资源描述
复习复习1、构成植物体的基本结构单位和功能单位？、构成植物体的基本结构单位和功能单位？2 2、细胞进行生命活动的物质？、细胞进行生命活动的物质？细胞细胞组织组织器官器官植物体植物体原生质原生质无机物无机物有机物有机物水、无机盐水、无机盐蛋白质、核酸、脂类、蛋白质、核酸、脂类、糖类、生理活性物质糖类、生理活性物质 一、一、水在植物生命活动中的重要性水在植物生命活动中的重要性植物水分代谢植物水分代谢 二、细胞对水分的吸收二、细胞对水分的吸收 三、植物根系对水分的吸收三、植物根系对水分的吸收 四、植物的蒸腾作用四、植物的蒸腾作用 五、植物体内水分的向上运输五、植物体内水分的向上运输 六、植物的水分平衡六、植物的水分平衡【学习目的】【学习目的】了解水分对植物生命活动的重要作用，植物对了解水分对植物生命活动的重要作用，植物对水分的吸收利用及体内运输，影响植物吸收利水分的吸收利用及体内运输，影响植物吸收利用水分的各种因素。了解植物需水规律，理解用水分的各种因素。了解植物需水规律，理解合理灌溉的重要意义合理灌溉的重要意义。【难点】【难点】植物细胞的渗透性吸水植物细胞的渗透性吸水【重点】【重点】植物细胞的渗透性吸水，水分的运输，水分的植物细胞的渗透性吸水，水分的运输，水分的散失散失 一、一、水在植物生命活动中的重要性水在植物生命活动中的重要性植物水分代谢植物水分代谢 二、细胞对水分的吸收二、细胞对水分的吸收 三、植物根系对水分的吸收三、植物根系对水分的吸收 四、植物的蒸腾作用四、植物的蒸腾作用 五、植物体内水分的向上运输五、植物体内水分的向上运输 六、植物的水分平衡六、植物的水分平衡 1 1、生理温度时液体、生理温度时液体2 2、高比热、高比热3 3、高气化热、高气化热4 4、高内聚力和高亲和力、高内聚力和高亲和力5 5、良好溶剂、良好溶剂复习：水的理化性质复习：水的理化性质 一、一、水在植物生命活动中的重要性水在植物生命活动中的重要性 一、一、水在植物生命活动中的重要性水在植物生命活动中的重要性植物的含水量植物的含水量植物的含水量植物的含水量植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态水分在植物生命活动中的作用水分在植物生命活动中的作用水分在植物生命活动中的作用水分在植物生命活动中的作用 一、一、水在植物生命活动中的重要性水在植物生命活动中的重要性植物的含水量植物的含水量植物的含水量植物的含水量生活植物体都含有一定数量的水分，生活植物体都含有一定数量的水分，不同植物、同一种植物的不同环境、不同植物、同一种植物的不同环境、不同生长发育时期和不同器官的含不同生长发育时期和不同器官的含水量不同。水量不同。植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态 一、一、水在植物生命活动中的重要性水在植物生命活动中的重要性植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态自自自自由由由由水水水水 距距距距离离离离胶胶胶胶体体体体颗颗颗颗粒粒粒粒较较较较远远远远，可可可可以以以以自自自自由由由由移移移移动动动动 的水分。的水分。的水分。的水分。束缚水束缚水束缚水束缚水 较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不易流动的水分。易流动的水分。易流动的水分。易流动的水分。自由水可以直接参与各种代谢活动自由水可以直接参与各种代谢活动自由水可以直接参与各种代谢活动自由水可以直接参与各种代谢活动 自由水/束缚水代谢旺盛，但抗逆性弱代谢缓慢，但抗逆性强 水分在植物生命活动中的作用水分在植物生命活动中的作用水分在植物生命活动中的作用水分在植物生命活动中的作用 一、一、水在植物生命活动中的重要性水在植物生命活动中的重要性水分在植物生命活动中的作用水分在植物生命活动中的作用水分在植物生命活动中的作用水分在植物生命活动中的作用（二）水是代谢过程的反应物质（二）水是代谢过程的反应物质（二）水是代谢过程的反应物质（二）水是代谢过程的反应物质（三）水是各种生理生化反应和物质运输的介质（三）水是各种生理生化反应和物质运输的介质（四）水能使植物保持固有的姿态（四）水能使植物保持固有的姿态（五）水具调节植物体温的作用（五）水具调节植物体温的作用 （一）水是植物细胞的重要组成成分（一）水是植物细胞的重要组成成分细胞吸水的方式细胞吸水的方式吸胀作用是亲水胶体吸水膨胀的现象。吸胀作用是亲水胶体吸水膨胀的现象。