植物细胞失水和吸水的过程及原理分析

袁欣如

   植物细胞部分的知识是高中生物的重点和难点知识，这部分的知识综合性较强，对学生的分析能力和逻辑思维能力有一定的要求。本文主要分析植物细胞失水和吸水的过程，以及涉及到的相关概念和原理。通过对植物吸水和失水过程及原理的了解和梳理，形成对这部分知识的整体记忆和理解，帮助提升学习效率和学习质量。

   植物细胞吸水的过程可根据不同的部分进行划分，而植物细胞的失水同样是一个较为复杂的过程。只有将整个植物细胞吸水和失水的过程梳理清楚，并将其与原理相结合，才能对植物细胞的知识形成一个系统性的、明确的理解。而植物细胞在这个变化过程中涉及到的原理较多，需要多下工夫，仔细分析，才能更好地理解和运用这部分的知识。

    一、植物细胞概述

   植物细胞主要包括叶绿体、细胞壁、细胞膜、细胞核、液泡、细胞质，以及线粒体。叶绿体主要参与植物的光能的转化，呈椭圆形，当光能充足时，叶绿体一般分布在外层。细胞壁位于植物细胞的最外层，主要维持细胞的正常的形态，与根冠的作用相似，都有一定的保护功能。细胞膜是细胞日常运行的重要保障物质，主要掌控细胞内外物质的浸出，以保证细胞的正常运行，及整个细胞环境的健康。细胞质为植物内部系统的日常运行提供主要场所。液泡主要对植物的颜色产生影响，参与植物的水分吸收和丢失，一般其外部附有液泡膜。线粒体是指真核细胞内的细胞器，主要参与植物的日常呼吸，为植物的呼吸和其他活动提供一定的能量。细胞核一般呈圆形或椭圆形，较为粘稠，正常情况下，每个植物细胞都含有细胞核。同时，细胞核还是遗传信息的主要储存地，由细胞的相关结构起着调节和掌控的作用。

   二、植物细胞失水和吸水的过程

   失水即植物细胞的脱水，实质上是指植物体液的丢失。而吸水则是指植物通过自身细胞构造重新获取水分。当植物细胞内部的浓度低于外部溶液浓度的时候，植物细胞失水；当细胞内部浓度高于外部溶液的浓度时，植物细胞吸水。也就是说，植物所处的环境是影响其失水和吸水的主要因素。如下图所示：

         图1 植物细胞的失水环境         图2 植物细胞的吸水环境

   根据图示可知，植物所处的环境是影响植物状态的主要原因。植物在吸水的过程中，细胞在浓度较高的溶液环境中，通过渗透作用，逐渐表现出质壁分离，以及在此还原的现象。而在失水的过程中，由于植物内部的溶液浓度较高，细胞内部的水分通过渗透作用向外流失，逐渐出现质壁分离的现象，营养由植物流向外部溶液，导致植物脱水。

植物的失水和吸水的过程都比较缓慢，这两个行为的发生都有赖于植物的细胞。也就是说植物细胞是植物最为基础和重要的组成部分，为植物的生长提供了关键的能量和营养。植物的失水和吸水和涉及到了半透膜、细胞壁等知识，需要通过自主学习做进一步的理解和掌握。因此，这类题型一般具有综合性，需要通过不断的练习，加强对这部分知识的记忆和运用。

   三、植物细胞失水与吸水的原理

   一般情况下，植物所需的水分大多来自土壤，通过植物的根毛进行获取，以补充整个植物的水分所需。当其处在水分充足的环境中时，植物细胞吸水，而当其处在缺水的环境中时，植物细胞会失去水分。

   植物对水分和营养的的吸收，主要是通过根毛主动运输实现的。这有赖于植物根毛部分的生长结构。所谓根尖，是指植物根部顶端到根毛的部分，其主要结构包括根冠、分生区、伸长区、以及成熟区。

   其中，根冠位于植物根部的上部，排列较为混乱。通俗地说，类似于一顶保护着植物根部的帽子，有一定的保护效果。

   分生区位于根冠的保护伞下，这部分的细胞大多较小、细胞壁较薄，而细胞核则较大，拥有一定的细胞分裂能力，主要为植物根部分裂足够的新的细胞。

   伸长区位于分生区上面，这一部分已经不再继续分裂，而是迅速生长，是整个根部生长速度较快的部分，也是根部实现水分吸收的主要部位，能够充分吸收环境中的无机盐，以及水分等营养。

   成熟区位于生长区上面，这部分的细胞不再继续生长，而是开始分化。其中的一部分向外突出，便形成了吸收土壤中的水分等营养的重要部分，在成熟区的上部，植物根部的部分细胞发生了分化，形成了运输水分和营养的导管，为植物获取营养提供了重要的帮助。植物根部结构如下图所示：

                         图3 植物根部结构图

   四、结束语

总之，植物细胞的失水和吸水是一个综合性的过程，涉及到了高中生物课程中的许多知识点。要想形成对这部分知识的整体理解和全面掌握，还需要在掌握相关概念和原理的基础上，加强对这类题型的练习，在不断地练习的过程中熟悉这类题型的基本规律，进而充分掌握和运用这部分知识。

（作者单位：长沙市师大附中梅溪湖中学）