植物的水分代谢(PPT)
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植物生理 (共104张PPT)
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
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
• 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
植物生理学第1章水分生理ppt课件
2019/12/27
本章内容
第一节 植物对水分的需要 第二节 植物细胞对水分的吸收 第三节 植物根系对水分的吸收 第四节 蒸腾作用 第五节 植物体内水分的运输 第六节 合理灌溉的生理基础
2019/12/27
§ 1、植物对水分的需要
1、1植物的含水量
⑴不同植物的含水量不同。
• 水生植物90%；旱生地衣6%，一般植物55~85%
本书内容
• 第一篇 植物的物质生产和光能利用
包括水分生理、矿质营养和光合作用
• 第二篇 植物体内物质和能量的转变
包括呼吸作用、有机物代谢（次生代谢）、有 机物运输。
• 第三篇 植物的生长发育
包括信号转导、生长物质、光形态建成、生长生 理、生殖生理、成熟和衰老、抗性生理。
2019/12/27
• 代谢（metablolism）：是指维持各种生命活动 （如生长、发育、繁殖和运动）过程中化学变化 （包括物质合成、转化和分解）的总称。
•水分通过水孔蛋白迁移 的速度远远大于通过脂 双分子层的速度。
2019/12/27
水分跨膜运输途径示意图（Buchanan et al. 2000） A．水分子通过水孔蛋白形成的水通道
2019/12/27 B．水分子通过膜脂间隙进人细胞
水孔蛋白的结构（依据Buchanan et al. 2000修改）
三、渗透作用（osmosis） 动力为水势梯度。 水势的概念及水的迁移
1、自由能、化学势、水势
1. ）自由能(free energy):体系内可以用于做功的能量。而束缚 能(bound energy)是不能用于做功的能量。
2. ）化学势( chemical potential):指一个体系中，在恒温恒压下 1mol某物质的自由能(偏摩尔自由能)，用μ表示。它衡量物质 反应或做功的能量。规定纯水的化学势为0焦耳/摩尔（N m/mol）。
本章内容
第一节 植物对水分的需要 第二节 植物细胞对水分的吸收 第三节 植物根系对水分的吸收 第四节 蒸腾作用 第五节 植物体内水分的运输 第六节 合理灌溉的生理基础
2019/12/27
§ 1、植物对水分的需要
1、1植物的含水量
⑴不同植物的含水量不同。
• 水生植物90%；旱生地衣6%，一般植物55~85%
本书内容
• 第一篇 植物的物质生产和光能利用
包括水分生理、矿质营养和光合作用
• 第二篇 植物体内物质和能量的转变
包括呼吸作用、有机物代谢（次生代谢）、有 机物运输。
• 第三篇 植物的生长发育
包括信号转导、生长物质、光形态建成、生长生 理、生殖生理、成熟和衰老、抗性生理。
2019/12/27
• 代谢（metablolism）：是指维持各种生命活动 （如生长、发育、繁殖和运动）过程中化学变化 （包括物质合成、转化和分解）的总称。
•水分通过水孔蛋白迁移 的速度远远大于通过脂 双分子层的速度。
2019/12/27
水分跨膜运输途径示意图（Buchanan et al. 2000） A．水分子通过水孔蛋白形成的水通道
2019/12/27 B．水分子通过膜脂间隙进人细胞
水孔蛋白的结构（依据Buchanan et al. 2000修改）
三、渗透作用（osmosis） 动力为水势梯度。 水势的概念及水的迁移
1、自由能、化学势、水势
1. ）自由能(free energy):体系内可以用于做功的能量。而束缚 能(bound energy)是不能用于做功的能量。
2. ）化学势( chemical potential):指一个体系中，在恒温恒压下 1mol某物质的自由能(偏摩尔自由能)，用μ表示。它衡量物质 反应或做功的能量。规定纯水的化学势为0焦耳/摩尔（N m/mol）。
第一章植物的水分生理(共54张PPT)
•
水分通过胞间连丝的吸收。移动速度较慢。
•
由于水势梯度引起水分进入中柱后产生 的压力。
和 现象可以证明根压的存在。
伤流（bleeding）
吐水（guttation）
从受伤或折断的植物组织溢 从未受伤叶片尖端或边缘向
出液体的现象
外溢出液滴的现象
水、无机盐、有机物、植物激素（细胞 分裂素）。
伤流液的数量和成分，可以作为根系活 力强弱的指标。
lower epidermis more than in the upper epidermis.
