Galleria mappe mentale Fisiologia vegetale Capitolo 1 Fisiologia dell'acqua delle piante 2
Fisiologia vegetale, che ha ben organizzato il contenuto principale e la struttura logica del capitolo, aiuta a comprendere e ricordare i punti di conoscenza ed è adatto per il ripasso dell'esame!
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Fisiologia dell'acqua vegetale
Il ruolo dell'acqua nelle attività della vita
contenuto di acqua della pianta
piante diverse
Piante acquatiche>Xerofite
Erbe>Piante legnose
habitat diversi
Ombra e umidità > Sole e secchezza
diversi organi e tessuti
La parte con attività di vita più vigorose, Maggiore contenuto di umidità
Lo stato dell'acqua presente nelle piante
Acqua legata: vicina alle particelle colloidali e legata dalle particelle colloidali Assorbe e lega l'umidità che non può fluire liberamente
Generalmente non coinvolto nelle reazioni metaboliche delle piante
Acqua libera: lontana dalle particelle colloidali umidità che scorre liberamente
Principalmente coinvolto in varie reazioni metaboliche nelle piante
Acqua libera/acqua legata: uno degli indicatori fisiologici per misurare la forza metabolica e la resistenza delle piante
Il ruolo dell'acqua nelle attività della vita vegetale
Effetti fisiologici
1. L'acqua è il componente principale del protoplasma 2. L'acqua partecipa direttamente a importanti processi metabolici nelle piante 3. L'acqua è un buon mezzo per l'assorbimento e il trasporto delle sostanze. 4. L'acqua mantiene la postura intrinseca delle piante 5. La divisione e la crescita cellulare richiedono acqua sufficiente
ruolo ecologico
1. Regolare la temperatura corporea della pianta ① Calore specifico elevato: stabilizza la temperatura corporea della pianta ②Elevato calore di vaporizzazione: abbassa la temperatura corporea ed evita danni da alta temperatura ③Elevata costante dielettrica: favorisce la dissoluzione degli ioni 2. L'acqua ha una buona permeabilità alla luce visibile 3. L'acqua può regolare l'ambiente di vita delle piante
assorbimento di acqua da parte delle cellule vegetali
Vie di trasporto dell'acqua attraverso le membrane
diffusione (doppio strato fosfolipidico transmembrana)
Passa una singola molecola d'acqua Tasso più lento
Convergenza (acquaporina transmembrana)
Sciami di molecole d'acqua lo attraversano diffusione lineare Alta velocità
Il principio del trasporto dell'acqua attraverso le membrane
Energia libera: energia disponibile per compiere lavoro a temperatura costante Energia legata: energia che non può essere utilizzata per compiere lavoro
1. Potenziale chimico: energia libera di 1 mol di sostanza 2. Potenziale idrico: differenza di potenziale chimico per volume molare parziale di acqua (Pa) 3. Volume molare parziale: a determinate temperature e pressioni gli altri componenti rimangono invariati, Aumento di volume causato dall'aggiunta di 1 mol di acqua (volume effettivo occupato)
L’acqua pura ha la più grande energia libera e il più alto potenziale idrico
La concentrazione aumenta e il potenziale idrico diminuisce (direttamente correlato al numero di particelle del soluto, non alla concentrazione)
Potenziale idrico = potenziale chimico dell'acqua/volume molare parziale dell'acqua
Osmosi: movimento dell'acqua da un sistema ad alto potenziale idrico a un sistema a basso potenziale idrico attraverso una membrana semipermeabile
potenziale idrico cellulare
Potenziale del soluto (potenziale osmotico)
Il potenziale idrico diminuisce a causa della presenza di particelle di soluto. Sempre negativo
potenziale di pressione
A causa della presenza di pressione sulla parete cellulare In genere è un valore positivo, è zero quando la parete di massa si separa ed è un valore negativo quando c'è forte traspirazione.
potenziale gravitazionale
L'umidità esiste a causa della gravità Valore positivo, generalmente ignorato
potenziale di rivestimento
Causato dalla natura idrofila delle sostanze colloidali cellulari e dal legame dell'acqua libera da parte dei capillari valore negativo Il potenziale del substrato cellulare del vacuolo formato viene trascurato
movimento dell'acqua tra le cellule
Celle adiacenti: a seconda della differenza di potenziale idrico, l'acqua scorre dalle cellule con elevato potenziale idrico alle cellule con basso potenziale idrico.
