細胞的吸水與失水:
1、滲透作用:水分子或其他溶劑分子通過半透膜的擴散。
2、發(fā)生滲透作用的條件:具半透膜,兩側溶液具有濃度差。
3、植物細胞的吸水與失水
(1)植物細胞就相當于滲透裝置。
原生質層:細胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細胞質,相當于半透膜。
(2)植物細胞通過滲透作用吸水和失水。
植物細胞的質壁分離:當細胞液的濃度小于外界溶液的濃度時,細胞就會通過滲透作用而失水,細胞液中的水分就透過原生質層進入到溶液中,使細胞壁和原生質層都出現(xiàn)一定程度的收縮。由于原生質層比細胞壁的收縮性大,當細胞不斷失水時,原生質層就會與細胞壁分離。
質壁分離復原的原理:當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時,細胞就會通過滲透作用而吸水,外界溶液中的水分就通過原生質層進入到細胞液中,整個原生質層就會慢慢地恢復成原來的狀態(tài),緊貼細胞壁,使植物細胞逐漸發(fā)生質壁分離復原。
4、動物細胞的吸水和失水
(1)細胞膜相當于半透膜,濃度差由外界溶液濃度與細胞質的濃度來體現(xiàn)。
(2)水分子是順相對含量的梯度進出動物細胞的。
、偻饨缛芤簼舛刃∮诩毎|濃度時,細胞吸水膨脹。
、谕饨缛芤簼舛却笥诩毎|濃度時,細胞失水皺縮。
、弁饨缛芤簼舛鹊扔诩毎|濃度時,水分子進出細胞處于動態(tài)平衡。
知識點撥:
1、細胞吸水或失水的多少取決于細胞膜兩側溶液中水的相對含量的差值。
2、植物分生區(qū)細胞和干種子細胞因無大液泡不能發(fā)生滲透作用,只能依靠吸脹作用吸水。
3、植物細胞的吸水和失水:
、贊B透作用:是指溶液中的溶劑分子通過半透膜擴散的現(xiàn)象。滲透吸水是指由于溶質勢的下降而引起的細胞吸水。含有液泡的細胞吸水,如根系吸水、氣孔開閉時的保衛(wèi)細胞吸水主要為滲透吸水。
、谖鼭q吸水:指依賴于低襯質勢而引起的吸水。對于無液泡的分生組織和干燥種子來說,襯質勢是細胞水勢的主要成分。親水膠體吸引水分子的力量稱為吸脹力,親水膠體吸水膨脹的現(xiàn)象叫吸脹作用。細胞吸脹力的大小,取決于襯質勢的高低。干燥種子襯質勢常低于-10MPa,有的甚至達到-100MPa,所以吸脹吸水就很容易發(fā)生。當種子吸水后,襯質勢很快上升。如將種子放在純水中,當種子吸水達到最大程度時,襯質勢為0。由于吸脹過程與細胞的代謝活動沒有直接關系,所以又把吸脹吸水稱為非代謝性吸水。
③降壓吸水是指由于壓力勢降低而引發(fā)的細胞吸水。如蒸騰旺盛時,木質部導管和葉肉細胞的細胞壁都因失水而收縮,使壓力勢降低,從而引起這些細胞水勢下降而吸水。鏈接“植物細胞間的水分移動”
4、植物根系對水分的吸收:
、僦参锔滴牟课唬焊滴牟课恢饕诟募舛耍瑥母忾_始向上約10mm的范圍內,包括根冠、根毛區(qū)、伸長區(qū)和分生區(qū),其中以根毛區(qū)的吸水能力最強。
②植物根部吸水的途徑:植物根部吸水主要通過根毛、皮層、內皮層,再經(jīng)中柱薄壁細胞進入導管。水分在根內橫向運輸有質外體和共質體兩條途徑。
5、根系吸水的機理根據(jù)植物根部的吸水動力的不同可分為兩類:主動吸水和被動吸水。
、僦鲃游河芍参锔瞪砘顒佣鸬奈^程稱為主動吸水,它與地上部分的活動無關。根的主動吸水主要反映在根壓上。所謂根壓,是指由于植物根系生理活動而促使根部吸收水分并使液流從根部上升的壓力。大多數(shù)植物的根壓為0.10~0.2MPa,有些木本植物可達0.6~0.7MPa。傷流和吐水是證明根壓存在的兩種現(xiàn)象。
②被動吸水:植物根系以蒸騰拉力為動力的吸水過程稱為被動吸水。所謂蒸騰拉力(teanspirationlpull)是指因葉片蒸騰作用而產生的使導管中水分上升的力量。但葉片蒸騰時,氣孔下腔周圍細胞的水以水蒸氣形式擴散到水勢低的大氣中,從而導致葉片細胞水勢下降,這樣就產生了一系列相鄰細胞間的水分運輸,使葉導管失水,壓力勢下降,造成根冠間導管的壓力梯度,使根導管中的水分向上運輸,其結果造成根部細胞水分虧缺,水勢降低,向土壤吸水。
細胞吸水和失水的原理的應用:
1、對農作物的合理灌溉,既滿足了作物對水分的需要,同時也降低了土壤溶液的濃度,有利于水分的吸收。
2、鹽堿地中的植物不易存活或一次施肥過多造成“燒苗”現(xiàn)象,都是因為土壤溶液濃度過高,甚至超過了根細胞液濃度,導致根細胞不易吸水甚至失水造成的。
3、糖漬、鹽漬食品不易變質的原因,是在食品外面和內部形成很高濃度的溶液,使微生物不能在其中生存和繁殖,所以能較長時間的保存。