• In grain plants, those distribution is nearly equal in the lower epidermis to in
the upper epidermis.
• T—absolute temperature
• 植物细胞膜的特点—生物膜（质膜、液泡
膜），半透膜，选择透性，水分子易于通 过，而对溶质则有选择性；而且细胞液与 外界溶液具有Ψw 差。
• 质壁分离（Plasmolysis）和质壁分离复原
（ Deplasmolysis）现象可以验证之。
高浓度溶液中， 细胞失水，质壁 分离。
扩散 依浓度梯度进行，短距离运输 集流 依压力梯度进行，长距离运输
A. 单个水分子通过膜 脂双分子层进入细胞
B．多个水分子通过水孔蛋白形成的水
通道进入细胞
水分移动需要能量做功，该动力来自于 渗透作用。
渗透作用：
通过半透膜移动的现象。
发生条件：半透膜，膜两边有浓度差。
1 mol物质的自由能。
每偏摩尔体积水的化学势，用Ψ表示，
0.5
0
-0.5
水分通过胞间连丝的吸收。移动速度较慢。
•
由于水势梯度引起水分进入中柱后产生 的压力。
和 现象可以证明根压的存在。
伤流（bleeding）
吐水（guttation）
从受伤或折断的植物组织溢 从未受伤叶片尖端或边缘向
出液体的现象
外溢出液滴的现象
水、无机盐、有机物、植物激素（细胞 分裂素）。
伤流液的数量和成分，可以作为根系活 力强弱的指标。
lower epidermis more than in the upper epidermis.
• In grain plants, those distribution is nearly equal in the lower epidermis to in
the upper epidermis.
• T—absolute temperature
• 植物细胞膜的特点—生物膜（质膜、液泡
膜），半透膜，选择透性，水分子易于通 过，而对溶质则有选择性；而且细胞液与 外界溶液具有Ψw 差。
• 质壁分离（Plasmolysis）和质壁分离复原
（ Deplasmolysis）现象可以验证之。
高浓度溶液中， 细胞失水，质壁 分离。
扩散 依浓度梯度进行，短距离运输 集流 依压力梯度进行，长距离运输
A. 单个水分子通过膜 脂双分子层进入细胞
B．多个水分子通过水孔蛋白形成的水
通道进入细胞
水分移动需要能量做功，该动力来自于 渗透作用。
渗透作用：
通过半透膜移动的现象。
发生条件：半透膜，膜两边有浓度差。
1 mol物质的自由能。
每偏摩尔体积水的化学势，用Ψ表示，
0.5
0
-0.5
植物的水分代谢.