依赖于低衬质势而引起的吸水，是依赖于低衬质势而引起的吸水，是无液无液泡细胞泡细胞的吸水方式，如干燥种子、分生的吸水方式，如干燥种子、分生组织组织 是溶剂水通过是溶剂水通过半透膜半透膜的扩散作用。由于的扩散作用。由于溶质势的下降而引起的细胞吸水溶质势的下降而引起的细胞吸水是是含有含有液泡液泡的细胞吸水的主要方式的细胞吸水的主要方式。吸胀吸水渗透吸水渗透吸水 二、细胞对水分的吸收二、细胞对水分的吸收渗透作用：渗透作用：水分子（其他溶剂分子）水分子（其他溶剂分子）通过半透膜从水势高的一方向水势通过半透膜从水势高的一方向水势低的一方移动低的一方移动(扩散扩散)的的现象现象。渗透装置的条件渗透装置的条件1 1）具有半透膜）具有半透膜2 2）半透膜两侧具有浓度差）半透膜两侧具有浓度差渗透吸水渗透吸水 实验开始时，烧杯中的实验开始时，烧杯中的清水和漏斗内液面相平清水和漏斗内液面相平 由于渗透作用使烧杯内由于渗透作用使烧杯内 的水的水面降低而漏斗内液面升高面降低而漏斗内液面升高液面上升液面上升经过一段时间后，由于水分子可以自由通经过一段时间后，由于水分子可以自由通经过一段时间后，由于水分子可以自由通经过一段时间后，由于水分子可以自由通过半透膜，而蔗糖分子不可以。单位体积内，过半透膜，而蔗糖分子不可以。单位体积内，过半透膜，而蔗糖分子不可以。单位体积内，过半透膜，而蔗糖分子不可以。单位体积内，清水中水分子数多于蔗糖分子中的，因此，单清水中水分子数多于蔗糖分子中的，因此，单清水中水分子数多于蔗糖分子中的，因此，单清水中水分子数多于蔗糖分子中的，因此，单位时间内由清水向蔗糖溶液扩散的水分子数多。位时间内由清水向蔗糖溶液扩散的水分子数多。位时间内由清水向蔗糖溶液扩散的水分子数多。位时间内由清水向蔗糖溶液扩散的水分子数多。故而导致蔗糖溶液的液面升高。故而导致蔗糖溶液的液面升高。故而导致蔗糖溶液的液面升高。故而导致蔗糖溶液的液面升高。蔗糖分子半透膜水分子1 1 1 1、水势的概念、水势的概念、水势的概念、水势的概念水势（水势（w w）：水的化学势。）：水的化学势。化学势（化学势（）：）：1 1摩尔体积的物质所具有的自由能。摩尔体积的物质所具有的自由能。自由能：在恒温条件下物质用来做功的那一部分内能。自由能：在恒温条件下物质用来做功的那一部分内能。所以说：水势就是一摩尔体积水的自由能。所以说：水势就是一摩尔体积水的自由能。细胞吸水的方式细胞吸水的方式 二、细胞对水分的吸收二、细胞对水分的吸收渗透吸水渗透吸水 细胞吸水的方式细胞吸水的方式 二、细胞对水分的吸收二、细胞对水分的吸收2.2.水势的大小和单位水势的大小和单位水势的单位水势的单位水势的单位水势的单位 帕（帕（帕（帕（PaPaPaPa）、巴）、巴）、巴）、巴(bar)(bar)(bar)(bar)、大气压、大气压、大气压、大气压(atm)(atm)(atm)(atm)。1 1 1 1巴巴巴巴=0.987 =0.987 =0.987 =0.987 大气压大气压大气压大气压=105 =105 =105 =105 帕帕帕帕水势的绝对值是无法测定的。因此象温度一样：水势的绝对值是无法测定的。因此象温度一样：水势的绝对值是无法测定的。因此象温度一样：水势的绝对值是无法测定的。因此象温度一样：把水的冰点定作温度的摄氏零度。同样道理，把水的冰点定作温度的摄氏零度。同样道理，把水的冰点定作温度的摄氏零度。同样道理，把水的冰点定作温度的摄氏零度。同样道理，把标准状态下，纯水的水势定为零把标准状态下，纯水的水势定为零把标准状态下，纯水的水势定为零把标准状态下，纯水的水势定为零。纯水的水势纯水的水势纯水的水势纯水的水势(w w w w)最大最大最大最大 w w w w=0=0=0=0渗透吸水渗透吸水 细胞吸水的方式细胞吸水的方式 二、细胞对水分的吸收二、细胞对水分的吸收3 3水体系中水势的组分水体系中水势的组分当水分子受压力的影响，或受溶质、衬质的作用时，当水分子受压力的影响，或受溶质、衬质的作用时，纯水的水势就会发生改变。改变后的水势值，以纯纯水的水势就会发生改变。改变后的水势值，以纯水的水势作为比较标准，进行计量水的水势作为比较标准，进行计量渗透吸水渗透吸水 细胞吸水的方式细胞吸水的方式 二、细胞对水分的吸收二、细胞对水分的吸收3 3水体系中水势的组分水体系中水势的组分渗透吸水渗透吸水 1 1 1 1）溶质势）溶质势）溶质势）溶质势2 2）压力势）压力势3 3）衬质势）衬质势 由于溶质颗粒的存在而引起体系水势由于溶质颗粒的存在而引起体系水势的降低值，又称渗透势，用的降低值，又称渗透势，用s s 表示。表示。