第一章 植物的水分代谢
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一、名词解释第一章植物的水分代谢1.水势:每偏摩尔体积的水的化学势称为水势。
2.渗透作用:溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。
对于水溶液而言,是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
3.蒸腾作用:植物体内的水分以气态从植物体表散失到大气中去的过程。
4.蒸腾速率:又称蒸腾强度或蒸腾率,指植物在单位时间内、单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。
第二章植物的矿质营养1.溶液培养:在含有全部或部分营养元素溶液中培养植物的方法2.载体运输学说:质膜上的载体蛋白属于内在蛋白,它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合,形成载体-物质复合物,通过载体蛋白构象的变化,透过质膜,把分子或离子释放到质膜的另一侧。
第三章植物的光合作用5.光合作用:通常是指绿色细胞吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。
从广义上讲,光合作用是光养生物利用光能把二氧化碳合成有机物的过程。
6.双光增益效应或爱默生增益效应:在用远红光照射时补红光(例如650nm的光),则量子产额大增,比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。
这种在长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象被称为双光增益效应,因这一现象最初由爱默生(Emerson)发现的,故又叫爱默生效应。
7.光合磷酸化:光下在叶绿体把ADP与无机磷合成ATP,并形成高能磷酸键的过程。
8.光补偿点:同一叶片在同一时间内,光合过程中吸收的CO2和呼吸过程释放的CO2等量时的光照强度。
9.光呼吸:植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放CO2的过程,由于这种反应仅在光下发生,需叶绿体参与,并与光合作用同时发生,故称作为光呼吸。
因为光呼吸的底物乙醇酸和其氧化产物乙醛酸,以及后者经转氨作用形成的甘氨酸皆为C2化合物,因此光呼吸途径又称为C2循环。
第四章植物的呼吸作用1.呼吸商:简称RQ,指植物在一定时间内,呼吸作用所释放的CO2的量与吸收的O2的量的比值。
2.温度系数:是指在生理温度范围内,温度每升高10 ℃所引起呼吸速率增加的倍数。
第一章 植物的水分代谢 一、名词解释: 植物的水分代谢:植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程,被称为植物的水分代谢 水势:(ψw 或φw ):在一个系统(溶液)中,水的化学势与相同温度压力下纯水的化学势之差,再除以水的偏摩尔体积。
1bar=105Pa = 0.1MPa = 0.987atm水势的单位是压强单位,帕斯卡(Pa )、大气压(atm )、巴(bar )渗透作用:水分子通过半透膜扩散的现象,是扩散作用的一种特殊形式。
渗透压:渗透作用所形成的流体静压叫渗透压渗透吸收:依赖渗透作用的吸水方式为渗透吸水植物根系的主动吸水:由植物根系生理活动而引起的吸水过程称为主动吸水质外体途径:水分通过质外体进入根内部质外体是指由细胞壁、细胞间隙、胞间层以及导管的空腔组成的体系。
根中的质外体被内皮层凯氏带分隔成两个区域:外部质外体和内部质外体。
共质体途径:土壤水分通过共质体进入根内部导管共质体是指由胞间连丝把一个个生活细胞的原生质体连成一体的体系。
水分在共质体内运输时需要跨膜,移动阻力较大。
植物根系的被动吸水:由蒸腾作用产生的水势梯度而引起根的吸水称为被动吸水 吸胀吸水:依赖于低的衬质势而引起的吸水称为吸胀吸水。
蒸腾作用:植物体内的水分以气态方式从植物体的表面向外界散失的过程称为蒸腾作用二、知识点:植物的水分代谢包括哪些内容?水分的吸收→水分的运输→水分的利用→水分的散失自由水/束缚水的生理意义?是衡量植物代谢强弱和抗性强弱的生理指标之一。
二者比值越大代谢越旺盛;反之,抗性越强。
溶液水势高低与溶液浓度的关系?纯水的水势为零,其他任何溶液的水势为负值。
溶液浓度愈大,水势值愈小。
若体系存在水势差,则发生水分子转移,水分总是从水势高处向水势低处移动,直至两处水势差为0。
植物细胞水势的组成?溶质势、重力势、衬质势和压力势(帕)Pa N/m J/m mol m mol J 23131===⋅⋅=--w ψ溶液渗透压与浓度的关系?水分移动方向与渗透压的关系?ψs =ψπ=-π=-iCRT溶液越浓=渗透压越大=水势越低。
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1.1 植物的含水量 70%~90%1.2 水分的生理作用(1)水是原生质的主要成分。
原生质含水70~90%,失水使原生质由溶胶变成凝胶,再失水则使胶体破坏,细胞代谢紊乱或死亡。
(2)水是各种代谢的原料(或称反应物)。
(3)水是物质代谢、吸收、运输的介质。
(4)水可以维持细胞的紧张度,使植物保持固有姿态。
(5)水对调节植物体温和环境小气候有重要作用(生态作用)。
1.3 植物体内水分存在的状态植物的生命活动不仅与含水量有关,也受水分在植物体内的存在状态的影响。
植物体内的水分通常有两种存在状态,即束缚水和自由水。
Bound water:距原生质胶体较近,被胶粒吸附不易流动的水分。
Free water:距原生质胶粒较远而能自由移动的水分。
Section 2 Absorption of water by cells植物细胞吸收水分有三种方式:吸胀吸水(Imbibition):依靠亲水胶体的吸胀力而吸收水分的作用。
渗透吸水(Osmotic absorption of water):植物通过渗透作用进行的一种吸水方式。
代谢吸水(metabolic absorption of water):利用呼吸放能使水分经膜进入细胞的过程。
物细胞没有形成液泡以前,主要靠吸胀作用吸水,种子胚细胞靠吸胀吸水;液泡形成后,主要靠渗透吸水;代谢性吸水指依靠能量来吸水。
渗透吸水是细胞的主要吸水方式。
2.1 Osmotic absorption of water (渗透吸水)渗透吸水不需细胞提供能量,但水分移动是需能的,那么,能量从何而来?2.1.1 水势(water potential).水势:每偏摩尔体积水的(相对)化学势。
记作ψw但是,物质的化学势的绝对值是不易测定的,水的化学势当然亦如此。
我们常说的水的化学势实际上是体系中水的化学势与同温同压下纯水的化学势之差。
那么,水势就是体系水的化学势与纯水的化学势差除以偏摩尔体积所得的商,即:ψw= (μw-μ0w)/v w = △μw/v w水势的单位:帕斯卡(Pa)、巴。