水在植物体内的重要生理作用
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园林植物中水分因子的作用1.水分的生理作用水是植物体的重要组成部分,是植物生命活动的必要条件。
因为植物的生命活动在很大程度上决定于体内的水分状况。
原生质的含水量一般在80%以上,大量水分的存在使原生质能维持溶胶状态,以保证代谢活动的旺盛进行,如果水分减少,原生质便由溶胶向凝胶转变,代谢强度随之显著降低。
如果原生质失水过多,就会引起植物胶体的破坏,导致细胞的死亡。
植物的光合作用也只有在水存在的条件下才能进行。
水不仅使酶具有活性,同时通过生理生化反应,分解出氢,以供光合作用合成有机物质。
尽管光合作用消耗的水分只占吸收水分的1%,但当水分亏缺时,光合速率明显下降。
水分缺乏使光合速率下降的主要原因是:1.叶片缺水气孔开度较小或关闭,阻碍二氧化碳的吸收和同化,光合速率下降。
2.缺水时,会引起叶片内淀粉水解,可溶性糖增多,光合产物输出缓慢,这些都会使光合速率下降,减少光合产物的积累。
3.叶片水分不足,蒸腾速率明显下降。
叶温升高,呼吸作用加强,净光合速率就降低,严重缺水时,使叶绿体结构受到损害,造成光合速率的不可逆变化。
在呼吸作用和有机物的水解反应中也都需要水分子的参与。
水是植物体很好的溶剂,植物内的绝大多数代谢过程都是在水介质中进行的。
土壤中的一些有机物和无机物质,只有溶解于水中,才能为植物所充分吸收。
被植物根部所吸收的物质,也必须溶于水中,才能被木质部导管中的液流运送到植物的各个部分。
水分能维持细胞的膨大,可使植物保持其挺立姿态,叶片展开以利于充分接受光照和气体交换。
花朵丰满,能使植物充分发挥其观赏效果和绿化功能。
水有调节植物体温的功能,因水有很高的汽化热,植物通过蒸发水分能有效地降低体温,防止了强烈日光照射下植物的过热。
水又有很高的比热,在寒冷环境下能使植物体温不致很快下降,缓和了低温对植物的不良效应。
植物主要是通过根系来吸收水分,不断供应叶子的蒸腾。
只有当吸水、输导和蒸腾三方面的比例适当时,才能维持良好的水分平衡。
植物生理学简答题整理1.从植物生理学的角度,分析“有收无收在于水”的道理。
答:(1、)从水在植物生命中的作用上看:水分是细胞质的主要成分,是代谢作用过程的反应物质,是植物对物质吸收运输的溶剂,能够保持植物的固有形态。
(2)、从作物的需水规律上看:从分蘖期到抽穗期、灌浆期、乳熟末期都需要大量的水分,如果水分供应不知,则会减产。
2.简述肉质果实在成熟期间所发生的生理生化变化。
(1)淀粉转变成可溶性糖,使果实变甜。
(2)有机酸减少。
(3)果实软化。
这与果肉细胞壁物质的降解有关,如中层的不溶性的原果胶水解为可溶性的果胶或者果胶酸(4)挥发性物质的产生。
香气产生。
(5)涩味消失。
(6)色泽变化。
变得鲜艳。
3.根系是怎么样吸收矿质元素的。
根系对矿质元素的吸收是以细胞吸收为基础的。
首先,根系对盐分和水分相对吸收。
由于根系对盐分和水分的吸收机制不同,吸收量不成比例。
其次是,根系对矿质元素的吸收有选择性。
其三是,单盐毒害与离子对抗。
根系吸收矿质元素的部位是根尖的根毛区,因为该区域具有根毛,吸收面积大,更重要的是其内部已分化出输导组织。
根系吸收矿质元素要经过以下几个步骤:(1)把离子吸附在根部细胞表面。
阳离子同根部细胞质膜表面的-H+ 交换,阴离子同根部细胞质膜表面的HCO3- 交换。
(2)离子进入根细胞内部。
吸附在根细胞表面的离子即可被根细胞吸收后通过共质体途径进入木质部,也可以通过质外体途径扩散进入根的内皮层以外的质外体部分。
但由于根内皮层上有凯氏带,必须转入共质体才能继续向内运送至木质部;(3)离子进入导管。
离子经共质体途径最终进入木质部后,通过主动的或被动的方式由木质薄壁细胞进入导4.植物必须的矿质元素要具备什么条件答:1.缺乏该元素植物发育发生障碍不能完成生活史。
2。
除去该元素则表现专一的缺乏症,而且这种缺乏症可以预防和恢复的。