溶液浓度越大，溶质势越低，数值越小溶液浓度越大，溶质势越低，数值越小细胞吸水的方式细胞吸水的方式 二、细胞对水分的吸收二、细胞对水分的吸收3 3水体系中水势的组分水体系中水势的组分渗透吸水渗透吸水 1 1 1 1）溶质势）溶质势）溶质势）溶质势2 2）压力势）压力势3 3）衬质势）衬质势 由于压力的存在而使体系水势改变的数由于压力的存在而使体系水势改变的数由于压力的存在而使体系水势改变的数由于压力的存在而使体系水势改变的数值，用值，用值，用值，用p p p p表示。表示。表示。表示。细胞吸水的方式细胞吸水的方式 二、细胞对水分的吸收二、细胞对水分的吸收3 3水体系中水势的组分水体系中水势的组分渗透吸水渗透吸水 1 1 1 1）溶质势）溶质势）溶质势）溶质势2 2）压力势）压力势3 3）衬质势）衬质势 水中存在衬质（淀粉、纤维素、蛋白水中存在衬质（淀粉、纤维素、蛋白质等一些能吸引水分子而不溶于水的物质等一些能吸引水分子而不溶于水的物质）时，亲水衬质对自由水的束缚而引质）时，亲水衬质对自由水的束缚而引起水势的降低值。用起水势的降低值。用mm表示，衬质势与表示，衬质势与溶质势一样小于零。溶质势一样小于零。当水中存在溶质、衬质、溶液承受当水中存在溶质、衬质、溶液承受外界压力时，水体系的水势为：外界压力时，水体系的水势为：w=s+m+pw=s+m+ps s 与与 m m 为负值，为负值，p p为正值为正值|s|+|m|p|s|+|m|p 则则 w 0w 0|s|+|m|p|s|+|m|0w 0水总是沿着水势梯度降低的方向，由高水势水总是沿着水势梯度降低的方向，由高水势移向低水势区，直至水势梯度消失为止移向低水势区，直至水势梯度消失为止若水中不存在衬质，则有若水中不存在衬质，则有w=s+pw=s+p而且水溶液处于常压下（而且水溶液处于常压下（1 1大气压）则有大气压）则有w=sw=s植物细胞是一个完整的渗透装置植物细胞是一个完整的渗透装置细胞壁细胞壁原原生生质质层层（全透性）（全透性）原生质层具有选择透过性，近似于半透膜原生质层具有选择透过性，近似于半透膜细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质细胞液细胞液细胞核细胞核2 2、细胞压力势、细胞压力势：原生质吸水膨胀，对细胞壁产生压：原生质吸水膨胀，对细胞壁产生压力，而细胞壁对原生质会产生一个反作用力，使细力，而细胞壁对原生质会产生一个反作用力，使细胞的水势增加，这就是细胞的压力势，压力势为正胞的水势增加，这就是细胞的压力势，压力势为正值。值。1 1、细胞溶质势、细胞溶质势：细胞液是多种物质的水溶液，具：细胞液是多种物质的水溶液，具有一定的浓度，产生溶液质势有一定的浓度，产生溶液质势3 3、衬质势、衬质势：在具有液泡的细胞中，含水量一般较：在具有液泡的细胞中，含水量一般较高，作为衬质的细胞壁和原生质，都已充分水合并高，作为衬质的细胞壁和原生质，都已充分水合并被水分饱和，这些衬质对外层水分子的引力极小。被水分饱和，这些衬质对外层水分子的引力极小。因此，细胞衬质所导致的衬质势绝对值甚微，对细因此，细胞衬质所导致的衬质势绝对值甚微，对细胞水势影响可以忽略不计。胞水势影响可以忽略不计。干种子及幼嫩细胞水势干种子及幼嫩细胞水势 细胞中无液泡，细胞中无液泡，因此衬质（原生质、细胞壁）对水分子因此衬质（原生质、细胞壁）对水分子的引力大，影响水分子的运动，致使细的引力大，影响水分子的运动，致使细胞衬质执的绝对值增大。这类细胞的水胞衬质执的绝对值增大。这类细胞的水势势w=mw=m，s=0 p=0 s=0 p=0成熟细胞水势成熟细胞水势 w=s+pw=s+p m=0 m=0环境状况环境状况环境状况环境状况 细胞状态细胞状态细胞状态细胞状态 p p p p w w w w 等渗溶液等渗溶液等渗溶液等渗溶液w=w=w=w=细胞细胞细胞细胞w w w w 松弛状态，临松弛状态，临松弛状态，临松弛状态，临界质壁分离界质壁分离界质壁分离界质壁分离 p p p p0 0 0 0 w w w ws s s s 低渗溶液低渗溶液低渗溶液低渗溶液0w 0w 0w 0w 细胞细胞细胞细胞w w w w 膨胀状态，细膨胀状态，细膨胀状态，细膨胀状态，细胞吸水胞吸水胞吸水胞吸水 p p p p增大增大增大增大 w w w ws s s s+p p p p 纯水中纯水中纯水中纯水中 0=0=0=0=w w w w 细胞细胞细胞细胞w w w w 饱和状态，充饱和状态，充饱和状态，充饱和状态，充分膨胀分膨胀分膨胀分膨胀 p p p p-s s s s w w w w0 0 0 0 高渗溶液高渗溶液高渗溶液高渗溶液w w w w 细胞细胞细胞细胞w w w w 萎蔫状态，失萎蔫状态，失萎蔫状态，失萎蔫状态，失水，质壁分离水，质壁分离水，质壁分离水，质壁分离 p p p p0 0 0 0 w w w w下降下降下降下降 总结：细胞处于不同环境下吸水、失水过程总结：细胞处于不同环境下吸水、失水过程中水势组分的变化中水势组分的变化 Fig.1-2 Fig.1-2 植物细胞质壁分离现象植物细胞质壁分离现象 1.1.