植物的水分生理生态
相关主题
- 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)。
5.3 植物细胞对水分的吸收
细胞吸水的方式： （1）吸胀吸水 --未形成液泡的细胞靠细吸胀作用吸水； （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 --直接消耗能量而与渗透作用无关。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
5.3.1 植物细胞的渗透性吸水 （1）植物细胞构成的渗透系统
偏摩尔体积（Vw，m）是指在恒温恒压、其他组分浓度 不变情况下，混合体系中1mol物质所占据的有效体积。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
纯水的水势最高，并定为零，其他溶液的水势皆为负值。 水势的基本单位：帕（Pascle，Pa）。
过去曾用大气压（atm）或巴（bar）作为水势单位。
即每摩尔体积某物质的自由能。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
5.2.2 水的化学势与水势
水的化学势（μw）：当温度、压力及物质数量（水分 以外）一定时，体系中1mol水分的自由能。
水势（water potential）：指在相同温度、相同压力下 一个系统中偏摩尔体积水稻化学势与纯水的化学势差。用 ψw表示。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
（2）植物细胞的水势构成
一个典型植物细胞的水势（ψw）组成为： ψw = ψπ + ψp + ψm
ψπ为渗透势，ψp为压力势，ψm为衬质势。
渗透势（osmotic potential, ψπ）:由于溶质的存 在而使水势降低的值；或称溶质势 （solutepotential,ψs）,为负值。
半透膜：只允许水等小分子物质通过，其 他溶质分子或离子则不易透过的膜。如质膜和液泡 膜
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，称为渗透作用（osmosis）。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
5.2 化学势与水势
5.2.1自由能与化学势
热力学原理 总能量 束缚能（bound energy）：不能用于做有用功的能量。 自由能（free energy）：能做有用功的那部分能量。
化学势（chemica potential）则是用来描述体系中组分 发生化学反应的本领及转移的潜在能力。
ψπ=-iCRT
C-溶液的摩尔浓度，T-绝对温度，R-气体常数，i-解离系数
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
压力势（pressure potential，ψπ）：由于细胞壁压力 的存在而引起细胞水势增加的值；一般为正值。
衬质势（matrix potential，ψπ）：细胞胶体物质亲水 性和毛细管对自由水的束缚（吸引）而引起的水势降低值； 为负值。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
5.1.3 水对植物的生态作用
（1）调节植物体温 水的汽化热高、比热大。 （2）调节生态环境 增加大气湿度、维持土温、气温的相对稳定等。
5.1.4 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吸附而 不能自由移动的水分。
第五章 植物的水分生理生态
没有水就没有生命
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第五章 植物的水分生理生态
5.1 水分在植物生命活动中的作用
水分代谢（water metabolism）：植物对水分的吸 收、运输、利用和散失的过程。
5.1.1植物体内的含水量
植物种类：一般植物含水量为70%-90%；水生植物的 含水量大于90%；旱生植物含水量可低至6%。
自由水（free water）：不被胶体颗粒或渗透物质吸引或吸引力很小， 可以自由移动的水分
自由水直接参与有代谢，束缚水不参与代谢
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
自由水/束缚水比值较高时，植物代谢活跃，但 抗逆性差；反之，代谢活性低，但抗逆性较强。 例如，休眠种子和越冬植物体内的自由水/束缚 水比例低。
换算关系：1bar=0.1MPa=0.987atm， 或1atm=1.013×105Pa=1.013bar
溶液
ψw/Mpa
纯水
0
海水
-2.50
1mol•L-1蔗糖 -2.69
1mol•L-1KCl -4.50
Hoagland营养液 -0.05
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
质壁分离现象解决如下几个问题：
a.确定细胞的死活 已发生膜破坏的死细胞，膜半透性丧失，不产生质壁分离现 象。 b.测定细胞的渗透势 使细胞处于初始质 壁分离状态的溶液水势值与该细胞的渗透势相等 c.测定原生质层对物质的透性 利用速度来判断物质透过细胞的速率。同时可以比较原生质 粘度大小
植物细胞与外部溶液之间就构成了一个渗透关系
原生质膜、 液泡膜 是半透膜
正在发生质壁分离的洋葱细胞
植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的 现象，称为质壁分离（plasmolysis）。
发生了质壁分离的细胞吸水后使整个原生质体回 复原状的现象，称为质壁分离复原或去质壁分离 （deplasmolysis）。
植物组织和组织：幼嫩部分含水量亦高，为60%-90%； 茎秆：40%-50%；休眠芽：40%；风干种子：9%-14%。
环境条件：荫蔽、潮湿环境中，含水量高；向阳、 干燥环境中，含水量低。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
5.1.2 水对植物的生理作用
