都市小說(shuō)《804植物生理學(xué)》是大神“Sariel631”的代表作，植物生理學(xué)植物生理學(xué)是書(shū)中的主角。精彩章節(jié)概述：1.植物的必需元素及生理作用：植物必須的非礦質(zhì)元素有C、H、O，植物必須的礦質(zhì)元素有N、P、K、Ca、Mg、S、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni、Fe必需元素的生理作用：①細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分；②作為酶或輔酶的成分或激活劑，參與調(diào)節(jié)有關(guān)酶的活性；③電化學(xué)作用、參與滲透調(diào)節(jié)、膠體穩(wěn)定、電荷中和及充當(dāng)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的電子載體等；④作為細(xì)胞信號(hào)物質(zhì)參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程2.植物細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的...
804植物生理學(xué) 精彩章節(jié)免費(fèi)試讀
1.水分在植物生命活動(dòng)中的作用：
①水是細(xì)胞質(zhì)的主要成分；
②維持細(xì)胞體積、植物的正常形態(tài)和生長(zhǎng)發(fā)育中的細(xì)胞膨大；
③水是光合作用、呼吸作用、有機(jī)物質(zhì)合成和分解的生物化學(xué)過(guò)程中的反應(yīng)物質(zhì)；
④水是植物中的物質(zhì)吸收、運(yùn)輸和化學(xué)反應(yīng)的溶劑和介質(zhì)；
⑤水為水生植物和海洋植物提供了必需的生存環(huán)境；
⑥水分經(jīng)過(guò)植物體表的蒸發(fā)是植物散熱降溫的重要手段；
⑦水是蒸騰拉力的壓力傳遞介質(zhì)；
⑧水是穩(wěn)定細(xì)胞的脂雙層膜結(jié)構(gòu)所必需的物質(zhì)；
⑨水對(duì)于植物的生長(zhǎng)發(fā)育、代謝途徑和次生代謝物質(zhì)的積累、對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量、各地區(qū)的植被類(lèi)型等都有決定性的影響。
2.水勢(shì)與植物細(xì)胞對(duì)水分的吸收：
水勢(shì)的概念：一個(gè)體系中水的水勢(shì)是體系中水的偏摩爾體積化學(xué)勢(shì)與一標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的水的偏摩爾體積化學(xué)勢(shì)之差。
植物細(xì)胞水勢(shì)由滲透勢(shì)、重力勢(shì)、襯質(zhì)勢(shì)和壓力勢(shì)組成。壓力勢(shì)是體系內(nèi)的水與標(biāo)準(zhǔn)態(tài)水的壓力差導(dǎo)致的水勢(shì)改變量。滲透勢(shì)是由于體系內(nèi)水溶液中溶質(zhì)顆粒的存在導(dǎo)致的水勢(shì)改變量，土壤學(xué)中常稱(chēng)為溶質(zhì)勢(shì)。溶質(zhì)顆粒的存在導(dǎo)致水的化學(xué)勢(shì)降低，因而滲透勢(shì)總是負(fù)值。襯質(zhì)勢(shì)是因襯質(zhì)表面吸附力而產(chǎn)生的水勢(shì)。
植物細(xì)胞對(duì)水分的吸收：植物細(xì)胞吸收水分的方式有三種。
①滲透性吸水（具液泡細(xì)胞）：水分由水勢(shì)高的系統(tǒng)，通過(guò)半透膜向水勢(shì)低的系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象?；罴?xì)胞的原生質(zhì)層是半透膜，構(gòu)成了一個(gè)滲透系統(tǒng)；
②吸脹性吸水（未形成液泡的細(xì)胞）：干燥種子根尖，莖尖分生細(xì)胞、果實(shí)和種子形成過(guò)程中靠吸脹吸水，由于吸脹過(guò)程與細(xì)胞的代謝活動(dòng)沒(méi)有直接關(guān)系，所以又把吸脹吸水稱(chēng)為非代謝性吸水；
③代謝性吸水（直接耗能）：水分的跨膜運(yùn)輸包括擴(kuò)散、集流、擴(kuò)散是指分子從較高化學(xué)勢(shì)區(qū)域到較低化學(xué)勢(shì)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)。在有壓力差的情況下，液體中大量分子成群的集體運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為集流。
3.根系對(duì)水分的吸收：
土壤中的水有三種形式，一是重力水，即土壤大孔徑中保存的水，二是毛管水，即土壤小孔徑保存的水，三是束縛水。
根系吸水的方式：
①主動(dòng)吸水，以根壓為動(dòng)力的根系吸水過(guò)程；
②被動(dòng)吸水：大氣←葉孔和細(xì)胞表面蒸騰←葉肉細(xì)胞←葉脈導(dǎo)管←莖導(dǎo)管←根導(dǎo)管←根部。
