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科普
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植物生理學
作者
:
柯勇 (編)
出版社
:
藝軒圖書出版社
出版日期
:
2006
閱讀格式
:
PDF
書籍分類
:
學術書
;
科普
學科分類
:
科學類
ISBN
:
9576166039
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目錄
第一章 植物細胞構造、功能與組織
1.1植物細胞壁
(一)初生壁
(二)次生壁
(三)壁基質係經由高爾基體囊胞的分泌同時纖維素在細胞質膜上被合成
(四)原生質連絡絲
1.2植物細胞
(一)細胞膜
(二)核
(三)核糖體在核仁內形成,是蛋白質合成的場所
(四)內質網
(五)高爾基體
(六)液胞
(七)粒線體
(八)色素體
(九)微粒體
1.3細胞骨架
(一)微細管的蛋白
(二)微細管在有絲分裂及細胞質分裂上的功能
(三)微絲體參與細胞質流動和頂端生長
1.4植物之組織
(一)表皮組織
(二)薄壁組織
(三)支持組織
(四)輸導組織
1.5器官與植物體
第二章 植物細胞生理的理化基礎與基因表達
2.1熱力學與能的一些基本概念
(一)能的兩種形式-熱與功
(二)熱力學第一定律
(三)化學能的轉化
(四)熱力學第二定律與熵的概念
2.2化學反應中自由能的變化與意義
(一)自由能
(二)化學反應的自由能變化公式
(三)標準自由能變化(△G(上標 o))及其與平衡常數的關係
2.3氧化還原電勢
2.4電勢和自由能的關係
2.5標準電動勢和平衡常數之間的關係
2.6植物細胞質內之化學組成分
(一)蛋白質
(二)核酸
(三)碳水化合物
(四)脂肪物質
2.7酶(Enzyme)
(一)酶是生物催化劑
(二)酶之組成
(三)酶之輔助因子
(四)酶催化反應的動力學
(五)影響酶活性之因子
2.8基因表達
(一)DNA結合蛋白質調控原核細胞的轉錄
(二)真核生物基因表達的調控
第三章 植物之水分生理
3.1 水的結構和性質
(一)水的結構
(二)水的性質
3.2擴散作用及滲透作用
(一)擴散作用
(二)滲透作用
3.3水勢之觀念
(一)滲透勢
(二)壓力勢
(三)基質勢
3.4植物細胞的水勢組成
3.5植物細胞的吸脹作用
3.6植物細胞的水分平衡
3.7土壤中的水分
3.8植物根系對水分的吸收
(一)水分通過根之途徑
(二)水分吸收之機制
(三)水分輸導的動力學
3.9蒸散作用
(一)蒸散作用的生理意義
(二)氣孔的蒸散作用
第四章 植物的礦物營養
4.1植物根系的生長與礦物養分的有效性
(一)植物根之特性
(二)植物根系分佈深度與土壤養分的有效性
(三)根對礦物元素的吸收及向根表面的移動
(四)根部吸收礦物營養的過程及在根部的移動
(五)土壤pH對礦物元素有效性、土壤微生物與根生長之影響
(六)菌根和養分的有效性
4.2生長中植物對營養需求之研究(人工培養液)
(一)水耕栽培法
(二)人工培養液的配方
4.3植物必需元素
(一)植物必需元素的確定
