1植物的水分生理
植物的水分生理
第四节 植物的蒸腾作用
蒸腾作用 (transpiration) -植物体内的水 分以气态散失到 大气中去的过程。
一、蒸腾作用的生理意义和方式
（一）蒸腾作用的生理意义
1.蒸腾拉力是植物吸水与转运水分的主要动 力 2.促进木质部汁液中物质的运输 3.降低植物体的温度 （夏季，绿化地带的气温比非绿化地带的气温 要低3-5 ℃） 4.有利于CO２的吸收、同化
（二）渗透作用
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
由渗透作用引起的 水分运转
a.烧杯中的纯水和 漏斗内液面相平； b.由于渗透作用使 烧杯内水面降低而
漏斗内液面升高
（通过渗透计可测 定渗透势、溶质势）
（三）植物细胞可以构成一个渗透系统
原生质层：包括 质膜、细胞质 和液泡膜看成 一个半透膜 液泡内的细胞 液含许多溶解 在水中的物质， 具有水势。
➢风干种子中，处于凝 胶状态的原生质的衬 质势常低于-10MPa， 甚至-100MPa,所以吸 胀吸水就很容易发生。
➢未形成液泡的幼嫩细 胞能利用细胞壁的果 胶、纤维素以及细胞 中的蛋白质等亲水胶 体对水的吸附力吸收 水分。
降压吸水
-因ψp的降低而引发的细胞吸水 ➢蒸腾旺盛时，导管和叶肉细胞的细胞
蔓陀萝叶气孔 小麦叶气孔
引起气孔运动的主要 原因是：保卫细胞的 吸水膨胀或失水收缩
细胞的压力势 (press potential)
原生质体、液泡 吸水膨胀，对细胞 壁产生的压力称为 膨压(turgor pressure)。 胞壁在受到膨压 作用的同时会产生 一种与膨压大小相 等、方向相反的壁 压，即压力势。
➢压力势一般为正值，它提高了细胞的水势。 ➢草本植物叶肉细胞的压力势，在温暖天气的午后为
第一章 植物的水分生理-植物生理学(潘瑞炽第7版)
低渗溶液(低 浓度） 纯水中
V>1
ΨP增大 Ψp= -Ψs
Ψw= Ψs +Ψp Ψw = 0
饱和状态，充分膨胀
V=1.5
高渗溶液(高 浓度） 剧烈蒸腾
失水，质壁分离
V<1
Ψp =0 Ψp ＜0
Ψw = Ψs Ψw ＜ Ψs
无质壁分离
V<1
（五）植物细胞间水分的移动
移动方向：高水势处流向低水势,直至两处水势差为零
Ψπ= -iCRT
C-溶液浓度；T-绝对温度；R-气体常数；i-解离系数 注：Ψπ大小决定于溶液中溶质颗粒（分子或离子）总数。
压力势（ΨP ）：由于压力的存在而使体系水势改变的值。 一般情况：正值 质壁分离：零 剧烈蒸腾：负值
重力势（Ψg ）：指水分因重力下移与相反力量相等时的力量。 正值 忽略不计
5. 将洋葱表皮浸泡在7%的尿素溶液中，表皮细胞发生质壁分离，随后又自发地 发生质壁分离复原。出现这种现象的原因可能是（ B） A、细胞液浓度下降 B、尿素分子进入液泡 C、细胞壁受到破坏 D、细胞膜受到破坏 6. 口腔炎发炎，大夫常叫病人用盐水漱口，主要原因（D ）？ A.盐水清洁，可把口腔内细菌冲走 B.盐水温度低，细胞不易成活 C.Na+在盐水中有消炎作用 D.细菌在较高浓度的盐水中体内失水而难以生存
（2）若细胞的Ψp＝－ Ψs，将其放入某一溶液中时，则体积不变。
（3）若细胞的Ψw＝Ψs，将其放入纯水中，则体积不变。
（1）不完全正确
（ 2）不正确
（ 3）不正确
3．下列情况会发生渗透作用吸水的是 （C ）。
A．干种子萌发时的吸水 B．水从气孔进入外界环境 C．萎蔫的青菜放进清水中 D.玫瑰枝条插入盛有清水的花瓶中 4．能发生质壁分离的细胞是（B ）。 A．干种子细胞 C．红细胞 B．根毛细胞 D．腌萝卜干的细胞
第一章 植物的水分生理
2. 角质层蒸腾：叶片，5 ％～10％左右
3. 气孔蒸腾：叶片，可占蒸腾总量的 80％～90％。 （三）蒸腾作用的指标（3种） 1．蒸腾速率(transpiration rate) 植物在单位时间内，单位叶面积通过蒸腾作用所散失水 分的量称为蒸腾速率，也可称为蒸腾强度。一般用每小时每平方米叶面积蒸腾水量的克数表 示（g.m-2.h-1或 mg.dm-2.h-1 ）。现在国际上通用 mmol.m-2.s-1来表示蒸腾速率。 2．蒸腾效率(transpiration ratio TR) 指植物在一定生长期内有光合作用所积累的干物质与 蒸腾失水量之比，也就是每蒸腾1kg水所形成干物质的g数。常用 g.kg-1 表示。
