植物生理学教学大纲（本站推荐）

第一篇：植物生理学教学大纲（本站推荐）

植物生理学 Plant Physiology

课程总学时：

153

其中讲课学时：81

实验：72 开课学期：

双 主讲教师 韩玉珍 张军

内容简介

植物生理学是研究植物生命活动规律，揭示植物生命现象本质的科学。本课程主要内容包括植物细胞、水分与矿质营养、植物体内的物质代谢及能量转换、植物的生长发育，植物逆境生理及植物生物技术等五部分。本课程参考国际最新版本植物生理学教材，在教学内容上力求与国际一流大学接轨，在介绍植物生理学基本概念和基础知识的同时，加强介绍本领域国内外最新科研动态、研究技术和成果。

教学大纲

一、课堂讲授部分

绪论

[主要内容]：主要介绍植物生理学的定义，研究内容及学科意义；简要介绍植物生理学的学科发展历程及目前的研究热点，概括介绍植物生理学与农业生产的关系及肩负的任务。

[教学要求]：要求学生掌握植物生理学的概念, 了解本课程的研究范畴、内容、发展历程及在农业生产中的作用。

[教学重点]： 植物生理学的定义及研究内容。[教学难点] [授课时数] 1学时

第一章

植物细胞 第一节

细胞概述

第一节

细胞壁的结构和功能

第二节

细胞的膜系统 第三节

细胞骨架

第四节

胞间连丝

[主要内容]：介绍植物细胞的结构与功能，植物细胞与动物细胞的主要区别。[教学要求]：要求学生掌握植物细胞的结构与功能的关系。

[教学重点]：植物细胞与动物细胞的主要区别，植物细胞壁的组成、结构、及在植物生命活动中的重要意义；细胞骨架的种类、组成、作用及作用机理；胞间连丝的结构动态及功能。

[教学难点]：细胞壁的组成、结构；细胞骨架的作用机理。[授课时数]：4学时

第二章

水分与植物细胞（2学时）第一节 水的理化性质

第二节 植物细胞的水分关系

第三节 细胞壁的弹性 第四节 水势的测定法 [主要内容]：介绍植物细胞的水分平衡。

[教学要求]：要求学生掌握植物细胞水势的概念，意义，植物细胞吸水的动力、方式和机理。[教学重点]：水势的概念、意义，植物细胞水势的组成及各水势组分间的关系，测定水势的方法。

[教学难点]：水势的概念。[授课时数]：2学时

第三章 植物的水分平衡（4学时）第一节 根系的水分吸收 第二节 蒸腾作用

第三节 水在植物体内的运输

第四节 土壤—植物---大气连续体系

[主要内容]：介绍整株植物对水分的吸收、传导和散失过程及机制。[教学要求]：要求学生掌握植物对水分的吸收、传导和散失过程及机制。[教学重点]：蒸腾作用的意义，气孔组成、特点及气孔运动的调控机理。[教学难点]：气孔运动的调控机理。[授课时数]：4学时

第四章 植物细胞膜与跨膜离子运输

第一节 生物膜的化学组成与生物膜的主要物理特性 第二节 离子跨膜运输的电化学动力 第三节 离子跨膜运输蛋白 第四节 离子跨膜运输机制

[主要内容]：介绍植物细胞膜生化组成和主要物理特性及离子跨膜运输的动力，运输蛋白和运输机制。

[教学要求]：要求学生了解细胞离子跨膜运输的意义，生物膜的理化特性，掌握离子跨膜运输的机理。

[教学重点]：离子跨膜运输蛋白的种类，离子跨膜运输机理。[教学难点]：离子跨膜运输机理。[授课时数]：3学时

第五章

植物的矿质与氮素营养（4学时）第一节

植物体内的元素及其生理作用

第二节

植物根系对矿质元素的吸收与运输 第三节

植物根系与土壤微环境的相互作用 第四节

无机养料的同化 第五节

合理施肥的生理基础

[主要内容]：介绍植物体的元素组成，植物的必需元素、有益元素及其生理作用，植物根系对矿质元素的吸收与运输机制，环境条件对植物根系吸收矿质元素的影响，植物对无机养料（主要是氮素与硫素）的同化。

[教学要求] 要求学生熟练掌握植物有哪些必需元素及其生理作用，确定必需元素的方法标准，掌握根系吸收矿质元素的过程与机制。了解土壤环境对植物吸收矿质元素的作用。掌握植物同化化氮素的过程机理。

[教学重点]：必需元素及其生理作用，确定必需元素的方法标准。植物根系对矿质元素的吸收与运输机制，氮素同化的过程机理

[教学难点]：植物根系对矿质元素的吸收与运输机制，氮素同化的过程机理 [授课时数]：3学时

第六章 光合作用 I ：光能的吸收与转换(6学时)第一节 光合作用的一些基本概念与研究历程 第二节 叶绿体和光合色素 第三节 原初反应

第四节 电子传递与光合磷酸化

第五节 光合光反应机构的修复和保护 [主要内容]：从介绍光合作用的基本概念、研究历程及光合作用的细胞器叶绿体结构与功能、叶绿体色素理化性质开始，逐渐深入到光合作用的光能吸收与转换机制，并对光合机构的保护与修复机制进行讨论。

[教学要求]：要求学生了解光合作用的研究历程，从叶绿体的结构认识其生理功能，掌握光合作用原初反应、电子传递和光合磷酸化的机理和意义。了解光合机构的保护与修复机制。

[教学重点]：叶绿体结构与功能，光合原初反应、电子传递与光合磷酸化的机理。[教学难点]：光合原初反应、电子传递与光合磷酸化的机理。[授课时数]：6学时

第七章 光合作用II :光合碳同化（6学时）第一节 卡尔文循环及其调节（重点）第二节 光呼吸作用（重点）第三节 光合C4途径（重点）第四节 景天酸代谢途径 第五节 蔗糖与淀粉合成 第六节 光合作用生理生态

[主要内容]：卡尔文循环及其调节，光呼吸作用，光合C4途径（重点），景天酸代谢途径，蔗糖与淀粉合成，光合作用生理生态

[教学要求]：掌握碳同化的 C3,C4和CAM途径、调节机制、及C3,C4和CAM植物的适应性意义，C3循环C2与循环的关系，环境因子对光合作用的影响。

[教学重点]：C3,C4和CAM途径与调节机制 [教学难点]： [授课时数]：6

第八章 植物的呼吸代谢（2学时）第一节 呼吸作用的概念和生理意义 第二节 植物呼吸代谢的途径（重点）第三节 整体植物的呼吸作用 第四节 呼吸代谢的调控

第五节 植物呼吸作用与农业生产的关系

[主要内容]：介绍呼吸作用的概念和生理意义，植物呼吸代谢途径的特点及调控，植物呼吸作用和农业生产的关系。

[教学要求]：要求学生掌握呼吸作用的概念和生理作用，植物呼吸代谢的多样性及其意义，了解呼吸知识在果蔬保鲜，种子贮藏和栽培方面的应用。

[教学重点]：植物呼吸代谢的多样性，呼吸知识在农业生产中的应用。[教学难点]：呼吸代谢途径及其调控。[授课时数]：4学时

第九章 植物次生代谢

第一节 植物次生代谢分类 第二节 植保素与木质素 第三节 植物次生代谢的意义

第四节 植物次生代谢的应用及基因工程

[主要内容]：介绍植物次生代谢的概念、意义、分类、应用及基因工程方面的研究。

[教学要求]：要求学生掌握次生代谢的概念、意义、分类，掌握植保素和木质素的代谢途径，关键酶及其重要作用。了解次生代谢基因工程方面的研究状况。

[教学重点]：次生代谢概念，植保素和木质素代谢。[教学难点]：植保素和木质素代谢 [授课时数]：2学时

第十章

植物体内同化物运输与分配（4学时）第一节

韧皮部中的同化物运输 第二节

韧皮部运输机理

第三节

同化物的分配及其控制

[主要内容]：介绍韧皮部同化物运输与分配机理与调控。

[教学要求]：要求学生掌握研究韧皮部运输的方法，韧皮部运输物质的形式，运输方向，速率，韧皮部运输机理，韧皮部装载和卸出途径、机制，同化物的分配规律及调控等。

[教学重点]：韧皮部运输机理（主要有压力流动学说），同化物分配规律及调控。[教学难点]：

[授课时数]：4学时

第十一章 植物的生长分化与植物发育 第一节 植物细胞的生长和分化 第二节 植物个体发育 第三节 植物生长相关性 第四节 植物生长分析

[主要内容]：介绍植物生长、分化与发育的概念，植物细胞与个体生长发育的规律，植物各部分生长的相关性，植物生长分析方法。

[教学要求]：要求学生正确理解生长、分化和发育的概念，掌握植物生长发育的规律，认识顶芽与侧枝，地上部分与地下部分，营养器官与生殖器官的相互影响。学会分析植物生长的方法。

[教学重点]：生长、分化和发育的概念，植物生长相关性。[教学难点]：

[授课时数]：4学时

第十二章 植物生长物质

第一节 植物生长物质的概念 第二节 生长素 第三节 赤霉素 第四节 细胞分裂素 第五节 脱落酸 第六节 乙烯

第七节 其它植物生长物质 第八节 植物生长调节剂

[主要内容]：介绍植物生长物质的概念及其作用，五大类植物激素的结构，理化特点及生理作用，相互影响等，植物生长调节剂的种类及应用。

[教学要求]：要求学生正确理解植物激素、植物生长调节剂和植物生长物质的概念，掌握五大类激素的特点和生理作用。了解植物生长调节剂在生产中的应用。

[教学重点]：五大类激素的生理作用。[教学难点]：

[授课时数]：6学时

第十三章 植物激素作用机理 第一节 生长素 第二节 赤霉素 第三节 细胞分裂素 第四节 脱落酸 第五节 乙烯

[主要内容]：介绍五大类植物激素的作用机理。

[教学要求]：掌握生长素、乙烯、赤霉素的作用机理，了解细胞分裂素、脱落酸的作用机理。

[教学重点]：生长素、乙烯、赤霉素的作用机理。[教学难点]：

[授课时数]：4学时

第十四章 植物的运动 第一节 向性运动 第二节 感性运动 第三节 原生质运动

第四节 生物钟---生命的内源节奏

[主要内容]：介绍植物运动的概念，植物运动的几种类型和机理。

[教学要求]：要求学生理解植物运动的概念，正确区分几种不同类型的植物运动，认识其机理，掌握生物钟的概念及意义。

[教学重点]：向性运动、感性运动、内源生物节奏。[教学难点]：内源生物节奏 [授课时数]：3学时

第十五章 植物的光控发育 第一节 植物的形态建成 第二节 光周期现象 [主要内容]：介绍光对植物生长发育的调控作用，主要包括植物的光形态建成和光周期现象。[教学要求]：要求学生了解光对植物生长发育有哪些调控作用，掌握光信号的受体---光敏素和隐花色素的种类、理化性质及作用。掌握植物开花的光周期现象。

