植物矿质和氮素营养
第三章 植物的矿质与氮素营养(3,4,5,6)
特别是在作物生长后期根系活力降低、吸肥能力衰退时或在养 分临界期时使用; 或因干旱土壤缺少有效水、土壤施肥难以发挥效益； 或因某些矿质元素如铁在碱性土壤中有效性很低;Mo在酸性土 壤中强烈被固定等情况下,采用根外追肥可以收到明显效果。
常用于叶面喷施的肥料有尿素、磷酸二氢钾及微量元素 注意：根外施肥不能代替根部施肥，只能作根肥的补充。
角质层
细胞壁
质膜
途径：
外连丝
溶液 ↗角质层孔道 ↘ 气孔
外连丝（细胞壁）
叶脉韧皮部← 细胞内部← 表皮细胞的质膜
2.影响因素
营养物质进入叶片的量与叶片的内外因素有关
1)叶结构 嫩叶比老叶的吸收速率和吸收量要大, 对角质层 厚的叶片(如柑橘类)效果较差。
2)温度 温度对营养物质进入叶片有直接影响,在30℃、20℃ 和10℃时,叶片吸收32P的相对速率分别为100、71和53。
金属离子——离子。
（二）矿质元素运输的途径
1 . 根 吸 收 的 矿 质 元 素 的 运 输 途 径
根系吸收的无机离子主要通过木质部向上运输，同时 可从木质部活跃地横向运输到韧皮部。
2.叶片吸收的矿质元素的运输途径
叶片的下行运输是以韧皮部为主。也 可以从韧皮部横向运输到木质部。
二、矿质元素在植物体内的分配与再分配
如P过多时，与Zn形成不溶解的Zn3(PO4)2，而导致缺Zn。
2.离子协同作用 即一种离子的存在能促进植物对另一种离子 的吸收。这种作用经常发生在阴、阳离子间。 P 能促进 N 的吸收，因为蛋白质合成时需要大量 ATP
和核酸。
K能活化许多酶，促进核酸形成和N代谢，所以，也
能促进N的吸收与利用。
植物生理学名词解释和符号
2、植物水分代谢水势：每偏摩尔体积水的化学势差。
符号是ψw 。
渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
蒸腾比率：植物每消耗1kg水时所形成的干物质的质量。
水分临界期：植物对水分不足最敏感、最易受伤害的时期。
（小麦的水分临界期是孕穗期和灌浆始期—乳熟末期）偏摩尔体积：指在恒温恒压，其他组分的浓度不变情况下，混合体系中1mol该物质所占据的有效体积。
Ψw 水势ψp 压力势ψs溶质势ψm 衬质势ψπ渗透势AQP水孔蛋白MPa兆帕3、植物矿质和氮素营养必需元素：指在植物完成生活史中的、起着不可替代的直接生理作用、不可缺少的元素。
（三个标准：元素不可缺少性、不可替代性和直接功能性。
17种必须元素，14种矿质元素，9种大量元素、8种微量元素）单盐毒害：将植物培养在单一盐溶液中（即溶液中只含有一种金属离子）不久植株就会呈现不正常状态，最终死亡，这种现象成为单盐毒害。
离子对抗：在单盐溶液中若加入少量含有其他金属离子的盐类，单盐毒害现象就会减弱或者消除，离子间的这种作用叫做离子对抗。
生理酸性盐：植物根系对盐的阳离子吸收多而快，导致溶液变酸的盐类。
叶片营养：也称根外营养，是指植物地上部分，尤其是叶片对矿质元素的吸收过程。
可再利用元素：某些元素进入植物地上部分以后，仍呈离子状态或形成不稳定的化合物，可不断分解，释放出的离子又转移到其他器官中去，可反复被利用的元素。
（常见可再利用元素N、P、K、Mg；不可再利用元素Ca、Fe、Mn、B、S）缺素症：当植物缺少某些元素时表现出的特殊性病症。
（缺少N、Mg、S、Fe会引起缺绿病）AFS表观自由空间4、植物的呼吸作用能荷：是对细胞中内腺苷酸ATP-ADP-AMP体系中可利用的高能磷酸键的一种度量。
其数值为（A TP+0.5ADP)/(ATP+ADP+AMP)。
呼吸商RQ：在一定时间内植物组织释放二氧化碳的摩尔数与吸收氧气摩尔数之比。
伤呼吸：植物组织因受到伤害而增强的呼吸。
第五章 植物的矿质和植物对氮、磷、硫的同化
2.磷的主要生理作用 2.磷的主要生理作用
