组织或细胞的渗透势相等。(3)观察物质透过原生质层的难易程度。利用质壁分离复原的速度 来判断物质透过细胞的速率。同时可以比较原生质粘度大小。 4.3.1.2植物细胞的水势构成 典型植物细胞水势(屮)组成为:中,ψx+ψ。+ψ。(ψ,为渗透势,ψ为压力势,中 为衬质势)。 渗透势( osmotic potential,ψ):由于溶质的存在而使水势降低的值称为渗透势或 溶质势( solute potential,ψs),以负值表示。渗透势值按公式ψ:=-iCRT来计算(C为溶液 的摩尔浓度,T为绝对温度,R为气体常数,i为解离系数) 压力势( pressure potential,中,):由于细胞吸水膨胀时原生质向外对细胞壁产生 膨压( turgor),而细胞壁向内产生的反作用力—一壁压使细胞内的水分向外移动,即等于提高 了细胞的水势。由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的值叫压力势,一般为正值。当细 胞失水时,细胞膨压降低,原生质体收缩,压力势则为负值。当刚发生质壁分离时压力势为零。 衬质势( matrix potential,ψ):衬质势是细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水 的束缚而引起的水势降低值,如处于分生区的细胞、风干种子细胞中央液泡未形成。对已形成中 心大液泡的细胞含水量很高,ψ只占整个水势的微小部分,通常一般忽略不计。因此一个具有 液泡的成熟细胞的水势主要由渗透势和压力势组成,即ψ,=中,+中 细胞的水势不是固定不变的,ψ、ψυ、ψ随含水量的增加而增高:反之,则降低,植 物细胞颇似一个自动调节的渗透系统。 4.3.1.3细胞之间的水分运移 水势差决定水流的方向。水分进出细胞由细胞与周围环境之间的水势差(△ψ)决定, 水总是从高水势区域向低水势区域移动。若环境水势高于细胞水势,细胞吸水:反之,水从细胞 流出。对两个相邻的细胞来说,它们之间的水分移动方向也是由二者的水势差决定。 水势影响水分移动的速度。细胞间水势梯度( water potential gradient)越大,水分 移动越快:反之则慢 不同器官或同一器官不同部位的细胞水势大小不同:环境条件对水势的影响也很大
组织或细胞的渗透势相等。(3)观察物质透过原生质层的难易程度。 利用质壁分离复原的速度 来判断物质透过细胞的速率。同时可以比较原生质粘度大小。 4.3.1.2 植物细胞的水势构成 典型植物细胞水势(Ψw)组成为:ψw=ψπ+ψp+ψm (ψπ 为渗透势,ψp 为压力势,ψm 为衬质势)。 渗透势(osmotic potential,ψπ):由于溶质的存在而使水势降低的值称为渗透势或 溶质势(solute potential,ψs),以负值表示。渗透势值按公式 ψπ=-iCRT 来计算(C 为溶液 的摩尔浓度,T 为绝对温度,R 为气体常数,i 为解离系数)。 压力势(pressure potential,ψp):由于细胞吸水膨胀时原生质向外对细胞壁产生 膨压(turgor),而细胞壁向内产生的反作用力——壁压使细胞内的水分向外移动,即等于提高 了细胞的水势。由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的值叫压力势,一般为正值。当细 胞失水时,细胞膨压降低,原生质体收缩,压力势则为负值。当刚发生质壁分离时压力势为零。 衬质势(matrix potential, ψm):衬质势是细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水 的束缚而引起的水势降低值,如处于分生区的细胞、风干种子细胞中央液泡未形成。对已形成中 心大液泡的细胞含水量很高,ψm 只占整个水势的微小部分,通常一般忽略不计。因此一个具有 液泡的成熟细胞的水势主要由渗透势和压力势组成,即 ψw =ψπ +ψp 细胞的水势不是固定不变的,ψs、ψp、ψw 随含水量的增加而增高;反之,则降低,植 物细胞颇似一个自动调节的渗透系统。 4.3.1.3 细胞之间的水分运移 水势差决定水流的方向。水分进出细胞由细胞与周围环境之间的水势差(Δψw)决定, 水总是从高水势区域向低水势区域移动。若环境水势高于细胞水势,细胞吸水;反之,水从细胞 流出。对两个相邻的细胞来说,它们之间的水分移动方向也是由二者的水势差决定。 水势影响水分移动的速度。细胞间水势梯度(water potential gradient)越大,水分 移动越快;反之则慢。 不同器官或同一器官不同部位的细胞水势大小不同;环境条件对水势的影响也很大。一
