对“植物细胞与其周围环境间水分交换关系问题的一个简易处理”一文的商讨

中国科学院北京植物生理研究室、北京大学植物生理学教研组汤佩松先生在“植物细胞与其周围环境间水分交换关系问题的一个简易处理”一文中,引用了一个新的概念和名词:水分交换本领(C),并将它与“吸水压”(S)分开。使得他本人在这方面存在的问题得到圆满解决,也作为     

关于细胞水分关系中,吸水压、渗透压、紧张压及其与细胞髓积间关系的讨论

在教学工作或研究工作中涉及植物细胞的水分关係时,常用下面的简单公式来表示细胞的吸水压: S=P-T. 也就是植物细胞的吸水压(s)是液胞汁液的渗透压(P)与细胞壁所产生的膨压(T)的差数。这个简单的公式在一般常用的植物生理学教科书中都可看到(如 Stiles Thomas,Meyer and Anderson,Curtis and Clark等的教科书中)。在多次课堂讲述或问题讨论到这个关系时,我们总感到这个公式及书上的说明不够明确,不够完     

对植物细胞水势的几点看法

植物细胞的吸水活动,决定于细胞和环境间的水势差。任何含水体系的水势,都受到可改变体系内水分自由能的诸因素的影响。植物细胞是一个多组分的复杂的体系,它的水势受那些因素所决定?国内外的植物生理学教科书,以及在《植物生理学通讯》上所开展的关于水势问题的讨论中,对此理解仍有分歧。最近荣文同志就“有液泡细胞的水势究竟应等于什么?”提出了讨论,这很有必要。其     

内蒙古锡林河流域植物功能群组成及其水分利用效率的变化--依水分生态类群划分

依照植物水分生态类群,将锡林河流域主要植物种划分为6个植物功能群:呈生植物、中旱生植物、旱中生植物、中生植物、湿中生植物和湿生植物.沿土壤水分梯度,我们调查了8个植物群落的功能群组成及其δ13C值.结果表明:1)在水分状况不同的8个群落中,植物功能群的组成有很大差异.在较湿润生境中(沼泽化草甸和盐化草甸),湿中生和湿生植物成为优势种并构成地上生物量的主要部分;在干旱生境中(草甸草原、典型草原和退化草原),旱生和中旱生植物占绝对优势并构成群落生物量的90%以上;2)不同功能群δ13C值表现为:旱生植物(26.38‰)=中旱生植物(26.51‰)＞旱中生植物(-27.02‰)＞中生植物(-27.56‰)=湿中生和湿生植物(-27.80‰),表明随着不同水分生态类群所适应生境从干旱到湿润逐渐转变,植物的水分利用效率显著降低;3)在土壤水分状况不同的生境下,旱生植物始终维持相对较高的δ13C值和水分利用效率;而中旱生植物的δ13C值表现出较大的变化幅度,表明其对土壤水分的改变更敏感;4)旱生植物叶片脯氨酸含量最高;旱中生、中旱生和中生植物次之;湿中生和湿生植物脯氨酸含量最低.不同水分生态类群脯氨酸含量与其δ13C值和地上生物量呈显著正相关关系.     

内蒙古锡林河流域植物功能群组成及其水分利用效率的变化——依水分生态类群划分

依照植物水分生态类群,将锡林河流域主要植物种划分为6个植物功能群:旱生植物、中旱生植物、旱中生植物、中生植物、湿中生植物和湿生植物。沿土壤水分梯度,我们调查了8个植物群落的功能群组成及其d13C值。结果表明:1)在水分状况不同的8个群落中,植物功能群的组成有很大差异。在较湿润生境中(沼泽化草甸和盐化草甸),湿中生和湿生植物成为优势种并构成地上生物量的主要部分;在干旱生境中(草甸草原、典型草原和退化草原),旱生和中旱生植物占绝对优势并构成群落生物量的90%以上;2)不同功能群d13C值表现为:旱生植物(-26.38) = 中旱生植物(-26.51) > 旱中生植物(-27.02) > 中生植物(-27.56) = 湿中生和湿生植物(-27.80),表明随着不同水分生态类群所适应生境从干旱到湿润逐渐转变,植物的水分利用效率显著降低;3)在土壤水分状况不同的生境下,旱生植物始终维持相对较高的d13C值和水分利用效率;而中旱生植物的d13C值表现出较大的变化幅度,表明其对土壤水分的改变更敏感;4)旱生植物叶片脯氨酸含量最高;旱中生、中旱生和中生植物次之;湿中生和湿生植物脯氨酸含量最低。不同水分生态类群脯氨酸含量与其d13C值和地上生物量呈显著正相关关系。     