第二节 植物细胞对水分的吸收
细胞吸水有三种方式： 吸胀作用吸水（形成液泡前） 渗透性吸水（形成液泡后） 代谢性吸水（形成液泡后）
一、植物细胞的渗透性吸水
1、扩散和渗透作用 扩散是物质分子从高浓度向低浓度转移，直到均匀分布的现象。 渗透作用是扩散作用的特殊形式，是水分通过半透性膜的扩散作用。 半透性膜的特点是：
1巴=0.1MPa = 0.987 大气压 = 105 帕
cell水势、溶质势、压力势/MPa
1.5
1.0
0.5
Ψp
0
-0.5
-1.0 -1.5
Ψw
-2.0 -2.5
Ψs
0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 相对体积
水势的应用
水分总是由水势高的部位向水势低的部位运转,故水势 可用于判断水分迁移的方向。如：
ψw =ψs +ψp 没有形成液泡如风干种子的细胞，衬 质势ψm 可达-100MPa，渗透势ψs和压力 势ψp很小，可忽略不计，所以它们的细胞 水势可表示为：
ψw =ψm
水势的大小和单位：
纯水的水势(ψw0)最大ψw0=0，植物细胞的 水势都为负值。
水势的单位：兆帕（MPa）、帕（Pa）、巴 (bar)、大气压(atm)。
内皮层（凯氏带）阻碍了水通过。内皮层通道自保就是一个具有选 择性的膜，对根中水分运转其调控作用
2）蒸腾拉力—被动吸水
蒸腾拉力（transpirational pull）：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。主要动力
3 根系吸水的影响因素 A) 植物本身因素
1) 根系发达程度： 根系密度（root desity): cm/cm3
μw-μw0
植物生理学 2.水分代谢
区和分生区, 根毛区的吸水能力最大。)(F)
原因：(F)
①根毛区有许多根毛，增大了吸收面积； ②根毛细胞壁的外部由果胶质组成，粘性强， 亲水性也强，有利于与土壤颗粒粘着和吸水；
③根毛区的输导组织发达，对水分移动的阻 力小。
二 根系吸水的途径
1、质外体途径 2、跨膜途径 3、共质体途径
三 根系吸水的动力
角质蒸腾 叶片蒸腾的方式 气孔蒸腾（主要方式）
（二）气孔蒸腾
一)气孔的形态结构及生理特点
1.气孔数目多、分布广 2.气孔的面积小，蒸腾速率高 3.保卫细胞体积小,膨压变化迅速 4.保卫细胞具有多种细胞器 5.保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微 纤丝结构 6.保卫细胞与周围细胞联系紧密
图2-6 气孔蒸腾的过程
（1）气孔的构造：(F)
由两个肾形的保卫细胞组成。
（2）保卫细胞的特点：外壁薄内壁厚；内有叶绿体；
有淀粉磷酸化酶。
（3）气孔运动：
（1）单位：巴（Pa）(帕)
1巴=0.987大气压=106达因/cm2
（10.2米水柱高）
（2）符号：Ψ （3）纯水的水势：0巴 （4）溶液的水势：为负值（小于0）（原因）
（水分的流动是由水势高处流向水势低处。）
小结：
纯水的水势定为零， 溶液的水势就成负值。 溶液越浓，水势 越低 。 水分移动需要能量。
土壤温度过高对根系吸水也不利。
原因：
①高温加速根的老化过程，吸收面积减少， 吸收速率也下降。
②温度过高使酶钝化，影响根系主动吸水。
４土壤溶液浓度
根系要从土壤中吸水，根部细胞的水势必须 低于 土壤溶液的 水势。
➢在一般情况下，土壤溶液浓度较低，水势较 高，根 系吸水；
➢盐碱土则相反
原因：(F)
①根毛区有许多根毛，增大了吸收面积； ②根毛细胞壁的外部由果胶质组成，粘性强， 亲水性也强，有利于与土壤颗粒粘着和吸水；
③根毛区的输导组织发达，对水分移动的阻 力小。
