水在植物体内的重要生理作用 (2)
植物生理学2_植物的水分生理
(2)薄膜型抗蒸腾剂 能在叶面形成薄层，阻碍水分散失，如硅酮、胶 乳、聚乙烯蜡、丁二烯丙烯酸等。
(3)反射型抗蒸腾剂 增加叶面对光的反射，降低叶温，减少蒸腾量， 如高岭土。
Ψw =Ψs + Ψp + Ψm + Ψg
Ψs为渗透势， Ψp为压力势， Ψm为衬质势， Ψg为重力势
2、压力势：由于压力的存在而使体系水势 改变的数值，用ψp表示。
原生质吸水膨胀，对细胞壁产生压力，而
细胞壁对原生质会产生一个反作用力，这就
是细胞的压力势。
一般情况下，压力势为正值
渗透势(Ψπ) 一般叶组织 旱生植物叶片 -1.0～ -2.0 MPa -10.0 MPa
Ψs = - 1.4 Mpa
Ψs = - 1.2 Mpa
Ψp = + 0.8 Mpa
Ψw = - 0.6 Mpa X
Ψp = + 0.4 Mpa
Ψw = - 0.8 Mpa Y
两个相邻的细胞之间的水分移动方向是由二者的水势差 决定；多个细胞相连时，水分从水势高的一端流向水势低 的一端。
第三节根系吸水和水分向上运输
（三）影响气孔运动的因素
1、光照：光照—张开 黑暗—关闭
景天科植物例外
2、温度：上升—气孔开度增大
10℃以下小，30℃最大，35℃以上变小
3、CO2
：低浓度—促进张开
高浓度—迅速关闭 4、水分：水分胁迫—气孔开度减小或关闭 5、植物激素（CTK、ABA)
小结
水势是指每偏摩尔体积水的化学势差。植物细胞的水
Free Water
植物水分生理
15～20 20～30 7～15
气孔数/叶面 积（ mm2） 100～200
40～100 50～100 100～500
宽（μ m） 4～5
5～6 3～4 1～6
气孔面积 占叶面积(%) 0.8～1.0
0.8～1.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 0.5～0.7 0.5～1.2
阳性植物
阴性植物 禾本科植物 冬季落叶树
4.影响根系吸水的土壤因素
1.土壤水分状况
土壤中水分按物理状态可分为束缚水、毛管水和重力水。
2.土壤温度
“午不浇园”是指在中午的烈日下不要用冷水浇灌作物， 骤然降温会使根系吸水减少，引起萎蔫。
适 温 低 温 温度 高 温
3.土壤通气状况 O2 CO2 4.土壤溶液浓度 “烧苗”现象。 盐碱地 可以采用灌水、洗盐等措施来降低土壤 溶液浓度。
(1)水对植物体温的调节
(2)水对植物生存环境的调节 水分可以增加大气湿度、 改善土壤及土壤表面大气的温度、改善田间小气候等。
(3)水的透光性使水生植物的需光反应正常进行 水的透 光性使水生植物的植物色素和光受体能吸收到可见光和紫外光， 有利于光合作用和光形态建成。
生理需水是指用于植物生命活动和 保持植物体内水分平衡所需要的水分。 生态需水是指利用水的理化特性,调 节植物生态环境所需要的水分。
2012年考研题 简述光促进气孔开放的机制
• 光是气孔运动的主要调节因素。光可以促进保 卫细胞内苹果酸的形成和 K+和 Cl-的积累。一 般情况下，光可以促进气孔张开，暗则气孔关 闭。但景天科酸代谢植物例外， 它们的气孔通 常是白天关闭，晚上张开。
2.二氧化碳
低浓度CO2促进气孔张开,高 浓度CO2促使气孔关闭。
水分在植物生长发育过程中的作用
水在植物体内的重要生理作用有以下几点：
一、水是原生质的主要成分。
原生质的含水量一般在80％～90％，这些水使原生质呈溶胶状态，从而保证了新陈代谢旺盛地进行，例如根尖、茎尖就是这样。
如果含水量减少，原生质会由溶胶状态变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，例如休眠的种子就是这样。
如果细胞失水过多，就可能引起原生质破坏而招致细胞死亡。
二、水是新陈代谢过程的反应物质。
在光合作用、呼吸作用、有机物的合成和分解的过程中，都必须有水分子参与。
三、水是植物对物质吸收和运输的溶剂。
一般说来，植物不能直接吸收固态的无机物和有机物，这些物质只有溶解在水中才能被植物吸收。
同样，各种物质在植物体内的运输也必须溶解于水中才能进行。
四、水能保持植物体的固有状态。
细胞含有大量水分，能够维持细胞的紧张度(即膨胀)，使植物体的枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体，同时也使花朵开放，有利于传粉。
五、水能维持植物体的正常体温。
水具有很高的汽化热和比热，又有较高的导热性，因此水在植物体内的不断流动和叶面蒸腾，能够顺利地散发叶片所吸收的热量，保证植物体即使在炎夏强烈的光照下，也不致被阳光灼伤。
植物生理学02植物的水分关系
第二节 植物对水分的吸收
一、植物细胞的吸水
细胞对水分的吸收主要有渗透性吸水和吸胀吸水两种方式。
（一）细胞的渗透性吸水 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，称之为渗透作用。 渗透系统的条件：半透膜及半透膜两侧有浓度差