（1）原生质的主要成分 原生质一般含水量就80%以上。 （2）参与植物体内的代谢过程 （3）生化反应和物质吸收、运输介质 （4）使植物保持固有姿态 （5）维持细胞的分裂和伸长
细胞吸水的方式： （1）吸胀吸水 --未形成液泡的细胞靠细吸胀作用吸水； （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 --直接消耗能量而与渗透作用无关。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
5.3.1 植物细胞的渗透性吸水 （1）植物细胞构成的渗透系统
偏摩尔体积（Vw，m）是指在恒温恒压、其他组分浓度 不变情况下，混合体系中1mol物质所占据的有效体积。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
纯水的水势最高，并定为零，其他溶液的水势皆为负值。 水势的基本单位：帕（Pascle，Pa）。
过去曾用大气压（atm）或巴（bar）作为水势单位。
即每摩尔体积某物质的自由能。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
5.2.2 水的化学势与水势
水的化学势（μw）：当温度、压力及物质数量（水分 以外）一定时，体系中1mol水分的自由能。
水势（water potential）：指在相同温度、相同压力下 一个系统中偏摩尔体积水稻化学势与纯水的化学势差。用 ψw表示。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
（2）植物细胞的水势构成
一个典型植物细胞的水势（ψw）组成为： ψw = ψπ + ψp + ψm
ψπ为渗透势，ψp为压力势，ψm为衬质势。
渗透势（osmotic potential, ψπ）:由于溶质的存 在而使水势降低的值；或称溶质势 （solutepotential,ψs）,为负值。
半透膜：只允许水等小分子物质通过，其 他溶质分子或离子则不易透过的膜。如质膜和液泡 膜
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，称为渗透作用（osmosis）。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
5.2 化学势与水势
5.2.1自由能与化学势
热力学原理 总能量 束缚能（bound energy）：不能用于做有用功的能量。 自由能（free energy）：能做有用功的那部分能量。
化学势（chemica potential）则是用来描述体系中组分 发生化学反应的本领及转移的潜在能力。
ψπ=-iCRT
C-溶液的摩尔浓度，T-绝对温度，R-气体常数，i-解离系数
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
压力势（pressure potential，ψπ）：由于细胞壁压力 的存在而引起细胞水势增加的值；一般为正值。
衬质势（matrix potential，ψπ）：细胞胶体物质亲水 性和毛细管对自由水的束缚（吸引）而引起的水势降低值； 为负值。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
5.1.3 水对植物的生态作用
（1）调节植物体温 水的汽化热高、比热大。 （2）调节生态环境 增加大气湿度、维持土温、气温的相对稳定等。
5.1.4 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吸附而 不能自由移动的水分。
第五章 植物的水分生理生态
没有水就没有生命
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第五章 植物的水分生理生态
5.1 水分在植物生命活动中的作用
水分代谢（water metabolism）：植物对水分的吸 收、运输、利用和散失的过程。
5.1.1植物体内的含水量
植物种类：一般植物含水量为70%-90%；水生植物的 含水量大于90%；旱生植物含水量可低至6%。
自由水（free water）：不被胶体颗粒或渗透物质吸引或吸引力很小， 可以自由移动的水分
自由水直接参与有代谢，束缚水不参与代谢
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
自由水/束缚水比值较高时，植物代谢活跃，但 抗逆性差；反之，代谢活性低，但抗逆性较强。 例如，休眠种子和越冬植物体内的自由水/束缚 水比例低。
换算关系：1bar=0.1MPa=0.987atm， 或1atm=1.013×105Pa=1.013bar
溶液
ψw/Mpa
纯水
0
海水
-2.50
1mol•L-1蔗糖 -2.69
1mol•L-1KCl -4.50
Hoagland营养液 -0.05
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
质壁分离现象解决如下几个问题：
a.确定细胞的死活 已发生膜破坏的死细胞，膜半透性丧失，不产生质壁分离现 象。 b.测定细胞的渗透势 使细胞处于初始质 壁分离状态的溶液水势值与该细胞的渗透势相等 c.测定原生质层对物质的透性 利用速度来判断物质透过细胞的速率。同时可以比较原生质 粘度大小
植物细胞与外部溶液之间就构成了一个渗透关系
原生质膜、 液泡膜 是半透膜
正在发生质壁分离的洋葱细胞
植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的 现象，称为质壁分离（plasmolysis）。
发生了质壁分离的细胞吸水后使整个原生质体回 复原状的现象，称为质壁分离复原或去质壁分离 （deplasmolysis）。
植物组织和组织：幼嫩部分含水量亦高，为60%-90%； 茎秆：40%-50%；休眠芽：40%；风干种子：9%-14%。
环境条件：荫蔽、潮湿环境中，含水量高；向阳、 干燥环境中，含水量低。
要用植物生理生态学----浙江大学宁波理工学院
第五章 植物的水分生理生态
5.1.2 水对植物的生理作用
（1）原生质的主要成分 原生质一般含水量就80%以上。 （2）参与植物体内的代谢过程 （3）生化反应和物质吸收、运输介质 （4）使植物保持固有姿态 （5）维持细胞的分裂和伸长