植物生理学水分生理.ppt

第一章 植物的水分生理Plant Water Physiology 4 学时 第一章 植物的水分生理 第一章 植物的水分生理(4h) 内容提要 第一节 水在植物生活中的重要性 第二节 植物细胞对水分的吸收※ 第三节 植物根系对水分的吸收※ 第四节 蒸腾作用※ 第五节 植物体内的水分运输 第六节 合理灌溉的生理基础 作业2、3 第一章 植物的水分生理 重点：植物细胞和根系对水分的吸收、蒸腾作用与气孔运动机理,作物的需水规律。 难点：植物细胞水势的概念和组成、气孔运动机理。 植物的水分代谢(water metabolism):植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。 水分生理就是研究水分代谢的生理机制。 第一节 水在植物生活中的重要性 一、水的物理化学性质 （一）水的组成和结构水是极性分子,电中性 分子的缔合:由简单分子结合为复杂的分子,且不引起物质化学性质改变的过程。 沸点时水蒸气分子量是18.64, 液态水的分子量更大。 一、水的物理化学性质 （二）水的物理化学性质 1.水的比热 (specific heat): 除液态氨外，水的比热最大。 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。 一、水的物理化学性质 （二）水的物理化学性质 2.水的沸点和气化热 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。 一、水的物理化学性质 （二）水的物理化学性质 3.水的密度 水在4℃下密度最大。 由于冰的密度小，可以浮在水面上，从而使下面的水层不易结冰，有利于水生动植物的生存。 （二）水的物理化学性质 4.水的内聚力、粘附力和表面张力 内聚力(cohesion):同类分子间具有的分子间引力。水的内聚力很大。 粘附力(adhesion):液相与固相间的相互引力。水与极性物质间有较强的粘附力。 表面张力(surface tension):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。 （二）水的物理化学性质 5.毛细作用 (capillarity) 毛细作用：液体在毛细管内自动移动的现象,是由内聚力、粘附力和表面张力的共同作用产生的。 植物细胞壁的纤维素微纤丝形成许多小而弯曲的毛细管 木质部中的导管具毛细管性质 （二）水的物理化学性质 6.水的高抗张(拉)强度 (tensile strength)：某种物质抵抗张(拉)力的能力。 水分子由于内聚力很大，因而具有很高的抗张强度，可以抵抗水柱中的水分子彼此被拉开。 （二）水的物理化学性质 7.水的不可压缩性： 自然界中液体体积难以压缩的特性称之为不可压缩性(incompressibility)。 细胞内所引起的静水压与植物气孔开闭、叶片运动、保持植株固有的姿态等方面有密切关系。 （二）水的物理化学性质 8.水的电性质 水是一种极弱的电解质： 水是许多电解质和极性分子的良好溶剂； 大分子物质的亲水基团可与水分子通过氢键结合，形成水化层； 水分子可结合在带电荷的离子周围,使其成为高度可溶的水化离子。 第一节 水在植物生活中的重要性 二、植物的含水量 植物组织含水量一般为：65～90%; 变幅: 6～90%. 植物组织含水量与植物种类、生长环境、器官和组织种类有关。 第一节 水在植物生活中的重要性 三、植物体内水分存在状态 束缚水（bound water）：被细胞的胶体颗粒或亲水性物质等组分紧密吸附、不能自由移动的水分。它不参与植物的生理活动和生化反应，但对维持生物膜和生物大分子的结构的稳定性具有重要作用。 自由水（free water）：不被胶体颗粒或亲水性物质等组分吸附、可以自由移动的水分。它直接参与植物的生理活动和生化反应，可以作溶剂、可挥发、结冰。 自由水/束缚水是衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一。 四、水对植物的生理生态作用 （一）生理作用：调控植物的生命活动——代谢活动与个体生长发育 1、水是原生质的主要组分； 2、水直接参与植物体内重要的代谢反应过程； 3、水是代谢生化反应的介质； 4、水保持植物的固有姿态； 5、水是物质吸收、运输的溶剂； 6、细胞的分裂和扩大生长需要足够的水。 四、水对植物的生理生态作用 （二）生态作用：水可调节改善植物的微环境 1、调节植物体温 　　　高比热：稳定植物体温 　　　高气化热：降低体温，避免高温危害 2、水对可见光有良好的通透性 3、水可调节对植物的生存环境 第二节 植物细胞对水分的吸收※ 细胞吸水方式