2.2 植物对矿质元素的吸收与运转

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矿质营养植物对矿质元素的吸收运转和同化-商丘学院

一、植物体内的元素（灰分分析试验）
1、矿质元素
将植物烘干并充分燃烧后，余下一些不能挥发的物质称为灰分，而以氧化物形式存在于灰分中的元素称为灰分元素或矿质元素。
2、非矿质元素
植物燃烧时以气态形式散失到空气中的元素，如 C、H、
O、N、等。
水分 10% 95%
植物材料
105
C
干物质
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植物生理
三、必需矿质元素的生理作用
有四个方面的生理作用
第一、是细胞结构物质和生物大分子的组成成分如：N、S、P等
第二、是植物生命活动的调节者，参与酶的活动如：K+、Ga2+
第三、起电化学作用如K+、Fe2+等
第四、作为细胞内的信号分子如：Ca2+
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植物生理
（一）大量元素
1、氮 (1)生理作用吸收方式：NH4+或NO3- 、尿素、氨基酸生理作用： ①N是蛋白质、核酸、磷脂、酶的组成成分，它与植物躯体的建成有关。 ②N是叶绿素的成分，因此与光合作用有关，光合作用形成的有机物关系到作物的产量。 ③N是微量生理活性物质维生素、细胞分裂素、生长素、生物碱的组成成分。调节和控制着植物的生命活动。
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植物生理
二、植物必需的矿质元素的确定
植物必需元素的三条标准是: 第一,整个生长周期不可缺少的。第二,除去该元素,表现为专一的病症,这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常; 第三,该元素对植物体内所起的作用是直接的，而不是通过改变土壤理化性质、微生物生长条件等原因所产生的间接作用。
A.水培法:使用不透明的容器(或以锡箔包裹容器),以防止光照及避免藻类的繁殖,并经常通气;

植物细胞对矿质元素的吸收

主动吸收是指细胞利用代谢能量逆着浓度梯度吸收矿质元素的过程。主动吸收需要转运蛋白的参与。转运蛋白有通道蛋白和载体蛋白之分。载体蛋白又分为单向运输载体、同向运输载体和反向运输载离子也可以通过离子泵(质子泵和钙泵)跨膜运输。
胞饮作用是细胞将吸附在质膜上的矿物质通过膜的内折而转移到细胞内的过程。胞饮作用是非选择性吸收，大分子物质甚至病毒通过胞饮作用进入细胞内。胞饮作用在植物细胞中不很普遍。
植物细胞对矿质元素的吸收
植物细胞吸收矿质元素的方式为：主动吸收、被动吸收和胞饮作用。其中主动吸收是植物细胞吸收矿质元素的主要方式。
被动吸收是指细胞不消耗代谢能量，而通过扩散作用或其它物理过程而进行的吸收过程。O2、CO2、NH3 等气体分子可以穿过膜的脂质双分子层，以简单扩散方式进入细胞，扩散动力是膜两侧的这些物质的化学势差。而带电荷的离被动吸收是顺着电化学势梯度进行的，不消耗代谢能量，而通过扩散作用或其它子不能穿过膜的脂质双分子层，其扩散需要转运蛋白质的协助，所以叫协助扩散或易化扩散，扩散动力是这些离子在膜两侧的电化学势差。
(二)根系对矿质元素的吸收
根系对矿质元素的吸收是以细胞吸收为基础的。但根系吸收矿质元素有其自身的特点。首先，根系对盐分和水分相对吸收。由于根系对盐分和水分的吸收机制不同，吸收量不成比例。其次是，根系对矿质元素的吸收有选择性。即对某些离子吸收的多些，而对有些离子吸收少些或根本不吸收。其三是，单盐毒害与离子对抗。一般阳离子的毒害作用明显，阴离子的毒害作用不明显。在单盐溶液中若加入少量含其它价数不同的金属离子的盐类，单盐毒害现象就会减轻或消失。离子间的这种作用叫离子对抗。一般在元素周期表中不同族的金属元素的离子间才会有对抗作用。植物只要处于一定浓度、一定比例的多种盐的混合液中才能正常生长，这种溶液叫平衡溶液。在施肥中应十分注意。

