植物生理学-第一章ppt课件
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植物生理学第1章 水分代谢
3、细胞间的水分移动
土壤水势>植物根水势>茎木质部水势>叶片水势>大气水势
4、水分在植物体内的迁移方式 迁移方式主要有两种：集流和扩散
（1）扩散：是物质分子（包括气体分子、水分子、 溶质分子等）从高浓度区域向低浓度区域转移，直 到分布均匀的现象。水分子可以从高水势区域向低 水势区域扩散，但比较慢。 （2）集流：是在外力的作用下，大量水分子快速运 动的现象。如导管的输水作用。 （ 3）渗透作用（osmosis)：是指液体通过半透膜进 行扩散的现象，是扩散作用的一种特殊形式。
渗透作用（ osmosis) ：是指水分从水势高的系 统通过半透膜向水势低的系统进行扩散的现象， 是扩散作用的一种特殊形式。
图1.2 渗透作用示意图
稀溶液的渗透势可用范特· 霍 夫 （ Vant Hoff）计算渗透压的公式来计算： ψs=ψπ=-iCRT
式中 i为溶质的解离系数； C为溶质的体 积 摩 尔 浓 度 （ mol· L-1 ） ； R 为 气 体 常 数 (0.0083dm3· Mpa· mol-1· K-1) ； T 为绝对温度 (K) 。 对于一个开放系统来说，在常温常压下， 溶液的水势就等于其渗透势。
土壤中的水分是以集流的方式向根部移
动。水分移动的速率与土质有关。
农业的节水灌溉
微灌技术：有微喷灌、滴灌、渗灌及微管灌等。 将灌溉水加压、过滤，经各级管道和灌水器具灌水于 作物根际附近。微灌技术具有以下优点: (1) 微灌技术的节水效益更显著。与地面灌溉相比， 可节水 80％～ 85 ％ .(2) 同时微灌可以与施肥结合，利 用施肥器将可溶性的肥料随水施入作物根区，及时补 充作物需要的水分和养分，增产效果好。 (3) 微灌可 以使土壤疏松、保持颗粒状。（ 4）微灌使地表干燥， 不利于杂草生长。
植物生理学课件-PPT课件
产生与发展
农政全书
齐民要术
陈旉农书
Hale Waihona Puke 王祯农书农政全书齐民要术
陈旉农书
王祯农书
农政全书
齐民要术
陈旉农书
王祯农书
产生与发展
●植物生理学诞生的三大标志：
▲J.von.Liebig(1840）：创立矿质营养学说 ▲J.von.Sachs(1882) ：撰写《植物生理学讲义》 ▲W.Pfeffer(1904)：出版三卷本《植物生理学》巨著
研究内容
●生长发育生理
▲植物营养生长 ▲植物生殖生长 ▲植物衰老与脱落生理
研究内容
●逆境生理(stress Physiology)
▲抗旱机理 ▲抗涝机理 ▲抗寒机理 ▲抗热机理 ▲抗盐机理 ▲植物与生态环境保护
三、植物生理学的产生和发展
●植物生理学的奠基 ●植物生理学的诞生与成长 ●植物生理学的迅速发展
任务与展望
（二）植物生理学展望
(1)植物分子生理学(从生物大分子到复杂生命活动) (2)信号传递(实现生命整体性的重要环节) (3)代谢及其调节(生命活动的物质与能量基础) (4)植物环境生理(生命的协同进化与适应
五、学习植物生理学的方法
★充分认识本课程的重要性 ★重视基本概念、基本理论学习 ★理论联系实际 ★充分利用网络信息资源
产生与发展
●植物生理学的奠基
▲Van Helmont(1577－1644）：柳树生长实验 ▲J.Woodward(1699) ：发现植物对矿质营养的需求 ▲Priestley(1776)：发现植物可以改善空气 ▲Ingenhousz(1779) ：发现植物只有在光下才能净化空气 ▲T.de.Saussure(1767-1845)：植物在光下利用CO2进行光合 ▲voisier(18世纪80年代）:发现呼吸作用
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
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
植物生理学ppt讲课文档
第二十六页，共359页。
二、气孔运动
气孔结构特点：
1.细胞壁不均匀加厚； 2.细胞器与表皮细胞不同； 3.体积小于表皮细胞；
4.与表皮细胞间无胞间连丝。
第二十七页，共359页。
（一）经过气孔的蒸腾速率
1.气孔扩散速率特点：
比同面积自由水面的蒸发速率快50倍以上。
2.扩散速率快的原因——小孔扩散原理 （二）气孔运动 1.气孔周期性运动
第十六页，共359页。
