第一章 水分代谢(1,2)09.ppt

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1、第一章第一章 植物的水分代谢植物的水分代谢 水分代谢水分代谢（water metabolism）植植物物对对水水分分的的吸吸收收，水水分分在在植植物物体体内内的的运运输输以以及及水水分分从从植植物物体体表表面面的的散散失失是是构构成成植植物物水水分分代代谢谢不可分割的三个部分。不可分割的三个部分。水分代谢的作用是维持植物体内水分代谢的作用是维持植物体内水分平衡水分平衡1本章主要内容：第一节第一节 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 第二节第二节 植物细胞对水分的吸收植物细胞对水分的吸收 第三节第三节 植物根系对水分的吸收植物根系对水分的吸收 第四节第四节 植物的蒸腾作用植物的

2、蒸腾作用 第五节第五节 植物体内水分的向上运输植物体内水分的向上运输 第六节第六节 合理灌溉的生理基础合理灌溉的生理基础 第一节第一节 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、水的理化性质（一）在生理温度下是液体（二）高比热（三）高气化热（四）高内聚力和亲附力（五）水是很好的溶剂该部分自学二、植物体内的含水量和水分存在的状态二、植物体内的含水量和水分存在的状态(一一)植物的含水量植物的含水量1.不同植物的含水量不同：一般绿色植物不同植物的含水量不同：一般绿色植物70%90%，草本草本木本，水生木本，水生陆生。陆生。2.不同器官、组织含水量不同：幼根、幼芽不同器官、组织含水量不同

3、：幼根、幼芽树干，休树干，休眠的种子含水量很低。眠的种子含水量很低。3.环境条件不同含水量不同：潮湿环境，阴生植物环境条件不同含水量不同：潮湿环境，阴生植物干干燥、向阳环境中的植物。燥、向阳环境中的植物。4.植株年龄不同含水量有差异：幼年植株年龄不同含水量有差异：幼年老年。老年。（二）水分在植物体内的存在状态（二）水分在植物体内的存在状态1.束缚水与自由水束缚水与自由水 靠近胶粒并被紧密吸附而不易流动的水靠近胶粒并被紧密吸附而不易流动的水分，叫做分，叫做束缚水束缚水；距胶粒较远，能自由移动的水分叫距胶粒较远，能自由移动的水分叫自由水自由水。束缚水（束缚水（bound water）自由水（自由水

4、（free water）自由水参与各种代谢活动，其数量的多少直接影自由水参与各种代谢活动，其数量的多少直接影响植物代谢强度，响植物代谢强度，自由水含量越高，植物的代谢越旺自由水含量越高，植物的代谢越旺盛盛。束缚水不参与代谢活动，。束缚水不参与代谢活动，束缚水含量越高，植物束缚水含量越高，植物代谢活动越弱代谢活动越弱，越冬植物的休眠芽和干燥种子里所含，越冬植物的休眠芽和干燥种子里所含的水基本上是束缚水，这时植物以微弱的代谢活动渡的水基本上是束缚水，这时植物以微弱的代谢活动渡过不良的环境条件。因此束缚水的含量与植物的抗逆过不良的环境条件。因此束缚水的含量与植物的抗逆性大小密切相关。性大小密切相关。

5、自由水、束缚水与代谢的关系：自由水、束缚水与代谢的关系：通常以通常以自由水自由水/束缚水的比值束缚水的比值作为衡量植物代谢强作为衡量植物代谢强弱和植物抗逆性大小的指标之一。弱和植物抗逆性大小的指标之一。自由水自由水/束缚水比值高束缚水比值高,植物代谢强度大植物代谢强度大;自由水自由水/束缚水比值低束缚水比值低,植物抗逆性强。植物抗逆性强。2.溶胶（溶胶（sol）与凝胶（与凝胶（gel）由于细胞内水分含量不同，原生质的状态也由于细胞内水分含量不同，原生质的状态也有两种状态：有两种状态：溶胶状态溶胶状态与与凝胶状态凝胶状态。水水分分含含量量高高时时，自自由由水水含含量量高高，原原生生质质胶胶体体颗

