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植物生理学电子教案PPT
植物生理学电子教案 西南师范大学 2001 绪 论 二、植物生理学的产生和发展 三、植物生理学发展展望 第二篇植物的物质生产和光能利用 代谢(metabolism):维持生命各种活动过程中的化学变化总称。 同化作用(assimilation):植物从环境中吸收简单无机物,经过各种化学变化形成各种复杂的有机物,综合成为自身的一部分,同时把太阳能转变为化学能储存于有机物中的过程。 异化作用(catabolism):植物将体内复杂的有机物分解为简单的无机物,并将储存于其中的能量释放,供生命活动的过程。 植物代谢的特点:能把环境中简单的无机物直接合成复杂的有机物。 第一章植物的水分代谢 概 述 第一节植物对水分的需要 一、植物的含水量规律 1.不同植物含水量不同; 2.同种植物生长环境不同,含水量也不同; 3.同株植物不同器官和组织含水量也不相同; 4.同一器官在不同生长期含水量不一样。 二、植物体内的水分存在状态 1.水分存在状态: 束缚水(bound water) 自由水(free water) 2.形成不同水分存在状态的原因:(图1) 3.两种水分存在状态与植物代谢的关系: 4.原生质的两种存在状态 溶胶(sol): 凝胶(gel): 5.粘性(viscosity) 三、水分在植物生命活动中的作用 1.水分是构成原生质的主要成分 2.水分是代谢作用中的反应底物 3.水分是植物对物质吸收和运输的溶剂 4.水分能保持植株的固有姿态 5.水具有特殊的理化性质 (1)高比热利于体温稳定 (2)高气化热避免高温伤害 (3)具极性原生质交体稳定 (4)表面张力大利于吸附和运输 (5)透光性好利于光合。 第二节植物细胞对水分的吸收一、细胞的渗透性吸水 植物的吸水方式 (一)自由能和水势 自由能 化学势 水势 二、细胞的吸涨作用 吸涨作用(imbibition):亲水胶体吸水膨胀的现象。 大分子物质的亲水性强弱: 蛋白质淀粉纤维素 三、细胞的代谢性吸水 代谢性吸水(metabolic absorption of water):利用细胞呼吸释放的能量,使水分经质膜而进入细胞的过程。 证据:呼吸与吸水正相关 第三节植物根系对水分的吸收 1.植物的吸水器官:根系 2.根系的吸水部位:根尖 3.根尖的吸水区域:根毛区(图) 4.根毛区为吸水的主要区域原因何在? (1)根毛多,吸收面积大; (2)细胞壁由果胶物质组成,亲水性强; (3)疏导组织发达。 5.其他区域: 细胞质浓厚,疏导组织不发达,对水阻力大。 一、根系吸水动力 (一)根压(root pressure): 根压:植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力(主动吸水)。 证据:伤流、吐水 伤流(bleeding):从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。 伤流液(bleeding sap)成分: 吐水(guttation):从未受伤的叶片的尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。 二、影响根系吸收水分的主要外界条件 外界条件:大气因子和土壤因子 本节主要讲述土壤因子 (一)土壤可用水分 1.定义:永久萎蔫系数以外多余的水分。 2.永久萎蔫系数(permanent wilting coefficioent):植物叶片刚显示萎蔫之后,转到阴湿之处仍不能恢复原状,此时的土壤含水量与土壤干重的百分率(引起植物萎蔫不能因蒸腾的减弱而恢复的土壤最高百分含水量)。 3.土壤水分的分类:重力水、毛管水和束缚水。 第四节蒸腾作用 蒸腾作用(transpiration):水分以气体状态,通过植物体的表面(主要是叶子)从体内散发到体外的现象。 一、蒸腾作用的生理意义和部位 1.生理意义: (1)植物吸水和运输的主要动力; (2)有利于矿质、盐类的吸收; (3)能降低叶片温度。 2. 植株蒸腾部位:幼体、成体 3.叶片蒸腾的方式:皮孔蒸腾、角质蒸腾、气孔蒸腾 二、气孔运动 气孔结构特点: 1.细胞壁不均匀加厚; 2.细胞器与表皮细胞不同; 3.体积小于表皮细胞; 4.与表皮细胞间无胞间连丝。 三、影响蒸腾作用的内外条件 气孔蒸腾水蒸气扩散过程 蒸腾速率=扩散力/扩散途径阻力=(气孔下腔蒸腾压-叶外蒸腾压)/(气孔阻力+扩散层阻力(一)外界条件对蒸腾作用的影响 1.光照:最主要条件 2.大气的相对湿度 3.温度 4.外界空气流动速率 5.昼夜变化 第五节植物体内水分运输 一、水分运输的途径 1.水分从被吸收到蒸腾到体外经过的途径: 土壤溶液——根部——皮层薄壁细胞——木质部导管和管胞——茎或叶的木质部——叶片木质部膜端细胞——气孔下腔附近的叶肉细胞细胞壁——蒸腾 2.根据原生质的有无植物组织分类: 质外体(apoplast,非原生质体):没有原生质体的部分; 共质体(s
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