植物生理 (共104张PPT)

5. 三个相邻的细胞A、B、C，其Ψs和Ψp分 别为：A Ψs=－10巴，Ψp=4巴；B Ψs= －9巴，Ψp=6巴；C Ψs=－8巴，Ψp=4巴 ，其水流的方式正确的是（） A．A←B→C B．A→B→C C． A←B←C D．A→B←C 6．在气孔张开时，水蒸气分子通过气孔的扩 散速度是（） A．与气孔面积成正比 B．与气孔周长成正 比 C．与气孔面积无关，与气孔周长成反 比 D．不决定于气孔周长，而决定于气孔 大小
植物体内水分的运输
• 影响蒸腾作用的因素
– 内因：气孔频度；气孔下腔特点；细胞间隙 – 外因：光照；湿度；温度；风等
• 水分运输的途径
土壤——根毛——根皮层——根中柱鞘——根木质部维管 束——茎木质部维管束——叶柄木质部维管束——叶脉木 质部维管束——叶肉细胞——叶肉细胞间隙——气孔下 腔——气孔——大气
植物根系对水分的吸收
– 被动吸水
• 由于叶和枝的蒸腾作用引起根部吸水和向上运输 • 主要动力：蒸腾拉力 • 基本原理：水从水势高到水势低的渗透作用
• 根部吸水的途径
– 质外体途径：水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞 质的部分移动 – 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 – 跨膜途径：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
• 植物细胞对水分的吸收
• 植物根系对水分的吸收
• 植物的蒸腾作用
• 植物体内水分的运输
植物细胞对水分的吸收
• 植物细胞吸水的方式：
– 扩散: 物质从浓度高的区域向浓度低的区域移
动的过程
– 集流：指在压力梯度作用下大量分子的共同移
动。如水溶液在导管或管胞中的流动。集流是 植物体长距离运输水分的最主要方式
植物根系对水分的吸收
• 吸收部位：主要是根毛区 • 根系的吸水方式
– 主动吸水：
• 仅由根系代谢活动而引起的根系从外界环境吸水的 过程。 • 现象：吐水、伤流 • 主要动力：根压
– 根压的结构基础：内皮层的凯氏带或马蹄形加厚使得内皮 层成为选择性透膜 – 根压的生理基础：根对矿质离子的主动吸收和分泌，形成 内皮层内、外的水势递度，因而发生渗透吸水
植物体的矿质营养
• • • • 植物必需的矿质元素 植物对矿质元素的吸收 矿质元素在植物体内的运输和分配 矿质元素在植物体内的同化
植物体的矿质营养
• • • • 植物必需的矿质元素 植物对矿质元素的吸收 矿质元素在植物体内的运输和分配 矿质元素在植物体内的同化
水蒸汽 植物组织 105℃烘干 至恒重
根部吸水的途径
植物根系对水分的吸收
• 影响根系吸水的主要因素
– 土壤水分 – 土壤通气状况 （氧） – 土壤温度 – 土壤溶液浓度
植物的蒸腾作用
• 概念：水从质物体表面以气体状态从植物体内散失到植
物体外的过程
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• 意义
– 是植物吸收和运转水分的主要动力 – 可促进盐类和其他多种物质在植物体内运输 – 可以降低植物体和叶面的温度使植物免受灼伤
– 渗透作用：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，称为渗透作用。 植物细胞就是一个渗透系统
• 植物细胞的水势
– 植物细胞的水势应 由三部分组成，即 ψw＝ψs＋ψp＋ψm 。 – 纯水的水势为0（任 何溶液的渗透势都 比纯水要小，全为 负值 ） – Ψm，干种子，负值 有液泡的细胞，约 为0
• 水分沿导管上升的动力
1.根压：在蒸腾较弱时，根压作用大 2.蒸腾拉力：在晴朗的环境下是主要的（蒸腾拉力-内聚力张力学说）
1.如果外液的水势高于植物细胞的水势，该外液称为
A．等渗溶液 B．高渗溶液 C．平衡溶液
。
D．低渗溶液
2. 已知洋葱表皮细胞=－10巴，置于下列哪种溶液会出现质 壁分离现象 A． －10巴溶液 B．－9巴甘油溶液 C．－8巴葡萄糖溶液 D．－15巴蔗糖溶液 3. (2004)大树中水分向上运输时，下列哪一项因素最重要 A．韧皮部中的毛细管作用 B．木质部的主动运输 Ｃ．叶的蒸腾作用 D．吐水 4．风干的种子吸水的数量与（）有关 A. 温度高低 B. 养气供应 C. 种子的死活 D. 种子成分 的性质
• 大量矿质元素7种：氮、钾、钙、磷、镁、硫、硅， 各占干重的万分之一以上。 • 微量矿质元素9种 ：氯、铁、硼、锰、钠、锌、铜、 镍、钼 • 来自空气和水的必需元素3种：氢、碳、氧
植物体的矿质营养
– 必需元素的生理作用
• 一类是细胞结构物质的组成成分：如碳、氢、氧、氮、 硫、磷等是组成糖类、脂类和蛋白质等有机物质的元 素。一般是非金属离子的作用。 • 一类是对生命的代谢活动起调节作用：如促进酶的活 性，调节细胞的渗透势，影响原生质的胶体状况和膜 的电荷平衡等。一般是金属阳离子的作用。
95 ～10%
干物质
5%～90%
600℃燃烧
可挥发性元素的气态 氧化物：C、N、O 矿质元素的固态氧化物： S、K、Ca、Mg、Fe…
占5%～10%
植物体的矿质营养
• 植物必需的矿质元素
– 研究方法：溶液培养法和砂基培养法 – 鉴定标准：不可缺少性、不可替代性和直接功 能性 – 植物的必需矿质元素16种，必需元素19种
• 部位和方式
– 皮孔蒸腾（0.1%） – 叶片蒸腾
• 角质蒸腾（5%） • 气孔蒸腾——蒸腾作用的主要形式
植物的蒸腾作用
• 气孔蒸腾的机制：
– 气孔运动:气孔的张开与关闭（水分、细胞壁、微纤丝）。 – 气孔运动机制: 淀粉-糖转化学说；钾离子泵学说；苹 果酸代谢学说。
• 影响气孔运动的因素：
– 光照：白天开，晚上闭（景天科植物白天闭而晚上开） – 温度： 10℃以下气孔小。气孔开度随温度的上升而增 大，30℃达到最大。35℃以上开度变小。 – CO2浓度：无论光照还是黑暗，CO2浓度低时促进气孔 张开；浓度高时促使气孔迅速关闭。
植物生理
一、 水分代谢、矿质营养
二、 光合作用、呼吸作用
三、气体交换和同化物的运输
四、植物的生长发育及其调控 五、植物的逆境生理
一、水分代谢和矿质营养
• 植物体的水分代谢
– 指植物体对水分的吸收、运输、利用和散失
• 植物体的矿质营养
– 植物体对矿质元素的吸收、运输和同化的一系
列过程
植物体的水分代谢