植物对矿质元素的吸收利用

(二)通气状况土壤通气状况直接影响到根系的呼吸作用，通气良好时根系吸收矿质元素速度快。因此,增施有机肥料,改善土壤结构,加强中耕松土等改善土壤通气状况的措施能增强植物根系对矿质元素的吸收。土壤通气除增加氧气外,还有减少CO２的作用。
(三)土壤溶液浓度
当土壤溶液浓度很低时,根系吸收矿质元素的速度,随着浓度的增加而增加,但达到某一浓度时,再增加离子浓度,根系对离子的吸收速度不再增加。这一现象可用离子载体的饱和效应来说明。浓度过高,会引起水分的反渗透,导致“烧苗”。所以，向土壤中施用化肥过度,或叶面喷施化肥及农药的浓度过大,都会引起植物死亡,应当注意避免。
二、植物吸收矿质元素的特点
(一)根系吸收矿质与吸收水分不成比例
大量研究证明,植物吸水和吸收盐分的数量会因植物和环境条件的不同而变化很大。植物对水分和矿质的吸收是既相互关联,又相互独立。前者, 表现为盐分一定要溶于水中,才能被根系吸收,并随水流进入根部的质外体。而矿质的吸收，降低了细胞的渗透势，促进了植物的吸水。后者,表现在两者的吸收比例不同，吸收机理不同:水分吸收主要是以蒸腾作用引起的被动吸水为主,而矿质吸收则是以消耗代谢能的主动吸收为主。另外两者的分配方向不同，水分主要分配到叶片，而矿质主要分配到当时的因素有关。嫩叶比老叶的吸收速率和吸收量要大,这是由于二者的表层结构差异和生理活性不同的缘故。由于叶片只能吸收溶解在溶液中的营养物质, 所以溶液在叶面上保留时间越长,被吸收的营养物质的量就越多。凡能影响液体蒸发的外界环境因素,如光照、风速、气温、大气湿度等都会影响叶片对营养物质的吸收。因此,向叶片喷营养液时应选择在凉爽、无风、大气湿度高的期间(例如阴天、傍晚)进行。
2、主动吸收（active absorption）：又叫主动运输，代谢吸收，指细胞利用呼吸释放的能量做功而逆着浓度差吸收矿物质的过程。 3、胞饮作用（pinocytos ）：物质吸附在质膜上，通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。

第三章矿质营养

◇ 缺镁症状：叶绿素不能合成，叶片失绿，其特点是从下部叶开始，叶肉变黄而叶脉仍保持绿色，这是与缺氮病症的主要区别。有时呈红紫色。若缺镁严重，则形成褐斑坏死。
第三章矿质营养
7. 硅
◇ 吸收形式：单硅酸〔Si （OH）４〕。 ◇ 硅多集中在表皮细胞内，使细胞壁硅质化，增强
了植物对病虫害的抵抗力和抗倒伏的能力。 ◇ Si对生殖器官的形成有促进作用,如对穗数、小穗
◇ 有益元素或有利元素有些元素并非植物必需的，但能促进某
些植物的生长发育，这些元素称为有益元素或有利元素，常见的有钠、硅、钴、硒、钒等，如Si对水稻、Al对茶树等。
●稀土元素指元素周期表中原子序数在57～71的镧系元素及
其化学性质与镧系元素相近的钪和钇。植物体内普遍含有稀土元素，稀土元素对植物的生长发育有良好的作用，如低浓度稀土元素可以促进种子萌发和幼苗生长。
第三章矿质营养
●下图：当细胞外的某一离子浓度比细胞内的该离子浓度
高时，质膜上的离子通道被激活，通道门打开，离子将顺
着跨质膜的电化学势梯度进入细胞内。
离子通道运输离子的模式图
第三章矿质营养
（二）载体运输
载体运输学说认为，质膜上有各种载体蛋白，属于内在蛋白，它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合，形成载体—物质复合物。通过载体蛋白构象的变化，透过质膜，把分子或离子释放到质膜的另一侧。
的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。
即：不可缺少性，不可替代性，直接功能性。
第三章矿质营养
根据上述标准，现已确定植物必需的矿质元素 (包括氮)有14种，它们是：
氮（N）磷（P）钾（K）钙（Ca）镁（Mg）硫（S）铁（Fe）铜（Cu）锌（Zn）锰（Mn）硼（B）钼（Mo）氯（CI）镍（Ni）