(二)必需營養元素的功能組別
(三)植物必需礦物元素的生理作用
(四)植物必需礦物元素缺乏(或過多)時引起的病徵
(五)養分再利用與缺某元素表現部位
(六)植物缺乏礦物元素之診斷
(七)土壤分析與植物組織分析可當為植物養分的指標
(六)化學肥料、有機農業和葉面施肥
(七)鹽逆境及直鹽生植物
第五章 溶質運輸(無機營養運輸)
5.1溶質的跨(橫越)膜運輸
(一)擴散勢的形成
(二)擴散勢和離子梯度跨膜之相互關係
5.2離子的跨膜運輸
(一)生物膜的組成與結構
(二)礦物元素跨膜運輸之兩種型式
(三)濃度和膜勢可區分被動運輸和主動運輸
(四)電效質子運輸是膜勢的主要決定因素
(五)礦物元素跨膜進入根細胞的機制
5.3礦物元素運輸的途徑
第六章 韌皮部運輸
6.1運輸途徑
(一)韌皮部的結構
6.2韌皮部內(光合產物)運輸的模式
(一)代謝源到代謝庫途徑係依解剖學上和發育上的原則進行
6.3韌皮部內物質的運輸
(一)韌皮部汁液的收集和分析
(二)糖類以非還原性形態在韌皮部運輸
(三)韌皮部與木質部內運輸之含氮化合物具相互關係性
6.4有機物質之運輸率和運輸速度
6.5韌皮部的裝載
(一)韌皮部的裝載需要代謝能
(二)從葉肉細胞到篩管分子之運輸只有部分是質外體運輸
(三)韌皮部裝載具有專一性及選擇性
(四)韌皮部內運輸之物質並非全都是主動裝載的
(五)蔗糖裝載係由質子梯度所驅動
6.6韌皮部的卸載
(一)韌皮部的卸載和輸入受體細胞可經由共質體或質外體
(二)韌皮部質外體卸載的模式
(三)韌皮部的卸載需要代謝能量
(四)葉片之發育過程中從代謝源到代謝庫關係的轉化
6.7韌皮部運輸之機制
(一)壓力流動假說
(二)壓力流動假說尚待補充的證據
6.8光合同化產物之分配及再分配
(一)分配包括植物體內固定碳之貯存、利用和運輸
(二)糖類一旦被合成,再運輸並分配到各不同代謝庫組織
(三)代謝源葉內之分配係由主要的酶所調控
(四)代謝庫組織問會為可利用的運輸同化物而競爭
(五)代謝源和代謝庫比例改變發生源代謝長期之改變
(六)膨壓可能直接調控代謝源和代謝庫之反應
(七)植物荷爾蒙可作為代謝源和代謝庫之長距離信使
第七章 植物的光合作用:光反應
7.1高等植物的光合作用
7.2一般觀念和歷史背景
(一)光之性質
(二)當分子吸收或放射光時,會改變它們的電子態
(三)光合色素
(四)捕獲光能的色素複合體-葉綠素天線及光化反應中心
(五)光合作用之化學反應係由光所驅動的
(六)光合作用是光所驅動之氧化還原反應過程
(七)光系統-光合作用的兩個階段
7.3光合裝置的結構
(一)葉綠體是光合作用的場所
(二)類囊體含插入性的膜蛋白質
(三)光系統Ⅰ和光系統Ⅱ區域的分隔
7.4吸收光之葉綠素天線之組成
(一)葉綠素天線匯集能量至反應中心
(二)積疊之類囊體參與兩個光合系統問能量的分配
7.5電子和質子之傳遞機制
(一)光合系統Ⅱ中心複合體在Z模型中的功能
(二)細胞色素b6-f複合體及其功能
(三)第一階段光合系統Ⅰ複合體在Z模型中之功能
7.6光合磷酸化作用
(一)光合磷酸化作用之形成
(二)光合磷酸化作用之機制
7.7除草劑可阻礙光合作用電子流
7.8光合磷酸化的抑制劑
