《植物生理学》——李合生版 .pdfVIP

《植物⽣理学》——李合⽣版 绪论 植物⽣理学：是研究植物⽣命活动规律及其与环境之间的关系，揭⽰植物⽣命现象本质的科学。（研究对象：各类植物，主要为⾼等绿⾊植物） 植物⽣理学的发展：第⼀阶段：植物⽣理学的孕育阶段 第⼆阶段：植物⽣理学诞⽣与成长的阶段 第三阶段：植物⽣理学发展与壮⼤阶段 第⼆章 ⽔分代谢：植物对⽔分的吸收、运输、利⽤和散失的过程 束缚⽔：是指与细胞组分紧密结合⽽不能⾃由移动的⽔。含量较稳定，不易蒸发失散，不作为溶剂或参与化学反应 ⾃由⽔：是指与细胞组分之间吸附⼒较弱，可以⾃由移动的⽔。⾃由⽔含量变化⽐较⼤，可参与各种代谢活动 注 ： 当⾃由⽔/束缚⽔⽐值⾼时，细胞原⽣质呈溶胶状态，植物的代谢旺盛，⽣长较快，抗逆性弱 ；反之，细胞原⽣质呈凝胶状态，代谢活性 低，⽣长迟 缓，但抗逆性强 植物体内⽔的作⽤：⽣理作⽤：（1)细胞质主要成分 （2）代谢过程反应物和产物 （3）细胞分裂及⽣长需要⽔ （4）植物对物质吸收和运输及⽣化反应的溶剂 （5）使植物保持固有的姿态 ⽣态作⽤：（1）调节植物体温 （2）⽔对可见光有良好的通透性 （3）⽔可调节植物的⽣存环境 ⽔势 （Ψw）：每偏摩尔体积⽔的化学势差。体系中⽔的化学势与处于等温、等压条件下纯⽔的化学势之差 （μw- μ0w），再除以⽔的偏摩尔体 积Vw,m（C ↑，⽔势↓；C ↓，⽔势↑）代表⽔参与化学反应和移动的本领。 单位是Pa或MPa、巴 （bar）、⼤⽓压 （atm）1bar=0.1MPa=0.087atm ⽔势总是从⽔势⾼处移向⽔势低处；充分饱和细胞⽔势为0 化学势 ：每偏摩尔物质所具有的⾃由能 纯⽔：不以任何物理的或化学的⽅式与任何物质结合的⽔。⽔势为零 ⾃由能：在等温、等压条件下，能够做最⼤⾮体积功的那部分能量 ⽔势组分：溶质势 （渗透势）：溶液中溶质颗粒的存在引起的⽔势值降低 Ψs=-iCRT (i是解离系数) ⽤负值表⽰ ⼲旱时，细胞液浓度增⾼，溶质势降低 （外界溶液的⽔势就是渗透势） 衬质势（Ψm）：细胞中的亲⽔物质对⾃由⽔的束缚⽽引起的⽔势值降低; 衬质势呈负值 （刚刚分裂的细胞和⼲种⼦衬质势很⼩，绝对值很⼤，不 可忽略；⼤液泡衬质势很⼤，绝对值很⼩，可以忽略） 压⼒势(Ψp):指外界如细胞壁对细胞的压⼒⽽使细胞⽔势改变的值；压⼒势⼀般为正值（萎蔫状态压⼒势负值；膨胀状态压⼒势正值） 重⼒势(Ψw) 细胞的⽔势组成：Ψ细胞=Ψ细胞质=Ψs+Ψm+Ψp 含有液泡的成熟细胞：Ψw=Ψp+Ψs 注：（1）初始质壁分离：Ψp=0 Ψw=Ψs （2）充分膨胀：Ψp=-Ψs Ψw=Ψp+Ψs=0 （3）剧烈蒸腾或质壁分离时：Ψp＜0 Ψw＜Ψs 集流：（压⼒梯度）液体中成群的原⼦或分⼦在压⼒梯度下共同移动的现象 扩散：（浓度梯度）物质分⼦从⾼化学势区域向低化学势区域转移，直到均匀分布的现象 渗透作⽤：（⽔势梯度）是指溶液中的溶剂分⼦通过半透膜的扩散现象 是浓度梯度和压⼒梯度之和 ⽔孔蛋⽩ （⽔通道蛋⽩）：⼀类具有专⼀的选择性，⾼效转运⽔分的跨膜内在蛋⽩或通道蛋⽩的总称 植物细胞吸⽔⽅式 ：渗透吸⽔、吸胀吸⽔（依赖于低衬质势⽽引起的吸⽔）、降压吸⽔、代谢性吸⽔ 吸胀作⽤：衬质吸引⽔分⼦的⼒量称为吸胀⼒，衬质吸⽔膨胀的现象称为吸胀作⽤ 质壁分离：由于细胞壁的伸缩性有限，原⽣质层的伸缩性较⼤，当细胞继续失⽔时，原⽣质层便和细胞壁分离开来 质壁分离复原：将发⽣质壁分离的细胞浸在⽔势较⾼的稀溶液或清⽔中，外液中的⽔分⼜会进⼊细胞，液泡变⼤，原⽣质层重新与细胞壁相贴 质壁分离现象解决以下问题：（1）原⽣质层是半透膜（2）判断细胞的死活 （3）判断细胞的渗透势（4）观察物质通过细胞的浓度（5）⽐较原 ⽣质粘度⼤⼩ 注：植物细胞吸⽔：渗透作⽤、吸胀作⽤ ⽔分跨膜运输 ：扩散、集流 细胞主要吸⽔⽅式 ：渗透作⽤吸⽔ 根系吸⽔的途径 ：质外体途径、共质体途径、跨膜途径 质外体途径 ：⽔分经由细胞壁、细胞间隙以及⽊质部导管的组成的质外体的移动途径 共质体途径 ：⽔分依次从⼀个细胞的细胞质经过包间连丝进⼊另⼀个细胞的细胞质的移动途径 凯⽒带：根的⽪层最⾥⾯⼀层细胞为内⽪层，细胞排列紧密，⽆细胞间隙，其 径向壁与横向壁上具有⽊栓质的带状加厚 主动吸⽔：由根系代谢活动⽽引起的根系吸⽔过程 根压、伤流、吐⽔ 根压：由于⽔势梯度引起⽔分进