植物的水分生理2.ppt

第一章 植物的水分生理 例题1：判断甲、乙两细胞水分的移动方向 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.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。 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.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。 1. 主动吸水 根压是主动吸水的动力。 目前对于主动吸水的机理还未完全清楚，但渗透作用是起着重要的作用的。由于根部导管周围活细胞代谢活动的结果，不断向导管内分泌无机盐及简单的有机物，使导管内的水势下降，成为低水势的区域。  2. 被动吸收 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。 二、气孔蒸腾 吸水 失水 单子叶植物 吸水 失水 双子叶植物 二、气孔蒸腾 光合 CO2减少 PH升高 淀粉磷酸化酶 淀粉 葡萄糖 水势降低 白天 　吸水 气孔开放 [OH-] ？？ 2）气孔运动机制 A.淀粉－糖互 　变学说 二、气孔蒸腾 光合停止 CO2增加 PH降低 淀粉磷酸化酶 葡萄糖 水势升高 黒夜 淀粉 [H+] 　失水 气孔关闭 ？？ 2）气孔运动机制 B.无机离子泵学说 （见书21页图1-8） 二、气孔蒸腾 质子泵开放 　细胞内K＋增多 水势降低 气孔开放 光合 ATP增加 白天 胞外H+增加 　 K＋内流通道开放 H+泵出 ？？ 二、气孔蒸腾 2）气孔运动机制 B.无机离子泵学说 （见书21页图1-8） 黑夜 光合停止 ATP减少 质子泵关闭 　细胞内K＋减少 水势增加 气孔关闭 胞内H+增加 　 K＋外流通道开放 二、气孔蒸腾 2）气孔运动机制 C.苹果酸学说 葡萄糖 PEP（磷酸烯醇式丙酮酸） OAA（草酰乙酸） 苹果酸 苹果酸2-+2H+ ATP 质子泵开放 细胞内K＋增多 水势降低 气孔开放 离子泵 淀粉－糖 白天 糖酵解作用 1）光照 叶温升高 内外蒸汽压增大 蒸腾加快 气孔开放 气孔阻力变小 蒸腾加快 2）空气湿度 增强 增大 内外蒸汽压变小 蒸腾变慢 3）温度 增大 内外蒸汽压增大 蒸腾加快 4）风 微风 内外蒸汽压增大 蒸腾加快 强风 气孔关闭 蒸腾变慢 三、影响蒸腾的因素　　　　 2. 内部因素 气孔 叶面积 气孔频度（多少） 气孔大小 多 大 大 蒸腾加快 水柱连续不中断 （2）导管存在支路，气泡的影响不大。 苗期 抽穗期 灌浆期 小 小 大 需水量： 3. 水分临界期：植物对水分不足最敏感　的时期。小麦为孕穗期和乳熟期。 * * 蔗糖溶液 水 　　经过一段时间 压力（水势） 半透膜 液面上升 水 势 细胞水势由三部分组成：溶质势（ψs），衬质势（ψｍ）和压力势（ψｐ） Ψw=ψs+ψm+ψp 一、细胞水势 溶质势（ψs）：由于溶质的存在而降低的水势降低ψs 。 衬质势（ψｍ）：由于亲水物质对水的吸引而降低的水势。 压力势（ψｐ）：细胞壁对原生质体产生压力引起的水势变化值。 1．典型的细胞水势组成 典型的细胞水势由三部分组成，溶质势（ψs），衬