植物细胞对矿质元素的吸收

植物细胞对矿质元素的吸收植物的生命活动是以细胞为基础的，因此植物体对矿质元素的吸收也是以细胞的吸收为基础。

细胞与外界环境进行的一切物质交换必需通过各种生物膜，特别是细胞质膜。

一、生物膜的结构与功能植物细胞的原生质被质膜所包围，在细胞内细胞质和液泡间又有液泡膜分隔。

植物细胞内的许多细胞器都有相应的膜包着，有的细胞器本身就是由膜组成。

因此，从某种意义上说植物细胞是由膜系统组成的功能单位。

这些膜将各种细胞器分隔有利于细胞器行使各自的功能，使各种代谢有条不紊地进行。

1．生物膜的化学组成生物膜由蛋白质、脂类、糖、无机离子等组成，其中蛋白质约占 40%～60%，脂类占 30%～40%，糖占 10%～20%。

这些组分，尤其是脂类与蛋白质的比例，因不同细胞、细胞器或膜层而相差很大。

功能复杂的膜，其蛋白质含量可达 80%，而有的只占 20%左右。

构成膜的脂类主要是磷脂，磷脂以双分子层构成生物膜的基本结构，蛋白质分子 “镶嵌”于其中。

生物膜中的蛋白质根据它们与膜脂相互作用的方式及其在膜中的排列部位，可以大体地将膜蛋白分为两类：外在蛋白与内在蛋白（图 22）。

外在蛋白（extrinsic protein）为水溶性球状蛋白质，分布在膜的内外表面。

内在蛋白（intrinsic protein）占膜蛋白总量的 70%～80%，又叫嵌入蛋白，其主要特征是水不溶性，分布在脂质双分子层中，有的横跨全膜也称跨膜蛋白（transmembrane protein），有的全部埋入疏水区。

最近，又在生物中发现一类新的膜蛋白，叫膜脂蛋白，它们的蛋白部分不直接嵌入膜，而依赖所含的脂肪酸插入脂质双分子层中。

　膜蛋白执行着生物膜的主要功能。

不同生物膜所具有的不同生物学功能主要是由于所含膜蛋白的种类和数量的不同。

2．生物膜的结构与功能关于生物膜的结构有许多假说与模型，但目前普遍接受的是流动镶嵌模型。

植物对矿质元素的吸收和运输

➢ 离子的选择性吸收：植物根系吸收离子的数量与溶液中离子的数量不成比例的现象。
➢ 生理酸性盐：根系吸收阳离子多于阴离子，如果供给（NH4）2SO4，大量的SO42-残留于土壤溶液中，导致 pH下降酸性提高，这类盐叫生理酸性盐。
➢ 生理碱性盐：根系吸收阴离子多于阳离子，如果供给 NaNO3，大量的Na+残留于土壤溶液中，导致土壤pH 升高，这类盐叫生理碱性盐。
O、N、P、K、Ca、Mg、S等。 B. 微量元素 ➢ 需要量极微，占植物体干重的0.01%以下。有Fe、
B、Mn、 Zn、Cu、Mo、Cl、Ni等。虽然需要量很少，但缺乏时植物不能正常生长；若稍有过量，反而对植物有害，甚至致其死亡。
重点和难点
重点
植物体内必需的营养元素及各种缺素症；植物合理施肥的生理基础
难点
植物对矿质元素的吸收和运输
收多收少在于肥!
同化
转运
矿质营养
吸收
一、植物从土壤中获得营养
➢ 1699年，英国的伍德沃德用不同的水（雨水、河水、泉水、菜园土浸出液和下水管道水）培养薄荷枝条。
➢ 菜园土浸出液中生长最好。
式运输金属离子（K+、Na+）:以离子形式运输
2. 矿质元素在植物体内的运输途径和速度
A. 根导管
茎导管
随蒸腾流单向运输
叶导管
B. 根导管
茎筛管
可双向运输
叶或根
➢矿质元素在植物体内的运输速度为30 ~ 100 cm/h
3. 矿质元素的利用 A. 可再利用元素：如果进入一个植株器官的矿质元素又
种:C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Cu、 B、Zn、Mn、Mo、Cl、Ni） ➢ 符合植物必需元素的3条标准：缺乏该元素，植物生长发育不正常，不能完成生活史；植物表现专一的病症，而加入该元素后，转向正常；对植物营养的功能是直接的