（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 压力势=+0.8Mpa
水势=-0.6Mpa
X
渗透势=-1.2Mpa 压力势=+0.4Mpa
水势=-0.8Mpa
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。
3.遮光遮风处理
第三十五页，共359页。
第五节植物体内水分运输
一、水分运输的途径
1.水分从被吸收到蒸腾到体外经过的途径：
土壤溶液——根部——皮层薄壁细胞——木质部导管和管 胞——茎或叶的木质部——叶片木质部膜端细胞——气孔 下腔附近的叶肉细胞细胞壁——蒸腾
2.根据原生质的有无植物组织分类： 质外体（apoplast，非原生质体）：没有原生质体的部分；
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。
第二页，共359页。
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
二、气孔运动
气孔结构特点：
1.细胞壁不均匀加厚； 2.细胞器与表皮细胞不同； 3.体积小于表皮细胞；
4.与表皮细胞间无胞间连丝。
第二十七页，共359页。
（一）经过气孔的蒸腾速率
1.气孔扩散速率特点：
比同面积自由水面的蒸发速率快50倍以上。
2.扩散速率快的原因——小孔扩散原理 （二）气孔运动 1.气孔周期性运动
第十六页，共359页。
（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 压力势=+0.8Mpa
水势=-0.6Mpa
X
渗透势=-1.2Mpa 压力势=+0.4Mpa
水势=-0.8Mpa
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。
3.遮光遮风处理
第三十五页，共359页。
第五节植物体内水分运输
一、水分运输的途径
1.水分从被吸收到蒸腾到体外经过的途径：
土壤溶液——根部——皮层薄壁细胞——木质部导管和管 胞——茎或叶的木质部——叶片木质部膜端细胞——气孔 下腔附近的叶肉细胞细胞壁——蒸腾
2.根据原生质的有无植物组织分类： 质外体（apoplast，非原生质体）：没有原生质体的部分；
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。
第二页，共359页。
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
植物生理PPT
第一章植物的光合作用植物生理学（Plant Physiology）碳素营养是植物的生命基础：（1）植物体干物质中有90%是有机物，有机物中碳元素约占干物质重量的45%；（2）构成有机物的骨架是碳链，其结构决定了物质的多样性。
异养植物---少数高等植物（食虫、寄生），某些微生物；碳素营养方式自养植物---绝大多数高等植物，少数微生物。
自养植物吸收无机态C，转变成为有机物的过程，称为植物的碳素同化作用。
细菌的光合作用绿色植物的光合作用（最广碳素同化作用泛，合成物质最多，与人类关系最密切）化能合成作用第一节光合作用的特点和意义光合作用：绿色植物利用叶绿体，吸收光能，同化CO2和水，制造有机物并释放O2的过程。
6CO2+6H2O C6H12O6+6O2↑+能量CO2+H2O (CH2O)+O2↑+能量特点：（1）是一个氧化-还原过程；（CO2中的C被还原为(CH2O)n中还原态的C；H2O中的O被氧化成O2）（2）需要在光照下，叶绿体内进行；（3）发生了光能的吸收、转化和贮存。
意义：（1）完成了自然界巨大规模的物质转变；地球上自养植物每年约同化2×1011吨碳素，60%由陆生绿色植物的光合作用完成，相当于产生了4～5百亿吨葡萄糖。
（2）同时完成了巨大规模的能量转变；如上计算，相当于产生3×1021J的能量，每年全世界消耗的能量约为其十分之一。
（3）能够保护环境，净化空气；维持大气中O2含量的相对稳定，一部分O2转化为O3形成紫外线屏障。
（4）带动自然界其他物质的循环。
同化1吨C，相应可带动同化30公斤N，及5公斤S和P元素。
第二节叶绿体和叶绿体色素一、叶绿体的结构和成分：（一）结构：高等植物的叶绿体直径为3～6μm，厚约2～3μm，呈椭球体。
