植物生理学第一章水分PPT.ppt

第一章 植物的水分生理 代　谢 维持各种生命活动过程中化学变化（物质的合成、转化和分解）的总称。 合成代谢 分解代谢 （光合作用） （呼吸作用） 体内物质代谢 外界吸收物质代谢 （糖、蛋白质、脂类和核酸） 水分 矿质元素 空气 （光合作用） 植物的物质代谢 第一节　植物对水分的需要 一、植物的含水量 1. 不同植物含水量不同 　 　　　水生＞中生＞旱生 　草本植物 含水量70-85% 第二章　植物的水分生理 有收无收在于水，多收少收在于肥 一、植物的含水量 　　2. 同一植株不同器官、组织含水量不同 根　60%－90% 种子　10%－14% 新生旺盛＞衰老成熟 3. 同一器官不同生长期，含水量也不同 前期＞后期 二、植物体内水分存在的状态 自由水 束缚水 蛋白质亲水胶粒 植物体内不被亲水胶粒吸附，可以自由移动，可起溶剂作用的水分。 植物体内吸附在亲水胶粒周围或被困于大分子空间中，不能自由移动的水分。 1. 是细胞质的主要成分。70－90% 2. 是代谢过程中的重要反应物质。如水解、脱氢反应，光合作用。 3. 水分是各种生化反应的基本介质（溶剂）。 4. 水分能保持植物的固有姿态。（就像吹气气球） 三、水分对植物的作用 第二节　植物细胞对水分的吸收 　　在植物的生命活动中，植物不断的从环境中吸收水分，也不断的向环境中散失水分。植物是如何从环境中吸收水分的呢？ 主要有三种方式 一、扩散 二、集流 三、渗透作用 一、扩散（以浓度为动力） 是一种自发过程，是由于分子的随机热运动所造成的，物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动的现象。－－细胞间水分的迁移（短距离） 水孔蛋白 磷脂双分子层（质膜） 是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。 是水分长距离运输的重要方式－－导管 二、集流（以压力为动力） 根压和蒸腾拉力 三、渗透作用（以压力和浓度两者为动力） 蔗糖溶液 水 　　经过一段时间 压力（水势） 半透膜 液面上升 水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 1. 水势：溶液中每偏摩尔体积水的化学势差。实质是压力单位。 2. 植物细胞是一个渗透系统：质膜和液泡膜都是半透膜，同细胞质和胞外环境组成了渗透系统。－－烧苗 3. 细胞水势的组成： 　　Ψw=ψπ+ψp(+ψm) 三、渗透作用 　　　　Ψw=ψ π +ψp(+ψm) 3.1 规定纯水的水势为 0。 3.2 ψ π—渗透势或溶质势:由于溶质的作用使细胞水势降低的值。 (0) 　　　　　　ψ π ＝－iCRT i — 等渗系数，与溶质电离有关， 　　C — 溶液的质量摩尔浓度 如稀的 KCl为2；蔗糖为1　　　　　(mol ?kg-1) R — 气体常数： 0.00823 kg?MPa ? mol-1 ? kg-1 　 T — 热力学温度(K)： t℃ + 273 三、渗透作用 Ψw=ψ π +ψp(+ψm) 3.3 ψp —压力势：细胞壁对原生质体产生压力引起的水势变化值。在多数情况下压力势为正值，因为壁压增大水势（大于纯水，0）。水势有时为零，有时为负值。 3.4ψm —衬质势：由于原生质中的亲水物质束缚水使细胞水势降低的值。(0) 三、渗透作用 3.5 不同类型细胞的水势组成 A. 分生组织：Ψw=ψ π +ψp+ψm B. 成熟细胞：Ψw=ψ π +ψp 成熟细胞指已形成中央大液泡的细胞，这种细胞原生质被挤压为一薄层，因此，衬质势（ψm）很小忽略。 C.风干种子细胞的水势：Ψw=ψm 风干种子细胞原生质处于凝胶状态，没有溶液，即没有渗透势；膜失去弹性，也没有压力势，只有衬质势。 三、渗透作用 4. 水分的移动 流动方向与从水势高到水势低，从浓度低到浓度高。 例题1： C液＞C细，水的流向？ 　　　 C液＜C细，水的流向？ 　　　 C液＝C细，水的流向？ 三、渗透作用 细胞－＞溶液 溶液－＞细胞 流动平衡 例题2：判断甲、乙两细胞水分的移动方向 三、渗透作用 Ψ π ＝-1.4MPa Ψp=+0.8MPa Ψ π ＝-1.2MPa Ψp=+0.4MPa 　甲 　乙 　？？ Ψw=-0.6MPa Ψw=-0.8MPa 一、根系吸水区域 根尖的根毛区吸水能力最强 第三节　植物根系对水分　　的吸收 根毛区 伸长区 分生区 二、根系吸水的途径 细胞途径 质外体途径 1. 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。 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. 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。 二、根系吸水的途径 1. 根压（叶片未展开时，是主要动力） 三、根系