《植物生理学》01 -03 HANDOUT.pptVIP

Chapter 1. Water metabolism Chap1-1. Introduction Bound water (束缚水)：被细胞中的胶体颗粒牢固吸附而不易流动的水分。 亲水基团：-NH2,-COOH,-OH(蛋白、核酸、纤维素微纤丝等)； Free water (自由水)：距离胶体颗粒较远，可以自由移动的水分。 Roles of water p39 水是组成细胞质的主要成分（70－90％〕； 水作为代谢过程的介质（优良的溶剂性质）； 水本身作为反应物质参与一些代谢反应； 充足的水分是植物生长的基础； 水分使植物保持固有的姿态； 水分维持植物体温的恒定（热力学性质）。 Chapter 1. Water metabolism Chap1-2. Osmosis and Water potential osmotic (solute) potential (Ψ s)渗透势 pressure potential (Ψ p)-压力势; Ψw=Ψs +Ψp Water potential 水势 Definition: p41 体系（或体系的一部分）中的水的化学势与处于相同大气压和温度下纯水的化学势之差，除以水的偏摩尔体积（指加入1 mol 水使体系的体积发生的变化） Ψ的单位：Pa(Pascal),帕；或 MPa，百万帕 1 Megapascal (MPa) = 10 Bars 巴 纯水的ψ最高，为0 当水分子受溶质分子牵引，其水势降低: 1 M 蔗糖溶液：-2.70 MPa 1 M KCl溶液： -4.50 MPa 叶片：-0.2 － -1.5 MPa Rule: 水分总是从Ψ高的区域自发地流向Ψ低的区域 IV、 Water potential of plant cell 植物细胞的水势 1. osmotic (solute) potential (Ψ s) 渗透势 2. pressure potential (Ψ p)-压力势 3.matrix potential Ψm:衬质势。 ***植物细胞的水势：Ψw=Ψs +Ψp + Ψm  左图： Ψw、Ψs 和Ψp的变化与细胞体积变化的关系\ P44 Chapter 1. Water metabolism Chap1-3. Movement of water I. movement in cells II.Absorption III. 根系对水分的吸收 IV. Transpiration 蒸腾作用 V. 植物体内水分的运输 Ways of water movement: p46 1) Diffusion (passive diffusion requires no energy) 2) Mass flow Aquaporins (AQP) -(水孔蛋白) membrane proteins that facilitate water transport II、Ways of water absorption by plant cells 1 渗透性吸水： Ψw=Ψs +Ψp 2 吸涨作用：通过衬质势而起主要作用的吸水 方式。如分生组织、干木材或种子 （ 种子Ψm 可达－300MPa，无Ψs和Ψp） III. Water absorption by plant roots 根的功能 1 将植株固定于土壤中 2 贮藏碳水化合物和其他有机分子 3 合成生物碱和一些激素等重要物质 4 吸收和向茎叶部运输水分和矿物质 5 向根外分泌物质 III-2. 根系吸水的主要部位 根冠、分生区和伸长区：吸水能力小 根毛区：主要吸水部位 移栽作物时，应保护好根尖 III-3、根系吸水的动力1 蒸腾拉力 (Transpirational pull) 落叶松对水分的吸收 上图：流经茎中水和蒸腾的水量。通过茎中的水滞后于蒸腾水的2小时；近中午的蒸腾量瞬时减低，可能与水分暂时供应不足引起气孔关闭有关 下图：快速的蒸腾引起叶片水势降低，至蒸腾降低时，水势开始回升 2. Cohesion of water molecules 　　水分子的内聚力 ３ Root pressure 根压 Some m