《植物的蒸腾作用》PPT课件

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1、第三讲：植物的蒸腾作用一、蒸腾作用二、植物体内水分的运输三、合理灌溉的生理基础一、蒸腾作用(transpiration)（一）、蒸腾作用的概念、生理意义和指标1.概念2.生理意义3.指标和部位（二）、气孔蒸腾1.气孔的形态结构及生理特点2.气孔运动3.气孔运动的机理4.影响气孔运动的因素散失方式：1)以液体状态散失到体外（吐水现象）2)以气体状态散逸到体外（蒸腾作用）主要方式植物吸收的水分用于代谢散失1％—5％95%—99%(一)、蒸腾作用的概念、生理意义和指标1.概念蒸腾作用：是指水分以气体状态，通过植物体的表面(主要是叶子)，从体内散失

2、到体外的现象。概念2.生理意义（1）是植物水分吸收和运输的主要动力。（3）能够降低叶片的温度。(1g水变成水蒸气需要吸收的能量，在20℃时是2444.9J，30℃时是2430.2J)（2）促进木质部汁液中物质的运输。（4）有利于气体交换。有利于光合作用的进行。3.指标和部位(1)指标①蒸腾速率(transpirationrate)植物在单位时间内，单位叶面积通过蒸腾作用散失的水量。单位：(gm-2h-1)或(mmolm-2s-1)白天的蒸腾速率——15~250gm-2h-1晚上的蒸腾速率——1~20gm-2h-1。概念②蒸腾比率(trans

3、pirationratio)(蒸腾效率)植物每消耗1kg水时所形成的干物质克数。一般植物的蒸腾比率是1-8。概念③蒸腾系数(transpirationcoefficient)(或需水量)是指植物制造1g干物质所需水分(g)。（蒸腾比率的倒数）蒸腾系数越大，利用水分的效率。一般：125-1000g。玉米为370，小麦为540。概念越低幼小——全部表面都能蒸腾木本植物长大后——皮孔蒸腾(约占0.1％)植物的蒸腾作用绝大部分是在叶片上进行。（2）部位气孔蒸腾叶片蒸腾两种方式角质蒸腾(仅占5％～10％)最主要形式气孔数目多、分布广气孔的面积小，蒸腾

4、速率高保卫细胞体积小,膨压变化迅速保卫细胞具有多种细胞器保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构保卫细胞与周围细胞联系紧密1、气孔的形态结构及生理特点(二)、气孔蒸腾图3-1气孔蒸腾的过程上一张返回气孔面积只占叶表面的0.5％～1.5％气孔蒸腾量要比同面积的自由水面的蒸发量快50倍之多。小孔扩散定律气孔扩散的小孔定律（小孔扩散定律）？小孔扩散定律水蒸气通过气孔扩散的速率，不与小孔的面积成正比而与小孔的周长成正比。边缘效应返回图3-2；单子叶植物的气孔构造图3-4双子叶植物(A)和禾本科植物(B)气孔的保卫细胞形状和保卫细胞中纤维素的排布

5、返回2.气孔运动1与保卫细胞的结构特点有关。气孔运动:白天开放，晚上关闭。气孔为什么能够运动？图3-5双子叶植物气孔的运动(张开、关闭)3.气孔运动的机理保卫细胞(GC)在光下进行光合作用消耗CO2，使细胞内pH增高淀粉磷酸化酶水解淀粉为G1P水势下降从周围细胞吸水气孔张开(1)淀粉—糖转化学说GC在黑暗中进行呼吸作用释放CO2，使细胞内pH下降淀粉磷酸化酶把G1P合成为淀粉水势升高向周围细胞排水气孔关闭(2)无机离子泵学说气孔运动和GC积累K+有着密切的关系。ψw下降，吸水ATP酶光活化GCK+H+K+Cl-Cl-质膜GC质膜上具有光活化

6、ATP酶-H+泵水解ATP，泵出H+到细胞壁，造成膜电位差ψw降低，水分进入GC，气孔张开激活K+通道和Cl-通道，K+和Cl-进入GC(3)苹果酸代谢学说GC在光下进行光合作用消耗CO2pH增高(8.0-8.5),活化PEP羧化酶PEP+HCO3-→草酰乙酸→苹果酸苹果酸根使细胞里的水势下降气孔张开从周围细胞吸水图3-6光下气孔开启的机理光照下保卫细胞液泡中的离子积累。由光合作用生成的ATP驱动H+泵，向质膜外泵出H+，建立膜内外的H+梯度，在H+电化学势的驱动下，K+经K+通道、Cl-经共向传递体进入保卫细胞。另外，光合作用生成苹果酸

7、。K+、Cl-和苹果酸进入液泡，降低保卫细胞的水势。图3-7气孔开启机理图解4.影响气孔运动的因素温度上升——气孔开度增大10℃以下小，30℃最大，35℃以上变小光照光照——张开黑暗——关闭景天科植物例外CO2低浓度——促进张开高浓度——迅速关闭水分水分胁迫——气孔开度减小返回二、植物体内水分的运输(一)、水分运输的途径(二)、水分沿导管或管胞上升的机制(三)、水分运输的速度（一）、水分运输的途径土壤溶液→根毛→根皮层薄壁细胞→根内皮层→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→大气土壤一植物一大气

8、之间水分具有连续性整个植物体内的运输途径：质外体途径共质体途径图2-15水分从根向地上部运输的途径（二）、水分沿导管或管胞上升的机制2.水柱连续性——内聚力学说（蒸腾—内聚力—张