《植物水分代谢1》课件

原生质胶体特性及其在生命活动中的重要作 用及实例。
①胶体颗粒可形成双电层，水化作用，稳定胶体系统； ②分散度高，内界面大，活性强，利于生化反应进行； ③存在可逆溶胶与凝胶两种状态，利于适应环境变化； ④实例：种子萌发时大量吸水，使凝胶态的贮存物水 解而提高生命活性，此时的原生质胶体呈溶胶态，酶 被激活或诱导，物质运输增强，萌发。
(二)水的生态作用
所谓生态作用就是通过水分子的特 殊理化性质，给植物生命活动创建 一 个有益的环境条件。
1. 2. 3. 水对植物生存环境的调节
三、
自由水(free water)
不被胶体颗粒或渗透物质所吸引或吸引 力很小，可以自由移动的水分，
当温度升高时可以挥发，温度降低到冰 点以下可结冰，起溶剂作用。
70%~90%。但含水量不是恒定的，可因植物的种的差 异。生命力旺盛 ，代谢活动强， 其含水量亦高。 植物种类： 水生>陆生；草本>木本；阴生>阳生 器官或组织：根尖、幼叶60~90%；树干 40~50%；
休眼芽40%；休眼种子10%~14%； 环境条件： 阴湿环境>向阳、干燥处
沙生植物沙冬青
渐危种。常绿灌木，高1至2米。分布于内蒙古、宁夏和甘肃等 地海拔1000至1200米低山地带。为常绿超旱生植物。喜沙砾质
自由能的绝对值无法测定，只知道在变化前
后两个不同系统的由能变化(自由能差)ΔG。 ΔG=Ｇ２－Ｇ１
若ΔG<0，说明系统变化过程中自由能减少，
若ΔG>0，说明自由能增加，系统不可自动进行，
若ΔG=0，说明自由能不增不减，表示系统处于 动态平衡。 可见，自由能的变化 是判断系统能否自动
2.
化学势(chemical potential) 用来衡量物质反应或转移所用的能量。
土壤，种子吸水力强，发芽迅速。花开4、5月，7月果熟。
植物体的含水量计算
新鲜植物
称重 105 0C 杀死 80 0C 烘干
称重
（鲜重）
（干重）
（1）以鲜重为基数含水量(%)= Wf – Wd 100 Wf
（2）以干重为基数含水量(%)=
Wf – Wd Wd
100
（3）以水饱和重、鲜重、干重为基数：相对含水量 （Relative Water Content, RWC）
内膜系统:
质膜以内、功能上连续统一的膜结构统 称为内膜系统，不包括叶绿体和线粒体 的膜
质膜的生理功能：
参与物质运输、细胞信号转导、细胞识别。（注： 生物膜或叫细胞膜，是指构成细胞的所有膜的总 称，可粗分为质膜和内膜系统。主要成分是蛋白 质、脂类和少量糖。其中脂类主要是磷脂，其次 为胆固醇和其它脂类。膜上的蛋白可分外围蛋白 或外在蛋白，及整体蛋白也中内在蛋白）
重要的不在于水中所含自由能的绝对数 量本身，而在不同部分自由能的相对水平。
水势(Water potential)(差)
就是每偏摩尔体积水的化学势(差)。即水液的化学势 (μＷ) 与同温同压同一系统中纯水的化学势(μ°Ｗ)之差 (ΔμＷ) 除以水的偏摩尔体积(VＷ)所得的商。
植物的生命活动是以细胞为基础的. 植物对水分的吸收最终决定于细胞
的水分关系。
细胞吸水有三种方式：
① 吸胀吸水——
未形成液泡的细胞靠吸胀作用吸水；
② 渗透性吸水——
具中心液泡的成熟细胞以渗透性吸水为主
③ 代谢性吸水——
直接消耗能量， 使水分子经过原生质膜进入细胞的过程
以渗透性吸水最为重要。
一、
水分进出细胞和在细胞间运动也必 然伴随着能量的变化，受能量转化规律 的制约。
束缚水(bound water) 被植物细胞的胶体颗粒或渗透物质所吸引
， 且紧紧被束缚不能自由移动的水分 ，当温 度升高时不能挥发，温度降低到冰点以下也 不结，不能起溶剂作用。
自由水/束缚水比值
较高时，植物代谢活跃，生长较快； 反之，代谢活性低、生长缓慢，但抗逆
性较强。
第二节 植物细胞对水分的吸收
第2章 植物的水分代谢
地球上最早的生命是在水中产生的。植物也不例外， 起初在水中发生，而后逐渐进化，有的仍保持水生状态， 大部分进化为陆生植物。因此水是植物发育的先天条件， 即使陆生植物其一切正常的生命活动都必须在一定的水分 状况下才能进行。否则植物的生命活动就会受阻，甚至死 亡。其它一切生物也一样。因此没有水就没有生命。在农 林业生产上，水是决定收成有无的重要因素之一。“有收 无收在于水。”
测定方法：
•
Wf－Wd
Biblioteka Baidu
RWC（%）= ———— ×100
Wt－Wd
Wf：鲜重；
Wt：组织水饱和重；
Wd：干重。
• 意义：是反映植物水分状况，研究植物水分
关系及农产品质量的重要指标。
二、
(一)水对植物的生理作用
1. 2. 水直接参与植物体内重要的代谢过程 3. 4. 5. 细胞的分裂和延伸生长都需要足够的水
三、植物体内水分的散失
•
四、植物体内水分的运输
•
五、植物的水分平衡与合理灌溉
主要了解: 植物对水分吸收、运输及蒸腾基本原理 认识维持植物水分平衡的重要性 合理灌溉理论基础 重点和难点 植物细胞的水分关系 植物水分吸收和散失的调控机理
第一节 水在植物生命活动中的重要性
一、 植物的含水量 植物体都含有水，其含水量一般约占组织鲜重
植物的一生中，一方面不断地从环 境中吸收水分，以满足生命活动的需要， 另一方面又不可将大量水分丢失到环境 中，由此就形成了植物的水分代谢：
植物对水分的吸收、运输和散失过程 称为水分代谢（Water metabolism）。
本章的主要内容：
•
一、水分在植物生命活动中的重要性
•
二、植物对水分的吸收
•
如何衡量植物不同细胞和细胞不同 邻位及环境中水分的能量的变化呢?
一个具有普遍意义的判断标准是自 由能的变化， 常以ΔG代表。
1.自由能
，系统中物质的总 能量可分为:
束缚能(bound energy) 是不能用 于做有用功的能量;
自由能(free energy ) 是在恒温、 恒压下用于做有用功的能量。
化学势 1偏摩尔的该物质所具有的自由能 ， 用μ表示 . 即在一个多组分的混合体系内，组 分 j 的化学势， 是指在等温、等压,保持其它 各组分浓度不变时，加入1 mol j 物 质所引 起体系自由能的增加量。
3.水势
水分移动(和任何物质移动)的能量基础 或基本动力，就是不同部位的 水 的 自 由 能 差 ， 它造成水分移动的趋势。