第二章 根系对水分的吸收-(3-4)

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1、方式吸胀吸水代谢吸水渗透吸水液泡形成以后，细胞主要靠渗透性吸水；未形成液泡的细胞，靠吸胀作用吸水另外还靠与渗透作用无关的代谢性吸水；课程回顾-细胞吸水方式判断以下论点是否正确，为什么？1)一个细胞放于某一浓度溶液中，如细胞内浓度与外界溶液浓度相等则体积不变。2)若细胞p=-s，将其放入某一溶液中时，体积不变。3)若细胞w=s，将其放入纯水中时，体积不变。第三节植物根系对水分的吸收一、根系吸水的部位二、根系吸水的途径三、根系吸水的机制四、影响吸水的土壤条件植物细胞对水分的吸收植物根系对水分的吸收?!一、根系吸水部位根系的特点根系量大根毛多根深，分布广黑麦种在木箱里，测量根与根毛总长

2、达一万公里，每天长出的新根和根毛总长达5公里。小麦根系可达1.5-2m，玉米在2m以上，苹果树10-12米。一、根系吸水的部位根系吸水部位：根尖端包括：根冠根毛区伸长区分生区吸水能力最强根冠伸长区分生区根冠根毛区中柱鞘维管柱根毛区吸水能力最强原因：1、根毛多，增大吸水面积（5~10倍）2、根毛外壁，果胶质覆盖，粘性较强，亲水性好3、根毛区输导组织发达，阻力小，水分移动速度快在移植幼苗时应尽量避免损伤幼根根部吸水的途径土壤中水分根渗透扩散根毛导管质外体途径共质体途径中柱细胞内皮层的径向迁移皮层二、根系吸水的途径水在根内径向运输的途径几个概念：质外体（apoplast）：共质体（sympla

3、st)：细胞壁、细胞间隙、胞间层以及导管组成质外体。由胞间连丝将细胞的原生质联系成共质体根系吸水的途径质外体途径：（apoplastpathway）：共质体途径：（symplastpathway）：跨膜途径（transmemberanepathway):区分难根部吸水的共质体途径和质外体途径交叉凯氏带木栓化，膜与壁紧贴在一起。水、溶质不能自由通过。外部质外体ー内皮层外包括根毛、皮层的胞间层、细胞壁和细胞间隙内部质外体ー内皮层内包括成熟的导管和中柱各部分。凯氏带分隔内皮层：三、根系吸水机制！两种方式动力主动吸水根压（activeabsorptionofwater）（rootpressure

4、）被动吸水蒸腾拉力(passiveabsorptionofwater)（transpirationalpull)植物根系吸水(一)根压（rootpressure）与主动吸水1.根压、伤流与吐水主动吸水---由于根系本身生理活动引起的水分吸收植物根系生理活动促使水分从根部上升的压力-------根压根压把根部水分压到地上部，土壤中水分不断补充到根部，形成根系吸水过程。根压-----主动吸水动力伤流（bleeding）与吐水（guttation）如果从植物的茎基部靠近地面的部位切断，不久可看到有液滴从伤口流出。这种从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象（伤流）。流出的汁液是伤流液（bleed

5、ingsap）。伤流量----根系生理活动一个指标(研究根系代谢)。没有受伤植物如处在土壤水分充足，气温适宜，天气潮湿的环境中，叶片的尖端或边缘也有液体外泌的现象－－－吐水。吐水---根压引起（呼吸抑制剂处理植株可以抑制吐水）；水分是通过叶尖或叶缘的水孔排出。根系生理活动一个指标—判断苗势强弱两种现象证明根压存在：吐水现象2.根压产生机理两种解释渗透理论代谢理论渗透理论下面现象来证明:当把植物根部放在纯水中，植物根压增加，伤流加快；如把植物根部放在浓溶液中，植物根压下降，伤流减少，已流出伤流液甚至会被重新吸回去；如用物理或化学因素将植物根部细胞膜的选择透性破坏，植物没有根压也不出现伤流。

6、根压产生是一个渗透过程，并与植物代谢有关。根部导管与外液之间是如何建立起渗透系统的？内皮层上具有四面木栓化加厚的凯氏带,不能允许水分和物质自由通过。水分通过内皮层只能通过内皮层上的原生质部分。整个内皮层细胞就象一圈选择性透膜把中柱与皮层隔开。只要中柱中水分与皮层中水分存在水势差，水分便会通过渗透作用进出中柱。为什么导管内水势要低于外液水势？土壤中溶质可与水分一起通过质外体向根部扩散，当达到内皮层以后，扩散被凯氏带阻挡。因皮层中O2较高，可产生足够强呼吸，足够多的能量以利于离子主动吸收。并经多次主动转运，将离子通过胞间联丝转运到中柱的薄壁细胞中去。中柱内细胞中离子顺着浓度梯度扩散到质外体（

7、特别是导管）中，使导管中的离子浓度升高，水势降低。水分就会经渗透进入中柱，产生根压。代谢理论建立跨越内皮层水势梯度（二）蒸腾拉力与被动吸水1.被动吸水由于枝叶蒸腾引起根部吸水，吸水动力来自于蒸腾拉力。通过蒸腾拉力进行的吸水方式称为被动吸水。2.蒸腾拉力（transpirationalpull）正在蒸腾植物－－－被动吸水比重较大蒸腾速率很低植株，如春季叶片尚未展开时，主动吸水才占较重要的地位。蒸腾作用产生一系列水势梯度使导管中水分上升