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第1节


第1节 植物的新陈代谢

一、水分代谢
* 吸收 * 运输 * 排出

1、植物细胞对水分的吸收
水势(Ψ w)=渗透势(Ψ s)+压力势(Ψ p)+衬质势(Ψ m) (溶质势) (膨压)

* 形成液泡之前:吸胀作用 (Ψ s = 0, Ψ p = 0,∴ Ψ w = Ψ m) * 有液泡细胞:渗透作用 (Ψ m = 0, ∴ Ψ w = Ψ s + Ψ p )

* 细胞失水质壁分离: (Ψ p = 0,∴ Ψ w = Ψ s)

* 细胞吸水膨胀: ( ∣Ψs ∣ = ∣ Ψp ∣ , ∴ Ψm = 0 )

2、植物根系对水分的吸收 * 途径 * 动力
* 影响条件

根系吸水的途径:
* 质外体途径:原生质以外的不连续部分 (细胞壁、细胞间隙、导管、管胞) * 共质体途径:胞间连丝,连续体系 * 跨膜途径:细胞膜、液泡膜,不连续

根系吸水的动力:
* 根压:伤流、吐水 * 蒸腾拉力(主要动力) 叶面蒸腾:角质蒸腾、气孔蒸腾(主要)

植物失水的方式:吐水、蒸腾(主要)

吐水

影响根系吸水的土壤条件:

* 土壤中可用水分 * 土壤通气状况
* 土壤温度 * 土壤溶液浓度

3、蒸腾作用的生理意义: * 植物对水分吸收和运输的主要动力

* 植物对矿质盐类吸收和运输的主要动力 * 降低叶片温度

影响蒸腾作用的条件:
* 外界条件:光照(主要因素) 空气相对湿度 温度 风 * 内部因素:气孔频度 气孔大小 气孔下腔容积 气孔内部面积

二、矿质代谢 1、植物生长发育必需的元素 * 大量元素 * 微量元素

(A)溶液培养法

(B)营养膜法

(C)气培法

2、矿质元素的生理作用及其缺乏症:
* 氮(生命元素):蛋白质、核酸、酶、 叶绿素、维生素等 缺N:植株矮小瘦弱 叶小色淡发红 分蘖少 花少 籽实不饱满

缺N

* 磷(能量元素):DNA、RNA、生物膜(磷脂) ATP、酶
缺P:植株矮小 叶色暗绿或呈红紫色 开花结果少 开花期和成熟期都延迟 分枝分蘖减少

* 硫:多种氨基酸的组成成分
缺S:失绿(叶片黄绿色)

* 钾:细胞质中最丰富的阳离子 (离子平衡、水分关系、渗透调节) 对气孔开张有主导作用
缺K:叶片卷曲皱缩,呈现赤褐色斑点 茎干易倒伏,抗旱性、抗寒性差

缺Mg (叶片失绿)

(幼叶“黄叶病”)

缺Mn

黄化区域内 杂有斑点

缺B

不能开花或“花而不实” 嫩芽和顶芽坏死

“小叶病”

3、植物细胞对矿质元素的吸收:
* 被动吸收(非代谢吸收) 简单扩散、杜南平衡 * 主动吸收(代谢吸收) 利用呼吸放能做功,细胞膜上载体(选择性) * 胞饮作用(非跨膜运输)

4、植物体对矿质元素的吸收:
* 根系对矿质元素的吸收 从根表面进入导管:质外体、共质体途径 * 地上部分(茎、叶)对矿质元素的吸收 根外施肥(叶面营养)

5、植物吸收矿质元素的特点:
* 吸收矿质元素和吸收水分是相对独立的 * 具有选择性 生理酸性盐、生理中性盐、生理碱性盐 * 单盐毒害、离子拮抗

6、矿质元素在植物体内的同化:
* 氮同化
* 硫同化 * 磷同化


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