第二章+矿质营养

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1、第二章植物的矿质营养第一节植物必需的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收※第三节植物对矿质元素的吸收※第四节矿物质在植物体内的运输与分配第一节植物必需的矿质营养一、植物体内的化学元素水分植物体105℃有机氧化物干物质燃烧灰分目前已发现70多种灰分元素各种矿质元素的含量因植物种类、器官、部位不同、年龄、不同生境而有很大差异。◇老龄植株和细胞比幼龄的灰分含量高◇干燥、通气、盐分含量高的土壤中生长的植物灰分含量高；◇禾本科植物：Si较多；十字花科：S较多；豆科：Ca和S较多；马铃薯：K多；海藻：I和Br多二、植物必需的矿质元素必需元素（essentiale

2、lement）：维持植物正常生长发育必不可少的元素。1、确定植物必需元素的标准（1）不可缺少性：某种元素缺乏时，植物的生长发育受阻，不能完成生活史；（2）不可替代性：植物缺乏该元素时，表现出特有的缺乏症状，这种缺素病症只能由加入该元素的方法预防或恢复，其功能不能由其他元素所代替。（3）直接功能性：该元素必须是直接参与植物的生理过程，而不是由于改善植物的生活条件（如使其他元素更易吸收、与有毒元素相拮抗等）产生的间接效果。2、确定必需元素的方法土壤栽培法不宜用于研究必需元素－－土壤成分复杂，不易控制。必须在人工可控制成分的条件下研究－－水培法、砂培法水溶液中

3、加入一定配比的盐类构成营养液（溶液培养法）。无土栽培3、植物必需元素的种类现已证实植物的必需元素有19种大量元素（占植物干重的0.1%）10种：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Si，微量元素（占植物干重的0.01%下）9种：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni、Na（二）必需元素的生理作用※总的来讲，有四个方面：1、细胞结构物质的组成成分2、生命活动的调节者，参与酶的活动3、起电化学作用即离子浓度的平衡、稳定胶体及电荷中和等。4、作为细胞信号转导的第二信使。Ca2+◆N吸收的主要形式是NH4+，NO3-等:◇构成蛋白质的主要成分(16-1

4、8%)；◇核酸、辅酶、磷脂、叶绿素、细胞色素、植物激素(CTK)、维生素等的成分。故称为“生命元素”缺N各元素的主要生理功能缺N：矮小、叶小色淡或发红、分枝少、花少、子粒不饱满。◆P：以H2PO4-,HPO42-形式吸收.生理作用（1）细胞质、核的成分；（2）植物代谢中起作用(通过ATP和各种辅酶)（3）促进糖的运输；（4）细胞液中的磷酸盐可构成缓冲体系；缺P：分枝少、矮小、叶色暗绿或紫红◆K以离子状态存在生理作用（1）体内60多种酶的活化剂；（2）促进蛋白质、糖的合成及糖的运输；（3）增加原生质的水合程度，提高细胞的保水能力和抗旱能力；（4）影响着细胞

5、的膨压和溶质势，参与细胞吸水、气孔运动等。缺K：叶缺绿、生长缓慢、易倒伏。缺K◆S：含S氨基酸(Cys,Met)几乎是所的蛋白质的构成成分;Cys-Cys系统能影响细胞中的氧化还原过程；是CoA、硫胺素、生物素的成分，与体内三大类有机物的代谢密切相关。◆Ca:细胞壁胞间层果胶钙的成分；与细胞分裂有关；稳定生物膜的功能；可与有机酸结合为不溶性的钙盐而解除有机酸积累过多时对植物的危害；少数酶的活化剂；作为第二信使，也可与钙调素结合形成复合物，传递信息，在植物生长发育中起作用。◆Mg：叶绿素的成分；光合作用和呼吸作用中一些酶的活化剂；蛋白质合成时氨基酸的活化需

6、要，能使核糖体结合成稳定的结构；DNA和RNA合成酶的活化剂；染色体的组成成分，在细胞分裂中起作用。棉花缺Mg网状脉◆Fe：许多重要酶的辅基,如细胞色素氧化酶、过氧化氢镁和过氧化物酶等；传递电子(如铁氧还蛋白)；叶绿素合成有关的酶需要它激活◆Mn：许多酶的活化剂；直接参与光合作用(叶绿素形成、叶绿体正常结构的维持和水的光解◆B：与植物的生殖有关，利于花粉的形成，促进花粉萌发、花粉管伸长、受精；与糖结合使糖带有极性从而容易通过质膜促进运输；与蛋白质合成、激素反应、根系发育等有关；抑制植物体内咖啡酸、绿原酸的合成。◆Zn：酶的组分或活化剂；参与蛋白质和叶绿素

7、合成；参与IAA的生物合成；◆Cu：一些氧化还原酶的组分；光合电子传递链质体蓝素PC的成分◆Mo:MoO42-是硝酸还原酶、固氮酶的组成成分；是黄嘌吟脱氢酶及脱落酸合成中的某些氧化酶的成分◆Cl：水的光解；叶和根中的细胞分裂需要；调节细胞溶质和维持电荷平衡◆Ni：脲酶、氢酶的金属辅基；激活α-淀粉酶；缺乏时植物体的尿素会积累过多产生毒害而不能完成生活史。第二节植物细胞对物质的吸收一、生物膜在细胞中，膜系统将代谢活动区域化并有效地控制物质交换。1、膜的成分生物膜主要由蛋白质和脂类构成，两者的含量在不同的膜上很不相同。膜中的脂类主要是磷脂，还有一定量的糖脂和

8、硫脂。磷脂2、膜的结构流动镶嵌模型：脂类形成的脂双分子层是膜的基本骨架，膜蛋白附