[教学重点]：光敏素和隐花色素的种类、理化性质及作用机理，植物开花的光周期现象。

[教学难点]：光敏素作用机理。[授课时数]：3学时

第十六章 温度对植物发育的调控作用 第一节 植物生长的温周期 第二节 春化作用（重点）第三节 植物的休眠

[主要内容]：介绍温度对植物生长发育的调控作用。

[教学要求]：要求学生认识植物生长发育的温周期现象，低温对植物开花的促进作用---春化作用，温度与休眠的关系。

[教学重点]：春化作用。[教学难点]：

[授课时数]：3学时

第十七章 植物的生殖与成熟生理（4学时）第一节 花芽分化和性别表达 第二节 受精生理

第三节 种子的发育与成熟 第四节 果实的发育与成熟 第五节 植物的衰老 第六节 植物器官的脱落

[主要内容]：介绍植物生殖器官的建成与分化，植物的性别表达、受粉受精生理、种子果实发育成熟的生理生化，植物衰老与脱落的生理生化。

[教学要求]：要求学生掌握植物花芽分化和性别表达的遗传和分子机理，受精过程的生理生化机制，了解种子果实发育与成熟的规律与生理生化机制，衰老和脱落的生理生化变化及调控。

[教学重点]：花芽分化、性别表达分子机理，受精生理生化机制。[教学难点]：花芽分化分子机理。[授课时数]：4学时

第十八章 植物细胞信号转导（2学时）第一节 细胞信号转导概述

第二节 参与植物细胞信号转导的因子 第三节 植物细胞信号转导机制（重点）第四节 植物细胞信号近期热点

[主要内容]：参与植物细胞信号转导的因子，植物细胞信号转导机制，植物细胞信号近期

热点

[教学要求]：掌握植物细胞信号转导的基本机制。[教学重点]：植物细胞信号转导的基本机制 [教学难点]： [授课时数]：2

第十九章 植物对逆境的适应机理（8学时）第一节 逆境概述

第二节 低温对植物的影响---抗冷性（重点）第三节 干旱，高温与水涝对植物的不良影响（重点）第四节 盐分过多对植物的不利影响（重点）第五节 病原微生物对植物的不利影响 第六节 大气污染对植物的不利影响

[主要内容]：低温、干旱、高温与水涝、盐分过多、病原微生物对植物的不利影响及植物

对这些逆境的抵抗。

[教学要求] ：掌握不良环境低温、干旱、盐胁迫对植物伤害及植物的抵抗机理。掌握植物适应逆境的一般机制。

[教学重点]：寒害，旱害、盐还害。[教学难点]： [授课时数]：6

十二章

植物生理学与植物生物技术（2学时）

主要参考书: 植物生理学，武维华等主编，科学出版社（2003）

植物生理学，王忠主编，中国农业出版社，北京 2000 植物生理与分子生物学，余叔文 汤章城主编，科学出版社，北京，1998 Plant Physiology（2ed edition）, Taiz L, Zeiger E(eds), The Benjamin/Cuming Company, Inc, California,1998 Introduction to Plant Physiology(2ed edition), Hopkins W G(ed), John wiley & Sons, Inc.1995

教学大纲说明

一 教学目的与课程性质 任务

本课程是为生物学院教学基地三年级学生开设的专业课，是在学生完成了植物生物学，细胞生物学，生物化学等基础课程之后，从更深层次系统地了解植物生命活动的规律，机理，调节与控制。

二 课程主要内容 重点及深度

本课程分五大部分二十章，要求学生重点掌握植物物质代谢与能量转换，植物生长发育及植物与环境的相互作用规律，根据学科发展和培养跨世纪人才的需要，本课程教学过程中，参考国际最新版本权威植物生理学教科书，在教学内容上力求与国际一流大学接轨，并介绍本研究领域的最新进展和新技术。

三 教学要求与主要环节

本课程教学部分以教师讲授为主，结合课堂讨论和课后思考题，培养学生主动学习的兴趣及综合分析和解决问题的能力。并将专业英语词汇学习贯穿在教学过程中，培养学生阅读英文专业资料的能力。教学过程中将逐渐采取计算机多媒体辅助手段，使教学内容生动、直观、易于掌握。

第二篇：《植物生理学》课程教学大纲

《植物生理学》课程教学大纲

一、课程基本信息 课程编号：15105123 课程类别：必修课 适应专业：园艺专业 总学时：48学时 总学分：2.5学分

课程简介：植物生理学（Plant Physiology）是研究植物生命活动规律及其与外界环境相互关系的一门科学。该课程既是一门基础理论学科，也是一门实践性很强的学科，它的诞生和发展都与农业生产有着极为密切的关系，是植物类各专业的重要专业基础课。植物生理学以高等绿色植物为主要研究对象，以揭示自养生物的生命现象本质及其与外界条件相互关系为主要任务。学习植物生理学不仅是为认识和了解植物在各种环境条件下，进行生命活动的规律和机理，而且要将掌握的理论知识应用于科学实验和生产实践，为农业的可持续发展，实现农业现代化服务。授课教材：

潘瑞炽 编著，植物生理学（第7版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材，高等教育出版社，2012 参考书目：

1.王宝山主编，《植物生理学》，科学出版社，2003 2.王忠主编，《植物生理学》，中国农业出版社，2000 3.《植物生理学通讯》（历年期刊）4.《植物生理与分子生物学报》（历年期刊）

二、课程教育目标

通过本课程的教学，使学生对植物生命活动基本规律有比较全面、系统的认识，牢固掌握植物生理学的基本概念、知识和原理；使学生能初步运用所学的基本理论、知识和技能，分析和解决生产实践中有关植物生理学的一般问题。

三、教学内容与要求

绪论 教学重点与难点：植物生理学与农业生产的关系。教学时数：2学时 教学内容：

一、植物生理学的定义和研究内容

二、植物生理学的产生与发展

三、植物生理学的展望

教学要求：了解植物生理学的定义和任务、发展简史及其与农业生产的关系。教学方式：多媒体教学与讨论

第一章 植物的水分生理

教学重点：根系对水分的吸收及植物的蒸腾作用。教学难点：难点是水势的概念及气孔开闭机理。教学时数：4学时 教学内容：

第一节 植物对水分的需要

一、植物的含水量

二、植物体内水分存在的状态

三、水分在植物生命活动中的作用 第二节 植物细胞对水分的吸收

一、水分跨膜运输的途径

二、水分跨膜运输的原理

三、细胞间的水分移动

第三节 根系吸水和水分向上运输

一、土壤中的水分

二、根系吸水

三、水分向上运输 第四节 蒸腾作用

一、蒸腾作用的生理意义、部位和指标

二、气孔蒸腾

三、影响蒸腾作用的因素 第五节 合理灌溉的生理基础

一、作物的需水规律

二、合理灌溉的指标

三、节水灌溉的方法

教学要求：深入了解植物水分代谢，掌握水分的生理作用，细胞的水势，根系吸水的部位、途径、机理、影响因素，植物的蒸腾作用，水分运输的途径、机理、合理灌溉的生理基础。

教学方式：多媒体教学与讨论

第二章 植物的矿质营养

教学重点：植物对矿质元素的吸收与运输和植物体内的氮素代谢。

教学难点：载体学说，离子泵学说，离子通道学说及根系吸收矿质元素的过程。教学时数：5学时 教学内容：

第一节 植物必需的矿质元素

一、植物体内的元素

二、植物必需的矿质元素的确定

三、植物必需矿质元素的生理作用

四、作物缺乏必需矿质元素的诊断方法 第二节 细胞对矿质元素的吸收

一、生物膜

二、离子的跨膜运输

第三节 植物体对矿质元素的吸收

一、植物吸收矿质元素的特点

二、根部对土壤中矿质元素的吸收

三、影响根部吸收矿质元素的条件

四、叶片对矿质元素的吸收 第四节 矿质元素的运输和利用

一、矿质元素运输的形式

二、矿质元素运输的途径

三、矿质元素在植物体内的利用 第五节 植物对氮、硫、磷的同化

一、氮的同化

二、硫酸盐的同化

三、磷酸盐的同化

第六节 合理施肥的生理基础

一、作物的需肥规律

二、合理追肥的指标

三、发挥肥效的措施

教学要求：了解植物必需元素及其作用，掌握植物细胞吸收矿质元素的方式，根系吸收矿质元素的特点、过程、运输途径，植物体内的氮素同化和合理施肥的生理基础。

教学方式：多媒体教学与讨论

第三章 植物的光合作用

教学重点：重点教学应放在讲清概念，光合作用机理，影响光合作用因素及光合作用与产量形成，有机物质运输的形式、途径、方向、指标及有机物质的分配与调控。

教学难点：光合作用的机理和光呼吸作用。教学时数：7学时 教学内容：

第一节 光合作用的重要性 第二节 叶绿体及其色素

一、叶绿体的结构和成分

二、光合色素的化学特性

三、光合色素的光学特性

四、叶绿素的合成及降解 第三节 光合作用过程

一、原初反应

二、电子传递和光合磷酸化

三、碳同化

第四节C3、C4与CAM植物的光合特性比较

一、叶片结构

二、生理特性

第五节 光呼吸

一、光呼吸的途径

二、光呼吸的生理功能

第六节 影响光合作用的因素

一、外界条件对光合速率的影响

二、内部因素对光合速率的影响 第七节 植物对光能的利用

一、植物的光能利用率

二、提高光能利用率的途径

教学要求：通过讲授植物的光合作用，使学生熟练掌握光合作用的概念、特点、意义，对叶绿体的形态结构及功能有深入了解，关于光合作用机理和光呼吸问题要让学生一般掌握，但要使学生熟练掌握影响光合作用的因素，光合作用与产量形成关系，有机物运输的形式、途径、方向、指标、机理及有机物的分配与调控。教学方式：多媒体教学与讨论

