《植物水分代谢》ppt课件

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1、第一章植物的水分代谢没有水就没有生命!植物的一切生命活动都只有在一定的细胞水分状态下才能进行，否则，植物正常生命活动就会受阻，甚至停止。农谚说“有收无收在于水!”章节概述1.水分与植物生命活动2.植物细胞对水分的吸收3.植物根系对水分的吸收4.蒸腾作用5.水分因子对园林植物生态习性影响6.合理灌溉的生理基础与意义1.1植物体内的含水量植物种类：一般植物含水量为70%～90%；水生植物的含水量大于90%；旱生植物含水量可低至6%。植物组织和器官：根的含水量为80%～90%；茎：50%～80%；叶：80%～90%，果实：85%～95%，休眠芽：40%；种子：5%～15%。环境条件：

2、阴蔽、潮湿环境中，含水量高；向阳、干燥环境中，含水量低。1.水分与植物生命活动水分代谢(watermetabolism)：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。1.2水分在植物中的存在形式束缚水(boundwater)是被原生质胶体颗粒紧密吸附或存在于生物大分子结构空间的水、这些水被束缚，不能自由移动，不起溶剂作用。自由水(freewater)是指存在于原生质胶粒之间、液胞内、细胞间隙、导管和管胞内以及植物体其他组织间隙中的不被吸附、能在体内自由移动、起溶剂作用的水。自由水／束缚水的比值可作为衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。1.3水分在植物生命活动中的作用生理作用：1

3、.原生质的主要组成成分植物细胞原生质一般含水量在80%以上2.植物体内代谢过程的重要原料3.各种生化反应和物质吸收、运输的介质4.使植物保持固有的姿态5.保持植物体正常的体温水的汽化热高、比热大生态作用：1.水对可见光的通透性2.水对植物生存环境的调节增加大气湿度、维持土温、气温的相对稳定2.植物细胞对水分的吸收2.1水势与水的迁移过程水势：指在相同温度和压力下每偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势差。纯水的化学势最高，人为的定为零溶液的化学势小于零水在自然界的移动形式：集流和扩散（渗透作用）自由能(freeenergy)在恒定条件下，体系内能用来做功的能量。自由能是相对的，是一

4、个体系变化前后的能差。ΔG=G2-G1化学势(chemicalpotential)：是在恒温恒压等条件下，1摩尔某组分在体系中的自由能，可用来衡量物质反应或转移所用的能量。2.植物细胞对水分的吸收对于一个典型的植物细胞，其水势由3部分组成，即：水势=渗透势+压力势+衬质势渗透势（osmoticpotential，）：溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值。用负值表示。亦称溶质势（s）。压力势（pressurepotential，p）：由于细胞壁压力的存在而增加的水势值。一般为正值。初始质壁分离时，p为0，剧烈蒸腾时，p会呈负值。衬质势（matricpotential

5、，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。2.2植物细胞的水势组成2.植物细胞对水分的吸收2.3植物细胞吸水的方式1.渗透性吸水：植物细胞与外部溶液环境共同构成了一个渗透系统，借助渗透作用，即水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动进行吸水（最主要方式）植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象，称为质壁分离(plasmolysis)发生了质壁分离的细胞吸水后使整个原生质体恢复原状的现象，称为质壁分离复原(deplasmolysis)2.植物细胞对水分的吸收1、说明原生质层是半透膜2、判断细胞死活3、测定细胞的渗透势4、观察物

6、质通过细胞的速率。质壁分离现象可以解决下列问题：2.吸胀性吸水：亲水性胶体物质吸水膨胀的现象。在未形成液泡的细胞和干燥的种子细胞中的亲水胶体包括原生质和细胞壁组成成分以及细胞的贮藏物淀粉、蛋白质等都呈凝胶状态对水分有强大的吸引力，这种吸引水的力量称为吸胀力。豆类种子中胶体的衬质势可低于-100MPa，易发生吸胀吸水。2.植物细胞对水分的吸收水分总是由水势高的部位向水势低的部位运转，故水势可用于判断水分迁移的方向。如：1）相邻细胞的水分转移：水分由水势高的细胞沿水势梯度流向水势低的细胞2）植物体内的水分转移：植株地上部分的水势低于根系，故根系水分可向地上部分运转。2.植物细胞对水

7、分的吸收2.4水分的移动Title3）土壤-植物体-大气连续体系的水分转移：水势从高到低的顺序是：土壤-根系-叶片-大气，水分也按此顺序迁移。3.植物根系对水分的吸收研究表明，水分在细胞膜内的移动又有两种方式：一是单个水分子直接越膜，二是经过一种膜通道蛋白——水孔蛋白进行。3.1土壤中的水分和土壤水势1、土壤中水分的性质土壤中的水分按物理状态可分为三类：毛细管水、重力水和束缚水（或称吸湿水）。毛细管水是植物吸水的主要来源。2、土壤水势3、土壤中水分的移动：以集流的方式向根运动3.2植物根系吸