植物的水分代谢生理
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植物的水分代谢第一节植物对水分的需要一、植物的含水量一般规律:在40%~90%范围内。
水生植物>中生植物>旱生植物;生长期>休眠期;组织含水量可代表植物的代谢强度。
二、水分在植物体内的存在状态1、束缚水:被亲水胶体紧紧吸附不能自由移动的水分;2、自由水:离亲水胶体相对较远可以自由移动的水分;3、自由水/束缚水的比例对植物代谢强度的影响:三、水分的生理作用1.细胞原生质的重要组分:2.代谢过程的反应物质与介质;3.植物吸收物质的溶剂,运转物质的载体;4.使植物保持挺立姿态;5.水的生态作用如调节植物体温等。
第二节细胞对水分的吸收一.水势的概念1.自由能:物质分子在恒温横压条件下可用于作功的那部分能量。
2.化学势:每摩尔任何物质的自由能叫该物质的化学势。
其可以用来衡量物质参与反应或转移的能力。
当有化学势差存在时,物质将从化学势高的系统移向化学势低的系统化学势是能量的概念,单位:J/mol J=N·m3.水的化学势向水势概念的转变:•植物生理学中研究水分的移动用水势的概念。
•水势是压力的概念,单位是N/m2. 优点:①能量的变化不好测定,而测定压力很简便;②能与土壤学、气象学中的压力单位相一致.•将化学势的能量概念转变成水势的压力概念,可以用水的化学势除以水的偏摩尔体积,即:J/mol N·m / mol•———— = ————— = N/m2•V W m3/mol水势的概念:•任一体系水的化学势与同条件下纯水的化学势之差,除以水的偏摩尔体积所得的商.水势的表达及单位:人为地将25℃、1个大气压下的纯水的水势规定为0,溶液的水势则用其与同温同压下的纯水的水势差来表示。
纯水的水势最高,故一切溶液的水势均为负值。
水势的单位:过去用bar(巴),现在用Pa(帕)或兆帕(MPa),1个大气压=1.013×105 Pa1巴= 105 Pa = 0.1 Mpa=0.987个大气压二.植物细胞水势的构成因素1.溶质势(ψs . ψπ):溶液中由于溶质的存在而使水势降低的值。
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。
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。