植物细胞对矿质元素的吸收
植物生理学-03-矿质营养
0
为膜原有电化学势；
j
aj为离子的电化学活度；Zj为离子的代数化合价 F为法拉第常数，96.5J/mol；E为电势
膜内外离子 j 分布产生的电化学势分别表示为：
µ µ0
=
j外
j + RT ln a j外 + Z j ⋅ F ⋅ E外 (2)
µ µ0
=
j内
j + RT ln a j内 + Z j ⋅ F ⋅ E内 (3)
What was wrong with him?
矿质营养学说与农业化学的建立
李比希（J. Liebig）1840年伦敦有机化学年会上发表 了“化学在农业和生理学上的应用”的论文，否定了 腐殖质营养学说，提出了矿质营养学说。
腐殖质(humus)是有了植物后才出现在地球上的而不是 植物出现以前。因此土壤中矿物质是一切绿色植物的 唯一养料，厩肥及其它有机肥料对于植物所起的作用， 并不是由于其中所含的有机质，而是由于这些有机质 在分解时所形成的矿物质。
平衡溶液：将某种植物所必需的矿质元素按照一定浓度和适当比例 配制成的，并对该植物生长发育具有良好作用而无毒害的混合溶液， 称为该种植物的平衡溶液。
二、植物细胞吸收矿质元素的机理
两种吸收机理：主动吸收和被动吸收
离子过膜的驱动力： 1、化学势梯度(浓度差)：由高到低 2、电势梯度：阳离子被负电荷吸引；阴离子被正电荷 吸引。
植物的必需元素（essential element） 大量元素：C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg、 微量元素：Fe、Mn、Cu、Mo、Zn、B、Cl、Ni、Na
必需的矿质元素：N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、Mn、 Cu、Mo、Zn、B、Cl、Ni、Na
第三章矿质营养
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）
02-植物吸收矿质元素机理
（二）杜南平衡
当细胞内某些离子的浓度已经超过外界溶液该离子的浓度时，外界的 离子仍然向细胞移动的现象。
杜南平衡是科学家杜南（F.G.Donnan）提出的一种说明离子积累现象 的特殊平衡。其基本观点是：
3.5 植物吸收矿质元素的机理
植物细胞吸收矿质元素的方式有三种：主动吸收、被动 吸收和胞饮作用。其中以前两种方式较为普遍。
主动吸收：
需要利用代谢提供的能量, 逆电化学势梯度吸收物质的 过 程。故又称代谢性吸收。
被动吸收：
不需要代谢提供能量，顺电化学势梯度吸收物质的过程 。 故又被称为非代谢性吸收。
上述学说是高度假定的，但它概括了研究离子吸收的主要实验事实、 含义和结论：
1.能量驱动的离子吸收是有选择性的； 2.能量可能成ATP形式； 3.离子运输可以逆浓度梯度发生； 4.离子吸收与酶促过程有关；
其实验证据：
遇到的困饱和动力学 2. 离子竞争现象 3. 解偶联剂抑制离子的吸收 4. 人工模拟及现代膜结构理论
活化载体
离子 载体-离子
复合物
P AC
磷酸 激酶
IC CIC P
ATP
ADP
线 粒 体
复合体运转至膜内侧，在磷酸 酯酶作用下释放出的磷酸基， 未活化载体
磷酸
酯酶 Pi
使载体失去对离子的亲和力，
从而将离子释放到膜内。
外
内
膜
扩散方式
A
i
i
i
C
i
能量
B
i
i
能量
D
i
i
矿质营养植物吸收矿质元素的特点
植物生理矿质营养植物吸收矿质元素的特点学习目标Click to add title in hereClick to add title n here掌握植物吸收矿质元素的特点。
理解离子选择性吸收对农业生产的影响及应用。
理解单盐毒害和离子颉颃对农业生产的影响及应用。
Click to add title in here Click to add title n hereClick to add title in here 一、对矿质元素和水分的相对吸收1.相互联系1）矿质元素须溶于水才能被吸收,并随水流进入根部的质外体。
2）矿质元素吸收，降低细胞渗透势，促进植物吸水。
2.相互独立1）水分吸收以被动吸水为主，主要分配方向为蒸腾强度大的叶片等器官。
