全国中学生生物学联赛植物生理学第一章.pptVIP

第一章 植物的水分代谢Chapter 1 Plant Water Metabolism Contents in brief: Absorption of water Transport of water Loss of water(transpiration) Irrigation §1水与植物的生命活动1、1 水的某些理化特性 结构：水是极性分子，能形成分子间氢键 2. 水的特性 1) 高沸点 Compare: CH4 16 CH3CH3 30 CH3CH2CH3 44 CH3CH2CH2CH3 58 CH3(CH2)3CH3 72 boiling point 36℃ but : water 18 boiling point 100℃ reason: n H2O≒(H2O) n +heat 2)高比热 指使单位质量的物质温度升高一度所需的热量。水为4、2焦/克/度。除液态氨外都高。 3) 高汽化热 指在一定温度下，将单位质量的物质由液态变成气态所需的热量。水的最大2、45千焦/克。具有冷却效应。 4) 内聚力和粘附力 内聚力(Cohesion):液体状况下同类分子间的吸引力叫内聚力 ，水的内聚力可达30MPa. 粘附力(adhesion):液相与固相间的吸引力叫粘附力或附着力 原因：水是极性分子，与其它极性分子形成氢鍵。 若水与某物质的粘附力大于水的内聚力，则水可吸附在该物质上，该物质即为可湿的，或可浸润的；反之则不可湿或不可浸润。如水可浸润土壤(SiO32-)、滤纸、CO32-，SO42-等，而不可浸润石碏，石墨等。 6)高抗张强度 抗张强度即为物体在断裂前所能经受的最大张力(拉力)。由于水分子间氢鍵的存在，水可忍受很高的张力，20℃时可忍受30MPa的拉力，相当于同样粗铜丝的10%。这可保证导管中的水不会被轻易拉断。 7) 水是极好的溶剂8）水合作用9）透光性强 1.3.5.3 土壤温度 土壤温度与根系吸水关系很大。低温使根系吸水下降的原因是：原生质粘性增大，对水的阻力增大，水不易透过生活组织，植物吸水减弱；水分子运动减慢，渗透作用降低；根系生长受抑，吸收面积减少；根系呼吸速率降低，离子吸收减弱，影响根压。高温加速根系老化过程，使根的木质化部位几乎到达根尖端，根吸收面积减少，吸水速率也下降。 1.3.5.4. 土壤溶液浓度 土壤溶液所含盐分的多少，直接影响其水势的大小。只有在根部细胞水势低于土壤水势的情况下，根系才能从土壤中吸水。一般情况下，土壤溶液浓度较低，水势较高，根系能够正常吸水。但盐碱土则不同，其土壤溶液中盐分浓度很高，水势很低，作物吸水困难，甚至体内水分有可能外渗，作物不能维持体内水分平衡而处于缺水状态，形成一种生理干旱。在农业生产中给土壤施用肥料时不宜过多或过于集中，以免使根部土壤溶液浓度急速升高，阻碍了根系吸水，引起“烧苗”。 1.4 植物体内水分向地上部的运输 1.4.1　植物体内水分运输的途径及速度 水分在植物体内的运输途径是：土壤→根毛→根皮层→内皮层→中柱鞘→根导管或管胞→茎导管→叶柄导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙→气孔下腔→气孔→大气（图1.12）。上述途径一部分是在生活细胞中进行。从根毛→根皮层→根中柱以及从叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙，都是在活细胞中进行的径向运输，距离虽短，但水分要通过生活细胞，运输阻力大，运输速度一般只有10-3cm·h-1。另一部分运输是通过维管束中的死细胞（导管或管胞）和细胞壁与细胞间隙进行的长距离运输。由于导管是中空而无原生质的长形死细胞，阻力小，运输速度快。一般运输速度为3~45m·h-1。而管胞中由于两管胞分子相连的细胞壁未打通，水分要经过纹孔才能在管胞间移动，所以运输阻力较大，运输速度一般不到0.6 m·h-1，比导管慢得多。水分在木质部导管或管胞中的运输占水分运输全部途径的99.5%以上。 水分从根部向上运输的途径 穿越内皮层 （凯氏带）? 1) 从共质体来的水可通过胞间连丝进入内皮层细胞(扩散)。 2) 质外体的水必须通过内皮层的质膜才能进入内皮层(渗透)。 从内皮层到中柱导管——共质体和质外