植物生理学2
江苏省高中生物竞赛课件-植物生理学2
• 红降现象：当用长于685nm(远红光)的单 色光照射小球藻时，虽然仍被叶绿素大 量吸收，但光合效率明显下降的现象
• 双光增益效应（爱默生效应）：在用远 红光照射小球藻的同时，如补充以红光 (650nm)，则光合效率比用两种波长的光 分别照射时的总和要大
➢光系统
由双光增益效应试验发现,在类囊体膜上有两 个在空间上分离的光系统由一系列电子传递体 串联在一起,以接力的方式完成光的捕获和能 量传递。其中
非环式光反应及其产物
•分解2H2O，释放1O2，传递 4e-，使膜内腔增加8H+，经 ATP酶流出后可偶联约3ATP 的形成，同时有 2NADPH+H+的生成
暗反应（卡尔文循环）与葡萄糖的形成
12NADPH+12H++18ATP+6CO2
C6H12O6+12NADP++18ADP+18Pi
➢ 叶绿体基质中 不断消耗ATP和 NADPH，固定 CO2形成葡萄糖 RuBP 的循环反应， Calvin循环
nm nm
第二单线态，~252KJ
热
第一单线态，~168KJ
热
670
荧
吸
光
收
三线态，~126KJ
磷 光
光合作用的两个阶段
光反应：由光合色素将光能转变成化学能并形成 ATP和NADPH，放出O2的过程。 该反应在叶绿体基粒类囊体膜上进行。
暗反应：是利用ATP和NADPH的化学能使CO2还 原成糖或其它有机物的一系列酶促过程。 该反应在叶绿体基质中进行。
• 荧光现象：叶绿素溶液在透射光下呈绿色，在反 射光下呈红色的现象
• 磷光：某些物质受摩擦、振动、光、热或电波的 作用后，所发出的光
植物生理学 第二章
（2）钙泵 又叫Ca+-ATP酶,它催化质膜内侧的 ATP水解，释放出能量，驱动细胞内的 钙离子泵出细胞。
细胞外侧 H+泵将H+泵出 A
K+（或其它阳离子） 经通道蛋白进入 B
C
阴离子与H+ 同向运输进入 细胞内侧
图2-5 质子泵作用机理
A 初级主动运输 ； B, C 次级主动运输
返回
A 外侧
第四节
矿质元素的运输
一、矿质运输形式、途径、速度 1、形式： N：NO3-、NH4+、尿素、氨基酸、酰胺 P：正磷酸、有机磷化合物 S：SO42- 、 蛋氨酸、谷胱甘肽 2、途径：导管（42K 示踪试验） 3、速度：30-100cm/h
木质部 蜡纸 树皮
42K
图2-13 放射性42K向上运输试验
五、植物的缺素症及诊断
◆N 吸收的主要形式 是 NH4+，NO3- 等: ◇ 构成蛋白质的主要 成分(16-18%)； 缺N ◇ 核酸、辅酶、磷脂、 叶绿素、细胞色素、植 物激素(CTK)、维生素 等的成分。 故称为 “生命元素” 缺N：矮小、叶小色黄或发红、分枝少、花少、 籽粒不饱满。
生理功能：
缺磷病症：
① 植株瘦小。分枝、分蘖很少，幼芽幼 叶生长停滞，花果脱落，成熟延迟。 ② 叶呈暗绿色或紫红色（花青素）。 ③ 老叶先表现病症（磷是可移动元素）。
◆ K
以离子状态存在 生理作用（1） 体内60 多种酶的活化剂；（2）促 进蛋白质、糖的合成及糖的 运输；（3）增加原生质的 水合程度，提高细胞的保水 能力和抗 旱能力；（4）影 响着细胞的膨压和溶质势， 参与细胞吸水、气孔运动等。 缺K：叶缺绿、生长缓 慢、易倒伏。
三、影响根系吸收矿质营养的因素
植物生理学2_植物的水分生理
(2)薄膜型抗蒸腾剂 能在叶面形成薄层，阻碍水分散失，如硅酮、胶 乳、聚乙烯蜡、丁二烯丙烯酸等。
(3)反射型抗蒸腾剂 增加叶面对光的反射，降低叶温，减少蒸腾量， 如高岭土。
Ψw =Ψs + Ψp + Ψm + Ψg
Ψs为渗透势， Ψp为压力势， Ψm为衬质势， Ψg为重力势
2、压力势：由于压力的存在而使体系水势 改变的数值，用ψp表示。
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，这就
是细胞的压力势。
一般情况下，压力势为正值
渗透势(Ψπ) 一般叶组织 旱生植物叶片 -1.0～ -2.0 MPa -10.0 MPa
Ψs = - 1.4 Mpa
Ψs = - 1.2 Mpa
Ψp = + 0.8 Mpa
Ψw = - 0.6 Mpa X