3.该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间接的。
5.1) 引起种子休眠的原因(3.5分):种皮障碍、胚休眠、抑制物质2) 生产上打破种子休眠方法(3.5分):机械破损、层积处理、药剂处理6.1)目前植物光能利用率低的原因:(4分)①漏光损失;②反射及透射损失;③蒸腾损失;④环境条件不适。
1. 简述水分在植物生命活动中的作用。
(1)水是植物细胞的主要组成成分;(2)水分是植物体内代谢过程的反应物质。
水是光合作用的直接原料, 水参与呼吸作用、有机物质的合成与分解过程。
(3)细胞分裂和伸长都需要水分。
(4)水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂。
(5)水分能使植物保持固有姿态。
(6)可以通过水的理化特性以调节植物周围的大气温度、湿度等。
对维持植物体温稳定和降低体温也有重要作用。
2.简述影响根系吸水的土壤条件1.土壤中可用水量: 当土壤中可用水分含量降低时, 土壤溶液与根部细胞间的水势差减小, 根系吸水缓慢2.土壤通气状况: 土壤通气状况不好, 土壤缺氧和二氧化碳浓度过高, 使根系细胞呼吸速率下降, 引起根系吸水困难。
3.土壤温度:低温不利于根系吸水, 因为低温下细胞原生质黏度增加, 水分扩散阻力加大;同时根呼吸速率下降, 影响根压产生, 主动吸水减弱。
高温也不利于根系吸水, 土温过高加速根的老化进程, 根细胞中的各种酶蛋白高温变形失活。
4.土壤溶液浓度: 土壤溶液浓度过高引起水势降低, 当土壤溶液水势与根部细胞的水势时, 还会造成根系失水。
3、导管中水分的运输何以能连续不断?由于植物体叶片的蒸腾失水产生很大的负净水压, 将导管中的水柱向上拉动, 形成水分的向上运输;水分子间有相互吸引的内聚力, 该力很大, 可达20 MPa以上;同时, 水柱本身有重量, 受向下的重力影响, 这样, 上拉的力量与下拖的力量共同作用于导管水柱, 水柱上就会产生张力, 但水分子内聚力远大于水柱张力。
此外, 水分子与导管或管胞细胞壁纤维素分子间还具有很大的附着力, 因而维持了导管中水柱的连续性, 使得导管水柱连续不断, 这就是内聚力-张力学说。
4. 试述蒸腾作用的生理意义。
答: (1)是植物对水分吸收和运输的主要动力。
(2)促进植物对矿物质和有机物的吸收及其在植物体内的转运。
(3)能够降低叶片的温度, 以免灼伤。
水进入植物体内的途径知识点总结水进入植物体内是植物生理过程中的一个重要环节,它不仅影响着植物的生长和发育,还是维持植物体内正常生理活动的关键因素。
本文将从植物根系吸收水分、水分在根系内的运输、水分在植物体内的分布和利用等方面,对水进入植物体内的途径进行知识点总结。
一、植物根系吸收水分植物吸收水分的主要途径是通过根系进行的。
根系是植物吸收水分的主要器官,它由根尖、根毛和根白等组成。
根尖位于根系的顶端,在根尖的保护下进行吸收;根毛则分布在根尖的附近,是植物吸收水分的主要场所;根白起到吸收水分和传导水分的作用。
植物通过根系吸收水分的机制主要包括渗透作用、浸渍作用和利用渗流流动的压力等。
其中,渗透作用是由于根毛细胞内贮水囊泡中的溶质浓度较高,使得水分由较低浓度到较高浓度的方向进行渗透,进而引起水分的吸收;浸渍作用是根毛细胞通过与土壤颗粒之间的接触面积增大,并且根毛细胞表面吸附有相互吸引的离子,从而导致土壤水分向根系浸渍;利用渗流流动的压力是由于根系活动造成的水分流动,使得植物能主动吸收到根系外的水分。
二、水分在根系内的运输在植物根系内,水分的运输主要通过根毛的吸水力、导管的毛细作用和根压力驱动。
根毛的吸水力是由根毛细胞内的贮水囊泡所产生的,当贮水囊泡内溶质浓度较高时,会产生较大的渗透作用,进而引起水分的吸收;导管的毛细作用是由于导管内水分的上升,产生了一种毛细管效应,使得水分能够顺利向上运输;根压力则是指根部的根压力所给水分带来的压力,促使水分流向植物体上部。