第四章 植物的呼吸作用

教学重点：呼吸作用的影响因素，呼吸作用与农业生产。教学难点：呼吸链及末端氧化体系。教学时数：3学时 教学内容：

第一节 呼吸作用的概念和生理意义

一、呼吸作用的概念

二、呼吸作用的生理意义 第二节 呼吸代谢途径

一、糖酵解

二、发酵作用 三、三羧酸循环

四、磷酸戊糖途径 第三节 电子传递与氧化磷酸化

一、电子传递链

二、氧化磷酸化

三、末端氧化酶

第四节 呼吸过程中能量的贮存和利用

一、贮存能量

二、利用能量

三、光合作用和呼吸作用的关系 第五节 呼吸作用的调节和控制

一、巴斯德效应和糖酵解的调节 二、三羧酸循环的调节

三、腺苷酸能荷的调节

第六节 呼吸作用的指标及影响因素

一、呼吸作用的指标

二、内部因素对呼吸速率的影响

三、外界条件对呼吸速率的影响 第七节 呼吸作用与农业生产的关系

一、呼吸作用与作物栽培

二、呼吸作用与粮食贮藏

二、呼吸作用与果蔬贮藏

教学要求：本章与基础生化重复内容较多，因此主要是复习式讲授，通过教学使学生熟练掌握基本概念，呼吸作用的调节与影响呼吸作用的因素，呼吸作用与农业生产。

教学方式：多媒体教学与讨论

第五章 植物同化物的运输

教学重点：实验证明有机物质运输的途径和方向；有机物运输的压力流动学说内容及其评价；源-库理论及其对农业生产的指导意义。教学难点：有机物运输的压力流动学说内容及其评价。教学时数：3学时 教学内容：

第一节 有机物运输的途径、速率和溶质的种类

一、运输途径与运输方向

二、运输的速率与溶质的种类。第二节 韧皮部装载

一、韧皮部装载的途径

二、不同糖分的韧皮部装载。第三节 韧皮部卸出

一、同化产物卸出途径

二、依赖代谢进入库细胞。第四节 韧皮部运输的机理 第五节 同化产物的分布

一、配置

二、分布

教学要求：了解植物体内有机物运输分配的基本规律及其调节、与农业生产的关系，为调控源-库关系以提高农作物产量提供理论基础。教学方式：多媒体教学与讨论

第六章 植物的次级代谢产物 教学重点：植物的初生代谢和次生代谢的相互联系途径、植物体内萜类的种类和生物合成途径。

教学难点：次生代谢产物的生物合成途径。教学时数：2学时 教学内容：

第一节 植物的初生代谢和次生代谢 第二节 萜类 第三节 酚类

第四节 含氮次生化合物

第五节 植物次生代谢的基因工程

教学要求：掌握次生代谢的基本概念、各类次生代谢产物的合成途径及生理意义，了解次生代谢在细胞工程和基因工程的应用。教学方式：多媒体教学与讨论

第七章 细胞信号转导

教学重点：细胞受体的基本特性与细胞信号转导的作用方式。教学难点：钙调蛋白的作用机理。教学时数：1学时 教学内容：

第一节 信号与受体结合

一、信号

二、受体在信号转导中的作用

三、细胞受体的基本特性。第二节 跨膜信号转换 细胞内信号转导形成网

教学要求：掌握细胞信号转导的基本概念、细胞受体的特性、细胞信号转导的主要作用方式，了解钙调蛋白（CaM）及其他信号分子的概述。教学方式：多媒体教学与讨论

第八章 植物生长物质

教学重点：三大类植物激素的生理意义及生长调节剂在农业生产上的应用。教学难点：三大类植物激素在植物体内的生物合成。教学时数：6学时 第一节 生长素类

一、生长素的发现

二、生长素的代谢

三、生长素的生理效应

四、生长素的作用机理 第二节 赤霉素类

一、赤霉素的发现及其种类

二、赤霉素的生物合成与运输

三、赤霉素的生理效应

四、赤霉素的作用机理 第三节 细胞分裂素类

一、细胞分裂素的发现和种类

二、细胞分裂素的运输与代谢

三、细胞分裂素的生理效应

四、细胞分裂素的作用机理 第四节 乙烯

一、乙烯的发现与结构特点

二、乙烯的生物合成及运动

三、乙烯的生理效应

四、乙烯的作用机理 第五节 脱落酸

一、脱落酸的发现和性质

二、脱落酸的代谢

三、脱落酸的生理效应

四、脱落酸的作用机理

第六节 其它天然的植物生长物质

一、油菜素甾体类

二、茉莉酸类

三、水杨酸

四、多胺类

第七节 植物生长调节剂 教学内容：

教学要求：掌握生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯的生理作用及其相互关系，掌握植物生长调节剂在农业生产上应用技术。教学方式：多媒体教学与讨论

第九章 植物的生长生理

教学重点：植物生长的基本特性和影响植物生长的环境条件。教学难点：植物生长的基本特性和影响植物生长的环境条件。教学时数：3学时 教学内容：

第一节 种子萌发

第二节 细胞的生长和分化

一、细胞分裂生理

二、细胞伸长生理

三、细胞分化生理

四、组织培养及其理论依据。第三节 植物的生长

一、植物生长大周期

二、外界条件对植物生长的影响

三、植物生长的周期性

四、生理钟。

第四节 植物生长的相关性

一、根与地上部分的相关

二、主茎与分枝的相关

三、营养器官与生殖器官的相关

四、再生作用和极性。第五节 植物运动

一、向性运动

二、感性运动。

教学要求：掌握种子休眠的原因，根据生长的四大基本特性，组织培养的基本原理，影响植物生长的环境条件和植物的运动，植物生长的细胞学基础与植物学有重复，可复习式讲授，植物的营养繁殖生理可根据专业选择讲授。教学方式：多媒体教学与讨论

第十章 植物的生殖生理

教学重点：春化作用和光周期现象。教学难点：光敏素与成花诱导的关系。教学时数：4学时 教学内容： 第一节 幼年期 第二节 春化作用

一、春化作用的概念和反应类型

二、植物通过春化的条件

三、春化作用的生理生化变化

四、春化作用在农业生产上的应用 第三节 光周期现象

一、植物光周期现象的发现和光周期类型

二、光周期诱导的机理

三、光敏色素在成花诱导中的作用

四、光周期理论在农业生产上的应用 第四节 花器官形成及其生理

一、花形态发生中的同源异形基因和ABC模型

二、性别分化与表达 第一节 受精生理

一、花粉寿命和贮存

二、柱头的生活能力

三、外界条件对授粉的影响

四、花粉和柱头的相互“识别”

五、花粉的萌发和花粉管的伸长

六、受精前后雌蕊的代谢变化

教学要求：熟练掌握植物的春化作用的条件，感受时期，感受部位，春化作用的生理生化基础和春化作用的应用；熟练掌握植物光周期现象的类型和光周期理论与农业生产上的应用，使学生了解光敏素与成花诱导的关系，植物的花芽分化与性别表现。

教学方式：多媒体教学与讨论

第十一章 植物的成熟和衰老生理

教学重点：植物的衰老、脱落的基本概念类型及机理。教学难点：植物衰老脱落的机理。教学时数：4学时 教学内容：

第一节 种子成熟生理

一、主要有机物的变化

二、其他生理变化

三、外界条件对种子成熟和化学成分的影响 第二节 果实成熟生理

一、果实的生长

二、呼吸骤变

三、肉质果实成熟时色、香、味的变化

四、果实成熟时植物激素的变化 第三节 植物休眠的生理

一、种子休眠的原因和破除

二、延存器官休眠的打破和延长 第四节 植物的衰老生理

一、衰老时的生理生化变化

二、影响衰老的外界条件

三、植物衰老的原因 第五节 植物器官的脱落

一、环境因子对脱落的影响

二、脱落时细胞形态及生化变化

三、脱落与植物激素

教学要求：熟练掌握衰老的概念、类型、意义以及衰老的机理和器官脱落的机理，了解调控植物休眠的因素。教学方式：多媒体教学与讨论

第十二章 植物的抗性生理

教学重点：掌握植物的抗寒性、抗旱性、抗盐性及提高植物抗逆性途径。教学难点：活性氧伤害机理。教学时数：4学时 教学内容：

第一节抗逆生理通论

一、逆境对植物的伤害

二、植物对逆境的适应

三、提高作物抗性的生理措施 第二节 植物的抗冷性

一、冷害过程的生理生化变化

二、冷害的机制

三、影响冷害的内外条件 第三节 植物的抗冻性

一、植物对冻害的生理适应

二、冻害的机制

三、抗冻基因与抗冻蛋白

四、内外界条件对植物抗冻性的影响 第四节 植物的抗热性

一、高温对植物的危害

二、内外条件对耐热性的影响 第五节 植物的抗旱性

一、干旱对植物的伤害

二、作物抗旱性的形态和生理特征

三、渗透调节物质和抗旱性 第二节 植物的抗涝性

一、淹水胁迫对植物的伤害

二、植物对淹水胁迫的适应 第三节 植物的抗盐性

一、盐胁迫对植物的伤害

二、植物对盐胁迫的适应 第四节 植物的抗病性

一、病原微生物对作物的伤害 作物对病原微生物的抵抗

教学要求：掌握逆境生理中的一些基本概念、各种逆境条件下植物一般生理生化变化及提高植物抗逆性途径。教学方式：多媒体教学与讨论

四、作业

认真完成作业可以巩固和掌握教学内容，有利于提高课堂教学质量与效果。本课程每3周左右布置和收交1次作业，一学期不少于6次。作业成绩占本课程总成绩的20%。提倡同学间讨论作业，但最终的作业必须独立完成。