7.9葉綠體基因組
(一)葉綠體DNA分子結構及其反向重複序列
(二)葉綠體DNA含有之基因
(三)光合系統內之基因
第八章 光合作用:碳素代謝作用
8.1 C3型光合碳還原循環
(一)C3型植物之第一個產物
(二)二氧化碳的接受體
(三)與光反應的連接
(四)C3PCR循環(三碳循環,Calvin循環)
(五)三碳循環可再生本身之生化物質
8.2 C3光呼吸碳氧化(PCO)循環
(一)光合作用之固定CO2和光呼吸加氧在同一Rubisco活性位點之競爭(氧化反應和羧化反應在同一活性位點之競爭)
(二)植物體內脫羧作用和加氧作用反應問之競爭,減少了光合作用熱動力的效能
(三)光呼吸的生物學上功能有待探討
8.3二氧化碳之濃集機制Ⅰ:藻類和藍色細菌的CO2/HCO-泵
8.4二氧化碳之濃集機制Ⅱ:C4光合碳同化循環(PCA循環)
(一)C4光合碳同化(PCA)循環包括之四個步驟
(二)C4PCA循環的亞型
(三)C4PCA循環產生能量的計算
(四)C4光合碳同化(PCA)循環的意義
8.5二氧化碳濃集機制Ⅲ:景天酸代謝
(一)景天酸代謝(CAM)之機制
(二)景天酸代謝之調節
8.6 C3、C4、CAM型植物的性質比較
8.7蔗糖和澱粉之生物合成
(一)蔗糖的合成
(二)澱粉之生物合成
(三)蔗糖和澱粉的合成係-競爭性反應,經由關鍵代謝物來調控
第九章 光合作用之影響因子
9.1光照對光合作用之影響
(一)整個葉片的光和光合作用
(二)葉部最大光吸收之組織結構和組成
(三)葉綠體的在再排列和葉片運動可調控對光量的吸收
9.2二氧化碳對光合作用之影響
(一)二氧化碳和葉部之光合作用
(二)供給光合作用之二氧化碳取決於二氧化碳從大氣中到葉綠體的擴散
(三)二氧化碳之濃集機制可影響整個葉片的光合反應
9.3溫度對光合作用之影響
9.4水分逆境對光合作用之影響
第十章 呼吸作用與脂肪代謝
10.1解醣作用
10.2發酵代謝
(一)乳酸發酵
(二)酒精發酵
10.3植物亦能利用解醣作用之逆反應以合成葡萄糖
10.4粒線體為能量的工廠
10.5丙酮酸的氧化脫羧作用
10.6三羧酸循環途徑
10.7植物細胞三羧酸循環之特性
10.8電子傳遞鏈和氧化呼吸鏈
10.9粒線體內ATP之合成被偶聯到電子傳遞
(一)P/O比和由ADP形成ATP的部位
(二)電子傳遞和ATP形成之偶聯及調節
(三)氧化磷酸化的偶聯機制
(四)跨膜質子移動力驅使ATP形成
(五)粒線體內膜的ATP-合成醃複合體
10.10氧化磷酸化的解偶聯劑和抑制劑
(一)氧化磷酸化解偶聯劑
(二)氧化磷酸化抑制劑
(三)離子載體抑制劑
10.11三羧酸循環所生成的ATP
10.12抗氰之呼吸作用
10.13呼吸作用之調控係由能量的需求和主要代謝產物之濃度來調節
(一)解醣作用的調節
(二)三羧酸循環的代謝調節
10.14五碳醣磷酸途徑:氧化葡萄糖生成核酮糖5-磷酸和還原型NADH
(一)五碳醣磷酸途徑之反應
(二)五碳醣磷酸途徑在植物生理上之調節
(三)五碳醣磷酸途徑之調節
(四)細胞內之呼吸作用緊密偶聯到其他代謝途徑
10.15影響呼吸作用之因子
(一)氧濃度
(二)溫度
(三)機械刺激、傷害與疾病