三、水分在植物体内的分布和利用植物体内的水分在分布上呈现出亲水性、亲疏水性和极亲水性的特点。
亲水性的水分主要存在于细胞内部的胞液中,并在细胞中起到溶解物质和传导物质的作用;亲疏水性的水分主要存在于细胞壁和细胞膜中,起到维持细胞形态和调节物质的运输和代谢的作用;极亲水性的水分主要存在于根毛细胞内,通过根系的吸收作用进入植物体内。
植物在利用水分时,主要通过蒸腾作用和输送作用进行。
水在植物体内的重要生理作用有以下几点:
一、水是原生质的主要成分。
原生质的含水量一般在80%~90%,这些水使原生质呈溶胶状态,从而保证了新陈代谢旺盛地进行,例如根尖、茎尖就是这样。
如果含水量减少,原生质会由溶胶状态变成凝胶状态,生命活动就大大减弱,例如休眠的种子就是这样。
如果细胞失水过多,就可能引起原生质破坏而招致细胞死亡。
二、水是新陈代谢过程的反应物质。
在光合作用、呼吸作用、有机物的合成和分解的过程中,都必须有水分子参与。
三、水是植物对物质吸收和运输的溶剂。
一般说来,植物不能直接吸收固态的无机物和有机物,这些物质只有溶解在水中才能被植物吸收。
同样,各种物质在植物体内的运输也必须溶解于水中才能进行。
四、水能保持植物体的固有状态。
细胞含有大量水分,能够维持细胞的紧张度(即膨胀),使植物体的枝叶挺立,便于充分接受光照和交换气体,同时也使花朵开放,有利于传粉。
五、水能维持植物体的正常体温。
水具有很高的汽化热和比热,又有较高的导热性,因此水在植物体内的不断流动和叶面蒸腾,能够顺利地散发叶片所吸收的热量,保证植物体即使在炎夏强烈的光照下,也不致被阳光灼伤。
第一章植物的水分代谢本章内容提要水是植物生命的基础。
植物水分代谢包括水的吸收、运输和散失过程。
植物细胞吸水有三种方式:渗透吸水、吸胀吸水和代谢性吸水,以渗透吸水为主。
根系是植物吸水的主要器官,吸水的主要区域为根毛区,吸水的方式有主动吸水和被动吸水,其吸水动力分别为根压和蒸腾拉力。
蒸腾拉力是植物主要的吸水动力。
水分在植物体内连续不断地运输是蒸腾拉力—内聚力克服水柱张力的结果。
植物主要通过叶片蒸腾散失水分,具有重要生理意义。
气孔蒸腾是植物叶片蒸腾的主要形式。
蒸腾速率与气孔的开闭关系很大。
气孔开闭可能是通过保卫细胞内K+的积累学说和苹果酸代谢来调节的。
许多外界因子能调节气孔开闭。
作物需水因作物种类不同而异,一般而论,植物的水分临界期是花粉母细胞四分体形成期,合理灌溉要综合考虑土壤含水量、作物形态指标及生理指标。
灌溉的生理指标能即使反映植物体内的水分状况,是较为科学的。
第一节水分在植物生命活动中的作用一、植物体内的含水量不同植物的含水量不同;同一种植物生长在不同的环境中含水量也有差异;在同一植株中不同器官和不同组织的含水量也不同。
二、水对植物的生理作用1、原生质的主要组分。
原生质一般含水量在70%~90%以上,这样才可使原生质保持溶胶状态,以保证各种生理生化过程的进行。
如果含水量减少,原生质由溶胶变成凝胶状态,细胞生命活动大大减缓(例如休眠种子)。
2、接参与植物体内重要的代谢过程。
在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中均有水的参与。
3、多生化反应和物质吸收、运输的良好介质。
植物体内绝大多数生化过程都是在水介质中进行的。
水分子是极性分子,参与生化过程的反应物都溶于水,控制这些反应的酶类也是亲水性的。
各种物质在细胞内的合成、转化和运输分配,以及无机离子的吸收和运输在水介质中完成的。
4、使植物保持固有的姿态。
细胞含有大量的水分,维持细胞的紧张度,因而使植物枝叶挺立、花朵开放等。
3、分裂和延伸生长都需要足够的水。
水分在植物生长中的作用水分是植物生长过程中不可或缺的重要因素之一。
它在植物体内起着多种作用,包括供给养分、维持细胞结构、参与光合作用等。
本文将详细介绍水分在植物生长中的作用。
一、供给养分水分是植物体内运输养分的介质。