2）矿质吸收以消耗代谢能的主动吸收为主，主要分配方向为合成代谢旺盛的生长中心。
实验处理水分消耗Ca 2+K +Mg 2+NO 3-PO 43-SO 42-光照1090ml 135271751043187黑暗435ml105351137754115大麦在光照和黑暗条件下蒸腾失水和矿质吸收的关系注：表中各离子下的数据以在溶液中原始浓度的百分比表示。
Click to add title in hereClick to add title n here二、离子选择性吸收1.概念离子选择性吸收，即植物根系吸收离子的数量与溶液中离子的数量不成比例。
2.表现①植物对同一溶液中的不同离子的吸收不同；②植物对同一种盐的正负离子的吸收不同。
3.三类盐类型离子吸收情况离子积累PH 值生理酸性盐阳离子＞阴离子H +变小生理碱性盐阴离子＞阳离子OH -或HCO 3－变大生理中性盐阴离子＝阳离子不积累不变Click to add title in hereClick to add title n here二、离子选择性吸收4.注意及应用①生理酸性盐、生理碱性盐和生理中性盐，是植物根系对离子选择吸收的结果，与相应盐本身的酸碱性是两个概念，不能混为一谈。
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。
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。
植物吸收矿质元素的主要方式
植物吸收矿质元素的主要方式
植物细胞吸收矿质元素的方式有：
1、被动吸收：包括简单扩散、杜南平衡。
不消耗代谢能。
定义：当外界液体浓度大于内在浓度时被动吸收产生，被动吸收是一种无能量运动，可以理解为平衡，自然界一种规律。
被动吸收是通过滤过、渗透、简单扩散和易化扩散（需要载体）等几种形式，将消化了的营养物质吸收进入血液和淋巴系统。
特点：物质由高浓度区向低浓度区扩散（浓度梯度），这是一种单纯的物理扩散作用，这种吸收形式不需要消耗机体能量；一些分子量低的物质，如简单多肽、各种离子、电解质和水等的吸收即为被动吸收。
2、主动吸收：有载体和质子泵参与，需消耗代谢能。
主动吸收（flash）与被动吸收相反，必须通过机体消耗能量，是依靠细胞壁"泵蛋白"来完成的一种逆电化学梯度的物质转运形式；主动运输的例子很多，主要有无机离子、有机离子和一些糖类（乳糖、葡萄糖、麦芽糖或蜜二糖）等。
这种吸收形式是高等动物吸收营养物质的主要方式。
3、胞饮作用：是一种非选择性吸收方式。
胞饮作用是指内吞细胞外液体。
胞饮作用根据其产生的机制不同分为4种：网格蛋白依赖的内吞、陷穴蛋白依赖的内吞、巨胞饮、网格蛋白和陷穴蛋白非依赖的内吞。
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。
植物生理学题库(含答案)第二章-植物的矿质营养
植物生理学题库（含答案）第二章植物的矿质营养一、名词解释：1、矿质营养：亦称无机营养，指植物在生长发育时所需要的各种化学元素。
2、必需元素：指植物正常生长发育所必需的元素，是19种，包括10种大量元素和9种微量元素3、大量元素：亦称常量元素，是植物体需要量最多的一些元素，如碳、氧、氢、氮、磷、钾、硫、钙、镁、硅等。
4、胞饮作用：指物质吸附于质膜上，然后通过膜的内折而将物质转移到细胞内的过程。
5、交换吸附：指根部细胞在吸收离子的过程中，同时进行着离子的吸附与解吸附。
这时，总有一部分离子被其他离子所置换，这种现象就称交换吸附。
6、离子交换：是植物吸收养分的一种方式，主要指根系表面所吸附的离子与土壤中离子进行交换反应而被植物吸收的过程。
7、离子拮抗作用：当在单盐溶液中加入少量其他盐类时，单盐毒害所产生的负面效应就会逐渐消除，这种靠不同离子将单盐毒害消除的现象称离子拮抗作用。
8、被动吸收：亦称非代谢吸收。
是一种不直接消耗能量而使离子进入细胞的过程，离子可以顺着化学势梯度进入细胞。
9、氮素循环：亦称氮素周转。
在自然界中以各种形式存在的氮能够通过化学、生物、物理等过程进行转变，它们相互间即构成了所谓的氮素循环。
10、生物固氮：指微生物自生或与动物、植物共生、通过体内固氮酶的作用，将空气中的氮气转化为含氮化合物的过程。
