光是植物生长的关键因素。植物通过叶片吸收阳光。阳光是能量的来源。叶片中有一种物质叫叶绿素。叶绿素是绿色的。它能捕获光能。光能被转换成化学能。这个过程叫做光合作用。

光合作用在叶绿体中进行。叶绿体是细胞里的小工厂。二氧化碳从空气中进入叶片。水分从根部吸收上来。光能驱动化学反应。二氧化碳和水变成葡萄糖。葡萄糖是一种糖。它是植物的食物。氧气在这个过程中被释放出来。植物释放氧气对动物很重要。

水在植物体内运输。根从土壤中吸收水分。根毛增加吸收面积。水分通过茎部的导管向上移动。导管是很细的管子。水分运输的动力有两种。一种是根部的压力。另一种是叶片的拉力。叶片水分蒸发产生拉力。水分的蒸发叫做蒸腾作用。

蒸腾作用通过气孔进行。气孔是叶片上的小孔。气孔由保卫细胞控制。水分充足时气孔打开。水分不足时气孔关闭。气孔开闭调节水分流失。蒸腾作用帮助冷却叶片。蒸腾作用也促进水分和养分向上运输。

植物需要多种矿物质。矿物质来自土壤。氮元素促进叶片生长。磷元素利于根系发育。钾元素参与许多生理过程。根吸收溶解在水中的矿物质。运输矿物质的途径与水分不同。有些矿物质在植物体内可以移动。老叶的矿物质能运往新叶。有些矿物质不能移动。缺乏时症状先出现在新叶。

植物体内有激素。激素调节植物生长。生长素促进细胞伸长。它集中在茎尖和根尖。生长素导致植物向光弯曲。背光侧生长素多细胞长得快。向光侧生长素少细胞长得慢。植物就弯向光源了。

细胞分裂素促进细胞分裂。它在根尖合成。运输到其他部位。细胞分裂素延迟叶片衰老。脱落酸是一种抑制激素。它帮助植物应对干旱。缺水时脱落酸增多。气孔关闭减少水分蒸发。

乙烯是一种气体激素。它促进果实成熟。乙烯也促使叶片脱落。叶片衰老时乙烯产生增多。叶柄基部形成离层。叶片就从枝条上脱落了。

植物有开花现象。开花受光照影响。有些植物需要长日照。有些植物需要短日照。光周期决定开花时间。植物感受光照的部位是叶片。叶片产生开花信号。信号运输到茎尖。茎尖开始形成花芽。

植物也会呼吸。呼吸在所有活细胞中进行。呼吸消耗氧气。呼吸分解有机物释放能量。能量用于各种生命活动。呼吸作用白天晚上都发生。光合作用只在有光时进行。晚上植物只进行呼吸作用。

种子萌发需要条件。水分是第一个条件。种子吸水膨胀种皮变软。空气是第二个条件。呼吸作用需要氧气。合适的温度是第三个条件。温度影响酶的活性。有些种子还需要光照。有些种子需要在黑暗中萌发。

植物对逆境有响应。干旱时根系向下生长。寻找更深的水源。叶片气孔关闭。减少水分丢失。盐碱地中植物积累物质。提高细胞浓度吸收水分。寒冷时植物体内糖分增加。糖溶液冰点较低防止冻害。

病虫害侵袭植物。植物有物理防御。表皮角质层阻挡病菌。细胞壁加厚阻挡害虫。植物有化学防御。产生有毒物质驱赶害虫。受伤时释放气体信号。通知其他部位加强防御。

植物之间存在竞争。竞争阳光。植株长得高获得更多光照。竞争水分和养分。根系发达吸收更多资源。竞争影响植物分布。强壮植物占据优势位置。弱小植物生长受抑制。

植物与微生物有关系。根瘤菌生活在豆科植物根部。根瘤菌固定空气中的氮气。植物获得氮素营养。根瘤菌获得碳水化合物。这是一种共生关系。真菌与根系形成菌根。菌丝帮助吸收水分和磷。植物供应真菌有机养料。

植物生理学研究这些过程。研究在细胞水平进行。研究在组织水平进行。研究在整体水平进行。实验结果指导农业生产。合理灌溉依据水分生理。合理施肥依据矿质营养。调控开花依据光周期理论。储藏果实利用激素知识。植物生理学改善作物产量。植物生理学保护生态环境。