氮的主要生理作用:
1.氮是构成蛋白质的主要成分,可占蛋白质含量的16%~ 18%。细胞膜、细胞质、细胞核、细胞壁中部含有蛋白质,各种酶也都是以蛋白质为主体的。
2.核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、叶绿素、细胞色素及某些植物激素和维生素中也都含有氮。缺氮时,有机物合成受阻,植株矮小,叶片黄化,产量降低。氮素过多,则叶色深绿,枝叶徒长,成熟期延迟,植株抵抗不良环境能力差,易受病虫侵害,同时茎部机械组织不发达,易倒伏。 磷的生理作用:1.磷是细胞质和细胞核的组成成分,它存在于磷脂、核酸和核蛋白中。2.磷在植物的代谢中起重要作用。磷参与组成的ATP、FMN、NAD等参与光合作用、呼吸作用,是糖类、脂肪及氮代谢过程不可缺少的。
3.植物细胞液中含合一定的磷酸盐,构成缓冲体系,对于维持细胞的渗透势起一定作用。缺磷时,蛋白质合成受阻,影响细胞分裂,植株矮小,分蘖、分枝少,叶色暗绿或紫红。磷肥过多时,叶片会产生小焦斑(磷酸钙沉积所致),还会妨碍水稻等植株对硅的吸收,易导致缺锌。 钾的主要生理作用:1.作为酶的活化剂参与植物体内重要的代谢。如钾可作为丙酮酸激酶、果糖激酶等60多种酶的活化剂。2.钾能促进蛋白质、糖类的合成,也能促进糖的运输。3.钾可增加原生质的水合程度,降低其黏性,增强细胞保水力,提高抗旱性。
4.钾在植物体内的含量较高,能有效地影响细胞的溶质势和膨压,可参与控制细胞吸水、气孔运动等生理过程。缺钾时,叶片缺绿,叶缘枯焦,生长缓慢,茎秆柔弱易倒伏,抗旱性和抗寒性差。
2、植物激素有哪些特征?(1)内源性:植物激素都是内生的。是植物在生命活动过程中接受了特定环境信息诱导而形成的正常代谢产物,因此又称为植物内源激素。
(2)可运性:在植物体内是能移动的。不同的植物激素在植物体内由不同的器官产生,然后转运到不同的作用部位,对生长发育起调节作用。它们的转移速度和方式,因植物激素种类的不同而异,也因植物及器官特性的不同而有所不同。
(3)微量调节性:极低的浓度即具有调节功能。它们在植物体内的含量很低,但对植物的生长发育起着重要的调控作用。
3、什么叫做植物激素水平?植物自身产生的、运往其他部位后能调节植物生长发育的微量有机物质称为植物激素。人工合成的具有植物激素活性的物质称为植物生长调节剂。已知的植物激素主要有以下5类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。而油菜素甾醇也逐渐被公认为第六大类植物激素。
植物激素的化学结构已为人所知,人工合成的相似物质称为生长调节剂,如吲哚乙酸;有的还不能人工合成,如赤霉素。市场上售出的赤霉素试剂是从赤霉菌的培养过滤物中制取的。
4、植物激素的作用机理?植物激素是植物细胞接受特定环境信号诱导产生的微量有机化合物,低浓度时就能调节植物的生理反应和细胞内的生化过程。
植物激素在植物生长发育的几乎所有过程都起了重要的调控作用,体现在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、影响植物发芽与生根、向性(tropism)、性别决定、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发、叶片和果实脱落、气孔开闭以及离体组织培养等方面。
目前的植物激素包括生长素(auxin)、细胞分裂素(cytokinins)、赤霉素(gibber ellis)、脱落酸(abscisic acid)、乙烯(ethylene)、茉莉酸(Jasmonates)和油菜素内酯(brassinosteroids)等。 其他如多胺类( polyamines)、水杨酸( salicylic acid)、开花素( florigen)、光和一氧化氮(NO)等都和植物生长调节有关,但是尚未证实为植物激素。
相对于动物激素,植物激素多为简单的小分子物质,而动物激素多为小的多肽和小分子物质;植物激素不受到中枢调控,而动物激素受中枢调节;植物激素不经由循环系统运输,而动物激素由特殊腺体制造后由血液循环系统运输至特定细胞作用。
植物的生长发育受到外在和内在因素调节,这些因素包括外界环境的变化以及内源的遗传因子和植物激素( plant hormones),而遗传因子的调控多经由植物激素的作用得以实现。植物激素的作用可以是单一的,也可以是复合的,也就是某些激素通过互作(cross talk)或和其他信号途径的相互作用,对植物的生长发育与分化起到调控作用。