Ψp = + 0.4 Mpa
Ψw = - 0.8 Mpa Y
两个相邻的细胞之间的水分移动方向是由二者的水势差 决定；多个细胞相连时，水分从水势高的一端流向水势低 的一端。
第三节根系吸水和水分向上运输
（三）影响气孔运动的因素
1、光照：光照—张开 黑暗—关闭
景天科植物例外
2、温度：上升—气孔开度增大
10℃以下小，30℃最大，35℃以上变小
3、CO2
：低浓度—促进张开
高浓度—迅速关闭 4、水分：水分胁迫—气孔开度减小或关闭 5、植物激素（CTK、ABA)
小结
水势是指每偏摩尔体积水的化学势差。植物细胞的水
Free Water
植物生理学名词解释 (2)
第一章植物的水分生理名词解释水势water potential：水溶液的化学势与纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商。
渗透势osmotic potential：由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能因而其水势低于纯水的水势。
压力势pressure potential：细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种作用，与此同时引起富有弹性的细胞壁产生一种原生质体膨胀的反作用力。
质外体apoplast：由细胞壁及细胞间隙等空间组成的体系。
共质体symplast：由穿过细胞壁的胞间连丝把细胞相连，构成一个相互联系的原生质的整体。
渗透作用osmosis：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
根压root pressure：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力。
蒸腾作用transpiration：指水分以气体状态通过植物体外表从体内散失到体外的现象。
蒸腾速率transpiration rate：植物在一定时间内单位面积蒸腾的水量。
蒸腾比率transpiration ratio〔TR〕：蒸腾作用丧失水分与光合作用同化CO2物质的量比值。
水分利用率water use efficiency〔WUE〕：TR的倒数。
内聚力学说cohesion theory：以水分具有较大的内聚力是以抵抗张力，保证由叶至根水柱不断来解释水分上升的学说。
水分临界期critical period of water：植物在生命周期中，对水最敏感、最易受伤害的时期。
简答1、从植物生理学角度分析“有收无收在于水〞。
①水是细胞质主要成分②代谢作用过程的反响物质③植物对物质吸收和运输的溶剂④保持植物固有形态第二章植物的矿质营养名词解释矿质营养mineral nutrition：植物对矿物质的吸收、转运和同化。
大量元素macroelement：植物对某些元素需要量相对较大〔大于10mmol/kg干重〕，C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg微量元素microelement：植物需要量极微〔小于10mmol/kg干重〕，稍多即发生毒害，Cl、Fe、B、Mn、Zn、Cu、Ni、Mo溶液培养solution culture：在含有全部或局部营养元素的溶液中栽培植物。
植物生理学第2章
间接影响: 影响养分的溶解和沉淀
N
P K Ca Mg S Fe Mn B Cu Zn Mo
pH
图2-9 pH对植物养分可用性的影响
缺K
缺钾病症：
①抗性下降。植株茎杆柔弱，易倒伏。 ②叶色变黄，叶缘焦枯。叶片失水，叶绿 素破坏；叶子会形成杯状（叶中部生长较 快）。 ③老叶先表现病症（钾是可移动元素）。
◆S：SO42含S氨基酸(Cys,Met)几乎是所的蛋白 质的构成成分; Cys-Cys系统能影响细胞中 的氧化还原过程；是CoA、硫胺素、生物素 的成分，与体内三大类有机物的代谢密切 相关。
缺钙病症：
①顶芽死亡，嫩叶初呈钩状，后从叶尖或叶缘向 内死亡。 ②嫩叶先表现病症。