（图）。
A
B
糖液 半透膜 纯水
图 半透膜的渗透作用 .漏斗内未加糖时，液面与烧杯中的纯水相平 .漏斗内加糖后，渗透作用使烧杯内水面下降而漏斗内液面上升
. 植物细胞的水势组成 水势（Ψ）溶质势（Ψ）压力势（Ψ） 衬质势（Ψ）
（）溶质势
溶质势也称渗透势（Ψπ），是由于溶质颗粒 与水分子作用而引起细胞水势降低的数值，与溶液 中溶质颗粒的数目成反比，即溶质越多，溶质势越 小，水势越小。所以，溶液的浓度与水势成反比。 溶质势为负值。
（）衬质势
衬质势是指细胞中的亲水物质（如蛋白质、淀 粉粒、纤维素、核酸等大分子）对水分子的束缚而 引起水势下降的数值，因此也为负值。已形成液泡 的细胞，其亲水胶体已被水饱和，衬质势忽略不计。
（一）根系的吸水区域
根尖是吸水的主要区域。在根尖，位于伸长区后的 根毛区表皮细胞突起，形成大量根毛，这是根系吸水的 主要部位。
在未形成液泡之前细胞靠吸胀（涨）作用吸水， 如风干种子的萌发吸水。
（三）代谢性吸水
植物细胞利用呼吸作用产生的能量使水分 经过质膜进入细胞的过程，叫做代谢性吸水。
证据
当通气良好时，细胞呼吸加强，细胞吸水增强； 相反，减小氧气或以呼吸抑制剂处理时，细胞呼吸速率 降低，细胞吸水减少。
二、植物根系的吸水
一个成熟的植物细胞就是一个完整的渗透装置
细胞壁 （全透性） 细胞膜 原 液泡膜 生
质 细胞质 层 细胞液 细胞核
植物生理学题库整合版(含答案)
植物生理学题库整合版（含答案）第一章植物的水分生理一、名词解释1．半透膜：亦称选择透性膜。
为一类具有选择透性的薄膜，其允许一些分子通过，限制另一些分子通过。
理想的半透膜是水分子可自由通过，而溶质分子不能通过。
2．衬质势：细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引起的水势降低值，以负值表示。
符号：ψm。
3．压力势：指细胞吸收水膨胀，因膨压和壁压相互作用的结果，使细胞液的水势增加的值。
符号：ψp。
4．水势：每偏摩尔体积水的化学势差。
符号：ψw。
5．渗透势：指由于溶质的存在，而使水势降低的值，用ψπ表示。
溶液中的ψπ=-CiRT。
6．自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
7．束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水。
8．质外体途径：指水分不经过任何生物膜，而通过细胞壁和细胞间隙的移动过程。
9．渗透作用：指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。
10．根压：指植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
11．共质体途径：指水分经胞间连丝从一个细胞进入另一个细胞的移动途径。
12．吸涨作用：指亲水胶体吸水膨胀的现象。
13．跨膜途径：指水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次经过质膜的运输方式。
14．水的偏摩尔体积：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。
15．化学势：每摩尔物质所具有的自由能就是该物质的化学势。
16．内聚力学说：亦称蒸腾-内聚力-张力学说。
是根据水分的内聚力来解释水分在木质部中向上运输的学说，为H·H·Dixon与O·Rener 在20世纪初提出的。
17．皮孔蒸腾：指水分通过树干皮孔进行的蒸腾，占植物的水分蒸腾量之比例很小。
18．气孔蒸腾：是水分通过叶片气孔进行的蒸腾，它在植物的水分蒸腾中占主导地位。
19．气孔频度：指1cm2叶片上的气孔数。
20．水分代谢：指水分被植物体吸收、运输和排出这三个过程。
植物生理学植物水分关系
2-4
3. 植物细胞的水势组成
水势（Ψw）=溶质势（Ψs）+压力势（Ψp）+ 衬 质势（Ψm）
（1）溶质势
溶质势也称渗透势（Ψπ），是由于溶质颗粒与水 分子作用而引起细胞水势降低的数值，与溶液中溶 质颗粒的数目成反比，即溶质越多，溶质势越小， 水势越小。所以，溶液的浓度与水势成反比。溶质 势为负值。
当细胞完全膨胀时，细胞不再吸水，水势达到最大， Ψw=0， 那么溶质势与压力势的绝对值必然相等。
5. 植物体内的水分运动
在植物体内相邻两个细胞的水分移动，
取决于它们的水势之差。
s= -1a
w= 0.6MPa
p= +w0.=4M-0P.a8MPa
A
水势代表水分移动的趋势，水分总是从水势 高处流向水势低处。
2. 植物细胞的渗透现象
在一个成熟的细胞中，原生质层（包括原生质 膜、原生质和液泡膜）就相当于一个半透膜。如果 把此细胞置于水或溶液中，则含有多种溶质液泡液， 原生质层以及细胞外溶液三者就构成了一个渗透系 统（图2-3）。
一个成熟的植物细胞就是一个完整的渗透装置
