水在植物体内的重要生理作用 (2)
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水在植物体内的重要生理作用有以下几点:
一、水是原生质的主要成分。
原生质的含水量一般在80%~90%,这些水使原生质呈溶胶状态,从而保证了新陈代谢旺盛地进行,例如根尖、茎尖就是这样。
如果含水量减少,原生质会由溶胶状态变成凝胶状态,生命活动就大大减弱,例如休眠的种子就是这样。
如果细胞失水过多,就可能引起原生质破坏而招致细胞死亡。
二、水是新陈代谢过程的反应物质。
在光合作用、呼吸作用、有机物的合成和分解的过程中,都必须有水分子参与。
三、水是植物对物质吸收和运输的溶剂。
一般说来,植物不能直接吸收固态的无机物和有机物,这些物质只有溶解在水中才能被植物吸收。
同样,各种物质在植物体内的运输也必须溶解于水中才能进行。
四、水能保持植物体的固有状态。
细胞含有大量水分,能够维持细胞的紧张度(即膨胀),使植物体的枝叶挺立,便于充分接受光照和交换气体,同时也使花朵开放,有利于传粉。
五、水能维持植物体的正常体温。
水具有很高的汽化热和比热,又有较高的导热性,因此水在植物体内的不断流动和叶面蒸腾,能够顺利地散发叶片所吸收的热量,保证植物体即使在炎夏强烈的光照下,也不致被阳光灼伤。
植物生理学题库整合版(含答案)第一章植物的水分生理一、名词解释1.半透膜:亦称选择透性膜。
为一类具有选择透性的薄膜,其允许一些分子通过,限制另一些分子通过。
理想的半透膜是水分子可自由通过,而溶质分子不能通过。
2.衬质势:细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引起的水势降低值,以负值表示。
符号:ψm。
3.压力势:指细胞吸收水膨胀,因膨压和壁压相互作用的结果,使细胞液的水势增加的值。
符号:ψp。
4.水势:每偏摩尔体积水的化学势差。
符号:ψw。
5.渗透势:指由于溶质的存在,而使水势降低的值,用ψπ表示。
溶液中的ψπ=-CiRT。
6.自由水:距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
7.束缚水:靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水。
8.质外体途径:指水分不经过任何生物膜,而通过细胞壁和细胞间隙的移动过程。
9.渗透作用:指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。
10.根压:指植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
11.共质体途径:指水分经胞间连丝从一个细胞进入另一个细胞的移动途径。
12.吸涨作用:指亲水胶体吸水膨胀的现象。
13.跨膜途径:指水分从一个细胞移动到另一个细胞,要两次经过质膜的运输方式。
14.水的偏摩尔体积:指在一定温度和压力下,1mol水中加入1mol 某溶液后,该1mol水所占的有效体积。
15.化学势:每摩尔物质所具有的自由能就是该物质的化学势。
16.内聚力学说:亦称蒸腾-内聚力-张力学说。
是根据水分的内聚力来解释水分在木质部中向上运输的学说,为H·H·Dixon与O·Rener 在20世纪初提出的。
17.皮孔蒸腾:指水分通过树干皮孔进行的蒸腾,占植物的水分蒸腾量之比例很小。
18.气孔蒸腾:是水分通过叶片气孔进行的蒸腾,它在植物的水分蒸腾中占主导地位。
19.气孔频度:指1cm2叶片上的气孔数。
20.水分代谢:指水分被植物体吸收、运输和排出这三个过程。
水在植物生活中的作用
水是生物体最重要的元素,它参与着各种物质的代谢和能量的交换,对于生物的正常生长、发育、繁衍有着至关重要的作用,而植物更是如此。
一般情况下,水对植物的生长有三大作用:
(1)植物体内的物质代谢,细胞的各种生理活动,都离不开水的参与,它是各种代谢反应的介质。
(2)水是植物体内细胞机能的传导介质,植物体内物质在细胞间传递时都需要水的介质,水的流动,可以带动物质和能量随之运动。
(3)水是植物吸收养分的本体,大多数养分必须经由水的环境才能被植物吸收,而水此时的作用就是受益物质的运输介质。
另外,各种气候条件是否有利于植物的生长与否,也与水在植物生活中的作用密切相关,如土壤水分和空气湿度是否适宜,土壤结构是否正常,各种气候系数的变化等等,都会影响植物的生长。
因此,可以说,水在植物生活中起着至关重要的作用,是植物的生存所必需的,为植物提供了不可缺少的生命捷径。