植物对矿质元素的吸收

开始随浓度的提
25
K 吸收速度（μmol/g.h）
高而迅速增加，
20
然后缓慢增加，
以后稳定在一定
15
的速率。如果继
10
续提高养分浓度
5
，养分吸收的速
率会出现“迅速增加—缓慢增加
0.10
0.20 10
25
50
K 浓度（mmol）L
— 趋于稳定 ” 的大麦在不同浓度的KCl溶液中吸收K+离子的速度
四、植物地上部对矿质元素的吸收
植物地上部分也可以吸收矿质元素，这被称为根外营养。地上部分吸收矿质盐的器官，主要是叶片，所以亦被称为叶片营养（foliar nutrition）思考：
生物分解转化为离子态养分才能被吸收利用。
（三）根系对养分吸收的过程
迁移
吸收
养分：土壤
根表
根内
截获质流扩散
主动被动
1. 土壤养分向根部的迁移
截获（root interception）
根扩直散接从（d所iff接us触ion的) 土壤中获取质养流分而(m不as经s f过low运) 输。截获所得的养分实际是根系所占据土壤容积中的养分
1.土壤养分向根部的迁移
截获（root interception）扩散（diffusion) 质流 (mass flow) 扩散和质流是土壤养分迁移至植物根系表面的两种
主要方式。长距离时，质流是补充养分的主要形式；短距离时，扩散作用更为重要。
2. 离子吸附在根细胞表面
离子吸附在根部细胞表面细胞吸附离子具有交换性质，称为交换吸附。
离物子物体体态内内：。。离离子子态态阳阴阳阴阳阴离离离离离离子子子子子子：：：NNN：：HOHO4343＋－＋－、、HH2KP2KPO＋O＋、42、4－C2、－Ca、2Ha＋2、PH＋O、PM4O2gM－24、＋2g－、2S、＋OF、e4S22O－＋F、、e422－HM＋、、2nB2OH＋M、32－nB2Z、O＋n、2B3＋－4、OZ、n7C22B－＋u、42、O＋。M7C2n－uO、24＋2。－M、nOCl4－2－、

