2022考研農學復習知識點:植物根系吸水
來源:中公考研網校 更新時間:2021年08月19日 15:20:26
植物根系吸水
1、根系吸水的部位與途徑
1)部位:主要在根的尖端,從根尖向上約10mm的范圍內,包括根冠、根毛區、伸長區和分生區,以根毛區的吸水能力最強,因為:①根毛多,增大了吸收面積(5~10倍)②細胞壁外層由果膠質覆蓋,粘性較強,有利于和土壤膠體粘著和吸水③輸導組織發達,水分轉移的速度快。
2)途徑:植物根部吸水主要過根毛皮層、內皮層,再經中柱薄壁細胞進入導管。
水分在根內的徑向運轉有質外體和共質體兩條途徑:
(1)質外體(apoplast):細胞壁、細胞間隙、胞間層以及導管等連成一個空間體系。
質外體途徑:水分過質外體部分的移動過程。水分在質外體中移動,不越過膜,移動阻力小,移動速度快。
(2)共質體(symplast):由胞間連絲把原生質體連成的一個體系。
共質體途徑:水分過共質體部分的移動過程。因共質體運輸要跨膜,因此運輸阻力較大。 這種穿越細胞壁、連接相鄰細胞原生質(體)的管狀通道被稱為胞間連絲。
胞間連絲的功能:進行相鄰細胞間物質交換和信息傳遞。
2、根系吸收水份的機制:
植物根系吸水,按其吸水動力不同可分為兩類:主動吸水和被動吸水。
1)主動吸水:由植物根系生理活動而引起的吸水過程。
根的主動吸水具體反映在根壓上。根壓,是指由于植物根系生理活動而促使液流從根部上升的壓力。 傷流和吐水是證實根壓存在的兩種生理現象。
①傷流:從受傷或折斷的植物組織傷口處溢出液體的現象。傷流是由根壓引起的。從傷口流出的汁液叫傷流液。葫蘆科植物傷流液較多。傷流液其中除含有大量水分之外,還含有各種無機物、有機物和植物激素等。
凡是能影響植物根系生理活動的因素都會影響傷流液的數量和成分。所以,傷流液的數量和成分,可作為根系活動能力
強弱的生理指標。不少傷流液是重要的工業原料,如松脂、生漆、橡膠等。
②吐水:葉片尖端或邊緣的水孔向外溢出液滴的現象。吐水也是由根壓所引起的。吐水現象可以作為根系生理活動的指標,能用以判斷苗長勢的強弱。吐水汁液的化學成分沒有傷流那樣復雜,許多有機物和鹽類被細胞有選擇地截留了。
③產生根壓的機制:根系吸收土壤溶液中的溶質,并轉運到中柱和導管中,使中柱細胞和導管中的溶質增加,溶質勢下降。當導管水勢低于土壤水勢時,土壤中的水分便可滲透進入中柱和導管,內皮層起著選擇透性膜的作用,隨著 水柱上升,建立起正的靜水壓,即根壓。
應當指出,以上所說的主動吸水通常不是指根系主動吸收水本身,而是利用代謝能主動吸收外界溶質,從而造成導管溶液的水勢低于外界溶液的水勢,而水則是被動地(自發地)順水勢梯度從外部進入導管。
根壓是由于根內皮層內外存在水勢梯度而產生的一種現象,它可作為根部產生水勢差的一個量度,但不是一種動力,因為水流的真正動力是水勢差。
2)被動吸水:植物根系以蒸騰拉力為動力的吸水過程。
蒸騰拉力是指因葉片蒸騰作用而產生的使導管中水分上升的力量。
當葉片蒸騰時,氣孔下腔細胞的水擴散到大氣中,導致葉細胞水勢下降,這樣就產生了一系列相鄰細胞間的水分運輸,結果造成根部細胞水分虧缺,水勢降低,從周圍土壤中吸水。
通常正在蒸騰著的植株,尤其是高大的樹木,其吸水的主要方式是被動吸水。只有春季葉片未展開或樹木落葉以后以及蒸騰速率很低的夜晚,主動吸水才成為主要的吸水方式。
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