Celle multiple: formano un gradiente di potenziale idrico e l'acqua scorre dall'estremità con potenziale idrico più elevato a quella con potenziale idrico inferiore.
Assorbimento d'acqua da parte delle radici delle piante
umidità nel terreno
Acqua a gravità, acqua capillare e acqua legata (colloidi organici e inorganici del suolo)
Assorbimento d'acqua da parte delle radici (trasporto radiale)
Principalmente l'area dei peli della radice, della punta della radice
1. Il numero di peli radicali nell'area dei peli radicali è elevato, il che aumenta l'area di assorbimento.
2. Parete delle cellule ciliate della radice
3. Il tessuto conduttivo nella zona dei peli radicali è ben sviluppato e presenta poca resistenza al movimento dell'acqua.
Vie di assorbimento dell'acqua da parte delle radici
1. Via dell'apoplasto 2. Via transmembrana 3. Via simplastica
Il potere delle radici di assorbire l'acqua
Trazione traspirativa (assorbimento passivo)
Pressione radicale (assorbimento attivo)
Lesioni, vomito con acqua
Condizioni del terreno che influenzano l’assorbimento dell’acqua da parte delle radici
umidità disponibile nel terreno
Stato di aerazione del suolo
temperatura del suolo
concentrazione della soluzione del suolo
L'umidità viene trasportata verso l'alto (trasporto assiale)
La velocità di trasporto dell'acqua nello xilema
La forza dell'acqua che sale lungo i vasi o le tracheidi
Teoria della traspirazione-coesione-tensione
traspirazione delle piante
significato fisiologico
Formare un gradiente di potenziale idrico: favorevole all'assorbimento e al trasporto dell'acqua, Favorevole all'assorbimento e al trasporto di minerali e materia organica
Mantenere la temperatura corporea della pianta relativamente stabile
parti
1. Quando la pianta è giovane: tutta l'epidermide esposta all'aria 2. Quando la pianta cresce: traspirazione delle lenticelle (piante legnose) 3. Foglie: traspirazione dalla membrana della cuticola, traspirazione dagli stomi (più importante)
indice
1. Tasso di traspirazione: la quantità di acqua traspirata da una pianta per unità di superficie fogliare in un certo periodo di tempo 2. Rapporto di traspirazione (TR): rapporto tra l'acqua persa attraverso la traspirazione delle piante e la quantità di sostanze che assimilano CO2 durante la fotosintesi. 3. Efficienza nell'uso dell'acqua (WUE): il reciproco di TR
traspirazione stomatica
Principio del movimento stomatico
Ione di potassio, acido malico, saccarosio
Cellule di guardia osmoregolatrici, Si gonfia quando assorbe acqua, si restringe quando perde acqua
Eccezioni: piante CAM, ritmi endogeni, Entrambi i lati della foglia reagiscono diversamente alle condizioni esterne. Somministrazione ABA → chiusura stomatica
Fattori che influenzano il movimento stomatico
Intensità della luce, qualità della luce, chiusura degli stomi, temperatura, Gas, umidità, sostanze chimiche
diffusività dei pori
La velocità di diffusione attraverso un piccolo foro è proporzionale al perimetro del foro, non all'area.
Fattori che influenzano la traspirazione
condizioni esterne
Luce (più importante), umidità relativa dell'aria, temperatura, vento
Fattori interni
Stomi e spazio sottostomatico
Zona interna dell'anta
Le basi fisiologiche dell'irrigazione razionale
Fabbisogno idrico delle colture
Colture diverse richiedono acqua diversa
La stessa coltura ha fabbisogni idrici diversi nelle diverse fasi di crescita.
Indicatori di irrigazione ragionevoli
indicatori morfologici
Tasso di crescita, colore delle foglie, ecc.
Indicatori fisiologici
Potenziale idrico fogliare, concentrazione della linfa cellulare o potenziale osmotico, Apertura stomatica, contenuto d'acqua
Metodi di irrigazione a risparmio idrico
irrigazione a pioggia
irrigazione a goccia
irrigazione deficitaria regolamentata
Irrigazione radicale alternata controllata
Ragioni per un'irrigazione razionale per aumentare la produzione
1. Può migliorare varie funzioni fisiologiche, in particolare la fotosintesi. 2. Può modificare le condizioni del suolo e le condizioni climatiche dell'ambiente di coltivazione (per soddisfare le esigenze idriche ecologiche) 3. Prevenire la siccità del suolo (soddisfare il fabbisogno idrico fisiologico)
Li Mengwei della Biotecnologia di Classe 2 ID studente: 22113386