第一章 植物的水分生理

第一章植物的水分生理一、名词解释1．自由水 2．束缚水 3．渗透作用 4．水势（ψw） 5．渗透势(ψπ) 6．压力势（ψp） 7．衬质势（ψm） 8．吸涨作用 9．蒸腾作用10．根压 11．蒸腾拉力 12．蒸腾速率 13．蒸腾比率 14．蒸腾系数15．内聚力学说 16．质壁分离与质壁分离复原二、填空题1．植物细胞吸水有、和三种方式。

2．植物调节蒸腾的方式有、和。

3．植物散失水分的方式有和。

4．植物细胞内水分存在的状态有和。

5．植物细胞原生质的胶体状态有两种，即和。

6．一个典型的细胞的水势等于；具有液泡的细胞的水势等于；形成液泡后，细胞主要靠吸水；干种子细胞的水势等于。

7．植物根系吸水方式有：和。

8．根系吸收水的动力有两种：和。

9．证明根压存在的证据有和。

10．叶片的蒸腾作用有两种方式：和。

11．某植物制造1克干物质需消耗水400克，则其蒸腾系数为；蒸腾效率为。

12．影响蒸腾作用的环境因子主要是、、和。

13．C3植物的蒸腾系数比C4植物。

14．可以比较灵敏地反映出植物的水分状况的生理指标主要：、、_____________和。

15．目前认为水分沿导管或管胞上升的动力是和。

三．选择题1．一个成熟的植物细胞，它的原生质层主要包括：。

A．细胞膜、核膜和这两层膜之间的细胞质B．细胞膜、液泡膜和这两层膜之间的细胞质C．细胞膜和液泡膜之间的细胞质D．细胞壁和液泡膜和它们之间的细胞质2．在同一枝条上，上部叶片的水势要比下部叶片的水势。

A．高B．低C．差不多D．无一定变化规律3．植物水分亏缺时。

A．叶片含水量降低，水势降低，气孔阻力增高B．叶片含水量降低，水势升高C．叶片含水量降低，水势升高，气孔阻力增高D．气孔阻力不变4．当植物细胞溶质势与压力势绝对值相等时，这时细胞在纯水中：。

A．吸水加快 B．吸水减慢C．不再吸水 D．开始失水5．将一个细胞放入与其胞液浓度相等的糖溶液中，则：。

A．细胞失水 B．既不吸水，也不失水C．既可能吸水，也可能失水D．是否吸水和失水，视细胞压力势而定6．已形成液泡的细胞，在计算细胞水势时其衬质势可省略不计，其原因是：。

第一章植物的水分生理第一节植物对水分的需要一、植物的含水量（几-90以上%）主要影响因素：植物种类：水生植物、肉质植物>90%以上,草本植物为70-85%,在干旱环境中生长的低等植物（地衣、藓类）为6%。

生长环境：生长于阴蔽、潮湿环境中的植物较向阳、干燥环境中的高。

器官、组织种类：幼嫩>衰老。

根尖、茎尖、嫩幼苗、绿叶为60-90%，树干为40%，休眠芽为40%，风干种子为10-14%。

二、植物体内水分的存在状态1、束缚水—植物体内距离亲水物质（蛋白质、核酸等）较近而被之吸咐束缚不易自由移动的水分子。

2、自由水—植物体内距离亲水物质（蛋白质、核酸等）较远而不被吸咐束缚易自由移动的水分子。

自由水/束缚水：高，植物代谢旺，抗逆能力弱；低，植物代谢弱，抗逆能力强。

如：越冬植物和休眠的干燥种子，自由水/束缚水低，仅以极弱的代谢维持生命活动，但抗性却明显增强，能度过不良的逆境条件。

松、竹、梅，被称作“岁寒三友”，抗寒能力极强，也与体内束缚水多有关。

三、水分在植物生命活动中的作用1、水分是细胞质的主要成分2、水分是代谢过程的反应物质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第二节植物细胞对水分的吸收吸水方式：扩散集流渗透性吸水（主要方式）三、渗透性吸水（一）概念1、渗透性吸水：细胞通过渗透作用吸水。

2、渗透作用：（广义）—物质由浓度高处向浓度低处扩散移动的现象。

（狭义）—水分子通过半透膜由水势高处向水势低处移动的现象。

3、半透膜：只能让水分子、葡萄糖分子等小分子物质自由通过，而不能让大分子物质自由通过的膜。

种子的种皮、细胞膜、猪膀胱等。

反之称为透性膜，如细胞壁。

4、水势—每偏摩尔体积水的化学势或水的偏摩尔自由能。

符号：ψ国际单位：兆帕（Mpa=106pa），1atm=1.013×103pa重要用途：衡量一个系统中水分子自由扩散能力的强弱，水势高，水分子自由扩散力强，反之则弱。

第一章植物的水分生理名词解释水势：每偏摩尔体积水的化学势差。

渗透压：恰好能够使从半透膜一侧通过到另一侧的水分子数目平衡的在较高浓度溶液的液面上施加的额外压强称为渗透压。

质外体：由细胞壁及细胞间隙等空间（包含导管与管胞）组成的体系。

渗透作用：指两种不同浓度的溶液隔以半透膜（允许溶剂分子通过，不允许溶质分子通过的膜），水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的现象。

思考题4.水分是如何进入根部导管？水分优势如何运输到叶片？答：进入根部导管有三种途径：①质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动速度快。

②跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。

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，移动速度较慢。

这三条途径共同作用，使根部吸收水分。

根系吸水的动力是根压和蒸腾拉力。

运输到叶片的方式：蒸腾拉力是水分上升的主要动力，使水分在茎内上升到达叶片，导管的水分必须形成连续的水柱。

造成的原因是：水分子的内聚力很大，足以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断，从而使水分不断上升。

5.植物叶片的气孔为什么在光照条件下会张开，在黑暗条件下会关闭？答：气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节。

调节保卫细胞水势的渗透调节物有下列几种。

因为光照时保卫细胞内的叶绿体进行光合作用，水势降低，周围的水分流向保卫细胞，气孔就开（1）K+：在保卫细胞质膜上有ATP质子泵，分解由氧化磷酸化或光合磷酸化产生的ATP，将H+分泌到保卫细胞外，使得保卫细胞的pH升高。

质膜内侧的电势变得更负，驱动K+从表皮细胞经过保卫细胞质膜上的钾通道进入保卫细胞，再进入液泡。

在K+进入细胞内时，还伴随着少量氯离子的进入，以保持保卫细胞的电中性。

保卫细胞中积累较多的钾离子和氯离子，水势降低，水分进入保卫细胞，气孔就张开。

（2）苹果酸：照光下，保卫细胞内的二氧化碳用于光合碳循环，pH升高，导致淀粉分解生成PEP与二氧化碳反应，形成草酰乙酸转变成苹果酸，苹果酸和氯离子共同平衡钾离子。