- 1 -。
水生植物原理水生植物原理水生植物是生长在水体中或接近水体的一些植物。
这些植物具有独特的生理适应性和生态效应,是维护水体生态系统平衡的重要成员。
本文就水生植物的基本生态原理、生长适应性和生态功能等方面进行探讨。
一、水生植物的基本生态原理1. 水分平衡原理水是水生植物生长的生命之源,也是调节其生理代谢的第一要素。
在水中生活的水生植物需要通过水分的吸收和传输过程维持其体内的水分平衡,以适应不同的水域环境。
2. 营养物质循环原理水生植物在生长过程中,需要从水中吸收大量的营养物质,例如氮、磷、镁、钾等元素。
这些元素的获取不仅关系到水生植物的生长和繁殖,还关系到整个水体中营养物质的循环和生态系统的健康。
水生植物通过吸收营养物质,使其在体内循环,同时也促进了水体中营养元素的转化和循环。
3. 水生植物在水体中的生态功能水生植物不仅是水体自然生态系统中的重要成员,而且对于水体环境的改善和净化具有重要的生态功能。
水生植物能消耗水体中的营养物质,吸收底泥中的重金属等有毒物质,降低水体浑浊度和富营养化程度,维护水体生态平衡。
二、水生植物的生长适应性水生植物的生长受到多种因素的影响,例如水温、水深、水质、水流速度和光照等。
水生植物因为其根系的特殊构造和植物体的适应性,使得它们能够在不同的水域环境下生长和繁殖。
1. 多样性的水生植物种类水生植物的种类非常丰富,有些植物可以生长在淡水,而有些植物则可以生长在盐水;有些植物可以在水深较浅的地方生长,而有些则可以在水深较深的地方生长。
水生植物的多样性使得它们能够适应不同的水域环境,完成不同的生态功能。
2. 特殊的根系结构水生植物的根系结构与陆地植物有着很大的区别。
水生植物的根系大多生长在水中或者固定泥沙中,它们通过根系的结构和分布,对水体中的营养物质进行吸收和循环,从而维持自身生长和繁殖的需要。
3. 独特的光合作用方式水生植物受到光照的限制比较大,但是它们有独特的光合作用方式。
许多水生植物可以通过叶子或其他器官进行光合作用,同时还可以在根系中进行呼吸作用。
简述水对植物的生理作用
植物依赖水才能存活,它是植物生活的基石。
水经常被植物用于光合作用,蒸腾散热,转运物质,保持其正常的生理特性。
因此,水对植物的生理作用是极其重要的,而这种作用在植物的不同部位也是有差异的。
1.的吸收
植物的根部是水的吸收器,它们能从土壤中吸收用于生长和发育的水分。
主要有两种方式:一种是经由根细胞壁膜电离层,通过渗透或者静电吸附作用而运输到细胞内;另一种是根细胞叶绿素的光合作用,以能量驱动水分运输到细胞内。
2.的转运
水从根细胞被转运到其他细胞,以满足植物各种不同部位的需要。
转运的过程主要依靠根静水势和蒸腾势的梯度,或者跃迁的温度梯度等作用而实现的,它会影响植物的叶片、枝条、花朵等不同部位的水分供应。
3.的蒸腾散热
植物的叶片、茎部、花朵等部位的水分可能会过度积累,在此情况下,植物会采取蒸腾散热的方式,使水分进入大气中,从而保持植物体内的水分平衡和稳定。
此外,植物也可以通过水分蒸腾来散热,降低体温并保持环境适应性。
4.的光合作用
光合作用是植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为糖的过程。
植
物体内的水分可以被光合作用用作反应介质,它能有效激活叶绿素,促进叶绿素与氧化剂发生反应,从而合成糖,同时产生水。
因此,水对植物光合作用具有至关重要的作用。
由此可见,水在植物的生理过程中起着重要的作用,它可以帮助植物获取营养物质,调节植物体温,促进植物光合作用,从而保证其正常的生长和发育。
而且,由于水分的不足或过多,会影响到植物的生理功能,也会导致植物的死亡。
所以,针对不同的植物,要采取不同的适宜的灌溉方式,以此来保证植物的正常生长和发育。
第二章植物的水分代谢复习题参考答案一、名词解释1、水分代谢( water metabolism):植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
2、水势(waterpotential ):每偏摩尔体积水的化学势差。
符号:ψw3、渗透势(osmoticpotential ):由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值,符号ψ。
用负值表示。
亦称溶质势(ψs)。
π4、压力势(water potential ):由于细胞壁压力的存在而增大的水势值。
一般为正值。
符号:ψp。
初始质壁分离时,ψp为0;剧烈蒸腾时,ψp会呈负值。