细胞壁 （全透性） 细胞膜 原 液泡膜 生
质 细胞质 层 细胞液 细胞核
原生质层具有选择透过性，近似于半透膜 图2-3 植物细胞形态简图
植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现 象，称为质壁分离。
如果把发生了质壁分离的细胞浸在水势较高溶液或蒸馏 水中，外界的水分子便进入细胞，液泡变大，整个原生质 体慢慢地恢复原状，这种现象叫质壁分离复原或去质壁分 离（图2-4）。
4. 细胞水势与水势各组分的变化关系
Ⅲ
Ⅱ
Ⅳ
Ⅰ
1.5
1.0
Ψp
水在植物生活中的作用
水在植物生活中的作用
水是生物体最重要的元素，它参与着各种物质的代谢和能量的交换，对于生物的正常生长、发育、繁衍有着至关重要的作用，而植物更是如此。
一般情况下，水对植物的生长有三大作用：
（1）植物体内的物质代谢，细胞的各种生理活动，都离不开水的参与，它是各种代谢反应的介质。
（2）水是植物体内细胞机能的传导介质，植物体内物质在细胞间传递时都需要水的介质，水的流动，可以带动物质和能量随之运动。
（3）水是植物吸收养分的本体，大多数养分必须经由水的环境才能被植物吸收，而水此时的作用就是受益物质的运输介质。
另外，各种气候条件是否有利于植物的生长与否，也与水在植物生活中的作用密切相关，如土壤水分和空气湿度是否适宜，土壤结构是否正常，各种气候系数的变化等等，都会影响植物的生长。
因此，可以说，水在植物生活中起着至关重要的作用，是植物的生存所必需的，为植物提供了不可缺少的生命捷径。
- 1 -。
水生植物原理
水生植物原理水生植物原理水生植物是生长在水体中或接近水体的一些植物。
这些植物具有独特的生理适应性和生态效应，是维护水体生态系统平衡的重要成员。
本文就水生植物的基本生态原理、生长适应性和生态功能等方面进行探讨。
一、水生植物的基本生态原理1. 水分平衡原理水是水生植物生长的生命之源，也是调节其生理代谢的第一要素。
在水中生活的水生植物需要通过水分的吸收和传输过程维持其体内的水分平衡，以适应不同的水域环境。
2. 营养物质循环原理水生植物在生长过程中，需要从水中吸收大量的营养物质，例如氮、磷、镁、钾等元素。
这些元素的获取不仅关系到水生植物的生长和繁殖，还关系到整个水体中营养物质的循环和生态系统的健康。
水生植物通过吸收营养物质，使其在体内循环，同时也促进了水体中营养元素的转化和循环。
3. 水生植物在水体中的生态功能水生植物不仅是水体自然生态系统中的重要成员，而且对于水体环境的改善和净化具有重要的生态功能。
水生植物能消耗水体中的营养物质，吸收底泥中的重金属等有毒物质，降低水体浑浊度和富营养化程度，维护水体生态平衡。
二、水生植物的生长适应性水生植物的生长受到多种因素的影响，例如水温、水深、水质、水流速度和光照等。
水生植物因为其根系的特殊构造和植物体的适应性，使得它们能够在不同的水域环境下生长和繁殖。
1. 多样性的水生植物种类水生植物的种类非常丰富，有些植物可以生长在淡水，而有些植物则可以生长在盐水；有些植物可以在水深较浅的地方生长，而有些则可以在水深较深的地方生长。
水生植物的多样性使得它们能够适应不同的水域环境，完成不同的生态功能。
2. 特殊的根系结构水生植物的根系结构与陆地植物有着很大的区别。
水生植物的根系大多生长在水中或者固定泥沙中，它们通过根系的结构和分布，对水体中的营养物质进行吸收和循环，从而维持自身生长和繁殖的需要。
3. 独特的光合作用方式水生植物受到光照的限制比较大，但是它们有独特的光合作用方式。
许多水生植物可以通过叶子或其他器官进行光合作用，同时还可以在根系中进行呼吸作用。
第二章 植物的水分生理(2)
⒉无机离子泵学说，又称 K+泵假说、钾离子学说
日本学者于1967年发现，照光时，K+从周围细胞进入保卫 细胞，保卫细胞中K+浓度增加，溶质势降低，吸水，气孔张 开；暗中则相反，K+由保卫细胞进入表皮细胞，保卫细胞水 势升高，失水，气孔关闭。 用微型玻璃钾电极插入保卫细胞可直接测定K+浓度变化。 光下保卫细胞逆着浓度梯度积累K+，使K+达到0.5mol·L-1， 溶质势可降低2MPa左右。
第五节 植物体内水分向地上部分的运输
一、水分运输的途径和速度
1.途径：
土壤→根毛→根的皮层→内皮层→ 中柱鞘→根的导管或管胞→茎的导管 →叶柄导管→叶脉导管→叶肉细胞→ 叶细胞间隙→气孔下腔→气孔→大气
2.速度：
共质体运输只有几毫米，水分通过时 阻力大，运输速度慢，一般只有103cm·-1 h 导管是中空长形死细胞，阻力小，水 分运输速度一般3～ 45m·h-1； 管胞中由于管胞分子相连的细胞壁未 打通，水分要经过纹孔才能移动,阻 力较大,运输速度不到0.6m·h-1。 水分运输的速率白天大于晚上，直射 光下大于散射光下。
二、气孔蒸腾 stomatal transpiration (一)气孔的形态结构及生理特点
气孔是植物表皮上一对特化的细胞─保 卫细胞和由其围绕形成的开口的总称， 是植物进行体内外气体交换的门户.
