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植物的生长和发育GrowthandDevelopmentofPlantszz生长生长————通常是指通常是指生物体积的增大，生物体积的增大，它是通过细胞的分它是通过细胞的分裂和成熟来完成的。裂和成熟来完成的。zz发育发育————主要是指主要是指植物体中不同组织、植物体中不同组织、器官和功能的形成器官和功能的形成过程，它通过细胞过程，它通过细胞的分化、区域专一的分化、区域专一化和形态发生而完化和形态发生而完成。成。植物生长发育的调控RegulationofPlantGrowthandDevelopmentzz胞内水平上胞内水平上attheintracellularlevelattheintracellularlevel————大多在基大多在基因水平上进行，基因通过所编码的各种蛋白来控制细胞的因水平上进行，基因通过所编码的各种蛋白来控制细胞的生理生化活动。生理生化活动。¾¾转录水平转录水平¾¾转录后水平，即转录后水平，即mRNAmRNA加工水平加工水平¾¾翻译和翻译后水平，即蛋白质加工水平翻译和翻译后水平，即蛋白质加工水平zz胞间水平上胞间水平上attheintercellularlevelattheintercellularlevel————胞间调控主胞间调控主要是通过激素来协调不同组织和细胞间的生理活动的作用。要是通过激素来协调不同组织和细胞间的生理活动的作用。zz胞外水平上胞外水平上attheattheextracellularextracellularlevellevel————指外在的指外在的环境因子对植物生长发育的影响。环境因子对植物生长发育的影响。植物的代谢MetabolisminPlantszz代谢代谢metabolismmetabolism————是维持生命活动过程中所是维持生命活动过程中所有化学变化（包括物质合成、转化和分解）的总称。有化学变化（包括物质合成、转化和分解）的总称。zz植物的代谢从性质上分类植物的代谢从性质上分类zz物质代谢物质代谢substancemetabolismsubstancemetabolismzz能量代谢能量代谢energymetabolismenergymetabolismzz从方向上分类从方向上分类zz同化或合成代谢同化或合成代谢assimilationoranabolismassimilationoranabolismzz异化或分解代谢异化或分解代谢disassimilationdisassimilationorcatabolismorcatabolism同化作用：小分子合成大分子；需要能量同化作用：小分子合成大分子；需要能量代谢代谢异化作用：大分子分解为小分子；释放能量异化作用：大分子分解为小分子；释放能量植物的水分代谢WaterMetabolisminPlants植物从环境中不断地吸收水分，以满足正常生命活动植物从环境中不断地吸收水分，以满足正常生命活动的需要。但是，植物又不可避免地要丢失大量水分的需要。但是，植物又不可避免地要丢失大量水分环境中去。这样就形成了植物的水分代谢。环境中去。这样就形成了植物的水分代谢。zz水分的吸收水分的吸收AbsorptionofwaterAbsorptionofwaterzz水分在植物体内运输水分在植物体内运输TransportofwaterinplantbodyTransportofwaterinplantbodyzz水分的排出水分的排出ReleaseofwaterReleaseofwater自然界的水循环水分运动的方式ModesofWaterMovementzz团流团流bulkflowbulkflowzz扩散扩散diffusiondiffusionzz渗透渗透osmosisosmosis生命活动中的水WaterinLifeActivitieszz水分在生命活动中的作用水分在生命活动中的作用zz水分是细胞质的主要成分水分是细胞质的主要成分zz水分是代谢作用过程的反应物质水分是代谢作用过程的反应物质zz水分是植物对物质吸收和运输的溶剂水分是植物对物质吸收和运输的溶剂zz植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态zz束缚水束缚水boundwaterboundwater————指紧密吸附在胶体指紧密吸附在胶体颗粒或大分子表面不能移动的水，它不参与植颗粒或大分子表面不能移动的水，它不参与植物的代谢作用。物的代谢作用。zz自由水自由水freewaterfreewater————指不被吸附可以自由移指不被吸附可以自由移动的水，它的含量制约着植物的代谢强度动的水，它的含量制约着植物的代谢强度毛细现象Capillarity毛细现象——水的表面张力、内聚力和附着力的共同作用使水分可以在较小直径的毛细管中上升到一定的高度☞表面张力surfacetension——指水和空气间的界面上产生的一种力☞内聚力cohesion——水分子间的氢键使水分子有相互吸引力☞附着力adhesion——水分子与固相，例如植物导管壁表面分子之间的吸引力植物细胞的水势WaterPotentialinPlantCell¾¾水势水势————任何水分的运动都需要能量来推动，水分用来任何水分的运动都需要能量来推动，水分用来作功的能量作功的能量（根据热力学原理，任何系统物质的总能量可分（根据热力学原理，任何系统物质的总能量可分为束缚能和自由能；束缚能不能转化为用于作功的能量，而为束缚能和自由能；束缚能不能转化为用于作功的能量，而自由能是一定条件下用于作功的能量），通常用符号自由能是一定条件下用于作功的能量），通常用符号ψψ表示，表示，单位为压力的单位单位为压力的单位——帕帕PaPa或兆帕或兆帕MPaMPa。。