通过根系吸收土壤中的水分,植物将其中的溶解养分吸收到根部,并通过根系和茎部的导管系统运输到叶片和其他部位。
水分的流动性使得植物能够有效地吸收和利用养分,从而满足其生长和发育的需要。
二、维持细胞结构水分在维持植物细胞结构和形态方面起着重要作用。
植物细胞内的细胞液主要由水分组成,它使细胞保持膨压,维持细胞的形态和稳定性。
当植物缺水时,细胞液的浓度增加,细胞膜收缩,导致细胞失去正常形态,甚至导致细胞死亡。
因此,水分对于维持植物细胞的正常结构和功能至关重要。
三、参与光合作用光合作用是植物生长的重要过程,它通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
水分是光合作用的重要参与者之一。
在光合作用中,水分被光合色素吸收并分解为氢离子和氧气,氢离子参与光合作用的电子传递过程,最终合成有机物质。
同时,光合作用产生的氧气通过气孔排出,保持植物体内的氧气浓度。
四、调节温度水分在植物体内的蒸腾作用可以帮助植物调节温度。
当植物体内的水分蒸发时,会带走大量的热量,从而降低植物体温度。
这对于植物在高温环境下保持正常生理活动非常重要。
同时,水分的蒸腾作用还可以增加植物体内的湿度,减少蒸发速率,防止植物过度脱水。
五、维持生理活动水分在植物体内参与许多生理活动,如植物的呼吸、分解代谢、物质转运等。
水分作为溶剂,可以帮助植物体内的化学反应进行。
同时,水分还可以稀释细胞液中的溶质,维持细胞内的渗透压平衡,保证细胞正常的代谢活动。
综上所述,水分在植物生长中起着重要的作用。
它供给养分、维持细胞结构、参与光合作用、调节温度和维持生理活动等多个方面都发挥着重要的功能。
因此,合理的水分管理对于植物的生长和发育至关重要。
植物需要适量的水分来满足其生长的需要,但过量或缺乏的水分都会对植物的生长产生不利影响。
第一章植物的水分代谢水分代谢(water metabolism)植物对水分的吸收,水分在植物体内的运输利用以及水分的散失是构成植物水分代谢的不可分割的三个方面。
水分代谢的作用是维持植物体内水分平衡第一节水在植物生命活动中的重要性一、水的理化性质水的很多性质都是由其分子结构决定的。
水分子的结构具有如下特点:1. 水分子有很强的极性.2. 水分子之间通过氢键形成很强的内聚力3.水极容易与其它极性分子结合.一、水的理化性质(一)在生理温度下是液体由于水分子有很强的分子间力(氢键的作用), 所以, 虽然分子很小(分子量18), 但在生理温度下是液体. 这对于生命非常重要.(二)高比热因为需要很高的能量来破坏氢键,所以,水的比热很高。
由于植物体含有大量的水分,所以当环境温度变化较大,植物体吸收或散失较多热能时,植物仍能维持相当恒定的体温(三)高气化热这同样是由于水分之间的氢键造成的,破坏氢键需要很高的能量。
在炎热的夏天植物通过蒸腾作用散失水分,可以降低体温。
(四)高内聚力、粘附力和表面张力由于水分子间有很强的内聚力可以使木质部导管的水柱在受到很大张力的条件下不致于断裂,保证水分能运到很高的植株顶部。
水分子间的亲和力还导致水有很高的表面张力。
(五)水是很好的溶剂由于水分子的极性,它是电解质和极性分子如糖、蛋白质和氨基酸等强有力的溶剂水分子在细胞壁和细胞膜表面形成水膜,保护分子的结构。
水是代谢反应的参与者(水解、光合等)。
水作为许多反应的介质和溶剂,同时由于水的惰性不会轻易干扰其它代谢反应(二)水分在植物体内的存在状态1. 束缚水与自由水束缚水(bound water):靠近胶粒并被紧密吸附而不易流动的水分,叫做束缚水自由水(free water):距胶粒较远,能自由移动的水分叫自由水。
自由水、束缚水与代谢的关系: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,自由水含量越高,植物的代谢越旺盛。
束缚水不参与代谢活动,束缚水含量越高,植物代谢活动越弱,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过不良的环境条件。