三、植物水分生理选编.ppt

1.植物的含水量及水在植物体内存在形式;束缚水 与细胞组分紧密结合不能自由移动的水。束缚水含量较为稳定，不易蒸发散失，也不作为溶剂或参与化学反应。 自由水 与细胞组分之间吸附力较弱,可以自由移动的水。自由水含量变化较大，可参与各种代谢活动。;2010年考研题;2.水分在植物生命活动中的生理作用;2.水在植物的生理活动中有着重要的作用 (1)水是代谢过程的反应物质 (2)水是物质运输吸收及生化反应的介质 (3)水使细胞维持膨压促进生长 (4)水使植物保持固有的姿态 ;3.水对植物生存有着重要的生态意义 (1)水对植物体温的调节 (2)水对植物生存环境的调节 水分可以增加大气湿度、改善土壤及土壤表面大气的温度、改善田间小气候等。 (3)水的透光性使水生植物的需光反应正常进行 水的透光性使水生植物的植物色素和光受体能吸收到可见光和紫外光，有利于光合作用和光形态建成。;(二) 植物细胞的水分关系;植物生理学上采用的水势的概念并不就是水的化学势差，而是“每偏摩尔体积的水的化学势差”: ψw ＝ (μw-μwo)/ (Vw,m) . Ψw0=0 1MPa=106Pa=10bar=9.87atm 海水为-2.5M Pa、 1M NaCl为–4.46MPa;2.水分的运动方式;(2)扩散 扩散(diffusion)是物质分子从高化学势区域向低化学势区域转移，直到均匀分布的现象。水的蒸发、叶片的蒸腾作用都是水分子扩散现象。;;3.植物细胞的水势; 2.细胞的压力势 原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生的压力称为膨压。细胞壁在受到膨压作用的同时会产生与膨压大小相等、方向相反的壁压。 压力势 细胞壁对细胞的压力而使细胞水势改变的值。压力势一般为正值。 在特殊情况下，压力势也可为负值或等于零。;３.衬质势 表面能够吸附水分的物质称为衬质，如细胞中的纤维素、蛋白质、染色体属于衬质,由于衬质的存在引起体系水势降低的数值称为衬质势。干燥种子的Ψm可达-100MPa； 4.细胞的水势组成 ψ细胞=ψ细胞质=ψs+ψm+ψp 已形成液泡的ψ细胞＝ψ液泡＝ψs+ψp ;2009年考研题;将ψW=-1MPa的植物细胞置于下列溶液中，会导致细胞吸水的溶液是 A. -1MPaNaCl溶液 B. -1MPaNaCl2溶液 C. -0.6MPa葡萄糖溶液 D. -1.5MPa蔗糖溶液;1.渗透吸水 指由于ψs的下降而引起的细胞吸水。 含有液泡的细胞吸水，如根系吸水、气孔保卫细胞的吸水主要为渗透吸水。;2.吸胀吸水 指依赖于低ψm而引起的吸水。衬质吸引水分子的力量称为吸胀力，衬质吸水膨胀的现象称为吸胀作用吸胀作用是细胞吸水的方式之一。;3.降压吸水 因ψp的降低而引发的细胞吸水。; 细胞吸水过程中水势组分的变化;把一发生质壁分离的植物细胞放入纯水中，细胞的体积、水势、渗透势、压力势如何变化？（简答题，8分）;5.植物水势的测定方法;2011年考研题;参考答案;（2)蒸气压法;(3)压力室法;(4)压力探针法测定膨压;（三）植物根系对水分的吸收;2.根系吸水的部位与途径;根部吸水主要在根尖进行，根尖吸水能力最大的部位是 A.分生区 B.伸长区 C.根毛区 D.根冠;根系吸水的途径;3.根系吸收水分的机制;(1)伤流 是从植物伤口溢出液体的现象（图2-11A）。把丝瓜茎在近地面处切断后，伤流现象可持续数日。如果在切断部位用橡皮管连接一个压力计，可以测量到一个正压力值，这就是根压。;(2)吐水 是从植株的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。在土壤水分充足、潮湿温暖、蒸腾很弱的环境中，易观察到植株吐水现象。;;(2)被动吸水 由于蒸腾拉力而引起的根系吸水称为被动吸水。 蒸腾拉力是指因叶片蒸腾作用而产生的水势梯度使植物体内水分上升的力量。其大小与根系活力无关，物理过程. 正在蒸腾着的植株，尤其是高大的树木，吸水的主要方式是被动吸水。;4.影响根系吸水的土壤因素;2.土壤温度 “午不浇园”是指在中午的烈日下不要用冷水浇灌作物，骤然降温会使根系吸水减少，引起萎蔫。;3.土壤通气状况 O2 CO2 4.土壤溶液浓度 “烧苗”现象。 盐碱地 可以采用灌水、洗盐等措施来降低土壤溶液浓度。 ;(四) 植物蒸腾作用;植物蒸腾作用主要是靠叶片进行。;2.气孔蒸腾;植物类型;气体通过多孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比，而与小孔的周缘长度成正比，这就是小孔律。在一定范围内，孔越小, 边缘效应越明显，扩散的速率就越快。 ;A.双子叶植物烟草一对保卫细胞的电子显微照片(与叶面垂直) ;4.保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构;(2)气孔运动的机理(调节机制) 气孔运动 由于保卫细