二 根系吸水的途径
1、质外体途径 2、跨膜途径 3、共质体途径
三 根系吸水的动力
角质蒸腾 叶片蒸腾的方式 气孔蒸腾（主要方式）
（二）气孔蒸腾
一)气孔的形态结构及生理特点
1.气孔数目多、分布广 2.气孔的面积小，蒸腾速率高 3.保卫细胞体积小,膨压变化迅速 4.保卫细胞具有多种细胞器 5.保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微 纤丝结构 6.保卫细胞与周围细胞联系紧密
图2-6 气孔蒸腾的过程
（1）气孔的构造：(F)
由两个肾形的保卫细胞组成。
（2）保卫细胞的特点：外壁薄内壁厚；内有叶绿体；
有淀粉磷酸化酶。
（3）气孔运动：
（1）单位：巴（Pa）(帕)
1巴=0.987大气压=106达因/cm2
（10.2米水柱高）
（2）符号：Ψ （3）纯水的水势：0巴 （4）溶液的水势：为负值（小于0）（原因）
（水分的流动是由水势高处流向水势低处。）
小结：
纯水的水势定为零， 溶液的水势就成负值。 溶液越浓，水势 越低 。 水分移动需要能量。
土壤温度过高对根系吸水也不利。
原因：
①高温加速根的老化过程，吸收面积减少， 吸收速率也下降。
②温度过高使酶钝化，影响根系主动吸水。
４土壤溶液浓度
根系要从土壤中吸水，根部细胞的水势必须 低于 土壤溶液的 水势。
➢在一般情况下，土壤溶液浓度较低，水势较 高，根 系吸水；
➢盐碱土则相反
1专题. 植物水分代谢(36张PPT)
往比较复杂，因此判断影响蒸腾情况时，应注意区 分主要因素及非主要因素，以得到正确结论。
21
【四】根压
1.根压的产生 根压是植物体除蒸腾作用外第二个为水分逆重力流动 提供动力的过程。根压指的是植物通过消耗能量，通 过主动吸收离子，水分随浓度差往上沿木质部运动的 生理过程。根吸收离子的结果，造成根的内皮层离子 浓度高于外面。水分自然会随浓度梯度往中柱流动， 进入木质部，被往上引导到植物其他器官。
28
课堂练习
1.（07年全国联赛）下列植物的干种子，吸水力最强的是
A.花生
√B.大豆
C.小麦
D.玉米
2.（05年全国联赛）生长在岩石上的一片干地衣和生长在
地里的一株萎蔫的棉花，一场阵雨后，两者的吸水方式
A.都是吸胀作用
√B.分别是吸胀作用和渗透作用
C.都是渗透作用
D.分别是渗透作用和吸胀作用
干地衣细胞： 无大液泡 棉花细胞： 有成熟大液泡
16
【三】蒸腾作用
3.影响蒸腾作用的因素
决定蒸腾速率大小的因素主要包括两个方面，一是扩 散力，二是扩散阻力，这可用公式表示：
蒸腾速率=扩散力/扩散阻力 扩散力越大，蒸腾越快，扩散阻力越大，蒸腾越慢。
上式中扩散力一般由气孔下腔中水蒸气分压与大气水蒸气分压的差值 决定，差值越大，扩散力越大（即气孔下腔与大气ψw差越大，扩散力越 大）。 扩散阻力主要包括界面层阻力和叶中阻力两部分，界面层阻力是指叶 表面滞留一层水蒸气分子增大了气孔下腔中水蒸气分子向外扩散的阻力， 而叶中阻力主要是气孔阻力，即气孔开度大小对水蒸气扩散的阻力。 很显然，凡是影响扩散力及扩散阻力的因素均会影响蒸腾速率。
1.水势
水的偏摩尔体积 水分移动方向由水势（Ψw）决定，水分总是从Ψw高 处向低处转移。 Vw是指1mol水中加入1mol某溶液后，该1mol水所占 的有效体积。 Vw 与Vw（纯水摩尔体积）相差很小，可用Vw代替Vw。
21
【四】根压
1.根压的产生 根压是植物体除蒸腾作用外第二个为水分逆重力流动 提供动力的过程。根压指的是植物通过消耗能量，通 过主动吸收离子，水分随浓度差往上沿木质部运动的 生理过程。根吸收离子的结果，造成根的内皮层离子 浓度高于外面。水分自然会随浓度梯度往中柱流动， 进入木质部，被往上引导到植物其他器官。