根系吸收形式
-；HPO 2H2PO4 4
植物体中磷的分布不均匀 根茎的生长点、果实、种子 细胞质、细胞核 核苷酸 糖类代谢、蛋白质代谢、
脂肪代谢
缺磷，植物的全部代谢活动都 不能正常进行。
蛋白质合成受阻， 蛋白质合成受阻，新的细 缺磷 ① 胞质和细胞核形成少 细胞分裂
（3）酶的活化剂，如ATP酶、磷 ）酶的活化剂， 酶 脂水解酶等。 脂水解酶等。 （4）结合草酸成草酸钙消除过量 ） 草酸的毒害。 草酸的毒害。 （5）作为细胞内的第二信使，传递 ）作为细胞内的第二信使， 信息。 信息。 在体内难移动，不易被再利用。 在体内难移动，不易被再利用。 ＋ 壁形成受阻， 缺Ca2＋时，壁形成受阻，影响细胞 分裂，嫩叶卷曲，根尖，茎尖溃烂、 分裂，嫩叶卷曲，根尖，茎尖溃烂、 坏死。 坏死。
(二)、生理作用 二、
N、P、K、Ca、Fe、Zn、S、 N、P、K、Ca、Fe、Zn、S、Ni
1.氮的主要生理作用 1.氮的主要生理作用
根系吸收形式
NO-3 NH+4 有机态氮
细胞质、细胞核、细胞壁 核酸、磷酯、叶绿素、辅酶、 某些植物激素、维生素、生物 碱等； 生命元素
N过多 过多 叶色深绿，营养体 徒长，抗逆能力差。 叶菜，多施N肥。 N过少 过少 植株小，叶色淡， 籽粒不饱满，产量低。 N移动性大， 移动性大， 移动性大 可重复利用。 可重复利用。
成功 植物营养的根本性质 (无机营养型)
第一节 植物体内的必需元素 第二节 植物对矿质元素的 吸收及运输 第三节 植物对氮、硫、磷的同化 第四节 合理施肥的生理基础 第五节 植物的无土栽培
第一节 植物体内的必需元素 一、植物体内的元素 二、植物必需的矿质元素 和确定方法 三、植物必需元素的主要生理 功能概述 四、植物的有益元素和有害元素 五、植物的缺素诊断
现代植物生理学名词解释
绪论植物生理学：研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的科学。
物质转化：植物对外界物质的同化及利用。
能量转化：植物对光能的吸收，转化，储存，释放和利用的过程。
信息传递：在植物生命活动过程中，在整体水平上，从信息感受部位将信息传递到发生反应部位的过程。
信号转导：在单个细胞水平上信号与受体结合后，通过信号传递，放大与整合，产生生理反应的过程。
形态建成：植物在物质转化和能量转化的基础上发生的植物体大小，形态结构方面的变化，完全依赖于植物体内各种分生组织的活动。
细胞生理原核细胞：无典型细胞核的细胞，核质外面缺少核膜，细胞质中没有复杂的细胞器和内膜系统。
真核细胞：具有明显的细胞核，核质外有核膜包裹，细胞之中有复杂的内膜系统和细胞器。
生物膜：细胞中主要由脂类和蛋白质组成的，具有一定结构和生理功能的膜状组分，即细胞内所有膜的总称，包括质膜，核膜，各种细胞器被膜及其他内膜。
内质网：存在于真核细胞，由封闭的膜系统及其围成的腔形成互相沟通的网状结构。
胞间连丝：穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质体的管状通道。
共质体：胞间连丝把原生质体连成一体。
质外体：细胞壁，质膜与细胞壁间的间隙以及细胞间隙等互相连接成的一个连续的整体。
原生质体：去掉细胞壁的植物细胞，由细胞质，细胞核和液泡组成。
细胞质：由细胞质膜，胞基质及细胞器等组成。
胞基质：在真核细胞中除去可分辨的细胞器以外的胶状物质，细胞浆。
细胞器：细胞质中具有一定形态和特定生理功能的细微结构。
内膜系统：在结构，功能乃至发生上相关的由膜围绕的细胞器或细胞结构。
细胞骨架：真核细胞中的蛋白纤维网架体系，广义的指细胞核/细胞质/细胞膜骨架和细胞壁。
微管：存在于细胞质中的由微管蛋白组装成的长管状细胞器结构。
微丝：真核细胞中由肌动蛋白组成，直径为7nm的骨架纤维，肌动蛋白纤维。