生长素的作用植物激素对于植物生长发育的作用往往不是单一的,也通过与其他激素的共同作用调控植物生长,这在生长素的作用中尤其得到体现。简单归纳生长素的作用为:
①细胞增大——促进细胞伸长造成茎的延伸。
②细胞分裂——促进形成层(cambium)细胞分裂,以及和细胞分裂素(cytokinins)共同作用在组织培养中促进细胞分裂。
③维管组织分化——促进韧皮部(phloem)和木质部(xylem)的分化。
④诱导根的形成——促进扦插苗生根,并在组织培养中促进根的分化。
⑤向性反应——生长素介导枝条和根部对于重力和光所产生的向性反应,在这里必须强调的是内源生长素和外施生长素有着不同的向性反应特征。
⑥顶端优势——由顶端供应的生长素抑制侧芽的生长。
⑦叶片和果实脱落——生长素可以抑制或和乙烯共同作用促进果实脱落。
⑧叶片老化——生长素延缓叶片老化。
⑨果实结实和生长——某些植物的果实可以经由生长素的诱导而结实生长。
⑩果实成熟——延缓果实成熟。
?开花——促进凤梨属植物开花。
?促进花器官生长
?和乙烯共同作用促进雌雄异花植物(dioecious)的雌花分化。
?同化物运送(assimilate partitioning)——经由韧皮部运送,将同化物质送至生长素含量较高的部位。
细胞分裂素的作用依据细胞种类及植物种类不同,细胞分裂素存在着一些不同的作用,可以归纳为:
①促进细胞分化——外源施加的细胞分裂素在有生长素存在的条件下能够促进组织培养的细胞分裂,植物冠瘤(crown gall)的内源细胞分裂素也能够促进细胞分裂。
②组织培养中促进形态分(morphogenesis),包括促使组织培养和冠瘤形成芽和枝条;对于藓苔(moss),细胞分裂素促使芽的形成。
③促进侧芽形成——打破顶端优势。
④增进细胞增大而达到叶片扩展的效果。
⑤对于某些物种能够促进气孔张开。
⑥刺激叶绿素合成而促进白色体(etiplast)发育为叶绿体。
⑦延迟老化。
赤霉素的作用赤霉素对于植物的作用依植物物种不同而有差异,大致可以归纳为:
①促进细胞分裂及延伸从而使植物茎延伸。
②长日照下促进开花抽墓(bolting)。
③对于某些需要经过层积处理(stratification)或是光照才能够发芽的植物种子有打破种子休眠的作
用。
④禾谷类种子发芽时促进糊粉层a-淀粉酶(a-amylase)的生成以转化胚乳养分供给萌发幼苗使用。
⑤诱导雌雄异株植物的雄花形成。
⑥促进单性果实(parthenocar pic fruit)的形成。
⑦延缓叶片以及芸香科果实的老化。
脱落酸的作用根据植物对脱落酸的生理反应,脱落酸的作用为:
①刺激气孔关闭(缺水逆境等促进ABA合成)。
②抑制枝条生长但不对根生长产生抑制,甚至能够促进根生长。
③诱导种子合成贮存蛋白。
④抵消由赤霉素诱导的a-淀粉酶生成。
⑤诱导及维持种子和芽的休眠。
⑥受伤反应时诱导更多的蛋白酶抑制物的基因表达。
⑦促进光合产物向发育中的种子运送。
乙烯的作用乙烯对植物的作用可以分为:
①促进休眠的打破。
②促进枝条和根的分化。
③促进侧生根的分化。
④增进叶片和果实离层形成。
⑤促进凤梨科植物开花。
⑥诱导雌雄异花植物的雌花形成。
⑦促进开花。
⑧促成叶片和花的老化。
⑨增进果实成熟。
参考文献
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1、生长素:合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子 。主要生理功能:生长素的作用表现为两重性 ,即:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
2、赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分 。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
3、细胞分裂素:合成部位:正在进行细胞分裂的幼嫩根尖 。主要生理功能:促进细胞分裂;诱导芽的分化;防止植物衰老 。
4、脱落酸:合成部位:根冠、萎焉的叶片等 主要生功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
5、乙烯:合成部位:植物体的各个部位都能产生。主要生理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。