⑴ 角质层蒸腾和气孔蒸腾有啥关系,哪些植物的哪个作用更强
气孔蒸腾应该是植物水分代谢的主要方式,尤其是大型的绿色乔木、阔叶林木等。气孔蒸腾可以帮助高达数百米的大型植物(如水杉、云杉等)将水分提升至顶部。气孔蒸腾的耗水量也十分巨大。
角质层蒸腾可能主要是干旱或沙漠地区的植被主要进行的水分代谢方式吧!例如仙人掌、光杆树等叶子已退化为针刺或完全退化。其水分代谢主要为角质层蒸腾。
两种方式应该是不同类型植物适应自然环境的进化结果。
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⑵ 植物的蒸腾作用对植物有什么用
作用:是植物对水分的吸收和运输的一个主要动力,对吸收矿物质和有机物很有帮助。
植物的蒸腾是植物对水分的吸收和运输的一个主要动力,特别是高大的植物,假如没有蒸腾作用,由蒸腾拉力引起的吸水过程便不能产生,植株较高部分也无法获得水分。
由于矿质盐类要溶于水中才能被植物吸收和在体内运转,既然蒸腾作用是对水分吸收和流动的动力,那么,矿物质也随水分的吸收和流动而被吸入和分布到植物体各部分中去。
植物对有机物的吸收和有机物在体内转运也是如此。所以,蒸腾作用对吸收矿物质和有机物,以及这两类物质在植物体内运输都是有帮助的。
植物蒸腾作用的过程
植物蒸腾的器官主要是叶片气孔,首先水分从叶肉细胞中汽化进入胞间隙,再扩散到叶室,最后通过气孔向大气中输送。在叶片内部,水汽是饱和的,所以水汽的蒸腾主要决定于气孔的开张度(气孔阻抗)以及大气中水汽压和大气中水汽输送阻抗。
可以用类似于欧姆定律来描述叶片气孔蒸腾的速率:叶室水汽压与空气中水汽压差为电动势,气孔阻抗和大气阻抗为电阻,则气孔蒸腾速度为电流。
⑶ 植物的角质层可不可蒸发水分为什么
成长植物的蒸腾部位主要在叶片。叶片蒸腾有两种方式:一是通过角质层的蒸腾,叫做角质蒸腾;二是通过气孔的蒸腾,叫做气孔蒸腾,气孔蒸腾是植物蒸腾作用的最主要方式。植物蒸腾丢失的水量是很大的。据估计1株玉米从出苗到收获需消耗四、五百斤水。自养的绿色植物在进行光合作用过程中,必须和周围环境发生气体交换。因此,植物体内的水分就不可避免地要顺着水势梯度丢失,这是植物适应陆地生活的必然结果。适当地抑制蒸腾作用,不仅可减少水分消耗,而且对植物生长也有利。在高湿度条件下,植物生长比较茂盛。蔬菜等作物生产中,采用喷灌可提高空气湿度,减少蒸腾,一般比土壤灌溉可增产。
⑷ 植物体内绝大部分水分是通过叶片的表皮角质层向外蒸腾吗
错。
蒸腾的部位:
1.全表面蒸腾:植物幼小时,暴于空气中的表面。
2.皮孔蒸腾:植物茎、枝、花、果实上的皮孔,占0.1%
3.角质蒸腾:叶片表面的角质层可蒸腾水分,同时可阻止体内营养物质的外渗并抵御病菌的入侵。幼嫩叶的角质蒸腾占总蒸腾的1/3-1/2,成熟叶的仅占5-10%。
4.气孔蒸腾:水分通过气孔散失到体外。是植物的主要蒸腾方式。
⑸ 蒸腾作用的意义
1、环境
蒸腾作用为大气提供大量的水蒸气,使当地的空气保持湿润,使气温降低,让当地的雨水充沛,形成良性循环。
2、运输
蒸腾作用是植物对水分的吸收和运输的一个主要动力,特别是高大的植物,假如没有蒸腾作用,由蒸腾拉力引起的吸水过程便不能产生,植株较高部分也无法获得水分。
由于矿质盐类(无机盐)要溶于水中才能被植物吸收和在体内运转,既然蒸腾作用是对水分吸收和流动的动力,那么,矿物质也随水分的吸收和流动而被吸入和分布到植物体各部分中去。所以,蒸腾作用对这两类物质在植物体内运输都是有帮助的。
3、降温
蒸腾作用能够降低叶片的温度。太阳光照射到叶片上时,大部分能量转变为热能,如果叶子没有降温的本领,叶温过高,叶片会被灼伤。
而在蒸腾过程中,水变为水蒸气时需要吸收热能(1g水变成水蒸气需要能量,在20℃时是2444.9J,30℃时是2430.2J),因此,蒸腾能够降低叶片表面的温度,使叶子在强光下进行光合作用而不致受害。
