414植物生理学考研思维导图第1章水分生理

衬质势：细胞胶体物质的亲水性和毛细管对自由水的束缚（吸引）引起的水势降低值、集流（液体中大量离子或分子在压力梯度推动下共同移动）

植物水分生理

• 水分对植物生命活动的意义
  • 原生质组成
  • 光合作用基本原料
  • 各种代谢反应的基质，也参加多重代谢
  • 形成膨压
  • 特殊的理化性质（调节体温和生态环境）
  • 自由水 结合水
• 植物细胞的水分关系
  • 水分移动由水势决定
    • 每偏摩尔体积水的化学势差（水势高→水势低）
    • 组成
      • 溶质势（又称渗透势）
      • 压力势
      • 衬质势：细胞胶体物质的亲水性和毛细管对自由水的束缚（吸引）引起的水势降低值
    • 测定方法
      • 干湿球温度计法
      • 冰点下降法
      • 压力探针法
      • 压力室法
  • 水分运动方式
    • 扩散
    • 渗透
    • 集流（液体中大量离子或分子在压力梯度推动下共同移动）
  • 植物细胞吸水
    • 渗透吸水
      • 溶质势下降引起，具有液泡的植物（渗透势、压力势）
    • 吸涨吸水
      • 依赖于低的衬质势引起，未形成液泡的干燥种子（渗透势、衬质势、压力势）
    • 降压吸水
      • 因压力势的降低引发
• 植物根系对水分的吸收
  • 吸水的主要器官（根系顶端根毛区）
  • 吸水途径
    • 共质体途径
      • 通过胞间连丝
    • 质外体途径
      • 通过细胞壁和细胞间隙扩散
    • 跨膜途径
      • 交替进行在，需要经过跨膜过程
  • 吸水动力
    • 根压
      • 皮层细胞→内皮层细胞→木质部导管
    • 蒸腾拉力
  • 影响根系吸水的土壤因素
    • 土壤水势
    • 土壤水导（水分移动难易程度）
    • 土壤温度
    • 土壤通气情况
• 植物蒸腾作用
  • 气孔蒸腾
    • 气孔:叶表皮细胞分化形成小孔隙，由保卫细胞围绕
    • 保卫细胞特点
      • 细胞壁不均匀加厚
      • 细胞壁纤维素微纤丝排列不同
      • 有叶绿体
    • 保卫细胞分类
      • 肾形
        • 内厚外薄
        • 从小孔向外辐射排列
      • 哑铃形
        • 中厚两端薄
        • 从气孔缝隙向两端辐射
  • 气孔运动
    • 直接原因:保卫细胞膨压变化
    • 三种渗透调控机制
      • K离子积累学说
        • 在光下
          • 保卫细胞叶绿体通过光合磷酸化合成了ATP，活化了H离子ATP酶
          • 在酶的作用下，质子被排出保卫细胞
          • 保卫细胞PH↑、质膜超极化
          • 推动K+（表皮细胞→保卫细胞质膜上k+通道→液泡）
          • 保卫细胞积累了较多K+，导致保卫细胞水势降低，水分进入，气孔张开
        • 在黑暗中
          • K+从保卫细胞中扩散出来，水势升高，失水导致气孔关闭
      • 苹果酸代谢学说
      • 蔗糖—淀粉转化学说
        • 保卫细胞叶绿体淀粉大颗粒水解成蔗糖，渗透势↓水分进入，气孔开
        • 蔗糖合成淀粉，渗透势↑水分渗出，气孔闭
    • 渗透调节的不同阶段
      • 日出气孔张开与K+吸收有关
      • 日落气孔关闭与蔗糖浓度的降低有关
    • 外界影响因素
      • 光照
      • 温度
      • 水分
      • CO2
      • 风
      • 植物激素
• 植物体内水分运输
  • 主要运输途径:木质部（运输速率取决于植物种类、植物蒸腾速率）
  • 动力:根压、蒸腾拉力（主要）
    • 内聚力—张力学说:极性水的的内聚力+蒸腾拉力+水与木质部的吸附力＞＞张力（前向蒸腾上拉+向下重力共同作用于水柱上而产生的） 用于解释导管中水柱连续不断向上运输
  • 形成了（土壤—植物—大气）连续的水分系统:水分的这种运动是一个降低自由能的发运动
• 合理灌溉
  • 生殖器官形成和灌浆期对水分亏缺最敏感
  • 以作物需水量、水分临界期为依据
  • 灌溉生理指标:叶片水势、细胞汁液浓度、渗透势、气孔开度