五、考核方式与成绩评定

本课程的考核方式为闭卷考试，成绩＝平时成绩×30％＋期末考核成绩×70％，平时成绩包括平时的作业成绩和出勤情况。

执笔人： 张 强 责任人： 李桂萍

第三篇：生理学教学大纲

生理学教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：0000001

课程中文名称：生理学

课程英文名称：Physiology

课程性质：专业主干课程

开课专业：生物医学工程

开课学期：5

总学时：40（其中理论32学时，实验8）

总学分：2.5

二、课程目的和任务

生理学是研究生物机体正常生命活动规律的科学，它为生物医学工程专业的学生提供了通向服务临床医学的重要桥梁。生理学课程的教学任务不仅着重使学生掌握该学科的基本理论、基本知识和基本技能，同时还通过适当介绍一些新进展，启发学生智力，培养科学思维能力。

三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求）

第一章绪论/细胞。了解人体生理学的研究内容、方法，了解细胞膜的结构功能。熟悉肌肉收缩功能、产生原理。掌握细胞兴奋性、生物电现象机理。

第二章血液。了解血液的组成、特性，熟悉血细胞生理、止血与凝血机制；掌握血型、输血原则。

第三章血液循环。掌握心脏生理（心脏泵功能及心肌电生理），了解血管生理，熟悉心血管活动的调节，器官循环。

第四章呼吸。了解呼吸各环节的基本过程。掌握肺通气和肺换气的的原理及肺功能的评定，呼吸节律的产生、调节。熟悉气体的运输形式。

第五章消化。了解食物消化和吸收的基本过程。掌握胃、小肠内消化、内分泌功能及其调节，熟悉消化道平滑肌的电活动。

第六章泌尿。了解肾脏功能。掌握尿生成的过程及影响因素，肾脏泌尿功能的调节。

熟悉肾脏功能的研究方法。

第七章感觉。了解各主要感觉器官的功能、感受原理，掌握感受器的一般生理特性。

第八章神经。了解神经元活动、反射活动的一般规律。熟悉神经系统的感觉分析功能及对躯体运动的调节、对内脏活动的调节，掌握大脑的高级和脑功能研究方法。

第九章内分泌。了解激素的一般特性。掌握几种主要激素的生理作用及其分泌调节。

四、教学内容与学时分配

第一章绪论/细胞的基本功能（3学时）

1人体生理学的研究内容、方法

2细胞膜的结构功能

3掌握细胞兴奋性、生物电现象

4肌细胞的收缩功能

第二章血液（3学时）

1血液的组成、特性

2血细胞及功能

3生理止血与凝血

4血型与输血原则。

第三章血液循环（4学时）

1心脏泵血功能

2心脏电生理

3血管生理

4熟悉心血管活动的调节、器官循环

第四章呼吸（3学时）

1肺通气

2呼吸气体的交换

3气体的运输

4呼吸运动的调节

第五章消化（3学时）

1概述

2食物消化的基本过程

3食物的吸收

第六章尿的生成和排出（3学时）

1了解肾脏功能解剖及肾血流量

2肾小球的滤过

3肾小管与集合管的功能

4尿液的浓缩与稀释

5肾脏泌尿功能的调节

6肾脏功能的研究方法。

7尿的排出

第七章感觉器官的功能（3学时）

1感受器的一般生理特性

2视觉器官

3听觉器官

4前庭器官

5嗅觉与味觉

6皮肤感觉

第八章神经系统的功能（8学时）

1神经元活动、反射活动的一般规律

2神经系统的感觉分析功能及对躯体运动的调节

3神经系统对内脏活动的调节

4大脑的高级功能

5脑功能研究方法

第九章内分泌系统（2学时）

1概述

2几种主要激素的生理作用及其分泌调节

五、教学方法及手段（含现代化教学手段及研究性教学方法））

上课采用多媒体教学，辅以教学录像，采用讲授与讨论结合的方式，结合临床案例，使同学们能对生理学的知识有深入的认识。

六、实验（或）上机内容

实验一：肌电图的测定。学习肌电图的测定方法，了解不同情况下肌电图的变化。实验二：视野测定及声音传导途径检测。学习视野计的使用方法，测定正常人白、红、黄、绿各色视野；采用音叉振动法检查声音空气传导和骨传导的特点。

实验三：家兔血压的调节。以动脉血压为指标，在整体条件下，施加某些因素，观察神

经、体液因素对心、血管的调节作用。（选做实验）

实验四：肺通气量的测定及呼吸运动的调节。了解人体肺通气量的测定方法和正常通气

量。观察不同条件下呼吸运动的变化。（选做实验）

七、前续课程、后续课程

分别为人体解剖学、生理系统仿真建模

八、教材及主要参考资料

[1] 姚泰.生理学[M].北京：人民卫生出版社, 2010年8月第2版.

第四篇：生理学教学大纲

生理学教学大纲

前言

生理学是研究生物机体功能的科学。生理学是重要的医学基础理论课之一，学习生理学，不但为学习后续课程奠定基础，而且更重要的是培养学生分析问题和解决问题的能力。通过生理学教学，使学生掌握本学科的基本理论，基本知识和基本技能。

生理学教学大纲规定的教学内容分为理论和实验两部分。理论课内容主要以课堂讲授的方式进行。根据重要程度的差别，将理论课教学内容分为掌握、熟悉和了解三级。大纲中用横线标记的，是要求学生牢固掌握的重点内容。大纲中规定的熟悉和了解内容，要求学生有一般概括性认识。通过实验课教学，培养学生的科学思维能力和基本技能，帮助学生深刻理解生理学的基本理论和基本知识，提高对重点教学内容的掌握程度。本大纲是根据我校护理学专业三年制专科生理学课程基本要求和教学计划，以全国高职高专护理专业“十二五”规划教材《生理学》第二版为基准制定的。

生理学教学总学时数为72学时，其中理论课52学时，实验课20学时。

理论教学时数分配表

目次 内容 学时数

第一章 绪论 ２ 第二章 细胞的基本功能 ４ 第三章 血液 ２ 第四章 血液循环 10 第五章 呼吸 ６ 第六章 消化和吸收 ４ 第七章 能量代谢和体温 ２ 第八章

排泄 ６ 第九章 感觉器官 ２ 第十章 神经系统 ６ 第十一章 内分泌 ６

第十二章 生殖 ２

总学时 52

教学内容和要求

一、理论部分

第一章绪论

［学习目标］

掌握：生理学概念；生命活动的基本特征；有效刺激的三个条件；内环境、稳态的概念及其意义；人体生理功能的调节方式，三种调节方式的特点。

熟悉：刺激与反应、兴奋与抑制、阈强度或阈值、兴奋性概念及其关系；反射、反馈、正反馈、负反馈及其意义。

了解：生理学研究的对象、任务和三个水平。［学习容］

生理学的研究对象和任务，学习生理学的意义，学习生理学的基本观点和方法，生理学研究的三个水平。

生命活动的基本特征：新陈代谢、兴奋性、适应性。

人体与环境：人体体液与内环境及其稳态。

人体功能活动的调节：神经调节，反射及反射弧，非条件反射和条件反射。体液调节和自身调节。人体功能调节的反馈控制，反馈的概念（正反馈与负反馈）。

第二章 细胞的基本功能

［学习目标］

掌握：细胞的基本结构、细胞膜的物质转运方式；静息电位的概念和产生机制；动作电位的概念和产生机制；神经-肌肉接头的兴奋传递过程。

熟悉：细胞膜的结构、各种细胞器的主要功能、细胞膜物质转运的特点、动作电位的特点、骨骼肌细胞的微细结构和收缩机制。

了解：细胞的跨膜信号转导功能、骨骼肌收缩的外在表现。［学习内容］

细胞的跨膜物质转运功能：单纯扩散，易化扩散，主动转运，入胞和出胞。细胞的跨膜信号传递：由离子通道完成的跨膜信号传递，由受体完成的跨膜信号传递，受体的概念。

细胞的生物电现象：静息电位的概念及其产生机制，动作电位的概念及其产生机制，锋电位，后电位（负后电位和正后电位）。动作电位的产生与阈电位，局部反应的特点，动作电位的传导与局部电流，跳跃式传导。

骨骼肌细胞的收缩功能：神经肌肉接头处的兴奋传递过程，神经肌肉接头处兴奋传递的特点，终板电位。骨骼肌细胞的微细结构，肌原纤维与肌小节，肌管系统（横管和纵管）。骨骼肌细胞的收缩机制肌，粗肌丝，细肌丝，滑行学说，钙离子在细肌丝滑行中的作用。骨骼肌细胞的兴奋-收缩耦联。骨骼肌的收缩形式，等长收缩与等张收缩，单收缩与强直收缩。影响骨骼肌收缩的主要因素，前负荷，后负荷，肌肉收缩能力。平滑肌的结构与功能特点。

第三章 血液

［学习目标］

掌握：血液组成和理化特性、三种血细胞的正常值和功能以及血液分型、临床输血原则。熟悉：血细胞的生理特性、常见贫血原因。了解：纤维蛋白溶解的过程。［学习内容］

血液的组成和理化特性：血细胞比容，血液的颜色，血液的密度，血液的粘滞性，血浆渗透压，血浆晶体渗透压和胶体渗透压的作用，学浆的PH值。

血细胞生理：红细胞的数量和功能，红细胞的生理特性，红细胞的生成和破坏，促红细胞生成素，雄激素。白细胞的分类和正常值，各类白细胞的功能。血小板的数量和生理特性，血小板的生理功能。

血液凝固与纤维蛋白溶解：凝血因子与凝血过程，内源性凝血与外源性凝血，抗凝与促凝，肝素与抗凝血酶Ⅲ。纤维蛋白溶解。

血量和血型：血量，ABO血型系统，凝集原，凝集素。Rh血型系统，输血原则。

第四章血液循环

［学习目标］

掌握：心脏泵血功能，心脏泵血功能的评价；心肌自律性的产生及正常起博点；心肌兴奋性周期性的变化与心肌收缩性的关系；心传导的途径和特点；动脉血压的形成；影响动脉血压的因素；影响组织液生成和回流的因素；颈动脉窦和主动脉弓感受器反射。