(5)角质层为什么可以蒸腾水分扩展阅读:
植物进行蒸腾的主要场所是叶片,蒸腾以两种方式在叶片上进行:一种是出现在叶片角质层上,这是角质蒸腾;另一种是出现在叶片气孔上,这是气孔蒸腾。由于水分对于植物的生长有着重要作用,所以水分的丧失会对植物造成严重的伤害。
为了降低蒸腾对植物的不利影响,植物的叶片表面形成了一层角质层,这个角质层能够有效地阻止水分的流失。此外,植物叶片上的气孔有着精致的结构,这种结构也能减慢水分的流失速度。所以蒸腾作用的主要方式是气孔蒸腾。
光照光对蒸腾作用的影响首先是引起气孔的开放,减少气孔阻力,从而增强蒸腾作用。其次,光可以提高大气与叶子的温度,增加叶内外蒸气压差,加快蒸腾速率。
温度对蒸腾速率的影响很大。当大气温度降低时,叶温比气温高出2~10℃,因而气孔下腔蒸气压的增加大于空气蒸气压的增加,使叶内外蒸气压差增大,蒸腾速率增大;当气温过高时,叶片过度失水,气孔关闭,蒸腾减弱。
湿度在温度相同时,大气的相对湿度越大,其蒸气压就越大,叶内外蒸气压差就变小,气孔下腔的水蒸气不易扩散出去,蒸腾减弱;反之,大气的相对湿度较低,则蒸腾速率加快。
⑹ 植物是怎样通过蒸腾作用散失大量水分的
成长植物的蒸腾部位主要在叶片。叶片蒸腾有两种方式:
一是通过角质层的蒸腾,叫做角质蒸腾;二是通过气孔的蒸腾,叫做气孔蒸腾,气孔蒸腾是植物蒸腾作用的最主要方式。
蒸腾作用的生理意义:它是植物吸收和运输水分的主要动力,可加速无机盐向地上部分运输的速度,可降低植物体的温度,使叶子在强光下进行光合作用而不致受害。植物蒸腾丢失的水量是很大的。据估计1株玉米从出苗到收获需消耗四、五百斤水。自养的绿色植物在进行光合作用过程中,必须和周围环境发生气体交换。因此,植物体内的水分就不可避免地要顺着水势梯度丢失,这是植物适应陆地生活的必然结果。适当地抑制蒸腾作用,不仅可减少水分消耗,而且对植物生长也有利。在高湿度条件下,植物生长比较茂盛。蔬菜等作物生产中,采用喷灌可提高空气湿度,减少蒸腾,比一般土壤灌溉可增产。
蒸腾作用的过程如下:土壤中的水分根毛→根内导管→茎内导管→叶内导管→气孔→大气
蒸腾作用的部位
植株幼小的时候,暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。植物长大后,茎枝形成木栓,这时茎枝上的皮孔可以蒸腾,木本植物特有。但是皮孔蒸腾量极小,约占0.1%。植物的蒸腾作用绝大部分是在叶片上进行的。分为角质蒸腾(5%~10%)和气孔蒸腾(主要形式)。
二、气孔蒸腾
气孔是植物进行体内外气体交换的重要门户。水蒸气、CO2、O2都要共用气孔这个通道,气孔的开闭会影响植物的蒸腾、光合、呼吸等生理过程。
气孔是植物叶片表皮组织的小孔,一般由成对的保卫细胞(guard cell)组成。保卫细胞四周环绕着表皮细胞,毗连的表皮细胞如在形态上和其它表皮细胞相同,就称之为邻近细胞(neighbouring cell),如有明显区别,则称为副卫细胞(subsidiary cell)。保卫细胞与邻近细胞或副卫细胞构成气孔复合体。保卫细胞在形态上和生理上与表皮细胞有显着的差别。
(一) 气孔的形态结构及生理特点
1. 气孔数目多、分布广 气孔的大小、数目和分布因植物种类和生长环境而异(表2-3)。一般单子叶植物叶的上下表皮都有气孔分布,而双子叶植物主要分布在下表皮。浮水植物气孔都分布在上表皮。表2-3 不同类型植物的气孔数目和大小植 物 类 型气孔数/叶面积(mm2)气孔口径(μm)长 宽 气孔面积?占叶面积%阳性植物。
