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Part 1植物、水分和矿物质1

Chapter 1植物的水分代谢3

1.1 水分对植物的重要性4

1.2 水分在植物体内的运输5

1.2.1 水分跨膜运输的途径5

1.2.2 水分运输的主要过程5

1.3 水势7

1.3.1 水势的概念7

1.3.2 水势的主要组成成分7

1.3.3 水分在细胞和组织间的运输8

1.4 植物整体和水分的关系10

1.4.1 根系吸水11

1.4.2 水分在木质部的运输13

1.4.3 水分向上运输的机制15

1.5 蒸腾作用19

1.5.1 蒸腾作用的生物学意义19

1.5.2 蒸腾作用的类型20

1.5.3 气孔的结构和作用20

1.5.4 气孔运动的机制（钾离子运输机制）21

1.5.5 蒸腾作用的生理指标21

1.5.6 影响蒸腾速率的环境因素22

小结23

本章复习题23

Chapter 2植物的矿质营养25

2.1 必需矿质元素27

2.1.1 必需元素27

2.1.2 必需矿质元素的生理作用及相关的缺素症状28

2.2 植物细胞对矿质元素的吸收33

2.2.1 简单扩散33

2.2.2 协助扩散34

2.2.3 主动运输35

2.3 矿质元素在根中的运输35

2.3.1 根部对矿质元素的吸收36

2.3.2 木质部装载37

2.4 矿质元素的同化作用38

2.4.1 氮循环38

2.4.2 硫的同化42

2.4.3 磷的同化44

小结44

本章复习题46

Part 2植物、能量和碳47

Chapter 3光合作用49

3.1 光的性质50

3.2 光的吸收51

3.2.1 光能的去向52

3.2.2 吸收光谱和作用光谱52

3.2.3 叶绿体54

3.3 光合电子传递55

3.3.1 光合电子传递链的组成成分55

3.3.2 光系统Ⅱ和水的氧化59

3.3.3 通过细胞色素b6f复合体的电子传递和质子跨膜转移60

3.3.4 光系统Ⅰ61

3.3.5 环式电子流62

3.3.6 电子传递的整体效应63

3.3.7 光合磷酸化63

3.4 碳反应64

3.4.1 C3循环64

3.4.2 卡尔文循环的净效应66

3.4.3 卡尔文循环的调控66

3.5 光呼吸69

3.5.1 Rub i sco的双功能特性69

3.5.2 光呼吸概述69

3.5.3 光呼吸途径69

3.5.4 光呼吸的生物学意义71

3.6 提高光合作用效率的CO2浓缩机制72

3.6.1 C4植物72

3.6.2 景天酸代谢（CAM）75

3.6.3 CAM和C4途径的比较76

3.7 光合产物的输出和贮藏77

3.7.1 卡尔文循环产物的输出77

3.7.2 细胞质中蔗糖的合成77

3.7.3 叶绿体中淀粉的合成79

小结79

本章复习题81

Chapter 4 植物体内同化产物的运输及分布83

4.1 光合同化物运输的途径和方向84

4.1.1 光合同化物在韧皮部中运输的证据84

4.1.2 韧皮部的基本结构84

4.1.3 韧皮部汁液的组成86

4.2 韧皮部运输的机制：压力流学说88

4.2.1 韧皮部中压力梯度的形成88

4.2.2 压力流学说的支持证据90

4.3 韧皮部装载90

4.3.1 质外体装载91

4.3.2 共质体装载93

4.4 韧皮部卸出94

4.4.1 共质体卸出94

4.4.2 质外体卸出95

4.4.3 质外体卸出需要能量95

4.5 同化产物的配置96

4.6 同化产物的分配97

小结99

本章复习题100

Chapter 5植物的呼吸作用101

5.1 呼吸作用概述102

5.1.1 呼吸作用的底物102

5.1.2 呼吸作用的生理意义103

5.2 呼吸作用的生化途径103

5.2.1 糖酵解和底物水平磷酸化103

5.2.2 柠檬酸循环105

5.2.3 戊糖磷酸途径108

5.3 线粒体中的电子传递链109

5.3.1 电子传递链概述109

