水分和无机盐的吸收.ppt

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1、一、一、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1.1.水是细胞的重要组成成分；水是细胞的重要组成成分；2.2.水是代谢过程的反应物质；水是代谢过程的反应物质；3.3.水是各种生理生化反应和运输物质的介质；水是各种生理生化反应和运输物质的介质；4.4.水能使植物保持固有的姿态；水能使植物保持固有的姿态；5.5.水具有重要的生态意义：水具有重要的生态意义：二、植物体内水分存在的状态二、植物体内水分存在的状态 1.植物体内水分存在的状态有：植物体内水分存在的状态有：自由水自由水：距离胶体颗粒较远，可以自由移动的：距离胶体颗粒较远，可以自由移动的 水分。水分。束缚水束缚水：较较牢固地被牢

2、固地被细细胞胶体胞胶体颗颗粒吸附，不易粒吸附，不易 流流动动的水分。的水分。2.2.自由水自由水/束缚水比值影响代谢束缚水比值影响代谢 自由水自由水/束缚水比值束缚水比值高高时，代谢时，代谢旺盛旺盛；自由水自由水/束缚水比值束缚水比值低低时。代谢时。代谢缓慢缓慢。三：根的形态三：根的形态根的形态根的形态根的根的组成组成主根：主根：当种子萌发时，首先突破种当种子萌发时，首先突破种皮向外生长，不断垂直向下生长的皮向外生长，不断垂直向下生长的部分即是主根部分即是主根 侧根：主根的分枝侧根：主根的分枝不定根不定根:从茎或叶上长出的根从茎或叶上长出的根 根系根系直根系：直根系：由主根和侧根由主根和侧根

3、共同构成共同构成 须根系：须根系：须根系由不定根构成，须根系由不定根构成，其主根不发达，早期即停止生长其主根不发达，早期即停止生长或枯萎，由茎的基部生出许多较或枯萎，由茎的基部生出许多较长而粗细大致相同，呈须状或纤长而粗细大致相同，呈须状或纤维状的根维状的根 根的向地性、向水性和向肥性根的向地性、向水性和向肥性四：根尖的结构四：根尖的结构根冠根冠分生区分生区伸长区伸长区成熟区（根毛区）成熟区（根毛区）伸长区分生区根冠成熟区根系吸水的部位：根系吸水的部位：主主要要在在根根尖尖的的成成熟熟区区。具具体体的的说说是是在在根根尖尖木木质质部部已已成成熟熟的的伸伸长长区区及及邻邻接接伸伸长长区区的的部分

4、成熟期。部分成熟期。地地上上部部也也可可吸吸收收水分。水分。五：根怎样吸收水分五：根怎样吸收水分1 1、细胞吸水，根毛吸水的原理（细胞吸水原理）：、细胞吸水，根毛吸水的原理（细胞吸水原理）：一般情况下，根毛细胞的细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度，土壤溶液中的水通过根毛的细胞壁，细胞膜和细胞质渗入液泡里。细胞内液浓度 细胞外液浓度：细胞吸水细胞内液浓度 水分进出处动态平衡水分进出处动态平衡外界浓度外界浓度细胞质浓度细胞质浓度=外界浓度外界浓度细胞质浓度细胞质浓度吸水吸水 膨胀膨胀渗透装置渗透作用：水分子（其他溶剂分子）通过半透膜扩散的现象。渗透装置的条件1、具有半透膜2、半透膜两侧具有浓度差 经过

5、一段时间后，由于水分子可以自由通过半透膜，而蔗糖分子不可以。单位体积内，清水中水分子数多于蔗糖分子中的，因此，单位时间内由清水向蔗糖溶液扩散的水分子数多。故而导致蔗糖溶液的液面升高。蔗糖分子半透膜水分子一个成熟的植物细胞就是一个完整的渗透装置细胞壁原生质层（全透性）原生质层具有选择透过性，近似于半透膜细胞膜液泡膜细胞质细胞液细胞核细胞壁原生质层细胞液细胞空腔原生质层和细胞壁分离的现象。细胞膜液泡膜细胞质 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时当外界溶液浓度大于细胞液浓度时(高渗溶液），细高渗溶液），细胞发生质壁分离。胞发生质壁分离。当外界溶液浓度小于细胞液浓度时（低渗溶液），当外界溶液浓度小于细胞液浓

6、度时（低渗溶液），细胞发生质壁分离复原。细胞发生质壁分离复原。质壁分离质壁分离：当外界溶液浓度当外界溶液浓度细胞液浓度时，植物细胞液浓度时，植物通过渗透作用通过渗透作用失水，失水，体积体积缩小缩小条件、外因：条件、外因：内因：内因：细胞壁和原生质层收缩性不同细胞壁和原生质层收缩性不同(细胞壁和原生质层分离）细胞壁和原生质层分离）现象：现象：液泡液泡 缩小缩小；液泡体积；液泡体积 变小；变小；液泡颜色液泡颜色 变深。变深。失水失水 质壁分离复原质壁分离复原：现象：现象：液泡液泡 变大变大；液泡体积；液泡体积 变大变大；液泡颜色；液泡颜色 变浅变浅。当外界溶液浓度当外界溶液浓度细胞液浓度，植物细胞

