第1章 植物水分生理

作业第一章植物的水分生理名词解释：1. 自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。

2. 束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水分。

3. 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。

4. 水势（屮w）:每偏摩尔体积水的化学势差。

符号：％。

5. 渗透势（屮上：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值，符号屮；。

用负值表示。

亦称溶质势（屮S）。

6. 压力势（W p）:由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。

一般为正值。

符号屮p。

初始质壁分离时，'-P为0,剧烈蒸腾时，'-P会呈负值。

7. 衬质势（屮m）：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'-m。

8. 吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。

9. 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。

10. 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。

11. 根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。

12. 蒸腾拉力：由于蒸腾作用产主的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。

13. 蒸腾速率：又称蒸腾强度，指植物在单位时间内，单位面积通过蒸腾作用而散失的水分量。

（g/dm • h）14. 蒸腾比率：植物每消耗I公斤水时所形成的干物质重量（克）。

15. 蒸腾系数：植物制造1克干物质所需的水分量（克），又称为需水量。

它是蒸腾比率的倒数。

16. 内聚力学说：又称蒸腾流-内聚力-张力学说。

即以水分的内聚力解释水分沿导管上升原因的学说。

填空题1. 植物细胞内水分存在的状态有___________ 和__________ 。

2. 植物细胞原生质的胶体状态有两种，即____________ 和_________ 。

3. 水在植物体内整个运输途径中，一部分是通过__________ 和_______ 的长距离运输；另一部分是在活细胞间的短距离径向运输，包括水分由根毛到根部导管要经过及由叶脉到气室要经过__________。

植物⽣理学整理版第⼀章植物的⽔分⽣理●⽔势：⽔溶液的化学势与纯⽔的化学势之差，除以⽔的偏摩尔体积所得商。

●渗透势：亦称溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了⽔的⾃由能，因⽽其⽔势低于纯⽔⽔势的⽔势下降值。

●压⼒势：指细胞的原⽣质体吸⽔膨胀，对细胞壁产⽣⼀种作⽤⼒相互作⽤的结果，与引起富有弹性的细胞壁产⽣⼀种限制原⽣质体膨胀的反作⽤⼒。

●质外体：植物体内原⽣质以外的部分，是离⼦可⾃由扩散的区域，主要包括细胞壁、细胞间隙、导管等部分。

●共质体：指细胞膜以内的原⽣质部分，各细胞间的原⽣质通过胞间连丝互相串连着，故称共质体。

●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。

●根压：由于⽔势梯度引起⽔分进⼊中柱后产⽣的压⼒。

●蒸腾作⽤：指⽔分以⽓体状态，通过植物体的表⾯（主要是叶⼦），从体内散失到体外的现象。

●蒸腾速率：植物在⼀定时间内单位叶⾯积蒸腾的⽔量。

●内聚⼒学说：以⽔分具有较⼤的内聚⼒⾜以抵抗张⼒，保证由叶⾄根⽔柱不断来解释⽔分上升原因的学说。

●⽔分临界期：植物对⽔分不⾜特别敏感的时期。

1.将植物细胞分别放在纯⽔和1mol/L 蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压⼒势、⽔势及细胞体积各会发⽣什么变化？答：在纯⽔中，各项指标都增⼤；在蔗糖中，各项指标都降低。

2.从植物⽣理学⾓度，分析农谚“有收⽆收在于⽔”的道理。

答：⽔，孕育了⽣命。

陆⽣植物是由⽔⽣植物进化⽽来的，⽔是植物的⼀个重要的“先天”环境条件。

植物的⼀切正常⽣命活动，只有在⼀定的细胞⽔分含量的状况下才能进⾏，否则，植物的正常⽣命活动就会受阻，甚⾄停⽌。

可以说，没有⽔就没有⽣命。

在农业⽣产上，⽔是决定收成有⽆的重要因素之⼀。

⽔分在植物⽣命活动中的作⽤很⼤，主要表现在4个⽅⾯：⽔分是细胞质的主要成分。

细胞质的含⽔量⼀般在70~90%使细胞质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作⽤正常进⾏，如根尖、茎尖。

