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植物生理学课件(王小菁

来源：花匠小妙招时间：2025-01-07 05:10

第一章植物水分生理;学习目标;植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程，被称为植物的水分代谢。;第一节植物对水分的需要;一植物的含水量和水分状况;（一）植物的含水量;（二）植物体的水分状况和水势;这两种状态水分的划分是相对的，它们之间并没有明显的界线

细胞内的水分状态不是固定不变的，随着代谢的变化，自由水/束缚水比值亦相应改变

自由水/束缚水是衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。;2.水势;（3）水势：指每偏摩尔体积水的化学势差。用(ψW)表示;水势的大小：

水势是一个相对值，其绝对值不容易测的

纯水的自由能最大，因此水势最高，这样规定纯水的水势为0，其他溶液与它相比较，而得出其大小。

由于溶液中溶解了溶质，而溶质颗粒存在降低了水的自由能，所以溶液中水的自由能要比纯水低，溶液的水势就成为负值，溶液越浓，水势越低，负值越大。;几种常见化合物的水势

溶液Ψw/Mpa

纯水0

Hoagland营养液－0.05

海水－2.50

1mol·L-1蔗糖－2.69

1mol·L-1KCl－4.50;;;有液泡细胞，原生质几乎已被水饱和，ψm=-0.01MPa,忽略不计；Ψg也忽略，所以水势公式简化为：

ψw=ψπ+ψp

*没有液泡的分生细胞、风干种子胚细胞：ψw=ψm

*初始质壁分离细胞：ψw=ψπ

*水饱和细胞：ψw=0

;细胞水势各组分之间与相对体积的关系;细胞吸水过程中水势变化;稀溶液的渗透势：ψπ≈-iαCSRT

CS:溶液中溶质颗粒的摩尔浓度，i范特霍夫系数；α活度系数；R为气体常数，T为绝对温度

;?;二水的性质及其对植物的重要性;（一）水的化学性质;（二）水分在植物生命活动中的作用;第二节植物的水分交换;一水分迁移的方式;（一）扩散;（二）集流;集流其中的一条途径是通过细胞膜上的水孔蛋白（也称水通道蛋白）形成的水通道来完成的。水孔蛋白广泛分布于植物各个组织。

;;植物水孔蛋白的种类;（三）渗透作用;a.烧杯中的纯水和漏斗内液面相平；

b.由于渗透作用使烧杯内水面降低而漏斗内液面升高;;;;植物细胞、组织、器官之间，以及土壤—植物—大气连续体（soil-plant-atmospherecontinum,SPAC）中，水分的转移也都符合这一基本规律。

通常土壤的水势植物根的水势茎木质部水势叶片的水势大气的水势，使根系吸收的水分可以源源不断地向地上部分输送。;植物器官之间,

地上比根部低。

上部叶比下部叶低

在同一叶子中距离主脉越远则越低；

在根部则内部低于外部。

;吸胀作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。

1.风干种子的吸水（种子萌发时的吸水）

2.分生细胞(未形成液泡）的吸水过程

3.果实种子形成过程的吸水

问题:

为什么豆科植物种子易吸水胀破种皮而顺利发芽？;植物细胞吸水有多种方式，即扩散、集流、渗透作用等。

细胞质膜由脂双层膜组成，由于水分子在疏水的脂双层中的溶解度较低，扩散较慢，渗透作用也慢，因此纯粹的脂双层膜对水的透过速率不太高。膜上由于有水通道(waterchannel)的存在，使水分通过质膜的速度大大增加，通常70%~90%的水分是通过水通道以集流的方式跨膜运输的;第三节根系吸水和水分向上运输;一土壤的水分;二根系吸水的途径和动力;根系吸水的途径有三条：;植物根系由于凯氏带(Casparianstrip)结构的阻隔，根系的内皮层就形成了事实上的半透膜，因此根系对溶液的吸收具有选择性;根部吸水的途径;植物根系从土壤中吸收水分的动力是根木质部导管中的溶液和根外土壤溶液的水势差:

压力势差是由蒸腾拉力在植物的木质部导管产生负压力所导致的

渗透势差为木质部导管溶液与土壤溶液溶质的浓度差所导致;吐水(guttation)：植物叶片尖端或边缘向外溢出水滴的现象。

伤流（bleeding）：是指从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。流出的溶液称为伤流液(exudate)

;根压：由于根系从土壤溶液中吸收离子并穿越内皮层细胞转运到木质部导管，使木质部溶液的渗透势降低所导致的驱动水分向上移动所导致的压力一般为0.05-0.5MPa,是主动吸水过程。

;北美红杉高可达110m;蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。是被动吸水。是植物