植物细胞吸收矿质元素的三种方式

植物细胞吸收矿质元素的三种方式植物细胞是植物生长发育的基本单位，而植物对于矿质元素的吸收则是植物生长发育的重要保障。

在植物细胞中，矿质元素的吸收方式有三种：根毛吸收、根细胞内润湿膜吸收和细胞内活性转运。

这三种方式各有特点，共同保障了植物对矿质元素的高效吸收和利用。

**一、根毛吸收**根毛是植物根部的重要结构，具有较高的生物活性和吸收能力。

在根毛表面，存在着大量的毛管细胞，这些细胞具有丰富的质膜和质壁，能够主动吸收土壤中的水和溶解其中的矿质元素。

这种根毛吸收方式是植物最主要的矿质元素吸收途径，尤其对于水溶性矿质元素来说具有高效性和选择性。

**二、根细胞内润湿膜吸收**根细胞内润湿膜是指在根毛吸收后，矿质元素在根细胞内形成的润湿膜。

这种润湿膜吸收方式，主要是指矿质元素通过根细胞内的细胞壁和质膜之间的间隙进行吸收。

这种方式能够克服根毛吸收所存在的一些限制，对于一些难以被主动吸收的矿质元素来说，具有较高的吸收效率。

**三、细胞内活性转运**细胞内活性转运是指植物细胞内部，通过膜蛋白通道、载体蛋白等途径，将矿质元素从一个细胞转运到另一个细胞或细胞器内部，以维持细胞内稳态。

这种方式主要发生在植物体内的各个组织器官之间，对于维持植物正常生长和发育所必需的微量元素起到了关键的作用。

总结回顾通过上述对植物细胞吸收矿质元素的三种方式的介绍，我们可以看到，这三种方式各具特点，相互补充，共同保障了植物对矿质元素的高效吸收和利用。

根毛吸收是最主要、最直接的方式，根细胞内润滑膜吸收是对根毛吸收的补充，而细胞内活性转运则是维持细胞内稳态的关键环节。

个人观点和理解对于植物细胞吸收矿质元素的方式，我认为这些方式的共同作用是为了保障植物对于矿质元素的高效吸收和利用。

在现代农业生产中，我们可以通过合理施肥、调节土壤酸碱度等方式，促进植物细胞对矿质元素的吸收，提高作物产量和品质。

深度与广度的探讨通过本文的介绍，你对植物细胞吸收矿质元素的三种方式有了全面的了解。

植物生理学期末复习指导

（3）植物体内水分散失：主要是通过蒸腾作用进行的，蒸腾作用是指植物体内的水分以汽态的方式经植物体表面散失到大气中的过程。植物的蒸腾作用有皮孔蒸腾、角质层蒸腾和气孔蒸腾三种方式，其中以叶片的气孔蒸腾为主。
第二章植物的矿质与氮素营养
一、内容提要
1．植物必需元素及功能：
通过水培和砂培植物，人们了解到植物生长发育需要碳、氢、氧、氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯16种必需元素。其中碳、氢、氧是由CO2和H2O提供，其余13种由土壤提供，除氮外，称为矿质元素，根据植物需要的多寡将其分为大量元素和微量元素。
（1）光：气孔一般是在光下开放，暗中关闭，光对气孔运动的调节作用与光下保卫细胞进行光合作用，降低胞间CO2浓度和产生能量（光合磷酸化）促进保卫细胞吸收离子有关。CAM植物则相反，其气孔是夜晚开放，白天关闭。
（2）温度：气孔只有在一定的温度范围内才开放，且在此温度范围内气孔的开度随温度的升高而增大。温度过高或过低气孔都有关闭。
第三章
1．光合作用的重要意义：
自然界的碳素同化作用有细菌的光合作用、绿色植物的光合作用和细菌的化能合成作用三种类型，其中绿色植物光合作用需要的条件（光、CO2、水等）最为丰富，因此其规模最大，对整个自然界具有重要的意义：
（1）绿色植物的自养性就是依靠光合作用将无机物合成有机物，为地球上所有生物（包括人类）提供了食物。
（2）光合作用在合成有机物的同时，将吸收的太阳能转变为化学能贮存在合成的有机物中，有机物中贮存的化学能不仅是植物自身以及其它所有异养生物生命活动的能源，也我们人生产活动的重要能量来源；
（3）植物的光合作用要吸收CO2放出O2，因此对维持大气中CO2和O2浓度的相对稳定和环境保护起着重要的作用；光合作用也是现代农林业生产的基础，在理论和实践上都具有重大意义。

高二生物植物对矿质元素的吸收和利用

缺乏时损部位: 幼叶不易转移
既然矿质元素是植物生长不可缺少的，那么是否施肥越多作物生长越快呢？
五、合理施肥
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。
课堂小结
一、植物必需的矿质元素 1．大量元素 2．微量元素二、根对矿质元素的吸收
1.吸收的形式 4.吸收的动力
正常生长
非必需矿质元素
必需矿质元素
生长不正常
正常生长
一、植物必需的矿质元素
植物必需的矿质元素有14种：
1．大量元素：N、P、K、S、Ca、Mg 2．微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Ni、Mo、CI、 (谐音） “铁门碰醒铜捏母驴 ”
一、植物必需的矿质元素
氮、磷、钾对植物生长的影响
缺N
棕片色发。黄缺，氮严是重植是株叶矮脉小呈，淡叶
并矮出小现，缺紫叶磷色片时。呈，暗植绿株色特，别
玉米缺磷
端易呈倒缺褐伏钾色，是，叶茎并片杆逐的软渐边弱焦缘，枯和容。尖
再见！
土壤中的矿质元素、组成生物体的化学元素、植物必需的矿质元素的关系：
组成生物体的化学元素
C、 14 H、种质元素
根吸收矿质元素离子的过程
呼吸作用
CO2
+ HCO H 3 根细胞 ATP 载体根细胞土壤溶液中矿质离子交换吸附膜表面主动运输内部
植物吸收水分和吸收矿质元素的比较
比较项目
吸收方式载体能量
以渗透作用为主主动运输不需要
2.吸收的部位 5.吸收的特点
3.吸收的过程

