第二章矿质营养(谢)

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1、Chapter2PlantMineralNutrition第一节必需的矿质营养第二节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质的利用第五节矿质的运输一、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多种灰分元素第一节植物必需的矿质营养mineralnutrient矿质元素mineralelements=灰分元素ashelement+N哪些是植物必须Essential的矿质元素？如何确定？确定的标准？二、植物必需的矿质元素（一）确定必需元素的标准※1、缺乏，植物不能完成生活史2、缺乏，表现专一的缺乏症deficientsymptoms3、其作用是直接

2、的方法：水培、砂培Sandculture、气培法现已证实植物的必需元素有19种大量元素Macronutrients10种：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S，Si微量元素micronutrient9种：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni、Na小麦缺Cu叶片失水变白柑桔缺Zn小叶症伴脉间失绿CKCK-Zn-Zn大豆亚麻缺锌时，IAA合成受阻，植株矮小。果树“小叶病”由缺锌所致。缺锌玉米易得“花白叶病”，（二）必需元素的生理作用※1、细胞结构的成分2、生命活动的调节，参与酶的活动3、起电化学缺乏的诊断？三、植物缺乏矿质元素的诊断1、化学分析诊断法2、病症诊断3、加入诊断可再利用元

3、素：K、N、P、Mg、Zn。不可再利用元素：Ca、Fe、Mn等。缺N乏时，老（嫩）叶哪个先出现病症？缺N老叶发黄枯死，新叶色淡,生长矮小，根系细长，分枝（蘖）减少。缺NCK萝卜缺N的植株老叶发黄苹果缺Fe，新叶脉间失绿一、生物膜的特性两亲性绝缘性与水分吸收的比较？第二节植物细胞对矿质元素的吸收二、细胞吸收离子的方式和机理※方式（途径）：1.离子通道ionchannel运输转运蛋白2.载体carrier运输3.离子泵ionpump运输机理：主动吸收（ATP）为主离子胞外浓度mol/L胞内浓度mol/L积累率（膜内浓度/膜外）K+0.141601142Na+0.510.61.18NO3-0.1

4、338292SO42-0.611423玉米根对离子的选择性吸收与积累吸收不带电的溶质取决于溶质在膜两侧的浓度梯度，即溶质的化学势，带电的离子？◆电势梯度+化学势梯度=电化学势梯度electricalpotential（一）离子通道运输—被动吸收passiveabsorption离子通道运输高低电化学势梯度细胞外侧细胞内侧离子通道运输离子的模式K+、-、Ca2+、NO3-每秒可运输107-108个离子,比载体运输快1000倍◇离子通道运输特点：1.顺电化学势梯度2.专一性3.高效性（二）离子泵运输—activeabsorptionATP酶催化ATP水解放能，驱动离子的转运。主要有：质子泵和钙

5、、钾泵等1、质子泵protonpump（主要）质膜上，液泡膜上的H+-ATP酶。质子泵作用的机理H+泵将H+泵出细胞外侧细胞内侧阴离子与H+同向运输进入I-I-I-I-I-I-I-H+H+H+H+H+K+K+K+K+K+K+H+H+H+H+H+PADP+PATPI-（三）载体运输—被动吸收或主动吸收载体蛋白有：单向运输载体:双向运输载体：同向反向单向运输载体模型—被动运输低溶质梯度高溶质梯度电化学势梯度A、载体开口于高溶质浓度的一侧，与溶质结合B、载体催化溶质顺电化学势梯度跨膜运输Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+逆电化学势梯度—主动运输（104-105个／s）Na+Cl-、NO3-、

6、蔗糖载体运输特点：主动（主要）或被动；专一性如何证明载体存在？饱和效应saturationeffect离子竞争ioncompetition三种转运蛋白transferprotein的比较？一、吸收部位根系：根毛区叶第三节植物对矿质元素的吸收二、根系吸收矿质元素的特点※1、对矿质和水分吸收的关系上表说明?植物的吸盐量和吸水量之间不存在线性依赖关系。二、根系吸收矿质元素的特点※1、相互联系：离子必须溶于水才能被吸收；离子的吸收又有利于水分的吸收??独立：吸水：被动吸水为主，离子：主动吸收为主。生理酸性盐physiologicalacidsalt：对阳离子的吸收大于阴离子，使土壤溶液pH值降低的

7、盐类。如(NH4)SO4等生理碱性alkaline盐：如NaNO3等生理中性neutral盐：如NH4NO3等。原理？2、离子的选择性吸收3、单盐毒害toxicactionofsinglesalt和离子对抗ionantagonize平衡溶液三、根系吸收矿质元素的过程（一）离子被吸附在根细胞表面交换吸附（二）离子进入根部内部1、共质体symplastapproach2、质外体apoplastapproach3、联合途径co