5.3.2 线粒体中电子传递链的组成109

5.3.3 线粒体中电子传递的路径110

5.3.4 质子梯度和氧化磷酸化111

5.4 发酵作用113

5.5 完整植株和组织的呼吸作用114

小结116

本章复习题117

Chapter 6次生代谢产物118

6.1 次生代谢产物119

6.2 萜类120

6.2.1 萜类的生物合成120

6.2.2 萜类的功能121

6.3 酚类123

6.3.1 酚类的生物合成123

6.3.2 简单酚类124

6.3.3 复杂酚类125

6.4 含氮次生代谢产物129

6.4.1 生物碱129

6.4.2 含氰苷130

小结131

本章复习题131

Part 3植物生长和发育133

Chapter 7信号转导途径135

7.1 信号转导途径概述136

7.1.1 信号转导途径的概念和过程136

7.1.2 遗传和表观遗传信息系统137

7.1.3 植物对信号刺激的反应138

7.2 受体识别信号138

7.2.1 受体138

7.2.2 信号的类别139

7.3 跨膜信号转导140

7.3.1 G蛋白141

7.3.2 G蛋白介导的跨膜信号转导过程141

7.4 信使系统141

7.4.1 钙信号系统142

7.4.2 肌醇磷脂信号系统144

7.4.3 环单磷酸腺苷（CAMP）信号系统145

7.5 蛋白质的可逆磷酸化146

7.5.1 蛋白激酶147

7.5.2 钙依赖型蛋白激酶（CDPK）147

小结148

本章复习题149

Chapter 8植物生长物质150

8.1 生长素类151

8.1.1 生长素的发现151

8.1.2 生长素的分布153

8.1.3 生长素的运输154

8.1.4 生长素的代谢156

8.1.5 生长素的生理作用159

8.1.6 生长素的生理作用特点161

8.1.7 生长素的商业应用161

8.2 赤霉素类162

8.2.1 赤霉素的发现162

8.2.2 赤霉素的结构162

8.2.3 赤霉素的分布和运输163

8.2.4 赤霉素的生物合成163

8.2.5 赤霉素的生理作用165

8.2.6 赤霉素作用的机制165

8.3 细胞分裂素类167

8.3.1 细胞分裂素的发现167

8.3.2 细胞分裂素的结构168

8.3.3 细胞分裂素的分布和运输169

8.3.4 细胞分裂素的合成与代谢169

8.3.5 细胞分裂素的生理作用171

8.4 乙烯172

8.4.1 乙烯的发现172

8.4.2 乙烯的结构和运输172

8.4.3 乙烯的生物合成和代谢173

8.4.4 乙烯生物合成的调控173

8.4.5 乙烯的生理作用173

8.5 脱落酸174

8.5.1 脱落酸的发现174

8.5.2 脱落酸的结构175

8.5.3 脱落酸的分布和运输176

8.5.4 脱落酸的生物合成176

8.5.5 脱落酸的生理功能176

8.6 其他植物激素178

8.6.1 油菜素内酯178

8.6.2 水杨酸179

8.6.3 茉莉酸180

8.6.4 多胺180

8.7 植物生长调节剂181

8.7.1 植物生长促进剂181

8.7.2 植物生长抑制剂182

8.7.3 植物生长延缓剂182

小结182

本章复习题184

Chapter 9光形态建成185

9.1 光敏色素的发现、性质和分布187

9.1.1 光敏色素的发现187

9.1.2 光敏色素的性质188

9.1.3 光敏色素的分布190

9.2 光敏色素介导的三种反应类型191

9.3 光敏色素的作用机制192

9.3.1 细胞和分子机制192

9.3.2 光敏色素调控膜电位和离子流193

9.3.3 光敏色素调节基因表达194

9.4 蓝光和紫外光反应194

9.4.1 蓝光反应194

9.4.2 紫外光反应195

小结196

本章复习题197

Chapter 10植物的生长和发育198

10.1 细胞的分裂、生长和分化199

10.1.1 细胞分裂199