1.被膜：由内、外两层半透膜组成，具有选择吸收性，内膜的选择性更强；细胞质中的CO2可透过被膜进入叶绿体，叶绿体中合成的物质也可透过它运送到细胞质中。
《植物生理学》课件
要点一
内源调节
植物通过激素等内源调节物质来调控自身的生长和发育。
要点二
外源调节
环境因素如光照、温度、水分、养分等对植物生长具有重 要影响。
植物的生殖生理与发育过程
植物的生殖生理
植物通过生殖过程产生种子，实现繁殖。
植物的发育过程
植物从种子萌发到开花结果的整个过程，包 括营养生长和生殖生长两个阶段。
THANKS FOR WATCHING
氧气释放
在光合作用的光反应阶段，水 分子被分解为氧气和质子，氧 气被释放到大气中。
能量利用
植物通过光合作用将太阳能转 化为化学能，这些能量被用于 植物的生长、发育和繁殖等生
命活动。
04
植物的呼吸作用
呼吸作用的基本概念
01
呼吸作用
指植物在有氧条件下，将稳定的 化学能转化为ATP和NADPH的 过程。
详细描述
植物生理学主要研究植物如何获取养 分、水分，如何进行光合作用、呼吸 作用等生理过程，以及植物如何适应 环境变化等方面的内容。
植物生理学的学科地位与意义
总结词
植物生理学是生物学的重要分支，对于理解植物生长发育、 适应环境等过程具有重要意义，也为农业、林业等实践领域 提供了理论基础。
详细描述
植物生理学是生物学的基础学科之一，对于理解植物生命活 动的本质和机制具有重要作用。同时，植物生理学的研究成 果也为农业、林业等实践领域提供了重要的理论支持和实践 指导。
感谢您的观看
光合细胞
进行光合作用的细胞主要是叶绿体中的叶肉细胞 。
光合色素
叶绿体中的色素，包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝 卜素和叶黄素等，主要吸收光能。
光合作用的机理与过程
光能吸收 电子传递
内源调节
植物通过激素等内源调节物质来调控自身的生长和发育。
要点二
外源调节
环境因素如光照、温度、水分、养分等对植物生长具有重 要影响。
植物的生殖生理与发育过程
植物的生殖生理
植物通过生殖过程产生种子，实现繁殖。
植物的发育过程
植物从种子萌发到开花结果的整个过程，包 括营养生长和生殖生长两个阶段。
THANKS FOR WATCHING
氧气释放
在光合作用的光反应阶段，水 分子被分解为氧气和质子，氧 气被释放到大气中。
能量利用
植物通过光合作用将太阳能转 化为化学能，这些能量被用于 植物的生长、发育和繁殖等生
命活动。
04
植物的呼吸作用
呼吸作用的基本概念
01
呼吸作用
指植物在有氧条件下，将稳定的 化学能转化为ATP和NADPH的 过程。
详细描述
植物生理学主要研究植物如何获取养 分、水分，如何进行光合作用、呼吸 作用等生理过程，以及植物如何适应 环境变化等方面的内容。
植物生理学的学科地位与意义
总结词
植物生理学是生物学的重要分支，对于理解植物生长发育、 适应环境等过程具有重要意义，也为农业、林业等实践领域 提供了理论基础。
详细描述
植物生理学是生物学的基础学科之一，对于理解植物生命活 动的本质和机制具有重要作用。同时，植物生理学的研究成 果也为农业、林业等实践领域提供了重要的理论支持和实践 指导。
感谢您的观看
光合细胞
进行光合作用的细胞主要是叶绿体中的叶肉细胞 。
光合色素
叶绿体中的色素，包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝 卜素和叶黄素等，主要吸收光能。
光合作用的机理与过程
光能吸收 电子传递
植物生理学全套精品课件
12
代谢（Metabolism）：维持各种生命活动过
程中的化学变化总称，包括物质合成、转化和分解过 程。
按性质：
• 物质代谢（Substance Metabolism) 合成分解 • 能量代谢 (Energy Metabolism)光能化学能, 分
解能量释放
按方向：
• 同化(assimilation)or 合成代谢(anabolism)： • 异化(disassimilation) or 分解代谢（catabolism)
8
园林专业植物生理学
掌握植物生理生化学的基本知识 ，能够运用植物生理生化学的理论和 方法处理在园林植物选择、生产、园 栽培养护、育种等工作中遇到的实际 问题，并为学习后续课程奠定基础。
9
园林保健植物
定义：园林中的保健植物，是园 林中那些含有抗菌素和具有抗 病毒作用的化学物质，能散发 有益人体健康气体的活性植物 的总称。
