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植物生理专业知识讲座植物生理专业知识讲座第1页第一节植物对水分需要一、植物含水量：70%——90%二、植物体内水分存在状态1自由水和束缚水概念1）自由水（freewater）：距离胶粒较远而能够自由流动水分。2）束缚水（boundwater）：靠近胶粒而被胶粒束缚不易流动水分。植物生理专业知识讲座第2页2植物体内水分状态与代谢关系1)束缚水普通不参加植物代谢反应。植物一些细胞和器官主要含束缚水时，则代谢活动非常微弱，如越冬植物休眠和干燥种子，仅以极弱代谢维持生命活动，但抗性却显著增强，能度过不良逆境条件；2)自由水主要参加植物体内各种代谢反应。其含量多少还影响代谢强度，含量越高，代谢越旺盛；3)自由水／束缚水比值可作为衡量植物代谢强弱和抗性生理指标之一。植物生理专业知识讲座第3页三植物体内水分生理生态作用1水是细胞质主要成份（含水量普通达70％-90％）；2水分是代谢过程反应物质和产物（光合、呼吸等）；3细胞分裂及生长都需要水分；4水分是植物对物质吸收和运输及生化反应溶剂；5水分能使植物保持固有姿态（维持细胞担心度）；6调整植物体温及其大气湿度、温度等（蒸腾失水）。植物生理专业知识讲座第4页第二节植物细胞吸收水分1植物细胞吸收水分主要方式渗透性吸水：借助渗透作用，即水分从水势高系统经过半透膜向水势低系统移动进行吸水（最主要方式）。代谢性吸水：利用细胞呼吸释放出能量，使水分经过质膜进入细胞过程。吸涨性吸水：亲水性胶体物质吸水膨胀现象。D)集流：液体中成群分子在压力梯度下共同移动植物生理专业知识讲座第5页2吸涨性吸水1)吸涨性吸水主要发生在细胞形成液胞之前（如干种子和分生细胞等）；2)因为蛋白质、淀粉和纤维素三者亲水性依次递减，故含蛋白质较多豆类种子吸涨现象最为显著。植物生理专业知识讲座第6页3.渗透性吸水渗透现象植物生理专业知识讲座第7页3.1植物细胞是一个渗透系统成熟植物细胞含有一个大液泡，质膜和液泡膜则为选择性膜，水易于透过，对其它溶质分子或离子含有选择性。这么，在一个成熟细胞中，原生质层就相当于一个半透膜。假如把此细胞置于水或溶液中，则含有各种溶质液泡、原生质层以及细胞外溶液三者就组成了一个渗透系统。含有液泡成熟细胞，依赖于渗透作用，以渗透吸水为主。质壁分离现象证实植物细胞是一个渗透系统。植物生理专业知识讲座第8页质壁分离现象是生活细胞经典特征(1)确定细胞是否存活已发生膜破坏死细胞，半透膜性质丧失，不产生质壁分离现象。(2)测定细胞渗透势?将植物组织或细胞置于一系列已知水势溶液中，那种恰好使细胞处于初始质壁分离状态溶液水势值与该组织或细胞渗透势相等。(3)观察物质透过原生质层难易程度利用质壁分离复原速度来判断物质透过细胞速率。同时能够比较原生质粘度大小。，植物生理专业知识讲座第9页3.2渗透性吸水原理------水势3.2.1溶液水势自由能（可用于作功能量）。化学势：1摩尔物质自由能。水势（waterpotential，?w）-----某一系统中水化学势与处于相同温度和压力纯水化学势之差，除以水偏摩尔体积所得商。它是水分转移本事大小指标。植物生理专业知识讲座第10页水溶液化学势（）与纯水化学势（）之差（），除以水偏摩尔体积（）所得商，称为水势。水势Ψ（psi，希腊字母）或可用上式表示式中水偏摩尔体积（partialmolarvolume），是指（在一定温度和压力下）1mol水中加入1mol某溶液后，该1mol水所占有效体积。植物生理专业知识讲座第11页1N·m·mol-水化学势2N·mPa-水势====31mol-水偏摩尔体积m如：纯水摩尔体积是18cm3,将其加入100cm3乙醇中，最终体积是118.07cm3，水偏摩尔体积是多少？（18.07cm3）·水势单位是压强单位，帕斯卡（Pa）、大气压（atm）、巴（bar）。1bar=105Pa=0.1MPa=0.987atm植物生理专业知识讲座第12页3.2.2经典植物细胞水势对于一个经典植物细胞，其水势由4个别组成，即：水势=渗透势+衬质势+压力势+重力势渗透势（osmoticpotential，??）：溶液中溶质颗粒存在而引发水势降低值。用负值表示。亦称溶质势（?s）。压力势（pressurepotential，?p）：因为细胞壁压力存在而增加水势值。普通为正值。初始质壁分离时，?p为0，猛烈蒸腾时，?p会呈负值。衬质势（matricpotential，?m）：细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引发水势降低值，以负值表示。植物生理专业知识讲座第13页Ψw=Ψπ+Ψp+ΨmΨπ:渗透势，也称溶质势（Ψs