¾¾细胞的水势细胞的水势————ψψww==ψψππ++ψψpp++ψψmm¾¾渗透势（溶质势）渗透势（溶质势）ψψππ：：是由于溶质颗粒的存在，降低了水是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水的水势的自由能，因而其水势低于纯水的水势¾¾压力势压力势ψψpp：：是由于细胞壁压力的存在而产生的水势是由于细胞壁压力的存在而产生的水势¾¾衬质势衬质势ψψmm：：是细胞胶体物质亲水性对自由水束缚而引起的是细胞胶体物质亲水性对自由水束缚而引起的水势降低水势降低植物细胞对水分的吸收AbsorptionofWaterforPlantCellzz渗透性吸水渗透性吸水————主要发生在成熟细胞主要发生在成熟细胞zz吸胀性吸水吸胀性吸水————主要发生在未成熟或干燥主要发生在未成熟或干燥的细胞，即未形成或没有液胞的细胞的细胞，即未形成或没有液胞的细胞zz吸胀作用吸胀作用imbibitionimbibition::是亲水胶体吸水膨胀的是亲水胶体吸水膨胀的现象。现象。zz吸胀作用的产生取决于细胞的发育状态和吸胀作用的产生取决于细胞的发育状态和细胞质的物理状态。细胞质的物理状态。zz细胞质：其主要成分为一些亲水胶体颗粒，细胞质：其主要成分为一些亲水胶体颗粒，实际上它是一个胶体系统；其胶体呈两种实际上它是一个胶体系统；其胶体呈两种不同的状态：溶胶不同的状态：溶胶solsol和凝胶和凝胶gelgel。。渗透作用的方向DirectioninOsmosis从————————Î到zz高水势高水势higherhigherwaterpotentialwaterpotentialzz溶质浓度低溶质浓度低lowerlowersolutesoluteconcentrationconcentrationzz低渗溶液（高渗透低渗溶液（高渗透势）势）hypotonichypotonicsolutionsolution（（lowerlowerosmoticpotentialosmoticpotential））zz低水势低水势lowerwaterlowerwaterpotentialpotentialzz溶质浓度高溶质浓度高higherhighersoluteconcentrationsoluteconcentrationzz高渗溶液（低渗透势）高渗溶液（低渗透势）hypertonicsolutionhypertonicsolution（（lowerosmoticlowerosmoticpotentialpotential））植物细胞是一个渗透系统zz细胞壁细胞壁————其主要组其主要组成成分是纤维素分子和成成分是纤维素分子和少量的果胶类物质，它少量的果胶类物质，它是水和多数溶质都可以是水和多数溶质都可以通过的透性膜通过的透性膜permeablemembrane.permeablemembrane.zz质膜和液泡膜质膜和液泡膜————因其结构，它相当于一因其结构，它相当于一个半透性膜。个半透性膜。zz细胞质和液泡里面细胞质和液泡里面的细胞液因含有许的细胞液因含有许多溶解在其中的物多溶解在其中的物质而具有一定的水质而具有一定的水势势质壁分离Plasmolysis——植物细胞为一渗透系统的好例证根系对水分的吸收根系吸收水分的方式：根系吸收水分的方式：zz主动吸水主动吸水activeactiveabsorption:absorption:由根系的代由根系的代谢活动而引起的根系从谢活动而引起的根系从外界环境吸收水分的过外界环境吸收水分的过程，如吐水、伤流和根程，如吐水、伤流和根压都是主动吸水的表现压都是主动吸水的表现形式。形式。zz被动吸水被动吸水passivepassiveabsorptionabsorption：：由于植物由于植物地上部分的蒸腾作用而地上部分的蒸腾作用而引起的根系吸水过程。引起的根系吸水过程。吐水Guttation根压的测定伤流液根吸收的水分到达维管柱的途径z质体外运输apoplastictransport：水分通过细胞水分通过细胞壁、细胞间隙等没有原生壁、细胞间隙等没有原生质的部分移动。质的部分移动。z共质体运输symplastictransport：通过胞间连丝通过胞间连丝从一个细胞的细胞质到另从一个细胞的细胞质到另一个细胞质的转运。一个细胞质的转运。z跨膜运输（胞间转运）transmembranetransport(transcellulartransport):水水分从一个细胞转移到另一分从一个细胞转移到另一个细胞只经过细胞膜而不个细胞只经过细胞膜而不经过细胞质。经过细胞质。植物体内水分的运输zz水分运输的途径：水分运输的途径：zz维管系统（输导组维管系统（输导组织织————导管）导管）zz基本组织（薄壁组基本组织（薄壁组织）织）zz水分运输的动力：水分运输的动力：zz根压根压rootpressurerootpressurezz蒸腾拉力蒸腾拉力transpirationaltranspirationalpullpullzz蒸腾作用的方式：蒸腾作用的方式：zz角质层蒸腾角质层蒸腾cuticularcuticulartranspirationtranspirationzz气孔蒸腾气孔蒸腾stomatalstomataltranspirationtranspiration植物的蒸腾作用TranspirationinPlants蒸腾作用：是指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶片），从体内散失到体外的现象。气孔的蒸腾作用zz气孔运动气孔运动zz气孔通常白天开放，夜气孔通常白天开放，夜间关闭间关闭zz气孔的运动与它的结构气孔的运动与它的结构特点相关特点相关zz气孔运动的机理气孔运动的机理zz淀粉淀粉--糖转化学说糖转化学说zz无机离子吸收学说无机离子吸收学说zz苹果酸生成学说苹果酸生成学说Quantitativechangeinpotassium(K)concentrationsacrossthestomatalcomplex(guardcellsandsubsidiarycells)andneighboringepidermalcellsinthedayflower(Commelinacommunis)leaf.TheK+values:mM(millimolespermilliliter)