植物为什么不能利用束缚水（植物为什么不能利用束缚水传播种子）

植物如何保持水分平衡？

植物一方面不断地从环境中吸收水分，满足其正常生命活动的需要；另一方面又不可避免地将体内的大量水分散失到空气中去，这是两个矛盾的过程。

植物只有在保持水分动态平衡的状态下，才能正常生长和发育。 那么植物究竟是如何保持体内水分的呢？

植物组织的水分，按照其存在的状况，分为 自由水 与 束缚水 两种。 植物体内，有一部分水与植物的结构物质结合不牢固，可自由移动，也很容易散失到植物体外，这部分水叫做自由水。另一部分水，牢固地被亲水性物质（如蛋白质）通过水合作用束缚着，不能自由移动，这部分水称为束缚水。这两种状态水的划分是相对的，它们之间并没有明显的界限。

自由水的含量与植物的生理活动强度有关，它制约着植物的光合速率、呼吸速率和生长速率等。 因为这些生理过程涉及许多酶促的生化反应，都要在以水为介质的环境中进行。自由水的数量对这些过程起着重要的作用，自由水占总含水量的百分比越大，则代谢越旺盛。束缚水不参与植物的代谢作用，但与植物对不良环境的抵抗能力有关。当遇到干旱，植物体内含水量减少时，如束缚水含量相对多，植物就有较高的保水力，可以减轻干旱的为害。

由于植物光合作用所需的二氧化碳仅占大气成分的0.03％，因此植物必须与超过3000毫升的空气交换以获得1毫升的二氧化碳，导致植物水分流失增加，并且需要大量的水分。植物生长。例如，一个玉米植物每天需要2公斤水，而一棵树在夏天每天需要5倍水。在这么多的用水量中，只有1％的水被合并到植物中，而植物却蒸发了99％的水。植物可以通过在水分获取（根系吸水）和水分流失（叶蒸腾）之间保持平衡来维持其正常生活。因此，植物在根部的吸水能力和叶片的蒸腾方面具有对环境的适应性。对于陆地植物，水主要来自土壤，并且在重力作用下积聚在土壤孔隙中的水称为土壤的田间持水量，这是土壤蓄水量的上限并提供可用水用于植物。根部吸收土壤孔隙中的水分，根部细度和深度决定植物是否可以利用土壤中的水。在潮湿的土壤上，植物会长出浅根，只有在表层土壤以下几英寸的土壤层中，有些植物的根才没有根毛。在干燥的土壤中，植物具有发达的深根系统，主根可达几米或十多米，侧根延伸范围非常宽，有些植物已形成根毛，以充分增加水分吸收区域，例如沙漠中的骆驼刺（旱生植物）。空中部分只有几厘米，根深为15米，扩展范围为623米。植物蒸腾过程中水分的流失首先是气孔蒸腾过程。生活在不同环境中的植物具有不同的调节气孔打开和关闭的能力。生活在潮湿，光线不足的环境中的植物在稍微失水时会减少气孔的开口，甚至主动关闭气孔以减少水的流失。在非常干燥的环境中，气孔只会缓慢关闭。另外，叶子的外表面覆盖有蜡状的不渗透的表皮，可以减少叶子表面的蒸腾作用。生活在干燥地区的植物应尽量减少叶片面积以减少蒸腾作用。

根据生长环境的湿润状态，陆生植物分为三种：湿润植物，中生植物和旱生植物。各种类型的植物已经形成了自己的适应特征。例如，负湿植物芦荟生长在热带雨林下微妙潮湿的环境中。大气湿度高，植物蒸腾力弱，容易保持水分。因此，它的根系统非常欠发达。湿植物的抗旱性较低，不能忍受长期缺水，但对涝渍的抵抗力非常强。根与茎和叶的通气组织相连，以确保向根供应氧气。属于这一类的植物包括秋海棠，水稻和杜松。

由于环境中水分的减少，中生植物（例如大多数农作物和林木物种）已逐渐形成了一套结构和功能，以维持水的平衡。例如，根系和运输组织比水生植物更发达，从而确保了它能够吸收和供应更多的水；叶片表面有角质层，栅栏组织整齐，防止蒸腾作用的能力高于湿生植物。

