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第2章植物的水分代谢第一节植物体内水分的存在状况及生理作用一、植物体的含水量：70%-90%•1.不同植物含水量不同；•2.同种植物生长环境不同，含水量也不同；•3.同株植物不同器官和组织含水量也不相同；•4.同一器官在不同生长期含水量不一样。二、植物体内的水分存在状态•1.水分存在状态：•束缚水（boundwater）•自由水（freewater）•2.形成不同水分存在状态的原因：•3.两种水分存在状态与植物代谢的关系：•4.原生质的两种存在状态•溶胶（sol）：•凝胶（gel）：•5.黏性（viscosity）：三、水分在植物生命活动中的作用•1.水分是构成原生质的主要成分•2.水分是代谢作用中的反应底物•3.水分是植物对物质吸收和运输的溶剂•4.水分能保持植株的固有姿态•5.水具有特殊的理化性质•（1）高比热利于体温稳定•（2）高气化热避免高温伤害•（3）透光性好利于光合作用第二节植物细胞对水分的吸收（一）水势的概念•自由能•化学势•水势一、植物细胞的水势（二）水势的高低•纯水的水势最高，并人为设定为0。•溶液越浓，水势越低，负值越大。•水分总是由水势高的区域移向水势低的区域。（三）水分子的移动•1、扩散：浓度高向浓度低区域；正比关系。•2、集流：水分子和溶剂分子共同移动。•3、渗透作用：水势高水势低。（四）水势的组分•1、溶质势：即渗透势，负值。•2、压力势：即膨压，正值。•3、衬质势：负值。•4、有液泡的植物细胞水势：溶质势与压力势之和。•5、无液泡的植物细胞水势：等于衬质势。附：•1.典型植物细胞的水势：水势=衬质势+压力势+渗透势•2.形成液泡前植物细胞的水势：水势=衬质势•3.细胞吸水饱和时水势为0。•4.衬质势：细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水束缚而引起的水势降低值（实质是增加吸水力），为负值。•5.压力势：由于细胞壁压力的存在而增加的水势（它阻止吸水），一般为正值，但质壁分离时为0，剧烈蒸腾时为负。•6.膨压：细胞吸水膨胀而对细胞壁产生的压力。•7.渗透势：又叫溶质势，由于溶质颗粒的存在而使水势降低的部分（水的自由能降低），一般为负值。（五）细胞的吸水方式•1、渗透吸水：液泡植物的主要吸水方式。•质壁分离与复原实验。原生质半透膜。•2、吸胀吸水：亲水基团吸水膨胀。非代谢性吸水。•3、降压吸水：蒸腾旺盛后压力势下降吸水。1、植物细胞是一个渗透系统•（1）概念：•质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体与细胞壁分离的现象。•质壁分离复原：把发生质壁分离的植物细胞放入清水或水势较高的溶液中，液泡变大，整个原生质体慢慢恢复原来状态的过程。•（2）发生质壁分离的条件：外界环境水势低于细胞水势；原生质层具有选择性；细胞壁与细胞质的收缩能力不同。•（3）质壁分离说明以下问题：原生质层具有半透膜的性质；判断细胞的死活；能测定细胞的渗透势。2、细胞的吸涨作用•吸涨作用：亲水胶体吸水膨胀的现象。•大分子物质的亲水性强弱：蛋白质淀粉纤维素3、降压吸水•即代谢性吸水：利用细胞呼吸释放的能量，使水分经质膜而进入细胞的过程。证据：呼吸与吸水正相关3、降压吸水•即代谢性吸水：利用细胞呼吸释放的能量，使水分经质膜而进入细胞的过程。证据：呼吸与吸水正相关二、细胞间的水分移动•水势差异决定水流方向和速度XY•水势梯度：当多个细胞连在一起时，如果一端细胞的水势高，另一端的水势低，顺次下降就形成一个水势梯度。水分从水势高的地方流向水势低的地方。植物器官水分流动就遵循这一规律。渗透势=-1.4Mpa压力势=+0.8Mpa水势=-0.6Mpa渗透势=-1.2Mpa压力势=+0.4Mpa水势=-0.8Mpa