ψw=ψS+ψm+ψP+ψg
第二节 植物细胞对水分的吸收
1、纯水的水势（ψ0w） 所谓纯水是指不以任何物理的或者化学的方式与 任何物质结合的水，完全是自由水，纯水的水势为0。
2、溶质势（ψS） 指由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的数值。 在标准大气压下，溶液的水势就等于其溶质势，溶液的溶质越多，其溶质势 越低，且任何一种溶液的水势均低于纯水的水势而为负值。在渗透体系中， 溶质势表示了溶液中水分子潜在渗透能力的大小，所以，溶质势又可称为渗 透势。
第二节 植物细胞对水分的吸收
二、水的移动 水的移动方式有3种式：扩散、集流和渗透作用。 (一) 扩散 是物质分子（包括气体分子、水分子、溶质分 子）从高浓度（高化学势）区域向低浓度（低化学势）区域 转移，直到均匀分布的现象。 （二）集流 是指液体中成群的原子或者分子（例如组成 水溶液各种物质的分子）在压力梯度（水势梯度）的作用下 共同移动的现象。 （三）渗透作用 是物质依水势梯度移动。指溶液中的溶 剂分子通过半透膜扩散现象。
第一章植物的水分生理(共54张PPT)
水分通过胞间连丝的吸收。移动速度较慢。
•
由于水势梯度引起水分进入中柱后产生 的压力。
和 现象可以证明根压的存在。
伤流（bleeding）
吐水（guttation）
从受伤或折断的植物组织溢 从未受伤叶片尖端或边缘向
出液体的现象
外溢出液滴的现象
水、无机盐、有机物、植物激素（细胞 分裂素）。
伤流液的数量和成分，可以作为根系活 力强弱的指标。
lower epidermis more than in the upper epidermis.
• In grain plants, those distribution is nearly equal in the lower epidermis to in
the upper epidermis.
• T—absolute temperature
• 植物细胞膜的特点—生物膜（质膜、液泡
膜），半透膜，选择透性，水分子易于通 过，而对溶质则有选择性；而且细胞液与 外界溶液具有Ψw 差。
• 质壁分离（Plasmolysis）和质壁分离复原
（ Deplasmolysis）现象可以验证之。
高浓度溶液中， 细胞失水，质壁 分离。
扩散 依浓度梯度进行，短距离运输 集流 依压力梯度进行，长距离运输
A. 单个水分子通过膜 脂双分子层进入细胞
B．多个水分子通过水孔蛋白形成的水
通道进入细胞
水分移动需要能量做功，该动力来自于 渗透作用。
渗透作用：
通过半透膜移动的现象。
发生条件：半透膜，膜两边有浓度差。
1 mol物质的自由能。
每偏摩尔体积水的化学势，用Ψ表示，
0.5
0
-0.5
植物的水分生理
第一章植物的水分生理第一节植物对水分的需要一、植物的含水量（几-90以上%）主要影响因素：植物种类：水生植物、肉质植物>90%以上,草本植物为70-85%,在干旱环境中生长的低等植物（地衣、藓类）为6%。
生长环境：生长于阴蔽、潮湿环境中的植物较向阳、干燥环境中的高。
器官、组织种类：幼嫩>衰老。
根尖、茎尖、嫩幼苗、绿叶为60-90%，树干为40%，休眠芽为40%，风干种子为10-14%。
二、植物体内水分的存在状态1、束缚水—植物体内距离亲水物质（蛋白质、核酸等）较近而被之吸咐束缚不易自由移动的水分子。
2、自由水—植物体内距离亲水物质（蛋白质、核酸等）较远而不被吸咐束缚易自由移动的水分子。
自由水/束缚水：高，植物代谢旺，抗逆能力弱；低，植物代谢弱，抗逆能力强。
如：越冬植物和休眠的干燥种子，自由水/束缚水低，仅以极弱的代谢维持生命活动，但抗性却明显增强，能度过不良的逆境条件。
松、竹、梅，被称作“岁寒三友”，抗寒能力极强，也与体内束缚水多有关。
