植物生理学水分

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1、植物生理学PlantPhysiology主讲：易津内蒙古农业大学植物生理教研室InnerMongoliaAgriculturalUniversity2021/9/81第一章植物的水分代谢第一节水在植物生命活动中的意义第二节植物细胞的水分关系第三节植物根系对水分的吸收第四节植物的蒸腾作用第五节植物体内水分的运输第六节合理灌溉的生理基础2021/9/82第一节水在植物生命活动中的意义一、水的理化性质二、植物含水量和水分存在的形式三、水对植物生命活动中的生理生态作用2021/9/83一、水的理化性质（一）在生理温度下是液体（二）高比热（三）高气化热（四）高内聚力和亲合力（五）

2、水是很好的溶剂2021/9/84二、植物含水量和水分存在的形式束缚水和自由水两种状态。蛋白质、高分子碳水化合物等能与水分子形成亲水胶体。在这些胶体颗粒周围吸附着许多水分子，形成很厚的水层。水分子距离胶粒越近，吸附力就越强，反之，吸附力越弱。靠近胶粒并被紧密吸附而不易流动的水分，叫做束缚水；距胶粒较远，能自由移动的水分叫自由水。通常以自由水/束缚水的比值做为衡量植物代谢强弱和植物抗逆性大小的指标之一。2021/9/85三、水在植物生命活动中的生理生态作用(一）水是原生质的主要成分(二）水是许多代谢过程的反应物质(三）水是生化反应和植物对物质吸收运输的溶剂(四）水能使植物保持固有姿

3、态(五）细胞分裂及伸长都需要水分(六）水对可见光吸收极少(七〕水还可以通过水的理化性质调节植物周围的环境，这就是水对植物的生态作用。2021/9/86第二节植物细胞的水分关系1水势的概念2水分在植物体的运动方式2.1植物水分的扩散作用2.2集流2.3.植物细胞的渗透性吸水2.3..1渗透作用2.3.2植物细胞是一个渗透系统2.3.3植物细胞的水势及测定2.3.4相邻细胞间水分的运转2.4植物细胞的吸胀作用2.5.植物细胞的主动吸水(代谢吸水）2.5.1根压的产生2.5.2根压的机理2.6.植物细胞的被动吸水（蒸腾作用）2021/9/871、水势1.1水势的概念1.1.1、自由

4、能(freeengrgy)=全能（E)-束缚能(Q)目前多采用的指标是吉氏自由能（Gibb’sfreeengrgy)G=E-Q(T.P)1.1.2、化学势：每摩尔物质的自由能就是该物质的化学势即：μj＝（əGj/ənj）P.T.nii≠j（式中μj为组分j的化学势，G是体系的自由能，P.T及ni分别是体系的压力、温度及其他各组分的摩尔数。ə是偏导数的计算符号，数学中多把多于两个以上自变量的情况以偏导数的偏微分方程来计算，）2021/9/881.1.3、水的化学势（μw）水的化学势（μw）=（əGw/ənw）P.T.nii≠W设纯水的的化学势（μw°）为零，体系（溶液）中的水的化

5、学势与纯水的化学势的差值为相对化学势。△μw=μw-μw°（μw为某含水体系中水的化学势，μw°为纯水的化学势。）2021/9/891.1.4、水势（ψw）•水势是水的化学势的一种特殊的表达方式，是水能够用于作功的能量的度量。•RalphO.Slatyer和SterlingA.Taylor早期定义水势（ψw）的基本思想：ψw=μw－μw°•现代的水势概念——每偏摩尔体积水的化学势与纯水化学势之差。μw－μw°△µw即：ψw＝—————=————VwVw（Vw）：偏摩尔体积=18.07cm2，Vw°=18.00cm2式中Vw是水的偏摩尔体积，它是在压力、温度及其它组分不变的条件

6、下，在无限大体积中加入1mol水，对体系体积的增量。）2021/9/810•水势的单位：卡/厘米3；尔格/厘米3；达因/厘米2；巴（bar）；帕斯卡（pascal，大气压（atm）；J·mol-1（焦尔·摩尔-1），而J＝N·m（牛顿·米），所以J·mol-1＝N·m·mol-1。ψw＝△µw/Vw=（卡/摩尔）/（厘米3/摩尔）=卡/厘米3=尔格/厘米3=（达因.厘米）/厘米3=达因/厘米21尔格=2389*10-8卡（能的单位）；1尔格=达因*厘米（功的单位）•1962年Tayler和Slatyer建议：Nm-2＝pascal（帕斯卡）＝10－5bar1大气压（atm）＝1

7、.013巴（bar）=1.01*106达因/厘米2=1.01*105帕斯卡1巴（bar）＝0.987大气压（atm）＝105帕斯卡＝106达因/厘米2。参比水势：ψw°，纯水的水势为参比水势，为零，最大，2021/9/811•1.1.5、开放体系中水势的组分：(1)溶质势或渗透势ψS开放体系中溶液的水势：称为溶质势或渗透势。用ψS表示，ψS是水中由于溶质的存在而降低的水势。它的大小可按下式计算:ψS＝-iCRT（式中i为等渗系数，它与解离度α和每一个分子解离产生的离子数目N有关i=1+α（