能量和物质交换

促使大量水分长距离向上运 输的动力是什么呢？
➢至少有3种作用力：根部的压力（根 压）、木质部的毛细管作用力和叶片 的蒸腾拉力。其中，叶片的蒸腾拉力 对水分向上运输的作用最大。
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• 糖源：产生可溶性糖的部位。 • 糖壑：接受或贮存糖的部位。 • 韧皮组织的每一个管道都有一个源
端和壑端，但二者会因为季节或发 育时期而改变。
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压力流模型
• 糖源中，糖被主动转运到筛管中，糖浓 度增高，水分因渗透作用进入筛管，水 压增高；壑端，糖和水从筛管中运走， 水因渗透作用流出，壑端糖浓度降低， 水压降低；源端水压的升高和壑端水压 的降低使得水从源流向壑，糖是溶于水 的，随水流动到壑。水又可经木质部回 到源中。
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植物的气体交换
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• 高等动、植物呼吸系统必备条件： • ⑴有足够的保持湿润的气体交换面； • ⑵有气体出入的管道； • ⑶与血液循环系统联系（高等动物）。
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植物的营养和物质运输
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• 植物从空气中吸收二氧化碳，在叶绿体 中光合，产生糖类，占植物体干重的 95%，即，植物主要由碳氢氧组成，碳 来自空气中的二氧化碳，称为空气营养。
• 氢和氧来自水，是植物的根从土壤中吸 收的，许多无机盐类也是从土壤中吸收 的，称为土壤营养。
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• 植物营养元素供给的缺乏可导致植 物产生一系列的症状，生长发育不 良甚至引起植物的死亡。
• 矿质元素通过植物根部细胞主动跨 膜运输进入植物体。
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根与土壤微生物的共生 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
• 1、根瘤：根 瘤细菌侵入植 物根部细胞而 形成的瘤状共 生结构。
3〉内外生菌根：表面和生活细胞内均有真菌 的菌丝。如柳属、苹果等
菌根
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内生菌根
内外生菌根
外生菌根 外生菌根
异养植物
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Βιβλιοθήκη Baidu
有机同 化物的转 运
压力流动 假说
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植物的矿物营养吸收
➢ 17种元素是绝大多数植物生长和发育所 必需的元素。
➢ 9种大量元素： 碳氢氧氮磷硫（有机化合物主要成分） 钙钾镁
➢ 8种微量元素：铁氯铜锰锌钼硼镍，主要 是辅酶或辅因子，可以重复利用，需要 量小。
植物的气体交换
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• ㈠叶和气孔 • 叶是陆生植物气体交换的主要场所： • ⑴叶的上、下表皮有气孔，是气体出入的孔道； • ⑵气孔和叶肉细胞间隙组成通气系统； • ⑶蒸腾作用使叶肉细胞保持湿润表面
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㈡茎和根的气体交换
• 茎：幼茎—气孔、老茎—皮孔；细胞间隙 • 根：幼根—根毛、幼根表皮；老根—细胞间
➢保卫细胞仅两端相连，气孔内侧的细胞壁较厚， 外侧的壁较薄。
➢当保卫细胞吸水膨胀时，气孔便张开；相反失水 时，气孔关闭。
➢保卫细胞的吸水与失水和钾离子通过主动运输进 出保卫细胞有关。
➢光照强度和环境水分的多少等是控制钾离子主动 运输的重要因素。
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有机同化物的转运 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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根瘤的形成过程
菌根的类型
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1〉外生菌根：菌丝在根的表面，形成菌根鞘， 少数侵入细胞间隙中，但不侵入细胞中。许多 木本植物如松、水杉、山毛榉有外生菌根
2〉内生菌根：菌丝进入细胞腔内，盘旋扭结。 促进根内的物质运输、加强根的吸收机能，如 兰科、桑属、银杏
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• 根毛吸收水分和无机盐。 • 水分和无机盐进入木质部的途径： • 胞外途径 • 胞内途径
水分和溶质至少有一次经过质膜，质膜 对水分的透过没有选择性，但对溶质有 选择性。 因此，根细胞可以控制养分的吸收。
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水分的吸收与运输
植物根系从土壤中吸收的水分首先通过 根部的皮层进入到中柱的木质部，然后 通过根与茎相互连通的木质部中的导管 与管胞，向上输送，经过叶柄到达叶片。 水分进入叶肉细胞后在细胞表面蒸发， 通过叶片的气孔逸出。
水分的吸收与运输 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
➢ 放射性14C同位素标记研究发现：光合作用 的产物（糖）全部都通过韧皮部的筛管进行 运输。
➢ 环割实验：初期植物上部仍然能健康生长， 而下部首先死亡，继而整个植物都死亡了。
➢ 同化物运输一般遵循“同侧运输，就近供应” 原则。
➢ 1926年，德国Munch提出“压力流动假说”
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• 渗透压力使土壤中的水分流入根部，水 在根中向木质部的渗透性扩散产生的静 水压力就是根压。
• 在植物木质部的导管和管胞中，毛细管 作用力和水的内聚力促进了水的向上运 输。
• 蒸腾作用产生使水向上运动的巨大拉力
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气孔结构和开关机理
➢每一个气孔都由两个形态特殊可改变形状的保卫 细胞包围。
隙
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植物的调控
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植物的生长发育及调控
➢ 植物的生长主要靠细胞数目增多、细胞体积的 增大和伸长来完成。