植物的矿质代谢-精选文档

氮素同化


高等植物将从外界吸收的简单无机养料同化 为复杂的有机养料的过程叫无机养料的同化 矿质养料的同化包括硝酸盐的同化、硫酸盐 的同化、磷酸盐的同化等。其中硝酸盐的同 化与农业生产关系最密切。
氮素同化


N来源：土壤NO3+ 和NH4 酶：硝酸还原酶 ，（叶肉细胞中存在于细胞质基质 ） 亚硝酸还原酶 转氨酶、谷氨酸合成酶、谷氨酰胺合成 酶、天冬酰胺合成酶、谷氨酸脱氢酶

矿质元素
除C、H、O以外，植物
由根系从土壤中吸收的元素 2种类 有14种：大量元素：N,P,S,K,Ca,Mg 微量元素:Fe,Mn,B,Zn,Cu,Mo,Cl ,Ni 3验证
植物必需的矿质元素

Fe,叶绿素的形成，最常见的缺Fe症状是:幼叶失绿,导致生长受阻,严重时植株死亡. Zn,参与植物生长素和蛋白质的合成，缺Zn的典型症状是:叶片明显变小,枝条顶端节间 明显缩短,小叶丛生,出现矮化和小叶病. Mn,与光合作用关系密切,能维持叶绿体结构的稳定性,在光合作用水裂解中也是必要的. 缺Mn,其表现是:在幼叶或老叶上发生缺绿斑点.
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 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 通过韧皮部或木质部向地上部分运输，也可以通过韧 皮部向地下运输 运输途径：根 茎 叶 运输动力：蒸腾作用

实验结论?
二、根对矿质元素的吸收
1、吸收的主要部位 根尖成熟区的表皮细胞 离子(溶于水) 2、吸收的形式 3、吸收的方式 主动运输、被动吸收和胞饮作用
植物对矿质元素的吸收具有选择性
二、根对矿质元素的吸收


交换吸附和主动运输 根的呼吸作用与根吸收矿质元素有着密切的关系 根对矿质元素的吸收,主要是通过离子交换吸附作用,由 土壤颗粒或土壤溶液中的阴阳离子和根细胞表面的H+和 发生交换吸附,根细胞表面吸附的矿质元素离子,通过消 耗新陈代谢的能量和搬运离子的载体进行主动运输,进 入细胞内部.而矿质元素必须溶解在水中以离子状态才 能被吸收. 根对水分的吸收过程,主要是由蒸腾拉力及成熟区细胞 的渗透吸水,它是一个自由扩散的过程,吸收的主要部位 是成熟区， ,故两过程的独立性又是相对的
矿质元素利用
矿质元素的利用
离子状态、 不稳定化合物、 (K+) (N、P、Mg) 稳定化合物 (Ca、Fe、Mn)
能再度利用 老叶表现缺乏症
不能再度利用 新叶表现缺乏症
植物吸收水分和吸收矿质离子的比较：
吸收水分 区 别 方式 动力 渗透作用 蒸腾作用 吸收矿质元素 主动运输 呼吸作用
联 系
1、两者之间吸收的部位相同（根毛区）。 2、矿质元素要溶解在水中，才能被根吸收。 3、矿质元素被根细胞吸收后，又会影响细胞液的浓度， 从而影响根对水分的吸收。 4、矿质元素是随着水分在植物体内运输的。
根细胞膜 根吸收矿质元素离子的过程 上的载体 具有专一 性和饱和 呼吸作用 现象
根细胞 膜表面
Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱP
载体
一个主动运输的过程， (1)动力 呼吸作用 (2) 有选择性，与细胞膜上载体的种类和数量有关。
主动运输 (选择性)
根细胞 内 部
三、植物根系吸收矿质元素的特点


植物对离子的吸收具有选择性 对同一种盐类(化肥)的阳,阴离子吸收的差异(在矿质 营养中,植物对N的需要量很高,阳,阴离子中含N的植 物吸收多,如(NH4)2SO4,植物吸收NH4+多,与根细胞膜表 面的H+发生交换,长期使用使土壤溶液变酸,所以 (NH4)2SO4称为生理酸性盐). 吸收到植物体的矿质元素,可参与各种基本结构和调 节代谢,如N是构成蛋白质的必需元素,P是核酸,ATP的 必需元素,Mg是叶绿素的必需元素,K可充当活化剂,调 节代谢.

B,有利于糖通过细胞膜而促进植物体内糖的运转,还能促进花粉的萌发和花粉管的伸长. 缺B,其症状出现在幼嫩部位,顶端生长或伸长停止,呈莲座状,顶梢枯死,根呈粘滑肿大,根 尖坏死,果实形成受阻.
Cl,是光合作用中水裂解释放氧不可缺少的,还能提高细胞的渗透压和植物组织的水合度. 缺乏症状:叶尖或叶缘灼烧变成青铜色,成熟前黄化及叶片脱落.

Mo,与氮代谢密切相关. 缺乏症状:植物生长受抑,植株矮小,叶片失绿变白最后凋枯.
Cu,是与光合作用有关的质体蓝素的组成成分,与叶啉的合成有关,并对其它色素的稳定 性起重要作用. 缺乏症状:幼苗叶尖变白,整个叶片窄小卷曲,顶端生长不良,节间生长受抑 制,导致植株矮化丛生,果树缺Cu出现"顶死病".
影响矿质元素吸收的因素
(1)遗传因素:
种类的差异性 基因选择 选择性 载体不同 性表达 吸收 数目的饱和性 氧气 ATP 呼吸作用 主动运输 温度 (2)生态 过少: 矿质元素难溶于水不 矿质元素必须溶 水 能吸收 因素 解于水才能吸收 过多: 影响土壤中氧气含量 土壤PH
矿质元素运输



植物的矿质代谢
1.植物必需的矿质元素及其主要生理作用 2.根吸收矿质元素的过程 3.植物根 系吸收矿质元素的特点 4.植物体内无机养料的同化 5.矿质元素在植物体内的运输和利用
植物必需的矿质元素
（一）植物必需元素
大量元素有C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg.微量元 素有:Fe, Mn, B, Zn, Cu, Mo, Cl, Ni (二) 植物必需的矿质元素 1 概念
植物吸收水分和吸收矿质离子的比较：
吸收水分
区 别 原理
吸收矿质元素 主动运输
呼吸作用
渗透作用
蒸腾作用
动力
关 系
相对独立
根外营养



除根系之外，植物地上部分也能吸收矿质元素， 这叫根外营养 主要器官：叶片，又叫叶片营养 优点： 叶片营养具有可以克服某些矿质元素易于被土 壤固定而植物难以利用的弊病； 作物生育后期根系生理活动衰退而吸收矿质元 素功能下降的情况下，可以通过叶片营养补充 营养，用量省、肥效快等优点。 但对角质层厚的叶片效果较差。