水份在茎木质部内运输的证据课件

植物的水份及礦物鹽吸收吸收的區域吸收的機制影響吸收的因素植物的水份及礦物鹽吸收吸收的區域1水份在茎木质部内运输的证据课件2水份在茎木质部内运输的证据课件3水份在茎木质部内运输的证据课件4水份在茎木质部内运输的证据课件5水份在植物體內運輸的途徑

非共質體系(apoplastpathway/apoplasm)共質體系(symplastpathway/symplasm)液泡體系(vaculolarpathway)水份在植物體內運輸的途徑非共質體系(apoplastp6水份在茎木质部内运输的证据课件7水份在茎木质部内运输的证据课件8影響水份吸收的因素溫度:

-溫度-->水份的黏度、原生質對水的穿透性較低-->水份的吸收

泥土中水份的濃度:

-若太少-->泥土>根細胞-->細胞滲透失水-->更需利用主動運輸將水份再次吸收影響水份吸收的因素溫度:9泥土的透氣度:

-泥土中氧分壓-->阻礙根生長和代謝作用-->水份的吸收-泥土積聚CO2-->更防礙水份的吸收-根細胞積聚CO2-->原生質的黏度滲透性-->阻礙水份的吸收

蒸騰作用-->蒸騰牽引力-->影響蒸騰速率的環境因素亦影響水份的吸收泥土的透氣度:10礦物鹽吸收的機制礦物鹽-植物的無機養料-主要以離子形態存在於泥土溶液中藉以下的過程吸收:1)被動機制2)主動機制3)根菌的協助礦物鹽吸收的機制礦物鹽-植物的無機養料11(參考)膜是選透性，不是半透性-->膜對不同物質，有不同程度的透性主動運輸可經膜發生-->但細胞需進行呼吸作用-->耗用能量-->逆濃度梯度運輸細胞壁形成非共質體系-->從根表皮向內伸延-->水份及溶質可經此系統集體流動，擴散作用(參考)膜是選透性，不是半透性12

(1)被動機制(passivemechanism)

=擴散作用某些礦物鹽並不具選擇性不耗用能量隨水份經非共質體集體流動(1)被動機制(passivemechanism)13

(2)主動機制(activemechanism)

=主動過程某些礦物鹽具選擇性逆濃度梯度吸收根表皮細胞-->進行呼吸作用-->產生能量-->進行主動運輸(2)主動機制(activemechanism)14

(3)根菌的協助(mycorrhizas)根菌-是一種真菌,其菌絲生長在根部附近的泥土-->覆蓋很大的表面面積-與植物的根部互相合作-是礦物鹽進入根部的主要途徑-從植物獲得有機養料(碳水化合物,維生素)-植物(根部)從真菌獲取礦物鹽和水份(3)根菌的協助(mycorrhizas)根菌-15水份在茎木质部内运输的证据课件16水份在茎木质部内运输的证据课件17水份在茎木质部内运输的证据课件18影響礦物鹽吸收的因素

溫度-影響擴散作用和主動運輸-溫度-->擴散速率及主動吸收速率光-->氣孔開啟-->蒸騰牽作用-->水份集體流動-->促進礦物鹽的吸收

氧氣的供應-影響根細胞的呼吸作用+礦物鹽的主動吸收影響礦物鹽吸收的因素溫度-影響擴散作用和主動運輸19水份及礦物鹽在植物內的運輸

在根部內的運送在葉部內的運送在莖部內的運送水份及礦物鹽在植物內的運輸在根部內的運送20(1)水份及礦物鹽在根內的運送根毛皮與木質部間有一水潛能差藉非共質體系、共質體系、液泡體系，從根表皮-->滲透經過皮層-->木質部但根內皮層的嘉氏帶限制向根內部運輸-->調節泥土的水份及礦物鹽進入根部-->保護免被有毒物質、病原體進內礦物鹽以擴散作用、及主動運輸釋進木質部(1)水份及礦物鹽在根內的運送根毛皮與木質部間有一水潛能差21(2)水份在葉部的運送葉部的氣孔進行蒸騰作用-->氣室下的葉肉細胞與木質部間形成一水潛能差-->水份從葉木質部滲透進葉肉細胞經非共質體系、共質體系、液泡體系運輸水份以蒸騰牽引力拉動