正常细胞正常细胞 2 2、3.3.质壁分离的细胞质壁分离的细胞图图1-3 1-3 细胞体积细胞体积变化与变化与ww，ss和和pp之间的关之间的关系图解系图解 植物细胞吸水与失水取决于细胞与外界环境之间植物细胞吸水与失水取决于细胞与外界环境之间植物细胞吸水与失水取决于细胞与外界环境之间植物细胞吸水与失水取决于细胞与外界环境之间的的的的水势差水势差水势差水势差。当细胞水势低于外界水势时，细胞就吸水，。当细胞水势低于外界水势时，细胞就吸水，。当细胞水势低于外界水势时，细胞就吸水，。当细胞水势低于外界水势时，细胞就吸水，反之则失水，如两者相等，则细胞与外界水分交换达到反之则失水，如两者相等，则细胞与外界水分交换达到反之则失水，如两者相等，则细胞与外界水分交换达到反之则失水，如两者相等，则细胞与外界水分交换达到动态平衡。动态平衡。动态平衡。动态平衡。相邻细胞水分移动的规律：相邻细胞水分移动的规律：水分总是从水分总是从水势高的部位水势高的部位向向水势低的部位水势低的部位流动。流动。4 4、相邻细胞水分移动规律、相邻细胞水分移动规律s=-13s=-13 10105 5Pa Pa p=7p=7 10105 5Pa Pa w=-6w=-6 10105 5Pa Pa s=-12s=-12 10105 5Pa Pa p=4p=4 10105 5Pa Pa w=-8w=-8 10105 5Pa Pa A细胞B细胞水的流向水的流向原理原理 淀粉、纤维素和蛋白质这些淀粉、纤维素和蛋白质这些亲水性物质吸水而膨胀。亲水性物质吸水而膨胀。细胞吸水的方式细胞吸水的方式 二、细胞对水分的吸收二、细胞对水分的吸收吸胀吸水依赖于低的依赖于低的mm而而引起的吸水。是引起的吸水。是无无液泡液泡的分生组织和的分生组织和干燥种子干燥种子细胞的主细胞的主要吸水方式。要吸水方式。思考题思考题思考题思考题1 1 1 1、水在植物生活中的重要性表现在哪几个方面？、水在植物生活中的重要性表现在哪几个方面？、水在植物生活中的重要性表现在哪几个方面？、水在植物生活中的重要性表现在哪几个方面？2 2 2 2、细胞的水势的组成。、细胞的水势的组成。、细胞的水势的组成。、细胞的水势的组成。3 3 3 3、细胞吸水的方式有哪几种？、细胞吸水的方式有哪几种？、细胞吸水的方式有哪几种？、细胞吸水的方式有哪几种？教学目的和要求教学目的和要求n n掌握根系吸水的部位和方式掌握根系吸水的部位和方式 n n掌握蒸腾的部位、过程、作用及生理意义掌握蒸腾的部位、过程、作用及生理意义 n n了解植物体内水分运输的途径了解植物体内水分运输的途径 n n掌握合理灌溉的指标及方法掌握合理灌溉的指标及方法 蒸腾的部位、过程。气孔运动的机理蒸腾的部位、过程。气孔运动的机理 植物体内水分运输的途径植物体内水分运输的途径 合理灌溉的指标及方法合理灌溉的指标及方法 重点难点根系吸水的部位主要在根系吸水的部位主要在根尖的根毛区根尖的根毛区，具体的说是在具体的说是在根尖木质部已成熟的伸长区及邻接伸长区的部分成熟根尖木质部已成熟的伸长区及邻接伸长区的部分成熟区。区。根毛区的吸水能力最强。根毛区的吸水能力最强。原因原因 根毛区有许多根毛，这增大了吸收面积根毛区有许多根毛，这增大了吸收面积 根毛细胞壁的外层由果胶覆盖，粘性较强，亲水根毛细胞壁的外层由果胶覆盖，粘性较强，亲水性好，有利于土壤胶体颗粒的粘着和吸水性好，有利于土壤胶体颗粒的粘着和吸水 根毛区的输导组织发达，对水移动的阻根毛区的输导组织发达，对水移动的阻力小，水分转移的速度快力小，水分转移的速度快 地上部也可吸收水分地上部也可吸收水分 三、植物根系对水分的吸收三、植物根系对水分的吸收 一、植物根系吸水的部位一、植物根系吸水的部位一、植物根系吸水的部位一、植物根系吸水的部位伸长区伸长区分生区分生区根冠根冠根毛区根毛区二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式 根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动力的不同可分为两类力的不同可分为两类力的不同可分为两类力的不同可分为两类被动吸水主动吸水 三、植物根系对水分的吸收三、植物根系对水分的吸收 由于根本身的生理活动引起由于根本身的生理活动引起的植物吸收水分的现象，与的植物吸收水分的现象，与地上部无关。