水和无机盐的的吸收与运输

第二章 第二節 水和無機鹽的的吸收與運輸
水和無機鹽的吸收與運輸
根部的吸收 水分
路 徑 方 式
莖木質部的運輸 路徑
單 方 向 運 輸 根 ↓ 莖 ↓ 葉 根 壓
葉的蒸散作用 影響因素
蒸 散 拉 力 附 著 力 光 照 度 溫 度 風 植 物 本 身 構 造
無機鹽
路 徑 方 式
動力
毛 細 現 象 內 聚 力
溼 度

【植物生長的必要營養素 → 老葉＞幼葉】

【植物生長的必要營養素 → 老葉＞幼葉】
Ä分類：流動元素 (N、P、K)、固定元素 (Ca、S、Fe)

【植物生長的必要營養素 → 老葉＞幼葉】
Ä吸收方式：「根毛、菌根、根瘤」
2.5 mm

【植物內部物質的運輸】
Ä細胞內：原生質流 ( 耗 ATP ) Ä細胞間：原生質流 + 原生質絲
水蘊草葉肉細胞

【植物內部物質的運輸】
Ä組織間 (短距)：共質體運輸 + 質外體(質體外)運輸。 Ä器官間 (長距)：蒸散作用、毛細作用、根壓。

【水和無機鹽的吸收】
Ä器官：根 ( 幼根＞老根 ) Ä部位：根毛 (↑接觸面積，↑吸收率)

【水和無機鹽的吸收-水分→滲透作用】
Ä路徑：根毛→皮層→內皮→周鞘→中柱→木質部 Ä甲：皮層細胞的細胞質→內皮細胞→木質部 乙：皮層細胞的細胞壁→進入內皮細胞→木質部
甲
共質體運輸 質外體運輸
(附著力→向上運輸)
※滲透壓：(外) ＜ ＜ (內) 水 分：(外) → → (內)

【水和無機鹽的吸收-無機鹽→主動運輸】
Ä路徑：同水分的吸收路徑。 Ä方式：離子溶於水 →細胞膜的運輸蛋白 →主動運輸。
(促進性擴散)
Plasma 卡氏帶 membrane Casparian strip 質外體途徑 1 2 Root 共質體途徑 hair Epidermis 表皮 Cortex 皮層 Endodermis 內皮 3 4 5 導管 Vessels (xylem) 維管束 Vascular cylinder 卡氏帶 Casparian strip Endodermal cell ( 質外體途徑 ) 5
( 共質體途徑 )
4

【水和無機鹽的吸收-無機鹽→主動運輸】
Ä特徵一：根部細胞呼吸作用旺盛→產「能」以利用； Ä特徵二：轉換無機鹽，使【無機鹽】↓以利吸收。

【水和無機鹽的運輸】
葉↑莖↑根，單方向

【水和無機鹽的運輸】
Ä器官間 (長距)：蒸散作用、毛細作用、根壓。 Ä運輸方向：根→莖→葉，單方向，被動運輸為主。 由「根」的表皮細胞吸收 → 進入皮層 →「根」維管束木質部導管和管胞的空腔 →「莖」維管束木質部導管和管胞的空腔 →「葉」維管束木質部導管和管胞的空腔 → 運輸至「葉」的葉肉細胞 → 蒸發進入細胞間隙及氣室中 → 再經由氣孔而蒸散到大氣中。
相連的空腔

【水和無機鹽的運輸-蒸散作用】
Ä定義：水分以水蒸氣由植物體表面散失的生理過程。 Ä部位：氣孔、空隙、皮孔。 Ä動力：葉片內與大氣的水蒸氣壓差，被動運輸。 Ä功能：1. 水分向上運輸的動力；2. 調節葉片溫度。 Ä缺氧或低溫環境→吸收力下降→植物可能萎縮。

【水和無機鹽的運輸-蒸散作用】
葉肉細胞 表面水膜 Ê水分子對細胞壁的附著力 Â 水分子間內聚力 Æ水膜表面成 水蒸發 形成表面張力 彎月面或凹型 負壓 Æ管道兩端Æ上拉 形成 壓力差
拉力小 拉力大
蒸發
氣室
蒸發

【水和無機鹽的運輸-蒸散作用】
Ä木質部的導管內充滿水， 形成連續的水柱； Ä水分經由蒸散作用散失 →對水柱產生拉力 →水柱向上移動 →水分由根部上升至莖。 Ä90%水分皆由氣孔蒸散， 其對植物的生理意義為？ Ä移植樹木時，為何要先 將部分枝葉剪掉？
單方向運輸

【影響蒸散作用的因素】
Ä最主要因子：氣孔的開啟。 Ä內在因子：水分、鉀離子、離層素、保水構造、 二氧化碳、葉面積、氣孔總面積與分布。 Ä外在因子：(1) 蒸散量增加：相對溼度低、溫度高、 光強度↑→氣孔張開。 (2) 蒸散率加快：空氣流動 (風力) 愈快。

【影響蒸散作用的因素】
蒸散率 蒸散率
光強度
蒸散率 蒸散率
溫度
相對溼度
空氣流動

【水和無機鹽的運輸-毛細作用】
Ä結構：導管、管胞孔徑小，形成毛細作用的管道。 Ä作用：水分子間的內聚力、水分子與管壁的附著力。 Ä結果：形成連續、向上的水柱。 Ä路徑：根表皮細胞→導管 / 管胞→葉肉細胞。 Ä若導管內有氣泡？
※內聚力＜附著力 →克服重力→水上升

【水和無機鹽的運輸-根壓】
Ä原理：滲透壓 (外) ＜＜ (內) → 水分滲入木質部內。 Ä作用：約1~5 atm. Ä範圍：草本植物、灌木的葉部。 Ä若施肥過量？ Ä若蒸散作用↓？
泌液現象

單方向運輸
【複習】
水分在木質部內移動機制
葉部：蒸散作用
莖部：毛細作用 內聚力
單方向運輸
根部：滲透壓