植物生理学笔记 - 图文

第一章植物的水分生理

第一节植物对水分的需要

一、 植物的含水量

不同植物含水量不同 水生＞中生＞旱生

同一植株不同器官、组织含水量不同新生旺盛＞衰老成熟 同一器官不同生长期，含水量也不同前期＞后期 二、 植物体内水分存在状态 自由水和束缚水

三、

水分对植物的作用

1．原生质的重要组分；

2．水分参与许多细胞代谢反应，如光合、呼吸、水解等； 3．水是植物保护吸收和运输物质的溶剂； 4．维持细胞的膨压和植物的固有姿态； 5．维持植物体温的相对稳定。

第二节植物对水分的吸收

一、水势

?mw

Ψw = ------------------

Vw,m

Vw,m：水的偏摩尔体积（partial molar volume），指在温度、压强及其它组分不

变的条件下，在无限大的体系中加入1摩尔水时，体系体积的增量。 水势的单位：1 MPa ＝ 10 bar ＝ 9.87 atm 二 植物细胞的水势

水势=溶质势+压力势+衬质势Ψw = Ψs + Ψp + Ψm 溶质颗粒越多，溶液越浓，Ψs 越低。

具有中央大液泡的成熟细胞，衬质势可忽略不计。细胞的水势为： Ψw= Ψs +Ψp 2．分生细胞的水势 Ψw=ψs+ψm+ψp 3．成熟细胞的水势组成 Ψw=ψs+ψp

4．风干种子细胞的水势 Ψw=ψm

三、细胞对水分的吸收 细胞的渗透吸水

相邻细胞间的水分移动的方向决定于相邻细胞水势的大小，水分永远从水势高的细胞向水势低的细胞移动。

2. 细胞的吸涨作用吸水 依赖于衬质势引起的吸水。

(根部细胞吸水方式既有吸胀吸水，又有渗透吸水，其中分生区细胞以吸胀吸水为主，吸水的动力来自于亲水性物质的吸胀作用。渗透吸水的动力来自于原生质层两侧的浓度差。水分子通过膜的具体方式都是自由扩散)

第三节 植物根系对水分的吸收

一、根系吸水区域

根尖的根毛区吸水能力最强（根分为根毛区、伸长区、分生区。由上至下） 二、根系吸水的途径

细胞途径：共质体途径和跨膜途径质外体途径 三、根系吸水的动力

主动吸水（根压）被动吸水（蒸腾拉力）

四、影响根系吸水的土壤条件 土壤水势、土壤的通气状况、土壤温度

第三节 蒸腾作用

一、蒸腾作用的意义

1．蒸腾作用是水分吸收和运转的动力。 2．蒸腾作用促进植物对物质的吸收和运输。 3．蒸腾作用降低叶温。

4．蒸腾作用有利于气体交换，有利于光合作用。 二、蒸腾作用的部位及途径

气孔蒸腾和角质蒸腾。幼嫩叶子的角质蒸腾可达总蒸腾量的1/3到1/2。一般植物成熟叶片的角质蒸腾，仅占总蒸腾量的3%～5%。因此，气孔蒸腾是中生和旱生植物蒸腾作用的主要方式。

气孔的结构与特点

双子叶植物—半月形 单子叶植物—哑铃形

上表面大于下表面，孔口侧厚，背口侧薄，辐射状微纤丝

气孔调节机制 淀粉—糖互变学说 无机离子泵学说 苹果酸学说

三、影响蒸腾的因素 取决于内外的蒸汽压差

外界因素：光照增强，叶温升高，内外蒸汽压增大，蒸腾加快；气孔开放，气孔阻力变小，蒸腾加快； 空气湿度增大，内外蒸汽压变小，蒸腾变慢； 温度增大，内外蒸汽压增大，蒸腾加快； 微风，内外蒸汽压增大，蒸腾加快； 强风，气孔关闭，蒸腾变慢。 内部因素：决定于气孔的数量（多），气孔大小（大），叶面积（大）,蒸腾加快

1. 动力是根压和蒸腾拉力，以蒸腾拉力更为重要。 2. 水柱连续不中断的原因内聚力学说： A. 张力＝重力－蒸腾拉力（断裂力） B. 内聚力：水分子之间的吸收力 C. 附着力：水分子与细胞壁之间的力 B＋C＞A 水柱连续不断

第三章 植物的矿质营养 第一节 植物必需的矿质元素

一、 植物体内的元素

植物体：水分（10%-95%）干物质（5%-90%）{有机物90% 无机物10%} 确定必需元素的方法 ：溶液培养法和砂基培养法