实种子形成过程的吸水 细胞的代谢性吸水
代谢性吸水—利用细胞呼吸作用释放的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。 水分进入细胞的途径
A单个水分子通过膜脂双分子层的间隙进入细胞 B水集流通过质膜上水孔蛋白中的水通道进入细胞 2、根系对水分的吸收及运输 根系的吸水部位：根毛区 根系的吸水途径
（1）质外体途径：移动快
（2）细胞途径：1）跨 膜 途 径：通过质膜；2）共质体途径：通过胞间连丝 根系吸水的动力 两种：根压、蒸腾拉力
根压—-由根系生理活动使液流从根部沿导管上升的动力，是主动吸水，需代谢能量。证明根压存在的两个证据： 伤流、吐水
蒸腾拉力—-由植物蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的动力，是被动吸水，不需消耗呼吸代谢能量，更重要。
根系吸水方式有两种：主动吸水、被动吸水
暂时萎焉: 蒸腾太大，降低蒸腾能消除水分亏缺，恢复原状
永久萎焉：土壤缺乏可利用水，降低蒸腾不能消除水分亏缺，只有浇水，才能恢复原状
水分运输的途经和速度 土壤----植物----大气连续系统
水分 → 根毛 → 根的皮层 →根中柱 → 根导管 → 茎导管 → 叶脉导管 → 叶肉细胞 →气孔腔
经过活细胞的运输（短距离）：通过共质体，阻力大，速度慢10-3cm/h。从根毛到根
部导管通过内皮层凯氏带， 从叶脉到叶肉细胞。
经过死细胞的运输（长距离）：通过质外体，阻力小，速度快，多为3~45m/h，通过根、茎的导管、管胞等运输。
水分运输的动力 （一）根压 （二）蒸腾拉力 蒸腾流—内聚力—张力学说（内聚力学说） （五）熟悉矿质营养 1、植物必须元素的生理功能
灰分元素——构成灰分的元素，包括金属元素及部分 P、S 非金属元素。因其直接或间 接来自土壤矿质，又称矿质元素。
灰分——植物体充分燃烧后，有机物中的C、H、O、N、部分S挥发掉，剩下的不能挥发 的灰白色残渣为灰分。
植物矿质元素分类 根据含量划分
大量元素(n ×10-2%以上) ：C、H、O、N、P、K、Mg﹑Ca﹑S、 Si
微量元素(n ×10-3%－n×10-5%)：Fe﹑Mn﹑B﹑Zn﹑Cu﹑Mo﹑Cl 、 Ni、Na 超微量元素（n×10-6%－n×10-12%）：Hg﹑Ag﹑Se﹑Ra﹑Au 按必需性划分 必需元素（19种) C、H、O ——来自H2O、CO2
N、P、K、Ca、Mg、S、 Si ——大量元素，来自土壤 Fe、Mn、B、Zn、Cu 、Mo 、Cl Ni、Na——微量元素 非必需元素 Al、 Hg﹑Ag﹑Se﹑Ra﹑Au
有利元素：指对植物的生长有利，并能部分代替某一必需元素的作用，减轻其缺乏症状，如Na、 Se、 Si、 Co
必需元素的作用：
是细胞结构物质的组分和代谢产物 是各种生理代谢的调节者，参和酶活动
起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶 体的稳定、电荷的平衡 根据必需元素的生理功能分组
第一组：作为碳水化合物部分的营养：N、S
第二组：能量贮存及结构完整性的营养：P、Si、B
第三组：保留离子状态的营养 K、Ca、Mg、 Mn、Cl 、Na 第四组：参和氧化还原的营养 Fe、Zn、Cu 、Mo 、Ni、
生理功能：细胞结构物质组成成分，酶的组分或活化剂，和某一代谢有关。 可再循环元素：N、P、Mg、K、Zn，病症从老叶开始 不可再循环元素：Ca、B、Cu、S、Fe，病症从幼叶始
引起缺绿症：Fe、Mg、Mn、Cu、S、N 大量元素
1 氮（占干重1~2%）
（1）吸收形式*: 氨态氮NH4+、硝态氮NO3- 、 有机氮 （2）存在形式：有机态氮
（3）生理功能：是蛋白质、核酸、磷脂、叶绿素、辅酶、激素、维生素等的组分，称生命元素
（4）缺乏症：植株矮小、叶黄缺绿，茎细，老叶先表现，是可再利用或再循环元素。
注意：在一般田间条件下，NO3—是植物吸收的主要形式，因 NH4+十分容易被消化细菌氧化为NO3—，只有在通气不良、PH较低的土壤中，由于消化作用受到抑制， NH4+才会积累而被植物吸收
2 磷
（1）吸收形式：HPO4- ， H2PO4-（多） （2）存在形式：多为有机物，
（3）生理功能： 核酸、磷脂、核苷酸及其衍生物（ATP、FMN、FAD、NAD、NADP、COA等）的组分---代谢元素，利于糖运输、细胞分裂、分生组织的增长
（4）缺乏症：分枝少，矮小、叶暗绿，有时茎紫红（糖运输受阻），为可再利用元素。施P多易缺锌（磷酸盐和锌结合，阻碍锌吸收）。
3 钾：（含量最高金属元素，占1%） （1）吸收形式和存在形式：K+
（2）生理功能：酶的辅基或活化剂、增加原生质胶体的水合程度（抗旱）、促进碳水化合物的合成和运输、促进气孔的开放。
（3）缺乏症：茎杆易倒伏，叶干枯或叶缘焦枯、坏死，老叶开始，可再利用元素。 4 硫（占干重0.2%） （1）吸收形式：SO4-
（2）存在形式：多为有机物，少SO4-
（3）生理功能：是含硫氨基酸、COA、硫胺素、生物素、铁硫蛋白、谷胱甘肽的组分。
（4）缺乏症：幼叶先开始发黄，不可再利用元素 5 钙（占干重0.5%） （1）吸收形式：Ca2+
（2）存在形式：Ca2+、难溶盐、结合态
（3）生理功能：酶活化剂、细胞壁形成、解毒(和草酸形成草酸钙）、稳定膜结构、延缓衰老、抗病（有助于愈伤组织形成）第二信使作用（钙调素）。
1-农作物栽培育种专业基础与实务(中级)第一部分--专业基础知识
