第三讲：植物的蒸腾作用ppt课件

1、（一）、蒸腾作用的概念、生理意义和指标（一）、蒸腾作用的概念、生理意义和指标 1. 1. 概念概念 2. 2. 生理意义生理意义 3. 3. 指标和部位指标和部位（二）、气孔蒸腾（二）、气孔蒸腾 1. 1. 气孔的形态结构及生理特点气孔的形态结构及生理特点 2. 2. 气孔运动气孔运动 3. 3. 气孔运动的机理气孔运动的机理 4. 4. 影响气孔运动的因素影响气孔运动的因素植物吸收的水分植物吸收的水分用于代谢用于代谢散失散失1595%99%概念概念（3能够降低叶片的温度。能够降低叶片的温度。 (1 g水变成水蒸气需要吸收的能量，在水变成水蒸气需要吸收的能量，在 20时是时是2444.9J，3

2、0时是时是2430.2J)（2促进木质部汁液中物质的运输。促进木质部汁液中物质的运输。（4有利于气体交换。有利于光合作用有利于气体交换。有利于光合作用的进行。的进行。h-1h-1晚上的蒸腾速率晚上的蒸腾速率120 g m-2 120 g m-2 h-1h-1。概念概念蒸腾比率蒸腾比率(transpiration ratio) (transpiration ratio) ( (蒸腾效率蒸腾效率) ) 植物每消耗植物每消耗1 kg1 kg水时所水时所形成的干物质克数。形成的干物质克数。一般植物的蒸腾比率是一般植物的蒸腾比率是1-81-8。概念概念蒸腾系数蒸腾系数(transpiration (tr

3、anspiration coefficient)coefficient) ( (或需水量或需水量) )是指植物制造是指植物制造 1 g 1 g 干物干物质所需水分质所需水分(g)(g)。 （蒸腾比率的倒数）（蒸腾比率的倒数） 蒸腾系数越大，利用水分的效蒸腾系数越大，利用水分的效率率 。 普通：普通：125-1000g125-1000g。 玉米为玉米为370370，小麦为，小麦为540540。概念概念越低越低幼小幼小全部表面都能蒸腾全部表面都能蒸腾木本植物长大后木本植物长大后皮孔蒸腾皮孔蒸腾( (约占约占0.10.1) )植物的蒸腾作用绝大部分是在叶片上进行。植物的蒸腾作用绝大部分是在叶片上进行

4、。气孔蒸腾气孔蒸腾 角质蒸腾角质蒸腾(仅占仅占510)最主最主要形要形式式1 1、气孔的形态结构及生理特点、气孔的形态结构及生理特点( (二二) )、气孔蒸腾、气孔蒸腾 图图3-1气孔蒸腾的过程气孔蒸腾的过程上一张上一张前往边缘效应边缘效应前往前往前往1与保卫细胞与保卫细胞的结构特点的结构特点有关。有关。气孔运动气孔运动: 白天开放，晚上关闭。白天开放，晚上关闭。气孔为什么气孔为什么能够运动？能够运动？图图3-5 3-5 双子叶植物气孔的运动双子叶植物气孔的运动( (张开、封锁张开、封锁) ) 保卫细胞保卫细胞(GC)在光下进行光合作用在光下进行光合作用消耗消耗CO2，使细胞内，使细胞内pH增

5、高增高淀粉磷酸化酶水解淀粉为淀粉磷酸化酶水解淀粉为G1P水势下降水势下降从周围细胞吸水从周围细胞吸水气孔张开气孔张开GC在黑暗中进行呼吸作用在黑暗中进行呼吸作用释放释放CO2，使细胞内，使细胞内pH下降下降淀粉磷酸化酶把淀粉磷酸化酶把G1P合成为淀粉合成为淀粉水势升高水势升高向周围细胞排水向周围细胞排水气孔关闭气孔关闭(2)(2)无机离子泵学说无机离子泵学说气孔运动和气孔运动和GCGC积累积累K+K+有着密切的关系。有着密切的关系。w下降，下降，吸水吸水ATP酶光活化光活化GCK+H+K+Cl-Cl-质膜质膜GC质膜上具质膜上具有光活化有光活化ATP酶酶-H+泵泵水解水解ATP，泵出泵出H+到