熟悉：自律细胞和非自律细胞的生物电现象及形成原理和不同点；心音的形成、特点和意义；影响静脉回流的因素。

了解：影响自律性、传导性、兴奋性、收缩性的因素；重要器官血液循环的特点。［学习内容］

心脏的泵血功能：心动周期和心率。心脏泵血过程及心房、心室内压力，容积，瓣膜活动和血流方向的变化及其相互关系。

心脏泵血功能的评价：每搏输出量，每分输出量，心指数，射血分数，搏出功与每分功。影响心脏泵血功能的因素，前负荷，后负荷，心肌收缩力，心率。心力储备。

心肌细胞的生物电现象：心肌细胞的类型，自律细胞和非自律细胞，快反应细胞和慢反应细胞。心室肌细胞的跨膜电位及形成机制，窦房结细胞的跨膜电位及形成机制。

心肌的生理特性：心肌的自动节律性，正常起搏点和潜在起搏点，影响心肌自律性的因素。心肌的兴奋性，影响心肌兴奋性的因素，心肌兴奋过程中兴奋性的周期性变化，期前收缩与代偿性间歇。心肌的传导性，兴奋在心脏内的传导过程和特点，影响传导性的因素。心肌的收缩性。心音和心音图，正常心电图的波形及生理意义。

血管功能：各类血管的功能特点，血流量，血流阻力和血压。动脉血压的形成和正常值，影响动脉血压的因素。动脉血压的相对稳定及其生理意义。动脉脉搏。静脉血压，中心静脉压和外周静脉压。静脉血流及其影响因素。微循环的组成和血流通路，直捷通路，动-静脉短路和迂回通路，微循环血流量的调节，毛细血管内外的物质交换。组织液的生成与回流机制，有效滤过压，影响组织液生成和回流的因素。淋巴液循环。

心血管活动的调节：神经调节，心脏的神经支配，心交感神经和心迷走神经的作用。血管的神经支配，缩血管神经纤维和舒血管神经纤维。心血管中枢，延髓心血管中枢，延髓以上的心血管中枢。心血管反射，颈动脉窦和主动脉弓压力感受器反射（减压反射）及其生理意义。

第五章呼吸

［学习目标］

掌握：外呼吸、内呼吸、肺活量、时间肺活量、无效腔、每分肺泡通气量等概念；呼吸的三个过程；肺泡表面张力与表面活性物质的作用；氧的运输；影响氧解离曲线的因素；呼吸的化学感受性调节。

熟悉：肺通气阻力和动力来源；胸膜腔负压形成的原理及意义。

了解：呼吸运动；呼吸运动过程中肺内压的变化；二氧化碳的运输；肺牵张反射和防御性呼吸反射。［学习内容］

呼吸的意义。

呼吸过程：肺通气，肺换气，气体在血液中的运输和内呼吸。

肺通气：肺通气的动力，呼吸运动，呼吸运动的类型，平静呼吸和用力呼吸，胸式呼吸和式呼吸，呼吸运动时肺内压和胸膜腔内压的变化，胸膜腔负压的生理意义。肺通气阻力，弹性阻力和顺应性，肺表面活性物质，非弹性阻力。肺通气功能的评价，肺容量，潮气量，补吸气量，补呼气量，残气量，深吸气量，功能余气量，肺活量，用力呼气量和肺总容量。肺通气量，每分通气量，最大随意通气量，通气贮量百分比，无效腔和肺泡通气量。

呼吸气体的交换：气体交换的原理，气体分压差，气体的分子量与溶解度。肺换气，影响肺换气的因素，通气血流/比值。组织换气，影响组织换气的因素。

气体在血液中的运输：氧和二氧化碳在血液中存在的形式，物理溶解和化学结合。氧的运输，氧与血红蛋白（Hb）的结合，氧容量，氧含量和血氧饱和度，氧解离曲线及其影响因素。二氧化碳的运输，碳酸氢盐形式和氨基甲酸血红蛋白形式，氯转移。

呼吸运动的调节：呼吸的中枢调控，呼吸神经元，延髓呼吸中枢，脑桥呼吸中枢，呼吸节律的形成。大脑皮层对呼吸的调节作用。呼吸的反射性调节，机械感受器反射，肺牵张反射，呼吸肌本体感受器反射。化学感受器反射，外周化学感受器和中枢化学感受器，CO2、H+和低O2对呼吸的影响。防御性呼吸反射。

第六章消化和吸收

［学习目标］

掌握：消化、吸收的概念；胃液、胰液、胆汁的生理作用；营养物质吸收的部位、形式及途径；胃、小肠的运动形式及意义；小肠在吸收中的作用。

熟悉：消化道平滑肌的生理特性及其意义；胃液的成分及作用，影响胃排空的因素；主要胃肠道激素的生理功能；交感神经和副交感神经对消化器官的生理作用。

了解：食物在口腔内的消化过程；小肠液的性质、成分、生理作用及意义；大肠液的作用及排便反射过程；消化器官活动的反射调节。［学习内容］

消化和吸收的概念，机械性消化和化学性消化。消化管平滑肌的一般生理特性及电活动，基本电节律。消化腺的分泌和消化液的功能。

口腔内消化：唾液的性质，成分和作用。咀嚼和吞咽。

胃内消化：胃液的性质，成分和作用，盐酸分泌的机制。胃运动的形式及意义，紧张性收缩，胃的容受性舒张，胃的蠕动。胃排空及其控制。呕吐。

小肠内消化：胰液的性质，成分和作用。胆汁的性质，成分和作用，胆囊的功能。小肠液及其作用。小肠的运动形式及其意义，紧张性收缩，分节运动，蠕动。

大肠的功能：大肠液及其作用，大肠内细菌的活动，大肠的运动与排便。

吸收：吸收的主要部位。糖的吸收，蛋白质的吸收，脂肪和胆固醇的吸收。水的吸收，无机盐的吸收，维生素的吸收。消化器官活动的调节：神经调节，交感神经和副交感神经及其作用，壁内神经丛及其作用。非条件反射性调节，条件反射性调节。体液调节，胃肠激素及其生理作用，消化期胃液分泌的调节。

第七章能量代谢和体温 ［学习目标］

掌握：影响能量代谢的因素；基础代谢；基础代谢率；体温的概念及正常值；散热方式。熟悉：能量代谢的概念；体温调节；能量代谢的测定。

了解：机体能量的来源和去路；食物的能量指标；体温的生理变动。［学习内容］

能量代谢：机体能量的来源和去路，三磷酸腺苷，糖，脂肪和蛋白质的能量转化。能量代谢的测定，直接测热法和间接测热法。食物的热价，食物的氧热价，呼吸商，非蛋白呼吸商。影响能量代谢的主要因素，肌肉活动，食物的特殊动力效应，精神活动，环境温度。基础代谢与基础代谢率。

体温及其调节：体温的概念及生理变动。临床常用的测定体温的方法和部位。人体的产热过程，主要产热器官。人体的散热过程，皮肤的散热方式，辐散热，传导散热，对流散热和蒸发散热（不感蒸发和发汗）。散热过程的调控，汗腺与汗腺活动的调节，皮肤血流量改变。自主性体温调节和行为性体温调节，温度感受器，热敏神经元和冷敏神经元，体温调节中枢，体温调节机制，视前区-下丘脑前部(PO/AH)的整合作用，调定点的概念。

第八章排泄

［学习目标］

掌握：尿液生成的基本过程及其主要调节机制；肾小球滤过率。

熟悉：肾小管和集合管的重吸收及分泌功能；尿量及常见的排尿异常。

了解：肾的结构和血液循环特点；尿液的浓缩和稀释；尿液的理化性质；排尿反射。［学习内容］

机体排泄的概念及途径：呼吸器官，消化器官，皮肤，肾脏。

肾的结构和血液循环特征：肾单位和集合管，皮质肾单位和近髓肾单位，球旁器。肾血液应及肾血流量的调节。

肾小球的滤过作用：滤过膜及其通透性，有效滤过压，肾小球滤过率和滤过分数。影响肾小球滤过的因素。

肾小管和集合管的重吸收作用：重吸收方式，主动重吸收，被动重吸收。Na+、Cl–、水、HCO3–、K+、葡萄糖等物质的重吸收。影响肾小管和集合管重吸收的因素。

肾小管和集合管的分泌作用：H+、NH3、K+的分泌。

尿液的浓缩和稀释：尿浓缩和稀释的基本过程，肾髓质渗透压梯度的形成和保持，影响尿浓缩和稀释的因素。

尿生成的调节：小管液的渗透压，球-管平衡。抗利尿激素的来源及作用，抗利尿激素分泌和释放的调节。醛固酮的来源及作用，醛固酮分泌的调节，肾素-血管紧张素-醛固酮系统，血Ｋ+和血Ｎa+的浓度。血浆清除率：血浆清除率的测定方法，测定血浆清除率的意义及应用。

尿液及其排放：尿量，尿的理化性质。排尿，膀胱与尿道的神经支配，排尿反射。

第九章感觉器官

［学习目标］

掌握：感受器的生理特性、眼的调节、两种感光细胞的功能、中耳的传音功能、声波传入内耳的途径。

熟悉：明适应、暗适应以及视野等基本概念。了解：内耳的感音功能、前庭器官的功能。［学习内容］ 感受器、感觉器官的概念和分类。感受器的生理特性，适宜刺激，换能作用，编码作用和适应现象。

视觉器官：眼的折光功能，眼的折光与成像，简化眼。眼的调节，晶状体的调节，瞳孔的调节，两眼会聚，瞳孔近反射（瞳孔调节反射），瞳孔对光反射，互感性对光反射。眼的折光异常，近视，远视，散光。

眼的感光功能，视杆系统（晚光觉系统），视锥系统（昼光觉系统）。视网膜的光化学反应，视紫红质，视网膜的信息传递。暗适应，明适应，色觉，视敏度。视野，双眼视觉和立体视觉。

听觉器官：外耳和中耳的传音功能，鼓膜和听骨链的增压效应。声波传入内耳的途经，气导和骨导。内耳的感音功能，基底膜的振动与行波理论，耳蜗的生物电现象，蜗神经动作电位。听阈和听域。

