中小学的德育原则:植物体内水的运输(生物)

变红
叶脉
木质部
其中的导管负责运输水分

①叶片的颜色变红
②集中在叶片的叶脉（茎）这个部位
③主要集中在茎的木质部位．因为茎的木质中的导管运输水份

1、变红
2、叶脉
3、木质部
因为导管负责运输水分

按照这一学说，植物体内水液上升的力量主要来自水的物理特性。水有很强的表面张力，这是因为水分子能以氢键互相连接之故。这分子之间互相吸引的力量称为内聚力。叶肉细胞间隙中的水不断从气孔蒸发出去，细胞间隙中的水势低于它周围细胞中的水势，使细胞中的水就陆续地扩散到细胞间隙中去，细胞中的水势降低了，于是和它们相邻的细胞的水就扩散到这些细胞中去。正是由于这一水势梯度的存在，水才从根的木质部进入茎的木质部，再上升，经叶脉(叶中的维管组织)、叶肉细胞而入细胞间隙，最后从气孔逸出。这一长途运输的实现必须具备一个重要的前提条件，即从根直到叶肉细胞这一水柱必须是连续的，中间不可断开。如果断开，上段水柱将因蒸腾作用而消失，下段水柱则可能因本身的重量而下降至根。如在茎部切开一裂口，使气泡进入木质部，连续的水柱被隔断了，水上不去，叶子就要萎蔫。水柱何以能够保持不被隔断呢?这是由于水分子具有内聚力之故。蒸腾作用进行时，水分子从叶肉细胞进入细胞间隙，和这个水分子相连接的另外的水分子就被拉了过来，这样就随着蒸腾作用的进行，连续的水分子就不断地上升，从而实现了水从根到叶的运输。

连续的水柱可以比做钓鱼时所用的丝线，虽然很细，却有千钧之力，能把很大的鱼钓上来。根据计算，从根直到叶面的水柱内聚力的强度应能高到1．5GPa。实际的实验值没有这样高，约为30．4MPa或略高。已知，100kPa可使水柱上升10．4m，1MPa应能使水柱上升100m的树顶。但水柱上升时存在着摩擦阻力，消除这一阻力约需1．8MPa。所以，1MPa+1．8MPa＝2．8MPa，这就是使水在100m高的树中上升到顶所需的力量。由此可见，用内聚力学说是可以较好地解释水在植物体内上升的。

此外，中午光照强、蒸腾作用旺盛时，水在茎中上升很快，此时树干和早晨或晚间相比，往往要细一些。这和将一个橡皮管中的水急剧抽出时，橡皮管缩细的情况相似。这也间接表明，木质部中的水是因蒸腾作用而被拉上去的。蒸腾作用的强大力量还可由下述实验说明，在一玻璃管顶端紧扎一能渗水的陶土外套，玻璃管中充水后，置于含汞杯中。如无日光曝晒，空气湿度甚高时，水不能从陶土套上蒸发出去，因而汞也不能升入玻璃管。如有日光曝晒，加上空气干燥、流通，水就将从陶土套上向外蒸发，结果管内水柱上升时，汞也随之进入。如蒸发很快，汞柱可高过76cm。如将陶土套换成带叶的枝条、扎紧，可得同样结果，汞柱甚至可高达100cm。这一实验证明，水分子互相连接的拉力是足以使汞柱上升的。

此外，导管和管胞壁的主要成分是亲水的纤维素，水分子附着于这些亲水管壁上的静电吸引力，即虹吸作用，在水液上升中，也是起作用的。