5、衬质势(water 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,以负值表示。
符号:ψm6、重力势(water potential ):由于重力的存在而使体系水势增加的数值。
符号:ψg 。
7、自由水:距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
8、束缚水:靠近胶粒而被胶粒所束缚,不易自由流动的水分。
9、渗透作用: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。
10、吸涨作用:亲水胶体吸水膨胀的现象。
11、代谢性吸水:利用细胞呼吸释放出的能量,使水分经过质膜进入细胞的过程。
12、水的偏摩尔体积: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1摩尔水时,对体系体积的增量。
符号V-w13、化学势:一种物质每mol的自由能就是该物质的化学势。
14、水通道蛋白: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。
15、吐水:从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。
16、伤流:从受伤或折断的植物器官、组织伤口处溢出液体的现象。
17、根压:植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
18、蒸腾拉力:由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
19、蒸腾作用:水分以气体状态通过植物体表面从体内散失到体外的现象。
20、蒸腾速率:又称蒸腾强度,指植物在单位时间内,单位叶面积通过蒸腾作用而散失的水分量。
( 1 )水是植物细胞质的重要部分。
细胞质含水量一般在70~90% ,只有在水分饱和的状态下,植物细胞才能有效地进行分裂、伸长、分化和各种生理生化变化。
( 2 )水是植物体内代谢过程的反应物质。
水不仅是光合作用的直接原料,而且水参与呼吸作用、有机物质的合成与分解等过程。
( 3 )水是良好的溶剂。
有机物和无机物只有溶于水中,才容易被植物吸收、运转与分配。
( 4 )水使植物保持挺立姿态。
由于细胞和组织含有大量的水分,使细胞处于膨胀状态,使植物枝叶保持挺立姿态,有利于充分接受阳光和气体交换,同时也促使花朵张开利于授粉。
( 5 )水的理化性质有利于植物的生命活动。
1化学特性由于水分子上电荷不等分布,使水分子具有明显的极性,这样使得溶于水中的生物大分子呈现出水合状态,具有稳定原生质胶体的作用。
2力学特性水具有很大的内聚力和表面张力,有利于物质的运转与吸收。
3热力学特性水具有很高的比热和汽化热,有利于调节植物体温度,以适应外界环境。
4 光学特性水能吸收红外光,对可见光吸收少,有利于植物尤其是水生植物进行光合作用。
水在植物生长中的生理作用时间:2011-11-18 10:29来源:水在植物生长中的生理作用作者:水在植物生长中的生理点击:147次仅仅了解国际公认的植物命名是不够的。
水是法国梧桐生活环境中最重要的因素之一。
法桐小苗的生命活动在很大程度上取决于体内的水分状况,包括吸水、运输和蒸腾。
水的生理作用表现为:①水是原生质的重要成分。
原生质的含水量一般在80%以上。
水使原生仅仅了解国际公认的植物命名是不够的。
水是法国梧桐生活环境中最重要的因素之一。
法桐小苗的生命活动在很大程度上取决于体内的水分状况,包括吸水、运输和蒸腾。
水的生理作用表现为:①水是原生质的重要成分。
原生质的含水量一般在80%以上。
水使原生质呈溶胶状态,从而保证代谢活动的正常进行。
水分减少,原生质胶体趋向凝胶状态,生命活动就会减弱,如果植物严重失水,可导致细胞死亡。
②水是植物进行代谢作用的介质。
有机物的合成和分解,离子和气体的交换,矿质元素和有机物的运输等,都必须以水作为溶剂来进行。
③水是某些代谢活动的原料和反应物。
水是光合作用合成碳水化合物的原料,水也常作为反应物参与许多有机物的合成和分解等活动。
④水能保持植物的固定姿态。
当植物细胞充满水分处于紧张状态时,则枝叶挺立,花朵张开,有利于接受阳光、气体交换以及授粉等生理过程的进行。
⑤水能调节植物的体温。
水有很高的汽化热和比热,又有较高的导热性。
水在植物体内不断流动和叶面蒸腾,能降低体温,避免因强烈的阳光照射所引起的高温;在寒冷时水能使植物体温不致很快下降,从而缓和了极端温度对植物的不良效应。