中间纤维：一类由丝状角蛋白亚基组成的中空管状蛋白质丝。
核糖体：由蛋白质和rRNA组成的微小颗粒，蛋白质生物合成的场所。
最新2012植物生理学联赛复习题(五)
第5章植物的矿质与氮素营养12一、填空题31. 参与光合作用水的光解反应的矿质元素是 Ca 、 Mn 和4Cl 。
52. 在植物体内充当氨的解毒形式、运输形式、临时贮藏形式的两种化合物是6天冬酰胺和7谷氨酰胺。
83. 应用膜片-钳位技术现已了解到质膜上存在的离子通道有钾离子通道9和氯离子通道10和钙离子通道等。
114. 作为固氮酶结构组成的两个金属元素为 Mo 和 Fe 。
125. 离子跨膜转移是由膜两侧的化学势梯度和电势梯度13共同决定的。
146. 促进植物授粉、受精作用的矿质元素是 B 。
157. 驱动离子跨膜主动转运的能采形圏是 ATP 和 H+电化学势梯16度。
178. 植物必需元素的㡮定是通过溶液培养法法才得以解决的。
189. 解释离子主动吸收的有关机理假说有载体学说和离子通道奦说 。
19 10. 关于离子主动吸收有载体孈在的证据有 竞争效应 和 饱和效20 应 。
21 11. 华北地区果树的小叶病是因为缺 Zn 元素的缘故。
22 12. 缺氮的生理病症首先出现在 老 叶上。
23 13. 缺钙的生理病症首先出现在 嫩 叶上。
24 14. (NH 4)2SO 4是属于生理 酸 性盐；KNO 3是属于生理 碱 性25 盐；而NH 4NO 3则26 属于生理 中 性盐。
27 15. 多年大量施入NaNO 3会使土壤溶液pH 值 升高 。
28 16. 多年大量施入(NH 4)2SO 4会使土壤溶液pH 值 下降 。
29 17. 根系对离子吸收之所以有选择性，与不同 载体 的数量多少有30 关。
31 18. 将硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程是由 硝酸还原酶 酶催化的，在32 叶肉细胞中该酶位于33 细胞质基质 。
34 19. 将亚硝酸盐还原成氨的过程是由 亚硝酸还原 酶催化的，在35 叶肉细胞中该酶位于36叶绿体内。
3720. 根部吸收的矿质元素主要通过木质部向上运输的。
3821. 一般作物的营养最大效率期是生殖生长时期。
矿质和氮素营养植物生理学学习指导
1 .矿质营养( mineral nutrition ) :是指植物对矿质元素的吸收、运输与同化的过程。
2 .灰分元素( ash elemen t ) :也称矿质元素。
将干燥植物材料燃烧后,剩余一些不能挥发的物质,称为灰分元素。
3 .必需元素( essential element ) :是指在植物完成生活史中,起着不可替代的直接生理作用的不可缺少的元素。
4 .大量元素( major elemen t) :在植物体内含量较多,占植物体干重达0 .1 %以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等九种元素。
5 .微量元素( minor elemen t, microelement ) :植物体内含量甚微,占植物体干重达0 .01 %以下,稍多即会发生毒害的元素。
它包括Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni等八种元素。
6 .有利元素( beneficial element ) :也称有益元素。
指对植物生长表现有益作用,并能部分代替某一必需元素的作用,减缓缺素症的元素,如Na、Si、Se等。
7 .水培法( water cult ure met hod ) :也称溶液培养法、无土栽培法,是在含有植物所需的全部或部分营养元素、并具有适宜pH的溶液中培养植物的方法。
8 .砂培法( sand cult ure method) :也称砂基培养法。
