植物细胞水势整理
水势及其影响因素概要
| 项目 | 代表 | 正负值 | 举例 |
|---|---|---|---|
| 水势 Ψ | 水总是从高Ψ → 低Ψ流动 | 可为负 | 水势越低，吸水能力越强 |
| 渗透势 Ψs | 溶质浓度越高，Ψs越负 | ≤0 | 糖多 → Ψs↓（更负） |
| 压力势 Ψp | 水对细胞壁的压力（膨压） | ≥0 | 水多 → Ψp↑（膨胀） |
筛分子不同部位的水势状态详解
源（成熟叶）筛管区
- Ψs：很低；大量糖（蔗糖）主动装载进筛管，溶质浓度高
- Ψp：很高；糖多，水从木质部渗入，筛管膨胀压高
- Ψ：总体偏低但不是最负；是“源头”，水流入位置
- 结果：形成高压区 → 推动糖液向下流动
运输中段筛管
- Ψs：中等偏低；糖仍多但部分在流失
- Ψp：中等；被源端推、被库端吸，压力适中
- Ψ：中等偏低；持续传导状态
- 结果：糖液在筛管中匀速流动
库（根/果实）筛管区
- Ψs：较高；糖不断被，主动卸载，入库组织 → 筛管内糖浓度下降
- Ψp：降低；糖少 → 水势高 → 水流出到木质部或库细胞 → 膨压下降
- Ψ：相对较高；成为低压区（与源端相比）
- 结果：筛管水势升高，水从这里回流到木质部继续被上拉
| 项目 | 源部 | 中段 | 库部 |
|---|---|---|---|
| 渗透势 | Ψs↓↓ | Ψs↓ | Ψs↑ |
| 压力势 | Ψp↑↑ | Ψp中 | Ψp↓ |
| 压力 | 高压区 | 中压区 | 低压区 |
| 糖运输 | 糖装载 | 运输通道 | 糖卸载 |
总结
水流动：木质部 → 源（糖↑Ψs↓Ψp↑） → 库（糖↓Ψs↑Ψp↓） → 水回木质部
在植物源-库运输体系中，木质部整体水势维持偏负状态，作为水分供给通道；韧皮部则因蔗糖的装载与卸载导致渗透势与压力势动态变化，在源区形成高Ψp、库区形成低Ψp，从而建立沿筛管的压力势梯度，驱动韧皮部液流。同时，水分于源区进入筛管，至库区后回流入木质部，系统水势不断调节，以维持水分的连续性与动态稳态。
| 部位 | 组织 | 渗透势 Ψs | 压力势 Ψp | 水势 Ψ | 功能/说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| 源区（成熟叶） | 木质部 | 中等偏高（无糖） | 正值（蒸腾吸水） | 偏负 | 为筛管提供水 |
| 韧皮部 | 低↓↓（蔗糖装载） | 高↑↑（水进入） | 中等偏低 | 糖浓度高→吸水→高压推动运输 | |
| 运输中段 | 木质部 | 相对恒定（少糖） | 中等 | 偏负 | 水持续向上运输 |
| 韧皮部 | 中等偏低 | 中等 | 中等偏低 | 维持液体流动 | |
| 库区（果实/根） | 木质部 | 较低 | 正值偏低 | 更负 | 水从韧皮部回流至木质部 |
| 韧皮部 | 高↑（糖被卸载） | 低↓（水外流） | 偏高 | 糖被动流出，水势上升，推动水回木质部 |
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