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蔡永萍 编

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• 生理学
• 大学教材
• 生命科学

出版社： 中国农业大学出版社

ISBN：9787811172683

版次：1

商品编码：10347747

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-02-01

用纸：胶版纸

页数：354

字数：574000

内容简介

植物生理学是高等农林院校生物专业和植物生产类各专业的一门重要专业基础课。近年来，随着分子生物学、生物信息学、基因组学、蛋白组学及环境生态学等研究的迅速发展，植物生理学教学内容往往跟不上学科发展的要求，教材需要不断充实、修改和更新。因此，植物生理学教材建设备受国内外同行的重视，国内外新版植物生理学教材多、更新快，共同特点是不断将学科的新发展、新成果引入植物生理学教材。

目录

0 绪论
0.1 植物生理学的定义和研究内容
0.2 植物生理学的产生和发展
0.3 植物生理学展望
0.4 学习植物生理学的要求和方法
思考题
1 植物水分生理
1.1 水分在生命活动中的作用
1.1.1 水分子的结构
1.1.2 水的物理化学性质
1.1.3 水分在植物生命活动中的作用
1.2 植物细胞对水分的吸收
1.2.1 植物细胞的水势
1.2.2 植物细胞吸水的方式
1.3 植物根系对水分的吸收
1.3.1 根系吸水的部位
1.3.2 根系吸水的途径
1.3.3 根系吸水的方式和驱动力
1.3.4 影响根系吸水的因素
1.4 植物的蒸腾作用
1.4.1 蒸腾作用的概念及生理意义
1.4.2 蒸腾作用的度量
1.4.3 蒸腾作用的方式
1.4.4 气孔蒸腾
1.4.5 蒸腾作用的调节
1.5 土壤-植物-大气连续系统
1.5.1 水分运输的途径
1.5.2 水分沿导管上升的机制
1.6 合理灌溉的生理基础
1.6.1 作物的需水规律
1.6.2 合理灌溉的指标
1.6.3 节水灌溉
思考题
2 植物的矿质营养
2.1 植物必需的矿质元素
2.1.1 植物体内的元素
2.1.2 植物必需的矿质元素
2.1.3 植物必需元素的生理作用
2.2 植物细胞对矿质元素的吸收
2.2.1 跨膜电化学势梯度和膜电位
2.2.2 植物细胞的离子跨膜运输机制
2.3 植物根系对矿质元素的吸收及运输
2.3.1 植物吸收矿质元素的特点
2.3.2 根系吸收矿质元素的过程
2.3.3 影响根部吸收矿质元素的条件
2.4 叶片对矿质元素的吸收
2.5 矿质元素在植物体内的运输和分配
2.5.1 矿质元素的运输形式及途径
2.5.2 矿质元素的循环利用
2.6 氮素的同化
2.6.1 硝酸盐的还原
2.6.2 氨的同化
2.7 合理施肥的生理学基础
2.7.1 作物的需肥规律
2.7.2 合理施肥的指标
2.7.3 合理施肥的原则
思考题
3 植物的光合作用和光合产物运输
3.1 叶绿体及其色素
3.1.1 叶绿体的结构
3.1.2 叶绿体色素
3.1.3 叶绿素的生物合成及其与环境条件的关系
3.2 光合作用机理
3.2.1 原初反应
3.2.2 电子传递与光合磷酸化
3.2.3 碳同化
3.3 光合产物及其运输
3.3.1 光合作用的产物
3.3.2 光合产物的运输与分配
3.4 光合作用的生态生理
3.4.1 影响光合作用的内部因素
3.4.2 影响光合作用的外部因素
3.5 光合作用与作物生产
3.5.1 光能利用率
3.5.2 提高作物产量的途径
思考题
4 植物的呼吸作用
5 植物细胞信号转导与植物生长物质
6 植物的生长生理
7 植物的光控发育
8 植物的生殖生理
9 植物的成熟和衰老生理
10 植物的逆境生理
英汉名词对照
参考文献

