第一章 植物的水分代谢课件.ppt

第一章植物的水分代谢;二、物理化学性质：

（一）水溶解性：

1.自由水；2.束缚水；

（二）水的物理化学：

1.比热高；2.气化热高；

3.内聚力、粘附力性质；;三.植物体内水分含水量与存在状态

（一）含水量：1.生长环境；2.植株器官；

（二）存在状态与代谢关系

1.自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。

2.束缚水：靠近胶粒而被胶粒束缚不易流动的水分。

3.与代谢关系：

1）束缚水不参与代谢反应；

2）自由水参与各种代谢反应；

3）自由水／束缚水比值衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一；;四、水分在植物体内的作用;一、植物体内水分移动方式

(一)分子扩散

扩散：物质分子从高浓度(高化学势)区域向低浓度(低化学势)区域转移的现象，与物质浓度有关。

叶片的蒸腾作用。

(二)集流

1.定义：液体中成群的原子或分子在压力梯度(水势梯度)作用下共同移动的现象，与物质浓度无关，与压力梯度有关；;2.水分在木质部或韧皮部长距离移动主要机制。

3.水孔蛋白(膜内在蛋白)

1）.选择性、高效运转水分子的跨膜通道蛋白，离子（K+、Ca2+等）不能通过；

2）.水孔蛋白合成受基因表达调节；

外界环境—光照、ABA;

3）.活性受到磷酸化

依赖Ca2＋-蛋白质激酶

Ser-磷酸化/去磷酸化;第一章植物的水分代谢;二、渗透作用（细胞吸收水主要方式）;（二）、水的化学势与水势

1.水的化学势：温度、压力及物质数量一定时，体系中1mol水分的自由能；

判断水分参加化学反应的本领或移动的方向和限度。

2.偏摩尔体积：在恒温恒压，其他组分浓度不变情况下，混合体系中1mol该物质所占据有效体积；

3.水势：相同温度压力下,系统中偏摩尔体积水的化学势与纯水的化学势之间的差。;（三）、细胞渗透作用与系统

（1）.组成：原生质膜与胞外溶液；

（2）.渗透作用：水分从水势高的体系经半透膜向水势低的体系移动的现象；;2.质壁分离及其复原：

（1）质壁分离及其复原的现象

证明植物细胞是一个渗透系统；

（2）可以解决下列问题

①确定细胞是否存活；

②测定细胞的渗透势；

③观察物质透过原生质层的难易程度，辨别原生质黏度；;高渗溶液;（四）.植物细胞的水势构成

ψw=ψp+ψm+ψs

1.ψs（渗透势）：

由于溶质颗粒存在而使得水势降低的值；

ψs=ψπ=-icRT

2.ψp（压力势）：

压力势：由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的值；正值

3.ψm（衬质势）：

细胞内亲水性物质(例如淀粉、蛋白质和纤维素等）的存在而引起体系水势降低值；;3.ψgisthegravitationalpotential（重力势）

重力势是指由于高度的存在而使水势增加的值。规定海平面上的重力势为0，则10米高的水其水势为ρgh=0.1MPa,从实验室角度出发，重力势比较小因而认为可以忽略。;4.细胞水势与细胞体积的关系

成熟细胞水势

ψw（负值）=ψp（正值）+ψπ（负值）

ψwψ外，细胞吸水；ψwψ外，细胞失水;5.细胞之间的水分运移

水势高低决定水分的移动方向，从高水势向低水势移动。

ΦwΦ外，细胞失水;ΦwΦ外，细胞吸水;以下论点是否正确？为什么？

（1）将一个细胞放入某一浓度的溶液中，若细胞液浓度与外界溶液的浓度相等，则体积不变。

（2）若细胞的ψp=-ψπ,将其放入0.001mol/L的溶液中，则体积不变。

（3）若细胞的ψW=ψπ，将其放入纯水中，则体积不变。;（五）植物的生命活动中细胞吸水方式：

1.渗透性吸水：

具中心液泡的成熟细胞以渗透性吸水为主；

2.细胞的吸胀吸水

1）.动力：细胞中纤维素、蛋白质等亲水性胶体存在；

—未成熟细胞、干燥种子、根尖、茎尖分生细胞

2）.吸胀水：细胞内亲水性物质通过吸胀力而结合的水；

大豆、小麦吸胀吸水能力？

蛋白质淀粉纤维素;3.细胞代谢性吸水

利用细胞呼吸释放出的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程，与相关呼吸代谢强度；;作业题：

设一个细胞的ψπ为-0.8Mpa，将其放入ψπ为-0.3Mpa的溶液中，试问细胞的压力势为何值时，才发生如下三种变化？

（1）细胞体积减小；

（2）细胞体积增大；

（3）细胞体积不变。;一、根部吸水区域与途径

（一）根毛区域根尖－根毛区？;（二）.根系吸水的途径

1.质外体途径：水分经胞壁和细胞间隙移动，不越膜，移动快

2.共质体途径：水分依次从一个细胞经胞间连丝进入另一细胞

3.跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，经两次膜。主要方式：水分子（直接越膜、水孔蛋白）；;（一）根压：

由于植物根系的生理活动而使液流从根部沿导管上升的压力。

——主动吸水

1.根压产生

（1）离子共质体运输至导管；

（2）内皮层以内质外体渗透势降低；

（3）内皮