在洗净的石英砂或玻璃球等惰性物质的支持中,加入营养液培养植物的方法。
9 .气栽法( aeroponics) :将植物根系置于营养液雾气中培养植物的方法。
10 .营养膜技术( nut rient film technique) :是一种营养液循环的液体栽培系统。
该系统通过让流动的薄层营养液流经栽培槽中的植物根系来栽培植物。
11 .离子的被动吸收( ion passive absorption ) :是指细胞通过扩散作用或其他物理过程而进行的矿物质吸收,也称非代谢吸收。
植物营养
植物营养学：是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
矿质营养学说：腐殖质是在地球上有了植物以后才出现的，而不是在植物出现以前，因此植物的原始养分只能是矿物质。
养分归还学说：植物以不同的方式从土壤中吸收矿质养分，使土壤养分逐渐减少，连续种植会使土壤贫瘠，为了保持土壤肥力，就必须把植物带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤，否则由于不断地栽培植物，势必会引起土壤养分的损耗，而使土壤变得十分贫瘠，产量很低，甚至寸草不生，如通过施肥使之归还，就能维持土壤养分平衡。
最小养分率：作物产量受土壤中相对含量最少的养分所控制，作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化。
最小养分率指出了作物产量与养分供应上的矛盾，表明施肥应有针对性。
确定必须营养元素的3个标准：1）这种化学元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。
缺少这种元素植物就不能完成其生命周期。
对高等植物来说，即由种子萌发到再结出种子的过程。
2）缺乏这种元素后，植物会表现出特有的症状，而且其他任何一种化学元素均不能代替其作用，只有补充这种元素后症状才能减轻或消失。
3）这种元素必须是直接参与植物的新陈代谢，对植物起直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用。
有益元素：对特定植物的生长发育有益，或为某些种类植物所必须的非必需营养元素。
藜科植物需要钠；豆科植物需要钴；蕨类植物和茶树需要铝；硅藻和水稻需要硅；紫云英需要硒。
16种必需营养元素：碳氢氧氮磷钾（大）钙镁硫（中）铁硼锰铜锌钼氯（微）N植物体内氮素主要存在于蛋白质和叶绿素中。
作物体内氮素的含量与分布明显受施氮水平和施氮时期的影响。
氮的营养功能1）蛋白质的重要组分氮素是一切有机体不可缺少的元素，所以它被称为生命元素。
2）核酸和核蛋白的成分3）叶绿素的组分元素当植物缺氮时，体内叶绿素含量下降，叶片黄化，光合作用强度减弱，光合产物减少，从而使作物产量明显降低。
第三章 植物的矿质与氮素营养复习思考题与答案
第三章植物的矿质与氮素营养复习思考题与答案(一)名词解释矿质营养（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
气栽法（aeroponic）将植物根系臵于营养液气雾中栽培植物的方法。
离子的主动吸收（ionic active absorption）细胞利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收矿质的过程。
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第三章植物的矿质与氮素营养矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化，通称为植物的矿质营养。
灰分元素：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。