精彩书摘

1 植物水分生理
本章提要：本章主要介绍植物的水分代谢（water metabolism），包括植物对水分的吸收、运输、利用和散失等内容。水在植物生命活动中所起的重要作用与水的结构及物化性质有关。植物对水的需要包括满足生命活动所需要的生理需水和改善生存环境所需要的生态需水。
在植物生理学中，广泛使用水势的概念来表示水分子发生化学反应的本领及转移的潜在能力。细胞水势由溶质势、压力势和衬质势组成。水分移动方向总是从水势高的部位流向水势低的部位，直到两者水势差为零。细胞吸水有渗透吸水、吸胀吸水之分。具有液泡的植物细胞以渗透吸水为主。吸胀吸水是无液泡的分生组织和干燥种子细胞的主要吸水方式。水通道蛋白使细胞对水的通透能力大大提高。
根系吸收水分最活跃的部位是根毛区。根系吸水可分为主动吸水和被动吸水。其动力分别为根压和蒸腾拉力。影响根系吸水的土壤条件有土壤水分状态、通气状况、土壤温度、土壤溶液浓度等。
蒸腾作用是指水分从植物地上部分以水蒸气状态向外散失的过程。气孔蒸腾是蒸腾作用的主要方式。气孔开闭机理可以用淀粉一糖转化学说、苹果酸代谢学说、离子泵学说解释。参与气孔运动调控的主要因素是光照、温度、水分、二氧化碳和植物激素。
植物通过根系从土壤中吸收大量水分，经根茎细胞和维管束系统的运输，最后到达叶片的气孔下腔，并通过气孔散失到大气之中。人们把这一系统称为土壤-植物-大气连续系统，其中水势是以递减的形式分布的。水分在导管或管胞内上升的动力是根压与蒸腾拉力，并以蒸腾拉力为主。内聚力学说认为维持导管中水柱连续不断的原因是水分子的内聚力大于水柱的张力。