试论细胞吸水力公式

细胞吸水力公式不论在教学上和实用上都很重要,目前提出来进行公开的讨论是必要的。集思广益,最後定能获得比较理想的结果,这也是在植物生理学领域中展开讨论的一个良好开端。在这里仅就个人不成熟的见解提出来供大家参考。细胞吸水力公式到目前为止总起来不外乎两个公式,S=P-T和φ(S)=P-T-F-P_0。公式S=P-T应用较为广泛,绝大部分教科书上都采用了它。公式φ(S)=P-T-P_0。引用的较少,该公式由Stile(1924)最初提出以後经过汤佩松先生修正重新提出的。这两个公式那一个能比较真确的表示细胞的吸水力呢? 先看公式S=P-T;S代表细胞吸水力,P代表质壁分离时细胞渗透压,T代表膨压。     

滨海盐生植物叶片δ13C与主要养分元素化学计量的关系

高盐环境与土壤贫瘠成为限制滨海湿地植被生长的主要因素,盐分稀释(salt-dilution)与盐分抵御(salt-exclusion)为盐生植物普遍的两种适生策略,这些策略影响植物水分与养分利用效率的权衡过程。以江苏盐城滨海湿地常见稀盐盐生植物、拒盐盐生植物为研究对象,通过探讨滨海湿地不同盐生植物叶片δ~(13)C(水分利用效率的直接反映参数),与主要养分元素(N、P、K)及化学计量特征的关系,以揭示不同盐生植物养分利用策略及养分利用效率与水分利用效率之间的权衡关系。研究结果表明:滨海湿地盐生植物叶片N/P为15.3,较全球陆生植物平均值低,表现出N、P共同限制特征。两种盐生植物叶片δ~(13)C与N、P含量显著正相关,表明盐生植物采取N、P光合相关型策略适应不良环境。拒盐盐生植物叶片δ~(13)C与K~+正相关,采取K~+渗透调节相关型策略,以减小细胞渗透势、增加水分吸收,减轻植物体内盐分毒害。两种不同耐盐型植物δ~(13)C与C/N成反比,表明植物采取扩大水分利用效率以代偿减小的N利用率策略。稀盐盐生植物δ~(13)C与C/P成反比,且叶片P含量较高,表明植物可以提高P利用率以增大低水分利用率环境下的C合成和生物量。研究可为滨海湿地生态系统恢复与重建提供理论依据。     

偏摩尔体积

在讨论植物与水分的关系时,目前普遍认为水势是客观表示细胞水分状况的一个重要量度。它正本清源,恢复了事物的本来性质。它适用范围广泛,能更准确地解释植物水分与土壤水分及大气内水分的能量状况及相互关系。虽然,从能学的范畴来讨论细胞的水分状态,一开始是用水的化学势(μ_w)来标志的。细胞的吸水或失水也是用细胞与环境之间水的化学势差(μ_w-μ_w~0=△μ_w)来讨论的,并且,所用的单位是尔格·摩尔~(-1)。但是,目前通用的水势是指每偏摩尔体积的水的化学势差(φ_w=△μ_w/V_w)。水势与水的化学势的概念是不     

如何瞭解自然選擇和生存鬥爭的關系

关于这个问题,在教学过程中特别是同学们讨论的时候,往往有几种不同的看法。也有几位同志不只一次的问起过这个问题,今願就个人肤浅的看法略作介绍(?)供参考。     

土壤不同含水量对棉株叶片组织吸水压的影响

植物与水分的关系是极为密切的。关于代表植物细胞由外界摄取水分的真正能力的概念,十九世纪初Ursprung和Blum曾加研究。他们证明了植物细胞吸取水分的能力受着两个因素的影响:细胞液的渗透壓是水分进入细胞的原因:细胞壁的紧张度(卽由流体静壓力所引起的壁壓)是水分进入细胞的障碍。以吸水壓表示之,它等于细胞液的渗透壓与壁壓之差。     