三、水分在植物生命活动中的作用1、水分是细胞质的主要成分2、水分是代谢过程的反应物质3、水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4、水分能保持植物的固有姿态第二节植物细胞对水分的吸收吸水方式：扩散集流渗透性吸水（主要方式）三、渗透性吸水（一）概念1、渗透性吸水：细胞通过渗透作用吸水。
2、渗透作用：（广义）—物质由浓度高处向浓度低处扩散移动的现象。
（狭义）—水分子通过半透膜由水势高处向水势低处移动的现象。
3、半透膜：只能让水分子、葡萄糖分子等小分子物质自由通过，而不能让大分子物质自由通过的膜。
种子的种皮、细胞膜、猪膀胱等。
反之称为透性膜，如细胞壁。
4、水势—每偏摩尔体积水的化学势或水的偏摩尔自由能。
符号：ψ国际单位：兆帕（Mpa=106pa），1atm=1.013×103pa重要用途：衡量一个系统中水分子自由扩散能力的强弱，水势高，水分子自由扩散力强，反之则弱。
植物生理学习题集及参考答案
第一章植物的水分生理一、名词解释1．半透膜：亦称选择透性膜。
为一类具有选择透性的薄膜，其允许一些分子通过，限制另一些分子通过。
理想的半透膜是水分子可自由通过，而溶质分子不能通过。
2．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，以负值表示。
符号：ψm。
3．压力势：指细胞吸收水膨胀，因膨压和壁压相互作用的结果，使细胞液的水势增加的值。
符号：ψp。
4．水势：每偏摩尔体积水的化学势差。
符号：ψw。
5．渗透势：指由于溶质的存在，而使水势降低的值，用ψπ表示。
溶液中的ψπ=-CiRT。
6．自由水：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。
7．束缚水：靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水。
8．质外体途径：指水分不经过任何生物膜，而通过细胞壁和细胞间隙的移动过程。
9．渗透作用：指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。
10．根压：指植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。
11．共质体途径：指水分经胞间连丝从一个细胞进入另一个细胞的移动途径。
12．吸涨作用：指亲水胶体吸水膨胀的现象。
13．跨膜途径：指水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次经过质膜的运输方式。
14．水的偏摩尔体积：指在一定温度和压力下，1mol水中加入1mol某溶液后，该1mol水所占的有效体积。
15．化学势：每摩尔物质所具有的自由能就是该物质的化学势。
16．内聚力学说：亦称蒸腾-内聚力-张力学说。
是根据水分的内聚力来解释水分在木质部中向上运输的学说，为H·H·Dixon与O·Rener在20世纪初提出的。
17．皮孔蒸腾：指水分通过树干皮孔进行的蒸腾，占植物的水分蒸腾量之比例很小。
18．气孔蒸腾：是水分通过叶片气孔进行的蒸腾，它在植物的水分蒸腾中占主导地位。
19．气孔频度：指1cm2叶片上的气孔数。
20．水分代谢：指水分被植物体吸收、运输和排出这三个过程。
21．蒸腾拉力：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。
植物的水分生理
细胞液
上一页
15
洋葱上表皮细胞的质壁分离
刚开始发生质壁分离
明显发生质壁分离
上一页
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（？）,进行农作物品种抗旱性鉴定。 (4) 测定物质进入原生质体的速度和难易程度。
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(二)植物细胞的水势
细胞的水势公式： ψw＝ψs＋ ψp ＋ψg ＋ ψm 1 .渗透势(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。
