植物的无机营养课件.ppt

;第一节 植物的水分代谢;一、植物的水分代谢的概念;H2O 的重要作用;二、植物根系对水分的吸收; 水的吸收;二、植物根系对水分的吸收（二）吸收方式; 1.主动吸水 （1）概念 主动吸水也称代谢性吸水，由根系的代谢活动而引起的根系向外界环境吸水的过程。因此，主动吸水也叫根压吸水。. (2).根压：所谓根压是指由于植物根系的生理活动引起根系吸水，并沿导管上升的力量。一般植物的根压在0.1～0.2Mpa之间，有些木本植物可达0.6--0.7Mpa。 （3）现象：伤流和吐水（图3-2） A.吐水：植物通过叶尖或叶缘向外界溢出液滴的现象。 B、伤流：植物体的伤口向外溢出汁液的现象。;图3-2 伤流与吐水两种现象可以表明根压的存在。;（1）伤流;图3-3 植物的伤流和吐水现象示意图;关于根压产生的原因：;图3-4 植物根系渗透性吸水的机制;二、植物根系对水分的吸收（二）吸收方式;2.被动吸水;图 3-5 玉米根系的提水现象;根系吸水运输的途径 根内部组织分为质外体和共质体，质外体包括细胞壁、细胞间隙和木质部的导管等。 共质体包括所有生活细胞的原生质体，依靠胞间连丝连接成一个整体。;质外体途径;二、植物根系对水分的吸收（三）水分在根系中的运输;二、植物根系对水分的吸收（三）水分在根系中的运输; 根系吸收水分是个复杂的过程，它不仅取决于根系的结构，根系水势的调节，茎叶的结构；也取决于土壤的性质，土壤的水分状况；还取决于当时当地的各种气候条件。因此植物吸收水分是受到土壤—植物—大气这样一个连续体系内的水势梯度的影响和调节。;二、植物根系对水分的吸收（四）影响根系吸水的外界条件;2.土壤温度; 充足的氧：一方面能够促进根系发达，扩大吸水表面；另一方面能够促进根的正常呼吸，提高主动吸水能力。缺氧：短期呼吸弱，妨碍吸水；长期产生和积累酒精，根系中毒受伤，不利于根系的生长。;二、植物的蒸腾作用;;蒸腾效率（蒸腾比率）： 植物每消耗1Kg水所形成的干物质的克数，通常用克/千克来表示。;1）气孔蒸腾和气孔运动 气孔蒸腾—水分通过叶表面的气孔向外蒸腾。 气孔是蒸腾作用的主要出口，也是光合作用吸收CO2、呼吸作用吸收O2的主要入口, 植物体与外界环境发生气体交换的“大门”。气孔在下表皮更多一些。占叶表面的0.5%-1.5%。实验表明，气孔蒸腾要比等面积的自由水面的蒸发量快50倍之多。这可以用小孔定律来解释。;图3-7 气孔形态图;1）气孔蒸腾和气孔运动A.气孔的分布、大小和数目; B.气孔扩散的小孔定律扩散途 径：湿润的细胞壁 细胞间隙 气孔 叶表面 。扩散速率取决于：  a.气孔孔隙大小 b.气孔外水蒸气界面层的厚度。 实验表明：在一定条件下，水蒸气通过气孔孔隙扩散的速率，不与小孔的面积成正比而与小孔的周长成正比。;B.小孔扩散定律;2-1;C.气孔运动及其机理;（2）保卫细胞与相邻细胞间的联系 保卫细胞与表皮细胞之间具有胞间连丝，可以进行物质之间的交换。而保卫细胞与相邻的叶肉细胞之间却无胞间连丝，但其质膜上存在着质子泵（H+-ATPase）、K+通道。胞间连丝通过细胞壁与质外体相连。 （3）保卫细胞的内部结构 具有比一般表皮细胞更多的细胞器，尤其是具有叶绿体和淀粉体。 具有淀粉磷酸化酶。 具有较高的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）羧化酶的活性。;; 保卫细胞进行光合作用时，CO2浓度下降，pH5→pH7，使淀粉磷酸化酶活性提高。 淀粉+H3PO4 1-磷酸葡萄糖  葡萄糖浓度升高，水势下降，气孔张开。; 保卫细胞进行光合作用时，CO2浓度下降,PH升高，从而活化了PEP羧化酶。 PEP+HCO-3 草酰乙酸+磷酸 草酰乙酸 苹果酸 苹果酸解离的H+和周围细胞的K+进行交换，K+进入保卫细胞，气孔张开。;图3-8 气孔运动机理图解; 2)皮孔蒸腾：植物通过茎、枝上的皮孔进行蒸腾，称为皮孔蒸腾，燕腾量非常小，仅占全部蒸腾量的0.1%左右。 3)角质层蒸腾：通过角质层的蒸腾，叫做角质蒸腾水生植物的角质层蒸腾一般很强。; 扩散力 气孔下腔蒸气压（Cl）-叶外蒸气压（Ca） 蒸腾速率= ————— = ——————————————————— 扩散阻力