种植物时水是怎样被运输的
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/25 21:19:09
种植物时水是怎样被运输的
种植物时水是怎样被运输的
种植物时水是怎样被运输的
按照这一学说,植物体内水液上升的力量主要来自水的物理特性.水有很强的表面张力,这是因为水分子能以氢键互相连接之故.这分子之间互相吸引的力量称为内聚力.叶肉细胞间隙中的水不断从气孔蒸发出去,细胞间隙中的水势低于它周围细胞中的水势,使细胞中的水就陆续地扩散到细胞间隙中去,细胞中的水势降低了,于是和它们相邻的细胞的水就扩散到这些细胞中去.正是由于这一水势梯度的存在,水才从根的木质部进入茎的木质部,再上升,经叶脉(叶中的维管组织)、叶肉细胞而入细胞间隙,最后从气孔逸出.这一长途运输的实现必须具备一个重要的前提条件,即从根直到叶肉细胞这一水柱必须是连续的,中间不可断开.如果断开,上段水柱将因蒸腾作用而消失,下段水柱则可能因本身的重量而下降至根.如在茎部切开一裂口,使气泡进入木质部,连续的水柱被隔断了,水上不去,叶子就要萎蔫.水柱何以能够保持不被隔断呢?这是由于水分子具有内聚力之故.蒸腾作用进行时,水分子从叶肉细胞进入细胞间隙,和这个水分子相连接的另外的水分子就被拉了过来,这样就随着蒸腾作用的进行,连续的水分子就不断地上升,从而实现了水从根到叶的运输.
连续的水柱可以比做钓鱼时所用的丝线,虽然很细,却有千钧之力,能把很大的鱼钓上来.根据计算,从根直到叶面的水柱内聚力的强度应能高到1．5GPa.实际的实验值没有这样高,约为30．4MPa或略高.已知,100kPa可使水柱上升10．4m,1MPa应能使水柱上升100m的树顶.但水柱上升时存在着摩擦阻力,消除这一阻力约需1．8MPa.所以,1MPa+1．8MPa＝2．8MPa,这就是使水在100m高的树中上升到顶所需的力量.由此可见,用内聚力学说是可以较好地解释水在植物体内上升的.
此外,中午光照强、蒸腾作用旺盛时,水在茎中上升很快,此时树干和早晨或晚间相比,往往要细一些.这和将一个橡皮管中的水急剧抽出时,橡皮管缩细的情况相似.这也间接表明,木质部中的水是因蒸腾作用而被拉上去的.蒸腾作用的强大力量还可由下述实验说明,在一玻璃管顶端紧扎一能渗水的陶土外套,玻璃管中充水后,置于含汞杯中.如无日光曝晒,空气湿度甚高时,水不能从陶土套上蒸发出去,因而汞也不能升入玻璃管.如有日光曝晒,加上空气干燥、流通,水就将从陶土套上向外蒸发,结果管内水柱上升时,汞也随之进入.如蒸发很快,汞柱可高过76cm.如将陶土套换成带叶的枝条、扎紧,可得同样结果,汞柱甚至可高达100cm.这一实验证明,水分子互相连接的拉力是足以使汞柱上升的.
此外,导管和管胞壁的主要成分是亲水的纤维素,水分子附着于这些亲水管壁上的静电吸引力,即虹吸作用,在水液上升中,也是起作用的.
根——茎——叶中的导管由下向上运输，
先是浓度差，土地--根，然后阳光照，形成蒸腾拉力，根——茎——叶