其动力是地上部无关。其动力是根压。根压。伤流和吐水是证实根压存在的伤流和吐水是证实根压存在的两种生理现象两种生理现象二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式 根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动力的不同可分为两类力的不同可分为两类力的不同可分为两类力的不同可分为两类被动吸水主动吸水 三、植物根系对水分的吸收三、植物根系对水分的吸收 从受伤或折断的植物组织伤口溢出液体的现象称为伤流 伤流是由根压引起的生长在土壤水分充足、潮湿生长在土壤水分充足、潮湿环境中的植株，叶片尖端或环境中的植株，叶片尖端或边缘的气孔向外溢出液滴的边缘的气孔向外溢出液滴的现象称为现象称为吐水吐水。吐水也是由吐水也是由根压根压引起的引起的二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式 根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动力的不同可分为两类力的不同可分为两类力的不同可分为两类力的不同可分为两类被动吸水主动吸水 三、植物根系对水分的吸收三、植物根系对水分的吸收 根压产生的机理根压产生的机理 根压的产生与根系生理活动和根压的产生与根系生理活动和内皮层内外的内皮层内外的水势差水势差有关有关二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式 根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动力的不同可分为两类力的不同可分为两类力的不同可分为两类力的不同可分为两类被动吸水主动吸水 三、植物根系对水分的吸收三、植物根系对水分的吸收 由地上部的蒸腾作用而引起的由地上部的蒸腾作用而引起的根部吸水根部吸水。.被动吸水的动力是被动吸水的动力是蒸腾拉力蒸腾拉力。二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式二、根系吸水的方式 根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动根据植物根部的吸水动力的不同可分为两类力的不同可分为两类力的不同可分为两类力的不同可分为两类被动吸水主动吸水 三、植物根系对水分的吸收三、植物根系对水分的吸收 蒸腾拉力蒸腾拉力 指因叶片蒸腾作用指因叶片蒸腾作用而产生的使导管中水分上升的而产生的使导管中水分上升的力量。力量。适宜的温度范围内适宜的温度范围内土温愈高，根系吸土温愈高，根系吸水愈多；水愈多；通气状况良好，有通气状况良好，有利于根系吸水利于根系吸水三、影响根系吸水的土壤条件三、影响根系吸水的土壤条件三、影响根系吸水的土壤条件三、影响根系吸水的土壤条件 1.1.1.1.土壤通气状况土壤通气状况土壤通气状况土壤通气状况2.2.土壤温度土壤温度 3.3.土壤溶液浓度土壤溶液浓度 三、植物根系对水分的吸收三、植物根系对水分的吸收；根细胞水势小于根细胞水势小于土壤水势有利于土壤水势有利于根系吸水根系吸水蒸腾作用与蒸发不同，它是一个蒸腾作用与蒸发不同，它是一个生理过程，受植物体结构和气生理过程，受植物体结构和气孔行为的调节孔行为的调节 四、植物的蒸腾作用四、植物的蒸腾作用 水分从植物地上部分以水蒸水分从植物地上部分以水蒸汽状态向外散失的过程叫蒸汽状态向外散失的过程叫蒸腾作用腾作用 四、植物的蒸腾作用四、植物的蒸腾作用 生理意义生理意义1 1）蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的一个主蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的一个主要动力；要动力；2 2）蒸腾作用促进植物对矿物质的吸收和运输；）蒸腾作用促进植物对矿物质的吸收和运输；3 3）蒸腾作用能降低植物体和叶片的温度；）蒸腾作用能降低植物体和叶片的温度；4 4）蒸腾作用的正常进行，气孔开放，有利于光合作）蒸腾作用的正常进行，气孔开放，有利于光合作用中用中CO2CO2固定。固定。四、植物的蒸腾作用四、植物的蒸腾作用 蒸腾作用的方式蒸腾作用的方式蒸腾的器官蒸腾的器官茎及地上部其它器官茎及地上部其它器官叶片（主要）叶片（主要）角质蒸腾气孔蒸腾气孔蒸腾气孔是植物叶片表皮的小气孔是植物叶片表皮的小孔，一般由成对的保卫细孔，一般由成对的保卫细胞组成，保卫细胞四周环胞组成，保卫细胞四周环绕着表皮细胞绕着表皮细胞气孔蒸腾气孔的形态结构和特点气孔的形态结构和特点气孔数目多，分布广。