第一章植物的水分代谢.pptxVIP

第一章植物的水分代谢;第一节植物对水分的需要;测定植物组织含水量的指标

;蛋白质;

束缚水（boundwater):靠近胶粒而被胶粒吸附束缚不易自由流动的水分。

自由水（freewater):距离胶粒较远而可以自由流动的水分。

;三、水分在植物生命活动中的作用

水分是细胞的重要组成成分

水分是代谢作用过程的反应物质

水分植物对物质吸收和运输的溶剂

水分能保持植物的固有姿态;一、水分跨膜运输的途径;水分跨过细胞膜的途径;二、水分跨膜运输的原理

1.自由能和水势

;水势（waterpotential）：每偏摩尔体积水的化学势。水溶液的化学势（μW）与同温、同压、同一系统中的纯水的化学势（μoW）之差，除以水的偏摩尔体积所得的商。

;水的偏摩尔体积是指在一定温度和压力下，1mol水中加入1mol某溶液后，该1mol水所占的有效体积。;2.渗透现象

;3.植物细胞可以构成一个渗透系统;第14页，共107页，星期日，2025年，2月5日;第15页，共107页，星期日，2025年，2月5日;质壁分离解决的问题：

确定细胞是否存活

测定细胞的渗透势

观察物质透过原生质层的难易程度;细胞的吸水形式;吸胀吸水

亲水胶体吸水膨胀的现象称为吸胀作用（imbibition）。

蛋白质、淀粉和纤维素三者的亲水性依次递减。

代谢吸水

利用细胞呼吸释放出的能量，使水分经过质膜而进入

细胞的过程。;yw=ys+yp+ym+yg;渗透势（osmoticpotential）也称为溶质势（solutepotential），指由于细胞液中溶质的存在而使水势降低的值。

压力势（pressurepotential），是由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的值。

衬质势（matrixpotential）是细胞胶体物质亲水性和毛细管对水束缚而引起水势降低的值，以负值表示。

重力势（gravitationalpotential），水分因重力下移而引起水势降低的力量。;有液泡细胞ψw=ψs+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=ψs

水饱和细胞ψw=0;第22页，共107页，星期日，2025年，2月5日;三、细胞之间的水分移动

当有多个细胞连在一起时，如果一端的细胞水势较高，另一端水势较低，依次下降，就形成一个水势梯度（waterpotentialgradient），水分便从水势高的流向水势低的。

土壤——根——茎——叶——大气

可用水势作为诊断植物是否需要灌溉的指标。;;二、根系吸水

根系是植物吸水的主要器官

主要是根的尖端吸水，尤以根毛区吸水能力最强。

;a.根毛区有许多根毛，增大了吸收面积；

b.根毛细胞壁的外层由果胶质覆盖，粘性较强，亲水性好，从而有利于和土壤胶体颗粒的粘着和吸水；

c.根毛的输导组织发达，对水移动的阻力小，所以水分转移的速度快。;质外体（apoplast）：

是指细胞质以外即没有原生质的部分，主要包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管分子等。

共质体（symplast）：包括所有细胞的细胞质。;;第29页，共107页，星期日，2025年，2月5日;质外体途径（apoplastpathway）：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的部分移力。移动阻力小，移动速度快。

共质体途径（symplastpathway）：指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝进入另一个细胞。移动速率较慢。

跨膜途径（transmembranepathway）：是指水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次通过质膜，还要通过液泡膜。

共质体途径和跨膜途径统称为细胞途径（cellpathway）。;第31页，共107页，星期日，2025年，2月5日;2、根系吸水的动力与机理

主动吸水与根压

主动吸水（activeabsorptionofwater）：由根自身的生理代谢活动所引起的吸水过程。

根压（rootpressure）：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力。;伤流和根压示意图

A.伤流液从茎部切口处流出；B.用压力计测定根压;吐水;被动吸水与蒸腾拉力

被水吸水（passiveabsorptionofwater）是指由于地上枝

叶的蒸腾作用所引起的吸水过程。

蒸腾拉力（transpirationalpull）是由于叶片的蒸腾作用

产生的一系列水势梯度而形成的向上拉伸的力量。

被动过程，可通过死亡的根系根水。

通常正在蒸腾着的植株，其吸水的主要方式是被动吸水。只

有春季叶片未展开或树木落叶以后以及蒸腾速率