前庭器官：椭圆囊和球囊的功能，半规管的功能，前庭反应和眼震颤。嗅觉和味觉器官

第十章神经系统

［学习目标］

掌握：神经纤维兴奋传导的特征；突触的概念和突触传递过程；中枢兴奋传布的特征；内脏痛的特征；牵张反射的概念及类型；自主神经系统的主要功能。

熟悉：突触后抑制与突触前抑制的区别；特异性与非特异性投射系统的异同；去大脑僵直；小脑的功能；外周神经递质的种类及相应受体的功能；各级中枢对内脏活动的调节。

了解：帕金森病与舞蹈病；脑电图与大脑皮质的语言功能。［学习内容］

神经元及反射活动的调节：神经元与神经纤维，神经纤维传导冲动的特征，神经纤维的分类与传导速度。突触的概念，突触的基本结构和分类，突触传递的基本过程，兴奋性突触后电位，抑制性突触后电位，非突触性化学传递，电突触传递。神经递质，外周神经递质和中枢神经递质。中枢神经元的联系方式，中枢兴奋传布的特征。中枢抑制，突触后抑制，突触前抑制。

神经系统的感觉功能：脊髓感觉传导通路，丘脑及其感觉投射系统，特异投射系统与非特异投射系统的功能。大脑皮层的感觉分析功能，体表感觉区（第一感觉区），内脏感觉区，本体感觉区，视觉区，听觉区。痛觉，内脏痛与牵涉痛。

神经系统对躯体运动的调节：脊髓的躯体运动反射，运动神经元和运动单位，脊动物与脊休克，屈肌反射与交叉伸肌反射，牵张反射及类型。脑干对肌紧张的调节，去大脑僵直。小脑调节躯体运动的功能，维持身体平衡，调节肌紧张，协调随意运动。基底核对躯体运动的调节。大脑皮层对躯体运动的调节，大脑皮层的运动区，锥体系及其功能，锥体外系及其功能。

神经系统对内脏活动的调节：自主神经系统的结构与功能特征，自主神经的主要功能，自主神经的递质及其受体，胆碱受体和肾上腺素受体。脊髓、脑干、下丘脑、大脑对内脏活动的调节。

脑的高级功能与脑电活动：条件反射的形成、消退、分化及生物学意义，人类条件反射的特点，第一信号系统和第二信号系统。学习与记忆：简单学习和联合型学习，记忆的过程，大脑皮层的语言中枢，大脑皮层语言功能的一侧优势。大脑皮层细胞的电活动，正常脑电图，脑电波形成的机制，大脑皮层诱发电位。觉醒与睡眠的产生机制。

第十一章内分泌 ［学习目标］

掌握：生长素、甲状腺激素、糖皮质激素、胰岛素的生理作用。

熟悉：激素的概念及特点；下丘脑、腺垂体分泌的激素种类；下丘脑与垂体的功能联系；甲状腺激素、糖皮质激素的分泌调节。

了解：激素的分类及作用原理；肾上腺各部位分泌的激素种类及作用；甲状旁腺素、降钙素的生理作用。［学习内容］

激素的概念，激素的运输途径，激素的分类，激素作用的一般特征。激素的作用机制，含氮激素的作用机制，类固醇激素的作用机制。

下丘脑与垂体：下丘脑-腺垂体系统，下丘脑-神经垂体系统。腺垂体激素及生理作用，生长素（躯体刺激素），催乳素，促黑激素，腺垂体功能活动的调节。神经垂体激素的作用，抗利尿激素，催产素。甲状腺：甲状腺激素的合成与运输，甲状腺激素的生理作用，甲状腺激素分泌的调节。

肾上腺：糖皮质激素的生理作用及其分泌的调节，盐皮质激素的生理作用及其分泌的调节。肾上腺髓质激素的生理作用及其分泌的调节。

胰岛：胰岛素的生理作用及其分泌调节，胰高血糖素的生理作用及其分泌调节。甲状旁腺激素的生理作用及其分泌的调节，降钙素的生理作用及其分泌调节，维生素D的生理作用及其生成的调节。

第十二章生殖

［学习目标］

熟悉：男性睾丸和尿道的结构和功能；女性生殖器官的结构、功能以及月经周期形成的机制。

了解：生殖系统的组成；输精管道以及乳房和会阴。［学习内容］

男性生殖：睾丸的生精功能。睾丸的内分泌功能，雄激素的生理 作用。睾丸功能的调节。

女性生殖：卵巢的生卵功能。卵巢的内分泌功能，雌激素和孕激素的生理作用。月经周期，月经周期中卵巢和子宫内膜的变化，月经周期形成的机制。妊娠，受精与着床，胎盘激素与妊娠的维持，分娩与授乳。

二、实验部分 实验教学内容和学时分配

实验项目

学时数

实验一

刺激频率和强度对肌肉收缩的影响。４ 目的要求：１．掌握坐骨神经腓肠肌标本的制备。

２．熟悉刺激频率和强度对肌肉收缩的影响。

３．熟悉生理学实验常用仪器（包括多媒体）。

实验二 心音听诊、心电图描计、动脉血压和肺活量的测定。４ 目的要求 ：掌握各项实验的原理和方法。

实验三

心血管活动的调节。４ 目的要求：１．掌握直接测定血压的方法。

２．观察心血管活动的某些影响因素。

实验四 呼吸运动的调节。４ 目的要求：１．掌握气管插管方法。

２．观察各种因素对呼吸运动的影响。

实验五 尿生成的影响因素。４ 目的要求：１．了解本项目的实验原理和方法。

２．观察影响尿生成的各种因素。

第五篇：植物生理学总结

植物的光合作用受内外因素的影响，而衡量内外因素对光合作用影响程度的常用指标是光合速率(photosynthetic rate)。

一、光合速率及表示单位

光合速率通常是指单位时间、单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量，也可用单位时间、单位叶面积上的干物质积累量来表示。常用单位有：μmol CO2·m-2·s-1(以前用mg·dm-2·h-1表示，1μmol·m-2·s-1＝1.58mg·dm-2·h-1)、μmol O2·dm-2·h-1 和mgDW(干重)·dm-2·h-1。CO2吸收量用红外线CO2气体分析仪测定，O2释放量用氧电极测氧装置测定，干物质积累量可用改良半叶法等方法测定(请参照植物生理实验指导书)。有的测定光合速率的方法都没有把呼吸作用(光、暗呼吸)以及呼吸释放的CO2被光合作用再固定等因素考虑在内，因而所测结果实际上是表观光合速率(apparent photosynthetic rate)或净光合速率(net photosynthetic rate，Pn)，如把表观光合速率加上光、暗呼吸速率，便得到总光合速率(gross photosyntheticrate)或真光合速率(true photosynthetic rate)。

二、内部因素

(一)叶片的发育和结构

1.叶龄 新长出的嫩叶，光合速率很低。其主要原因有：(1)叶组织发育未健全，气孔尚未完全形成或开度小，细胞间隙小，叶肉细胞与外界气体交换速率低；(2)叶绿体小，片层结构不发达，光合色素含量低，捕光能力弱；(3)光合酶，尤其是Rubisco的含量与活性低。(4)幼叶的呼吸作用旺盛，因而使表观光合速率降低。但随着幼叶的成长，叶绿体的发育，叶绿素含量与Rubisco酶活性的增加，光合速率不断上升；当叶片长至面积和厚度最大时，光合速率通常也达到最大值，以后，随着叶片衰老，叶绿素含量与Rubisco酶活性下降，以及叶绿体内部结构的解体，光合速率下降。

依据光合速率随叶龄增长出现“低—高—低”的规律，可推测不同部位叶片在不同生育期的相对光合速率的大小。如处在营养生长期的禾谷类作物，其心叶的光合速率较低，倒3叶的光合速率往往最高；而在结实期，叶片的光合速率应自上而下地衰减。

2.叶的结构 叶的结构如叶厚度、栅栏组织与海绵组织的比例、叶绿体和类囊体的数目等都对光合速率有影响。叶的结构一方面受遗传因素控制，另一方面还受环境影响。

C4植物的叶片光合速率通常要大于C3植物，这与C4植物叶片具有花环结构等特性有关。许多植物的叶组织中有两种叶肉细胞，靠腹面的为栅栏组织细胞；靠背面的为海绵组织细胞。栅栏组织细胞细长，排列紧密，叶绿体密度大，叶绿素含量高，致使叶的腹面呈深绿色，且其中Chla/b比值高，光合活性也高，而海绵组织中情况则相反。生长在光照条件下的阳生植物(sun plant)叶栅栏组织要比阴生植物(shade plant)叶发达，叶绿体的光合特性好，因而阳生叶有较高的光合速率。

同一叶片，不同部位上测得的光合速率往往不一致。例如，禾本科作物叶尖的光合速率比叶的中下部低，这是因为叶尖部较薄，且易早衰的缘故。

(二)光合产物的输出

光合产物(蔗糖)从叶片中输出的速率会影响叶片的光合速率。例如，摘去花、果、顶芽等都会暂时阻碍光合产物输出，降低叶片特别是邻近叶的光合速率；反之，摘除其他叶片，只留一张叶片与所有花果，留下叶的光合速率会急剧增加，但易早衰。对苹果等果树枝条环割，由于光合产物不能外运，会使环割上方枝条上的叶片光合速率明显下降。光合产物积累到一定的水平后会影响光合速率的原因有：(1)反馈抑制。例如蔗糖的积累会反馈抑制合成蔗糖的磷酸蔗糖合成酶sucrose phosphate synthetase,SPS)的活性，使F6P增加。而F6P的积累，又反馈抑制果糖1，6-二磷酸酯酶活性，使细胞质以及叶绿体中磷酸丙糖含量增加，从而影响CO2的固定；(2)淀粉粒的影响。叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中淀粉的合成与淀粉粒的形成，过多的淀粉粒一方面会压迫与损伤类囊体，另一方面，由于淀粉粒对光有遮挡，从而直接阻碍光合膜对光的吸收。

三 外部因素

(一)光照

光是光合作用的动力，也是形成叶绿素、叶绿体以及正常叶片的必要条件，光还显著地调节光合酶的活性与气孔的开度，因此光直接制约着光合速率的高低。光照因素中有光强、光质与光照时间，这些对光合作用都有深刻的影响。