10
分类
1. 婴幼儿、青少年适宜型，强身为主；提高对周围环 境的免疫力
2. 成年适宜型，健身为主；提神醒脑、缓解疲劳： 3. 老年适宜型，防病为主；注重减缓衰老、降血压、
防止心老血管疾病的发生，延年益寿； 4. 特殊群体适宜型，针对疾病人群、残疾人群等、特
别是针对具有或携带有传染病原的人群等
11
第一篇 植物的物质生产 和光能利用
水分在导管中运输方式 水分从土壤溶液进去植物体 水分集流和溶质浓度无关
25
植物细胞的水分集流：
➢ 水通道（water channel）: aquaporin
26
➢ 水孔蛋白：是膜内在蛋白，存在于细 菌、酵母、动物和植物中。
➢ 植物中有三种： ① 质膜内在蛋白、 ② 液泡膜上的液泡膜内在蛋白 ③ 和根瘤共生膜上的内在蛋白
代谢（Metabolism）：维持各种生命活动过
程中的化学变化总称，包括物质合成、转化和分解过 程。
按性质：
• 物质代谢（Substance Metabolism) 合成分解 • 能量代谢 (Energy Metabolism)光能化学能, 分
解能量释放
按方向：
• 同化(assimilation)or 合成代谢(anabolism)： • 异化(disassimilation) or 分解代谢（catabolism)
8
园林专业植物生理学
掌握植物生理生化学的基本知识 ，能够运用植物生理生化学的理论和 方法处理在园林植物选择、生产、园 栽培养护、育种等工作中遇到的实际 问题，并为学习后续课程奠定基础。
9
园林保健植物
定义：园林中的保健植物，是园 林中那些含有抗菌素和具有抗 病毒作用的化学物质，能散发 有益人体健康气体的活性植物 的总称。
10
分类
1. 婴幼儿、青少年适宜型，强身为主；提高对周围环 境的免疫力
2. 成年适宜型，健身为主；提神醒脑、缓解疲劳： 3. 老年适宜型，防病为主；注重减缓衰老、降血压、
防止心老血管疾病的发生，延年益寿； 4. 特殊群体适宜型，针对疾病人群、残疾人群等、特
别是针对具有或携带有传染病原的人群等
11
第一篇 植物的物质生产 和光能利用
水分在导管中运输方式 水分从土壤溶液进去植物体 水分集流和溶质浓度无关
25
植物细胞的水分集流：
➢ 水通道（water channel）: aquaporin
26
➢ 水孔蛋白：是膜内在蛋白，存在于细 菌、酵母、动物和植物中。
➢ 植物中有三种： ① 质膜内在蛋白、 ② 液泡膜上的液泡膜内在蛋白 ③ 和根瘤共生膜上的内在蛋白
ppt植物生理学chapter01 water relationship
带电 颗粒
+
+
+
+ ++ 带电
+
+
+
+ 颗粒 43; + +
+
+
亲水胶粒与水化层示意图
• Why is water an excellent solvent?
• Water molecule size is small.
• Hydrogen bonding ability
-Decreasing the electrostatic interaction between the charged substances; hydrogen bonding between water and macromolecules reduces interactions between macromolecules, thus helping to draw them into solution
• 水对气温、地温及植物体温有巨大的调节作用，从而有利于植物 适应冷热多变的环境。 在正常气压(1atm)下水的沸点为100℃,此时水的气化热为 2.257kJ·g-1, 在 25℃时为2.45 kJ·g-1。在所有液体中水的气化热是 最大的。水的气化热高，有利于植物通过蒸腾作用有效地降低体 温。 C. Great surface tension(大的表面张力) and cohesion(内聚力）同 类分子间具有的分子间引力叫做内聚力(cohesion)。由于水中存在 大量的氢键，水的内聚力很大。液相与固相间的相互引力叫做粘 附力(adhesion)。由于水是极性分子,它可以与其他极性物质形成 氢键,因此水与极性物质间有较强的粘附力。如果水与某物质间的 粘附力大于水的内聚力，则此物质为可湿性的。处于界面的水分 子均受着垂直向内的拉力，这种作用于单位长度表面上的力，称 为表面张力(surface tension)。表面张力趋于使表面积缩小，减少 界面高能分子。