第二章 植物的水分代谢
基本内容：
（1）水分在植物生命活动中的生理作用 （2）植物细胞对水分的吸收 （3）根系吸收水分的方式与动力 （4）蒸腾作用及其调控机理 （5）水分运输的途径与动力 （6）植物水分平衡及其维持 基本要求：
（1）理解自由能、化学势、水势、渗透势、压力势等基本概念 （2）熟练掌握植物细胞的水势组成、植物细胞间的水分移动原因 （3）领会植物根系吸水方式、动力及其影响因素 （4）掌握气孔运动的机理及影响蒸腾作用因素
（5）掌握植物体内水分运输的途径和动力，调控水分平衡的途径 （6）了解植物需水规律以及合理灌溉的生理指标 教学重点及难点：
植物细胞的水分关系以及水分吸收和散失的调控机理
第一节 水在植物生命活动中的重要性
一、植物的含水量：一般占鲜重的70-90%不同种类、器官、年龄不同 二、水的生理生态作用 1. 水是原生质的主要组分；
2. 水直接参与植物体内重要的代谢过程；
3. 水是各种生理生化反应和运输物质的良好介质； 4. 水能使植物保持固有的姿态； 5. 细胞分裂和延伸生长都需要足够的水；
6. 水具有重要的生态意义（体温调节、环境调节等） 三、植物体内水分存在的状态
植物体内水分存在的状态：自由水、束缚水
束缚水：被原生质胶体吸附不易流动的水。特点：不能自由移动，含量变化小，不易散失；冰点低，不起溶剂作用；决定原生质胶体稳定性；与植物抗逆性有关。
自由水：距离原生质胶粒较远、可自由流动的水。特性：不被吸附或吸附很松，含量变化大；可以挥发或结冰，起溶剂作用；直接参与代谢。
自由水/束缚水：比值大，代谢强、抗性弱；比值小，代谢弱、抗性强。
第二节 植物细胞对水分的吸收
一、植物细胞的水势 1、概念
化学势：每偏摩尔物质所具有的自由能。用希腊字母μ表示。
在一个多组分混合体系内，组分j的化学势是指在恒温、恒压、其它组分不变的条件下，在体系中加入1mol j 物质引起体系自由能的改变量。
物质总是从化学势高的地方自发地转移到化学势低的地方，而化学势相等时，则呈现动态平衡。
水势：每偏摩尔体积水的化学势。就是说，水溶液的化学势(μw)与同温、同压、同一系统中的纯水的化学势(μw0)之差(△μw)，除以水的偏摩尔体积(Vw)所得的商，称为水势。偏摩尔体积：温度、压强及其组分不变的条件下，在体系中加入1mol水时，体系体积的变化。
水势单位：帕（Pa）、巴(bar)、大气压(atm)。兆帕（MPa) 1Mpa=106 Pa 1bar (巴)=0.1 MPa=0.987 atm (大气压) 1标准atm=1.013×105 Pa=1.013 bar
纯水的化学势规定为零，水中的溶质会增加束缚能，降低水的自由能，所以溶液的化学势均小于零，为负值。 水分的移动方向：水分由高水势区域流向低水势区域。 2、植物细胞的水势组成
Ψw = ψs + ψp + ψm + ψg Ψs ：渗透势 Ψp ：压力势
Ψm ：衬质势 Ψg ：重力势（通常忽略不计） (1)溶质势(solute potential)；渗透势(osmotic potential)
由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的数值。用ψs表示。
ψs =-P(渗透压)=-iCRT。i：等渗系数，依盐的种类和温度不同而变化。C：溶质浓度R：气体常数。T：绝对温度。
(2)压力势(pressure potential)：由于细胞壁压力的存在而增加的水势。
原生质吸水膨胀，对细胞壁产生压力，而细胞壁对原生质会产生一个反作用力，这就是细胞的压力势。
一般情况下压力势为正值；质壁分离时压力势为零；剧烈蒸腾时压力势