为坚持生物科学的米丘林方向而鬥争

中国共产党中国科学院支部,在本年四月间,讨论了该院前遗传选种实验馆馆长乐天宇同志所犯的错误。支部大会认为:这个错误的性质是属于严重的无组织无纪律,严重的脱离群众的学阀作风,以及学术工作上的严重的非马克思主义倾向,为了进一步批判乐天宇同志在生物科学工作上的错误,政务院文化教育委员会计划局科学卫生处会同中国科学院计划局在本年四月至六月间先后召集了三次生物科学工作座谈会。还讨论了目前生物科学的状况及其中若干问题,并对今后工作交换了初步的意见。参加这三次座谈会的有竺可桢(中国科学院),赵沨、孟庆哲、何祚庥(政务院文化教育委员会计划局),耿光波、陈仁(中央农业部),张景钺、刘次元(北京大学),周家炽、姜炳权、朱振声(北京农业大学),陈凤桐、祖德明(华北农业科学研究所),钱崇澍、吴徵镒(中国科学院植物分类研究所),乐天宇、徐纬英、梁正兰、胡含(中国科学院遗传选种实验馆),李健武(清华大学),金成忠(中国科学院植物生理研究室),黄作杰、孙济中(中国科学院达尔文主义研究班),恽子强、丁瓒、汪志华、何成钧、简焯坡(中国科学院编译局及计划局)等人。本文是前两次座谈会的结论,在最后一次座谈会上,上述到会者基本上同意本文中的论点。其中如最后列举的各项工作,还只是初步的意见,有待于更深入的讨论。关于目前生物科学的状况,特别是关于摩尔根主义对旧生物学各方面的影响,需要继续展开系统的批判。本文转载自1952年6月29日人民日报,在文字上曾作了若干修改。     

稳定性碳同位素在植物生理生态研究中的应用

稳定性碳同位素~(13)C/~(12)C比率是研究植物光合作用及有关的物质代谢、水分关系和生态系统中种间关系、进化及对环境的响应等的有效指标。δ~(13)C值与细胞间CO_2浓度及水分利用效率之间有一定的数量关系。光合作用过程中对碳同位素的辨别力主要是不同的CO_2扩散阻抗和羧化反应速率引起的结果。     

对《关于水势问题的几点商榷性看法》一文的商榷

一、关子两个公式的内容和两种术语体系 (1) 矛盾和悬案李建之同志认为“20世纪初叶认识到推动细胞吸水及水分在植物体内的移动不是靠渗透压陡度而是靠能量陡度”。这与后面“1943年提出水分沿自由能陡度移动”相矛盾。提出S=P-T公式的那时期,是否已经认识到它的内容是能量陡度了呢?“这公式反映了在热力学基础上的细胞吸水动态关系”,是     

植物多糖抗肿瘤作用与机理研究——Ⅲ、茯苓多糖(PPS)和刺五加多糖(ASPS)对S180细胞膜脂肪酸组成的影响

我们先前的研究表明,植物多糖抑制体外培养的小鼠肉瘤S180细胞增殖并使细胞膜磷脂含量减少,同时抑制膜磷脂酰肌醇转换。为进一步探讨植物多糖与膜磷脂的关系,本文采用毛细管柱气相色谱法分析了茯苓多糖(PPS)、刺五加多糖(ASPS)与S180细胞一同温育24h后,细胞膜磷脂和中性脂的脂肪酸组成变化,发现中性脂的脂肪酸组成和不饱和性不受影响,磷脂的脂肪酸组成发生明显改变,花生四烯酸(C(20:4))和豆蔻酸(C(14:0))降低(P<0.05或P<0.01),与用作阳性药物对照的氨甲喋呤作用相似。本文对膜磷脂脂肪酸组成变化的意义结合先前的实验结果进行了讨论,认为在PPS、ASPS的抗肿瘤机理中,细胞膜磷脂生化特性的改变是重要环节。     

对高中《生物》水分代谢内容的意见

关于植物水分代谢的论述,经过1981～1985年《植物生理学通讯》对这个问题的连续讨论,大家深化了对新理论——水势概念体系的认识,一致认为新理论较旧理论——压力概念体系科学性强,较准确地反映水分关系的本质,且普遍接受新理论,同时把它运用于教学和生产实践.然而,高中《生物》水分代谢内容,至今仍用过时的压力概念体系进行论述,教材本身就不能反映本学科进展,给师生都带来了本应借鉴的前人已经历过的混乱,     