(2)水份在葉部的運送葉部的氣孔進行蒸騰作用22(3)水份在莖內的運送在莖內的木質部運送礦物鹽:溶於水-->與水份集體流動:有些亦可經韌皮部運送(-->消耗礦物鹽的區域，如:分生組織、果實、花朵、發育中的葉子、貯存器官等)(3)水份在莖內的運送在莖內的木質部運送23水份在茎木质部内运输的证据课件24水份在茎木质部内运输的证据课件25水份在茎木质部内运输的证据课件26水份在莖木質部內運輸的証據染色(usingdye)圈枝質驗(ringingexperiment)代謝實驗(metabolicexperiment)利用脂肪性溶劑(usingfattysolutions)水份在莖木質部內運輸的証據染色(usingdye)27木質導管為已死細胞/管道，管腔細小(d=0.01mm秋材-0.2mm春材)大量水份以高速運輸(一般植物為1m/h;在一些高樹內可高達8m/h)木質部輸水時的力可高達3,000-30,000kPa-->木質導管需承受強大的拉力水份在莖木質部的特徵木質導管為已死細胞/管道，管腔細小(d=0.0128運輸的機制:1)根壓2)水份子的內聚力-拉力學說3)毛細管作用4)蒸騰牽引力水份在莖木質部內運輸的機制運輸的機制:水份在莖木質部內運輸的機制29是推動水份由根部上升至莖的一種力量實際上是木質部內的一種壓力源於根部細胞的代謝活動發現:植物基部被切開-->木質部內的液體向上滲出:若加入呼吸抑制劑/缺氧/低溫-->這過程受抑制(1)根壓(Rootpressure)是推動水份由根部上升至莖的一種力量(1)根壓(Root30根部皮層細胞進行呼吸作用-->產生能量-->將礦物鹽離子主動泵進木質部-->礦物鹽在木質部積聚-->水潛能-->與鄰細胞/根表皮形成水潛能梯度-->水份從泥土吸收-->不斷湧入根部-->在根部形成一壓力-->促使水份在木質部向上輸導根部皮層細胞進行呼吸作用31只輔助蒸騰牽引力輸導水份~100-200kPa(不足令水份向上輸導)但在某些情況下卻是主要的輸水機制:1)當蒸騰率較低時(如:濕度)2)熱帶雨林(濕度、光度)3)春天-因葉子剛長出，蒸騰率4)濕地植物(蒸騰率)-->根壓太高-->甚至發生吐水作用(gutation)只輔助蒸騰牽引力輸導水份32因為水份子的化學特性(氫鍵)-->水份的強大內聚力-->在木質部內形成一條完整不斷的水柱(2)內聚力-拉力學說(Cohesion-tensiontheory)因為水份子的化學特性(氫鍵)(2)內聚力-33水份在茎木质部内运输的证据课件34是植物體內輸水的主要機制拉力很大-->木質導管厚壁以作抵受-->有些亦會塌陷水份迅速被輸導-如:高達8m/h蒸騰散失的水份很多如:橡樹-每天蒸騰失水600L水份!(3)蒸騰牽引力(transpirationpull)是植物體內輸水的主要機制(3)蒸騰牽引力(transp35氣室下的葉肉細胞表面的水膜蒸發-->形成水蒸氣，散失至氣室中-->葉肉細胞失水，其水潛能下降-->最終形成一水潛能差-->水份從葉木質部滲透出來-->形成一蒸騰牽引力-->促進水份沿莖的木質部向上運輸氣室下的葉肉細胞表面的水膜蒸發36是一物理現象木質導管管腔極為幼細(d=0.01-0.2mm)-->水份能在毛細管內上升但只可到達3m高並不是植物的主要輸導機制(因水份可在>100m高的大樹內運送)(4)毛細管作用(capillarity)

是一物理現象(4)毛細管作用(capillarity)37植物的水份及礦物鹽吸收吸收的區域吸收的機制影響吸收的因素植物的水份及礦物鹽吸收吸收的區域38水份在茎木质部内运输的证据课件39水份在茎木质部内运输的证据课件40水份在茎木质部内运输的证据课件41水份在茎木质部内运输的证据课件42水份在植物體內運輸的途徑

非共質體系(apoplastpathway/apoplasm)共質體系(symplastpathway/symplasm)液泡體系(vaculolarpathway)水份在植物體內運輸的途徑非共質體系(apoplastp43水份在茎木质部内运输的证据课件44水份在茎木质部内运输的证据课件45影響水份吸收的因素溫度:

-溫度-->水份的黏度、原生質對水的穿透性較低-->水份的吸收

泥土中水份的濃度:

-若太少-->泥土>根細胞-->細胞滲透失水-->更需利用主動運輸將水份再次吸收影響水份吸收的因素溫度:46泥土的透氣度:

-泥土中氧分壓-->阻礙根生長和代謝作用-->水份的吸收-泥土積聚CO2-->更防礙水份的吸收-根細胞積聚CO2-->原生質的黏度滲透性-->阻礙水份的吸收

蒸騰作用-->蒸騰牽引力-->影響蒸騰速率的環境因素亦影響水份的吸收泥土的透氣度:47礦物鹽吸收的機制礦物鹽-植物的無機養料-主要以離子形態存在於泥土溶液中藉以下的過程吸收:1)被動機制2)主動機制3)根菌的協助礦物鹽吸收的機制礦物鹽-植物的無機養料48(參考)膜是選透性，不是半透性-->膜對不同物質，有不同程度的透性主動運輸可經膜發生-->但細胞需進行呼吸作用-->耗用能量-->逆濃度梯度運輸細胞壁形成非共質體系-->從根表皮向內伸延-->水份及溶質可經此系統集體流動，擴散作用(參考)膜是選透性，不是半透性49

