电大《植物生理学》期末复习指导 第1.2章2025年春

 第1章 植物的水分代谢

一、内容提要

1 水分的生理作用：

水分在细胞内通常呈束缚水和自由水两种状态。

没有水就没有生命，一般植物含水量约占鲜重的70%～90%。

水分是植物体原生质的主要组分，

是细胞内各种代谢反应的良好介质，

作为反应原料参与光合、呼吸、有机物的合成与分解等多种代谢反应。

足够的水分能使细胞维持一定的膨压，有利于细胞的分裂与伸长和保持植物固有的姿态。

2 植物细胞对水分的吸收：

植物细胞对水分的吸收有渗透吸水、代谢吸水和吸胀吸水三种方式，其中渗透吸水是主要方式。

水势：每偏摩尔体积水的化学势差。

把植物细胞放在蔗糖溶液中：若细胞水势大于蔗糖溶液则细胞失水；若细胞水势小于蔗糖溶液则细胞吸水；若细胞水势等于蔗糖溶液则细胞保持水分动态平衡。

植物细胞是一个渗透系统，其吸水关键取决于水势。

典型植物细胞水势为：水势ψ_w=渗透势ψ_s+压力势ψ_p+衬质势ψ_m；具有液泡的细胞水势为ψ_w=ψ_s+ψ_p；分生组织细胞、风干种子的水势为ψ_w=ψ_m。

细胞与细胞间水分移动的方向和速度决定于二者的水势差，水分总是由水势高的一方流向水势低的一方。

3 根系吸收水分的方式与动力：

根系是吸水的主要器官，根系吸水有主动吸水和被动吸水两种方式，前者的动力是根压，后者的动力是蒸腾拉力，其中被动吸水是主要吸水方式。

4影响根系的吸水的因素

（1）土壤因素（土壤水分、温度、氧气及土壤溶液浓度）

（2）影响蒸腾作用的大气因素（如大气温度、湿度、光照、空气流动性等）

5 蒸腾作用及其调控机理：

植物的蒸腾作用有气孔蒸腾、角质层蒸腾和皮孔蒸腾三种方式，其中气孔蒸腾是陆生植物水分散失的主要方式。

气孔是植物与外界进行气体交换的“大门”，也是蒸腾的主要渠道，气孔蒸腾符合小孔扩散原理，且受植物生理活动的调控。气孔运动主要取决于保卫细胞膨压的变化，膨压增大时气孔开放，反之关闭。而膨压的变化又取决于保卫细胞水势的变化，保卫细胞水势降低时引起吸水，导致膨压增大，气孔开放。

影响气孔运动的环境因素主要有光照、温度、CO₂浓度、水分、风等，内部因素以气孔调节为主。

6.水分运输的途径与动力：

（1）水分在根部的运输有质外体和共质体运输两种途径，在茎、叶的运输是在死细胞（导管和管胞，属质外体）和活细胞（属共质体）内进行的，前者对水分运输的阻力小，适应于长距离运输；后者距离虽短，但阻力大。植物体内水分向上运输的动力，下有根压，上有蒸腾拉力。

6.植物水分平衡及其维持：

植物在一定含水量基础上的水分平衡是正常生命活动的关键。维持水分平衡一般是从减少水分丢失（主要是地上枝叶的蒸腾）和增加供水（根系的吸水）两方面入手，后者是主要的、积极的途径。

合理灌溉是维持植物水分平衡的根本措施，发展节水技术如喷灌、滴灌等，既有供水又有减少蒸腾、蒸发的效果。

(一)基本内容

水分在植物生命活动中的生理作用、植物对水分的吸收、运输和散失过程。

（二）重点

植物细胞的水分关系以及水分吸收和散失的调控机理。

（三）基本概念

水势、渗透势、根压、蒸腾作用、气孔运动。