植物生理学-第一章植物的水分代谢分析.ppt

2.自由水/束缚水比值影响代谢 自由水/束缚水比值高时，代谢旺盛； 自由水/束缚水比值低时。代谢缓慢。 第二节 植物对水分的吸收 （一）、植物细胞的水势 1.概念 可用来描述体系中组分发生化学反应的本领及转移的潜在能力。 如果物质带电荷或电势不为零时的化学势称为电化学势（electrochemical potential）。 物质总是从化学势高的地方自发地转移到化学势低的地方，而化学势相等时，则呈现动态平衡。 3.植物细胞的水势组成 由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的数值。用ψs表示。 ψs =ψπ=-π(渗透压)=-iCRT 由于压力的存在而使体系水势改变的数值，用ψp表示。 原生质吸水膨胀，对细胞壁产生压力，而细胞壁对原生质会产生一个反作用力，这就是细胞的压力势。 由于ψw的下降而引起细胞吸水。是含有液泡的细胞吸水的主要方式。 图 2-1由渗透作用引起的水分运转a.烧杯中的纯水和漏斗内液面相平； b.由于渗透作用使烧杯内水面降低而漏斗内液面升高 依赖于低的ψm而引起的吸水。是无液泡的分生组织和干燥种子细胞的主要吸水方式。  由ψp的降低而引发的细胞吸水。蒸腾过旺盛时，可能导致的细胞吸水方式。 4.代谢性吸水 一、根系吸水区域 根尖的根毛区吸水能力最强 二、根系吸水的途径 1. 共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体的途径。 2. 跨膜途径：水分从一个细胞到另一个细胞，要两次通过质膜，故称跨膜途径。跨膜途径和共质体途径统称为细胞途径。 3. 质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的移动途径。 1. 根压（叶片未展开时，是主要动力） 2. 蒸腾拉力(主要动力) 在蒸腾作用中，首先是气孔下腔细胞失水，水势降低，它就向相邻细胞吸水，使相邻细胞水势降低，这种水势降低作用，通过一个个细胞传递到木质部导管，使导管水势降低，导管向根系吸水，使根系水势降低，产生吸水力。 四、影响根系吸水的土壤条件 土壤中可用水分 土壤通气状况：根系呼吸 土壤温度：过低，过高 土壤溶液浓度：过高，烧苗 1. 生理意义 a.水分吸收和运输的主要动力 b.是矿质元素和有机物运输的动力 c.降低叶温 2. 蒸腾部位 皮孔　　　 角质层 气孔 二、气孔蒸腾 1. 气孔的结构与特点 A.结构：　 　　　　 B.特点：上表面数目＞下表面 　　　　孔口侧厚，背口侧薄 　　　　辐射状微纤丝 2. 气孔的运动及机制 1）气孔的运动 2）气孔运动机制 A.淀粉－糖互 　变学说 三、影响蒸腾的因素　　　　 1. 外界因素 第五节　植物体内的水分运输 一、水分运输的途径（茎、叶） 1. 经过死细胞：导管和管胞 2. 经过活细胞：叶脉－＞气孔下腔 二、水分沿导管或管胞上升的动力 1. 动力是根压和蒸腾拉力，以蒸腾拉力更为重要。 2. 水柱连续不中断的原因 （1）内聚力学说： A. 张力＝重力－蒸腾拉力（断裂力） B. 内聚力：水分子之间的吸收力 C. 附着力：水分子与细胞壁之间的力 B＋C＞A　　　　 第六节　合理灌溉的生理基础 一、作物的需水规律 1. 水分利用率不同：C4＞C3 2. 不同时期需水不同： 禾本科： 二、合理灌溉的指标 1　形态指标：萎蔫、变暗、变红 2　生理指标：　叶片水势、气孔开度等。 名词解释 自由水和束缚水 伤流和吐水 根压和蒸腾拉力 质外体途径和细胞途径 蒸腾比率与蒸腾系数 渗透作用 水通道蛋白 水分临界期 内聚力学说 等渗溶液 蒸腾系数 问答题 1、简述气孔开闭的主要机理。 2、光是怎样引起植物的气孔开放的？ 3、什么叫质壁分离现象？研究质壁分离有什么意义？ 4、什么是水孔蛋白？简述其调控及其生理意义。 5、如把某细胞放入高渗溶液中，植物细胞的水势、渗透势和压力势是如何变化的？ 6、简述影响植物根系吸水的外界因素。 7、为什么在植物移栽时要剪掉一部分叶，根部还要带土？ 8、为什么质壁分离法测得的是植物细胞的渗透势而小液流法测得的是组织的水势？这两种方法哪种更能反映植物本身客观水分状况？ 9、甲、乙两细胞，甲放在0.4mol.L-1的蔗糖溶液中，充分平衡后，测得其渗透势为-0.8RT;乙放在0.3 4mol.L-1的NaCl溶液中，充分平衡后，测得其渗透势为-0.7RT，假定i蔗糖=1， i NaCl=1.8，问甲乙两细胞水的压力势大？取出两细胞后紧密接触，水分如何流动？如破坏细胞膜