每mm2叶片上有几十到几百个气孔。 气孔所占面积，不到叶面积的1%，但气孔的蒸腾量却相当于 所在叶面积蒸发量的10％～50％，甚至100％ 。这是因为气 体通过多孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比，而与小 孔的周长成正比。这就是所谓的小孔扩散律。 保卫细胞含有较多的叶绿体和线粒体。 叶绿体内含有淀粉体。 细胞质中含有PEP羧化酶（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶） 催化羧化反应： PEP ＋HCO3－→草酰乙酸→苹果酸。
12 植物的水分代谢
• 1 植物吸水的部位 • 根的吸水区域主要在根尖的幼嫩部分，其中根毛区的吸
水能力最强。根毛区的根毛数量很多，极大地增加了根 的吸收面积。 • 实例：移栽时应尽量保持根系完整。 • 容器育苗、带土球移栽
2 植物吸水的途径 质外体途径 共质体途径 跨膜途径
3 根系吸水的动力
根压：由于根系的生理活动而使根吸水并使液流从根部 上升的力量。
比逐渐降温要大得多。 ➢ 实例：午不浇园 ➢ 夏天烈日下用冰冷的水进行土壤灌溉，对根系吸水不利。
2）土壤含水量
一般认为大多数植物在生长期间最适宜的土壤水分约为 田间持水量的 50%~80%。
实例：在水分条件不好的干旱地区植树造林时，采用保 水剂、 固体水、地膜覆盖等技术措施。
3）土壤通气状况
内皮层外部质外体的水分通过内皮层的原生质体渗透进 入内部质外体，并沿导管、管胞上升，形成根压。
由于根压引起的吸水需要代谢提供能量，因此这种吸水 叫主动吸水。
伤流现象
吐水现象
蒸腾拉力
蒸腾拉力是由于植物叶片蒸腾失水而产生的使根吸水并 使水分上升的力量，这种吸水的动力发源于叶的蒸腾作 用，故把这种吸水叫做被动吸水。
低，代谢活性低,生长缓慢,抗逆性较强。
自由水/束缚水比值是衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标 之一。
3 水在植物生活中的作用 ➢ 水是原生质的重要成分：溶胶、凝胶 ➢ 水是某些代谢过程的原料 ➢ 水是植物代谢过程的介质 ➢ 水能保持植物的固定姿态 ➢ 水能调节植物的体温
二 植物对水分的吸收和运输
当叶片展开后，蒸腾作用逐渐增强，蒸腾拉力就成为主 要的吸水动力。
4 水分在植物体内的运输
水分从被植物根系吸收到通过叶片蒸腾到体外，经过的 途径是：土壤→根毛→根的皮层→根的中柱鞘→根的导 管或管胞→茎的导管或管胞→叶的导管或管胞→叶肉细 胞→叶肉细胞间隙→气孔下室→气孔→大气
简述水对植物的生理作用
简述水对植物的生理作用
植物依赖水才能存活，它是植物生活的基石。
水经常被植物用于光合作用，蒸腾散热，转运物质，保持其正常的生理特性。
因此，水对植物的生理作用是极其重要的，而这种作用在植物的不同部位也是有差异的。
1.的吸收
植物的根部是水的吸收器，它们能从土壤中吸收用于生长和发育的水分。
主要有两种方式：一种是经由根细胞壁膜电离层，通过渗透或者静电吸附作用而运输到细胞内；另一种是根细胞叶绿素的光合作用，以能量驱动水分运输到细胞内。
2.的转运
水从根细胞被转运到其他细胞，以满足植物各种不同部位的需要。
转运的过程主要依靠根静水势和蒸腾势的梯度，或者跃迁的温度梯度等作用而实现的，它会影响植物的叶片、枝条、花朵等不同部位的水分供应。
3.的蒸腾散热
植物的叶片、茎部、花朵等部位的水分可能会过度积累，在此情况下，植物会采取蒸腾散热的方式，使水分进入大气中，从而保持植物体内的水分平衡和稳定。
此外，植物也可以通过水分蒸腾来散热，降低体温并保持环境适应性。
4.的光合作用
光合作用是植物利用太阳能将二氧化碳和水转化为糖的过程。
植
物体内的水分可以被光合作用用作反应介质，它能有效激活叶绿素，促进叶绿素与氧化剂发生反应，从而合成糖，同时产生水。
因此，水对植物光合作用具有至关重要的作用。
由此可见，水在植物的生理过程中起着重要的作用，它可以帮助植物获取营养物质，调节植物体温，促进植物光合作用，从而保证其正常的生长和发育。
而且，由于水分的不足或过多，会影响到植物的生理功能，也会导致植物的死亡。
所以，针对不同的植物，要采取不同的适宜的灌溉方式，以此来保证植物的正常生长和发育。
2第二章 植物的水分代谢复习题参考答案
第二章植物的水分代谢复习题参考答案一、名词解释1、水分代谢( water metabolism)：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
2、水势(waterpotential )：每偏摩尔体积水的化学势差。
符号：ψw3、渗透势(osmoticpotential )：由于溶液中溶质颗粒的存在而引起的水势降低值，符号ψ。
用负值表示。
亦称溶质势（ψs）。
π4、压力势(water potential )：由于细胞壁压力的存在而增大的水势值。
一般为正值。
符号：ψp。
初始质壁分离时，ψp为0；剧烈蒸腾时，ψp会呈负值。
5、衬质势(water potential): 由于细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值，以负值表示。
符号：ψm6、重力势(water potential )：由于重力的存在而使体系水势增加的数值。
符号：ψg 。