6、颗粒粒完完全全分分散散在在水水分分介介质质中中，胶胶粒粒之之间间联联系系弱弱，原生质胶体呈溶液状态，称为原生质胶体呈溶液状态，称为溶胶状态溶胶状态。自由水含量少时，胶粒与胶粒相互连接成自由水含量少时，胶粒与胶粒相互连接成网状，原生质胶体失去流动性而形成近似固体网状，原生质胶体失去流动性而形成近似固体的状态，这种状态称为的状态，这种状态称为凝胶状态凝胶状态。正正常常代代谢谢的的组组织织原原生生质质呈呈溶溶胶胶状状态态；代代谢谢弱弱的的干干种种子，原生质呈子，原生质呈凝胶状态凝胶状态。三、水对植物的生理生态作用三、水对植物的生理生态作用（一）水是原生质的主要成分（一）水是原生质的主要成分（二）水是

7、许多代谢过程的反应物质（二）水是许多代谢过程的反应物质（三）水是生化反应和植物对物质吸收运输的溶剂（三）水是生化反应和植物对物质吸收运输的溶剂（四）水能使植物保持固有姿态（四）水能使植物保持固有姿态（五）细胞分裂及伸长都需要水分（五）细胞分裂及伸长都需要水分（六）水对可见光吸收极少（六）水对可见光吸收极少四、测定植物组织含水量的指标四、测定植物组织含水量的指标（一）水分占鲜重的百分比：含水量（一）水分占鲜重的百分比：含水量=100100（二）水分占干重的百分比：（二）水分占干重的百分比：含水量含水量=100100（三）相对含水量（三）相对含水量（Relative Water Content，R

8、WC）RWC=100100第二节第二节 植物细胞对水分的吸收植物细胞对水分的吸收植物细胞吸水主要有两种形式：植物细胞吸水主要有两种形式：一种是渗透性吸水，一种是吸胀性吸水。未一种是渗透性吸水，一种是吸胀性吸水。未形成液泡的细胞靠吸胀作用吸水；形成液泡以后，形成液泡的细胞靠吸胀作用吸水；形成液泡以后，细胞主要靠渗透性吸水。细胞主要靠渗透性吸水。还有第三种吸水方式叫还有第三种吸水方式叫代谢性吸水代谢性吸水。水分移动的条件水分移动的条件压力差压力差能量能量怎样形成的？来源？水势水势自由能自由能一、植物细胞的渗透性吸水一、植物细胞的渗透性吸水（一）水势的概念（一）水势的概念1.自由能、化学势与水势自由

9、能、化学势与水势 与与其其它它物物质质的的运运动动一一样样，水水分分移移动动需需要要能能量量作功，这种能量就是水的作功，这种能量就是水的自由能自由能。根据热力学的原理，系统中物质的总能量可根据热力学的原理，系统中物质的总能量可分为束缚能（分为束缚能（bound energy）和自由能（和自由能（free energy）两部分。束缚能是不能转化为用于作功两部分。束缚能是不能转化为用于作功的能量，而自由能则是在温度恒定的条件下可以的能量，而自由能则是在温度恒定的条件下可以用于作功的能量。用于作功的能量。自自由由能能的的大大小小不不仅仅与与物物质质的的性性质质有有关关，还还与与物物质质的的分分子子数

10、数目目有有关关，分分子子数数目目越越多多，自自由由能能含含量量就就越越高高。每每摩摩尔尔物物质质的的自自由由能能就就是是该该物物质质的的化化学学势势（chemical potential），），即：即：j（）P.T.ni ij式式中中为为组组分分j的的化化学学势势，G是是体体系系的的自自由由能能，P.T及及ni分分别别是是体体系系的的压压力力、温温度度及及其其它它组组分分的的摩摩尔尔数。数。化学势（化学势（chemical potential）所以，体系中某组分所以，体系中某组分化学势化学势的高低直接反的高低直接反映了每摩尔该组分物质映了每摩尔该组分物质自由能自由能的高低。的高低。化学势与物质