1.光强

(1)光强-光合曲线 图4-26是光强-光合速率关系的模式图。

图4-26 光强-光合曲线图解

图4-27 不同植物的光强光合曲线

暗中叶片不进行光合作用，只有呼吸作用释放CO2(图4-26中的OD为呼吸速率)。随着光强的增高，光合速率相应提高，当到达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于CO2释放量，表观光合速率为零，这时的光强称为光补偿点(light compensation point)。在低光强区，光合速率随光强的增强而呈比例地增加(比例阶段，直线A)；当超过一定光强，光合速率增加就会转慢(曲线B)；当达到某一光强时，光合速率就不再增加，而呈现光饱和现象。开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点(light saturation point)，此点以后的阶段称饱和阶段(直线C)。比例阶段中主要是光强制约着光合速率，而饱和阶段中CO2扩散和固定速率是主要限制因素。用比例阶段的光强-光合曲线的斜率(表观光合速率/光强)可计算表观光合量子产额。

由图4-27，表4-5可见，不同植物的光强-光合曲线不同，光补偿点和光饱和点也有很大的差异。光补偿点高的植物一般光饱和点也高，草本植物的光补偿点与光饱和点通常要高于木本植物；阳生植物的光补偿点与光饱和点要高于阴生植物；C4植物的光饱和点要高于C3植物。光补偿点和光饱和点可以作为植物需光特性的主要指标，用来衡量需光量。光补偿点低的植物较耐阴，如大豆的光补偿点仅0.5klx，所以可与玉米间作，在玉米行中仍能正常生长。在光补偿点时，光合积累与呼吸消耗相抵消，如考虑到夜间的呼吸消耗，则光合产物还有亏空，因此从全天来看，植物所需的最低光强必须高于光补偿点。对群体来说，上层叶片接受到的光强往往会超过光饱和点，而中下层叶片的光强仍处在光饱和点以下，如水稻单株叶片光饱和点为40～50klx，而群体内则为60～80lx，因此改善中下层叶片光照，力求让中下层叶片接受更多的光照是高产的重要条件。

植物的光补偿点和光饱和点不是固定数值，它们会随外界条件的变化而变动，例如，当CO2浓度增高或温度降低时，光补偿点降低；而当CO2浓度提高时，光饱和点则会升高。在封闭的温室中，温度较高，CO2较少，这会使光补偿点提高而对光合积累不利。在这种情况下应适当降低室温，通风换气，或增施CO2才能保证光合作用的顺利进行。

在一般光强下，C4植物不出现光饱和现象，其原因是：①C4植物同化CO2消耗的同化力要比C3植物高 ②PEPC对CO2的亲和力高，以及具有“CO2泵”，所以空气中CO2浓度通常不成为C4植物光合作用的限制因素。

(2)强光伤害—光抑制 光能不足可成为光合作用的限制因素，光能过剩也会对光合作用产生不利的影响。当光合机构接受的光能超过它所能利用的量时，光会引起光合速率的降低，这个现象就叫光合作用的光抑制(photoinhibition of photosynthesis)。

晴天中午的光强常超过植物的光饱和点，很多C3植物，如水稻、小麦、棉花、大豆、毛竹、茶花等都会出现光抑制，轻者使植物光合速率暂时降低，重者叶片变黄，光合活性丧失。当强光与高温、低温、干旱等其他环境胁迫同时存在时，光抑制现象尤为严重。通常光饱和点低的阴生植物更易受到光抑制危害，若把人参苗移到露地栽培，在直射光下，叶片很快失绿，并出现红褐色灼伤斑，使参苗不能正常生长；大田作物由光抑制而降低的产量可达15%以上。因此光抑制产生的原因及其防御系统引起了人们的重视。

光抑制机理 一般认为光抑制主要发生在PSⅡ。按其发生的原初部位可分为受体侧光抑制和供体侧光抑制。受体侧光抑制常起始于还原

1型QA的积累。还原型QA的积累促使三线态P680(P680T)的形成，而P680T可以与氧作用(P680T +O2→P680 + 1O2)形成单线态氧(O2)；供体侧光抑制起始于水氧化受阻。由于放氧复合体不能很快把电子传递给反应中心，从而延长了氧化型P680(P680+)的存在时间。Ｐ680+和1O2都是强氧化剂，如不及时消除，它们都可以氧化破坏附近的叶绿素和D1蛋白，从而使光合器官损伤，光合活性下降。

保护机理 植物有多种保护防御机理，用以避免或减少光抑制的破坏。如：(1)通过叶片运动，叶绿体运动或叶表面覆盖蜡质层、积累盐或着生毛等来减少对光的吸收；(2)通过增加光合电子传递和光合关键酶的含量及活化程度，提高光合能力等来增加对光能的利用；(3)加强非光合的耗能代谢过程，如光呼吸、Mehler反应等；(4)加强热耗散过程，如蒸腾作用；(5)增加活性氧的清除系统，如超氧物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶等的量和活性；(6)加强PSⅡ的修复循环等。

光抑制引起的破坏与自身的修复过程是同时发生的，两个相反过程的相对速率决定光抑制程度和对光抑制的忍耐性。光合机构的修复需要弱光和合适的温度，以及维持适度的光合速率，并涉及到一些物质如D1等蛋白的合成。如果植物连续在强光和高温下生长，那么光抑制对光合器的损伤就难以修复了。

图4-28 不同光波下植物的光合速率

在作物生产上，保证作物生长良好，使叶片的光合速率维持较高的水平，加强对光能的利用，这是减轻光抑制的前提。同时采取各种措施，尽量避免强光下多种胁迫的同时发生，这对减轻或避免光抑制损失也是很重要的。另外，强光下在作物上方用塑料薄膜遮阳网或防虫网等遮光，能有效防止光抑制的发生，这在蔬菜花卉栽培中已普遍应用。

2.光质 在太阳幅射中，只有可见光部分才能被光合作用利用。用不同波长的可见光照射植物叶片，测定到的光合速率(按量子产额比较)不一样(图4-28)。在600～680nm红光区，光合速率有一大的峰值，在435nm左右的蓝光区又有一小的峰值。可见，光合作用的作用光谱与叶绿体色素的吸收光谱大体吻合。

在自然条件下，植物或多或少会受到不同波长的光线照射。例如，阴天不仅光强减弱，而且蓝光和绿光所占的比例增高。树木的叶片吸收红光和蓝光较多，故透过树冠的光线中绿光较多，由于绿光是光合作用的低效光，因而会使树冠下生长的本来就光照不足的植物利用光能的效率更低。“大树底下无丰草”就是这个道理。

水层同样改变光强和光质。水层越深，光照越弱，例如，20米深处的光强是水面光强的二十分之一，如水质不好，深处的光强会更弱。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于蓝、绿部分，深水层的光线中短波长的光相对较多。所以含有叶绿素、吸收红光较多的绿藻分布于海水的表层；而含有藻红蛋白、吸收绿、蓝光较多的红藻则分布在海水的深层，这是海藻对光适应的一种表现。

3.光照时间 对放置于暗中一段时间的材料(叶片或细胞)照光，起初光合速率很低或为负值，要光照一段时间后，光合速率才逐渐上升并趋与稳定。从照光开始至光合速率达到稳定水平的这段时间，称为“光合滞后期”(lag phase of photosynthesis)或称光合诱导期。一般整体叶片的光合滞后期约30～60min，而排除气孔影响的去表皮叶片，细胞、原生质体等光合组织的滞后期约10min。将植物从弱光下移至强光下，也有类似情况出现。另外，植物的光呼吸也有滞后现象。在光合的滞后期中光呼吸速率与光合速率会按比例上升(图4-29)。

产生滞后期的原因是光对酶活性的诱导以及光合碳循环中间产物的增生需要一个准备过程，而光诱导气孔开启所需时间则是叶片滞后期延长的主要因素。

由于照光时间的长短对植物叶片的光合速率影响很大，因此在测定光合速率时要让叶片充分预照光。

图4-30 叶片光合速率对细胞间隙 CO2浓度响应示意图

曲线上四个点对应浓度分别为CO2补偿点(C)，空气浓度下细胞间隙的CO2浓度(n)，与空气浓度相同的细胞间隙CO2浓度(350μl·L-1左右)和CO2饱和点(S)。Pm为最大光合速率；CE为比例阶段曲线斜率，代表羧化效率；OA光下叶片向无CO2气体中的释放速率，可代表光呼吸速率。

(二)CO2

1.CO2-光合曲线 CO2-光合曲线(图4-30)与光强光合曲线相似，有比例阶段与饱和阶段。光下CO2浓度为零时叶片只有光、暗呼吸,释放CO2。图中的OA部分为光下叶片向无CO2气体中的CO2释放速率(实质上是光呼吸、暗呼吸、光合三者的平衡值)，通常用它来代表光呼吸速率。在比例阶段，光合速率随CO2浓度增高而增加，当光合速率与呼吸速率相等时，环境中的CO2浓度即为CO2补偿点(CO2 compensation point，图中C点)；当达到某一浓度(S)时，光合速率便达最大值(PM)，开始达到光合最大速率时的CO2浓度被称为CO2饱和点(CO2 saturation point)。在CO2－光合曲线的比例阶段，CO2浓度是光合作用的限制因素，直线的斜率(CE)受Rubisco活性及活化Rubisco量的限制，因而CE被称为羧化效率(carboxylation efficiency)。从CE的变化可以推测Rubisco的量和活性，CE大，即在较低的CO2浓度时就有较高的光合速率，也就是说Rubisco的羧化效率高。在饱和阶段，CO2已不是光合作用的限制因素，而CO2受体的量，即RuBP的再生速率则成为影响光合的因素。由于RuBP再生受ATP供应的影响，所以饱和阶段光合速率反映了光合电子传递和光合磷酸化活性，因而Pm被称为光合能力。

图4-31 C3植物与C4植物的CO2光合曲线比较

A.光合速率与外界CO2浓度； B.光合速率与细胞间隙CO2浓度(计算值)；C4植物为Tidestromia oblogifolia； C3 植物为Larrea divaricata