2. 气孔的面积小,蒸腾速率高 气孔一般长约7~30μm ,宽约1~6μm。而进出气孔的CO2和H2O分子的直径分别只有0.46nm和0.54nm,因而气体交换畅通。气孔在叶面上所占面积百分比,一般不到1%,气孔完全张开也只占1%~2%,但气孔的蒸腾量却相当于所在叶面积蒸发量的10%~50%,甚至达到100%。也就是说,经过气孔的蒸腾速率要比同面积的自由水面快几十倍,甚至100倍。这是因为气体通过多孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比,而与小孔的周长成正比。这就是所谓的小孔扩散律(small pore diffusion law)。这是因为在任何蒸发面上,气体分子除经过表面向外扩散外,还沿边缘向外扩散。在边缘处,扩散分子相互碰撞的机会少,因此扩散速率就比在中间部分的要快些。扩散表面的面积较大时(例如大孔),边缘周长与面积的比值小,扩散主要在表面上进行,经过大孔的扩散速率与孔的面积成正比。然而当扩散表面减小时,边缘周长与面积的比值即增大,经边缘的扩散量就占较大的比例,且孔越小,所占的比例越大,扩散的速度就越快(表2-4)。表2-4 相同条件下水蒸气通过各种小孔的扩散小孔直径(mm)扩散失水(g)相对失水量小孔相对面积小孔相对周长同面积相对失水量。
3.保卫细胞体积小,膨压变化迅速 保卫细胞比表皮细胞小得多。一片叶子上所有保卫细胞的体积仅为表皮细胞总体积的1/13或更小。因此, 只要有少量溶质进出保卫细胞,便会引起保卫细胞膨压(turgor pressure)迅速变化,调节气孔开闭。
4. 保卫细胞具有多种细胞器 保卫细胞中细胞器的种类比其他表皮细胞中的多,特别是含有较多的叶绿体。保卫细胞中的叶绿体具有光化学活性,能进行光合磷酸化合成ATP,只是缺少固定CO2的关键酶Rubisco,但是保卫细胞的细胞质中含有PEP羧化酶,能进行PEP的羧化反应,其产物为苹果酸(PEP+HCO3-→苹果酸)。叶绿体内含有淀粉体,在白天光照下淀粉会减少,而暗中淀粉则积累。这和正常的光合组织中恰好相反。此外,保卫细胞中还含有异常丰富的线粒体,为叶肉细胞的5~10倍,推测其呼吸旺盛,能为开孔时的离子转运提供能量。
5. 保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构 高等植物保卫细胞的细胞壁具有不均匀加厚的特点。例如水稻、小麦等禾本科植物的保卫细胞呈哑铃形(mbbell shape),中间部分细胞壁厚,两端薄,吸水膨胀时,两端薄壁部分膨大,使气孔张开;棉花、大豆等双子叶植物和大多数单子叶植物的保卫细胞呈肾形(kidney shape),靠气孔口一侧的腹壁厚,背气孔口一侧的背壁薄。并且在保卫细胞壁上有许多以气孔口为中心辐射状径向排列的微纤丝, 它限制了保卫细胞沿短轴方向直径的增大(图2-11)。当保卫细胞吸水,膨压加大时,外壁向外扩展,并通过微纤丝将拉力传递到内壁,将内壁拉离开来,气孔就张开。图 2-11 保卫细胞壁上径向排列的?微纤丝与气孔的运动 实线为气孔开放时,虚线气孔关闭时上图为横切面,下图为表面观
6 .保卫细胞与周围细胞联系紧密 保卫细胞与副卫细胞或邻近细胞间没有胞间连丝,相邻细胞的壁很薄,质膜上存在有ATPase、K+通道,另外在保卫细胞外壁上还有外连丝(ectodesmata)结构,它也可作为物质运输的通道。这些结构有利于保卫细胞同副卫细胞或邻近细胞在短时间内进行H+、K+交换,以快速改变细胞水势。而有胞间连丝的细胞,细胞间的水和溶质分子可经胞间连丝相互扩散,不利于二者间建立渗透势梯度。 另外,保卫细胞能感受内、外信号而调节自身体积,从而控制气孔大小,主宰植物体与外界环境间的水分、气体等交换。因此,保卫细胞可说得上是植物体中奇妙的细胞。够降低叶片表面的温度。
⑺ 植物体的水分蒸腾主要是由叶片的什么来完成的