细胞-水分关系的术语学

在植物-水分关系和土壤-水分关系领域中,意见的交流一向由于缺乏一个为该领域中和生物科学及物理科学的有关领域中全体科学家都能接受的有意义的标准化术语而受到妨碍。描述植物的吸水本领和植物中与土壤中水分的能量状况的许多可用的术语之中,水势似乎最令人满意,因为它跟现代热力学概念相一致。希望通过对水势这个术语的导出及其与相关的当前广泛应用的其他术语之间的关系的解释,能够促进其采用,作为植物-水分关系和土壤-水分关系的标准术语的基础。     

植物叶片水分利用效率研究综述

植物能否适应当地的极限环境条件,最主要的看它们能否很好地协调碳同化和水分耗散之间的关系,即植物水分利用效率(WUE)是其生存的关键因子.就近来研究最多的叶片水平上的WUE,从叶片WUE的定义,方法,进展等方面对其进行总结概括,并就今后植物叶片水分利用效率的研究提出了几点看法:方法上,叶片碳同位素方法是目前植物叶片长期水分利用效率研究的最佳方法,而δ13C的替代指标将继续是方法研究中的一个方向,前景乐观;研究内容上,要加强极端干旱区河岸林木的δ13C和WUE的研究;结合植物生理生态学,生物学和稳定同位素技术,探究植物叶片长期水分利用效率的机理,特别是要加强运用双重同位素模型加深和理解植物叶片长期水分利用效率变化规律和内在机制的研究;要结合多种方法,加强多时空尺度植物叶片WUE及其之间的转换研究.     

植物体表面的通道

植物在生长发育的过程中，要不断与外界进行气体和水分的交换。而植物体各器官表面的气孔是这一交换的主要通道，气孔是如何起调控作用的呢？ 首先，让我们先看一看气孔的结构，气孔的结构因植物种类而异，双子叶植物表皮的气孔是由两个半月形的保卫细胞围合而成，保卫细胞内含有叶绿体，它的细胞壁在靠近气孔器的一面较厚，其它面较薄。而单子叶植物上的气孔的保卫细胞为哑铃形，两端膨大、壁较薄，中部的细胞壁较厚，保卫细胞两边还有一对副卫细胞。不论是哪一类植物上的气孔，当保卫细胞从邻近表皮细胞吸水而膨胀，气孔就张开；而当保卫…     

再回顾——读汤佩松和王竹溪的一篇早期论文

本刊自1981年第3期开始讨论“水势”以来,已经整整四个年头了。当时,我们介绍了六十年代初、中期发表的 Slatyer及 Taylor和 Kramer等的两篇文章。两文在国际上被视为当今普遍采用的水势概念的原始文献。四年来的讨论也基本上是在两文的基础上进行的。在这次讨论中,涉及了本刊五十年代下半期(1956—1958)开展的细胞吸水力问题的讨论。在那次讨论中,汤佩松先生和王竹溪先生曾分别重申了他们在四十年代初用热力学原理分析细胞水分关系所提出的“势能”、“化学势差”观点。但是,这些重要的观点当时未获响应,直到这次讨论中才理所当然地肯定了。水势概念的基本内容是,根据平衡态热力学原理用“势能”——水的化学势——来标志细胞水分的状况、运行方向和限度。水势测定的基本原理是蒸气压平衡法。这两点,早在1941年已由汤佩松、王竹溪的论文提出来了。但这篇论文长期以来未引起国内外学术界的重视。为了发扬我国科学家的首创精神,再认识该论文在国际植物生理学史上的重要地位,也鉴于国内同志或恐多有未见该文者,现在我们发表叶绿同志《再回顾》一文,同时特将汤、王的论文译出重载,供大家研究讨论。最近,美国植物生理学家、水势概念提出者之一——Kramer,P.J.撰文高度评价了汤、王(1941)论文的超时代意义,检讨了国外“长期忽视”该文的原因,承认了汤、王的先驱性贡献和首创地位。现将Kramer文也一并译出,供参考。     

“矿质代谢”教学初探--植物需要的元素和根吸收矿质元素的过程

教学目的了解植物需要的元素及吸收矿质元素的基本过程。重点掌握根吸收矿质元素需进行离子交换以及由于离子在土壤中存在的状态不同,而交换的具体方式有所不同。教具根进行离子交换的三种方式图解及其剪贴图。教学方法讲述法和讲解法教学时数一课时教学过程(一)复习提问植物细胞为什么能从外界吸收水分?(目的是让学生一方面巩固植物对水分吸收原理的知识;另一方面为明确根吸收离子与吸收水分有别打好基础。)