词汇表:植物的运输
植物的运输一章的关键术语,每个术语以三种语言定义。
本章术语的语境
第十九章涵盖四个描述水分与溶解物质如何在植物体内运输的术语:根毛细胞、蒸腾作用、蒸腾流与转运。根毛细胞是位于根尖附近的一种特化表皮细胞,向外延伸成细长的毛状突起,大大增加了与土壤水分接触的表面积,使其能通过渗透作用(顺水势梯度)吸收水分,并通过主动运输(逆浓度梯度,利用该细胞内大量线粒体提供的能量)吸收矿质离子。由于根毛细胞必须同时进行一个被动过程(水的渗透)与一个主动过程(矿质离子的主动运输),考官常考查考生能否为正确的物质说出正确的过程,而不是把水分与矿质离子的吸收都说成通过相同机制发生。
蒸腾作用是植物地上部分(主要通过叶片气孔)散失水蒸气的过程,虽然看似只是简单的水分流失,实际上却是推动水分在整株植物体内向上运动的驱动力:当水分从叶片叶肉细胞蒸发并经开放的气孔扩散出去时,会在叶片内部形成一个水势较低的区域,从而通过木质部把更多的水向上拉,以补充失去的水分,形成一条被称为蒸腾流的连续水与矿物质盐柱。这种拉力机制,称为蒸腾拉力或内聚力,张力机制,依赖水分子之间强大的内聚力,使整条水柱能作为一个连续的整体被向上拉动而不中断,从根毛细胞一直延伸到叶片。
由于蒸腾速率在很大程度上受环境条件控制,较高的温度、较低的湿度、较大的风速以及较强的光照强度(使更多气孔张开)都会提高蒸腾速率,本章与上一章所讲的气孔与保卫细胞结构直接相连,考官常把两者结合起来,要求考生解释某一指定的环境变化将如何同时影响气孔开度及由此产生的蒸腾速率。
与木质部中由物理力驱动、方向单一的蒸腾流不同,转运是通过韧皮部把溶解的有机养分(主要是蔗糖)从源运往库的主动的、依靠活细胞进行的运输过程,它完全不依赖蒸腾作用,它是一个在活细胞而非死细胞中运行的独立运输系统。本章一个常见的结构性混淆,是把蒸腾流与转运当作同一整体运输过程的两个名称,但实际上两者发生在不同组织中(木质部对韧皮部)、涉及不同物质(水与矿物质对溶解的养分),并由完全不同的机制驱动(物理拉力对需要能量的主动装载与卸载过程)。
本章第三卷调查通常使用蒸腾计测量带叶枝条在不同条件下的吸水速率,正确的推理性答案必须说明蒸腾计测量的是吸水量,这被用作蒸腾速率的间接估计,而不是直接测量蒸腾作用本身。
- 蒸腾作用
- 植物散失水蒸气的过程,主要通过叶片的气孔进行。
- 蒸腾流
- 由蒸腾作用驱动、水分从根经木质部到叶片的连续移动。
- 根毛细胞
- 具有长突起、增大吸收水分与矿物质表面积的根部细胞。
- 转运(易位)
- 养分(主要是糖)经韧皮部运送到植物各部分的过程。
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