◆Mg：叶绿素的成分；光合作用和呼吸作 用中一些酶的活化剂；蛋白质合成时氨基 酸的活化需要， 能使核糖体结合成稳定的 结构；DNA和RNA合成酶的活化剂；染色体 的组成成分，在细胞分裂中起作用。
缺镁病症：
①叶脉仍绿而叶脉之间变黄，有时呈红紫色。 ②有坏死褐斑。 ③老叶先表现病症。
高 细胞外侧
电化学 势梯度
低
简单扩散（被动运输） 细胞内侧
图2-2 离子通道运输离子模式图
2、载体运输
质膜上的载体蛋白属于内在蛋白，它 有选择的与膜一侧的分子或离子结合，形 成载体-物质复合物，通过载体蛋白构象的 变化，透过质膜，把分子或离子释放到质 膜的另一侧。 载体运输既可以顺着电化学梯度（被 动运输），也可以逆着电化学梯度进行 （主动运输）。
图2-7 胞饮过程
A、膜被消化，物质留在胞质内 B、透过液泡膜，物质进入液泡
第三节 根系对矿质元素的吸收
• 根系吸收矿质元素的特点 • 根系对矿质元素的吸收过程 • 影响根系吸收矿质营养的因素
植物生理学 2.水分代谢
原因：(F)
①根毛区有许多根毛，增大了吸收面积； ②根毛细胞壁的外部由果胶质组成，粘性强， 亲水性也强，有利于与土壤颗粒粘着和吸水；
③根毛区的输导组织发达，对水分移动的阻 力小。
二 根系吸水的途径
1、质外体途径 2、跨膜途径 3、共质体途径
三 根系吸水的动力
角质蒸腾 叶片蒸腾的方式 气孔蒸腾（主要方式）
（二）气孔蒸腾
一)气孔的形态结构及生理特点
1.气孔数目多、分布广 2.气孔的面积小，蒸腾速率高 3.保卫细胞体积小,膨压变化迅速 4.保卫细胞具有多种细胞器 5.保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微 纤丝结构 6.保卫细胞与周围细胞联系紧密
图2-6 气孔蒸腾的过程
（1）气孔的构造：(F)
由两个肾形的保卫细胞组成。
（2）保卫细胞的特点：外壁薄内壁厚；内有叶绿体；
有淀粉磷酸化酶。
（3）气孔运动：
（1）单位：巴（Pa）(帕)
1巴=0.987大气压=106达因/cm2
（10.2米水柱高）
（2）符号：Ψ （3）纯水的水势：0巴 （4）溶液的水势：为负值（小于0）（原因）
（水分的流动是由水势高处流向水势低处。）
小结：
纯水的水势定为零， 溶液的水势就成负值。 溶液越浓，水势 越低 。 水分移动需要能量。
土壤温度过高对根系吸水也不利。
原因：
①高温加速根的老化过程，吸收面积减少， 吸收速率也下降。
②温度过高使酶钝化，影响根系主动吸水。
４土壤溶液浓度
根系要从土壤中吸水，根部细胞的水势必须 低于 土壤溶液的 水势。
➢在一般情况下，土壤溶液浓度较低，水势较 高，根 系吸水；
➢盐碱土则相反
植物生理学2矿质营养第3-5节
练习题
1.根吸收矿质有哪些特点？
2.试述根系吸收矿质元素的过程 。
3.光照如何影响根系对矿质的吸收？
4.何为根外营养？它有何优越性？ 5.试述矿物质在植物体内运输的形式与途径， 可用什么方法证明？
6.硝酸盐还原的过程、部位、酶？
一、作物的需肥规律
（一）不同作物或同一作物的不同品种需肥不同
（二）不同作物需肥形态不同
（三）不同生育期需肥不同
需肥临界期：
植物对矿质养分缺乏最敏感的时期； 并不是需要肥料多，而是指对肥料缺少最敏感的时期， 植物的需肥临界期一般在生长初期。
（四）不同生育期，施肥作用不同 植物营养最大效率期（最高生产效率期） 施肥营养效果最好的时期，称为最高生产效率 期，又称植物营养最大效率期。 作物的营养最大效率期一般是生殖生长时期 。
二、合理施肥的指标
（一）土壤营养丰缺指标 （二）施肥的形态指标 包括植株的长相、长势、颜色 如叶色可反映氮的供应状况
（三）施肥的生理指标
1、组织中营养元素含量
营养临界浓度（ critical concentration ）： 获得最高产量的最低养分浓度。
2、测土配方施肥
图 组织营养元素浓度与产量关系的图解
三、施肥增产的原因
（一）施肥可增强光合性能 （1）扩大光合面积：叶面积--N
（2）提高光合能力：叶绿素—N,Mg
（3）延长光合时间：叶寿命
（二） 调节代谢，控制生长发育
（1）不同的元素可调节植物营养生长与生殖生长的关系。
（2）改善光合产物的分配和利用。
（三）施肥的生态效应