般说来,在同一植株上,地上器官和组织的水势比地下组织的水势低,生殖器官的水势更低;就 叶片而言,距叶脉愈远的细胞,其水势愈低。这些水势差异对水分进入植物体内和在体内的移动 有着重要的意义。 4.3.2植物细胞的吸胀吸水 吸涨作用( imbibition)是亲水胶体吸水膨胀的现象。干燥种子细胞质、细胞壁、淀粉 粒、蛋白质等等生物大分子都是亲水性的,而且都处于凝胶状态,它们对水分子的吸引力很强 这种吸引水分子的力称为吸胀力。因吸胀力的存在而吸收水分子的作用称为吸胀作用。蛋白质类 物质吸胀力量最大,淀粉次之,纤维素较小。 吸胀力实际上就是衬质势,系由吸胀力的存在而降低的水势值。干燥种子的ψ总是很 低,例如,豆类种子中胶体的衬质势可低于-100MPa,细胞吸水饱和时,ψ=0。 般地说,细胞形成中央液泡之前主要靠吸胀作用吸水。例如干燥种子的萌发吸水、果 实、种子形成过程中的吸水、根尖和茎尖分生区细胞的吸水等等 4.3.3植物细胞的代谢性吸水 利用细胞呼吸释放出的能量,使水分经过质膜进入细胞的过程称代谢性吸水( matabolic absorption of water),不少试验证明,当通气良好引起细胞呼吸加剧时,细胞吸水便增强 相反,减小02或以呼吸抑制剂处理时,细胞呼吸速率降低,细胞吸水也就减少。由此可见,原 生质代谢过程与细胞吸水有着密切关系,但这种吸收方式的机制尚不清楚,该吸收占细胞总吸水 量比例有多大还有争议。 4.3.4水分的跨膜运送与水孔蛋白 水分进入细胞的途径有二种。一是单个水分子通过膜脂双分子层的间隙进入细胞,二是 水集流通过质膜上的水孔蛋白中的水通道( water channel)进入细胞。 若按扩散作用来理解,实际上膜脂排列緊密,单个水分子通过膜脂双分子层的间隙扩散
般说来,在同一植株上,地上器官和组织的水势比地下组织的水势低,生殖器官的水势更低;就 叶片而言,距叶脉愈远的细胞,其水势愈低。这些水势差异对水分进入植物体内和在体内的移动 有着重要的意义。 4.3.2 植物细胞的吸胀吸水 吸涨作用(imbibition)是亲水胶体吸水膨胀的现象。干燥种子细胞质、细胞壁、淀粉 粒、蛋白质等等生物大分子都是亲水性的,而且都处于凝胶状态,它们对水分子的吸引力很强, 这种吸引水分子的力称为吸胀力。因吸胀力的存在而吸收水分子的作用称为吸胀作用。蛋白质类 物质吸胀力量最大,淀粉次之,纤维素较小。 吸胀力实际上就是衬质势,系由吸胀力的存在而降低的水势值。干燥种子的 ψm 总是很 低,例如,豆类种子中胶体的衬质势可低于-100MPa,细胞吸水饱和时,ψm=0。 一般地说,细胞形成中央液泡之前主要靠吸胀作用吸水。例如干燥种子的萌发吸水、果 实、种子形成过程中的吸水、根尖和茎尖分生区细胞的吸水等等。 4.3.3 植物细胞的代谢性吸水 利用细胞呼吸释放出的能量,使水分经过质膜进入细胞的过程称代谢性吸水(matabolic absorption of water),不少试验证明,当通气良好引起细胞呼吸加剧时,细胞吸水便增强; 相反,减小 O2 或以呼吸抑制剂处理时,细胞呼吸速率降低,细胞吸水也就减少。由此可见,原 生质代谢过程与细胞吸水有着密切关系,但这种吸收方式的机制尚不清楚,该吸收占细胞总吸水 量比例有多大还有争议。 4.3.4 水分的跨膜运送与水孔蛋白 水分进入细胞的途径有二种。一是单个水分子通过膜脂双分子层的间隙进入细胞,二是 水集流通过质膜上的水孔蛋白中的水通道(water channel)进入细胞。 若按扩散作用来理解,实际上膜脂排列紧密,单个水分子通过膜脂双分子层的间隙扩散