《植物生理学》第二章植物的矿质及氮素营养复习题及答案

《植物生理学》第二章植物的矿质及氮素营养复习题及答案一、名词解释1.矿质营养（mineral nutrition）：植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。

2.灰分元素（ash element）：干物质充分燃烧后，剩余下一些不能挥发的灰白色残渣，称为灰分。

构成灰分的元素称为灰分元素。

灰分元素直接或间接来自土壤矿质，所以又称为矿质元素。

3.大量元素（major element，macroelement）：植物生命活动必需的、且需要量较多的一些元素。

它们约占植物体干重的0.01%～10%，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。

4.微量元素（minor element，microelement，trace element）：植物生命活动必需的、而需要量很少的一类元素。

它们约占植物体干重的10-5%～10-3%，有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl等。

5.必需元素（essential element）：植物生长发育中必不可少的元素。

国际植物营养学会规定的植物必需元素的三条标准是：①由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史；②除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；③该元素在植物营养生理上表现直接的效果，不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。

6.有益元素（beneficial element）：并非植物生命活动必需，但能促进某些植物的生长发育的元素。

如Na、Si、Co、Se、V等。

7.水培法（water culture method）：亦称溶液培养法或无土栽培法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。

8.砂培法（sand culture method）：全称砂基培养法，在洗净的石英砂或玻璃球等基质中，加入营养液培养植物的方法。

9.生理酸性盐（physiologically acid salt）：植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类。

第三节植物对矿质元素的吸收及运输

K+进入植株和在植株内运输的图解描绘K+在木质部内的运输（红箭头）和在韧皮部中的运输（蓝箭头）。

数字代表K+长距离运输途径中重要的运输位点。

5个中的4个数字标示的位置，夸大描绘了K+在细胞水平的运输（1）K+被跨根细胞质膜吸收（纵切观察）。

（2）K+通过跨木质部细胞膜输出。

运输死的厚壁木质部导管（横切面观察）。

—、植物吸收矿质元素的特点(一)根系吸收矿质与吸收水分不成比例矿质元素必须溶解在水中,才能被植物吸收。

过去认为植物吸收矿质是被水分带入植物体的。

按照这种见解,水分和盐分进入植物体的数量,应该是成正比例的。

但后来的大量研究证明,植物吸水和吸收盐分的数量会因植物和环境条件的不同而变化很大。

有人用大麦作试验,通过光照来控制蒸腾,然后测定溶液中矿质元素的变化。

结果发现,光下比暗中的蒸腾失水大2.5倍左右,但矿质吸收并不与水分吸收成比例(表3-6)。

如磷酸根和钾离子在光下比暗中的吸收速度快,而其它无机盐,如Ca、Mg、SO2-4、NO-3等,在光下反而吸收少。

总之,植物对水分和矿质的吸收是既相互关联,又相互独立。

前者,表现为盐分一定要溶于水中,才能被根系吸收,并随水流进入根部的质外体。

而矿质的吸收，降低了细胞的渗透勢，促进了植物的吸水。

后者,表现在两者的吸收比例不同，吸收机理不同:水分吸收主要是以蒸腾作用引起的被动吸水为主,而矿质吸收则是以消耗代谢能的主动吸收为主。

另外两者的分配方向不同，水分主要分配到叶片，而矿质主要分配到当时的生长中心。

(二)根系对离子吸收具有选择性离子的选择吸收(selective absorption)是指植物对同一溶液中不同离子或同一盐的阳离子和阴离子吸收的比例不同的现象。

例如供给NaNO3,植物对其阴离子(NO-3)的吸收大于阳离子(Na+)。

由于植物细胞内总的正负电荷数必须保持平衡,因此就必须有OH-或HCO3-排出细胞。

植物在选择性吸收NO-3时,环境中会积累Na+，同时也积累了OH-或HCO-3，从而使介质pH值升高。

花卉的矿质元素吸收与转运机制

花卉的矿质元素吸收与转运机制花卉是人们生活中常见的植物之一，其美丽的花朵吸引了人们的目光。

然而，要保持花卉的生长健康，矿质元素的吸收与转运机制起着至关重要的作用。

本文将深入探讨花卉的矿质元素吸收与转运机制，并介绍一些促进花卉生长的方法。

一、矿质元素吸收机制花卉通过根系吸收土壤中的矿质元素，满足生长发育的需求。

矿质元素主要分为两大类：宏量元素和微量元素。

宏量元素包括氮、磷、钾、钙、镁和硫等，这些元素在植物生长过程中需要的量较大；微量元素包括铁、锌、铜、锰、硼、镍和钼等，这些元素对植物的生长发育同样至关重要，但需要的量相对较少。