前言/序言

《现代生物化学前沿：从分子到系统的深入探索》 书籍简介 本书旨在为高等院校生命科学、生物技术、药学及相关专业的研究生和高年级本科生提供一个全面、深入且紧跟时代步伐的现代生物化学知识体系。本书的视角超越了传统的代谢途径和分子结构描述，聚焦于生命活动最前沿的动态过程、调控机制以及其在复杂系统中的整合。全书力求在理论深度、实验方法前沿介绍以及生物学意义阐释之间找到完美的平衡，引导读者从“知其然”迈向“知其所以然”，最终能够独立进行创新性研究。 第一部分：分子机器的精细调控与功能解析 本部分集中探讨构成生命活动核心的生物大分子——蛋白质、核酸及其复合物的最新研究进展和调控机制。 第一章：蛋白质组学的动态视角与质量控制 本章首先回顾蛋白质结构预测（如AlphaFold等深度学习模型的突破性进展）如何重塑我们对三维结构的理解。重点深入剖析蛋白质翻译后修饰（PTMs）的“多重密码”系统，特别是泛素化、磷酸化和糖基化的互作网络及其对信号传导的精确调控。此外，将详述蛋白质稳态机制，包括内质网相关蛋白降解（ERAD）和选择性自噬途径（如Chaperone-Mediated Autophagy, CMA）在应对细胞应激和清除错误折叠蛋白中的关键作用。研究方法部分将重点介绍基于质谱的高通量PTM分析技术、单分子荧光光谱技术在解析酶催化循环中的应用。 第二章：基因表达的“多级开关”：从转录本到功能性RNA 本章超越传统的中心法则，深入探讨基因表达调控的复杂性。内容覆盖染色质可及性、三维基因组结构（如TADs、染色质环的形成）如何影响转录因子的结合效率。核心内容聚焦于RNA调控的新兴领域：非编码RNA（ncRNA）的分类（lncRNA, circRNA, miRNA）及其在转录、转录后和转录中介导的复杂调控环路。特别关注RNA编辑（如A-to-I编辑）在扩大基因功能多样性中的作用，以及RNA结合蛋白（RBPs）如何作为“中心枢纽”整合这些不同的调控信号。实验技术将侧重于ChIP-seq的升级版技术（如CUT&RUN）和单细胞RNA测序（scRNA-seq）在解析细胞异质性表达网络中的应用。 第二章：分子相互作用的测定与动力学分析 本章致力于分子间和分子内相互作用的量化研究。详细阐述表面等离子共振（SPR）、生物层干涉测量（BLI）等技术在测定结合亲和力（KD）、反应速率（kon, koff）中的理论基础和实际操作。此外，将引入近年来快速发展的微流控技术在进行高通量、低样本消耗的分子动力学研究中的优势，以及冷冻电镜（Cryo-EM）技术如何揭示动态复合物的“瞬间快照”，从而重建完整的功能周期。 第二部分：代谢网络的整合与跨区域通讯 本部分将生物化学的研究对象从孤立的分子提升到相互连接的代谢通路和细胞间的通讯网络，强调稳态的动态维持。 第三章：代谢流分析与同位素追踪技术 本章深入探讨如何量化细胞或组织中的代谢流。在理论上，详细介绍质量同位素标记动力学（MIMOSA）和13C代谢流分析（13C-MFA）的数学模型和数据反演过程。着重讨论如何利用这些技术来识别代谢瓶颈，以及在代谢重编程（如Warburg效应）中关键酶的活性变化。在应用方面，结合代谢组学数据，分析肿瘤、微生物感染或植物逆境胁迫下，碳、氮、脂质代谢网络的灵活重构策略。 第四章：细胞器间的对话与通讯 生命活动的效率依赖于细胞内不同区室（细胞器）的精确协调。本章重点讨论细胞器间的物质和信号传递。内容包括：线粒体与内质网（MAMs）的接触点在钙离子稳态和脂质代谢中的调控；溶酶体在营养感知和信号转导中的“中心枢纽”作用（如mTORC1信号通路）；以及细胞核与细胞质之间核孔复合体（NPC）对大分子转运的严格控制。本章将强调这些接触点如何成为信号集成的新位点。 第四章：信号转导的跨膜与跨界融合 本章关注细胞如何感知和响应外部环境变化。详细阐述G蛋白偶联受体（GPCRs）信号网络的复杂性，包括受体的偏向性激动剂和受体介导的内吞作用。深入讨论第二信使（如cAMP, IP3, DAG）的局部化产生和快速清除机制如何保证信号的精确性和时效性。此外，将介绍新兴的机械信号转导通路，包括整合素介导的细胞外基质（ECM）信号如何影响细胞骨架的重塑和基因表达。 第三部分：计算生物学与系统整合 本部分聚焦于处理和解释海量生物学数据的先进工具和系统生物学思维，以期构建预测性的生命模型。 第五章：系统生物学的建模方法 本章介绍将离散的分子数据整合为统一系统的关键方法。内容包括：构建和分析基因调控网络（GRNs）的布尔网络模型与微分方程模型；利用网络拓扑学（如中心性分析、模块识别）来确定关键的“枢纽”基因或蛋白。着重介绍如何整合基因组学、转录组学和蛋白质组学数据，通过整合分析平台构建多层级生物网络模型。 第六章：从数据到可验证的假设：生物信息学工具箱 本章侧重于实际应用中必须掌握的计算工具。内容涵盖大规模测序数据（NGS）的质量控制、比对与差异表达分析（RNA-seq, ATAC-seq）。重点讲解如何使用统计学方法（如通路富集分析、生存分析）对高维数据进行降维和解读。此外，将引入机器学习（如深度学习）在蛋白质结构预测、疾病表型分类和药物靶点识别中的前沿应用案例。 总结与展望 本书最后将总结当前生物化学领域面临的重大挑战，如环境因素（微生物组、营养）对宿主生物化学的长期影响、复杂疾病的分子基础解析，以及生物合成与生物制造的未来方向。本书致力于培养读者运用系统思维和前沿技术解决复杂生物学问题的能力，为未来生命科学的突破奠定坚实的知识和技能基础。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的装帧设计简直是教科书级别的典范，封面色彩沉稳而不失活力，选用了一种非常经典的植物绿调，让人一眼就能感受到专业与严谨的气息。纸张的质感也处理得恰到好处，不是那种廉价的反光纸，而是带有细腻纹理的哑光纸，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到明显的疲劳。尤其值得称赞的是内页的排版，图文的布局简直是艺术品。那些复杂的生理过程图示，不再是生硬的线条堆砌，而是通过巧妙的色彩区分和流程箭头引导，即便是初学者也能迅速抓住核心脉络。章节的标题和副标题字体选择上，也体现出设计者对阅读体验的深刻理解，主标题大气有力，次级标题则清晰易辨。装订上采用的是线装加胶装的复合方式，确保了可以完全平摊在书桌上，这对于需要对照查阅或做笔记的读者来说，简直是福音。整体来说，光是捧在手里，就已经能感受到这是一部用心打磨的作品，绝非市面上那些粗制滥造的教材可以比拟，它首先在“形”上就成功地建立起了高度的专业权威感，为后续内容的深入学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的辅助学习材料和案例分析部分，简直是为自学者量身定做，体现了“建设教材”的真正内涵。它没有满足于传统的课后习题，而是引入了大量的“思考与探究”模块，这些模块往往设置在关键概念的讲解之后，引导读者进行批判性思维的训练。例如，在讲到植物激素的信号转导时，它会抛出一个基于真实科研发现的假设性问题，要求读者根据已学知识来预测实验结果，而不是简单地复述结论。此外，书中穿插的“现代研究前沿速递”栏目也十分及时，用简短的篇幅介绍了CRISPR在植物生理研究中的最新应用，让读者时刻感受到该学科的生命力和发展趋势。这种将理论与前沿实践紧密结合的方式，极大地激发了我对这门学科的兴趣，让我感觉这本书不仅是知识的载体，更是一扇通往未来科技的窗口。

