《植物的水分代谢》ppt课件

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1、植物生理学Plantphysiology第一章植物的水分代谢水分的吸收水分的运输水分的利用水分的散失水是植物的一个重要的先天环境条件,没有水就没有生命,也就没有植物。植物的水分代谢包括：第一章植物的水分代谢水分代谢（watermetabolism)植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程是作物栽培中合理灌溉的生理基础。§1、水分在植物生命活动中的作用一、植物体内的含水量植物种类：一般植物含水量70-90%;水生植物的含水量大于90%；旱生植物含水量了低至6%。水生植物：在90%以上；地衣：6%；草本植物：70%~

2、85%木本植物：低于草本植物植物组织和器官：幼嫩部分含水量较高，为60-90%；茎干40-50%；休眠芽：40%；风干种子9-14%环境条件：阴蔽、潮湿；向阳、干燥。二、植物体内水分的存在状态:束缚水（boundwater)：靠近蛋白质等胶粒的水分，被胶粒吸附而移动性减小自由水（freewater)：不被胶体颗粒或渗透物质所吸引或吸引力很小，可以自由移动的水分。自由水/束缚水比是可变的，比之大，代谢旺盛，反之抗逆性较强束缚水与自由水没有明显的界限小问题：干旱、盐渍状态下水分的状态亲水物质被吸附的水分子植物体内水分状

3、态与代谢的关系1)束缚水一般不参与植物的代谢反应。植物某些细胞和器官主要含束缚水时，则代谢活动非常微弱，如越冬植物的休眠和干燥种子，仅以极弱的代谢维持生命活动，但抗性却明显增强，能度过不良的逆境条件；2)自由水主要参与植物体内的各种代谢反应。其含量多少还影响代谢强度，含量越高，代谢越旺盛；3)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。三、水分在植物生命活动中的重要性：1)水是细胞的重要组成成分；2)水是代谢过程的反应物质；3)水是各种生理生化反应和运输物质的良好溶剂；4)水能保持植物固有

4、的姿态；5)水分可以调节植物的体温；6)水分对植物的生长关系也很大。细胞分裂和延伸生长都需要足够的水；第二节植物细胞对水分的吸收细胞吸水有三种方式：吸胀作用吸水（形成液泡前）渗透性吸水（形成液泡后）代谢性吸水（形成液泡后）一、植物细胞的渗透性吸水1、扩散和渗透作用扩散是物质分子从高浓度向低浓度转移，直到均匀分布的现象。渗透作用是扩散作用的特殊形式，是水分通过半透性膜的扩散作用。半透性膜的特点是：植物细胞构成的渗透系统小问题：植物细胞的构成液泡液/原生质膜/细胞外溶液---渗透系统渗透作用（osmosis):水分从

5、水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象第二节植物细胞对水分的吸收2、渗透压达到动态平衡的状态时，玻璃管内溶液上升的高度所造成的压力，就叫做该溶液的渗透压。3、细胞吸水原理（1）植物细胞是一个渗透系统（2）质壁分离现象质壁分离现象说明下列几点：第一，说明原生质层是半透膜；第二，判断细胞死活（只有活细胞才能发生质壁分离现象，死的原生质失去了选择透性的性质）。质壁分离（plasmolysis):植物细胞由于液泡失水而是原生质体和细胞壁分离的现象质壁分离的复原（deplasmolysis)第二节植物细胞对水分的吸收

6、4、细胞的水势水势就是水的化学势。水流动需要能量，水用于做功的能量大小的量度用水势来表示。一个系统中物质所含的能量可分为束缚能和自由能两部分。束缚能是在恒温、恒压下不能做功的能量，而自由能是在恒温恒压下用于做功的能量。只有自由能可用来做功，水只能延着能量减小的方向移动，即从水势高向水势低的方向移动。第二节植物细胞对水分的吸收化学中把1偏摩尔的该物质所具有的自由能称为该物质的化学势。在植物生理学中，水势指每偏摩尔体积水的化学势（差）。即水溶液的化学势（μw）与同温同压同一系统中纯水的化学势（μw0）之差除以水的偏摩尔

7、体积（Vw）所得的商，用ψw表示。Vw偏摩尔体积：指恒温恒压下，在多组分体系中加入1摩尔水，该体系体积的增量。VwΔμwVwμw-μw0＝＝ψw通常把纯水的水势定为0，因此，溶液的水势便呈负值。溶液的浓度越高，水势就越小，也就是说数值越负。即溶液中的溶质能降低水势。这种因溶质的存在而比纯水降低的水势称为渗透势（溶质势）。用ψs表示。溶质势为负值。因为（1）溶液中的水分子同溶质分子相互作用，消耗了水分子的部分自由能；（2）由于溶质分子的存在使得一部分水呈束缚状态，也降低了水的自由能。ψs=ψπ=-P(渗透压)=-iC

8、RT细胞中含有大量溶质，其溶质势为各溶质势的总和。压力势ψm：是指由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的数值，用ψp表示。原生质吸水膨胀，对细胞壁产生压力（膨压），而细胞壁对原生质会产生一个反作用力（壁压），这就是细胞的压力势。压力势等于提高了细胞液的水势。细胞压力势一般为正值。衬质势：液泡以外的一些细胞物质，如原生质、细胞壁中的蛋白质、纤维素，这些大分