灰分元素直接或简接来自土壤矿质，所以称为矿质元素。
必需元素：指在植物生长发育中必不可少的元素，具有不可缺少性，不可替代性和直接功能性。
大量元素：指植物生命活动所必需的、且需要量较多的一些元素。
有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等9种元素。
微量元素：植物生命活动所必须的、而需要量很少的一类元素称为微量元素。
水培法：在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。
砂培法：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。
主动吸收：指细胞利用呼吸释放的能量逆化学梯度吸收矿质元素的过程。
被动吸收：指细胞不需要由代谢直接提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质元素的过程。
扩散作用：指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。
协助扩散：指小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运的过程，通常不需要细胞提供能量。
离子通道：指细胞膜中一类由内在蛋白构成的横跨膜两侧的孔道。
孔的大小及孔内表面电荷等性质决定了通道转运离子的选择性。
膜片钳技术：指使用微电极从一小片细胞膜上获取电子信息，可用来研究细胞器间的离子运输、气孔运动、光受体、激素受体以及信号分子等的作用原初主动转运：质膜H+-ATP酶利用ATP水解产生的能量，把细胞质内的H+向膜外泵出，产生质子驱动力的过程称为原初主动运输。
次级主动转运：指以质子动力作为驱动力的离子或分子的转运。
单盐毒害：指植物培养在某一单盐溶液中不久即呈现不正常状态，最后死亡的现象。
单盐毒害无论是营养元素还是非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。
离子拮抗：指离子间相互消除毒害的现象。
平衡溶液：植物必需的矿质元素按一定浓度与比例配制成使植物生长良好的混合溶液称为平衡溶液。
生理酸性盐：植物根系对其阳离子的吸收多于阴离子而使介质变成酸性的盐类称为生理酸性盐。
生理碱性盐：植物根系对阴离子的吸收多于阳离子而使介质变成碱性的盐类称为生理碱性盐。
诱导酶：指植物体内原来没有、但在特定物质的诱导下才能合成的酶。
硝酸盐还原：指硝酸根离子在硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的相继作用下还原成氨的过程。
生物固氮：指某些微生物通过体内固氮酶的作用，将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
氨的同化：植物从土壤中吸收NH4+或由硝酸盐还原形成NH4+后被同化为氨基酸的过程称为氨的同化。
叶面营养：指把速效性肥料直接喷施在叶面上以供植物吸收的施肥方法。
植物营养最大效率期：指植物在生命周期中，对施肥的增产效果最好的时期。
一般作物的营养最大效率期是生殖生长期。
营养临界期：指植物在生命周期中，对养分缺乏最敏感最易受害的时期。
1NR硝酸还原酶，催化硝酸盐还原为亚硝酸盐的酶。
它是一种可溶性钼黄蛋白。
硝酸还原酶是一种诱导酶。
2NiR亚硝酸还原酶，催化亚硝酸盐还原为氨的酶。
3GS谷氨酰胺合酶，催化L-谷氨酸和氨生成L-谷氨酰胺4GOGAT谷氨酸合成酶，催化L-谷氨酰胺和a-酮戊二酸生成L-谷氨酸5GDH谷氨酸脱氢酶，以NAD或NADP为辅酶，主要催化谷氨酸氧化脱氢，生产a-酮戊二酸6RFS相对自由空间，指植物组织中溶质能自由扩散的空间体积与组织总体积的比例7PAPS 3`-磷酸腺苷-5`-磷酰硫酸，是活化硫酸盐在细胞内累积的形式，作为硫酸转移酶的底物，用于各种硫酸酯的生物合成。