评分☆☆☆☆☆

让我惊喜的是，这本书在对经典理论进行阐述的同时，对实验方法的介绍也做到了详尽而务实。它深知生理学是一门依赖于实验验证的学科，因此在讲解特定生理过程时，会附带简要但清晰的经典实验原理描述。比如在讲解渗透压调节时，对于使用显微镜观察植物细胞在不同浓度溶液中失水复水过程的实验，配上了详细的步骤和注意事项，甚至连制作临时装片的小技巧都有提及。这种“知其然，更知其所以然”的教学思路，让读者在理解原理的同时，也掌握了验证这些原理的基本技能。对于像我这样，希望未来能动手操作验证的读者来说，这本教材提供的不仅仅是理论知识，更是一种实操层面的准备，它的实用价值远远超出了一个纯粹的理论参考书的范畴。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格实在是太“鲜活”了，它彻底颠覆了我对传统生理学教材那种晦涩难懂、充斥着拗口术语的刻板印象。作者在阐述气体交换、光合作用的电子传递链这些经典难题时，并没有直接抛出复杂的化学式和冗长的定义，而是像一位经验丰富的老教授在课堂上娓娓道来，充满了启发性和类比。举例来说，讲解矿物质吸收机制时，居然用到了“细胞膜上的运输蛋白就像是海关的安检通道，对不同的‘旅客’有不同的通关要求”这样的生动比喻，一下子就把抽象的跨膜扩散和主动运输的概念给具象化了。这种叙事性的写作手法，极大地降低了初学者的心理门槛，让人感觉不是在“啃”一本教材，而是在进行一场有趣的知识探索之旅。它巧妙地平衡了科学的准确性与教学的可及性，使得那些原本需要反复研读才能领悟的深层原理，变得顺理成章，逻辑清晰，读起来酣畅淋漓，完全没有被学术的“高墙”阻挡在外。

评分☆☆☆☆☆

内容的组织逻辑严密得像一台精密的瑞士钟表，每一个章节的过渡都像是精心设计的机关，将前置知识点无缝地衔接到新的领域。教材的宏观结构首先从植物的宏观形态和环境适应性入手，建立起整体的概念框架，然后层层递进，深入到细胞和分子层面。最让我印象深刻的是它对“整合性”的强调。很多教材往往将光合作用、呼吸作用、水盐代谢等割裂开来单独讲解，但这本教材非常注重体现这些生命活动之间的相互联系和反馈调控。比如，它在讨论光呼吸时，会立即联系到碳同化效率以及环境胁迫下的生理反应，这种全局观的培养，对于未来从事科研或应用工作的人来说，是至关重要的。它不仅仅是在罗列知识点，更是在构建一个完整的、动态的植物生命运作体系，这种系统化的思维导向，远比死记硬背公式要高明得多。