植物的水分代謝ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-13 06:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 吸脹吸水等，適合于水分的短距離運輸，不適合長距離運輸 ? 集流 ：液體中成群的原子或分子在壓力梯度下共同移動，由水孔蛋白完成，水分移動快，70%~90%的水分流動依靠水孔蛋白完成的 水分跨過細胞膜的途徑 A. 單個水分子通過膜脂雙分子層擴散 或通過水通道 B．水分集流通過水孔蛋白形成的水通道 A B 迄今在植物中已發(fā)現(xiàn)了三十多種水孔蛋白，并且它們都具有 類似的結(jié)構(gòu)（圖 1－ 1）。 其單體分子量都在 2330KDa之間， 具有 MIP家族的保守序列，如有 6個跨膜結(jié)構(gòu)域 (通過 5個親水環(huán) 相連 ) 和兩端短的 NH COOH端組成，每端都有一個高度保守 的 NPA核心序列（ AsnproAla） 及 信號序列 SGXHXNPA（ Park and Saier,1996） 。 5個親水環(huán)中的 B環(huán)和 D環(huán)位于膜胞質(zhì)一側(cè)， A環(huán)、 C環(huán) 和 E環(huán)位于膜另一側(cè)。其中 E環(huán)和 B環(huán)直接參與了水通道的形成 。 NPA基序在膜雙脂層中間重疊成兩個半孔，形成一個狹窄的充水通道。 水孔蛋白單體分子的結(jié)構(gòu) 水孔蛋白的四聚體結(jié)構(gòu) （ Andreas Engel et al, 1994 ； JeanMarc Verbavatz et al , 1993） 167。 3 植物根系對水分的吸收 ? 根系的吸水部位 植物對水的吸收主要在根系 根的結(jié)構(gòu)：根冠 分生區(qū) 伸長區(qū) 根毛區(qū) 木質(zhì)部 根毛是主要的吸水部位，為什么？ ? 根系吸水的 途徑 質(zhì)外體途徑：水分經(jīng)胞壁和細胞間隙移動，不越膜，移動快 共質(zhì)體途徑：水分依次從一個細胞經(jīng)過胞間連絲進入另一細胞 跨膜途徑： 水分從一個細胞移動到另一個細胞，要經(jīng)兩次膜。 有研究表明，水分在細胞膜內(nèi)的移動又有 兩種方式 ：一是單個水分子直接越膜，二是經(jīng)過一種膜通道蛋白 —— 水孔蛋白進行 . 水孔蛋白： 是一類具有選擇性地、高效轉(zhuǎn)運水分的膜通道蛋白。 根部吸水的途徑 1 根系吸收的動力：根壓和蒸騰拉力 1） 根壓 （ root pressure)： 根的主動吸收 吐水（ guttation):即在土壤水分充足，土溫高，空氣濕度大的早晨，從葉尖或葉邊緣水孔吐出水珠的現(xiàn)象 傷流（ bleeding):即從受傷或折斷的植物組織莖基部傷口溢出液體的現(xiàn)象。液體即為傷流液（ bleeding sap) 此時可以測得一定的壓力，即為根壓，它是依靠根系的生理活動，使液流由根部上升的壓力。 不同的植物根壓是不同的，葫蘆科加多，稻麥較少。 同一種植物根壓受根系的生理活動，根系的有效吸收面積影響的 以傷流液判斷植物根系的生長狀況 楊建昌 論文 根壓的機理：根中水分運轉(zhuǎn)時通過質(zhì)外體空間 內(nèi)皮層細胞原生質(zhì)層（共質(zhì)體） 外質(zhì)體（導管）途徑。 內(nèi)皮層（凱氏帶）阻礙了水通過。內(nèi)皮層通道自保就是一個具有選擇性的膜，對根中水分運轉(zhuǎn)其調(diào)控作用 2）蒸騰拉力 — 被動吸水 蒸騰拉力（ transpirational pull） ： 由于蒸騰作用產(chǎn)生的一系列水勢梯度使導管中水分上升的力量。 主要動力 3 根系吸水的影響因素 A) 植物本身因素 1) 根系發(fā)達程度： 根系密度 （ root desity): cm/cm3 2) 根系活力強弱：根表面的透性 3) 根系細胞水勢 B) 土壤條件 1) 可用水分多少： 萎蔫系數(shù)以上的水分可被植物利用 植物可利用的土壤水分 ~ 2) 通氣狀況 3) 溫度 4) 土壤溶液濃度 ：土壤溶液滲透勢不低于 167。 4 蒸騰作用 1 蒸騰作用的概念 蒸騰作用（ transpiration）：水分以氣態(tài)方式從植物體的表面散失的過程。 2 蒸騰作用的部位與方式 枝、果 —— 皮孔蒸騰 葉片 —— 角質(zhì)層蒸騰、氣孔蒸騰（主要方式） 蒸騰作用釋放了植物吸收的 99%水分 3 蒸騰作用的意義 1）是植物吸收和運輸水的主要驅(qū)動力 蒸 騰拉力 2 ）有助于根部吸收的無機鹽及根合成的 有機物質(zhì)運輸?shù)街参锏膫€部分 3 ）能夠降低植物體和葉片的溫度 4 ）利于 CO2的同化和吸收 蒸騰作用的量度 1. 蒸騰速率 （ transpirational rate） ：又稱 蒸騰強度 ， 指植物在單位時間內(nèi)，單位面積通
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