11、微量元素：是植物体需要量较少的一些元素如铁、锰、铜、锌、硼、钼、镍、氯、钠等，这些元素只占植物体干重的万分之几或百分之几。
12、选择吸收：根系吸收溶液中的溶质要通过载体，而载体对不同的溶质有着不同的反应，从而表现出根系在吸收溶质时的选择性。
这就是所谓的选择性吸收。
13、主动吸收：亦称代谢吸收。
指细胞直接利用能量做功，逆着电化学势梯度吸收离子的过程。
14、诱导酶：指一种植物体内原本没有，但在某些外来物质的诱导下所产生的酶。
15、转运蛋白：指存在于细胞膜系统中具有转运功能的蛋白质，主要包括通道蛋白与载体蛋白两类。
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－、
例析影响植物对矿质元素吸收的因素及用
0 2 4 6 8 10氧分压〔%〕根细胞K +含量mol/L杂繁市保价阳光实验学校例析影响植物对矿质元素吸收的因素及用曾小〔泰第二 343700〕高中生物教材<植物的矿质营养>这一对矿质元素的作用、吸收、运输、利用讲述比拟全面。
但对影响矿质元素吸收的因素的相关内容涉及不多且相关考题又频繁出现。
为了帮助学生全面理解矿质元素的吸收，本文借助于例题和图象着重简要分析并小结影响矿质元素吸收的因素，供同学们参考。
例1 以下图是离体番茄根细胞中K +的含量和氧分压的图解，请据图答复：（1） AB曲线说明_______________，原因是。
此时_______成为根细胞内K +（2） BC曲线说明_______________，原因是_______________。
此时_______成为根细胞内K +含量继续增高的主要限制因素。
（3） 根据上述原理，增进肥效的有效措施是_______________。
（4） 如果横坐标代表PH 变化，纵坐标代表K +的含量，此时的曲线走势变化是_______________。
解析：〔1〕AB 曲线说明：在一的氧分压范围内，番茄根吸收K +与氧分压成正比。
氧分压高，根细胞的呼吸作用增强，供能量多，主动吸收K +增多。
此时氧的供应量成为根细胞内K +含量继续增高的主要限制因素。
〔2〕BC 曲线说明：当氧分压到达一值时，K +的吸收就不随氧分压的增高而增加。
尽管氧分压升高，呼吸作用增强，产生大量的能量，但到一的程度时，根细胞膜上吸收K +的载体到达了饱和，根细胞的主动运输将不再增加。
这时根细胞膜上K +的载体数量的多少成为根细胞内K +含量继续增高的主要限制因素。
〔3〕矿质元素的吸收是通过主动运输进行的，而主动运输需要载体和能量，载体的种类和数量是植物本身固有的，而能量的供应可通过外界的调整予以变化。
如日常生活中，经常给植物中耕松土，目的是增加根部O 2供，呼吸作用，保证主动运输中的能量供。
矿质营养习题及答案
第二章植物的矿质营养一、英译中（Translate）1、mineral element2、pinocytosis3、passive absorption4、essential element5、macroelement6、ash element7、fluid mosaic model8、phospholipid bilayer9、extrinsic protein10、intrinsic protein11、integral protein12、ion channel transport13、membrane potential gradient14、electrochemical potential gradient15、passive transport16、uniport carrier17、symporter18、antiporter19、ion pump20、proton pump transport21、active transport22、calcium pump23、selective absorption24、physiologically acid salt25、physiologically alkaline salt26、physiologically neutral salt27、toxicity of single salt28、ion antagonism29、balanced solution30、exchange adorption31、ectodesma32、induced enzyme33、transamination34、biological nitrogen fixation35、nitrogenase36、transport protein37、nitrate reductase38、critical concentration二、中译英（Translate）1.