7、自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
8、束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚，不易自由流动的水分。
9、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。
10、吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。
11、代谢性吸水：利用细胞呼吸释放出的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。
12、水的偏摩尔体积：在温度、压强及其他组分不变的条件下，在无限大的体系中加入1摩尔水时，对体系体积的增量。
符号V-w13、化学势：一种物质每mol的自由能就是该物质的化学势。
14、水通道蛋白：存在于生物膜上的一类具有选择性、高效转运水分功能的内在蛋白，亦称水孔蛋白。
15、吐水：从未受伤的叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。
16、伤流：从受伤或折断的植物器官、组织伤口处溢出液体的现象。
17、根压：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
18、蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
19、蒸腾作用：水分以气体状态通过植物体表面从体内散失到体外的现象。
20、蒸腾速率：又称蒸腾强度，指植物在单位时间内，单位叶面积通过蒸腾作用而散失的水分量。
简述水对植物的生理作用
( 1 )水是植物细胞质的重要部分。
细胞质含水量一般在70~90% ,只有在水分饱和的状态下,植物细胞才能有效地进行分裂、伸长、分化和各种生理生化变化。
( 2 )水是植物体内代谢过程的反应物质。
水不仅是光合作用的直接原料,而且水参与呼吸作用、有机物质的合成与分解等过程。
( 3 )水是良好的溶剂。
有机物和无机物只有溶于水中,才容易被植物吸收、运转与分配。
( 4 )水使植物保持挺立姿态。
由于细胞和组织含有大量的水分,使细胞处于膨胀状态,使植物枝叶保持挺立姿态,有利于充分接受阳光和气体交换,同时也促使花朵张开利于授粉。
( 5 )水的理化性质有利于植物的生命活动。
1化学特性由于水分子上电荷不等分布,使水分子具有明显的极性,这样使得溶于水中的生物大分子呈现出水合状态,具有稳定原生质胶体的作用。
2力学特性水具有很大的内聚力和表面张力,有利于物质的运转与吸收。
3热力学特性水具有很高的比热和汽化热,有利于调节植物体温度,以适应外界环境。
4 光学特性水能吸收红外光,对可见光吸收少,有利于植物尤其是水生植物进行光合作用。
水在植物体内的重要生理作用
根尖纵切面图
上一页 下一页
根 对 水 分 的 吸 收
上一页 下一页
土壤溶液浓度高于成熟区表皮细 胞细胞液浓度，根吸收水分。
若溶液浓度相反呢？ 你能举一例子吗？
你能根据所学，解释大港区的土地 为什么不易生长植物吗？
三 水分的运输、利用和散失
1运输 2、利用 3、散失
（1）蒸腾作用的概念：植物体内的水分， 通过叶表皮的气孔以水蒸气的形式散失 到大气中的过程。
吸水
条 件: 成熟的植物细胞(有中央液泡的细胞)
方式
细胞质:有一大液泡
细胞结 细胞壁:全透性
构特点 原生质层:选择透过性细胞膜液泡膜及两膜间原生质
渗透吸水
细胞液: 具有一定浓度
举 例: 成熟区表皮细胞等
吸水: 细胞液浓度>外界溶液浓度
原理
失水: 细胞液浓度<外界溶液浓度 验证: 质壁分离与复原实验
2.质壁分离与复原实验
合理灌溉
水量不同
目的:根据需水规律,适时适量灌溉,少水
高效
五.水分代谢在农业和生活中的应用
1.盐碱地植物不易成活;一次施肥过多造成“烧苗”现象 原因:因土壤溶液浓度过高,超过根细胞液浓度,导致根不易吸
水或因失水而造成“烧苗” 2.夏季中午气孔关闭: 为了减少水分的过分蒸腾(保存水分)
3.移栽幼苗或扦插枝条时要遮荫和去除一些叶片. 原因: 刚移栽或扦插时,植物根(无根)不能很快从土壤中吸水,遮
盐碱地的土壤里含有过多的可溶性盐类， 作物不能很好地从土壤中吸收水分，因此 会影响作物的生长。
解决的方案有：在田里开挖深沟，结合灌 排冲洗，以降低土壤中无机盐的浓度。改 变作物的种植，如旱改水，选择耐盐碱地 的水稻等品种种植。此外，增施有机肥、 种植绿肥等，都可以使盐碱土得以改良。
植物生理学_孟庆伟_植物水分代谢(1,2节)
μj＝（
）P. T. ni
i≠j
式中μ为组分j的化学势，G是体系的自由能，P. T及ni分别是体系的压力、温度及其它组分的 摩尔数。
G n j
所以，体系中某组分化学势的高低直接反映了每摩尔该组分物质自由能的高低。
化学势与物质的运动 化学反应的方向和物质转移的方向取决于反应（转移）前后两种状态化学势的大小，它们 总是自发地从高化学势向低化学势移动。如：溶质总是从浓度高（化学势高）的地方向浓度 低（化学势低）的地方扩散。
用质壁分离现象解决下列几个问题： （1）说明生活细胞的原生质具有选择透性或具有半透膜的性质；
（2）鉴定细胞的死活。细胞死后，原生质层的结构被破坏，丧失了选择透性，渗透 系统不复存在，细胞不能再发生渗透作用，细胞也就不能再发生质壁分离。