矿质元素的吸收主要依赖于根系吸收器的功能。

植物根系具有丰富的毛细根，这些细胞表面有着许多根发生区，可以吸附土壤颗粒表面的矿质元素。

同时，根系还分泌具有远距作用的根泌物，可以溶解周围土壤中的矿质元素，使其变得更易于被吸收。

通过这些机制，花卉可以高效地吸收所需的矿质元素。

二、矿质元素的转运机制一旦花卉吸收了土壤中的矿质元素，这些元素就需要在植物体内进行转运，以满足各个部位的需要。

矿质元素的转运主要发生在植物的维管束系统中。

维管束是植物体内一种管状结构，包含导管和木质部。

导管主要承担水分和溶质的运输，而木质部则提供了植物的支撑结构。

在维管束中，水分和矿质元素通过细胞间隙或细胞膜的运输方式进行传输。

矿质元素在维管束中的转运主要涉及两个过程：根部吸收和向上导流。

在根部吸收过程中，矿质元素通过发达的根细胞内膜转运蛋白进入维管束，然后被导管系统运送到植物体的上部。

在向上导流过程中，水分的上升引起了扩散压力，从而促使矿质元素向上进行运输。

三、促进花卉生长的方法了解花卉的矿质元素吸收与转运机制对于促进花卉的生长发育具有重要意义。

下面将介绍几种促进花卉生长的方法。

1. 土壤改良：选择合适的土壤，并进行适当的改良。

增加有机质的含量，改善土壤结构，提高土壤保水能力和通气性，有利于花卉根系的生长和矿质元素的吸收。

植物细胞对矿质元素的吸收

载体参与主动吸收可从两方面得到支持： ①饱和效应 ②离子竞争
另外，有人提出变构方式，认为载体是变构酶，横跨膜内外，通过变构作用，把膜外的分子或离子送到细胞中去。ATP是效应物，当效应物与酶结合时，能诱导变构酶的构象变化而与底物结合。变构酶有两种状态，都有两个结合点。图2-6示通过变构酶的变构转换如何把外边的底物运到细胞中去。
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一、生物膜
概念：是构成细胞的所有膜的总称化学组成: 蛋白质、脂类、糖、无机离子等结构：流动镶嵌模型
相关连接
一、生物膜
流动镶嵌模型
相关连接
一、生物膜
磷脂的构造（X是碱基化合物）
相关连接
一、生物膜
膜的相转变
相关连接
一、生物膜
概念化学组成结构：流动镶嵌模型特点：蛋白质分子镶嵌在类脂双分子层上，具有流动性和不对称性的特点。
※物质吸附到质膜上，通过膜的内折转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。 ※是非选择性吸收。
示意图
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二、细胞吸收溶质的方式和机理
相关连接
二、细胞吸收溶质的方式和机理
（一）离子通道运输 (ion channel transport)
相关连接
二、细胞吸收溶质的方式和机理
１、载体学说
要点是： ① 未活化的载体在磷酸激酶作用下被ATP活化； ② 已活化载体在膜外侧通过识别作用与相应离子结合，形成载体-离子复合物； ③ 复合体运转至膜内侧，在磷酸酯酶作用下释放出的磷酸基，使载体失去对离子的亲和力，从而将离子释放到膜内。无亲和力的载体可重新被ATP活化，再次运转相应的离子。
二、细胞吸收溶质的方式和机理
武维华 P73 图4-10 电压门控K+通道运输模型示意图 (Taiz & Zeiger 1998)