2 .压力势：由于细胞壁压力的存在而增加的水势，一般 为正值，但质壁分离时为0，剧烈蒸腾时为负。 3 .重力势：水分因重力下移与相反力量相等时的力量。 有液泡的细胞或细胞群 ：ψw＝ψs＋ ψp
水通道蛋白
生物膜上具有通透水分
功能的内在蛋白，亦称水 孔蛋白(aquaporin)。
质膜内在蛋白
液泡膜内在蛋白
6个跨膜螺旋与两个保留的NPA（AsnPro-Ala）残基的水孔蛋白的结构
三、渗透作用
渗透作用：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。
水势：衡量水分反应或作功能量的高低。指每偏摩尔体积 水的化学势差。 纯水 Ψ o w =零 溶液：溶液的水势为负值,浓度越大，水势越低。
（二）根系吸水的方式及动力
1、主动吸水和根压 （1）根压的产生 由于离子的主动吸收，使皮层内外产生水势差，水分向 中柱扩散而产生静水压力（根压）——由于水势梯度引起水 分进入中柱后产生的压力。 （2）伤流 （3）吐水
植物生理学答案（1）
植物生理学答案（1）第一章植物的水分生理一、名词解释。
渗透势(solute potential):由于溶液中溶质颗粒的存在,降低了水的自由能而引起的水势低于纯水水势的值,此值为负值.其也称为溶质势.质外体途径(apoplast pathway): 指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动，阻力小，移动方式速度快。
共质体途径(symplast pathway): 指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢。
渗透作用(osmosis):物质依水势梯度而移动,指溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象.对于水溶液而言,就是指水分子从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象.蒸腾作用(transpiration): 指水分以气体状态,通过植物体的表面，从体内散失到体外的现象。
二、思考题1、将植物细胞分别放在纯水和1mo l／L蔗糖溶液中，细胞的渗透势、压力势、水势及细胞体积各会发生什么变化？答：在正常情况下，植物细胞的水势为负值，在土壤水分充足的条件下，一般植物的叶片水势为-0.8～-0.2MPa。
将植物细胞放在纯水中时，纯水的水势为0，故植物细胞会吸水，渗透势、压力势及水势均上升，细胞体积变大。
当吸水达到饱和时，细胞体积达最大，水势最终变为0，渗透势和压力势绝对值相等、符号相反，各组分不再变化。
当植物细胞放于1mo l ／L蔗糖溶液中时，根据公式计算蔗糖溶液的水势（设温度为27 ℃，已知蔗糖的解离系数i＝1）＝-icRT＝-1mol ／L×0.0083L·MPa／（mol·K）×(273+27)K＝-2.49MPa,由于细胞的水势大于蔗糖溶液的水势，因此细胞放入溶液后会失水，渗透势、压力势及水势均减少，体积也缩小，严重时还会发生质壁分离现象。
如果细胞处于初始质壁分离状态，其压力势为0，水势等于渗透势。
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❖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
❖ 压力势(pressure potential, Ψp )：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, Ψm)：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
❖ 2）植物细胞的渗透性吸水 ❖ 半透膜：只允许水等小分子物质透过，其它溶
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)
❖ 3）植物细胞与外部溶液之间就构成了一个渗透 系统
高渗
原生质膜、
溶液
液泡膜是
半透膜
❖ 例如，休眠种子和越冬植物体内的自由水/束缚水比 例低。