气孔数目，气孔数目多，分布广。气孔数目，大小，分布因植物种类和生长环境大小，分布因植物种类和生长环境而异。而异。气孔的面积小，蒸腾速率遵循气孔的面积小，蒸腾速率遵循小小孔律孔律。保卫细胞的体积小，膨压变化迅保卫细胞的体积小，膨压变化迅速。速。保卫细胞具有多种细胞器，特别保卫细胞具有多种细胞器，特别是含有叶绿体，对是含有叶绿体，对气孔开闭气孔开闭有重要有重要作用。作用。保卫细胞具有不均匀加厚的细胞保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构。壁及微纤丝结构。保卫细胞与周围细胞联系紧密，保卫细胞与周围细胞联系紧密，便于物质及水分的交流。便于物质及水分的交流。气体通过气孔表面扩气体通过气孔表面扩散的速率，不与小孔散的速率，不与小孔的面积成正比，而与的面积成正比，而与小孔的周长成正比，小孔的周长成正比，这就是所谓的小孔扩这就是所谓的小孔扩散定律。散定律。气孔蒸腾气孔的形态结构和特点气孔的形态结构和特点气孔数目多，分布广。气孔数目，气孔数目多，分布广。气孔数目，大小，分布因植物种类和生长环境大小，分布因植物种类和生长环境而异。而异。气孔的面积小，蒸腾速率遵循气孔的面积小，蒸腾速率遵循小小孔律孔律。保卫细胞的体积小，膨压变化迅保卫细胞的体积小，膨压变化迅速。速。保卫细胞具有多种细胞器，特别保卫细胞具有多种细胞器，特别是含有叶绿体，对是含有叶绿体，对气孔开闭气孔开闭有重要有重要作用。作用。保卫细胞具有不均匀加厚的细胞保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构。壁及微纤丝结构。保卫细胞与周围细胞联系紧密，保卫细胞与周围细胞联系紧密，便于物质及水分的交流。便于物质及水分的交流。大多数植物气孔一般白天张大多数植物气孔一般白天张开，夜间关闭开，夜间关闭.水分在叶肉水分在叶肉细胞壁表面进行蒸发，水汽细胞壁表面进行蒸发，水汽扩散到细胞间隙、气室中扩散到细胞间隙、气室中 再通过气孔扩散到大气中去再通过气孔扩散到大气中去 气孔蒸腾本质上是一个蒸发气孔蒸腾本质上是一个蒸发过程。过程。气孔蒸腾气孔开闭的机理气孔开闭的机理 1）淀粉-糖转化学说。2）无机离子泵学说又称为K+泵学说3）苹果酸代谢学说气孔蒸腾影响气孔运动的因素影响气孔运动的因素1 1）光光 一般情况下，光可促进气孔一般情况下，光可促进气孔张开张开 ，蒸腾增加，蒸腾增加 2 2）CO2CO2 低浓度低浓度CO2CO2促进气孔张开，促进气孔张开，高浓度高浓度CO2CO2使气孔迅速关闭使气孔迅速关闭 3 3）温度温度 气孔开度一般随温度的上气孔开度一般随温度的上升而增大，但温度过高失水增大也升而增大，但温度过高失水增大也可使气孔关闭可使气孔关闭4 4）水分水分 足够的水分有利于气孔开足够的水分有利于气孔开放，过多的水分反而使气孔关闭放，过多的水分反而使气孔关闭 5 5）风风 微风有利于气孔开放，强风微风有利于气孔开放，强风可使气孔关闭。可使气孔关闭。6 6）植物激素植物激素 CTK CTK和和IAAIAA促使气孔张促使气孔张开，低浓度的开，低浓度的ABAABA会使气孔关闭会使气孔关闭气孔蒸腾蒸腾作用的生理指标蒸腾作用的生理指标蒸腾速率蒸腾速率 又称为蒸腾强度或蒸腾又称为蒸腾强度或蒸腾率。即一定时间内单位叶面积上率。即一定时间内单位叶面积上蒸腾的水量。一般用每小时每平蒸腾的水量。一般用每小时每平方米蒸腾水量的克数来表示方米蒸腾水量的克数来表示蒸腾效率蒸腾效率 也称蒸腾比率，指植也称蒸腾比率，指植物消耗每千克水所形成的干物质物消耗每千克水所形成的干物质的克数的克数蒸腾系数蒸腾系数 又称需水量，指植物制又称需水量，指植物制造一克干物质所需要水分的克数。造一克干物质所需要水分的克数。蒸腾系数与蒸腾效率互为倒数关蒸腾系数与蒸腾效率互为倒数关系系 水分运输的途径和速度水分运输的途径和速度 水分在植物根、茎、叶内的运输既有水分在植物根、茎、叶内的运输既有水分在植物根、茎、叶内的运输既有水分在植物根、茎、叶内的运输既有质外体运输，又有共质体运输质外体运输，又有共质体运输质外体运输，又有共质体运输质外体运输，又有共质体运输 土壤水分根毛皮层中柱鞘 叶脉 导管叶肉 细胞气孔 下腔气孔大气叶柄 导管叶细胞 间隙茎导管内皮层导管或 管胞 五、植物体内水分的向上运输五、植物体内水分的向上运输 水分沿导管上升的机制水分沿导管上升的机制 上端原动力上端原动力下端原动力下端原动力 蒸腾拉力蒸腾拉力根压根压水分子间的内聚力及水分子间的内聚力及导管壁附着力导管壁附着力中间原动力中间原动力内聚力学说认为内聚力学说认为：维持导管中水柱连续不断：维持导管中水柱连续不断的原因是水分子的内聚力大于水柱的张力的原因是水分子的内聚力大于水柱的张力涉及到两个问涉及到两个问题，一是题，一是动力动力问题，二是问题，二是水水柱的连续性柱的连续性问问题。