根部水分的運(yùn)輸：分為沿根橫截面半徑方向的徑向運(yùn)輸和沿根長(zhǎng)度方向的軸向運(yùn)輸或縱向運(yùn)輸。徑向運(yùn)輸?shù)耐緩接腥龡l，包括質(zhì)外體途徑、跨膜途徑和共質(zhì)體途徑。跨膜途徑是指水分從一個(gè)細(xì)胞遷移到另一個(gè)細(xì)胞，兩次通過(guò)質(zhì)膜，這是植物根吸收水分最主要的運(yùn)輸途徑。植物根系由于凱氏帶結(jié)構(gòu)的阻隔，根系的內(nèi)皮層就形成了事實(shí)上的半透膜，因此根系對(duì)溶液的吸收具有選擇性。
植物根部水分吸收主要在根尖部分進(jìn)行。根毛區(qū)有大量根毛形成非常大的吸收面積，再加上根毛區(qū)的疏導(dǎo)組織基本成熟，輸水阻力較小，使根毛區(qū)具有最大的水分吸收能力。
植物根系從土壤中吸收水分的動(dòng)力是根木質(zhì)部導(dǎo)管中的溶液和根外土壤溶液的水勢(shì)差，主要包括壓力勢(shì)差和滲透勢(shì)差。其中壓力勢(shì)差是由蒸騰拉力在植物的木質(zhì)部導(dǎo)管產(chǎn)生負(fù)壓力所導(dǎo)致的，滲透勢(shì)差為木質(zhì)部導(dǎo)管溶液與土壤溶液溶質(zhì)的濃度差所導(dǎo)致的。在白天的蒸騰過(guò)程中，蒸騰拉力是根系水分吸收的主要?jiǎng)恿Γ瑵B透勢(shì)差的作用相對(duì)較小，但植物的吐水、傷流和根壓與滲透勢(shì)直接相關(guān)。
影響根系吸水的因素主要包括：
①土壤中的可利用成分，土壤中的毛細(xì)管水和重力水能被植物利用；
②土壤通氣狀況，氧氣通過(guò)影響植物根系代謝促進(jìn)水分吸收，高濃度二氧化碳抑制水分吸收；
③土壤溫度，低溫降低根系水分吸收速率；
④土壤溶液濃度，土壤所含鹽分高低直接影響溶液水勢(shì)高低。
4.植物的蒸騰作用
蒸騰作用的概念：蒸騰作用是指水分通過(guò)植物體表以氣態(tài)向大氣擴(kuò)散的過(guò)程。
蒸騰拉力是植物被動(dòng)吸水的主要?jiǎng)恿?，蒸騰作用能夠降低植物體和葉片溫度，蒸騰作用利于根部吸收轉(zhuǎn)運(yùn)無(wú)機(jī)離子，蒸騰作用的負(fù)效應(yīng)是水分大量散失導(dǎo)致利用率降低。根據(jù)擴(kuò)散的途徑不同，可分為氣孔蒸騰，角質(zhì)層蒸騰和皮孔蒸騰。其中氣孔蒸騰在氣孔開(kāi)放時(shí)可占總增長(zhǎng)量的80%~90%。但氣孔的開(kāi)張度隨植株內(nèi)外環(huán)境而變化。例如在夜間、夏季中午、炎熱干旱時(shí)氣孔關(guān)閉，阻力增加，蒸騰速率很低。
氣孔運(yùn)動(dòng)的概念：氣孔運(yùn)動(dòng)是指保衛(wèi)細(xì)胞由于膨壓變化導(dǎo)致氣孔開(kāi)放或關(guān)閉的運(yùn)動(dòng)。
保衛(wèi)細(xì)胞滲透物質(zhì)濃度的提高，導(dǎo)致氣孔張開(kāi)有4條途徑：
①保衛(wèi)細(xì)胞對(duì)鉀離子的大量吸收，以及伴隨的氯離子吸收和蘋(píng)果酸大量合成；
②淀粉水解變成蔗糖；
③保衛(wèi)細(xì)胞通過(guò)碳固定和光合作用合成蔗糖；
④保衛(wèi)細(xì)胞從細(xì)胞間隙吸收葉肉細(xì)胞產(chǎn)生的蔗糖。
影響氣孔運(yùn)動(dòng)的因素包括：
①光：光照是調(diào)節(jié)氣孔運(yùn)動(dòng)的主要環(huán)境因素；
②水分：保衛(wèi)細(xì)胞必須吸收水分才能使膨壓升高，從而引起氣孔開(kāi)放；
③二氧化碳濃度：低濃度二氧化碳促進(jìn)氣孔張開(kāi)；
④溫度：溫度對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)的影響較小，氣孔開(kāi)度一般隨溫度的上升而增大；
④植物激素和抗蒸騰劑抑制氣孔的開(kāi)放。
影響蒸騰作用的因素：
①植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生態(tài)特性：每平方厘米葉片的氣孔數(shù)和氣孔大??；
②環(huán)境因素：溫度升高，蒸騰作用加速，大氣的濕度降低，蒸騰加速。風(fēng)能大幅度減少擴(kuò)散阻力使蒸騰加速，強(qiáng)風(fēng)可能會(huì)引起氣孔關(guān)閉或開(kāi)度減小，使蒸騰減弱。
5.水分在植物體內(nèi)的運(yùn)輸：
土壤-植物-大氣連續(xù)體系：土壤水→根毛→根皮層→根的導(dǎo)管→莖的導(dǎo)管（位于木質(zhì)部，向上運(yùn)輸水和無(wú)機(jī)鹽）→葉的導(dǎo)管（一種葉脈）→葉的氣孔（上下表面都有，一般下表面的比上表面的多）→大氣（水蒸氣）。
水分向上運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力：根壓和蒸騰拉力。
內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)（蒸騰-內(nèi)聚力-張力學(xué)說(shuō)）：內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)是指蒸騰拉力產(chǎn)生的張力，通過(guò)液體分子之間的內(nèi)聚力維持導(dǎo)管內(nèi)的水柱不斷裂，使水分在植物體內(nèi)能夠克服重力上升的學(xué)說(shuō)。
6.植物的節(jié)水生物學(xué)：
不同作物需水量不同，同一作物不同生育期需水量不同。合理灌溉維持植物體內(nèi)在一定含水量基礎(chǔ)上的水分平衡。
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