（1）施用石灰，草木灰，石膏等可改变土壤pH。
（ 2 ）以 32P 研 究大麦根尖对 P的积累与运 输，发现根毛 区运输最快。
植物生理学名词解释 (2)
名词解释水分临界期:就是指植物在生命周期中,对水分最敏感、最易受害得时期。
渗透势：亦称溶质势,就是由于溶质颗粒得纯在,降低了水得自由能,因而其水势低于纯水得水势,以负值表示。
质外体:由细胞壁及细胞间隙等空间(包含导管与管胞）组成得体系。
小孔律:气体分子通过小孔表面扩散得速率,不就是与小孔得面积成正比而就是与小孔得周长成正比。
蒸腾系数:又称需水量（waｔer requireｍｅnt）, 指植物合成1克干物质所蒸腾消耗得水分克数。
蒸腾系数就是一个无量纲数，值越大说明植物需水量越多,水分利用率越低。
田间持水量（field mｏiｓｔure capacity）：指在地下水较深与排水良好得土地上充分灌水或降水后，允许水分充分下渗,并防止其水分蒸发,经过一定时间,土壤剖面所能维持得较稳定得土壤水含量（土水势或土壤水吸力达到一定数值)，就是大多数植物可利用得土壤水上限。
衬质势:生长点分生区得细胞、风干种子细胞得中心液泡未形成,其水分组分即衬质势。
束缚水:)被细胞内胶体颗粒或大分子吸附或存在于大分子结构空间,不能自由移动,具有较低得蒸汽压,在远离0℃以下得温度下结冰,不起溶剂作用,并似乎对生理过程就是无效得水。
蒸腾速率:就是指植物在一定时间内单位叶面积蒸腾得水量。
一般用每小时每平方米叶面积蒸腾水量得克数表示(g·m－2·h-１)。
内聚力学说:解释水分沿导管向上运输得内聚力学说得主要内容。
ﻫ灰分元素:亦称矿质元素。
当干燥得植物体经过充分燃烧后,会留下一些呈灰白色得残渣,这就就是所谓得灰分。
矿质元素以氧化物得形式存在于灰分中，将灰分进行化学分析，就会发现其中含有磷、钾、钙、镁、铁、钴等多种元素,通常将这些元素称为灰分元素。
离子拮抗：若在单盐溶液中加入少量其它盐类(不同族金属盐类）,单盐毒害现象就会消除,这种离子间能够互相消除毒害得现象,称离子拮抗。
单盐毒害：由于溶液中只含有一种金属离子而对植物起毒害作用得现象称为单盐毒害。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第2章植物的水分代谢通过本章学习，主要了解:·植物对水分吸收、运输及蒸腾的基本原理，认识维持植物水分平衡的重要性，为合理灌溉提供理论基础。
·植物的水分代谢(Watermetabolism)·植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
一、基本内容·植物对水分的吸收、运输和散失过程。
二、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、植物的含水量水是植物的主要构成成分，其含水量一般约占组织鲜重的70%~90%。
它随植物种类、植物组织以及外界环境条件而变化。
生命力旺盛，代谢活动强烈，其含水量亦高。
二、水对植物的生理生态作用 （自学）(一)水对植物的生理作用1. 水是原生质的主要组分2. 水直接参与植物体内重要的代谢过程3. 水是许多生化反应的良好介质4. 水能使植物保持固有的姿态5. 细胞的分裂和延伸生长都需要足够的水(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. 水是植物体温调节器2. 水对可见光的通透性3. 水对植物生存环境的调节三、植物体内水分存在的状态束缚水(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冰。
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。
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、植物细胞的渗透吸水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。
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。
