水分在植物生命活动中的生理意义是什么?

水分在植物生命活动中的生理意义是什么?
水分在植物生命活动中的生理意义是什么?

水分在植物生命活动中的生理意义是什么?
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植物生理学的分支.研究和阐明水对植物生活的意义,植物对水的吸收,水在植物体内的运输和向大气的散失（蒸腾作用）,以及植物对水分胁迫的响应与适应.
水在生长着的植物体中含量最大.原生质含水量为80％～90％,其中叶绿体和线粒体含50％左右；液泡中则含90％以上.组织或器官的含水量随木质化程度增加而减少.含水最少的是成熟的种子,一般仅10％～14％,或更少.代谢旺盛的器官或组织含水量都很高.原生质只有在含水量足够高时,才能进行各种生理活动.各种生化反应都须以水为介质或溶剂来进行.水是光合作用的基本原料之一,它参加各种水解反应和呼吸作用中的多种反应.植物的生长,通常靠吸水使细胞伸长或膨大.膨压降低,生长就减缓或停止.
水的特有的理化性质给植物带来一些好处.水的汽化热（20℃时为2454J／g）与比热〔4.187J／（g·℃）〕特别高,有利于发散植株所吸收的辐射热；避免体温大幅度上升.水的表面张力、内聚力及与一些物质间的吸附力在植物体内运输中有重要意义.水能透过可见光和紫外光,使日光能透射到叶绿体上供光合作用之用,或被光敏素等吸收,引起光形态发生效应.水分子的极性造成了多种化合物的水合状态,并使原生质亲水胶体得以稳定.
植物细胞中的水分,可分为自由水和束缚水.自由水是可以移动的 .生理上活跃的组织中 ,大部分水（包括液泡水）是自由水.束缚水是通过氢键吸附于细胞中特别是膜上的蛋白质、多糖之上的水分子,成半晶体排列,密度比液态水大.陆生植物根与冠分别处于地下与地上,在通常情况下冠部向大气失去水分,根部则吸收水分,因此水的主要流向是自土壤进入根系,再经过茎到达叶、花、果实等器官,并经过它们的表面、主要是其上的气孔,散失到大气中去.土壤、植物、大气形成一个连续的系统,称为土壤-植物-大气连续系.
水分通过植物表皮向大气扩散的过程称为蒸腾作用.根据扩散的通路又可分为气孔蒸腾 、角质层蒸 腾 、皮孔蒸腾.其中气孔蒸腾在气孔开放时可占总蒸腾量的80％～90％,但气孔的开张度随植株内外环境而变化.夜间或夏天中午炎热干旱时气孔关闭,阻力增加,蒸腾速率很低.
水进入根系后,主要沿着 运 输 阻力较小的质外体运动,但根的内皮层有不透水的凯氏带将质外体的通道阻断,水只能通过属于共质体的细胞质朝木质部方向移动.穿越胞膜时经过的阻力特别大.
除根以外,植物地上部也能吸收水分.在少雨而多雾和露的特殊地区,如智利、秘鲁安第斯山脉海拔1000米高度之处的植物,水的主要来源是通过叶片吸收的.
植物蒸腾失水与根部吸水之间的收支关系称为水分平衡.前者大于后者时,植物含水量下降,水势和膨压也相应降低.超过一定限度时,植物的正常生理过程就会受到干扰,甚至使植物 遭 受损伤,这种水分亏 缺称为水分胁迫或水分逆境.土壤水分过多,使土壤渍水阻断根系的氧气供应,妨碍有氧呼吸,对植物造成损害.
水在植物体内的重要生理作用有以下几点：
一、水是原生质的主要成分.原生质的含水量一般在80％～90％,这些水使原生质呈溶胶状态,从而保证了新陈代谢旺盛地进行,例如根尖、茎尖就是这样.如果含水量减少,原生质会由溶胶状态变成凝胶状态,生命活动就大大减弱,例如休眠的种子就是这样.如果细胞失水过多,就可能引起原生质破坏而招致细胞死亡.
二、水是新陈代谢过程的反应物质.在光合作用、呼吸作用、有机物的合成和分解的过程中,都必须有水分子参与.
三、水是植物对物质吸收和运输的溶剂.一般说来,植物不能直接吸收固态的无机物和有机物,这些物质只有溶解在水中才能被植物吸收.同样,各种物质在植物体内的运输也必须溶解于水中才能进行.
四、水能保持植物体的固有状态.细胞含有大量水分,能够维持细胞的紧张度(即膨胀),使植物体的枝叶挺立,便于充分接受光照和交换气体,同时也使花朵开放,有利于传粉.
五、水能维持植物体的正常体温.水具有很高的汽化热和比热,又有较高的导热性,因此水在植物体内的不断流动和叶面蒸腾,能够顺利地散发叶片所吸收的热量,保证植物体即使在炎夏强烈的光照下,也不致被阳光灼伤.
从上面的简要叙述可以知道,植物体内的水分状况涉及许多重要的植物生理活动.同时,水又是植物体与周围环境相互联系的重要纽带.水是生命发生的环境,也是生命发展的条件.植物的水分代谢一旦失去平衡,就会打乱植物体的正常生理活动,严重时能使植物体死亡.