题。作物的需水规律作物的需水规律作物的需水规律作物的需水规律 （一）不同作物的需水量不同（一）不同作物的需水量不同（一）不同作物的需水量不同（一）不同作物的需水量不同 一般以作物的生物产量和蒸腾系数的积作为一般以作物的生物产量和蒸腾系数的积作为一般以作物的生物产量和蒸腾系数的积作为一般以作物的生物产量和蒸腾系数的积作为理论最低需水量理论最低需水量理论最低需水量理论最低需水量 （二）同一作物不同生育期对水分的需求量不同（二）同一作物不同生育期对水分的需求量不同（二）同一作物不同生育期对水分的需求量不同（二）同一作物不同生育期对水分的需求量不同 （三）作物的水分临界期（三）作物的水分临界期（三）作物的水分临界期（三）作物的水分临界期 水分临界期是指植物在生命周期中对水分最敏水分临界期是指植物在生命周期中对水分最敏水分临界期是指植物在生命周期中对水分最敏水分临界期是指植物在生命周期中对水分最敏感、最易受害的时期。应确保农作物水分临界期感、最易受害的时期。应确保农作物水分临界期感、最易受害的时期。应确保农作物水分临界期感、最易受害的时期。应确保农作物水分临界期的水分供应的水分供应的水分供应的水分供应 六、植物的水分平衡六、植物的水分平衡 灌溉的原则灌溉的原则灌溉的原则灌溉的原则 适时、适量、高质、高效适时、适量、高质、高效适时、适量、高质、高效适时、适量、高质、高效灌溉的最适时期灌溉的最适时期灌溉的最适时期灌溉的最适时期 水分临界期，最大需水期水分临界期，最大需水期水分临界期，最大需水期水分临界期，最大需水期。六、植物的水分平衡六、植物的水分平衡 合理灌溉的指标合理灌溉的指标合理灌溉的指标合理灌溉的指标土壤指标土壤指标土壤指标土壤指标 田间持水量低于田间持水量低于田间持水量低于田间持水量低于60%-80%60%-80%60%-80%60%-80%时需灌溉。时需灌溉。时需灌溉。时需灌溉。形态指标形态指标形态指标形态指标 幼嫩茎叶萎蔫幼嫩茎叶萎蔫幼嫩茎叶萎蔫幼嫩茎叶萎蔫 ，茎叶转深或变红，茎叶转深或变红，茎叶转深或变红，茎叶转深或变红，植株生长速度下降植株生长速度下降植株生长速度下降植株生长速度下降 生理指标生理指标生理指标生理指标 细胞汁液浓度，叶片渗透压，叶片水细胞汁液浓度，叶片渗透压，叶片水细胞汁液浓度，叶片渗透压，叶片水细胞汁液浓度，叶片渗透压，叶片水势，气孔开度，气孔阻力，作物的需水规律势，气孔开度，气孔阻力，作物的需水规律势，气孔开度，气孔阻力，作物的需水规律势，气孔开度，气孔阻力，作物的需水规律 六、植物的水分平衡六、植物的水分平衡 灌溉的方法灌溉的方法灌溉的方法灌溉的方法 漫灌漫灌漫灌漫灌 喷灌喷灌喷灌喷灌 借助动力设备把水喷到空中成水滴降借助动力设备把水喷到空中成水滴降借助动力设备把水喷到空中成水滴降借助动力设备把水喷到空中成水滴降落到植物和土壤上落到植物和土壤上落到植物和土壤上落到植物和土壤上 滴灌滴灌滴灌滴灌 通过埋入地下或设置于地面的塑料管网通过埋入地下或设置于地面的塑料管网通过埋入地下或设置于地面的塑料管网通过埋入地下或设置于地面的塑料管网络，将水分输送到作物根系周围络，将水分输送到作物根系周围络，将水分输送到作物根系周围络，将水分输送到作物根系周围 六、植物的水分平衡六、植物的水分平衡 复习思考题复习思考题（一）名词解释（一）名词解释（一）名词解释（一）名词解释 束缚水束缚水束缚水束缚水 自由水自由水自由水自由水 水势水势水势水势 溶质势溶质势溶质势溶质势 衬质势衬质势衬质势衬质势 压力势压力势压力势压力势 渗透作用渗透作用渗透作用渗透作用 吸胀吸水吸胀吸水吸胀吸水吸胀吸水 根压根压根压根压 伤流伤流伤流伤流 吐水吐水吐水吐水 蒸腾作用蒸腾作用蒸腾作用蒸腾作用 小孔扩散定律小孔扩散定律小孔扩散定律小孔扩散定律 蒸腾速率蒸腾速率蒸腾速率蒸腾速率 蒸腾效率蒸腾效率蒸腾效率蒸腾效率 蒸腾蒸腾蒸腾蒸腾系数系数系数系数 内聚力学说内聚力学说内聚力学说内聚力学说 水分临界期水分临界期水分临界期水分临界期 田间持田间持田间持田间持水量水量水量水量 质壁分离质壁分离质壁分离质壁分离复习思考题复习思考题（二）问答题（二）问答题（二）问答题（二）问答题 1 1 1 1简述水分在植物生命活动中的作用。简述水分在植物生命活动中的作用。简述水分在植物生命活动中的作用。