旱生植物生长在干燥，炎热的草原和沙漠地区，其抗旱性极强。干旱植物根系对干旱的耐受性极强。根据它们的形态，生理特性和抗旱性，可以将它们分为少浆液植物和多浆液植物。浆液很少的植物水分含量很少，并且在失水量为50％时仍然可以生存（湿植物和中生植物的失水量从1％减少到2％）。这种适应干旱环境的植物的特点是减少了叶面积以减少蒸腾量。一些植物的叶子退化为针状，如石竹或小鳞片（麻黄），带有绿色的茎用于光合作用。叶片结构有各种变化，气孔更凹陷以减少水的蒸腾作用。同时，已经开发出高度发达的根系来吸收地下深层的水。在泥浆少的植物中，由于细胞中存在大量的水胶体物质，细胞内的渗透压较高，可使根系从含水量少的土壤中吸收水分。在具有多种浆液的旱生植物中，根，茎和叶的薄壁组织逐渐成为贮水组织并成为肉质器官。这是由于细胞中存在大量的五碳糖，从而增加了树液的浓度并增强了植物的保水性能。由于水在体内的存储以及栖息地中充足的光照和温度，它可以在极端干旱的沙漠地区长成高大的树木，例如长达15至20米的仙人掌树，并可以存储2吨水。图案被布置并延伸到接近树的高度的距离。此类植物的表面积/体积比的降低可减少蒸腾表面积。它们中的大多数在干旱期间会失去叶子，而绿色的仙人掌茎则可以进行光合作用。关闭白色天气洞以减少蒸腾作用，并在晚上打开气孔，然后二氧化碳进入细胞并被有机酸固定。在白天，CO2分解并成为光合作用的原料。由于其代谢的特殊性，植物生长缓慢且产量低。

活的植物就保持它正常的水分和无机盐之类的肥料供应，原理是细胞内外渗透压相等则水分不流失也不过度摄入。

束缚水含量与抗性大小的关系

个人理解

束缚水在植物体内被细胞的胶体颗粒或渗透物质所吸附、束缚而不能自由移动。束缚水在植物体内不做溶剂作用也不参与代谢反应，因此束缚水含量越高时植物代谢活动越弱，生长缓慢。并且束缚水具有较低的蒸气压，长时间在100°C的烘箱中也不易散失，在高温干旱的条件下起重要作用，束缚水结冰的温度也远低于0℃，对于植物越冬、抵御低温伤害有重要作用，因此，束缚水含量越高，抗逆性较强。

（如有误请纠正）

束缚水为何与植物的抗性有关?

可溶性糖越多植物抗性越强 呈正比关系主要是跟自由水结合水含量有关 结合水含量越高 自由水含量少 糖类的消耗减少 抗性越强

植物组织中自由水和束缚水的区别

自由水可直接参与各种代谢活动，因此，当自由水/束缚水比值高时，细胞原生质呈溶胶状态，植物代谢旺盛，生长较快，但抗逆性弱；反之，当自由水/束缚水的比值低时，细胞原生质成凝胶状态，代谢活性减弱，生长缓慢，抗逆性强。

束缚水是由土壤颗粒表面吸附力所保持的水分，不能自由移动

束缚水含量何以与植物的抗逆性有关

一、目的

植物组织中的水分以两种不同的状态存在；一种是与原生质胶体紧密结合着的束缚水，另一种是不与原生质胶体紧密结合而可以自由移动的自由水。自由水与束缚水含量高低与植物的生长及抗性有着密切的关系。自由水/束缚水比值较高时，植物组织或器官的代谢活动一般比较旺盛，生长也较快；反之则较慢，但抗性常较强。因此，自由水和束缚水的相对含量可以作为植物组织代谢活动及抗逆性强弱的重要生理指标，故在植物生理的研究上常需测定。本实验的目的在于掌握自由水与束缚水含量的测定原理及方法。

二、原理

植物组织在与高浓度的糖液接触时，束缚水因被原生质胶体颗粒吸附而留在组织中；自由水则因未被原生质胶体颗粒吸附而顺着水势梯度外渗到糖液中，使糖液的浓度降低。组织浸泡在糖液中一定时间后，根据糖液浓度降低的情况可算出组织中自由水的含量，而束缚水含量则可通过烘干植物组织计算出总含水量，再减去自由水含量而求得。

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