28
课堂练习
1.（07年全国联赛）下列植物的干种子，吸水力最强的是
A.花生
√B.大豆
C.小麦
D.玉米
2.（05年全国联赛）生长在岩石上的一片干地衣和生长在
地里的一株萎蔫的棉花，一场阵雨后，两者的吸水方式
A.都是吸胀作用
√B.分别是吸胀作用和渗透作用
C.都是渗透作用
D.分别是渗透作用和吸胀作用
干地衣细胞： 无大液泡 棉花细胞： 有成熟大液泡
16
【三】蒸腾作用
3.影响蒸腾作用的因素
决定蒸腾速率大小的因素主要包括两个方面，一是扩 散力，二是扩散阻力，这可用公式表示：
蒸腾速率=扩散力/扩散阻力 扩散力越大，蒸腾越快，扩散阻力越大，蒸腾越慢。
上式中扩散力一般由气孔下腔中水蒸气分压与大气水蒸气分压的差值 决定，差值越大，扩散力越大（即气孔下腔与大气ψw差越大，扩散力越 大）。 扩散阻力主要包括界面层阻力和叶中阻力两部分，界面层阻力是指叶 表面滞留一层水蒸气分子增大了气孔下腔中水蒸气分子向外扩散的阻力， 而叶中阻力主要是气孔阻力，即气孔开度大小对水蒸气扩散的阻力。 很显然，凡是影响扩散力及扩散阻力的因素均会影响蒸腾速率。
1.水势
水的偏摩尔体积 水分移动方向由水势（Ψw）决定，水分总是从Ψw高 处向低处转移。 Vw是指1mol水中加入1mol某溶液后，该1mol水所占 的有效体积。 Vw 与Vw（纯水摩尔体积）相差很小，可用Vw代替Vw。
第二节水在植物体中的代谢PPT课件(初中科学)
水分充足－－气孔张开
水分不足－－气孔闭合
由气孔的张开和闭合来调节
4、植物蒸腾作用的意义
1）绿色植物通过蒸腾作用提高大气湿度，增 加降水，参与了生物圈的水循环，调节气 候；
2）在炎热的夏天，蒸腾作用还可以降低叶片 表面的温度，避免植物因气温过高而被灼 伤；
3）形成蒸腾拉力，可以拉动水分和无机盐在 体内的运输，保证各组织器官对水和无机 盐的需要。
度时，细胞就吸水；当的 外界水溶液 浓度大于
的 细胞液
浓度时，细胞就失水。
资料： 一株玉米从出苗到结实的一生中，大约要消耗
200 kg以上的水，大致情况如下表所示：
生长期中总吸水量 204228 g 100%
作为组成成分的水 1872 g 0.92%
维持生理过程的水
250 g
0.12%
蒸腾作用
2010 g 98.42%
浓盐水
清水
1）A萝卜洞里的水变 少 （选填“多”或
“少”），萝卜变 硬 （选填“软”或
“硬”）。B萝卜洞里的水变 少 （选填“多”
或“少”），萝卜变 软 （选填“软”或
“硬”）。
（2）这个实验说明细胞吸水或失水主要取决于
细胞液
的浓度和 外界水溶液 浓度大
小，当的 细胞液 浓度大于的 外界水溶液 浓
5、进入植物体内的水（ C ） A．通过筛管向下运输 B．通过筛管向上运输 C．绝大部分用于蒸腾作用 D．绝大部分用于自身消耗
6、俗话说：人往高处走，水往低处流。 可是植物体内的水却往高处运输，这主 要是由于（ D ） A．吸取作用 B. 光合作用 C. 呼吸作用 D. 蒸腾作用
7、我们经常发现在城市绿化带上，园林工人摸黑将剪
7、植物的蒸腾作用，有利于维持细胞的紧张度， 有利于叶片伸向空中充分接受阳光；
水分不足－－气孔闭合
由气孔的张开和闭合来调节
4、植物蒸腾作用的意义
1）绿色植物通过蒸腾作用提高大气湿度，增 加降水，参与了生物圈的水循环，调节气 候；
2）在炎热的夏天，蒸腾作用还可以降低叶片 表面的温度，避免植物因气温过高而被灼 伤；
3）形成蒸腾拉力，可以拉动水分和无机盐在 体内的运输，保证各组织器官对水和无机 盐的需要。
度时，细胞就吸水；当的 外界水溶液 浓度大于
的 细胞液
浓度时，细胞就失水。
资料： 一株玉米从出苗到结实的一生中，大约要消耗