11、的运动化学势与物质的运动 化化学学反反应应的的方方向向和和物物质质转转移移的的方方向向取取决决于于反反应应（转转移移）前前后后两两种种状状态态化化学学势势的的大大小小，它它们们总总是是自自发发地地从从高高化化学学势势向向低低化化学学势势移移动动。如如：溶溶质质总总是是从从浓浓度度高高（化化学学势势高高）的的地地方方向向浓浓度度低低（化化学学势势低低）的的地地方方扩散。扩散。水水分分的的移移动动和和其其它它物物质质一一样样也也是是从从化化学学势高的地方向低的地方移动。势高的地方向低的地方移动。在在植植物物生生理理学学上上，水水势势（water potential）是是指指每每偏偏摩摩尔尔体体积积

12、水水的的化化学学势势。在在某某种种水水溶溶液液中中，溶溶液液的的水水势势等等于于每每偏偏摩摩尔尔体体积积水水的的化化学学势势与与纯纯水水的的化化学学势势差差。即：即：W =水势水势式式中中，W为为水水势势，W是是水水溶溶液液的的化化学学势势，W是是纯纯水水的的化化学学势势，是是水水的的偏偏摩摩尔尔体体积积（partial molar volume），是是指指加加入入1摩摩尔尔水水使使体体系系的的体体积积发发生生的的变变化化。水水的的偏偏摩摩尔尔体体积积 随随 不不 同同 含含 水水 体体 系系 而而 异异，与与 纯纯 水水 的的 摩摩 尔尔 体体 积积（VW=18.00cm3/mol）不不同同

13、。但但在在稀稀的的溶溶液液中中 与与VW 相相差很小，实际应用时，往往用差很小，实际应用时，往往用VW代替代替 。溶液的水势溶液的水势 纯纯水水的的自自由由能能最最大大，化化学学势势最最高高。为为了了便便于于比比较较，人人为为地地规规定定纯纯水水的的化化学学势势为为零零，那那么么纯纯水的水势也为零水的水势也为零，其它溶液与纯水相比较。，其它溶液与纯水相比较。在溶液中，溶质的颗粒降低了水的自由能，在溶液中，溶质的颗粒降低了水的自由能，所以，在溶液中水的化学势小于零，为负值。所以，在溶液中水的化学势小于零，为负值。根据水势的定义公式可知，根据水势的定义公式可知，溶液的水势为负值溶液的水势为负值。溶

14、液越浓，水势越低。如海水的水势为溶液越浓，水势越低。如海水的水势为-2.5MPa，1mol蔗糖溶液的水势为蔗糖溶液的水势为-2.7 MPa。开开放放溶溶液液中中水水势势称称为为溶溶质质势势或或渗渗透透势势（S S），是是由由于于水水中中溶溶质质的的存存在在而而引引起起的的水水势势降降低低值。可用下式计算：值。可用下式计算：S S=-iCRT开放溶液中水势的计算开放溶液中水势的计算式中：式中：i为等渗系数，与溶质的解离度和一个为等渗系数，与溶质的解离度和一个分子解离产生的离子数目有关。对于非电解分子解离产生的离子数目有关。对于非电解质为质为1。C为摩尔浓度，为摩尔浓度，R为气体常数为气体常数，T

15、为为绝对温度。绝对温度。当当水水分分子子被被亲亲水水物物质质吸吸附附时时，自自由由能能降降低低，水水势势也也成成为为负负值值。由由于于亲亲水水物物质质存存在在而而引引起起的的水水势势降降低低值值，称称为为衬衬质质势势m m 。干干种种子子的的水水势势很很低低（负负值值绝绝对对值值很很大大）,就就是是由由于于大大量量的的亲亲水水物物质质吸附水分子的缘故。吸附水分子的缘故。衬质势衬质势水势与水分转移的方向水势与水分转移的方向 通通过过上上面面的的分分析析可可知知，体体系系中中水水分分的的移移动动取取决决于于水水势势的的高高低低。如如果果体体系系中中没没有有阻阻碍碍水水分分扩扩散散的的障障碍碍，那那