❖1.1.3 水分对植物生命活动中的作用 ▪ 1）原生质的主要组分 原生质一般含 水量在70%-90% ▪ 2）代谢作用过程的反应物质 ▪ 3）植物对物质吸收和运输的溶剂 ▪ 4）保持植物的固有姿态
1.2 植物细胞对水分的吸收
❖1.2.1 水分进出细胞的途径 ❖ 1）单个水分子：通过膜脂双分子层的间隙进入细
❖ 换算关系：
❖
1 bar=0.1 MPa=0.987 atm，
❖ 或1 atm=1.013×105 Pa=1.013 bar。
溶液 纯水 海水
Ψw /MPa 0
-2.50
1mol·L-1蔗糖 1mol·L-1 KCl Hoagland营养液
-2.69 -4.50 -0.05
❖ 细胞吸水的方式: ❖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 ❖ 直接消耗能量而与渗透作用无关
以气态方式从植物的表面向外界散失的过程 ❖ 蒸腾作用是植物失水的主要方式，达植物吸
水量的99%
❖蒸腾的生理意义： ❖ (1) 水分吸收和运输的主要动力 ❖ (2) 降低植物体和叶片温度 ❖ (3) 促进无机离子的吸收及根中合成的
有机物的向上运输
❖ (4) 有利于CO2的吸收(蒸腾作用正常进 行时，气孔是开放的)
❖ 从受伤或折断的植物组织伤口溢出液滴的现象即 伤流(bleeding)
❖2）根部吸水的途径
❖3）影响根系吸水的因素 ❖（1）根系自身的因素
根系的有效性
根系密度(root density)：根 系密度越大，吸水能力强；
根表面的透性：新生根的表 面透性大，次生根的透性小 或丧失。土壤干旱时易引起 根老化。
利
❖ 中耕耘田、排水晒田
增加土壤通气
❖c 土壤温度 ❖ 温度过高或过低，对根系吸水均不利 ❖ 低温： ❖ (1) 原生质粘性增大，对水的阻力增大，水
不易透过生活组织，植物吸水减弱 ❖ (2) 水分子运动减漫，渗透作用降低 ❖ (3) 根系生长受抑，吸收面积减少 ❖ (4) 根系呼吸速率降低，离子吸收减弱，影
1 植物的水分生理
生物科技系 方中明
本章内容
1 植物对水分的需要
2 植物细胞对水分ห้องสมุดไป่ตู้吸收 *
3 根系吸水和水分向上运输*
4 蒸腾作用*
5 合理灌溉的生理基础
没有水就没有生命!
有收无收 在于水!
1.1 植物对水分的需要
水分代谢(water metabolism)：植物对水分的吸收、 运输、利用和散失的过程。
响根系吸水 ❖ 高温：加速根系老化过程，收面积减少
❖d 土壤溶液浓度
❖ 土壤溶液浓度过高，水势低，根系吸 水困难
❖ 施肥过多或过于集中时，可使根部土 壤溶液浓度急速升高，阻碍了根系吸水， 引起“烧苗”
❖ 盐碱地土壤溶液浓度太高，植物吸水 困难，形成一种生理干旱
❖4）水分向上运输
❖ 土壤水→根毛→根皮层→根中柱鞘→根 导管→茎导管→叶柄导管→叶脉导管→叶肉 细胞→叶细胞间隙→气孔下腔→气孔→大气
❖ 具有大液泡的细胞，其原生质仅为一薄层，液泡 内的大分子物质很少，且细胞含水量很高， Ψm ≈0， 计算时一般忽略不计。即Ψw =Ψπ + Ψp
❖ 不具液泡的细胞，如分生区细胞和风干种子，其 水势即由衬质势构成。即Ψw = Ψm
一般叶组织 旱生植物叶片
渗透势(Ψπ) -1.0～ 2.0 MPa -10.0 MPa
❖ （2）主动吸水
❖ 以根压为动力引起的根系吸水过程，称为主动 吸水
❖ 根压--由于植物根系的生理活动而使液流由根 部上升的压力。(一般为-0.1 MPa左右)
❖ 证据：伤流；吐水
❖ 从未受伤叶片边缘或尖端向外溢出液滴的现象即 吐水(guttation)。如温暖、湿润的早晨或傍晚，植物 叶尖或边缘挂的水珠
水通道
膜脂 双分 子层
❖1.2.2 水分跨膜运输的原理 ❖ 热力学原理
总能量
❖
束缚能(bond 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(chemical 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。
Cell X
ΨS = - 1.4 MPa Ψp = + 0.8 MPa
Cell Y
ΨS = - 1.2 MPa Ψp = + 0.4 MPa