总之,满足悬铃木对水分的需要,是保证悬铃木正常生长发育的重要条件。
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1.简述水分在植物生命活动中的作用。
(1)水是植物细胞的主要组成成分;(2)水分是植物体内代谢过程的反应物质。
水是光合作用的直接原料,水参与呼吸作用、有机物质的合成与分解过程。
(3)细胞分裂和伸长都需要水分。
(4)水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂。
(5)水分能使植物保持固有姿态。
(6)可以通过水的理化特性以调节植物周围的大气温度、湿度等。
对维持植物体温稳定和降低体温也有重要作用。
2、简述影响根系吸水的土壤条件1、土壤中可用水量:当土壤中可用水分含量降低时,土壤溶液与根部细胞间的水势差减小,根系吸水缓慢2、土壤通气状况:土壤通气状况不好,土壤缺氧和二氧化碳浓度过高,使根系细胞呼吸速率下降,引起根系吸水困难。
3、土壤温度:低温不利于根系吸水,因为低温下细胞原生质黏度增加,水分扩散阻力加大;同时根呼吸速率下降,影响根压产生,主动吸水减弱。
高温也不利于根系吸水,土温过高加速根的老化进程,根细胞中的各种酶蛋白高温变形失活。
4、土壤溶液浓度:土壤溶液浓度过高引起水势降低,当土壤溶液水势与根部细胞的水势时,还会造成根系失水。
3、导管中水分的运输何以能连续不断?由于植物体叶片的蒸腾失水产生很大的负净水压,将导管中的水柱向上拉动,形成水分的向上运输;水分子间有相互吸引的内聚力,该力很大,可达20 MPa以上;同时,水柱本身有重量,受向下的重力影响,这样,上拉的力量与下拖的力量共同作用于导管水柱,水柱上就会产生张力,但水分子内聚力远大于水柱张力。
此外,水分子与导管或管胞细胞壁纤维素分子间还具有很大的附着力,因而维持了导管中水柱的连续性,使得导管水柱连续不断,这就是内聚力-张力学说。
4.试述蒸腾作用的生理意义。
答:(1)是植物对水分吸收和运输的主要动力。
(2)促进植物对矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的转运。
(3)能够降低叶片的温度,以免灼伤。
5、根系吸水有哪些途径并简述其概念。
答:有3条途径:质外体途径:指水分通过细胞壁,细胞间隙等部分的移动方式。
亲水基在外部。
外部的亲水基对水分子有很大的亲和力,容易起水合作用,所以细胞质胶体微粒具有显著的亲水性,水分子距离胶粒越近,吸附力越强,距离胶粒越远,吸附力越弱,从而使水分子在细胞内以两种方式存在:一是距离胶粒越近的被吸附着的不易自由流动的水分子叫做束缚水;一种是距离胶粒较远的不被吸附的可以自由流动的水分子称为自由水。
自由水参与各代谢活动,其数量的多少直接影响植物代谢的强度,自由水含量越高,植物的代谢活动越旺盛。
束缚水含量越高,植物的代谢活动越弱,越冬植物的休眠芽和干燥种子里所含的水基本上都是束缚水,这时植物以微弱的代谢活动度过不良的环境条件。
因此植物植物体内的自由水和束缚水的含量与植物的抗逆性大小密切相关。
通常把自由水与束缚水的比值作为衡量植物代谢强弱和植物抗逆性大小的指标之一。
(三)水分在植物生命活动中的作用生理作用:1.水分是细胞质的主要成分2.水分是代谢作用过程的反应物质3.水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4.水分能保持植物的固有姿态生态作用:调节环境温度湿度,调节植物体温,提高光的通透性等。
二、植物细胞对水分的吸收我们知道植物在生命活动中要不断的从外界吸收水分,并运输到各个部位,以满足正常的生命活动需要,那么植物细胞是怎样吸收水分的呢?水分是通过什么方式运输到植物的各个地方去的呢?经过研究发现植物细胞吸水主要有三种方式:扩散、集流和渗透作用,其中渗透吸水占主要地位。
(一)扩散扩散是一种自发过程,指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,是物质顺浓度梯度进行的。
适合短距(如细胞间)离迁徙,不适合长距离的迁徙。
(二)集流集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。
例如水在水管中的流动,河水在河中的流动等。
植物体内也有水分的集流,如水分从土壤溶液流入植物体。
与扩散作用相反,水分集流与溶质浓度梯度无关。
植物体的水分集流要借助于膜上的水孔蛋白形成水通道来完成。
水孔蛋白的活化依靠磷酸化和脱磷酸化作用调节。