植物对矿质元素的吸收和利用

K+
吸收正常
K+
吸收量明显下降
A、B对照说明：吸收K+过程需要消耗呼吸释放的能量 A、C对照说明：吸收K+过程需要载体运输
结论：植物吸收矿质元素是主动运输的过程
那么影响根吸收矿质元素的因素主要有哪些？
下图为离体的番茄根细胞吸收钾离子的速度与资料1：氧分压（可理解为氧浓度）的关系。此实验表明：
根吸收矿质离子过程与氧气浓度有关
小结：影响因素
温度
能量 —呼吸作用
pH O2
（外部因素）
资料2
番茄和水稻对镁、硅元素吸收的差异
结论：根对矿质元素的吸收具有选择性，根吸收矿质离子与根细胞膜上载体种类数量有关小结：影响因素
载体的种类和数量
（内部因素）
影响根吸收矿质离子的主要因素（1）外因：主要是指影响细胞呼吸的生态因素
将等量的NH4+、K+、Ca2+共同置于5000ml水中，再放入新鲜水稻根，几小时后测定混合液中上述四种离子和水的含量变化如下表：项 K+ Ca2+ NH+ Po43水目减 83% 72% 97% 84% 0% 少
（1）上述四种离子减少的原因：根的吸收（2）离子大量减少而水却没有减少的原因：根对水和对矿质元素的吸收是两个相对独立的过程 Ca2+比K+减少量明显大的原因：根对不同矿质元素的吸收量不同，与膜上的载体有关
实验：现有A、B两株相同的植物,首先各自培养液中均不含Ca,保持其他条件完全相同，分别进行以下处理，得到实验结果。培养液中加适量 CaCl2培养一周培养液中加适量 CaCO3培养一周
A
培养液中Ca的量减少很多培养液中Ca的量不变

第7讲植物对矿质元素的吸收和利用

• （二）元素在体内的分布
• 1.参与循环的元素大多分布在生长点和嫩叶等代谢旺盛的部分； • 2.不参与代谢的元素分布在老叶。 • 因而缺素时能参与循环的元素表现在老叶，缺不参与
循环的元素，病症表现在嫩叶。
• 3.可移动元素在体内可重新分布，同时可以被排除体外，参与生态循环。
• 植株被雨淋时洗出的主要物质是钾、氮、糖、有机酸
• 2.间接影响：
• • 土壤溶液反应改变，可以引起溶液中养分的
溶解或沉淀。
一般植物最适生长的pH在6-7之间。
• （五）离子间的相互作用
• 一种离子的存在会影响对另一种离子的吸收。
•
•
竞争结合位点——阻碍；
激活结合位点——促进。
四、叶对矿质元素的吸收
• 根外施肥，主要指叶面施肥。 • 1.要保证吸收，必须保证溶液能很好地被吸附在叶片上。措施：用表面活性剂、喷雾液滴要细 • 2.达到细胞质的途径： • （1）气孔进入
1矿质元素2必需元素的三个条件温故而知新3大量元素和微量元素4老组织先出现症状的缺乏元素5新组织先出现症状的缺乏元素第二节植物对矿质元素的吸收与运输一植物吸收矿质元素的特点与方式吸收部位
温故而知新
1、矿质元素
2、必需元素的三个条件 3、大量元素和微量元素 4、老组织先出现症状的缺乏元素 5、新组织先出现症状的缺乏元素
生直接交换。

三、影响根系吸收矿质元素的条件
根系对矿物质的吸收主要有主动吸收和交换吸附，凡能影响这两个方面任何一方面的条件均可影响。（一）温度
一定范围内根部吸收矿质的速率随土温的升高而加快。
1.温度过低：代谢弱，主动吸收慢；细胞质粘性增大，离子进入困难。 2.温度过高不利吸收：酶钝化，速率下降；细胞透性增加，原生质外流。

2.2 植物对矿质元素的吸收与运转

矿质营养植物对矿质元素的吸收运转和同化-商丘学院

植物细胞对矿质元素的吸收

植物对矿质元素的吸收利用

第三章矿质营养

植物细胞对矿质元素的吸收

植物对矿质元素的吸收和运输

植物对矿质元素的吸收

植物细胞吸收矿质元素的三种方式

植物生理学期末复习指导

高二生物植物对矿质元素的吸收和利用

《植物生理学》第二章植物的矿质及氮素营养复习题及答案

第三节 植物对矿质元素的吸收及运输

花卉的矿质元素吸收与转运机制

植物细胞对矿质元素的吸收

植物对矿质元素的吸收和利用

第7讲 植物对矿质元素的吸收和利用

第三节植物对矿质元素的吸收及运输

第7讲植物对矿质元素的吸收和利用