导图社区 第三章
第三章植物对矿质元素的吸收单元作业
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植物的矿质营养
植物体内的必需元素
植物材料
水分
干物质
有机物
灰分
灰分:植物体充分燃烧后，有机物中的C,H,O,N,部分S.挥发掉，剩下的不能挥发的灰白色残渣为灰分
灰分元素:构成灰分的元素，包括金属元素及部分P,S等非金属元素。因其直接或间接来自土壤矿质，又称矿质元素
植物必需元素
大量元素:碳，氢，氧，氮，磷，钾，钙，镁，硫
微量元素:铁，锰，铜，锌，钼，硼，镍
判断植物元素的标准
不可缺少性
不可替代性
直接功能性
确定植物必需元素的方法
溶液培养法
砂基培养法
植物体内必需元素的生理功能
作为胞内信号参与细胞信号传导
生命活动的调节者
起电化学作用
细胞结构物质的组成成分
必需元素的缺乏病症
氮元素
生理功能
细胞中许多重要化合物的组成成分
在物质代谢和能量转化中起重要作用
缺氮症状
生长受抑制
老叶黄化失绿
磷元素
促进糖分运输
物质和能量代谢中起重要作用
缺磷症状
叶片暗绿色或紫红色
生长受抑制，植株受抑制，空瘪粒多
钾元素
调节水分代谢
促进糖类的合成与运输
酶的活化剂
缺钾症状
叶缘变黄而枯死，形成杯状弯曲或皱缩
茎杆柔弱，抗性差
硼元素
抑制酚酸的形成，保护生长点
促进糖的运输
参与生殖过程
缺硼症状
花粉发育不良，花而不实
生长点死亡，失去顶端优势
锌元素
参与生长素合成
锌是多种酶的成分和活化剂
缺锌症状
叶片小而脆，且节间缩短丛生
钙元素
细胞壁等的组分
提高植物抗病性
一些水解酶的活化剂
具有信使功能
缺钙症状
幼叶淡绿色，呈钩状
生长点坏死
镁元素
参与光合作用
酶的激活剂或组分
参与核酸和蛋白质代谢
缺镁症状
老叶叶肉变黄而叶脉仍保持绿色
铁元素
合成叶绿素所必需叶，参与叶绿体发育
多种酶的辅基参与电子传递和氧化还原反应
缺铁症状
幼叶叶肉发黄，甚至变为黄白色，叶脉绿色
锰元素
参与光合作用和维持叶绿体结构
缺锰症状
新叶脉间失绿褪色，有褐色或黄色坏死小斑点，叶脉保持绿色
植物体内氮的同化氮的同化
硝酸还原酶存在于细胞质中，供氢体为NADH，来自叶绿体，非绿色组织可以是NADPH
亚硝酸盐还原酶存在于叶绿体或质体中，电子传递链中的铁氧还蛋白是其供氢体
硝酸还原酶和亚硝酸还原酶是诱导酶，受底物和光的诱导
终产物铵根离子进入氨基酸代谢
植物根系对矿质元素的吸收
植物吸收矿质元素的特点
对矿质元素和水分相对吸收
相互关联:以水调肥，肥水互促
相互独立
两者的吸收不成比例
吸收机理不同
对离子的吸收具有选择性
植物对同一种盐的阴阳离子的吸收有选择性
生理酸性盐
阳离子>阴离子
硫酸铵，氯化钾
生理碱性盐
阳离子<阴离子
硝酸钠，硝酸钙
生理中性盐
阳离子≈阴离子
硝酸铵
单盐毒害:植物培养在单一的盐溶液中，呈不正常状态，最后死亡的现象
离子拮抗:在单盐溶液中加入少量其他不同价的盐类可消除单盐毒害，离子间能相互消除毒害的现象叫离子对抗
平衡溶液:多种离子按一定浓度和比例配成混合溶液，对植物的生长发育有良好作用而无任何毒害
根系吸收矿质元素的过程
根系吸收矿质元素的区域
根毛区最快
土壤中矿质元素的存在形式
水溶性状态
吸附状态
难溶性状态
根系对土壤溶液中矿质元素的吸收
离子交换吸附-根系细胞完成跨膜运转-离子经质外体、共质体途径进入导管
影响根系吸收矿质元素的主要因素
温度
土壤通气状况
土壤溶液的浓度
土壤的PH
植物细胞对矿质元素的吸收
植物细胞吸收离子的主要方式
主动吸收
动力
由ATPase建立的质子动力（初级主动转运）
质膜H氢离子-ATPase
存在部位
质膜
作用
降低局部PH
激活蛋白酶和其他水解酶
钙离子-ATPase
液泡膜，内质网膜，叶绿体膜，质膜
维持胞质较低的钙离子浓度
线粒体与类囊体膜氢离子-ATPase
类囊体膜，线粒体内膜
催化ADP➕Pi合成ATP
液泡膜-ATPase
特点
逆电化学势梯度
被动吸收
方式
简单扩散:扩散，离子通道蛋白
离子通道具有选择性
具有门控性
电压门控通道
配体门控通道
机械敏感性门控通道
协助扩散:载体
载体运输的特点
载体蛋白与离子有专一的结合部位
通过构象变化完成离子跨膜运转
其动力学符合米氏方程，类似酶的特性
由载体进行的运转可以是被动的，也可以是主动的
载体的类型
单向转运体
同向共转运体
反向共转运体
特征
不消耗代谢能
电化学势梯度
电化学势梯度与跨膜运转