8NFT营养膜技术，是指让流动的薄膜层营养液流经栽培槽中的植物根系来栽培植物的无土栽培技术。
9APS腺苷酸硫酸，是硫酸盐还原的底物。
10PCT膜片钳技术，可以测定离子通道特性。
1植物进行正常的生命活动需要哪些矿质元素？用什么方法、根据什么标准来确定？判断某种元素是否为植物必需元素有3条标准：（1）不可缺少性（2）不可替代性（3）直接功能性：该元素在植物营养生理上表现为直接效应，而不是由于该元素改善了植物的生长的环境条件而产生促进植物生长发育的间接效应2试述氮、磷、钾的生理功能及其缺素病症（1）氮生理功能：氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而这三者又是原生质、细胞核和生物膜等细胞结构物质的重要组成部分；氮是酶、ATP、多种辅酶和辅基（如NAD+、NADP+、FAD等）的成分，它们在物质和能量代谢中起重要作用；氮是某些植物激素、维生素等的成分，它们对生命活动起调节作用；氮是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。
缺素病症：植株矮小；叶片发黄或发红，分枝少，花少，子粒不饱满，产量降低；老叶先表现病症（2）磷生理功能：磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分；磷是许多辅酶（NAD+、NADP+等）的成分，也是ATP和ADP的成分；磷参与糖类、脂肪及蛋白质的代谢。
并能促进糖类的运输；细胞液中的磷酸盐构成缓冲体系，在细胞渗透势的维持中起一定作用。
缺素病症：植株瘦小，分蘖或分枝减少，新叶呈墨绿色，老叶和茎基常变红，开花延迟，产量降低，抗性减弱；老叶先变现病症（3）钾生理功能：作为多种酶的激活剂参与植物体内重要的代谢；促进蛋白质、糖的合成，并能促进糖类运输；可增加原生质体的水合程度，降低其黏性，增强细胞保水力；构成细胞渗透势的重要成分，可参与控制细胞吸水、气孔运动等生理过程；作为植物细胞中最重要的电荷平衡成分，在维持活细胞正常生命活动中所必需的跨膜（质膜、液泡膜、叶绿体膜、线粒体膜等）电位中有不可替代的作用。
缺素病症：植物抗旱、抗寒性降低，植株茎秆柔弱，易倒伏，叶色变黄，叶缘焦枯，生长缓慢；老叶先表现症状。
3下列化合物中含有哪些必需的矿质元素（含氮素）？叶绿素碳酸酐酶细胞色素硝酸还原酶多酚氧化酶ATP 辅酶A 蛋氨酸NAD NADP叶绿素中含N和Mg；碳酸酐酶中含有N和Zn；细胞色素含N和Fe；硝酸还原酶含N和Mo；多酚氧化酶中含N和Cu；ATP中含N和P；辅酶A中含N、P和S；蛋氨酸中含N和S；NAD中含N和P;NADP中含N和P45植物根系吸收矿质有哪些特点？（1）根系对矿质与水分相对吸收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，随水流分布到植株各部分；矿质的吸收，降低根系细胞的渗透势，促进植物的吸水。
相互独立表现在：矿质吸收不与水分吸收成比例；二者的吸收机理不同，水分吸收主要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。
二者的分配方向不同，水分主要分配到叶片用于蒸腾作用，而矿质主要分配到当时的生长中心。
（2）根系对离子吸收具有选择性（3）单盐毒害与离子拮顽（4）存在基因型差异6试述矿质元素是如何从膜外转运到膜内的矿质元素从膜外转运到膜内主要有两种方式：被动吸收和主动吸收（1）被动吸收被动吸收有扩散作用和协助扩散两种方式。
扩散作用指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。