矿质营养2.胞饮作用3.被动吸收4.必需元素5.大量元素6.灰分元素7.流动镶嵌模型8.磷脂双分子层9.外在蛋白10.内在蛋白11.整合蛋白12.离子通道运输13.膜电位差14.电化学势梯度15、被动运输16、单向运输载体17、同向运输器18、反向运输器19、离子泵20、质子泵运输21、主动运输22、钙泵23、选择吸收24、生理酸性盐25、生理碱性盐26、生理中性盐27、单盐毒害28、离子拮抗作用29、平衡溶液30、交换吸附31、外连丝32、诱导酶33、氨基交换作用34、生物固氮35、固氮酶36、转运蛋白37、硝酸还原酶38、临界浓度四、是非题（True or false）（）1、被种在同一培养液中的不同植物，其灰分中各种元素的含量不一定完全相同。
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。
植物生理学习题集及参考答案1
第一章植物的水分生理5．细胞间水分的流动取决于它的ψπ差。
7．蒸腾拉力引起被动吸水，这种吸水与水势梯度无关。
8．植物根内是因为存在着水势梯度才产生根压。
9．保卫细胞进行光合作用时，渗透势增高，水分进入，气孔张开。
12．保卫细胞的k+含量较高时，对气孔张开有促进作用。
17．植物在白天和晚上都有蒸腾作用。
18．有叶片的植株比无叶片的植株吸水能力要弱。
19．当保卫细胞的可溶性糖、苹果酸、k+和Cl-浓度增高时，保卫细胞水势增高，水分往外排出，气孔关闭。
20．当细胞产生质壁分离时，原生质体和细胞壁之间的空隙充满着水分。
22．高浓度的CO2引起气孔张开；而低浓度的CO2则引起气孔关闭。
25．导管和管胞中水分运输的动力是蒸腾拉力和根压，其中蒸腾拉力占主要地位。
1．对于一个不具液泡的植物细胞，其水势( )A、ψw=ψp+ψπ+ψgB、ψw=ψp+ψgC、ψw=ψp+ψπ4．把一个细胞液浓度低的细胞放入比其浓度高的溶液中，其体积A、变大B、变小C、不变5．在正常情况下，测得洋葱鳞茎表皮细胞的ψw大约为A、0.9MPaB、9MPa C 、90MPa8．影响气孔蒸腾速率的主要因素是A、气孔密度B、气孔周长C、叶片形状18．木质部中水分运输速度比薄壁细胞中水分运输速度( )A、快B、慢C、一样21．下列哪一个是目前作为灌溉的生理指标最受重视( )A、叶片的含水量B、叶片气孔开度C、叶片水势2．植物细胞有3种吸水方式，分别为扩散作用、集流和渗透作用4．水分子内聚力对高大植物中的水分运输具有重要意义。
5．影响蒸腾作用的主要环境因素除了光照强度、温度、水分供应外，还有CO2浓度和湿度。
9．形成大液泡的植物成熟细胞，其吸水主要靠渗透作用。
11．一个典型细胞水势由渗透势、压力势、重力势三部分组成。
12．叶片的蒸腾作用有两种方式，分别是气孔蒸腾、角质蒸腾。
13．双子叶植物叶片的保卫细胞中的微纤丝呈扇形辐射状排列。
单子叶植物叶片保卫细胞中微纤丝呈径向辐射状排列。
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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。
根系吸收矿质元素的部位是根尖的根毛区，因为该区域具有根毛，吸收面积大，更重要的是其内部已分化出输导组织。
根系吸收矿质元素要经过以下几个步骤：（1）把离子吸附在根部细胞表面。阳离子同根部细胞质膜表面的-H+ 交换，阴离子同根部细胞质膜表面的HCO3- 交换。(2)离子进入根细胞内部。吸附在根细胞表面的离子即可被根细胞吸收后通过共质体途径进入木质部,也可以通过质外体途径扩散进入根的内皮层以外的质外体部分。但由于根内皮层上有凯氏带,必须转入共质体才能继续向内运送至木质部;(3)离子进入导管。离子经共质体途径最终进入木质部后,通过主动的或被动的方式由木质薄壁细胞进入导管