(四)呼吸受質
(五)植物之形態和年齡
10.16脂質的代謝
(一)脂肪和油類之化學組成
(二)植物脂肪與油類之分佈及重要性
(三)脂肪物質之生物合成
(四)脂肪和油類之分解
(五)磷脂質合成(在內質網及粒線體膜上之磷脂合成)
(六)乙醛酸循環將脂肪轉變成蔗糖
第十一章 植物礦物養分的同化作用
11.1氮素同化作用
(一)氮素以許多形式存在,它們在氮素循環中相互改變
(二)空氣中氮之固定和利用
(三)生物之固氮作用
(四)共生氮固定關係建立的第一步-根瘤菌與大豆根部之接觸
(五)根瘤菌感染豆類根部的步驟
(六)寄主植物基因型對共生體系的影響
(七)生物固氮機制
(八)與固氮作用有關的基因及其調控
11.2硝酸鹽同化作用途徑
(一)硝酸鹽由一誘導性的運輸系統所吸收
(二)硝酸鹽的還原過程
(三)氨的同化作用
(四)轉氨基作用
(五)氨基酸碳骨架的來源
(六)固氮植物體內之主要輸出形式-醯胺類和醯脲類
11.3硫之同化作用
(一)硫酸鹽之還原
11.4磷之同化作用
11.5陽離子同化作用
(一)陽離子與含碳化合物之複合體參與配價鍵或靜電鍵之形成
(二)鐵同化作用包括氧化還原反應與複合體的形成
11.6氧同化作用
第十二章 植物之二次代謝物質
12.1角質素、臘及木栓質
(一)角質素
(二)臘質
(三)木栓質
(四)角質層的功能
(五)角質層在農業上之應用
12.2植物的二次代謝產物
(一)二次代謝物的種類
12.3萜類
(一)化學組成
(二)萜類的生物合成
(三)植物體內之萜類
(四)萜類之生理作用
12.4酣類化合物
(一)化學組成
(二)生物合成
(三)酚化合物參與植物-掠食者、植物-真菌及植物與植物問之相互關係
(四)木質素
(五)類黃炕
(六)花青素類
(七)黃酮和黃酮醇
(八)異類黃烷類
(九)單寧
(十)酚類物質的功能
12.5含氮化合物
(一)生物鹼
(二)氰糖苷
(三)芥子油糖苷
(四)非蛋白氨基酸
第十三章 植物的生長發育和信息傳導
13.1植物的生長
(一)植物生長的定義是體積不可逆的增大
(二)生長模式(生長曲線)
(三)生長分析
13.2生長和形態發生的細胞基礎
(一)細胞分裂與擴大
13.3細胞分化和形態發生
(一)基因與分化
(二)極性與分化
(三)細胞分裂在細胞分化中的作用
(四)植物荷爾蒙與分化
13.4調控生長發育過程的信息系統
(一)細胞信息
(二)磷酸肌醇信號系統
(三)鈣信號系統
13.5植物生長的相關性
(一)地下部分(根)和地上部分(莖和葉)的相關性
(二)地上部與地下部之間大量物質的相互交換
(三)主莖和側枝的相關性
(四)營養生長和生殖生長的相關性
第十四章 生長素
14.1生長素研究簡史
14.2高等植物體內之主要生長素是吲哚乙酸
14.3生長素之測定和分析
14.4植物體內存在的結合性生長素
14.5生長素之分佈
14.6生長素濃度由IAA合成和分解來調控
(一)生長素之合成
(二)生長素之分解
14.7生長素之自動轉移和被動轉移
14.8生長素(IAA)極性轉移的機制
14.9生長素之生理效應
(一)可誘導莖和芽鞘細胞的伸長
(二)生長素增加細胞壁的延伸性
(三)生長素可否調節根和葉的生長?
