植物生理学课件.ppt

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1、Chapter1WaterRelationshipinPlant植物的水分的吸收、体内运输分配以及的排出的过程——水分代谢。“有收无收在于水，多收少收在于肥”。Section1Roleofwaterinplantlife1.1.Structureandphysi-chemicalcharactersofwaterOHH104.9oHHHOHHOHHhydrogenbondA.Waterisapolarmoleculewithhydrogenbondbetweenthemδ-δ+δ+B.Highspecificheatandlatentheato

2、fevaporation(高比热和高气化热)C.Greatsurfacetension(大的表面张力)andcohesion(内聚力）水分子沿壁上升示意图D.Highdielectricconstant(高介电常数)andagoodsolvent(良好的溶剂)带电颗粒带电颗粒++++++++++++++++++亲水胶粒与水化层示意图1.2Watercontentandstatusinplant(植物的含水量及水分存在状态)1.2.1Watercontent。植物种类：水生90%以上>陆生40-90%>旱生（沙漠）植物6%。木本<草本植物。植物生

3、长环境：阴生>阳生。植物器官：生长点、根尖、幼嫩茎等达90%以上>功能叶70-90%>树干为40-50%>休眠芽为40%>风干种子为8-14%。凡是生命活动越旺盛的部分，含水量也越高。1.2.2Status。Freewaterandboundwater。freewater：不与细胞的组分紧密结合，易自由移动的水分，称为自由水。其特点是参与代谢，能作溶剂，易结冰。boundwater：与细胞的组分紧密结合不易自由移动的水分，称为束缚水。其特点是不参与代谢，不能作溶剂，不易结冰。自由水/束缚水增加时，植物细胞原生质体处于溶胶(sol)状态，代谢活动

4、旺盛，生长快，但抗逆性弱；自由水/束缚水减少时，植物细胞原生质常趋于凝胶(gel)状态，代谢活动减弱，生长变慢，但抗逆性却增强。1.3Roleofwaterinplantlife(1)Componentofprotoplasm植物细胞原生质含水量一般在70-90%。(2)Substrateforplantmetabolism光合、呼吸、有机物合成与分解。(3)Solutionforplantabsorptionandtransportation(4)Keepingplantinposture(extension)(5)Balanceplantt

5、emperatureSection2Waterabsorptionbyplantcell三种方式:Osmosisabsorption；imbibitionabsorption;metabolismabsorption。其中以渗透性吸水为主.2.1Osmosisabsorptionbyplantcell细胞的渗透性吸水2.1.1Freeenergy,chemicalpotentialandwaterpotentialboundenergy和freeenergy。自由能是指能够作功的能量和参与反应的本领。自由能/每摩尔物质化学势，是一种物质能够

6、用于作功或发生反应的能量度量。植物生理学水势。waterpotential：水势是指同温同压同一系统中，一偏摩尔体积（V）水（含溶质的水）的自由能(μw）与一摩尔体积（V）纯水的自由能(μ0w)的差值(Δμw)。Waterpotentialisdefinedasthedifferenceinfreeenergyperunitvolume,betweenmatrically-bound,pressurized,orosmotically-constrainedwaterandpurewater。Ψw=(μw/Vw)-（μ0w／Vw)=(μw-μ

7、0w)／Vw=Δμw／Vw代表水参与化学反应和移动的本领。人为地设定在等温等压条件下，纯水的水势为零Ψw0=0。溶液的水势就小于0，为负值。溶液越浓，其水势的负值越大。Ψw的单位是MPa=106Pa=10bar。海水为-2.5MPa、1MNaCl为–4.46MPa、植物细胞在-0.1~1.5MPa。2.1.2OsmosisandosmoticpotentialDiffusion(扩散):浓度较高浓度较低迁移。Osmosis(渗透作用)是指溶剂分子通过半透膜(semipermeablemembrane)的扩散作用。半透性膜半透性膜：动物膀胱、蚕

8、豆种皮、透析袋。Osmoticpotential(渗透势—Ψ，Solutepotential、溶质势—Ψs)。由于溶质的存在而降低的水势。Ψs(Mp