第1部分　植物生理學

第1章　植物生理學概述

一、植物生理學的研究內容

1．植物生理學的概念

植物生理學是研究植物生命活動規律及其與外界環境相互關系的科學。

2．植物生理學的內容

植物的生命活動是十分復雜的，它的內容大致可分為生長發育與形態建成、物質與能量代謝、信息傳遞與信號轉導3個大方面。

（1）生長發育與形態建成

①生長發育是植物生命活動的外在表現。

②生長是指增加細胞數目和擴大細胞體積而導致植物體積和質量的增加。

③發育是指細胞不斷分化，形成新組織、新器官，即形態建設。

（2）物質與能量代謝

①植物的物質與能量代謝過程是植物生長發育的基礎。

②植物代謝包括對水分和養分的吸收和利用，糖類（碳水化合物）的合成和代謝等。

（3）信息傳遞與信號轉導

①信息傳遞和信號轉導是植物適應環境的重要環節。

②植物生長在復雜多變的環境中，必須適應環境有規律的變化或抵抗逆境的變化，要完成這些任務，植物必須對環境的變化作出響應（“感知”）。

③植物對環境因素變化的感知到植物響應環境信號發生特定生理效應的過程中存在信息傳遞，植物體通過復雜的信息傳遞過程調控多種代謝過程。

④在單個細胞水平上的信息傳遞過程就是信號轉導。

二、植物生理學的發展簡史

植物生理學的發展可分為3個時期：

1．植物生理學的孕育時期

科學家開始用實驗方法觀察和驗證生命過程:

（1）荷蘭的van Helmont進行柳條試驗，探索植物生長的物質來源；

（2）英國的S.Hales從理論上解釋水分吸收與運轉的現象；

（3）荷蘭的J.Ingenhousz初步建立起空氣營養的觀念。

2．植物生理學的奠基與成長時期

（1）法國的G.Boussingault建立砂培試驗法，開始以植物為對象進行研究工作；

（2）德國的J.von Liebig提出化學肥料理論；

（3）德國的J.von Sachs通過對植物生長、光合作用等方面的重要實驗，促使植物生理學形成一個完整的體系；

（4）W.Pfeffer出版了《植物生理學》，標志著植物生理學作為一門學科的誕生。

3．植物生理學的發展時期

隨著20世紀科學技術的迅速發展，學科的交叉滲透，植物生理學的各個方面都有突破性的進展。如成功地進行細胞培養和組織培養，光合作用中光反應、碳反應、光呼吸的發現等。