植物生理学第1章水分代谢
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第一章植物的水分代谢本章内容提要水是植物生命的基础。
植物水分代谢包括水的吸收、运输和散失过程。
植物细胞吸水有三种方式:渗透吸水、吸胀吸水和代谢性吸水,以渗透吸水为主。
根系是植物吸水的主要器官,吸水的主要区域为根毛区,吸水的方式有主动吸水和被动吸水,其吸水动力分别为根压和蒸腾拉力。
蒸腾拉力是植物主要的吸水动力。
水分在植物体内连续不断地运输是蒸腾拉力—内聚力克服水柱张力的结果。
植物主要通过叶片蒸腾散失水分,具有重要生理意义。
气孔蒸腾是植物叶片蒸腾的主要形式。
蒸腾速率与气孔的开闭关系很大。
气孔开闭可能是通过保卫细胞内K+的积累学说和苹果酸代谢来调节的。
许多外界因子能调节气孔开闭。
作物需水因作物种类不同而异,一般而论,植物的水分临界期是花粉母细胞四分体形成期,合理灌溉要综合考虑土壤含水量、作物形态指标及生理指标。
灌溉的生理指标能即使反映植物体内的水分状况,是较为科学的。
第一节水分在植物生命活动中的作用一、植物体内的含水量不同植物的含水量不同;同一种植物生长在不同的环境中含水量也有差异;在同一植株中不同器官和不同组织的含水量也不同。
二、水对植物的生理作用1、原生质的主要组分。
原生质一般含水量在70%~90%以上,这样才可使原生质保持溶胶状态,以保证各种生理生化过程的进行。
如果含水量减少,原生质由溶胶变成凝胶状态,细胞生命活动大大减缓(例如休眠种子)。
2、接参与植物体内重要的代谢过程。
在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中均有水的参与。
3、多生化反应和物质吸收、运输的良好介质。
植物体内绝大多数生化过程都是在水介质中进行的。
水分子是极性分子,参与生化过程的反应物都溶于水,控制这些反应的酶类也是亲水性的。
各种物质在细胞内的合成、转化和运输分配,以及无机离子的吸收和运输在水介质中完成的。
4、使植物保持固有的姿态。
细胞含有大量的水分,维持细胞的紧张度,因而使植物枝叶挺立、花朵开放等。
3、分裂和延伸生长都需要足够的水。
第一章植物的水分代谢一. 名词解释水分代谢(water metabolism):植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
自由水(free water):距离胶粒较远而不被胶粒所束缚,可以自由流动的水分。
束缚水(bound water):靠近胶粒而被胶粒所束缚、不易自由流动的水分。
扩散(diffusion):水分通过磷脂双分子层的运输方式。
集流(mass flow):水分通过膜上的水孔蛋白的运输方式。
水通道蛋白( water channel protein):存在于生物膜上的一类具有选择性、高效转运水分功能的内在蛋白,亦称水孔蛋白。
束缚能(bound energy):不能用于做功的能量。
自由能(free energy):在温度恒定的条件下可用于做功的能量。
化学势( chemical potential):每摩尔物质所具有的自由能。
水势(water potential ):每偏摩尔体积水的化学势差。
临界水势(critical water potential):气孔开始关闭的水势。
渗透势(osmotic potential):由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值。
压力势(pressure potential):由于细胞壁压力的存在而增大的水势值。
衬质势(matrix potential):由于细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值。
重力势(gravitational potential):由于重力的存在而使体系水势增加的数值。
水的偏摩尔体积(partial molar volume):在温度、压强及其他组分不变的条件下,在无限大的体系中加入1mol水时,对体系体积的增量。
质壁分离(plasmolysis):植物细胞由于液泡失水,使原生质体收缩与细胞壁分离的现象。
质壁分离复原(deplasmolysis):把正在质壁分离的细胞移到低渗溶液或水中时,质壁分离的原生质体恢复原状的现象。
植物⽣理学第01章植物的⽔分代谢第⼀章植物的⽔分代谢本章内容提要⽔是植物⽣命的基础。
植物⽔分代谢包括⽔的吸收、运输和散失过程。
植物细胞吸⽔有三种⽅式:渗透吸⽔、吸胀吸⽔和代谢性吸⽔,以渗透吸⽔为主。
根系是植物吸⽔的主要器官,吸⽔的主要区域为根⽑区,吸⽔的⽅式有主动吸⽔和被动吸⽔,其吸⽔动⼒分别为根压和蒸腾拉⼒。
蒸腾拉⼒是植物主要的吸⽔动⼒。
⽔分在植物体内连续不断地运输是蒸腾拉⼒—内聚⼒克服⽔柱张⼒的结果。
植物主要通过叶⽚蒸腾散失⽔分,具有重要⽣理意义。
⽓孔蒸腾是植物叶⽚蒸腾的主要形式。
蒸腾速率与⽓孔的开闭关系很⼤。
⽓孔开闭可能是通过保卫细胞内K+的积累学说和苹果酸代谢来调节的。
许多外界因⼦能调节⽓孔开闭。
作物需⽔因作物种类不同⽽异,⼀般⽽论,植物的⽔分临界期是花粉母细胞四分体形成期,合理灌溉要综合考虑⼟壤含⽔量、作物形态指标及⽣理指标。
灌溉的⽣理指标能即使反映植物体内的⽔分状况,是较为科学的。
第⼀节⽔分在植物⽣命活动中的作⽤⼀、植物体内的含⽔量不同植物的含⽔量不同;同⼀种植物⽣长在不同的环境中含⽔量也有差异;在同⼀植株中不同器官和不同组织的含⽔量也不同。
⼆、⽔对植物的⽣理作⽤1、原⽣质的主要组分。
原⽣质⼀般含⽔量在70%~90%以上,这样才可使原⽣质保持溶胶状态,以保证各种⽣理⽣化过程的进⾏。
如果含⽔量减少,原⽣质由溶胶变成凝胶状态,细胞⽣命活动⼤⼤减缓(例如休眠种⼦)。
2、接参与植物体内重要的代谢过程。
在光合作⽤、呼吸作⽤、有机物质合成和分解的过程中均有⽔的参与。
3、多⽣化反应和物质吸收、运输的良好介质。
植物体内绝⼤多数⽣化过程都是在⽔介质中进⾏的。
⽔分⼦是极性分⼦,参与⽣化过程的反应物都溶于⽔,控制这些反应的酶类也是亲⽔性的。
各种物质在细胞内的合成、转化和运输分配,以及⽆机离⼦的吸收和运输在⽔介质中完成的。
4、使植物保持固有的姿态。
细胞含有⼤量的⽔分,维持细胞的紧张度,因⽽使植物枝叶挺⽴、花朵开放等。