第1章 植物的水分代谢课件.ppt

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1、第二章植物水分生理没有水就没有生命“有收无收在于水”水分的吸收水分的运输水分的利用水分的散失水是生命起源的先决条件,没有水就没有生命,也就没有植物。植物的水分代谢包括：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程，被称为植物的水分代谢(watermetabolism)。§2-1.水在植物生命活动中的作用§2-2.植物对水分的吸收§2-3.植物的蒸腾作用§2-4.植物体内水分的运输§2-5.合理灌溉的生理基础水分生理的主要内容§2-1.水在植物生命活动中的作用一.植物的含水量二.植物体内水分存在的状态三.水分在植物生命活动中的作用四、

2、测定植物组织含水量的指标一.植物的含水量不同植物含水量不同水生植物——鲜重的90％以上地衣、藓类——仅占6％左右草本植物——70％～85％木本植物——稍低于草本植物。同一种植物，不同环境下有差异荫蔽、潮湿>向阳、干燥环境同一植株中，不同器官、组织含水量不同根尖、幼苗和绿叶——60％～90％树干——40～50％休眠芽——40％风干种子为8％～14％生命活动较旺盛的部分，水分含量较多。2.自由水/束缚水比值影响代谢自由水/束缚水比值高时，代谢旺盛；自由水/束缚水比值低时。代谢缓慢。二、植物体内水分存在的状态植物抗性距离胶体颗粒较远

3、，可以自由移动的水分。较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不易流动的水分。1.植物体内水分存在的状态有：自由水束缚水亲水物质被吸附的水分子3.溶胶（sol）与凝胶（gel）由于细胞内水分含量不同，原生质的状态也有两种状态：溶胶状态与凝胶状态。水分含量高时，自由水含量高，原生质胶体呈溶液状态－－溶胶状态。反之，失去流动性，呈近似固体状态－－凝胶状态正常代谢的组织原生质呈溶胶状态；代谢弱的干种子，原生质呈凝胶状态。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．水分是代谢作用过程的反应物质3．水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4．

4、水分能保持植物的固有姿态5.水的某些理化性质也有利于植物的生命活动高的比热和气化热，有利于调节植物体的温度。四、测定植物组织含水量的指标（一）水分占鲜重的百分比：含水量=×100％（二）水分占干重的百分比：含水量=×100％（三）相对含水量（RelativeWaterContent，RWC）：RWC=×100％§2-2.植物对水分的吸收一.植物细胞对水分的吸收二.植物根系对水分的吸收（一）、植物细胞的水势1.概念一、植物细胞对水分的吸收束缚能(boundenergy)自由能(freeenergy)物质能量Vwμw-μw0ΔμwV

5、wψw＝＝是不能用于做有用功的能量。是在恒温、恒压条件下能够作功的那部分能量。可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。如果物质带电荷或电势不为零时的化学势称为电化学势（electrochemicalpotential）。物质总是从化学势高的地方自发地转移到化学势低的地方，而化学势相等时，则呈现动态平衡。每偏摩尔物质所具有的自由能。用希腊字母μ表示。化学势(chemicalpotential,μ)每偏摩尔体积水的化学势。就是说，水溶液的化学势(μw)与同温、同压、同一系统中的纯水的化学势(μw0)之差(△μ

6、w)，除以水的偏摩尔体积(Vw)所得的商，称为水势。概念水势(waterpotential)偏摩尔体积（partialmolalvolume）在一定温度、压力和浓度下，1摩尔某组分在混合物中所体现出来的体积，称为该组分在该条件下的偏摩尔体积。偏摩尔体积的单位是m3·mol-1。兆帕（MPa)1Mpa=106Pa1bar(巴)=0.1MPa=0.987atm(大气压)1标准atm=1.013×105Pa=1.013bar2.水势单位:帕（Pa）、巴(bar)、大气压(atm)。化学势是能量概念，单位为J／mol[J=N（牛顿）·m

7、]，偏摩尔体积的单位为m3／mol，两者相除并化简，得N／m2，成为压力单位帕Pa这样就把以能量为单位的化学势转化为以压力为单位的水势。ΔμJ/molN·m/molNΨw====Vw，mm3/molm3/molm2纯水的水势定为零，溶液的水势就成负值。溶液越浓，水势。水分移动需要能量。水分越低水势高水势低溶液水势/MPa纯水0Hoagland营养液-0.05海水-2.501mol/L蔗糖-2.691mol/LKCl-4.50几种常见化合物水溶液的水势范围细胞吸水情况决定于细胞水势。典型细胞水势ψw是由3个势组成的：3.植物细胞的

8、水势组成ψw=ψs+ψp+ψm水势渗透势衬质势压力势由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的数值。用ψs表示。ψs=ψπ=-π(渗透压)=-iCRT(1)溶质势(solutepotential)渗透势(osmoticpotential)i:解离系数，C：溶质浓度R