（一)自由能和水势1.自由能根据热力学原理，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。
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自由能变化(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，这种情况属自动变化或自发变化；若ΔG>0，说明自由能增加，系统不可自动进行，必须从外界获得能量才能进行；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进行反应的标准。
2.化学势化学势(chemical potential)用来衡量物质反应或转移所用的能量。
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、等压下，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。
重要的不在于水中所含自由能的绝对数量本身，而在不同部分的自由能的相对水平。
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。
水势ΨW可以用公式表示为：ΨW = μW －μ0W/VW = ΔμW / VWΨW代表水势，μW－μ0W为化学势差，VW为偏摩尔体积。
偏摩尔体积(Partial molar volume)：是指恒温恒压下，在多组分体系中加入1mol该物质所占据的体积。
在稀的水溶液中，水的偏摩尔体积与纯水的摩尔体积(18.00cm3·mol－1)相差不大，实际应用时往往用纯水的摩尔体积代替偏摩尔体积。
水势单位：帕( Pascle, Pa )兆帕( MPa, 1MPa = 10 6Pa )1 bar = 0.1 MPa = 0.987 atm,1 标准atm = 1.013×10 5 Pa= 1.013 bar(二)渗透现象半透膜：只允许水分子通过，而不能使任何溶质分子或离子透过的膜，如火棉胶、膀胱、羊皮纸等. 渗透系统：半透膜包闭的蔗糖或其它溶液置于另一溶液(或水)中构成的系统。
渗透作用(osmosis)：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
(三)植物细胞构成的渗透系统在一个成熟的细胞中，具有一个大液泡。
质壁分离(plasmolysis)：如果把具有液泡的细胞，置其水势低于细胞液的水势中，植物细胞因液泡失水，而使原生质体和细胞壁分离的现象。
质壁分离复原(deplasmolysis)：如果把发生了质壁分离的细胞，浸在水势较高溶液或蒸馏水中，外界的水分子便进入细胞，液泡变大，整个原生质体慢慢地恢复原状，这种现象叫质壁分离复原，或去质壁分离。
质壁分离现象是生活细胞的典型特征，可以根据质壁分离现象解决如下几个问题：(1) 确定细胞是否存活(2) 测定细胞的渗透势(3) 观察物质透过原生质层的难易程度(四)植物细胞的水势构成渗透势(osmotic potential)或溶质势(solute potential)：由于溶质的存在而使水势降低的值。
以ψs表示，按此式计算：ψs = - icRT （c 溶液的摩尔浓度，T 绝对温度，R 气体常数，i 等渗系数）压力势(pressure potential)(以ψp表示)：由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的值，其为正值。
衬质势(matrix potential)( ψm )：是细胞胶体物质亲水性和毛细管对水束缚(吸引)而引起的水势降低值。
对已形成中心大液泡的细胞，由于原生质仅为一薄层，液泡内的大分子物质又很少，一般忽略不计。
对具有液泡的成熟细胞，其水势(ψw)的高低，决定于渗透势(ψs)与压力势(ψp)之和：ψs始终为负值ψp一般为正值ψw通常为负值ψw=ψp+ψs典型的植物细胞的水势构成：ψw = ψs + ψp + ψm以上表明：细胞ψw及其组分ψp、ψs与细胞相对体积间的关系密切，细胞的水势不是固定不变的，ψs、ψp、ψw随含水量的增加而增高，植物细胞颇似一个自动调节的渗透系统。