（3）用来测定细胞的渗透势等。
（四）植物细胞的水势 典型的植物细胞水势由三部分组成:
在溶液中，溶质的颗粒降低了水的自由能，所以，在溶液中水的化学势小于零，为负 值。根据水势的定义公式可知，溶液的水势为负值。溶液越浓，水势越低。如海水的水势 为-2.5MPa，1mol蔗糖溶液的水势-2.7 MPa。
开放溶液中水势的计算 开放溶液中水势称为溶质势或渗透势（ψS），是由于水中溶质的存在而引起的水 势降低值。可用下式计算：
怎样证明？
用质壁分离现象证明。
图1－2 植物细胞质壁分离（plasmolysis）现象
1.正常细胞 2. 3. 质壁分离的细胞
植物细胞由于液泡失水，使原生质体向内收缩与细胞壁分离的现象称为质壁分离。
将已发生质壁分离的细胞置于水势较高的溶液或纯水中，则细胞外的水分向内渗透， 使液泡体积逐渐增大，使原生质层也向外扩张，又使原生质层与细胞壁相接合，恢复原来 的状态，这一现象称为质壁分离复原。
水在植物生长中的生理作用
水在植物生长中的生理作用时间:2011-11-18 10:29来源:水在植物生长中的生理作用作者:水在植物生长中的生理点击:147次仅仅了解国际公认的植物命名是不够的。
水是法国梧桐生活环境中最重要的因素之一。
法桐小苗的生命活动在很大程度上取决于体内的水分状况，包括吸水、运输和蒸腾。
水的生理作用表现为：①水是原生质的重要成分。
原生质的含水量一般在80%以上。
水使原生仅仅了解国际公认的植物命名是不够的。
水是法国梧桐生活环境中最重要的因素之一。
法桐小苗的生命活动在很大程度上取决于体内的水分状况，包括吸水、运输和蒸腾。
水的生理作用表现为：①水是原生质的重要成分。
原生质的含水量一般在80%以上。
水使原生质呈溶胶状态，从而保证代谢活动的正常进行。
水分减少，原生质胶体趋向凝胶状态，生命活动就会减弱，如果植物严重失水，可导致细胞死亡。
②水是植物进行代谢作用的介质。
有机物的合成和分解，离子和气体的交换，矿质元素和有机物的运输等，都必须以水作为溶剂来进行。
③水是某些代谢活动的原料和反应物。
水是光合作用合成碳水化合物的原料，水也常作为反应物参与许多有机物的合成和分解等活动。
④水能保持植物的固定姿态。
当植物细胞充满水分处于紧张状态时，则枝叶挺立，花朵张开，有利于接受阳光、气体交换以及授粉等生理过程的进行。
⑤水能调节植物的体温。
水有很高的汽化热和比热，又有较高的导热性。
水在植物体内不断流动和叶面蒸腾，能降低体温，避免因强烈的阳光照射所引起的高温；在寒冷时水能使植物体温不致很快下降，从而缓和了极端温度对植物的不良效应。
总之，满足悬铃木对水分的需要，是保证悬铃木正常生长发育的重要条件。
本文地址:/smhq/1050.html。
植物生理学简答的题目整理
1．简述水分在植物生命活动中的作用。
(1)水是植物细胞的主要组成成分；(2)水分是植物体内代谢过程的反应物质。
水是光合作用的直接原料，水参与呼吸作用、有机物质的合成与分解过程。
(3)细胞分裂和伸长都需要水分。
(4)水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂。
(5)水分能使植物保持固有姿态。
(6)可以通过水的理化特性以调节植物周围的大气温度、湿度等。
对维持植物体温稳定和降低体温也有重要作用。
2、简述影响根系吸水的土壤条件1、土壤中可用水量：当土壤中可用水分含量降低时，土壤溶液与根部细胞间的水势差减小，根系吸水缓慢2、土壤通气状况：土壤通气状况不好，土壤缺氧和二氧化碳浓度过高，使根系细胞呼吸速率下降，引起根系吸水困难。
3、土壤温度：低温不利于根系吸水，因为低温下细胞原生质黏度增加，水分扩散阻力加大；同时根呼吸速率下降，影响根压产生，主动吸水减弱。
高温也不利于根系吸水，土温过高加速根的老化进程，根细胞中的各种酶蛋白高温变形失活。
4、土壤溶液浓度：土壤溶液浓度过高引起水势降低，当土壤溶液水势与根部细胞的水势时，还会造成根系失水。
3、导管中水分的运输何以能连续不断？由于植物体叶片的蒸腾失水产生很大的负净水压，将导管中的水柱向上拉动，形成水分的向上运输；水分子间有相互吸引的内聚力，该力很大，可达20 MPa以上；同时，水柱本身有重量，受向下的重力影响，这样，上拉的力量与下拖的力量共同作用于导管水柱，水柱上就会产生张力，但水分子内聚力远大于水柱张力。
此外，水分子与导管或管胞细胞壁纤维素分子间还具有很大的附着力，因而维持了导管中水柱的连续性，使得导管水柱连续不断，这就是内聚力-张力学说。
4．试述蒸腾作用的生理意义。
答：(1)是植物对水分吸收和运输的主要动力。
(2)促进植物对矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的转运。
(3)能够降低叶片的温度，以免灼伤。
5、根系吸水有哪些途径并简述其概念。
答：有3条途径：质外体途径：指水分通过细胞壁，细胞间隙等部分的移动方式。
教案植物的水分生理
亲水基在外部。
外部的亲水基对水分子有很大的亲和力，容易起水合作用，所以细胞质胶体微粒具有显著的亲水性，水分子距离胶粒越近，吸附力越强，距离胶粒越远，吸附力越弱，从而使水分子在细胞内以两种方式存在：一是距离胶粒越近的被吸附着的不易自由流动的水分子叫做束缚水；一种是距离胶粒较远的不被吸附的可以自由流动的水分子称为自由水。