10.1.2 细胞生长202

10.1.3 细胞分化203

10.2 植物的营养生长204

10.2.1 胚胎发育204

10.2.2 种子萌发206

10.2.3 植物器官的形成208

10.3 植物生长的相关性212

10.3.1 根和地上部分的相关性212

10.3.2 主茎与侧枝的相关性212

10.3.3 营养生长与生殖生长的相关性213

10.4 植物的运动214

10.4.1 向性运动214

10.4.2 感性运动219

10.4.3 昼夜节律221

小结221

本章复习题223

Chapter 11植物的生殖生理224

11.1 幼年期226

11.2 光周期现象227

11.2.1 光周期现象的概念227

11.2.2 光周期反应的三种类型227

11.2.3 临界日长228

11.2.4 夜长在光周期现象中的重要性228

11.2.5 光周期信号的识别230

11.2.6 光周期诱导231

11.2.7 光周期现象中光敏色素的作用231

11.2.8 开花素232

11.3 春化作用234

11.3.1 春化作用的概念234

11.3.2 春化作用的有效温度及所需的持续时间235

11.3.3 脱春化作用235

11.3.4 春化作用的感知235

11.3.5 春化作用的分子机制235

11.3.6 与开花有关的激素236

11.4 花器官的形成237

11.4.1 ABC模型与ABCDE模型238

11.4.2 配子的形成239

11.4.3 花粉的萌发241

11.4.4 双受精作用242

11.4.5 自交不亲和性242

小结244

本章复习题245

Chapter 12植物的成熟与衰老246

12.1 种子成熟生理247

12.1.1 营养物质在贮藏器官内的积累247

12.1.2 种子发育过程中的植物激素251

12.1.3 成熟脱水252

12.1.4 环境条件对种子发育的影响252

12.2 果实的发育与成熟253

12.2.1 果实的发育253

12.2.2 果实的成熟253

12.3 种子的休眠255

12.3.1 休眠的概念255

12.3.2 休眠的类型255

12.3.3 休眠的机制255

12.3.4 休眠的解除256

12.4 衰老256

12.4.1 衰老的概念256

12.4.2 衰老的类型257

12.4.3 衰老时的细胞及生化变化257

12.4.4 衰老时大分子降解及营养物质再利用258

12.4.5 衰老时的上调基因与下调基因258

12.4.6 环境及内源因素对衰老的影响258

12.4.7 衰老的机制259

12.5 程序性细胞死亡260

12.6 器官的脱落261

12.6.1 脱落的概念261

12.6.2 影响脱落的环境因素262

12.6.3 影响脱落的激素262

小结263

本章复习题264

Chapter 13植物的抗逆生理265

13.1 逆境生理概述265

13.1.1 逆境的定义265

13.1.2 逆境对植物的影响266

13.1.3 植物对逆境的适应266

13.2 干旱胁迫267

13.2.1 干旱的类型267

13.2.2 干旱对植物的主要损伤268

13.2.3 抗旱性的机制269

13.3 洪涝胁迫271

13.3.1 洪涝对植物的损伤271

13.3.2 抗涝机制271

13.4 寒冷胁迫273

13.4.1 冷害症状273

13.4.2 冷害及抗冷性的机制273

13.5 冰冻胁迫274

13.5.1 冰冻胁迫对植物的损伤274

13.5.2 抗冻机制275

13.6 热胁迫277

13.6.1 热胁迫对植物的损伤277

13.6.2 抗热机制278

13.7 盐胁迫279

13.7.1 盐胁迫对植物的伤害280

13.7.2 抗盐机制281

13.8 病原微生物胁迫281

13.8.1 病原微生物对植物的伤害281

13.8.2 抗病机制282

小结285

本章复习题286

参考文献287

索引292