简述水分在植物生命活动中的作用。2 2 2 2植物体内水分存在的形式与植物的代谢、抗逆性植物体内水分存在的形式与植物的代谢、抗逆性植物体内水分存在的形式与植物的代谢、抗逆性植物体内水分存在的形式与植物的代谢、抗逆性有何关系？有何关系？有何关系？有何关系？3 3 3 3植物吸水有哪几种方式？植物吸水有哪几种方式？植物吸水有哪几种方式？植物吸水有哪几种方式？4 4 4 4温度对根系吸水有何影响？温度对根系吸水有何影响？温度对根系吸水有何影响？温度对根系吸水有何影响？5 5 5 5气孔开闭机理如何？植物气孔蒸腾是如何受光、气孔开闭机理如何？植物气孔蒸腾是如何受光、气孔开闭机理如何？植物气孔蒸腾是如何受光、气孔开闭机理如何？植物气孔蒸腾是如何受光、温及温及温及温及CO2CO2CO2CO2调节的？高大树木导管中的水柱为何可调节的？高大树木导管中的水柱为何可调节的？高大树木导管中的水柱为何可调节的？高大树木导管中的水柱为何可以连续不中断？假如某部分导管中的水柱中断以连续不中断？假如某部分导管中的水柱中断以连续不中断？假如某部分导管中的水柱中断以连续不中断？假如某部分导管中的水柱中断了，树木顶部叶片还能不能获得水分？为什么了，树木顶部叶片还能不能获得水分？为什么了，树木顶部叶片还能不能获得水分？为什么了，树木顶部叶片还能不能获得水分？为什么？复习思考题复习思考题6 6 6 6合理灌溉在节水农业中的作用如何？怎样才能做到合理灌溉在节水农业中的作用如何？怎样才能做到合理灌溉在节水农业中的作用如何？怎样才能做到合理灌溉在节水农业中的作用如何？怎样才能做到合理灌溉？合理灌溉？合理灌溉？合理灌溉？7 7 7 7一个细胞的一个细胞的一个细胞的一个细胞的w w w w为为为为-0.8MPa-0.8MPa-0.8MPa-0.8MPa，在初始质壁分离时的，在初始质壁分离时的，在初始质壁分离时的，在初始质壁分离时的s s s s为为为为-1.6MPa-1.6MPa-1.6MPa-1.6MPa，设该细胞在发生初始质壁分离时比原体，设该细胞在发生初始质壁分离时比原体，设该细胞在发生初始质壁分离时比原体，设该细胞在发生初始质壁分离时比原体积缩小积缩小积缩小积缩小4%4%4%4%，计算其原来的，计算其原来的，计算其原来的，计算其原来的和和和和p p p p各为多少各为多少各为多少各为多少MPaMPaMPaMPa？8 8 8 8将将将将m m m m为为为为-100MPa-100MPa-100MPa-100MPa的干种子放置在温度为的干种子放置在温度为的干种子放置在温度为的干种子放置在温度为27272727、RHRHRHRH为为为为60%60%60%60%的空气中，问干种子能否吸水？的空气中，问干种子能否吸水？的空气中，问干种子能否吸水？的空气中，问干种子能否吸水？9 9 9 9一组织细胞的一组织细胞的一组织细胞的一组织细胞的s s s s为为为为-0.8MPa-0.8MPa-0.8MPa-0.8MPa，p p p p为为为为0.1MPa,0.1MPa,0.1MPa,0.1MPa,在在在在27272727时，将该组织放入时，将该组织放入时，将该组织放入时，将该组织放入0.3mol/L0.3mol/L0.3mol/L0.3mol/L的蔗糖溶液中，问该组的蔗糖溶液中，问该组的蔗糖溶液中，问该组的蔗糖溶液中，问该组织的重量或体积是增加还是减少？织的重量或体积是增加还是减少？织的重量或体积是增加还是减少？织的重量或体积是增加还是减少？二、根系吸水的途径二、根系吸水的途径 植物根部吸水主要通过根毛、皮层、内皮层，再经中柱薄壁细胞进入导管。水分在根内横向运输有质外体和共质体两条途径。水分在根内横向运输的两条途径水分在根内横向运输的两条途径 质外体途径质外体途径质外体途径质外体途径(apoplast pathway)(apoplast pathway)(apoplast pathway)(apoplast pathway)指水分通过细胞壁、细胞间隙、胞间层以及导指水分通过细胞壁、细胞间隙、胞间层以及导指水分通过细胞壁、细胞间隙、胞间层以及导指水分通过细胞壁、细胞间隙、胞间层以及导管的空腔组成的质外体部分的移动过程。管的空腔组成的质外体部分的移动过程。管的空腔组成的质外体部分的移动过程。管的空腔组成的质外体部分的移动过程。共质体途径共质体途径(symoiasy pathway)(symoiasy pathway)指水分依次从一个指水分依次从一个细细胞的胞的细细胞胞质经过质经过胞胞间联间联丝丝进入另一个细胞的细胞质的移动过程。进入另一个细胞的细胞质的移动过程。xiexie!xiexie!谢谢！谢谢！
展开阅读全文