(1)被動機制(passivemechanism)

=擴散作用某些礦物鹽並不具選擇性不耗用能量隨水份經非共質體集體流動(1)被動機制(passivemechanism)50

(2)主動機制(activemechanism)

=主動過程某些礦物鹽具選擇性逆濃度梯度吸收根表皮細胞-->進行呼吸作用-->產生能量-->進行主動運輸(2)主動機制(activemechanism)51

(3)根菌的協助(mycorrhizas)根菌-是一種真菌,其菌絲生長在根部附近的泥土-->覆蓋很大的表面面積-與植物的根部互相合作-是礦物鹽進入根部的主要途徑-從植物獲得有機養料(碳水化合物,維生素)-植物(根部)從真菌獲取礦物鹽和水份(3)根菌的協助(mycorrhizas)根菌-52水份在茎木质部内运输的证据课件53水份在茎木质部内运输的证据课件54水份在茎木质部内运输的证据课件55影響礦物鹽吸收的因素

溫度-影響擴散作用和主動運輸-溫度-->擴散速率及主動吸收速率光-->氣孔開啟-->蒸騰牽作用-->水份集體流動-->促進礦物鹽的吸收

氧氣的供應-影響根細胞的呼吸作用+礦物鹽的主動吸收影響礦物鹽吸收的因素溫度-影響擴散作用和主動運輸56水份及礦物鹽在植物內的運輸

在根部內的運送在葉部內的運送在莖部內的運送水份及礦物鹽在植物內的運輸在根部內的運送57(1)水份及礦物鹽在根內的運送根毛皮與木質部間有一水潛能差藉非共質體系、共質體系、液泡體系，從根表皮-->滲透經過皮層-->木質部但根內皮層的嘉氏帶限制向根內部運輸-->調節泥土的水份及礦物鹽進入根部-->保護免被有毒物質、病原體進內礦物鹽以擴散作用、及主動運輸釋進木質部(1)水份及礦物鹽在根內的運送根毛皮與木質部間有一水潛能差58(2)水份在葉部的運送葉部的氣孔進行蒸騰作用-->氣室下的葉肉細胞與木質部間形成一水潛能差-->水份從葉木質部滲透進葉肉細胞經非共質體系、共質體系、液泡體系運輸水份以蒸騰牽引力拉動

(2)水份在葉部的運送葉部的氣孔進行蒸騰作用59(3)水份在莖內的運送在莖內的木質部運送礦物鹽:溶於水-->與水份集體流動:有些亦可經韌皮部運送(-->消耗礦物鹽的區域，如:分生組織、果實、花朵、發育中的葉子、貯存器官等)(3)水份在莖內的運送在莖內的木質部運送60水份在茎木质部内运输的证据课件61水份在茎木质部内运输的证据课件62水份在茎木质部内运输的证据课件63水份在莖木質部內運輸的証據染色(usingdye)圈枝質驗(ringingexperiment)代謝實驗(metabolicexperiment)利用脂肪性溶劑(usingfattysolutions)水份在莖木質部內運輸的証據染色(usingdye)64木質導管為已死細胞/管道，管腔細小(d=0.01mm秋材-0.2mm春材)大量水份以高速運輸(一般植物為1m/h;在一些高樹內可高達8m/h)木質部輸水時的力可高達3,000-30,000kPa-->木質導管需承受強大的拉力水份在莖木質部的特徵木質導管為已死細胞/管道，管腔細小(d=0.0165運輸的機制:1)根壓2)水份子的內聚力-拉力學說3)毛細管作用4)蒸騰牽引力水份在莖木質部內運輸的機制運輸的機制:水份在莖木質部內運輸的機制66是推動水份由根部上升至莖的一種力量實際上是木質部內的一種壓力源於根部細胞的代謝活動發現:植物基部被切開-->木質部內的液體向上滲出:若加入呼吸抑制劑/缺氧/低溫-->這過程受抑制(1)根壓(Rootpressure)是推動水份由根部上升至莖的一種力量(1)根壓(Root67根部皮層細胞進行呼吸作用-->產生能量-->將礦物鹽離子主動泵進木質部-->礦物鹽在木質部積聚-->水潛能-->與鄰細胞/根表皮形成水潛能梯度-->水份從泥土吸收-->不斷湧入根部-->在根部形成一壓力-->促使水份在木質部向上輸導根部皮層細胞進行呼吸作用6