第一章 植物的水分代谢(1,2节)ppt课件.ppt

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1、第一章植物的水分代谢水分代谢（watermetabolism）植物对水分的吸收，水分在植物体内的运输以及水分的散失是构成植物水分代谢的不可分割的三个方面。水分代谢的作用是维持植物体内水分平衡1本章共有以下几部分内容：第一节水在植物生命活动中的重要性第二节植物细胞对水分的吸收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向上运输第六节合理灌溉的生理基础Figure15.17Inductionofcavitationbyairinjection.Airunderpositivepressure,Appliedviaasealedcolla

2、raroundthebranch,causescavitationinthesamemannerastensioninthexylem.Acousticemission(AE)sensorsandcountersmonitortheprogressofcavitation.第一节水在植物生命活动中的重要性一、水的理化性质2.水分子之间通过氢键形成很强的内聚力.水的很多性质都是由其分子结构决定的。水分子的结构具有如下特点：1.水分子有很强的极性.3.水极容易与其它极性分子结合.（一）在生理温度下是液体一、水的理化性质由于水分子有很强的分子间力(氢键的作用)

3、,所以,虽然分子很小(分子量18),但在生理温度下是液体.这对于生命非常重要.（二）高比热因为需要很高的能量来破坏氢键，所以，水的比热很高。由于植物体含有大量的水分，所以当环境温度变化较大，植物体吸收或散失较多热能时，植物仍能维持相当恒定的体温。（三）高气化热一、水的理化性质这同样是由于水分之间的氢键造成的，破坏氢键需要很高的能量。在炎热的夏天植物通过蒸腾作用散失水分，可以降低体温。（四）高内聚力和亲附力由于水分子间有很强的内聚力可以使木质部导管的水柱在受到很大张力的条件下不致于断裂，保证水分能运到很高的植株顶部。水分子间的亲和力还导致水有很高的表面张力

4、。一、水的理化性质（五）水是很好的溶剂由于水分子的极性，它是电解质和极性分子如糖、蛋白质和氨基酸等强有力的溶剂。水分子在细胞壁和细胞膜表面形成水膜，保护分子的结构。水是代谢反应的参与者（水解、光合等）。水作为许多反应的介质和溶剂，同时由于水的惰性不会轻易干扰其它代谢反应。二、植物体内的含水量和水分存在的状态(一)植物的含水量1.不同植物的含水量不同：一般绿色植物70%~90%，草本>木本，水生>陆生。2.不同器官、组织含水量不同：幼根、幼芽>树干，休眠的种子含水量很低。3.环境条件不同含水量不同：潮湿环境，阴生植物>干燥，向阳环境中的植物。4.年龄不同含

5、水量有差异：幼年>老年。水在植物体内的作用与组织的含水量和水分存在的状态有关。（二）水分在植物体内的存在状态1.束缚水与自由水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。束缚水（boundwater）：自由水（freewater）：自由水参与各种代谢活动，其数量的多少直接影响植物代谢强度，自由水含量越高，植物的代谢越旺盛。束缚水不参与代谢活动，束缚水含量越高，植物代谢活动越弱，越冬植物的休眠芽和干燥种子里所含的水基本上是束缚水，这时植物以微弱的代谢活动渡过不良的环境条件。因此束缚水的含量与植物的抗逆性大小密切相

6、关。自由水、束缚水与代谢的关系：通常以自由水/束缚水的比值作为为衡量植物代谢强弱和植物抗逆性大小的指标之一。自由水/束缚水比值高,植物代谢强度大;自由水/束缚水比值低,植物抗逆性强。2.溶胶（sol）与凝胶（gel）（补）由于细胞内水分含量不同，原生质的状态也有两种状态：溶胶状态与凝胶状态。水分含量高时，自由水含量高，原生质胶体颗粒完全分散在水分介质中，胶粒之间联系弱，原生质胶体呈溶液状态，称为溶胶状态。自由水含量少时，胶粒与胶粒相互连接成网状，原生质胶体失去流动性而形成近似固体的状态，这种状态称为凝胶状态。正常代谢的组织原生质呈溶胶状态；代谢弱的干种子

7、，原生质呈凝胶状态。三、水对植物的生理生态作用（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态（五）细胞分裂及伸长都需要水分（六）水对可见光吸收极少四、测定植物组织含水量的指标（补）（一）水分占鲜重的百分比：含水量=×100％（二）水分占干重的百分比：含水量=×100％（三）相对含水量（RelativeWaterContent，RWC）：RWC=×100％第二节植物细胞对水分的吸收植物细胞吸水主要有两种形式：一种是渗透性吸水，一种是吸胀性吸水。未形成液泡的细胞靠吸胀作用吸水

8、；形成液泡以后，细胞主要靠渗透性吸水。还有第三种吸水方式叫代谢性吸水。（补）水分