200 kg以上的水，大致情况如下表所示：
生长期中总吸水量 204228 g 100%
作为组成成分的水 1872 g 0.92%
维持生理过程的水
250 g
0.12%
蒸腾作用
2010 g 98.42%
浓盐水
清水
1）A萝卜洞里的水变 少 （选填“多”或
“少”），萝卜变 硬 （选填“软”或
“硬”）。B萝卜洞里的水变 少 （选填“多”
或“少”），萝卜变 软 （选填“软”或
“硬”）。
（2）这个实验说明细胞吸水或失水主要取决于
细胞液
的浓度和 外界水溶液 浓度大
小，当的 细胞液 浓度大于的 外界水溶液 浓
5、进入植物体内的水（ C ） A．通过筛管向下运输 B．通过筛管向上运输 C．绝大部分用于蒸腾作用 D．绝大部分用于自身消耗
6、俗话说：人往高处走，水往低处流。 可是植物体内的水却往高处运输，这主 要是由于（ D ） A．吸取作用 B. 光合作用 C. 呼吸作用 D. 蒸腾作用
7、我们经常发现在城市绿化带上，园林工人摸黑将剪
7、植物的蒸腾作用，有利于维持细胞的紧张度， 有利于叶片伸向空中充分接受阳光；
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海水
-2.50
1mol·L-1蔗糖
-2.69
1mol·L-1 KCl
-4.50
第二节 细胞对水分的吸收
4）植物细胞的水势
1)细胞有所不同，它外有
细胞壁，内有大液泡，液泡中有溶质，细胞中还有多
种亲水衬质，这些都会对细胞水势产生影响。因此植
物细胞水势比纯溶液的水势要复杂得多，至少要受到
第二节 细胞对水分的吸收
2）细胞的渗透现象
渗透作用 水分子（其他溶剂分子）通过半透
膜扩散的现象。
渗透的条件:
1、具有半透膜 2、半透膜两侧具有浓度差
渗 透 装
置
一段时间后，水分子可以自由通过半透膜，而 蔗糖分子不可以。因此，单位时间内由清水向蔗 糖溶液扩散的水分子数多。故而导致蔗糖溶液的 液面升高。
植物的水分代谢
第五章 植物的水分代谢
本章教学目标 理解水分在植物生命活动中的作用；理解
水势及各组分的基本概念；了解植物根系对水 分以及影响根系吸水的土壤条件；理解植物的 蒸腾作用的生理意义、指标等;了解植物体内水 分的运输的过程；掌握作物的需水规律、合理 灌溉指标及灌溉方法以及发展节水农业促进水 资源持续利用的重要性。
第二节 细胞对水分的吸收
（3）水势
1）概念：
水势指每偏摩尔体积水的化学势差，用
ψw表示。μwψw＝ μVww0
Δμw ＝ Vw
Vw，m ：偏摩尔体积，指在恒温恒压、 其它组分不变的条件下，加入1摩尔的水所 引起的体积增量。
如：纯水的摩尔体积是18cm3,将其加 入100cm3的乙醇中，最终体积是 118.07cm3，水的偏摩尔体积是多少？ （18.07cm3）
第二节 细胞对水分的吸收
b.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。细 胞压力势一般为正值，只有在蒸腾过 旺时为负值。
第二节 细胞对水分的吸收
c.衬质势（ψm） 衬质势是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，对 已形成中心大液泡的细胞含水量很高，ψm 只占整个水势的微小部分，通常一般忽略 不计。 干燥种子的ψm总是很低，例如，豆类 种子中胶体的衬质势可低于-100MPa，细 胞吸水饱和时，ψm=0。
水
水
水
水
分
分
分
分
的
的
的
的
吸
运
利
散
收
输
用
失
第一节 水分在植物生命活动中的重要性
1.植物体内的含水量 水是细胞的重要组成成分,不同植物、不同植物器
官、不同的生长环境，植物的含水量均不同。 一般植物组织含水量占鲜重的75％～90％，水生