16、么么水水分分便便会会自自发发地地从从高高水水势势处处向向低低水水势势处处移移动动。因因此此，供供应应水水分分的的部部位位与与接接受受水水分分部部位位的的水势差便是水分移动的动力水势差便是水分移动的动力。2.水势的单位水势的单位 化学势是能量单位：化学势是能量单位：J/mol，而，而J=Nmm，偏摩偏摩尔体积的单位为尔体积的单位为m m3 3/mol/mol，所以，水势的单位所以，水势的单位N/mN/m2 2，即，即PaPa（牛顿牛顿/m/m2 2）为一压力单位。为一压力单位。水势的国际单位（水势的国际单位（SISI）为）为PaPa：1 Pa=1 Pa=牛顿牛顿/m/m2 2常用单位常用单位MP

17、aMPa ：1 1 MPaMPa=10=106 6 Pa Pa。还有还有barbar：1 bar=101 bar=105 5 Pa=0.1 Pa=0.1 MPaMPa=0.987atm=0.987atm3.水势的测定方法水势的测定方法平衡法：平衡法：A A 液相平衡法，如小液流法；液相平衡法，如小液流法；B B 气相平衡法，如蒸汽压渗透压计法；气相平衡法，如蒸汽压渗透压计法；C C 压力平衡法，如压力室法。压力平衡法，如压力室法。冰点降低法：冰点降低法：用于测定溶液的渗透势用于测定溶液的渗透势,如冰点渗透压计测渗透势如冰点渗透压计测渗透势（二）渗透作用（二）渗透作用（osmosis）物质分子由

18、高浓度的地方向低浓度的地方均匀分物质分子由高浓度的地方向低浓度的地方均匀分布的现象称为扩散。扩散的动力来自物质的布的现象称为扩散。扩散的动力来自物质的化学化学势差（浓度差）势差（浓度差）。扩散：扩散：渗透是扩散的特殊形式，即渗透是扩散的特殊形式，即通过选择透性膜的扩散通过选择透性膜的扩散。这种水分通过选择透性膜从高水势处向低水势处移这种水分通过选择透性膜从高水势处向低水势处移动的现象称为动的现象称为渗透作用渗透作用。渗透作用：渗透作用：渗透系统：渗透系统：而而把把选选择择透透性性膜膜以以及及由由它它隔隔开开的的两两侧侧溶溶液液称称为为渗渗透系统透系统。图图11 渗透现象渗透现象1.实验开始时实

19、验开始时2.由于渗透作用纯水通过选择由于渗透作用纯水通过选择透性膜向糖溶液移动，使糖透性膜向糖溶液移动，使糖溶液液面上溶液液面上升。升。（三）植物细胞是一个渗透系统（三）植物细胞是一个渗透系统构成渗透系统的条件：构成渗透系统的条件：必须有一个选择透性膜把水势不同的溶液隔开。必须有一个选择透性膜把水势不同的溶液隔开。植物细胞是一个渗透系统：植物细胞是一个渗透系统：细胞壁是通透性的。但细胞壁以内的细胞壁是通透性的。但细胞壁以内的质膜和液泡膜质膜和液泡膜却是一种选择透性膜却是一种选择透性膜，可以把细胞的质膜、液泡膜以及，可以把细胞的质膜、液泡膜以及介于它们二者之间的原生质一起看成一个选择透性膜，介于

20、它们二者之间的原生质一起看成一个选择透性膜，它把液泡中的溶液与环境中的溶液隔开，如果液泡的水它把液泡中的溶液与环境中的溶液隔开，如果液泡的水势与环境水势存在水势差，水分便会在环境和液泡之间势与环境水势存在水势差，水分便会在环境和液泡之间发生渗透作用。所以，发生渗透作用。所以，一个具有液泡的植物细胞，与周一个具有液泡的植物细胞，与周围的溶液一起，构成一个渗透系统围的溶液一起，构成一个渗透系统!图图12 植物细胞质壁分离（植物细胞质壁分离（plasmolysis）现象现象1.正常细胞 2.3.质壁分离的细胞 植植物物细细胞胞由由于于液液泡泡失失水水，使使原原生生质质体体向向内内收收缩缩与与细细胞壁