6、细到细胞壁，造成胞壁，造成膜电位差膜电位差开开激活激活K+ 通通道和道和Cl-通道，通道， K+ 和和Cl-进进入入GCGCGC在光下进行光合作用在光下进行光合作用消耗消耗CO2 pHCO2 pH增高增高(8.0-8.5), (8.0-8.5), 活化活化PEPPEP羧化羧化酶酶气孔张开气孔张开从周围细胞吸水从周围细胞吸水图 3-6光下气孔开启的机理光照下保卫细胞液泡中的离子积累。由光合作用生成的ATP驱动H+泵，向质膜外泵出H+，建立膜内外的H+梯度，在H+电化学势的驱动下，K+经K+通道、Cl-经共向传递体进入保卫细胞。另外，光合作用生成苹果酸。K+、Cl-和苹果酸进入液泡，降低保卫细胞的

7、水势。 温度温度 上升上升气孔开度增大气孔开度增大 10以下小，以下小，30最大，最大，35以上变小以上变小光照光照 光照光照张开张开 黑暗黑暗封锁封锁景天科植物例外景天科植物例外CO2 低浓度低浓度促进张促进张开开 高浓度高浓度迅速关闭迅速关闭水分水分 水分胁迫水分胁迫气孔开度减小气孔开度减小 (一一)、水分运输的途径、水分运输的途径 (二二)、水分沿导管或管胞上升的机制、水分沿导管或管胞上升的机制 (三三)、水分运输的速度、水分运输的速度 土壤溶液土壤溶液根毛根毛根皮层薄壁细胞根皮层薄壁细胞 根根内皮层内皮层根中柱鞘根中柱鞘根导管根导管茎导管茎导管叶叶柄导管柄导管叶脉导管叶脉导管叶肉细胞叶

8、肉细胞叶细胞间叶细胞间隙隙气孔下腔气孔下腔气孔气孔大气大气土壤一植物一大气土壤一植物一大气 之间水分具有连续性之间水分具有连续性 整个植物体内的运输途径：整个植物体内的运输途径：质外体途径质外体途径 共质体途径共质体途径2. 2. 水柱连续性水柱连续性内聚力学说内聚力学说 （蒸腾（蒸腾内聚力内聚力张力学说）张力学说）1.1.动力有动力有2 2种种根压根压蒸腾拉力蒸腾拉力爱尔兰人爱尔兰人H HH HDixonDixon提出提出拉力重力上拉下拖使水柱产生张力。上拉下拖使水柱产生张力。木质部水柱张力为木质部水柱张力为0.53 MPa。水分子与细胞壁分子之间又水分子与细胞壁分子之间又具有强大的附着力，

9、所以水柱具有强大的附着力，所以水柱中断的机会很小。中断的机会很小。水流经过原生质的速度：水流经过原生质的速度：10-3 cmh在木质部导管运输速度：在木质部导管运输速度： 345 mh裸子植物管胞水流速度慢，裸子植物管胞水流速度慢， 0.6mh同一枝条，被太阳直接照射时快。同一枝条，被太阳直接照射时快。同一植株，白天快于晚上。同一植株，白天快于晚上。 （一作物的需水规律 不同作物同一作物不同生育期对水分的需要量不同同一作物在不同生育时期对水分的需要量也有很大差别。例如早稻在苗期由于蒸腾面积较小，水分消耗缺水会严重减产；.乳熟末期到完熟期，消耗水较少。如此时供水过多，反而会使小麦贪青迟熟，籽粒含水量增高，影响品质。作物的水分临界期思考题思考题写出下列吸水过程中水势的组分写出下列吸水过程中水势的组分吸胀吸水，吸胀吸水