水分在植物生命活动中有哪些作用
水是光合作用的基本原料之一,它参加各种水解反应和呼吸作用中的多种反应。植物的生长,通常靠吸水使细胞伸长或膨大。膨压降低,生长就减缓或停止。如:昙花一现,就是靠花瓣快速吸水膨大、张开;牵牛花清晨开放,日光曝晒后失水卷缩。
某些植物分化出特殊的器官,水分进出造成膨压可逆地升降,使器官快速地运动。如水稻叶子在空气干旱、供水不足时,泡状细胞失水,使叶片卷成圆筒状,供水恢复后重新展开;气孔的运动是通过保卫细胞因水分情况变化而胀缩来实现的,从而调节水分散失速率,维持植株水分平衡。
反之,有些器官只有失水时才能完成某些功能。如藤萝的果荚,只有干燥时才能爆裂,使其中的种子迸出;蒲公英的种子成熟、失水后才会脱离母体,随风飘荡。
水的特有的理化性质给植物带来一些好处。水的汽化热(20℃时为2 454J/g)与比热〔4.187J(g℃)〕特别高,有利于发散植株所吸收的辐射热;避免体温大幅度上升。水的表面张力、内聚力及与一些物质间的吸附力在植物体内运输中有重要意义。
水能透过可见光和紫外光,使日光能透射到叶绿体上供光合作用之用,或被光敏素等吸收,引起光形态发生效应。水分子的极性造成了多种化合物的水合状态,并使原生质亲水胶体得以稳定。
扩展资料
植物细胞的水分关系
植物细胞中的水分,可分为自由水和束缚水。自由水是可以移动的。生理上活跃的组织中,大部分水(包括液泡水)是自由水。束缚水是通过氢键吸附于细胞中特别是膜上的蛋白质、多糖之上的水分子,成半晶体排列,密度比液态水大。
细胞壁微纤丝的纤维素和多糖胶体表面上,也有束缚水膜存在。细胞中的水分分别存在于以下几个区隔之中:
①细胞壁以及细胞壁间物质,它们由亲水性的纤维素和果胶质组成。整个植株的细胞壁除根部被凯氏带隔开以外都彼此连接,形成质外体,水分可以在其中自由流动。
②细胞质,其外由细胞膜(质膜)与质外体隔开,其内以液泡膜与液泡隔开。
③细胞质中的各种细胞器,如核、线粒体、叶绿体等,各自有膜包围。
④液泡。
各个区隔之间的膜都允许水分子通过,水透过膜的脂肪层时遇到的阻力较大。水通过的方向取决于膜两侧水势的高低。
由于各种膜都是差透膜,水中溶解的离子以及糖、有机酸等有机化合物分子的透过性各不相同,因而当一个区隔中几种物质相互转化(例如大分子的淀粉或蛋白质转变为小分子的单糖、双糖、有机酸或氨基酸)时,其渗透势会发生很大变化,从而引起水的移动。
植物细胞渗透势的变化可以调节水分关系。例如气孔通过调节保卫细胞钾的进出来改变渗透势,从而提高或降低膨压,使气孔开放或关闭。
某些植物分化出特殊的器官,水分进出造成膨压可逆地升降,使器官快速地运动。如水稻叶子在空气干旱、供水不足时,泡状细胞失水,使叶片卷成圆筒状,供水恢复后重新展开;气孔的运动是通过保卫细胞因水分情况变化而胀缩来实现的,从而调节水分散失速率,维持植株水分平衡。
反之,有些器官只有失水时才能完成某些功能。如藤萝的果荚,只有干燥时才能爆裂,使其中的种子迸出;蒲公英的种子成熟、失水后才会脱离母体,随风飘荡。
水的特有的理化性质给植物带来一些好处。水的汽化热(20℃时为2 454J/g)与比热〔4.187J(g℃)〕特别高,有利于发散植株所吸收的辐射热;避免体温大幅度上升。水的表面张力、内聚力及与一些物质间的吸附力在植物体内运输中有重要意义。
水能透过可见光和紫外光,使日光能透射到叶绿体上供光合作用之用,或被光敏素等吸收,引起光形态发生效应。水分子的极性造成了多种化合物的水合状态,并使原生质亲水胶体得以稳定。