(四)植物對生長素反應之向性(向性是對方向刺激物的生長反應)
(五)向光性之作用光譜
(六)內向光性可能是由生長素之橫向再分佈所導致的
(七)莖的向地性
(八)根冠細胞之平衡石引導抑制劑轉移至水平放置根之下方
(九)頂芽之生長素可抑制側芽的生長
(十)生長素促進支根之形成
(十一)山生長素可延緩落葉
(十二)生長素調節果實之發育
(十三)合成生長素有許多商業上的用途
14.10生長素之作用機制
(一)生長素誘發生長之滯留期約15-20分鐘
(二)細胞內第二信使係由植物荷爾蒙作用所介導
(三)具潛力生長素受體已被鑑定出來
(四)生長素之作用可能有鈣離子之參與
(五)生長素調控特殊基因的表達
(六)生長素誘導之基因分成二類;早期基因和晚期基因
(七)生長素反應區是一複合的結構
(八)殼梭孢菌素激活先天固有的質子-ATP酶
(九)殼梭孢菌素結合到質膜上的蛋白複合體
第十五章 激勃素
15.1簡介
15.2生物合成
(一)激勃素係由異戊二烯的單位所構成的
(二)激勃素生合成分為三個階段
(三)大多數激勃素是具生物活性激勃素的前驅物
(四)結合性激勃素
(五)生長阻礙劑-激勃素合成抑制劑
15.3偵測和檢定
(一)激勃素或類似激勃素化合物之生物檢定和測量
15.4激勃素之生理效應
(一)施用激勃素對植物產生影響(效應)之範圍
(二)內源GA1的調控莖伸長
(三)沒有激勃素存在時,有些植物也長得比正常的高
(四)激勃素與植物細胞壁的伸長
(五)光期性可能調控激勃素的代謝作用
15.5激勃素作用之機制
(一)激勃素可增進細胞壁的延伸性
(二)穀類種子之胚內所含激勃素可刺激α-澱粉酶之產生
(三)GA可增進α-澱粉醃mRNA的轉錄
(四)DNA-結合蛋白質調控α-澱粉酶之轉錄
(五)激勃素接受體可能位於糊粉層細胞之質膜上
15.6激勃素及其抑制劑在農業上之應用
(一)激勃素的應用
(二)激勃素合成抑制劑的應用
第十六章 細胞分裂素
16.1植物發育之細胞分裂
(一)分化之植物細胞能再進行分裂
(二)植物之組織和器官能被培養
16.2細胞分裂素之發現和鑑定
(一)激勃素的發現
(二)玉米素的發現
(三)有些合成化合物可模仿或拮抗細胞分裂素的作用
(四)細胞分裂素之分析方法
(五)自然發生的內源性細胞分裂素之種類
(六)細菌也可以分泌游離態細胞分裂素
16.3細胞分裂素的合成、代謝和運輸
(一)細胞分裂素之合成
(二)聚合鹼基的修飾而形成了tRNA細胞分裂素
(三)細胞分裂素合成的部位
(四)冠癭腫瘤組織之細胞分裂素
(五)木質部內之細胞分裂素以核苔酸佔多數
16.4細胞分裂素在生物學上的重要性
(一)促進細胞分裂
(二)延緩老化及促進營養物質流動
(三)誘導芽原體的分化、抑制頂端優勢和促進側芽的發育
(四)促進葉綠體的成熟
(五)促進細胞擴大
(六)促進結實
(七)促進種子休眠及芽的萌發
16.5細胞分裂素作用之機制
(一)植物細胞含有細胞分裂素結合性蛋白質
(二)細胞分裂素調控蛋白質的合成
(三)細胞分裂素對浮萍植物後轉錄步驟的影響
(四)tRNA中之細胞分裂素可能調控蛋白質合成
(五)細胞分裂素可調節細胞液內鈣的濃度
16.6細胞分裂素之應用
第十七章 乙烯和離層酸
17.1乙烯
(一)乙烯之性質
(二)細菌、真菌和植物器官產生之乙烯
(三)乙烯之生合成
(四)逆境和生長素促進乙烯生合成
(五)乙烯之產生和作用都可被專一性的抑制劑所阻斷
(六)乙烯之生理效應
(七)乙烯可能的作用機制
(八)乙烯參與的基因表達與信號傳導
(九)乙烯在商業上之用途
17.2離層酸
(一)離層酸在自然界中廣泛存在
(二)離層酸之化學結構決定它的生理活性
(三)離層酸的檢定(定量分析)
(四)離層酸之代謝