21、分离的现象称为胞壁分离的现象称为质壁分离质壁分离。将将已已发发生生质质壁壁分分离离的的细细胞胞置置于于水水势势较较高高的的溶溶液液或或纯纯水水中中，则则细细胞胞外外的的水水分分向向内内渗渗透透，使使液液泡泡体体积积逐逐渐渐增增大大，使使原原生生质质层层也也向向外外扩扩张张，又又使使原原生生质质层层与与细细胞胞壁壁相相接接合合，恢复原来的状态，这一现象称为恢复原来的状态，这一现象称为质壁分离复原质壁分离复原。怎样证明？用质壁分离现象证明细胞发生质壁分离的几种形式：细胞发生质壁分离的几种形式：1.初始质壁分离：初始质壁分离：50%的细胞刚刚发生质壁分离的细胞刚刚发生质壁分离2.凹型质壁分离凹型质壁

22、分离3.凸型质壁分离凸型质壁分离4.痉挛型质壁分离痉挛型质壁分离 质壁分离的不同形式与原生质的粘滞性有关。而质壁分离的不同形式与原生质的粘滞性有关。而原生质的粘滞性与吸收的离子有关。原生质的粘滞性与吸收的离子有关。K+可以增加原生可以增加原生质的水合度质的水合度，降低粘滞性，引起凸型质壁分离；，降低粘滞性，引起凸型质壁分离；Ca2+增加原生质的粘滞性增加原生质的粘滞性，降低水合度，引起凹型质壁分，降低水合度，引起凹型质壁分离或痉挛型质壁分离。离或痉挛型质壁分离。用质壁分离现象解决下列几个问题：用质壁分离现象解决下列几个问题：（1）说明生活细胞的原生质具有选择透性）说明生活细胞的原生质具有选择透

23、性或具有半透膜的性质；或具有半透膜的性质；（2）鉴定细胞的死活。细胞死后，原生质层）鉴定细胞的死活。细胞死后，原生质层的结构被破坏，丧失了选择透性，渗透系统不的结构被破坏，丧失了选择透性，渗透系统不复存在，细胞不能再发生渗透作用，细胞也就复存在，细胞不能再发生渗透作用，细胞也就不能再发生质壁分离不能再发生质壁分离;（3）用来测定细胞的渗透势等。）用来测定细胞的渗透势等。（四）植物细胞的水势（四）植物细胞的水势典型的植物细胞水势由三部分组成典型的植物细胞水势由三部分组成:渗透势渗透势S，压力势压力势P和衬质势和衬质势m即：即：W=S+P+m S（osmotic potential）（）（又叫溶质

24、势，又叫溶质势，solute potential）是由于液泡中溶有各种矿质离子和其它可是由于液泡中溶有各种矿质离子和其它可溶性物质而产生的。溶性物质而产生的。P（pressure potential）是由于外界压力存在而使水是由于外界压力存在而使水势增加的值，它是正值。势增加的值，它是正值。m（matric potential）是由细胞内的亲水胶体对水分子是由细胞内的亲水胶体对水分子的吸附造成的。的吸附造成的。关于压力势关于压力势细胞的P是由于细胞壁对原生质体的压力造成的。当细胞充分吸水后，原生质体膨胀，就会对细胞壁产当细胞充分吸水后，原生质体膨胀，就会对细胞壁产生一个压力，这个压力称为膨压。

25、生一个压力，这个压力称为膨压。在原生质体对细胞壁产生膨压的同时，细胞壁对原生在原生质体对细胞壁产生膨压的同时，细胞壁对原生质体产生一个大小相等、方向相反的作用力，这个作质体产生一个大小相等、方向相反的作用力，这个作用力就是细胞的压力势。用力就是细胞的压力势。细胞的压力势是一种限制水分进入细胞的力量，它细胞的压力势是一种限制水分进入细胞的力量，它能增加细胞的水势，一般为正值。能增加细胞的水势，一般为正值。但当细胞发生质壁分离时，但当细胞发生质壁分离时，P为零。为零。处在强烈蒸发环境中的细胞处在强烈蒸发环境中的细胞P会成负值。会成负值。处在强烈蒸发环境中的细胞P会成负值?因为植物细胞壁的表面蒸发失

