植物生理学

一、根系吸水动力
（一）根压（root pressure）： • 根压：植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力（主
动吸水）。 • 证据：伤流、吐水 • 伤流（bleeding）：从受伤或折断的植物组织溢出液体的
现象。 • 伤流液（bleeding sap）成分： • 吐水（guttation）：从未受伤的叶片的尖端或边缘的水孔
• 6.膨压：细胞吸水膨胀而对细胞壁产生的压力。 • 7.渗透势：又叫溶质势，由于溶质颗粒的存在而使水势
降低的部分（水的自由能降低），一般为负值。
（五）细胞间的水分移动
• 水势差异决定水流方向和速度
渗透势=-1.4Mpa 渗透势=-1.2Mpa 压力势=+0.8Mpa 压力势=+0.4Mpa
水势=-0.6Mpa 水势=-0.8Mpa
植物生理学
绪
论
一、植物生理学的定义和任务
1.定义：
• 植物生理学（plant physiology）：是研究植物尤其是高等 绿色植物生命活动规律的科学。
• 植物的生命活动：在水分代谢、矿质营养、光合作用和呼 吸作用等基本代谢基础上，表现出种子萌发、生长、开花、 结果等生长发育过程。
2.植物生理学的任务：研究和了解植物在各种环境条件下， 进行生命活动的规律和机理，从而将这些成果应用于一切 利用植物生产的事业中。
（四）近年来植物生理学发展的特点 1.研究层次越来越广 2.学科之间相互渗透 3.理论联系实际 4.研究手段现代化
三、植物生理学发展展望
• 研究重点：能量转变 • 研究焦点：膜的结构和功能 • 我国植生研究的主要任务： • 1.深入基础理论研究（有所为，有所不为） • 2.大力开展应用基础研究和应用研究
二、植物体内的水分存在状态
• 1.水分存在状态： • 束缚水（bound water） • 自由水（free water） • 2.形成不同水分存在状态的原因：（图1） • 3.两种水分存在状态与植物代谢的关系： • 4.原生质的两种存在状态 • 溶胶（sol）： • 凝胶（gel）： • 5.粘性（viscosity）
(四)植物细胞的水势
• 1.典型植物细胞的水势：水势=衬质势+压力势+渗透势 • 2.形成液泡前植物细胞的水势：水势=衬质势 • 3.细胞吸水饱和时水势为0。 • 4.衬质势：细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚
而引起的水势降低值（实质是增加吸水力），为负值。
• 5.压力势：由于细胞壁压力的存在而增加的水势（它阻 止吸水），一般为正值，但质壁分离时为0，剧烈蒸腾 时为负。
二、植物生理学的产生和发展
（一）我国古代关于植物生理学方面的论述 1.水分代谢 2.矿质营养 3.光合作用 4.呼吸储藏 5.植物生长物质 6.生长发育
（二）植物生理学的产生与发展 1.研究开始时期（16-17世纪） 2.奠基与成长时期（18-19世纪） 3.飞跃发展时期（20世纪） （三）我国植物生理发展情况 • 起步晚，发展慢。 • 我国植物生理学起业人：钱崇澍（shu ） • 我国植物生理学奠基人：李继侗、罗宗洛、汤佩松 • 现在一些有影响的研究人员：
三、水分在植物生命活动中的作用
• 1.水分是构成原生质的主要成分 • 2.水分是代谢作用中的反应底物 • 3.水分是植物对物质吸收和运输的溶剂 • 4.水分能保持植株的固有姿态 • 5.水具有特殊的理化性质
• （1）高比热利于体温稳定 • （2）高气化热避免高温伤害 • （3）具极性原生质交体稳定 • （4）表面张力大利于吸附和运输 • （5）透光性好利于光合。
第二篇植物的物质生产和光能利用
• 代谢（metabolism）：维持生命各种活动过程中的化学变 化总称。
• 同化作用（assimilation）：植物从环境中吸收简单无机物， 经过各种化学变化形成各种复杂的有机物，综合成为自身 的一部分，同时把太阳能转变为化学能储存于有机物中的 过程。
• 异化作用（catabolism）：植物将体内复杂的有机物分解 为简单的无机物，并将储存于其中的能量释放，供生命活 动的过程。
• 植物代谢的特点：能把环境中简单的无机物直接合成复杂 的有机物。
第一章植物的水分代谢
概述
第一节植物对水分的需要
一、植物的含水量规律
• 1.不同植物含水量不同； • 2.同种植物生长环境不同，含水量也不同； • 3.同株植物不同器官和组织含水量也不相同； • 4.同一器官在不同生长期含水量不一样。
三、细胞的代谢性吸水
• 代谢性吸水（metabolic absorption of water）： 利用细胞呼吸释放的能量，使水分经质膜 而进入细胞的过程。
证据：呼吸与吸水正相关
第三节植物根系对水分的吸收
• 1.植物的吸水器官：根系 • 2.根系的吸水部位：根尖 • 3.根尖的吸水区域：根毛区（图） • 4.根毛区为吸水的主要区域原因何在？ （1）根毛多，吸收面积大； （2）细胞壁由果胶物质组成，亲水性强； （3）疏导组织发达。 • 5.其他区域： 细胞质浓厚，疏导组织不发达，对水阻力大。
第二节植物细胞对水分的吸收
一、细胞的渗透性吸水
• 植物的吸水方式 （一）自由能和水势 • 自由能 • 化学势 • 水势
（二）渗透作用
• 渗透作用（owk.baidu.commosis）：
• 渗透系统：
（三）植物细胞是一个渗透系统
• 1.概念： • 质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质
体与细胞壁分离的现象。 • 质壁分离复原：把发生质壁分离的植物细胞放
入清水或水势较高的溶液中，液泡变大，整个 原生质体慢慢恢复原来状态的过程。
•2.发生质壁分离的条件： （1）外界环境水势低于细胞水势； （2）原生质层具有选择性； （3）细胞壁与细胞质的收缩能力不同。 •3.质壁分离说明以下问题： （1）原生质层具有半透膜的性质； （2）判断细胞的死活； （3）能测定细胞的渗透势。
X
Y
• 水势梯度：当多个细胞连在一起时，如果一端细胞的 水势高，另一端的水势低，顺次下降就形成一个水势
梯度。水分从水势高的地方流向水势低的地方。植物
器官水分流动就遵循这一规律。
二、细胞的吸涨作用
• 吸涨作用（imbibition）：亲水胶体吸水膨 胀的现象。
• 大分子物质的亲水性强弱： 蛋白质>淀粉>纤维素