第一章植物的水分生理PPT课件

1、代谢维持各种生命活动过程中化学变化（物质的合成、转化和分解）的总称。合成代谢分解代谢（光合作用）（呼吸作用）体内物质代谢外界吸收物质代谢（糖、蛋白质、脂类和核酸）水分矿质元素空气（光合作用）第一节植物对水分的需要一、植物的含水量1. 不同植物含水量不同莲含水量90%苔藓含水量6%水生中生旱生水生中生旱生草本植物含水量70-85%第二章植物的水分生理有收无收在于水，多收少收在于肥一、植物的含水量2. 同一植株不同器官、组织含水量不同根60%90%种子10%14%新生旺盛衰老成熟新生旺盛衰老成熟3. 同一器官不同生长期，含水量也不同前期后期前期后期二、植物体内水分存在的状态自由水自由水束缚水束缚水

2、蛋白质亲水胶粒蛋白质亲水胶粒植物体内不被亲水胶粒吸附，可以自由移动，可起溶剂作用的水分。植物体内吸附在亲水胶粒周围或被困于大分子空间中，不能自由移动的水分。 思考： 干旱时，自由水/束缚水高抗旱？ 还是自由水/束缚水低抗旱？二、植物体内水分存在的状态 1. 是细胞质的主要成分。7090% 2. 是代谢过程中的重要反应物质。如水解、脱氢反应，光合作用。 3. 水分是各种生化反应的基本介质（溶剂）。 4. 水分能保持植物的固有姿态。（就像吹气气球）三、水分对植物的作用第二节植物细胞对水分的吸收在植物的生命活在植物的生命活动中，植物不断的从动中，植物不断的从环境中吸收水分，也环境中吸收水分，也不断的

3、向环境中散失不断的向环境中散失水分。植物是如何从水分。植物是如何从环境中吸收水分的呢？环境中吸收水分的呢？主要有三种方式 一、扩散 二、集流 三、渗透作用一、扩散（以浓度为动力）是一种自发过程，是由于分子的随机热运动所造成的，物质从浓度高的区域向浓度低的区域移动的现象。细胞间水分的迁移（短距离）水孔蛋白磷脂双分子层（质膜）是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。是水分长距离运输的重要方式导管二、集流（以压力为动力）根压和蒸腾拉力三、渗透作用（以压力和浓度两者为动力）蔗糖溶液水经过一段时间压力（水势）半透膜液面上升水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。 1. 水势：溶液中

4、每偏摩而体积水的化学势差。实质是压力单位。 2. 植物细胞是一个渗透系统：质膜和液泡膜都是半透膜，同细胞质和胞外环境组成了渗透系统。烧苗 3. 细胞水势的组成： w=+p(+m)三、渗透作用w= +p(+m)3.1 规定纯水的水势为规定纯水的水势为 0。3.2 渗透势或溶质势渗透势或溶质势:由于溶质的作用使细胞水势降低的值。由于溶质的作用使细胞水势降低的值。 (0）。水势有时为零，有时为负值。 3.4m 衬质势：由于原生质中的亲水物质束缚水使细胞水势降低的值。(0)三、渗透作用 3.5 不同类型细胞的水势组成 A. 分生组织：w= +p+m B. 成熟细胞：w= +p 成熟细胞指已形成中央大液

5、泡的细胞，这种细胞原生质被挤压为一薄层，因此，衬质势（m）很小忽略。 C.风干种子细胞的水势：w=m 风干种子细胞原生质处于凝胶状态，没有溶液，即没有渗透势；膜失去弹性，也没有压力势，只有衬质势。三、渗透作用 4. 水分的移动 流动方向与从水势高到水势低，从浓度低到浓度高。 例题1： C液C细，水的流向？ C液C细，水的流向？ C液C细，水的流向？三、渗透作用细胞溶液细胞溶液溶液细胞溶液细胞流动平衡流动平衡 例题2：判断甲、乙两细胞水分的移动方向三、渗透作用 -1.4MPap=+0.8MPa -1.2MPap=+0.4MPa甲乙？w=-0.6MPaw=-0.8MPa 一、根系吸水区域 根尖的根

6、毛区吸水能力最强第三节植物根系对水分的吸收根毛区伸长区分生区二、根系吸水的途径细胞途径质外体途径 1. 共质体途径：水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体的途径。 2. 跨膜途径：水分从一个细胞到另一个细胞，要两次通过质膜，故称跨膜途径。跨膜途径和共质体途径统称为细胞途径。 3. 质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的移动途径。二、根系吸水的途径1. 根压（叶片未展开时，是主要动力）三、根系吸水的动力伤流吐水证明根压存在的两种现象：证明根压存在的两种现象： 2. 蒸腾拉力(主要动力) 在蒸腾作用中，首先是气孔下腔细胞失水，水势降低，它就