蒸腾作用的过程:土壤中的水分根毛→根内导管→茎内导管→叶内导管→气孔→大气。植物幼小时,暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。成长植物的蒸腾部位主要在叶片。叶片蒸腾有两种方式:一是通过角质层的蒸腾,叫做角质蒸腾;二是通过气孔的蒸腾,叫做气孔蒸腾,气孔蒸腾是植物蒸腾作用的最主要方式。
⑻ 植物的所有器官都能进行蒸腾作用吗
蒸腾作用有多种方式。幼小的植物,暴露在地上部分的全部表面都能蒸腾。植物长大后,茎枝表面形成木栓,未木栓化的部位有皮孔,可以进行皮孔蒸腾(lenticular transpiration)。但皮孔蒸腾的量甚微,仅占全部蒸腾量的0.1%左右,植物的茎、花、果实等部位的蒸腾量也很有限,因此,植物蒸腾作用绝大部分是靠叶片进行的。
叶片的蒸腾作用方式有两种,一是通过角质层的蒸腾,称为角质蒸腾(cuticular transpiration);二是通过气孔的蒸腾,称为气孔蒸腾(stomatal transpiration)。角质层本身不易让水通过,但角质层中间含有吸水能力强的果胶质,同时角质层也有孔隙,可让水分自由通过。角质层蒸腾和气孔蒸腾在叶片蒸腾中所占的比重,与植物的生态条件和叶片年龄有关,实质上也就是和角质层厚薄有关。例如:阴生和湿生植物的角质蒸腾往往超过气孔蒸腾。幼嫩叶子的角质蒸腾可达总蒸腾量的1/3到1/2。一般植物成熟叶片的角质蒸腾,仅占总蒸腾量的3%~5%。因此,气孔蒸腾是中生和旱生植物蒸腾作用的主要方式
⑼ 植物的蒸腾作用有什么意义
第一、蒸腾作用能够降低叶片的温度.太阳光照射到叶片上时,大部分能量转变为热能,如果叶子没有降温的本领,叶温过高,叶片会被灼伤.而在蒸腾过程中,水变为水蒸气时需要吸收热能(1g水变成水蒸气需要能量,在20℃时是2444.9J,30℃时是2430.2J),因此,蒸腾能够降低叶片的温度。
第二、蒸腾作用促进根对水分的吸收。蒸腾作用是植物对水分的吸收和运输的一个主要动力,特别是高大的植物,假如没有蒸腾作用,由蒸腾拉力引起的吸水过程便不能产生,植株较高部分也无法获得水分。植物根部吸收水分、养分 茎部传送水分养分 叶子蒸腾,把水分散发到空气中。蒸腾作用在水从下往上运输过程中起到吸引的作用 有水的运动才有养分的运动 有蒸腾作用才能水运动到更高、更细的植物枝条上。
第三、蒸腾作用促进水和无机盐的运输。由于矿质盐类要溶于水中才能被植物吸收和在体内运转,既然蒸腾作用是对水分吸收和流动的动力,那么,矿物质也随水分的吸收和流动而被吸入和分布到植物体各部分中去.植物对有机物的吸收和有机物在体内转运也是如此.所以,蒸腾作用对这两类物质在植物体内运输都是有帮助的.植物体蒸发蒸腾作用散失的水分,是水分在体内运输的主要动力,由于蒸腾作用散失水分产生的拉力,使水分连同溶于水中的无机盐被送到树冠上,蒸发蒸腾作用产生的拉力,可以把水分由地面送到百米高的树冠上。
⑽ 植物的蒸腾作用是什么
蒸腾作用 是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸汽状态散失到大气中的过程。与物理学的蒸发过程不同,蒸腾作用不仅受外界环境条件的影响,而且还受植物本身的调节和控制,因此它是一种复杂的生理过程。植物幼小时,暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。
成长植物的蒸腾部位主要在叶片。叶片蒸腾有两种方式:一是通过角质层的蒸腾,叫做角质蒸腾;二是通过气孔的蒸腾,叫做气孔蒸腾,气孔蒸腾是植物蒸腾作用的最主要方式。蒸腾作用的生理意义:它是植物吸收和运输水分的主要动力,可加速无机盐向地上部分运输的速率,可降低植物体的温度,使叶子在强光下进行光合作用而不致受害。植物蒸腾丢失的水量是很大的。自养的绿色植物在进行光合作用过程中,必须和周围环境发生气体交换。