江苏省高中生物《植物的水分代谢》相关知识 新人教版必修3.doc

江苏省邳州市第二中学高中生物《植物的水分代谢》相关知识新人教版必修 3 植物水分代谢包括水分的吸收、运输和排出三个过程。 1 .水分的吸收(1) 细胞的渗透性吸水水分移动需要能量作功, 自由能是可用于作功的能量。通常用水势来衡量水分所含自由能的高低。纯水的自由能最大, 水势也最高。由于溶液中的溶质分子吸引水分子, 降低了水的自由能, 因此, 溶液中的自由能要比纯水低。如果将纯水的水势定为 0, 溶液的水势就为负值。溶液越浓, 水势越低。水分由水势高处流到水势低处。水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象,称为渗透作用。细胞吸水情况决定于细胞水势。典型植物细胞水势由三部分组成: 水势(Ψ w)= 渗透势(Ψ兀)+ 压力势(Ψ P)+ 衬质势(Ψ m), 渗透势( 溶质势) 是由于溶质颗粒引起的纯水水势的变化,为负值。压力势是由于细胞壁等压力的存在而增加的水势。当细胞吸水而膨胀时,对细胞壁产生一种压力,即膨压。这时细胞壁会对原生质产生反作用力, 它正向作用于细胞, 使细胞溶掖自由能增加, 因此, 压力势往往是正值。但质壁分离时,压力势为零;剧烈蒸腾时,细胞壁表面蒸发水多于原生质体蒸发水,细胞壁随着原生质体的收缩而收缩,压力势会呈负值。衬质势是细胞胶体物质亲水性和毛细管对水束缚而引起水势降低的值, 为负值。已形成液泡的细胞, 其衬质势很小,通常省略不计,上述公式可简化为: Ψ w=Ψ丌+ΨP。图1— 2-25 表明细胞水势、渗透势和压力势在细胞不同体积中的变化。在细胞初始质壁分离时,Ψ p=0 ,Ψ w=Ψ丌。当细胞完全膨胀时,IΨ丌 l=I Ψ PI, 但符号相反, 因此,Ψ w=0 , 不吸水。当叶片在剧烈蒸腾时,由于压力势为负值,水势低于渗透势。(2) 细胞的吸胀作用细胞在形成液泡之前的吸水主要靠吸胀作用。由于细胞没有液泡, Ψ丌=0,Ψ p=0 ,所以Ψ w=Ψm 。吸胀作用的大小就是衬质势的大小。***@2 .根系吸水的动力根系吸水有两种动力: 蒸腾拉力和根压。由于蒸腾作用使水分沿导管上升, 使根吸水的