植物含水量可达95%。如水浮莲 可达98%，番茄、黄瓜、 西瓜约90%，一般沙漠植物为 6%， 草本植物 70-85%， 木本植物为50%，藓类、地衣仅5%～7%。
第五章 植物的水分代谢
教学重点: 1．植物细胞水势的组成。2．植物根系对水分 的吸收。3．气孔蒸腾和影响因素。4．植物体 内水分运输的途径。5．作物需水规律和合理 灌溉。 难点:1．植物细胞的水势的基本概念。2．水 势的组成和有关计算。3．气孔开闭的机理。
水是生命起源的先决条件,没有水就没有生命, 也就没有植物。植物的水分代谢包括：
三个组分的影响，即溶质势ψ 、压力势ψ 和衬质势
ψm。
s
p
ψ为w衬=质ψ势π典+）ψ型。p植+ψ物m细（胞ψ水π势为(渗Ψ透w)势组，成ψ为p：为压力势，ψm
第二节 细胞对水分的吸收
a.溶质势（ψπ） 由于溶质颗粒的存在而引起体系 水势降低的数值,又称渗透势。用ψs 表示。
ψs =ψπ=-π(渗透压)=-iCRT 细胞中含有大量溶质，其溶质势 为各溶质势的总和。
第二节 细胞对水分的吸收
2）水势的大小和单位： 纯水的水势(ψw0)最大ψw0=0，植物
细胞的水势都为负值。 水势的单位：帕（Pa）、巴(bar)、
大气压(atm)。 1巴 = 0.987 大气压 = 105
第二节 细胞对水分的吸收
3）几种常见化合物的水势
溶液 纯水
Ψw /Mpa 0
Hoagland营养液 -0.05
第二节 细胞对水分的吸收
初始质壁分离时，V=1.0，
Ψp= 0， Ψw = Ψs = -2.0MPa
充分膨胀时，V=1.5，
Ψw = Ψs + Ψp = 0
剧烈蒸腾时，Ψp < 0
一般叶组织 旱生植物叶片
Ψs -1.0 - -2.0Mpa -10.0Mpa
草本植物 白天 晚上
Ψp 0.30.5Mpa 1.5Mp
第二节 细胞对水分的吸收
纯水的水势ψ 所谓纯水是指不以任何物理的或化
学的方式与任何物质结合的水，完全是 自由水，ψ为零，ψ为零；在标准压力 (1.013×105Pa)下，在与 体系同 温度 之 下，重力势忽略时，纯水水势为零。从 水势的定义式可推导出，纯水的水势为 零(因为在纯水体系中μ=μ=0,△μ=0， 所以ψ=0)。
根尖、种子 80-90%（休眠种子5-15%、 休眠芽 40% ），主干 35-70%，树干、休眠芽约40%，风干种 子约10%。
一般来说，生长旺盛的植物与器官，含水量也较高， 反之，也相反。
第一节 水分在植物生命活动中的重要性
2.意义 （1） （2） （3）水是各种生理生化反应和运输物质的介质
（4） （5）水具有重要的生态意义。
这与水的理化性质有关。（如比热容、沸 点、气化热、密度、蒸气压、内聚力、粘附力 和表面张力、毛细作用 等）
第一节 水分在植物生命活动中的重要性
3.植物体内水分存在的状态 自由水：距离胶体颗粒较远，可以自由移动的 水分。 束缚水：较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不易 流动的水分。 自由水/束缚水比值影响代谢。 自由水/束缚水比值高时，代谢旺盛； 自由水/束缚水比值低时。代谢缓慢。
第二节 细胞对水分的吸收
细胞吸水的方式：
方式
渗透吸水 吸胀吸水
降压吸水
第二节 细胞对水分的吸收
1、渗透性吸水： 由于ψw的下降而引起细胞吸水。是含
有液泡的细胞吸水的主要方式。
第二节 细胞对水分的吸收
（1）自由能、化学势、水势 1）自由能 ：物体用来作最大有用功的能力。
2）化学势：用来衡量物质反应或转移所用的能 量，是用来在描述体系中组分发生化学反应的本 领及转移的潜在能力，一摩尔物质的自由能就是 该物质的化学势，常用μ表示。