自由水参与各代谢活动，其数量的多少直接影响植物代谢的强度，自由水含量越高，植物的代谢活动越旺盛。
束缚水含量越高，植物的代谢活动越弱，越冬植物的休眠芽和干燥种子里所含的水基本上都是束缚水，这时植物以微弱的代谢活动度过不良的环境条件。
因此植物植物体内的自由水和束缚水的含量与植物的抗逆性大小密切相关。
通常把自由水与束缚水的比值作为衡量植物代谢强弱和植物抗逆性大小的指标之一。
（三）水分在植物生命活动中的作用生理作用：1．水分是细胞质的主要成分2．水分是代谢作用过程的反应物质3．水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4．水分能保持植物的固有姿态生态作用：调节环境温度湿度，调节植物体温，提高光的通透性等。
二、植物细胞对水分的吸收我们知道植物在生命活动中要不断的从外界吸收水分，并运输到各个部位，以满足正常的生命活动需要，那么植物细胞是怎样吸收水分的呢？水分是通过什么方式运输到植物的各个地方去的呢？经过研究发现植物细胞吸水主要有三种方式：扩散、集流和渗透作用，其中渗透吸水占主要地位。
（一）扩散扩散是一种自发过程，指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，是物质顺浓度梯度进行的。
适合短距（如细胞间）离迁徙，不适合长距离的迁徙。
（二）集流集流是指液体中成群的原子或分子在压力梯度下共同移动。
例如水在水管中的流动，河水在河中的流动等。
植物体内也有水分的集流，如水分从土壤溶液流入植物体。
与扩散作用相反，水分集流与溶质浓度梯度无关。
植物体的水分集流要借助于膜上的水孔蛋白形成水通道来完成。
水孔蛋白的活化依靠磷酸化和脱磷酸化作用调节。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5.盐渍食品不易变质. 原因: 在食品外面形成很高浓度的溶液,使微生物大量失水死亡
6.注射用生理盐水浓度为0.9%. 原因: 与人体内血浆无机盐浓度相当,是为了维持细胞的正常形
在一个长颈 漏斗的管口处密 封上半透膜，往 漏斗中注入蔗糖 溶液（30%），然 后将漏斗颈浸入 到盛有清水的烧 杯中，此时，管 内的液面会慢慢 上升。
上一页 下一页
半透膜
• 半透膜是指一些物质可以透过，另一些物质 不能透过的多孔性薄膜。
• 人工制造的有玻璃纸，胶棉膜；花生种皮， 猪肠衣，鸡卵卵壳膜等都可做半透膜材料。
结论:成熟的植物细胞能与外界溶液发生渗透作用 细胞吸水 ;细胞液浓度<外 界溶液浓度,细胞失水
实验成败的关键: (1)选材:选择活的紫色洋葱外表皮 (2)蔗糖溶液浓度过高,质壁分离速度快但会将细胞 杀死,不能质壁分离复原;浓度过低,不能引起细胞质 壁分离或速度太慢 如用NaCl 甘油 尿素等溶液则会由于小分子物质自 由扩散或主动运输进入细胞,使细胞液浓度逐渐增大, 细胞会自动质壁分离复原.
散失方式: :蒸腾作用(植物体内的水分主要以水蒸气的形式通过叶
散失的主要器官:叶(气孔)
的气孔散失到大气中)
(1)是植物吸收水分和促使水分在体内运输的重要动力
意义 (2)是促进溶解在水中的矿质养料在植物体内的运输
(3)降低植物特别是叶片的温度,避免阳光灼伤
三.合理灌溉
(1)不同植物需水量不同
原因
(2)同一种植物不同生长发育期需
D。 A液面高于B液面，B侧为无色
9.请根据渗透作用的原理设计一个 实验，来测定细胞液的大体浓度。
（1）按照一定浓度梯度，配制不同浓度的溶液。 （2）把相同的成熟植物细胞分别放入不同浓度的溶液中
用显微镜观察发生质壁分离的情况。 （3）在显微镜下可看到几乎无变化及发生不同程度质壁
分离的细胞，而细胞液的浓度应是稍大于刚开始发 生质壁分离的细胞的外界溶液的浓度，最接近于未 发生质壁分离的细胞的外界溶液的浓度。 （4）如果实验中细胞均未发生质壁分离，或者均发生太 明显质壁分离，则应分别提高或降低溶液的浓度。
态和功能
发生失水
质壁分离
2、当外界溶液浓度低于细胞液浓度时，
发生吸水
质壁分离复原
上一页 下一页
植物细胞失水和吸水：
细胞液 P1 P1
外界溶液
＞
P2
＜
P2
→ 吸水 → 失水
植物细胞能通过渗透作用失水和吸水
你能举出那些是细胞吸水和失 水的例子吗？
• “火山积雪”你见过吗？ • 萎蔫的植物放在水中会怎样？ • ……？
C的细胞液之间浓度的关系是什么？
C＞B＞A＞土壤溶液
4.将洋葱表皮细胞放入50%的蔗糖溶液中，很快 发生了质壁现象，但是却不能发生质壁分离复原 现象，原因是什么？
50%的蔗糖溶液浓度太高，使细胞失水过多而死 亡，因此只能发生质壁分离，而不能发生质壁分 离复原。
5.当把成熟的植物细胞放在尿素溶液中时，发现 很快发生了质壁分离现象，但过了一会又发生 了质壁分离复原现象，原因是什么？
10.盐碱地里作物不能很好生长，原 因是什么？你能指出解决这一问题 的方案？
盐碱地的土壤里含有过多的可溶性盐类， 作物不能很好地从土壤中吸收水分，因此 会影响作物的生长。
解决的方案有：在田里开挖深沟，结合灌 排冲洗，以降低土壤中无机盐的浓度。改 变作物的种植，如旱改水，选择耐盐碱地 的水稻等品种种植。此外，增施有机肥、 种植绿肥等，都可以使盐碱土得以改良。
该实验可证明: (1)植物细胞的死活; (2)成熟的植物细胞是一个渗透系统; (3)原生质层具有选择透过性.