7、向相邻细胞吸水，使相邻细胞水势降低，这种水势降低作用，通过一个个细胞传递到木质部导管，使导管水势降低，导管向根系吸水，使根系水势降低，产生吸水力。三、根系吸水的动力四、影响根系吸水的土壤条件土壤中可用水分土壤通气状况：根系呼吸土壤温度：过低，过高土壤溶液浓度：过高，烧苗1. 生理意义a.水分吸收和运输的主要动力b.是矿质元素和有机物运输的动力c.降低叶温第四节蒸腾作用一、蒸腾作用的生理意义和部位2. 蒸腾部位皮孔角质层气孔一、蒸腾作用的生理意义和部位叶片茎二、气孔蒸腾 1. 气孔的结构与特点 A.结构： B.特点：上表面数目下表面 孔口侧厚，背口侧薄 辐射状微纤丝双子叶半月形单子叶哑铃形 2.

8、 气孔的运动及机制 1）气孔的运动二、气孔蒸腾吸吸水水失失水水单子叶植物吸吸水水失失水水双子叶植物2）气孔运动机制A.淀粉糖互变学说二、气孔蒸腾光合光合CO2减少减少PH升高升高淀粉磷酸化酶淀粉磷酸化酶淀粉淀粉葡萄糖葡萄糖水势降低水势降低白白天天吸水吸水气孔开放气孔开放OH-？2）气孔运动机制A.淀粉糖互变学说二、气孔蒸腾光合停止光合停止CO2增加增加PH降低降低淀粉磷酸化酶淀粉磷酸化酶葡萄糖葡萄糖水势升高水势升高黒黒夜夜淀粉淀粉H+失水失水气孔关闭气孔关闭？2）气孔运动机制B.无机离子泵学说 （见书21页图1-8）二、气孔蒸腾质子泵开放质子泵开放细胞内细胞内K增多增多水势降低水势降低气孔开放

9、气孔开放光合光合ATP增加增加白白天天胞外胞外H+增加增加 K内流通道开放内流通道开放H+泵出 ？二、气孔蒸腾2）气孔运动机制B.无机离子泵学说 （见书21页图1-8）黑黑夜夜光合停止光合停止ATP减少减少质子泵关闭质子泵关闭细胞内细胞内K减少减少水势增加水势增加气孔关闭气孔关闭胞内胞内H+增加增加 K外流通道开放外流通道开放二、气孔蒸腾2）气孔运动机制C.苹果酸学说葡萄糖葡萄糖PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）（磷酸烯醇式丙酮酸）OAA（草酰乙酸）（草酰乙酸）苹果酸苹果酸苹果酸苹果酸2-+2H+ATP质子泵开放质子泵开放细胞内细胞内K增多增多水势降低水势降低气孔开放气孔开放离子泵离子泵淀粉糖淀粉糖白

10、白天天糖酵解作用三、影响蒸腾的因素1. 外界因素1）光照）光照叶温升高叶温升高内外蒸汽内外蒸汽压增大压增大蒸腾加快蒸腾加快气孔开放气孔开放气孔阻力气孔阻力变小变小蒸腾加快蒸腾加快2）空气湿度）空气湿度增强增强增大增大内外蒸汽压变小内外蒸汽压变小蒸腾变慢蒸腾变慢3）温度）温度增大增大内外蒸汽压增大内外蒸汽压增大蒸腾加快蒸腾加快4）风）风微风微风内外蒸汽压增大内外蒸汽压增大蒸腾加快蒸腾加快强风强风气孔关闭气孔关闭蒸腾变慢蒸腾变慢三、影响蒸腾的因素2. 内部因素气孔叶面积气孔频度（多少）气孔大小多多大大大大蒸腾加快第五节植物体内的水分运输一、水分运输的途径（茎、叶）1. 经过死细胞：导管和管胞2. 经过活细胞：叶脉气孔下腔二、水分沿导管或管胞上升的动力1. 动力是根压和蒸腾拉力，以蒸腾拉力更为重要。2. 水柱连续不中断的原因（1）内聚力学说：A. 张力重力蒸腾拉力（断裂力）B. 内聚力：水分子之间的吸收力C. 附着力：水分子与细胞壁之间的力BCA水柱连