第2章水分代谢1详解.pptVIP

植物水分生理的主要内容： 第一节 水在植物生命活动中的重要性 1. 水的理化性质 2. 植物体内的含水量和水分存在的状态 3. 水分在植物生命活动中的作用 1. If the cell is placed into the pure water or high water potential solution, what will happened? Two questions: 开放溶液中水势称为溶质势或渗透势（ψS），是由于水中溶质的存在而引起的水势降低值。 可用下式计算： 2. 开放溶液中水势的计算 ψS = -iCRT i－溶质的解离系数；蔗糖=1 C－溶质的质量摩尔浓度(mol·kg-1) R－气体常数(0.0083dm3 MPa·mol-1·K-1) T－绝对温度(K)(273+t℃) 对于一个开放系统来讲，在常温常压下，溶液的水势等于其渗透势。 渗透势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小。 溶液浓度越高，渗透能力越强，其渗透势就越低。 水势与水分转移方向的关系 通过上面的分析可知，体系中水分的移动取决于水势的高低。 如果体系中没有阻碍水分扩散的障碍，那么水分便会自发地从高水势处向低水势处移动。因此，供应水分的部位与接受水分部位的水势差便是水分运转的动力。 3.水势的测定方法 A 液相平衡法，如小液流法； B 气相平衡法，如蒸汽压渗透压计法； C 压力平衡法，如压力室法。 4. 植物细胞的水势 典型的植物细胞水势由三部分组成: 渗透势ψS，压力势ψP和衬质势ψm 即：ψW=ψS+ψP+ψm ψS（osmotic potential）（又叫溶质势，solute potential）是由于液泡中溶有各种矿质离子和其它可溶性物质而造成的。 ψP（pressure potential）是由于外界压力存在而使水势增加的值，一般为正值。 ψm（matric potential）是由细胞内的亲水胶体对水分的吸附造成的。 关于压力势 当细胞充分吸水后，原生质体膨胀，就会对细胞壁产生一个压力，这个压力称为膨压（turgor pressure ）。 在原生质体对细胞壁产生膨压的同时，细胞壁对原生质体产生一个大小相等方向相反的作用力，这个作用力就是细胞的压力势（pressure potential ）。 ψP0，细胞的压力势是一种限制水分进入细胞的力 量，它能增加细胞的水势，一般为正值。 ψP＝0，当细胞发生质壁分离时。 ψP0，处在强烈蒸发环境中的细胞。 处在强烈蒸发环境中的细胞ψP会成负值? 正常情况下，植物细胞壁的表面蒸发失水，原生质和液泡中的一部分水分就外移到细胞壁中去。但这时并不发生质壁分离。 在强烈的蒸发环境中, 细胞壁内已经没有水分了，原生质体便与细胞壁紧密吸附而不分离。所以在原生质收缩时，就会拉着细胞壁一起向内收缩。由于细胞壁的伸缩性有限，所以就会产生一个向外的反作用力，使原生质和液泡处于受张力的状态。这种张力相当于负的压力势，它增加了细胞的吸水力量，相当于降低了细胞的水势。 具有液泡的成熟细胞的水势： ψW＝ψS＋ψP 具有液泡的成熟细胞含水量很高， Ψm 趋于0。因此，其水势可以表示为： 植物细胞的相对体积变化与水势ψW、渗透势ψS和压势ψP之间的关系图解： A. 在细胞初始质壁分离时（相对体积 ＝1.0）， ψP＝0， ψW ＝ ψS 。 B. 当细胞吸水，体积增大时，细胞 液稀释， ψS增大， ψP也增大。 C. 当细胞充分吸水达到饱和时， Ψs 与ψP的绝对值相等，但符号相反， ψW＝0，细胞不再吸水。 D. 当细胞强烈蒸腾时， ψP0（图中 虚线部分），失水越多， ψP越 负。此时，ψWψS 。 2. If the cell is placed into the low water potential solution, what will happened? 5. 植物体内水分运转的方式 5.1 扩散（diffusion） 扩散是一种自发过程，是由于分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动。扩散是物质顺着浓度梯度进行的。 如：当把一糖块放入水杯中时，可以看到糖分子向水分子中扩散的现象。 动力：物质的浓度差（化学势差）。 对于短距离的物质运输有效。不适用于长距离运输。 Solute diffuses 5.2 集流(bulk flow or mass flow) 集流: 指液体中成群的原子或分子在压力梯度作用下的共同移动的现象。 如：水在水管中的移动，河水在河中的流动。 液体在植物体的导管和筛管中移动时，可以以集流方式移动。这种方式速度快。 只有当外力存在时，才