无机盐―生命之素.doc

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1、无机盐――生命之素　　一、知识体系二、知识解析（一）含量：很少，1%～1.5%（二）存在形式：大多数以离子状态存在于细胞中（动物骨骼和牙齿中的Ca是以化合物的形式存在的，植物体内的Ca和Fe是以稳定化合物的形式存在的），较多的阳离子有：K+、Na+、Ca2+、Mg2+等；较多的阴离子有：Cl-、PO43-、SO42-、HCO3-等。（三）功能：1．有些无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分，如：Mg2＋是叶绿素的成分；P是构成核苷酸、ATP的成分；Fe2＋是血红蛋白的主要成分等。2．许多种无机盐离子对于维持

2、生物体的生命活动有重要作用，如植物缺少某些必需的矿质元素会表现出相应的缺素症状；人和动物缺少某些无机盐也会产生相应的疾病。3．对维持细胞的酸碱平衡非常重要，如正常人血液的pH通常在7.35－7.45之间，变化很小。其平衡的调节与人体血液中含有许多对酸碱起缓冲作用的物质－缓冲物质密不可分。每一对缓冲物质是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。（四）无机盐与代谢1．无机盐与植物代谢（1）植物的矿质营养①矿质元素的定义：除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸

3、收的元素叫做矿质元素。②植物必需的矿质元素：●研究方法――溶液培养法：含义：是指用含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物的方法。步骤（如何证明某种元素是植物必需的矿质元素）：首先用缺素培养液培养植物，植物出现缺素症状（要设计对照实验）；然后向培养液中添加缺少的元素，相关症状消失（自身前后对比）。●种类：大量元素：N、P、K、S、Ca、Mg微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni③矿质元素的吸收：●部位：根，最活跃的部位是成熟区的表皮细胞。●形式：土壤溶液中的矿质元素必需溶解于水中以离子形式被吸收。

4、●方式：土壤溶液中的矿质元素是通过主动运输（需要哪些条件？）的方式透过根尖成熟区表皮细胞的细胞膜进入细胞内部的。●特点：矿质离子的吸收具有选择性，这与根细胞膜上载体的种类和数量有关；成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程（如何理解？）。④运输：矿质元素进入根尖成熟区表皮细胞以后，随着水分最终进入根尖内的导管，并且进一步运输到植物体的各个器官中。因此，矿质离子在植物体内运输的动力是蒸腾作用。⑤利用：植物体内的存在状态举例利用离子状态K再度利用不稳定化合物N、P、Mg稳定化合物Ca、Fe一次利用⑥

5、应用：●合理施肥：依据：不同植物对各种必需的矿质元素需要量不同；同一种植物在不同生长发育时期，对各种必需的矿质元素需要量也不同。含义：就是指根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物体茁壮生长，并且获得少肥高效的结果。●无土栽培：含义、特点、优点⑦影响矿质元素吸收的因素●遗传因素：植物吸收矿质离子的种类和数量，主要取决于植物的遗传性。不同生物DNA不同，控制合成的根细胞膜上运载离子的载体种类和数量不同，因而，根细胞吸收矿质离子的种类和数量不同。根表现出对矿质离子的吸收具有选择性。●温度影响：在一定范围内

6、，根部吸收矿质元素速率随土壤温度的增高而加快。这是由于温度影响了根部的呼吸速率，从而影响主动运输。但温度过高，作物吸收矿质元素的速率下降；因为高温使酶的活性受影响，从而影响呼吸作用所致。温度过低时，吸收减少；因为低温时，代谢弱，主动运输慢。●土壤的通气状态：土壤通气状况能直接影响根吸收矿质元素。如右图所示：AB段表示在一定的范围内，根吸收矿质元素离子的速率随氧分压的升高而加快。原因是在一定范围内，氧气供应越好，呼吸作用越强，根吸收矿质元素就越多。BC段表示当氧分压增大到一定值时，根吸收离子的速率不再随氧分压升

7、高而加快，这是由于根细胞膜上载体的数量限制。●土壤中溶液浓度的影响，如右图所示：曲线AB段表示在一定离子浓度范围内，根吸收离子的速率随离子浓度的增大而加快，两者成正比。原因是当外界溶液浓度较低时，离子载体与离子结合还未达到饱和。曲线BC段表示当离子浓度增大到一定数值时，根的吸收速率不再增加。这是由根细胞膜上载体的数量决定的，当离子载体达到饱和后，继续提高溶液浓度，离子吸收量不会随之增加。曲线CD段表示当离子浓度过高时，将会使根细胞失水，从而影响根细胞正常的代谢活动，使离子吸收速率下降。●pH的影响：一方面p

8、H能影响根细胞中酶的活性，而影响根的呼吸作用，从而对矿质元素的吸收有影响。另一方面，土壤溶液pH的改变，可以引起土壤溶液中养分的溶解或沉淀；影响矿质元素在土壤中的存在状况，从而影响对其吸收。例如在碱性加强时，铁、磷酸根、钙、镁、铜、锌等离子逐渐形成不溶解状态，能被植物吸收的量便减少。⑧N素来源――生物固氮：●含义：固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程。●研究意义：对于解决粮食问题具有十