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植物細胞的吸水

1、細胞的吸水形式：

(1)滲透吸水：指由于&psis的下降而引起的細胞吸水。含有液泡的細胞吸水，主要為滲透吸水。液泡化的植物細胞可以看作一滲透計，為了便于討論，常把由液泡膜、質(zhì)膜和其間的細胞質(zhì)構(gòu)成的原生質(zhì)層看作是一半透膜。

①細胞置于純水或稀溶液中，外液水勢高于細胞水勢，外側(cè)水分向細胞內(nèi)滲透，細胞吸水，體積變大，此外液稱低滲溶液或高水勢溶液如根系從土壤中吸水。

②外液水勢等于細胞水勢，水分進出平衡，細胞體積不變，此外液稱等滲溶液或等水勢溶液如生理鹽水(0.85-0.9%),分離細胞器用的等滲溶液等.

③將植物置于濃溶液中，外液水勢低于細胞水勢，水從細胞內(nèi)向外滲透，細胞失水，體積變小，此外液稱高滲溶液或低水勢溶液如腌菜、腌肉等。

植物置于濃溶液中，由于細胞壁的伸縮性有限，而原生質(zhì)層的伸縮性較大，當(dāng)細胞繼續(xù)失水時，原生質(zhì)層便和細胞壁慢慢分離開來，這種現(xiàn)象被稱為質(zhì)壁分離。把發(fā)生了質(zhì)壁分離的細胞浸在水勢較高的稀溶液或清水中，外液中的水分又會進入細胞，液泡變大，原生質(zhì)層很快會恢復(fù)原來的狀態(tài)，重新與細胞壁相貼,這種現(xiàn)象稱為質(zhì)壁分離復(fù)原。利用細胞質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原的現(xiàn)象可以判斷細胞死活，

利用初始質(zhì)壁分離可以測定細胞的滲透勢：&psiw=&psis+&psip 當(dāng)&psip = 0， &psiw=&psis 水通道蛋白：生物膜上具有通透水分功能的內(nèi)在蛋白，亦稱水孔蛋白(aquaporin)。

1988年在人體細胞中首先發(fā)現(xiàn)，不久植物細胞膜及液泡膜上發(fā)現(xiàn)。其作用是過減小水越膜運動的阻力而使細胞間水分遷移的速率加快。

(2)吸脹吸水：依賴于低的&psim而引起的吸水。

蛋白質(zhì)吸脹力最大，淀粉次之，纖維素較小。豆類種子子葉中含蛋白質(zhì)多，而種皮中含纖維素多，吸脹過程中，由于子葉的吸脹力較種皮大而將種皮脹破。

由于吸脹過程與細胞的代謝活動沒有直接關(guān)系，所以又把吸脹吸水稱為非代謝性吸水。

(3)降壓吸水：因&psip的降低而引發(fā)的細胞吸水

蒸騰旺盛時，導(dǎo)管和葉肉細胞的細胞壁失水收縮，壓力勢下降，引起水勢下降而吸水。失水過多時，還使細胞壁內(nèi)陷而產(chǎn)生負壓，這時&psip<0，細胞水勢更低，吸水力更強。水稻開花時穎殼的張開是由著生在穎花內(nèi)的漿片吸水膨大所致。漿片的吸水膨大是由細胞壁松弛、壓力勢下降引起的。

2、細胞吸水過程中水勢組分的變化

植物細胞吸水與失水取決于細胞與外界環(huán)境之間的水勢差(△&psiw)。當(dāng)細胞水勢低于外界的水勢時，細胞就吸水當(dāng)細胞水勢高于外界的水勢時，細胞就失水而當(dāng)細胞水勢等于外界水勢時，水分交換達動態(tài)平衡。植物細胞在吸水和失水的過程中，細胞體積會發(fā)生變化，其水勢、溶質(zhì)勢和壓力勢等都會隨之改變。 3)植物細胞間的水分移動

相鄰兩個細胞之間水分移動的方向，取決于兩細胞間的水勢差，水分總是順著水勢梯度移動。

在一排相互連接的薄壁細胞中，只要胞間存在著水勢梯度，水分就會由水勢高的細胞移向水勢低的細胞。

通常土壤的水勢>植物根的水勢>莖木質(zhì)部水勢>葉片的水勢>大氣的水勢，使根系吸收的水分可以源源不斷地向地上部分輸送。

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