二.水分的运输 利用和散失
1.运输: 2.利用: 3.散失:
运输途径:根部导管 茎部导管 叶及其它部位
运输动力:蒸腾作用 参与光合作用和呼吸作用等代谢活动(1~5%)
蒸腾散失(95~99%)
合理灌溉
水量不同
目的:根据需水规律,适时适量灌溉,少水
高效
五.水分代谢在农业和生活中的应用
1.盐碱地植物不易成活;一次施肥过多造成“烧苗”现象 原因:因土壤溶液浓度过高,超过根细胞液浓度,导致根不易吸
水或因失水而造成“烧苗” 2.夏季中午气孔关闭: 为了减少水分的过分蒸腾(保存水分)
3.移栽幼苗或扦插枝条时要遮荫和去除一些叶片. 原因: 刚移栽或扦插时,植物根(无根)不能很快从土壤中吸水,遮
和结论 7.水分的运输 利用和散失的过程以及水分散失的意义 8.合理灌溉的重要性和方法
一.植物对水分的吸收
主要吸收 根
器官与部位 根尖成熟区(根毛区)表皮细胞
细胞结构特点: 细胞质内没有形成大的液泡
1.吸收
吸胀吸水 原 理: 细胞壁与细胞质中含有大量亲水性物质
举 例: 根尖分生区(生长点)细胞和干种子细胞等
上一页 下一页
一、渗透作用原理
像上面的实验一样，水分子（或 其它溶剂分子）透过半透膜由低浓度 一侧向高浓度一侧溶液的扩散，叫做 渗透作用。
渗透作用产生的条件是什么呢？
假设：半透膜换成塑料膜或纱布; 半 透膜两侧都是清水或是浓度相同，液 面还会上升吗？
上一页 下一页
思考：
• 渗透作用与扩散作用的异同？ • 扩散不是由高浓度向低浓度运动吗？
水在植物体内的重要生理作用
• 水是细胞的主要成分 • 水是新陈代谢的反应物 • 水是植物吸收和运输物质的溶剂 • 水能保持植物体的固体形态 • 水能维持植物体的正常体温
枯树
导入
干涸的土地
流水
山水
山水如画
一切生命都离不开水，不论是动物还是植物。没有 水，则万物无法生长，有了水，就会变得生机昂然。
上一页 下一页
电镜下的细胞壁
二、植物细胞的吸水和失水
刚才我们学习了植 物根尖主要包括分生区、 伸长区和成熟区三大部 分，它们都各靠什么方 式吸水？为什么？
下面我们从分析植 物细胞结构开始来看：
上一页 下一页
细胞膜 细胞质
液泡膜
原生质层
(选择透过性)
细胞结构
细胞液 (具一定浓度)
细胞壁
外界溶液（具一定浓度）
浓度差
其实成熟的植物细胞里也有相当 于半透膜的结构，那么它的那些结 构相当于半透膜呢？
下面我们来分析一下植物细胞的 细胞结构。
注意地雷：原生质层与原生质； 半透膜与选择透过性膜有何区 别
上一页 下一页
二植物细胞的吸水与失水
成熟的植物细胞是一个渗透体系， 能够与外间溶液发生渗透作用：
1、当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，
• 不同的半透膜的半透性不同，而且同一种半 透膜在不同条件下半透性也可不同。
• 动物膀胱容许水分子透过不容许酒精通过； 玻璃纸容许水分子透过不容许蔗糖分子通过。
在单位时间、单位面积内，水分子由烧杯透过半透 膜进入漏斗内的数量，多于水分子由漏斗透过半透膜进 入烧杯内的数量，因此，漏斗管内的液面上升。
原理:1.原生质层伸缩性大于细胞壁的伸缩性 2.外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,质壁收缩,进而质壁分离 外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水,使质壁分离复原
目的:1.初步学会观察植物细胞质壁分离与复原的方法; 2.理解植物细胞发生渗透作用的原理
步骤:1.制作洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片(选材:选活的紫色的洋葱外表皮) 2.高倍镜观察 (1)紫色中央大液泡 ; (2)原生质层紧贴细胞壁 3.一侧加0.3g/ml蔗糖溶液,另一侧吸水纸吸引 4.高倍镜观察 (1)中央液泡逐渐变小(紫色加深); (2)原生质层与细胞壁逐渐 分离 5.一侧加清水另一侧吸水纸吸引 6.高倍镜观察 (1)中央液泡逐渐变大 ;(2)原生质层逐渐贴近细胞壁 细胞液浓度>外界溶液浓度
“人类的最后一滴水将是人类自己的眼泪”
课堂小结
水分代谢
水
水
分
分
的
的
吸
运
收
输
水
失水
分
分
的
的
利
散
用
吸水的部位
吸胀吸水
吸水的方式
渗透吸水
质壁分离 及其复原
渗透作用及其发生条件 植物细胞是一个渗透系统
结语：在农业生产中流传着这样一句谚语：
“有收无收在于水，收多收少在于肥。”说 明植物生命活动不仅需要水，还需要矿质元 素，在下堂课来探讨植物的矿质营养。
吸水
条 件: 成熟的植物细胞(有中央液泡的细胞)
方式
细胞质:有一大液泡
细胞结 细胞壁:全透性
构特点 原生质层:选择透过性细胞膜液泡膜及两膜间原生质
渗透吸水
细胞液: 具有一定浓度
举 例: 成熟区表皮细胞等
吸水: 细胞液浓度>外界溶液浓度
原理
失水: 细胞液浓度<外界溶液浓度 验证: 质壁分离与复原实验
2.质壁分离与复原实验
上一页 下一页
巩固练习
３.盐碱地栽种植物，其出苗率和成活率都比较低，原因是（C ） A.土壤溶液PH太小 B.土壤中缺肥 C.土壤溶液浓度高于植物细胞液的浓度 D.土壤溶液浓度小于植物细胞液的浓度
上一页 下一页
3.下图是成熟区的表皮细胞及相邻内层的
几个细胞，如果水分从土壤溶液依次渗 透到A、B、C，则土壤溶液、及A、B、
巩固练习
１、田间一次施用化肥过多，作物会变得枯萎发黄，俗称“烧苗” 其原因是（B ） A.细胞从土壤中吸收养分过多 B.土壤溶液浓度过高，根细胞失水而不是吸水 C.根系加速了呼吸作用，释放的能量过多 D.根系不能将水向上运输
２、下列现象中属于渗透作用的是（ B ） A．蔗糖分子通过细胞壁 B．水分子通过原生质层 C．蛋白质分子通过核膜 D．Ca离子通过细胞膜