植物生理,复习资料

绪论、第一章植物的水分代谢

1、植物生理学是研究植物生命活动的一门学科.研究植物代谢、代谢与环境的相互关系。

理论基础：光合作用和固氮一一能量转化，酶活性调节。发育调控一一成花, 衰老（包括果实）。信号传导一一自然及生物等因素。植物逆境生理机理-抗性基因表达及调节。

2、自由水（free water ）:不与细胞的组分紧密结合，易自由移动的水分，称为自由水。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。

束缚水（bound water ）:与细胞的组分紧密结合不易自由移动的水分，称为束缚水。其特点是不参与代谢，不能作溶剂，不易结冰。

3、水在植物生命活动中的重要作用：（1）原生质的组成成分，植物细胞原生质含

水量一般在70-90% 。（2）植物代谢过程中的重要原料。（3）植物对物质吸收和运

输的溶剂。（4）能保持植物的固有姿态。（5）保持植物体内的正常温度。

4、自由能是指能够作功的能量和参与反应的本领。

水势（Water potential ）:水势是指在同温同压的一系统中，一偏摩尔体

积（V）水（含溶质的水）的自由能（卩w）与一摩尔体积（V）纯水的自由能（卩

0w）的差值（△卩w）。屮w=（卩w / Vw）- （卩0w /Vw）=（卩w-卩0w）/Vw

=△卩w/Vw。代表水参与化学反应和移动的本领。

人为地设定在等温等压条件下，纯水的水势为零屮w0=0。溶液的水势就小

于0，为负值。溶液越浓，其水势的负值越大。W w的单位是MPa=106Pa=10bar 。

5、扩散：任何物质分子都有从某一浓度较高（化学势较高）的区域向其邻近的浓度较低（化学势较低）的区域迁移的趋势，这种现象称为扩散。

6、Osmosis （渗透作用）是指溶剂分子通过半透膜（semipermeable

membra ne）的扩散作用。半透性膜：动物膀胱、蚕豆种皮、透析袋。

7、Osmotic potential （渗透势一W 二，Solute potential 、溶质势一W s ）。

由于溶质的存在而降低的水势。W s（Mpa）= -0.0083iCT。其中i一一渗系数, NaCI的

i为1.80 , CaCI2的i为2.60,蔗糖的i为1, C—溶质浓度T—绝对温度。

8、质壁分离：高浓度溶液中，植物细胞液泡失水，原生质体与细胞壁分离的现

象。

质壁分离复原：低浓度溶液中，植物细胞液泡吸水，原生质体与细胞壁重新

接触的现象。

意义：①原生质层具有选择透性。②判断细胞死活。③测定细胞液的溶质势，进行农作物品种抗旱性鉴定。④测定物质进入原生质体的速度和难易程度。

9、植物细胞的水势W w= W s+ W p+ W m

W s——溶质势:它取决于细胞内溶质颗粒（分子或离子）总和。植物叶W s为-1〜-2 MPa，旱生植物叶片W s达-10MPa °W s还存在着日变化和季节变化。

W p —压力势。由于细胞膨压的存在而提高的水势。一般为正值（W p>0）。草

本（温暖天气）下午为+0.3〜+0.5MPa，晚上为+1.5MPa。特殊情况下，压力势会等于零

或负值。如初始质壁分离时，压力势为零；剧烈蒸腾时，细胞的压力势会呈负值。

W m —衬质势。细胞内胶体物质（如蛋白质、淀粉、细胞壁物质等）对水分吸附而引起水势降低的值。为负值。干燥种子的W m可达-100MPa ;未形成液泡的细胞具有明显的衬质势，已形成液泡的细胞（-0.01MPa 左右），可以略而不计。一般植物细胞水势:W w= W s+W p

10、等渗溶液：溶液的W s等于细胞或细胞器的W w。

11、Imbibition （吸胀作用）是亲水胶体吸水膨胀的现象。

只与成分有关：蛋白质> 淀粉>纤维素> > 脂类。豆科植物种子吸胀现象非常显著。未形成液泡的植物细胞，如风干种子、分生细胞主要靠吸胀作用。

11、代谢性吸水：利用细胞呼吸释放出的能量，使水分通过质膜而进入细胞的过

程。

12、主动吸水：根系本身生理活动而引起植物吸收水分的现象。

13、伤流：汁液从伤口（残茎）的切口溢出的现象，流出的汁液叫伤流液。

14、根压:由于根系的生理活动使液流从根部沿木质部导管上升的压力。一般为

0.1-0.2MPa 。它大小和成分代表根生理活动和强弱。

15、Guttation （吐水）：土壤水分充足、大气温度和湿度较高的环境中或清晨，

未受伤叶尖或叶缘向外溢出液滴的现象。荷叶、草莓及禾本科吐水较多。可利用吐水作为选择壮苗的一种生理指标。

16、Apoplast （质外体）是指原生质以外的包括细胞壁、细胞间隙和木质部的导管

等无生活物质互相连结成的一个连续的整体。水分子移动阻力小，移动速度快。17、Symplast （共质体）是指活细胞内的原生质体通过胞间连丝及质膜本身互相连结成的一个连续的整体。水分在其间依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一个细胞。

18、被动吸水是指由于地上部的的蒸腾作用而引起根部吸水。

动力是蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使水分沿着导管上升的力。其大小与根系活力无关。通常植物以被动吸水为主。植物在蒸腾作用强烈时植株只有被动吸水，而植株在春季叶片尚未展开以及当植物蒸腾受抑制时，主动吸水才占主导地位。

19、Soil available water （土壤有效水或土壤可利用水）是指能被植物直接吸收利用，其含水量高于萎蔫系数（wilting coefficient）以上的水。

20、萎蔫系数是指当植物发生永久萎蔫时，土壤中尚存的水分含量（以占土壤干

重的百分率计）。

萎蔫（wilting）：植物体内水分不足时，叶片和茎的幼嫩部分下垂的现象。

21、Temporary wilting （暂时萎蔫）：当蒸腾作用大于根系吸水及转运水分的速度时，植物会产生萎蔫现象称暂时萎蔫。当蒸腾速率降低时，能消除萎蔫状态。如晚间、遮阴等。

Permanent wilting （永久萎蔫）：土壤中缺少有效水，根系吸不到水而造成

的萎蔫叫做永久萎蔫。降低蒸腾，不能消除萎蔫状态。立即灌水可消除萎蔫状态。

22 、Transpiration （蒸腾作用）是指植物地上部分以气体状态的水向外界散失水分的过程。

意义：（1）蒸腾作用可以降低叶片的温度; （2）蒸腾作用是植物对水分的吸收和

运输的一个主要动力。（3）促进植物对矿质和其它溶质在体内传导与分布

23、小孔扩散的小孔定律水蒸汽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。在边缘处，扩散分子相互碰撞机会少，因此扩散速率就比在扩散面的中间部分要快。

24、Stomatai complex （气孔复合体）：保卫细胞与邻近细胞或副卫细胞共同组成。