26、水，原生质和液泡因为植物细胞壁的表面蒸发失水，原生质和液泡中的一部分水分就外移到细胞壁中去。但这时并不发中的一部分水分就外移到细胞壁中去。但这时并不发生质壁分离。在强烈的蒸发环境中生质壁分离。在强烈的蒸发环境中,细胞壁内已经没有细胞壁内已经没有水分了，原生质体便与细胞壁紧密吸附而不分离。所水分了，原生质体便与细胞壁紧密吸附而不分离。所以在原生质收缩时，就会拉着细胞壁一起向内收缩。以在原生质收缩时，就会拉着细胞壁一起向内收缩。由于细胞壁的伸缩性有限，所以就会产生一个向外的由于细胞壁的伸缩性有限，所以就会产生一个向外的反作用力，使原生质和液泡处于受张力的状态。这种反作用力，使原生质和液泡处于受张力

27、的状态。这种张力相当于负的压力势，它增加了细胞的吸水力量，张力相当于负的压力势，它增加了细胞的吸水力量，相当于降低了细胞的水势。相当于降低了细胞的水势。成熟细胞的水势：成熟细胞的水势：WSP表示为：为什么？m 呢？未形成液胞的细胞具有一定的衬质势。未形成液胞的细胞具有一定的衬质势。但当液泡形成后，细胞内的亲水胶体已被水分饱但当液泡形成后，细胞内的亲水胶体已被水分饱和，和，其衬质势已与液泡的渗透势达到平衡其衬质势已与液泡的渗透势达到平衡。如果。如果细胞中原生质的细胞中原生质的m与液泡的与液泡的S之间不相等，两者之间不相等，两者之间就要发生水分移动，直至达到两者水势相等之间就要发生水分移动，直至达

28、到两者水势相等为止。为止。这时整个质膜以内的各部分水势都相等，都等于渗这时整个质膜以内的各部分水势都相等，都等于渗透势。透势。图图3 植物细胞的相对体积变化与水势植物细胞的相对体积变化与水势W、渗渗透势透势S和压势和压势P之间的关系图解之间的关系图解在细胞初始质壁分离时（相对体在细胞初始质壁分离时（相对体积积1.0），压力势为零，细胞的），压力势为零，细胞的水势等于渗透势。水势等于渗透势。当细胞吸水，体积增大时，细胞液当细胞吸水，体积增大时，细胞液稀释，渗透势增大，压力势也增大稀释，渗透势增大，压力势也增大当细胞吸水达到饱和时，渗透势当细胞吸水达到饱和时，渗透势与压力势的绝对值相等，但符号与压

29、力势的绝对值相等，但符号相反，水势便为零，不再吸水。相反，水势便为零，不再吸水。当细胞强烈蒸腾时，压力势是负当细胞强烈蒸腾时，压力势是负值（图中虚线部分），失水越多，值（图中虚线部分），失水越多，压力势越负。在这种情况下，水压力势越负。在这种情况下，水势低于渗透势。势低于渗透势。（五）相邻细胞间水分的移动（五）相邻细胞间水分的移动水分进出细胞取决于细胞与其外界的水分进出细胞取决于细胞与其外界的水势差水势差相邻细胞间的水分移动同样取决于相邻细胞间的水势相邻细胞间的水分移动同样取决于相邻细胞间的水势差。水势高的细胞中的水分向水势低的细胞中移动。差。水势高的细胞中的水分向水势低的细胞中移动。X YS

