植物生理学第1章 水分代谢.pptVIP

第一章 植物的水分代谢 Water Metabolism;“有收无收在于水，收多收少在于肥” “风调雨顺，五谷丰登”; 植物的水分代谢包含三个内容：水分的吸收、水分在植物体内的运输、水分的排出。 根据水分代谢机理指导作物的合理灌溉，改变植物用水机制。;第一节 水分与植物生命活动 一、水分的理化性质 1、水分子的化学结构;2、水的某些理化性质 （1）水的高汽化热 （2）水的高比热 （3）水的内聚力、黏附力和表面张力 （4）水是良好的溶剂 （5）在生理温度下是液体 （6）水的密度； （7）水的蒸气压； （8）毛细作用； （9）水的高抗张强度；;不同种类植物的含水量图示; 黄瓜 西红柿 绝对含水量（％） 99 98 干重（％） 1 2 鲜重（％） 100 100 相对含水量（％） ～100 ～100 鲜重/干重 100 50 绝对含水量＝（鲜重－干重）/鲜重 饱和含水量＝（饱和鲜重－干重）/饱和鲜重 相对含水量＝绝对含水量/饱和含水量 玉米含水量86％，87％。;三、植物体内水分存在的状态 自由水和束缚水; ; 凡是被原生质胶体颗粒紧密吸附或存在于生物大分子结构空间的水、这些水被束缚，不能自由移动，称为束缚水(bound water)。 自由水(free water)是指存在于原生质胶粒之间、液胞内、细胞间隙、导管和管胞内以及植物体其他组织间隙中的不被吸附、能在体内自由移动、起溶剂作用的水。; 当植物细胞中自由水含量高时，原生质处于溶胶状态，植物代谢活动旺盛，但抗逆性弱。 植物细胞中束缚水含量高时，原生质处于胶凝状态，植物细胞代谢活动弱，但抗逆性强。 自由水与束缚水的比率影响植物代谢活动的强弱。;四、水在植物生命活动中的生理和生态作用 生理作用： 1、作为原生质的主要成分 2、代谢过程的重要反应物质 3、植物吸收和运输物质的溶剂 4、保持植物的固有姿态 5、保持植物体的正常温度;生态作用： 6、水对可见光吸收极少 7、水还可以通过水??理化性质调节植物周围的环境。;第二节 植物细胞对水分的吸收;; 化学势(chemical potential)：是在恒温恒压等条件下，1摩尔某组分在体系中的自由能，可用来衡量物质反应或转移所用的能量。 化学势用“μ”表示。化学势和重力势类似，是一种势能。;（2）水势的概念：指在相同温度和压力下每偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势差。 纯水的化学势最高，人为的定为零； 溶液的化学势小于零;水势用ψw表示＝; 偏摩尔体积（Vw,m）是指在恒温恒压和其他组分浓度不变情况下，多组分体系中1mol该物质所占据的有效体积。 在纯的水溶液中，水的偏摩尔体积与纯水的摩尔体积（Vw＝18.00 cm3·mol-1）相差不大，实际应用时往往用纯水的摩尔体积代替偏摩尔体积。; 半透膜也叫选择透性膜，它允许水或某些小分子通过，而不允许其他分子通过。如火棉纸、透析袋、动物膀胱等。;渗透作用（osmosis)：是指水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统进行扩散的现象，是扩散作用的一种特殊形式。;图1.2 渗透作用示意图; 稀溶液的渗透势可用范特·霍夫（Vant Hoff）计算渗透压的公式来计算： ψs=ψπ=-iCRT 式中 i为溶质的解离系数；C为溶质的体积摩尔浓度（mol·L-1）；R为气体常数(0.0083dm3·Mpa·mol-1·K-1)；T为绝对温度(K)。 对于一个开放系统来说，在常温常压下，溶液的水势就等于其渗透势。; 范特·霍夫 ，荷兰化学家， 1901年因研究化学动力学和溶液渗透压的有关定律《气体体系或稀溶液中的化学平衡》，成为第一位获得诺贝尔化学奖的化学家。;2、植物细胞的水势组成 （1）含水体系水势的组成（见课本12页） 影响水分子自由能的因素主要有：溶质势或渗透势（ψs）压力势（ψp）、重力势（ψg）、温