植物的水分代谢.ppt

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1、第五章植物的水分代谢第五章植物的水分代谢本章教学目标理解水分在植物生命活动中的作用；理解水势及各组分的基本概念；了解植物根系对水分以及影响根系吸水的土壤条件；理解植物的蒸腾作用的生理意义、指标等;了解植物体内水分的运输的过程；掌握作物的需水规律、合理灌溉指标及灌溉方法以及发展节水农业促进水资源持续利用的重要性。第五章植物的水分代谢教学重点:1．植物细胞水势的组成。2．植物根系对水分的吸收。3．气孔蒸腾和影响因素。4．植物体内水分运输的途径。5．作物需水规律和合理灌溉。难点:1．植物细胞的水势的基本概念。2．水势的组成和

2、有关计算。3．气孔开闭的机理。水分的吸收水分的运输水分的利用水分的散失水是生命起源的先决条件,没有水就没有生命,也就没有植物。植物的水分代谢包括：第一节水分在植物生命活动中的重要性1.植物体内的含水量水是细胞的重要组成成分,不同植物、不同植物器官、不同的生长环境，植物的含水量均不同。一般植物组织含水量占鲜重的75％～90％，水生植物含水量可达95%。如水浮莲可达98%，番茄、黄瓜、西瓜约90%，一般沙漠植物为6%，草本植物70-85%，木本植物为50%，藓类、地衣仅5%～7%。根尖、种子80-90%（休眠种子5-15%

3、、休眠芽40%），主干35-70%，树干、休眠芽约40%，风干种子约10%。一般来说，生长旺盛的植物与器官，含水量也较高，反之，也相反。第一节水分在植物生命活动中的重要性2.意义（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介质（4）水能使植物保持固有的姿态；（5）水具有重要的生态意义。这与水的理化性质有关。（如比热容、沸点、气化热、密度、蒸气压、内聚力、粘附力和表面张力、毛细作用等）3.植物体内水分存在的状态自由水：距离胶体颗粒较远，可以自由移动的水分。束缚

4、水：较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不易流动的水分。自由水/束缚水比值影响代谢。自由水/束缚水比值高时，代谢旺盛；自由水/束缚水比值低时。代谢缓慢。第一节水分在植物生命活动中的重要性第二节细胞对水分的吸收细胞吸水的方式：方式吸胀吸水降压吸水渗透吸水第二节细胞对水分的吸收1、渗透性吸水：由于ψw的下降而引起细胞吸水。是含有液泡的细胞吸水的主要方式。第二节细胞对水分的吸收（1）自由能、化学势、水势1）自由能：物体用来作最大有用功的能力。2）化学势：用来衡量物质反应或转移所用的能量，是用来在描述体系中组分发生化学反应的本领及转移

5、的潜在能力，一摩尔物质的自由能就是该物质的化学势，常用μ表示。第二节细胞对水分的吸收（3）水势1）概念：水势指每偏摩尔体积水的化学势差，用ψw表示。ψw＝＝VwΔμwVwμw-μw0Vw，m：偏摩尔体积，指在恒温恒压、其它组分不变的条件下，加入1摩尔的水所引起的体积增量。如：纯水的摩尔体积是18cm3,将其加入100cm3的乙醇中，最终体积是118.07cm3，水的偏摩尔体积是多少？（18.07cm3）第二节细胞对水分的吸收纯水的水势ψ所谓纯水是指不以任何物理的或化学的方式与任何物质结合的水，完全是自由水，ψ为零，ψ为

6、零；在标准压力(1.013×105Pa)下，在与体系同温度之下，重力势忽略时，纯水水势为零。从水势的定义式可推导出，纯水的水势为零(因为在纯水体系中μ=μ=0,△μ=0，所以ψ=0)。第二节细胞对水分的吸收2）水势的大小和单位：纯水的水势(ψw0)最大ψw0=0，植物细胞的水势都为负值。水势的单位：帕（Pa）、巴(bar)、大气压(atm)。1巴=0.987大气压=105帕第二节细胞对水分的吸收3）几种常见化合物的水势溶液Ψw/Mpa纯水0Hoagland营养液-0.05海水-2.501mol·L-1蔗糖-2.691

7、mol·L-1KCl-4.50第二节细胞对水分的吸收4）植物细胞的水势1)细胞水势的组分植物细胞与一个开放的溶液体系有所不同，它外有细胞壁，内有大液泡，液泡中有溶质，细胞中还有多种亲水衬质，这些都会对细胞水势产生影响。因此植物细胞水势比纯溶液的水势要复杂得多，至少要受到三个组分的影响，即溶质势ψs、压力势ψp和衬质势ψm。典型植物细胞水势(Ψw)组成为：ψw=ψπ+ψp+ψm（ψπ为渗透势，ψp为压力势，ψm为衬质势）。第二节细胞对水分的吸收a.溶质势（ψπ）由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的数值,又称渗透势。用ψ

8、s表示。ψs=ψπ=-π(渗透压)=-iCRT细胞中含有大量溶质，其溶质势为各溶质势的总和。第二节细胞对水分的吸收b.压力势由于压力的存在而使体系水势改变的数值，用ψp表示。原生质吸水膨胀，对细胞壁产生压力，而细胞壁对原生质会产生一个反作用力，这就是细胞的压力势。细胞压力势一般为正值，只有在蒸腾过旺时为负值。第二节细胞对水分的吸收