X→Y 两个相邻细胞间的水分移动
植物器官之间： ❖ 地上比根部低； ❖ 上部叶比下部叶低； ❖ 在同一叶子中距离主脉越
远则越低； ❖ 在根部则内部低于外部。
(3) 剧烈蒸腾或质壁 分离时，
V<1.0， Ψp <0
Ψw < ΨS
/MPa
相对体积
❖1.2.3 细胞间的水分移动 ❖ 水分进出细胞由细胞与周围环境之间
的水势差(ΔΨw)决定，水总是从高水势区 域向低水势区域移动
❖ 两个相邻的细胞之间的水分移动方向也 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
❖压力势与细胞的含水量关系极为密切
草本植物 白天 晚上
压力势(Ψp ) 0.3～ 0.5 MPa 1.5 Mpa
细
胞
(1) 初始质壁分离时
水
V=1.0， Ψp =0
势 、
Ψw =ΨS =-2.0MPa
溶
(2) 充分膨胀时，
质 势 、
V=1.5， Ψp =- ΨS Ψw = ΨS + Ψw =0
压 力 势
❖ （2）土壤条件
❖ a 土壤水分状况
❖ 上壤可用水分的水势范围：-0.45 Mpa ～ -0.3 MPa
❖ b 土壤通气状况
❖ 土壤通气良好，根系吸水性强
❖ 土壤通气不良，根系吸水困难：(1) 根际缺O2， CO2 积累，呼吸受抑；(2)长时期缺氧时根进行无氧呼吸，产生 并积累乙醇，毒害根系；(3) 土壤处于还原状态，加之土壤 微生物的活动，产生一些有毒物质，对根系生长和吸收都不
❖ 1.1.1 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%。 ❖ 环境条件：阴蔽、潮湿环境中，含水量高；向阳、
干燥环境中，含水量低。 ❖ 植物组织和器官：幼嫩部分含水量高，为60%～
90%；茎杆：40%～50%；休眠芽：40%；风干种 子：10%～14%。 ❖
❖ 植物细胞的吸胀吸水
❖ 吸胀力：亲水胶体(hydrophilic colloid)吸引水分 子的力
❖ 吸胀作用：细胞因吸胀力的存在而吸收水分的作用
❖ 吸胀水：细胞内亲水物质通过吸胀力而结合的水，它 是束缚水的一部分
❖ 由吸胀力的存在而降低的水势值，即衬质势(Ψm) ❖ 吸胀力大小：蛋白质(豆类Ψm ≤100 MPa)>淀粉>
纤维素
❖ ψs=0 ψp=0，所以ψw = ψm，即衬质势等于水势 ❖ 干燥种子、根尖、茎尖分生细胞、果实和种子形成过
程中靠吸胀吸水
❖植物细胞的代谢性吸水
❖ 细胞利用呼吸释放出的能量，使水分 经过质膜进入细胞的过程称代谢性吸水 (matabolic absorption of water)
❖ 当通气良好，细胞呼吸加剧时，细胞 吸水便增强；相反，细胞呼吸速率降低时， 细胞吸水也就减少
❖ 2）蒸腾作用的部位
❖ 植物幼嫩的表面；木本植物茎枝上的皮孔(皮
孔蒸腾，lenticuler transpiration；只占全蒸腾量的 0.1%)；叶片(主要的蒸腾部位)
❖ 叶片蒸腾的方式:
❖
1)角质蒸腾(cuticular transpiration)：通过角
质层的孔隙蒸腾，成熟叶片中占总蒸腾量的
❖ 即每摩尔体积某物质的自由能。
❖ 1）自由能与水势
❖ 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1 mol的水分的自由能
❖ 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的化学势与纯水的 化学势差。用Ψw表示
❖ 偏摩尔体积(VW,M) 是指在恒温恒压、其它组 分浓度不变情况下，混合体系中l mol物质所占据 的有效体积
胞； ❖ 2）水集流：通过质膜上水孔蛋白组成的水通道进
入细胞 ❖ 生物膜上对水分具有高通透性的膜内在蛋白称为
水孔蛋白(aquaporin)/水通道蛋白(water channel proteins) ❖ 水孔蛋白的功能：(1) 水分在细胞内的运输；(2) 水 分长距离的运输；(3) 调整细胞内的渗透势
❖
❖ 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)