如果含⽔量减少，细胞质便变成凝胶状态，⽣命活动就⼤⼤减弱，如休眠种⼦。

Chapter 1 植物的水分生理一、名词解释：1、水势(Ψw，Ψs，Ψp，Ψm)水势是同温同压下，每偏摩尔体积细胞中的水与纯水的化学势之差。

Ψw=Δμw／V w.水势反应了植物系统中水参与化学反应和移动的能力。

水势的数值是相对的，纯水的水势最高，设定为零。

任何溶液的ψw均为负值。

溶液越浓，水势越低。

一般情况下细胞水势包括渗透势Ψs、压力势Ψp、衬质势Ψm和重力势Ψg。

Ψw = Ψs + Ψp + Ψm+Ψg渗透势Ψs（负）：由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水。

势水势的水势下降值。

凡影响细胞液浓度的外界条件都能改变渗透势。

Ψs = -icRT压力势Ψp（正）：由于细胞壁压力（细胞膨压）的存在而使水势增加。

细胞初始质壁分离，压力势为零；剧烈蒸腾，压力势为负。

衬质势Ψm（负）：细胞内亲水胶粒（如蛋白质、淀粉、细胞壁物质）对水分吸附而引起水势降低的值。

未形成液泡的细胞、干燥种子具有明显的衬质势：ψw=ψs+ψp+ψm一般植物细胞，衬质势很小可忽略：ψw=ψs+ψp重力势Ψg（正）：由于重力的存在使体系水势增加的数值。

Ψg=P w gh2、伤流和吐水根的主动吸水可由“伤流”和“吐水“两种现象证实。

【伤流】生长旺盛的植株，从地面切断，有汁液从残茎切口溢出的现象，是伤流。

流出的汁液是伤流液。

伤流与地上部无关，由根压引起。

伤流液除了含有大量水分外，还含有多种无机盐、有机物和植物激素。

所以，伤流液的数量和成分可作为根系活力强弱的指标。

【吐水】没有受伤的植物如处于土壤水分充足、气温适宜、空气潮湿的环境中，叶尖或叶缘向外溢出液滴的现象，是吐水。

吐水由根压引起的，通过叶尖或叶缘的水孔排出水分。

禾本科植物常常可出现吐水现象。

可利用吐水现象作为壮苗的一种生理指标。

3、膨压和根压液泡内溶质的存在降低了水势，细胞从外界吸收水分，细胞体积膨胀对细胞壁产生了一种压力，就是膨压。

（与水势中的压力势大小相等、方向相反）由于根系的生理活动使液流从根部沿木质部导管上升的压力，称为根压。

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。

植物生理学理论（第一章到第三章）植物生理学理论总结归纳第一篇植物的物质产生和光能利用第一章植物的水分生理水分生理包括水分的吸收、水分在植物体内的运输和水分的排出等3个过程。

第一节植物对水分的需要一、植物的含水量1、不同植物的含水量不同；2、同一种植物生长在不同环境中，含水量也不同；3、在同一植株种，不同器官和不同组织的含水量的差异也甚大。

二、植物体内水分存在的状态1、水分在植物细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态（1）束缚水：靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分（不参与代谢作用，但与植物抗性大小有密切关系）（2）距离胶粒较远而可以自由流动的水分（参与各种代谢作用，自由水占总含水量的百分比越大，则植物代谢越旺盛）①由于自由水含量多少不同，所以细胞质亲水胶体有两种不同的状态：一种是含水较多的溶胶（sol）;另一种含水较少的凝胶（gel）2、水分子距离胶粒越近，吸附力越强；相反，则吸附力越弱。

3、自由水/束缚水低→凝胶耐旱自由水/束缚水高→溶胶三、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、水分是代谢作用过程中的反应物质3、水分的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植物细胞吸水主要有3中方式：扩散、集流、和渗透作用一、扩散：这是一种自发过程，指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，扩散是物质顺着浓度梯度进行的。

二、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。

水分集流与溶质浓度梯度无关。

●水孔蛋白的作用：水分在细胞内的运输；水分长距离运输；调整细胞内的渗透压。

三、渗透作用：指溶剂分子通过半透膜而移动的现象。

渗透作用水势梯度儿移动。

1、水势的公式：ΨW=μW-μ0W/V W=△μW/V W2、水势=水的化学势/水的偏摩尔体积=N·m·mol-1/m3·mol-1=N·m-2=Pa3、溶液越浓，水势越低。