第二章 植物的水分生理

细胞吸水的方式： 二、 细胞吸水的方式：
渗透吸水： 1. 渗透吸水 ： 含有液泡的细胞吸水 的主要方式。 的主要方式。 渗透作用：水分子（其他溶剂分子） 渗透作用：水分子（其他溶剂分子） 通过半透膜扩散的现象。 通过半透膜扩散的现象。
半透膜
渗透装置的条件
1、具有半透膜 2、半透膜两侧具有浓度差
一个成熟的植物细胞就是一个完整的渗透装置
3、植物细胞水势的组分： 植物细胞水势的组分： ψw=ψs +ψp+ ψm+ ψg 1)溶质势：由于溶质颗粒的存在而引起体 溶质势： 溶质势 系水势降低的数值, 又称渗透势。 系水势降低的数值 , 又称渗透势 。 用 ψs 表示。 表示。 P(渗透压)=渗透压)= ψs=-P(渗透压)=-iCRT
° ψW = µW − µW =
∆µ V
W
w
VW
一、植物细胞的水势 水势的大小和单位： 2.水势的大小和单位： 规定：纯水的水势(ψ 最大ψ 规定：纯水的水势(ψw0)最大ψw0=0，植物 细胞的水势都为负值。 细胞的水势都为负值。 水势的单位：兆帕（MPa）、帕（Pa）、 水势的单位：兆帕（MPa） Pa） (bar)、大气压(atm) (atm)。 巴(bar)、大气压(atm)。
III（初始质壁分离） I IV
II
相邻细胞水分移动的规律： 4、相邻细胞水分移动的规律： 细胞间的水分移动： 细胞间的水分移动：
植物细胞水势组成的几种情况（总结） 植物细胞水势组成的几种情况（总结）
• 1. 典型的植物细胞，ψW＝ψS＋ψP ＋ ψm ＋ ψg 典型的植物细胞， • 2.具有液泡的成熟植物细胞，ψm较小，可忽 具有液泡的成熟植物细胞， 较小， 具有液泡的成熟植物细胞 略不计， 略不计，ψW＝ψS＋ψP • 3.干种子， ψm =-100MPa, ψW = ψm 干种子， 干种子 • 4.没有液泡的细胞（分生细胞）， ψP =0， 没有液泡的细胞（ 没有液泡的细胞 分生细胞）， ， ψS=0， ψW = ψm ，
一、植物细胞的水势
水势指每偏摩尔体积水的化学势（ 1.概念 水势指每偏摩尔体积水的化学势（差）。即 水溶液的化学势（ 水溶液的化学势（ μw ）与同温同压同一系统中纯 水 的 化 学 势 （ μw0 ） 之 差 除 以 水 的 偏 摩 尔 体 积 所得的商， 表示。 （ Vw ）所得的商，用ψw表示。
3、植物细胞水势的组分： 、植物细胞水势的组分：
衬质势： 3)衬质势：由于衬质的存在引起体系水势降低 的数值。 表示。 的数值。用ψm 表示。 衬质：表面能够吸附水分的物质（纤维素、 衬质：表面能够吸附水分的物质（纤维素、蛋 白质颗粒、土粒等） 白质颗粒、土粒等）。 干种子萌发吸水的主要动力。 干种子萌发吸水的主要动力。 重力势:ψg，一般忽略不计。 4)重力势:ψg，一般忽略不计。
三、水在植物体内的状态： 水在植物体内的状态：
自由水 /
束缚水
自由水/束缚水比值高时，代谢旺盛，但抗逆性较弱。 自由水 束缚水比值高时，代谢旺盛，但抗逆性较弱。 束缚水比值高时 自由水/束缚水比值低时，代谢缓慢，但抗逆性较强。 自由水 束缚水比值低时，代谢缓慢，但抗逆性较强。 束缚水比值低时
第二节 植物细胞对水分的吸收
举 例
• 计算300K时0.1mol/L蔗糖溶液的渗透势. 计算300K 0.1mol/L蔗糖溶液的渗透势 300K时
ψS = -iCRT=-1*0.1*0.0083*300=-0.249Mpa
3、植物细胞水势的组分： 植物细胞水势的组分：
压力势： 2)压力势：是指由于细胞壁压力的存在而引 起的细胞水势增加的数值， 表示。 起的细胞水势增加的数值，用ψp表示。 原生质吸水膨胀，对细胞壁产生压力， 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， 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。 就是细胞的压力势。 细胞压力势一般为正值 细胞压力势一般为正值。
植物体内水势的变化 细胞间的水分移动： 细胞间的水分移动：
• 在同一植株中，地上 在同一植株中， 器官的水势比根系的 水势（ 水势（ 低 ） 。 • 对植物的同一叶片而 言，距主脉越远的部 位其水势也（ ）。 位其水势也（ 越低
第二节 植物细胞对水分的吸收
细胞吸水的方式： 二、 细胞吸水的方式： 渗透吸水 方式 吸胀吸水 代谢吸水
第一章 植物的来自百度文库分代谢
没有水就没有生命
“有收无收在于水” 有收无收在于水”
叶片（蒸腾作用） 叶片（蒸腾作用）
茎中运输
根系吸收
水 分 的 吸 收 运 输 利 用 散 失
植物的水分代谢
水 分 的 分 的 分 的 水 水
第一节 水分在植物生命活动中的重要性 一、植物的含水量 1、不同植物 2、同一植物生 长在不同环境中, 长在不同环境中, 含水量有差异。 含水量有差异。 3、不同发育时 期、不同器官和 组织中， 组织中，含水量 不同。 不同。
质壁分离： 质壁分离：原生质层和细胞壁分离的现象。
当外界溶液浓度小于细胞液浓度时（ 当外界溶液浓度小于细胞液浓度时（低渗溶 ），细胞发生质壁分离复原 细胞发生质壁分离复原。 液），细胞发生质壁分离复原。
细胞壁 （全透性） 原 细胞膜 生 液泡膜
质 层
细胞质 液泡 细胞核
原生质层具有选择透过性，近似于半透膜 原生质层具有选择透过性，
当外界溶液浓度大于细胞液浓度时(高渗溶 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时 高渗溶 ），细胞发生质壁分离 细胞发生质壁分离。 液），细胞发生质壁分离。
细胞壁 细胞膜 液泡膜 细胞质 液泡 细胞间隙 原生质层
二、水对植物的生理生态作用
1.水分的生理作用 1.水分的生理作用
1）水是植物细胞原生质的重要组分 2）水是植物体内代谢过程的反应物质 3）水是植物各种生化反应和物质运输的介质 4）水使植物保持挺立的姿态 5）细胞的分裂和延伸生长都需要足够的水
2、水对植物的生态作用： 、水对植物的生态作用：
1)水是植物体温调节剂 水是植物体温调节剂 2) 水对可见光的通透性 3) 水对植物生存环境的调节