7、细胞液浓度，植物细胞通过渗透作用通过渗透作用吸水吸水，发生发生质壁分离的细胞质壁分离的细胞会出现会出现质壁分离复原现象质壁分离复原现象条件、原因：条件、原因：吸水吸水小结小结:成熟植物细胞的吸水和失水成熟植物细胞的吸水和失水成熟植物细胞是一个渗透系统成熟植物细胞是一个渗透系统1.原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜2.原生质层两侧溶液具有浓度差原生质层两侧溶液具有浓度差细胞壁：全透性细胞壁：全透性原生质层：选择透过性原生质层：选择透过性细胞液：一定浓度细胞液：一定浓度植物细胞对水分的吸收吸胀吸水：依赖于低的m而引起的吸水。是无液泡的分生组织和干燥种子细胞的主要吸水方式。原理原理：淀粉、纤维

8、素和蛋白质这些亲水性物质吸水而膨胀。六、影响根系吸水的土壤条件六、影响根系吸水的土壤条件 1.1.土土壤壤通通气气状状况况：通通气气状状况况良良好好，有有利利于于根根吸水；吸水；2.2.土土壤壤温温度度：适适宜宜的的温温度度范范围围内内土土温温愈愈高高，根系吸水愈多；根系吸水愈多；3.土壤溶液浓度：土壤溶液浓度：根细胞水势小于土壤水势根细胞水势小于土壤水势有利于根系吸水有利于根系吸水 一、作物的需水规律一、作物的需水规律.不同作物对水分的需要量不同不同作物对水分的需要量不同.同一作物不同生育期对水分的需要量不同同一作物不同生育期对水分的需要量不同.作物的水分临界期作物的水分临界期水分临界期水分

9、临界期指植物对水分不足特别敏感的时期。指植物对水分不足特别敏感的时期。二、灌溉的原则：二、灌溉的原则：适时、适量、高质、高效适时、适量、高质、高效 三、灌溉的最适时期三、灌溉的最适时期：水分临界期，最大需水期。水分临界期，最大需水期。七：根怎样吸收无机盐七：根怎样吸收无机盐1 1、由根从土壤溶液中吸收到。、由根从土壤溶液中吸收到。2 2、无机盐在植物生活中的作用：、无机盐在植物生活中的作用：植物在生长过程中需许多微量元素，其中需要量多的有氮、植物在生长过程中需许多微量元素，其中需要量多的有氮、磷、钾。磷、钾。氮缺乏时：植株矮小，叶片发黄氮缺乏时：植株矮小，叶片发黄磷缺乏时：植株特别矮小，叶片呈

10、暗绿色，并出现紫色磷缺乏时：植株特别矮小，叶片呈暗绿色，并出现紫色钾缺乏时：茎杆软弱，容易倒伏，叶片的边缘和尖端呈褐色，钾缺乏时：茎杆软弱，容易倒伏，叶片的边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。也能促进糖类的合成。并逐渐焦枯。也能促进糖类的合成。另外：苹果的另外：苹果的“小叶病小叶病”是由于缺锌造成的，而油菜的是由于缺锌造成的，而油菜的“花而花而不实不实”是缺乏了硼元素造成的。是缺乏了硼元素造成的。物质跨膜运输的方式比较物质跨膜运输的方式比较自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输运输方向运输方向载体载体能量能量举例举例高浓度到低高浓度到低浓度浓度高浓度到低高浓度到低浓度浓度不需要不需要需要需

11、要需要需要不需要不需要不需要不需要需要需要OO2 2、COCO2 2、甘油、乙醇、甘油、乙醇、苯苯葡萄糖进入葡萄糖进入红细胞红细胞小肠吸收小肠吸收葡葡萄糖萄糖、氨基、氨基酸、无机盐酸、无机盐离子离子低浓度到高低浓度到高浓度浓度1.1.自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？自由扩散和协助扩散需要消耗能量吗？为什么？同：不消耗细胞内能量。同：不消耗细胞内能量。异：是否需要载体蛋白的协助。异：是否需要载体蛋白的协助。不需要。顺浓度梯度的扩散。不需要。顺浓度梯度的扩散。2.2.自由扩散与协助扩散有什么异同？自由扩散与协助扩散有什么异同？3.3.为什么自由扩散和协助扩散被称为被动运输？为什么自由扩散

12、和协助扩散被称为被动运输？顺浓度梯度，不消耗能量。顺浓度梯度，不消耗能量。4.被动运输的速率主要取决于什么条件？被动运输的速率主要取决于什么条件？细胞膜内外的浓度差细胞膜内外的浓度差1 1、从、从 一侧运输到一侧运输到 一侧，需要载体蛋白的一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的 ，这种方式叫这种方式叫主动运输主动运输。2 2、主动运输方向也可由高浓度一侧运至低浓度一侧，、主动运输方向也可由高浓度一侧运至低浓度一侧，其速度远其速度远 于协助扩散。于协助扩散。3 3、细胞膜中的、细胞膜中的 载体蛋白载体蛋白 在在协助扩散协助扩散和和主动运输主动运输中都中都有有 ，只能运载特定的物质或几种结构相似的物质。，只能运载特定的物质或几种结构相似的物质。4 4、影响主动运输速率的主要因素有：、影响主动运输速率的主要因素有：1）能量）能量 2）载体蛋白质的种类和数量）载体蛋白质的种类和数量低浓度低浓度高浓度高浓度能量能量快快特异性特异性