(五)细胞之间的水分移动水分进出细胞由细胞与周围环境之间的水势差决定，水总是从高水势区域向低水势区域移动。
若环境水势高于细胞水势，细胞吸水；反之，水从细胞流出。
对两个相邻的细胞来说，它们之间的水分移动方向也是由二者的水势差决定。
水势差不仅决定水流的方向，而且影响水分移动的速度。
细胞间水势梯度(water potential gradient)越大，水分移动越快；反之则慢。
当有多个细胞连在一起时，例如一排薄壁细胞间的水分转运方向，也完全由它们之间的水势差决定。
影响植物细胞水势变化的因素：一方面：不同器官或同一器官不同部位的细胞水势大小不同；一方面：环境条件对水势的影响也很大。
二、植物细胞的吸胀吸水·干燥种子的细胞中，壁的成分纤维素和原生质成分蛋白等生物大分子都是亲水性的，而且都处于凝胶状态，这些凝胶分对水分子的吸引力称为吸胀力。
·因吸胀力的存在而吸收水分子的作用称为吸胀作用。
吸张力实际上是水势的衬质势，系由吸胀力的存在而降低的水势值。
干燥种子的ψm总是很小：例如：豆类种子中胶体的衬质势可低于-100MPa，细胞吸水饱和时，ψm= 0。
一般地说，细胞形成中央液泡之前主要靠吸胀作用吸水。
例如：干燥种子的萌发吸水、果实、种子形成过程中的吸水、分生区细胞的吸水等等。
吸胀过程中的水分移动方向，也是从水势高的区域流向水势低的区域。
细胞内亲水物质通过吸胀力而结合水称为吸胀水，它是束缚水的一部分。
三、细胞的代谢性吸水(metabolic absorption of water)利用细胞呼吸释放出的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。
代谢性吸水的机制尚不清楚，吸收占总细胞吸水比例有多大还有争议。
四、细胞水分的跨膜运动早在40年前提出了水通道或水孔介导的水跨膜快速移动。
·1970年Macey等首先发现氯汞苯磺酸盐对水通透性具有强烈的抑制作用，而对尿素通透性无影响，表明水通道与溶质通道明显不同。
·1988年Saboori发现了28KD的水通道蛋白(Water channal Proteins,CHIP28)，为膜内在蛋白，其后被定名为水孔蛋白（aquaporir），将CHIP28改称为AQP1。
水孔蛋白现已鉴定出6种，分别用AQP0、AQP1、…、AQP5表示。
·水孔蛋白的存在便于水分在细胞内的运输，也参与细胞的渗透调节。
·植物中水孔蛋白的发现为水分跨膜运输提供了分子基础。
第三节植物根系对水分的吸收植物吸水的途径有：(1)叶面吸水：现代叶面喷施液体肥的的生理基础。
叶片吸水量相对植物的需水量而言，是很微小的，在水分供应上不具有重要意义。
(2)根系吸水：是陆生植物吸水的主要途径。
一、根部吸水的区域根的吸水主要在根尖进行：根尖中，以根毛区的吸水能力最强，伸长区、分生区和根冠吸水能力较小。
根毛区吸水能力最大：1. 根毛区有许多根毛，增大了吸收面积；2. 根毛细胞壁的外部由于果胶物质覆盖，粘性强，亲水性好，有利于与土壤颗粒粘着和吸水；3. 根毛区输导组织发达，对水分的移动阻力小。
根毛区随着根的生长不断前进，老的不断死亡，新的不断产生。
二、根系吸水方式及其动力植物根系吸水主要依靠两种方式：1. 被动吸水2. 主动吸水无论哪种方式，吸水的基本依据仍然是细胞的渗透吸水。
(1) 被动吸水：因蒸腾作用所产生的吸水力量，叫做“蒸腾牵引力”。
在整株植物中，这种力量可经过茎部导管传递到根系，使根系再从土壤中吸收水分。
由于吸水的动力发源于叶的蒸腾作用，故把这种吸水称为根的被动吸水。
是蒸腾旺盛季节植物吸水的主要动力。
(2) 主动吸水：可由“伤流”和“吐水”现象说明。
“吐水”(guttation)：完整的植物在土壤水分充足，土温较高，空气湿度大的早晨，从叶尖或叶边缘排水孔吐出水珠，此现象称为“吐水”(guttation)。
如秋天的早晨，常常可以看到田间小麦有这种吐水现象。
“伤流”(bleeding)：从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象称为伤流(bleeding)。