植物为什么能吸收、运输水分？
一个成熟的植物细胞可以看做是一个渗透系统，当把这个细胞放在溶液中，就会发生渗透作用。根毛细胞就是成熟的植物细胞，其内有一个大液泡，几乎充满了整个细胞质如果把一个成熟的植物细胞放在浓度为30%的蔗糖溶液中，这时外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞就会失水；当把细胞放到清水中，水分就会渗入细胞中根据细胞吸水失水的情况，可以得出细胞吸水的原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞就会通过渗透作用失水；当外界浓度小于细胞液浓度时，细胞就会通过渗透作用吸水。通常情况下土壤溶液的浓度小于根毛细胞的细胞液浓度，因此根毛细胞可以源源不断地从土壤中吸收水分，供给植物生命活动的需要在自然界中，盐碱地的土壤溶液浓度常常大于根毛细胞的细胞液浓度，在其中生长的植物会由于失水而出现萎蔫的现象水分通过芹菜茎导管的运输
植物体内的水分怎样运输呢？如果剪取一段芹菜的茎叶，放入红墨水中一段时间，肉眼可以看到红墨水沿茎向上运输，而在显微镜下观察会发现红墨水是沿着茎的导管向上运输导管存在于木质部结构中，它是细胞质和细胞核逐渐消失、上下连接、失去细胞间的横壁，形成的一种中空的管状结构，是负责运输水分和无机盐的。绿色植物依靠根从土壤中吸收水分后，会首先运到根部成熟区的导管，根的导管与茎叶等器官的导管是相通的。随着蒸腾作用的进行，水分不断地散失，叶肉细胞水分减少，浓度增加，叶脉中导管的水分就会渗入叶肉细胞，最后导致根毛细胞不断从土壤中吸收水分，蒸腾作用产生的强大拉力，会导致水分会沿着导管源源不断地从下到上运输到植物体的各个部分，在水分不断向上运输时，溶解于水中的无机盐也会被运输到植物体的各个部分，保证了植物体正常生命活动的进行水分通过根茎叶的导管向上运输
水分源源不断地被运输到植物体的各个部分的动力来自于蒸腾作用，蒸腾拉力导致植物根部细胞吸水不需要植物根系代谢产生的能量，由此导致的吸水又称为“被动吸水”植物体内还存在着通过根压产生的动力来吸收和运输水分。根压是由根部活细胞的代谢作用所引起的吸水动力。植物根系可以利用呼吸作用释放的能量主动吸收土壤溶液中的离子，使根部细胞和导管中的溶质增加，水势降低（纯水的水势定为0，溶液的水势就是负值，溶液浓度越大，水势就越小），土壤中的水势高于根部细胞，水分可以自发地顺着水势梯度从外部渗入根毛细胞，再到根毛细胞内的层层细胞，然后到达导管，最后运到植物体的各个部分由于根压的产生与代谢有关，需要代谢产生的能量，因此由根压所产生的吸水又称为“主动吸水”
通常生长季节的正常植株，尤其是高大的树木，蒸腾拉力是根吸水和运输的主要动力但在空气湿度大，土壤水分充足时，蒸腾作用很弱或春季叶片未展开、树木落叶后以及蒸腾速率很低的夜晚，根压会成为吸水和运输的主要动力
天健创新
2024-09-20 广告