30、14巴巴P8巴巴 W6巴巴S12巴巴P4巴巴 W8巴巴水水势势高高低低的的不不同同不不仅仅影影响响水水分分移移动动的的方方向向，而而且且还还影影响响水水分分移移动动的的速速度度。两两细细胞胞间间水水势势差差越越大大，水水分分移移动动越快，反之则慢。越快，反之则慢。植物体内水势的变化植物体内水势的变化在同一植株中，地上在同一植株中，地上器官的水势比根系的器官的水势比根系的水势低。水势低。对植物的同一叶片而言，对植物的同一叶片而言，距主脉越远的部位，其距主脉越远的部位，其水势也越低。水势也越低。在在土壤植物大气连续体系土壤植物大气连续体系中水分的移动：中水分的移动：土壤土壤植物体植物体大气大气二、

31、植物细胞的吸胀作用二、植物细胞的吸胀作用植物细胞的植物细胞的吸胀作用吸胀作用（imbibition）是指亲水胶体吸水是指亲水胶体吸水膨胀的现象。膨胀的现象。植物细胞的原生质、细胞壁及淀粉粒等都是亲水物质，植物细胞的原生质、细胞壁及淀粉粒等都是亲水物质，它们与水分子之间有极强的亲和力。水分子以氢键、毛它们与水分子之间有极强的亲和力。水分子以氢键、毛细管力、电化学作用力等与亲水物质结合后使之膨胀。细管力、电化学作用力等与亲水物质结合后使之膨胀。不同物质吸胀能力的大小与它们的亲水性有关。不同物质吸胀能力的大小与它们的亲水性有关。蛋白质蛋白质淀粉淀粉纤维素纤维素吸胀力与水势吸胀力与水势吸胀力就是一种水

32、势，即衬质势（吸胀力就是一种水势，即衬质势（m）。）。干种子萌发前的吸水就是靠吸胀作用。干种子萌发前的吸水就是靠吸胀作用。分生组织中刚形成的幼嫩细胞，主要也是靠分生组织中刚形成的幼嫩细胞，主要也是靠吸胀作用吸水。吸胀作用吸水。植植物物细细胞胞蒸蒸腾腾时时，失失水水的的细细胞胞壁壁从从原原生生质质体体中吸水也是靠吸胀作用。中吸水也是靠吸胀作用。干干种种子子由由于于没没有有液液泡泡，S0，P0，所所以以Wm 植物细胞水势组成的几种情况：植物细胞水势组成的几种情况：1.对于成熟的植物细胞，由于对于成熟的植物细胞，由于m与与S平衡，平衡，WSP2.当成熟的细胞发生初始质壁分离时，当成熟的细胞发生初始质

33、壁分离时，P为零，但为零，但这时这时S 还未发生变化，还未发生变化，WS，这就是用质壁这就是用质壁分离法测定细胞渗透势的基本原理。分离法测定细胞渗透势的基本原理。3.当细胞完全吸水膨胀时，当细胞完全吸水膨胀时，W=0，这时这时 S=-P4.当细胞在开放的溶液中达到动态平衡时，若外界溶当细胞在开放的溶液中达到动态平衡时，若外界溶液的水势为液的水势为S，S=SP，P=S-S 5.处在强烈蒸发环境中的细胞处在强烈蒸发环境中的细胞P 会成负值。会成负值。6.没有液泡的细胞，没有液泡的细胞，P=0，S=0，W=m三、细胞的代谢性吸水（补充）三、细胞的代谢性吸水（补充）代谢性吸水是指利用细胞呼吸释放的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。当通气良好时，细胞呼吸加强，细胞吸水增强；当通气良好时，细胞呼吸加强，细胞吸水增强；证据：证据：相反，减小氧气或以呼吸抑制剂处理时，细胞呼相反，减小氧气或以呼吸抑制剂处理时，细胞呼吸速率降低，细胞吸水减少。吸速率降低，细胞吸水减少。确切机理还不清楚确切机理还不清楚,但现在看来与水通但现在看来与水通道蛋白有关。道蛋白有关。水通道蛋白水通道蛋白是细胞膜上由是细胞膜上由蛋白质组成的对水分特异的通透孔道。蛋白质组成的对水分特异的通透孔道。