协助扩散是小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学势梯度的跨膜转运。
膜转运蛋白有通道蛋白和载体蛋白两类，它们都是细胞膜中一类内在蛋白。
通道蛋白构成了离子通道。
载体蛋白通过构象变化转运物质。
（2）主动吸收主动吸收需要ATP提供能量，而ATP的能量释放依赖于ATP酶。
ATP酶是质膜上的插入蛋白，它既可以在水解ATP释放能量的同时直接转运离子，也可以水解ATP时释放H+建立∆U H+后启动载体（传递体转运离子。
）通常将质膜ATP酶把细胞质内的H+向膜外泵出的过程称为原初主动转运。
而把以∆U H+为驱动力的离子转运称为次级共转运。
进行次级共转运的传递体有共向运输体、反向运输体和单向运输体等，它们都是具有转运功能的蛋白质。
矿质元素可在∆U H+的驱动下通过传递体以及离子通道从膜外转运到膜内。
7用实验证明植物根系吸收矿质元素存在着主动吸收和被动吸收将植物的根系放入含有矿质元素的溶液中，首先有一个矿质迅速进入根的阶段，称为第一阶段，然后矿质吸收速度变慢且较平稳，称为第二阶段。
在第一阶段，矿质通过扩散作用进入质外体，而在第二阶段矿质又进入原生质和液泡。
如果将植物根系从溶液中取出来转入水中，进入组织的矿质会有很少一部分很快地泄漏出来，这就是原来进入质外体的部分。
如果将植物的根系处于无O2、低温中，或用抑制剂来抑制根系呼吸作用时，会发现：矿质进入质外体与其跨膜进入细胞质和液泡的机制是不同的。
前者是由于扩散作用而进行的吸收，这是不需要代谢来提供能量的顺电化学势梯度的被动吸收矿质的过程；后者是利用呼吸释放的能量逆电化学式梯度主动吸收矿质的过程。
8白天和夜晚硝酸还原速度是否相同？为什么？不相同。
通常白天硝酸还原速度显著快于夜间，这是因为：（1）白天光合作用可直接为硝酸、亚硝酸还原和氨的同化提供还原力NAD(P)H、Fd red和ATP（2）光合作用制造同化物，促进呼吸作用，间接为硝酸盐的还原提供能量，也为氮代谢提供碳骨架。
（3）硝酸还原酶与亚硝酸还原酶是诱导酶，其他活性不但被硝酸诱导，而且促进NO3-对硝酸还原酶及亚硝酸还原酶活性的激活作用。
9试述硝态氮进入植物体被还原，以及合成氨基酸的过程硝酸盐被植物吸收后，可在根或叶中被还原。
在绿叶中硝酸还原在细胞质中进行，细胞质中的硝酸还原酶利用NADH将NO3-还原成NO2-，NO2-被运送到叶绿体，有亚硝酸还原酶利用光反应中生成的还原型Fd将NO2-还原成NH4+。
在根中硝酸还原也在细胞质中进行，但是NADH来自糖酵解，形成的NO2-再前质体中被亚硝酸还原酶还原成NH4+。
氨的同化通过谷氨酸合成酶循环进行的。
此循环中谷氨酰胺合成酶GS和谷氨酸合成酶GOGAT参与催化作用。
当氨被同化形成谷氨酰胺后，通过氨基转移过程合成其他氨基酸。
10植物细胞吸收的SO42-是如何同化为半胱氨酸的？要同化硫酸根离子，首先要活化硫酸根离子。
在ATP硫酸化酶催化下，硫酸根离子与ATP 反应产生腺苷酰硫酸（APS）和焦磷酸（PPi）。
接着APS在APS激酶催化下，与另一个ATP 分子作用，产生3`-磷酸腺苷-5`-磷酰硫酸（PAPS）。
APS和PAPS都是活化硫酸盐，PAPS是活化硫酸盐在细胞内积累的形式，APS是硫酸盐还原的底物，两者都含有活化硫酸根。
APS与还原型的谷胱甘肽（GSH）结合，在APS磺基转移酶催化下，形成S-磺基谷胱甘肽。
S-磺基谷胱甘肽再与GSH结合形成亚硫酸盐。
亚硫酸盐在亚硫酸盐还原酶作用下，以Fd red作为电子供体，还原为硫化物（S2-）。
最后，硫化物与由丝氨酸转变而来的O-乙酰丝氨酸结合，在O-乙酰丝氨酸硫解酶催化下，形成半胱氨酸。
11试述矿质元素在光合作用中的生理作用（1）叶绿体结构的组成成分（2）电子传递体的重要成分（3）磷酸集团在光暗反应中具有突出地位（4）光合作用所必须的辅酶或调节因子121314。