(五)離層酸內離層酸含量變化與移轉
(六)離層酸對植物之生理效應
(七)ABA調節蛋白質合成及參與基因表達
(八)ABA信號傳導及作用機制
第十八章 光敏素與光形態發生(對光的反應)
18.1光敏素光化學的和生化學的性質
(一)光敏素的光化學性質
(二)遠紅光光敏素(Pfr)在生理上是活性之形式
(三)遠紅光光敏素(Pfr)之量可經由合成、分解和暗逆轉而受調控
(四)光敏素之化學
18.2光敏素在植物體內的分佈
18.3光敏素誘導整株植物之反應
(一)光敏素調控發育的光流量需求
(二)光敏素與種子萌發
(三)光敏素與幼苗發育
(四)光敏素促使植物適應光條件之變化
(五)光敏素調控某些日周期韻律
18.4光敏素作用之細胞和分子模式
(一)光敏素作用之細胞模式
(二)光敏素作用之分子模式
(三)rbc S基因之啟動子區是由光所調節的
第十九章 植物開花的生理調控
19.1植物無齡的影響
(一)頂端組織從幼齡期到成熟期間之轉變極為重要
(二)頂端組織接受從植物體來的養分和荷爾蒙
19.2植物內在的日周期性韻律
19.3光周期性
(一)日照長短是開花時問的主要決定因素
(二)植物依光周期現象的反應類型
(三)暗期和光期對開花的意義
(四)內在之生物鐘參與光周期之計時
(五)光周期誘導
(六)光敏素在光周期性中的作用
19.4春化作用
(一)春化作用的部位
(二)光周期性和春化作用之相互作用
(三)蛋白質合成似乎亦需要春化作用
19.5開花和生化信號
(一)光周期性與植物開花
(一)開花素或春化素之分離、鑑定仍待努力
(二)植物荷爾蒙與開花
19.6光周期與春化作用在農業上的應用
(一)引種栽培
(二)調節花期
(三)加速育種過程
第二十章 植物逆境生理學
20.1缺水逆境
(一)水分缺乏和抗旱性
(二)抗旱性策略因氣候或土壤條件而改變
(三)水分缺乏之早期反應是葉面積之減少
(四)水分缺乏刺激落葉,並可促進根部伸入更深的土層吸收
(五)缺水時產生離層酸並引起氣孔關閉
(六)缺水對光合作用之影響
(七)細胞進行滲透調節以幫助維持水分的平衡
(八)滲透調節作用之功能
(九)缺水可改變葉面能量的消失
20.2寒害和凍害
(一)冷凍促使細胞間隙形成冰晶,造成膜的破壞和細胞死亡
(二)冷(低溫)馴化及離層酸之前處理
(三)有些木本植物可馴化至忍受極低溫度
(四)超低溫和脫水參與抗細胞間隙之凍害
(五)有些生長於葉表面上之細菌,可增進霜害
20.3熱逆境與熱休克
(一)高溫下植物生長受抑制(可逆性的)
(二)高溫下光合作用較呼吸作用先受到抑制
(三)高溫傷害到膜和蛋白質對熱的穩定性
(四)溫度驟升誘導熱休克蛋白質的合成
20.4鹽逆境
(一)鹽累積於土壤中損害植物功能及破壞土壤結構
(二)高鹽對植物之生長及光合作用之影響
(三)植物避免鹽害的機制
(四)鹽逆境下可誘導新蛋白質的合成
20.5缺氧逆境
(一)植物在淹水及缺氧逆境下造成根部受傷害
(二)根部缺氧導致莖之功能傷害
(三)植物淹水而造成缺氧逆境之適應及調控
20.6空氣污染
(一)各種不同的空氣污染源
(二)空氣污染對植物的影響
(三)二氧化硫對植物影響
(四)氟化物對植物的影響
(五)臭氧對植物的影響
(六)PAN對植物的影響
(七)二氧化氮對植物的影響
20.7酸雨
(一)對植物生長和產量的影響
(二)酸雨對植物有關生理性狀之影響
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臺灣
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植物生理學
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