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植物细胞的水分关系
植物细胞中的水分,可分为自由水和束缚水。自由水是可以移动的。生理上活跃的组织中,大部分水(包括液泡水)是自由水。束缚水是通过氢键吸附于细胞中特别是膜上的蛋白质、多糖之上的水分子,成半晶体排列,密度比液态水大。
细胞壁微纤丝的纤维素和多糖胶体表面上,也有束缚水膜存在。细胞中的水分分别存在于以下几个区隔之中:
①细胞壁以及细胞壁间物质,它们由亲水性的纤维素和果胶质组成。整个植株的细胞壁除根部被凯氏带隔开以外都彼此连接,形成质外体,水分可以在其中自由流动。
②细胞质,其外由细胞膜(质膜)与质外体隔开,其内以液泡膜与液泡隔开。
③细胞质中的各种细胞器,如核、线粒体、叶绿体等,各自有膜包围。
④液泡。
各个区隔之间的膜都允许水分子通过,水透过膜的脂肪层时遇到的阻力较大。水通过的方向取决于膜两侧水势的高低。
由于各种膜都是差透膜,水中溶解的离子以及糖、有机酸等有机化合物分子的透过性各不相同,因而当一个区隔中几种物质相互转化(例如大分子的淀粉或蛋白质转变为小分子的单糖、双糖、有机酸或氨基酸)时,其渗透势会发生很大变化,从而引起水的移动。
植物细胞渗透势的变化可以调节水分关系。例如气孔通过调节保卫细胞钾的进出来改变渗透势,从而提高或降低膨压,使气孔开放或关闭。
2.水分是代谢作用过程的反应物质
3.水分是植物对物质吸收和运输的溶剂 。 一般来说,植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质,这些物质只有溶解在水中才能被植物吸收。同样,各种物质在植物体内的运输,也要溶在水中后才能进行。
4.水分能保持植物的固有姿态 由于细胞含有大量水分,维持细胞的紧张度(即膨胀),使植物枝叶挺立,便于充分接受光照和交换气体,同时,也使花朵张开,有利于传粉。 由于水分在植物生命活动中起着如此重大的作用,所以,满足植物对水分的需要是植物体正常生存十分重要的条件;适时灌溉是夺取农业丰收的重要保证。
2、提供细胞生存所需的水环境。
3、作为某些反应的原料,如光合作用,蛋白质的水解等。
4、分为结合水与自由水两大形式构成细胞组成。
5、帮助植物进行蒸腾作用散发热量。
水分在植物生命活动中的作用是很大的,水分含量的变化密切地影响着植物的生命活动.
1.水分是原生质的主要成分
原生质的含水量一般在70%~90%,使原生质呈溶胶状态,保证了旺盛的代谢作用正常地进行,如根尖、茎尖.
如果含水量减少,原生质便由溶胶状态变成凝胶状态,生命活动就大大减弱,如休眠种子.
2.水分是代谢作用过程的反应物质
在光合作用、呼吸作用、有机物质的合成和分解的过程中,都有水分子参与.
3.水分是植物对物质吸收和运输的溶剂
一般来说,植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质,这些物质只有溶解在水中才能被植物吸收.同样,各种物质在植物体内的运输,也要溶在水中后才能进行.
4.水分能保持植物的固有姿态
由于细胞含有大量水分,维持细胞的紧张度(即膨胀),使植物枝叶挺立,便于充分接受光照和交换气体,同时,也使花朵张开,有利于传粉.
由于水分在植物生命活动中起着如此重大的作用,所以,满足植物对水分的需要是植物体正常生存十分重要的条件;适时灌溉是夺取农业丰收的重要保证.