比较C3植物与C4植物CO2－光合曲线(图4-31)，可以看出：(1)C4植物的CO2补偿点低，在低CO2浓度下光合速率的增加比C3快，CO2的利用率高；(2)C2植物的CO2饱和点比C3植物低，在大气CO2浓度下就能达到饱和；而C3植物CO2饱和点不明显，光合速率在较高CO2浓度下还会随浓度上升而提高。C4植物CO2饱和点低的原因，可能与C4植物的气孔对CO2浓度敏感有关，即CO2浓度超过空气水平后，C4植物气孔开度就变小。另外，C4植物PEPC的Km低，对CO2亲和力高，有浓缩CO2机制，这些也是C4植物CO2饱和点低的原因。

在正常生理情况下，植物CO2补偿点相对稳定，例如小麦100个品种的CO2补偿点为52±2μl·L-1，大麦125个品种为55±2μl·L-1，玉米125个品种为1.3±1.2μl·L-1，猪毛菜(CAM植物)CO2补偿点不超过10μl·L-1。有人测定了数千株燕麦和5万株小麦的幼苗，尚未发现一株具有类似C4植物低CO2补偿点的幼苗。在温度上升、光强减弱、水分亏缺、氧浓度增加等条件下，CO2补偿点也随之上升。

2.CO2供给 CO2是光合作用的碳源，陆生植物所需的CO2主要从大气中获得。CO2从大气至叶肉细胞间隙为气相扩散，而从叶肉细胞间隙到叶绿体基质则为液相扩散，扩散的动力为.CO2浓度差。

图 4-32 不同 CO2浓度下温度对光合速率的影响

a.在饱和CO2浓度下；b.在大气.CO2浓度下(Berty and Bojorkman 1980)

空气中的.CO2浓度较低，约为350μl·L-1(0.035%)，分压为3.5×10-5 MPa，而一般C3植物的.CO2饱和点为1 000～1 500μl·L-1 左右，是空气中的3～5倍。在不通风的温室、大棚和光合作用旺盛的作物冠层内的.CO2浓度可降至200μl·L-1左右。由于光合作用 对.CO2的消耗以及存在.CO2扩散阻力，因而叶绿体基质中的.CO2浓度很低，接近.CO2补偿点。因此，加强通风或设法增施.CO2能显著提高作物的光合速率，这对C3植物尤为明显。

(三)温度

光合过程中的暗反应是由酶所催化的化学反应，因而受温度影响。在强光、高.CO2浓度时温度对光合速率的影响要比弱光、低.CO2浓度时影响大(图4-32)，这是由于在强光和高.CO2条件下，温度能成为光合作用的主要限制因素。

光合作用有一定的温度范围和三基点。光合作用的最低温度(冷限)和最高温度(热限)是指该温度下表观光合速率为零，而能使光合速率达到最高的温度被称为光合最适温度。光合作用的温度三基点因植物种类不同而有很大的差异(表4-6)。如耐低温的莴苣在5℃就能明显地测出光合速率，而喜温的黄瓜则要到20℃时才能测到；耐寒植物的光合作用冷限与细胞结冰温度相近；而起源于热带的植物，如玉米、高粱、橡胶树等在温度降至10～5℃时，光合作用已受到抑制。低温抑制光合的原因主要是低温时膜脂呈凝胶相，叶绿体超微结构受到破坏。此外，低温时酶促反应缓慢，气孔开闭失调，这些也是光合受抑的原因。

从表4-6可知，C4植物的热限较高，可达50～60℃，而C3植物较低，一般在40～50℃。乳熟期小麦遇到持续高温，尽管外表上仍呈绿色，但光合功能已严重受损。产生光合作用热限的原因：一是由于膜脂与酶蛋白的热变性，使光合器官损伤，叶绿体中的酶钝化；二是由于高温刺激了光暗呼吸，使表观光合速率迅速下降。

昼夜温差对光合净同化率有很大的影响。白天温度高，日光充足，有利于光合作用的进行；夜间温度较低，降低了呼吸消耗，因此，在一定温度范围内，昼夜温差大有利于光合积累。

在农业实践中要注意控制环境温度，避免高温与低温对光合作用的不利影响。玻璃温室与塑料大棚具有保温与增温效应，能提高光合生产力，这已被普遍应用于冬春季的蔬菜栽培。

(四)水分

水分对光合作用的影响有直接的也有间接的原因。直接的原因是水为光合作用的原料，没有水不能进行光合作用。但是用于光合作用的水不到蒸腾失水的1%，因此缺水影响光合作用主要是间接的原因。

水分亏缺会使光合速率下降。在水分轻度亏缺时，供水后尚能使光合能力恢复，倘若水分亏缺严重，供水后叶片水势虽可恢复至原来水平，但光合速率却难以恢复至原有程度(图4-33)。因而在水稻烤田，棉花、花生蹲苗时，要控制烤田或蹲苗程度，不能过头。

图4-33 向日葵在严重水分亏缺时以及在复水过程中 叶水势、光合速率、气孔阻力、蒸腾速率变化

水分亏缺降低光合的主要原因有：

(1)气孔导度下降 叶片光合速率与气孔导度呈正相关，当水分亏缺时，叶片中脱落酸量增加，从而引起气孔关闭，导度下降，进入叶片的.CO2减少。开始引起气孔导度和光合速率下降的叶片水势值，因植物种类不同有较大差异：水稻为－0.2～－0.3MPa；玉米为－0.3～－0.4MPa；而大豆和向日葵则在－0.6～－1.2MPa间。

(2)光合产物输出变慢 水分亏缺会使光合产物输出变慢，加之缺水时，叶片中淀粉水解加强，糖类积累，结果会引起光合速率下降。

(3)光合机构受损 缺水时叶绿体的电子传递速率降低且与光合磷酸化解偶联，影响同化力的形成。严重缺水还会使叶绿体变形，片层结构破坏，这些不仅使光合速率下降，而且使光合能力不能恢复。

(4)光合面积扩展受抑 在缺水条件下，生长受抑，叶面积扩展受到限制。有的叶面被盐结晶、被绒毛或蜡质覆盖，这样虽然减少了水分的消耗，减少光抑制，但同时也因对光的吸收减少而使得光合速率降低。

水分过多也会影响光合作用。土壤水分太多，通气不良妨碍根系活动，从而间接影响光合；雨水淋在叶片上，一方面遮挡气孔，影响气体交换，另一方面使叶肉细胞处于低渗状态，这些都会使光合速率降低。

（五）矿质营养

矿质营养在光合作用中的功能极为广泛，归纳起来有以下几方面：

1.叶绿体结构的组成成分 如N、P、S、Mg是叶绿体中构成叶绿素、蛋白质、核酸以及片层膜不可缺少的成分。

2.电子传递体的重要成分 如PC中含Cu，Fe-S中心、Cytb、Cytf和Fd中都含Fe，放氧复合体不可缺少Mn2+ 和Cl-。

3.磷酸基团的重要作用 构成同化力的ATP和NADPH，光合碳还原循环中所有的中间产物，合成淀粉的前体ADPG，以及合成蔗糖的前体UDPG，这些化合物中都含有磷酸基团。

4.活化或调节因子 如Rubisco，FBPase等酶的活化需要Mg2+ ；Fe、Cu、Mn、Zn参与叶绿素的合成；K+ 和Ca2+ 调节气孔开闭；K和P促进光合产物的转化与运输等。

肥料三要素中以N对光合影响最为显著。在一定范围内，叶的含N量、叶绿素含量、Rubisco含量分别与光合速率呈正相关。叶片中含N量的80%在叶绿体中，施N既能增加叶绿素含量，加速光反应，又能增加光合酶的含量与活性，加快暗反应。从N素营养好的叶片中提取出的Rubisco不仅量多，而且活性高。然而也有试验指出当Rubisco含量超过一定值后，酶量就不与光合速率成比例。

重金属铊、镉、镍和铅等都对光合作用有害，它们大都影响气孔功能。另外，镉对PSⅡ活性有抑制作用。

(六)光合速率的日变化

一天中，外界的光强、温度、土壤和大气的水分状况、空气中的.CO2浓度以及植物体的水分与光合中间产物含量、气孔开度等都在不断地变化，这些变化会使光合速率发生日变化，其中光强日变化对光合速率日变化的影响最大。在温暖、水分供应充足的条件下，光合速率变化随光强日变化呈单峰曲线，即日出后光合速率逐渐提高，中午前达到高峰，以后逐渐降低，日落后光合速率趋于负值(呼吸速率)。如果白天云量变化不定，则光合速率会随光强的变化而变化。

图4-34 水稻光合速率的日变化

A.光合速率(P)和气孔导度(C)平行变化； B.由A图数据绘制的光合速率与光强的关系，在相同光强下，上午光合速率要大于下午的光合速率

另外，光合速率也同气孔导度的变化相对应(图4-34A)。在相同光强时，通常下午的光合速率要低于上午的光合速率(图4-34B)，这是由于经上午光合后，叶片中的光合产物有积累而发生反馈抑制的缘故。当光照强烈、气温过高时，光合速率日变化呈双峰曲线，大峰在上午，小峰在下午，中午前后，光合速率下降，呈现“午睡”现象(midday depression of photo-synthesis)，且这种现象随土壤含水量的降低而加剧(图4-35)。引起光合“午睡”的主要因素是大气干旱和土壤干旱。在干热的中午，叶片蒸腾失水加剧，如此时土壤水分也亏缺，那么植株的失水大于吸水，就会引起萎蔫与气孔导度降低，进而使 CO2吸收减少。另外，中午及午后的强光、高温、低.CO2浓度等条件都会使光呼吸激增，光抑制产生，这些也都会使光合速率在中午或午后降低。

光合“午睡”是植物遇干旱时的普遍发生现象，也是植物对环境缺水的一种适应方式。但是“午睡”造成的损失可达光合生产的30%，甚至更多，所以在生产上应适时灌溉，或选用抗旱品种，增强光合能力，以缓和“午睡”程度。

图 4-35 桑叶光合速率随着土壤水分减少的日变化

A.光合日变化； B.土壤含水量 图中数字为降雨后的天数(Tazaki等，1980)