植物的矿质代谢

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植物生理-矿质元素-陈四妙

重要化合物组成部分，如磷脂；物质代谢和能量转
化中起重要作用，如ADP、ATP等能量物质的成分
萝卜
缺P
缺
磷
缺磷症状：生长受抑，植株瘦小，成熟延迟；叶
片暗绿色或紫红色
酶的活化剂，促进蛋白质的合成，促进糖类的合
水
成与运输，调节水分代谢
稻ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
缺PK
缺钾
缺钾症状：茎杆柔弱，叶色变黄而逐渐坏死，病
症首先出现在下部老叶
课后练习
1）植物缺Mg和缺Fe表现症状有何不同？ 2）为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯则较多的施用钾肥？ 3）请设计一组实验，证明N、P、Ca、Fe、Zn是植物必需的矿质元素
3、改善光照条件，提高光合效率
施肥增产的主要原因是肥料能改善光合性能
4、改革施肥方式，促进作物吸收
肥料施于作物根系附近5～10cm深的土层，深层施肥，挥发少，铵态氮的硝化作用慢，流失少，供肥稳而久。根外施肥是一种经济用肥的方法
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
不同作物、不同品种、不同生育期对肥料要求不同，要针对作物的具体特点，进行合理施肥
二、合理施肥指标
1.形态指标（1）长相
氮肥多，生长快，叶片大，叶色浓，株形松散；氮不足，生长慢，叶短而直，叶色变淡，株形紧凑
（2）叶色
叶色是反映作物体内的营养状况（尤其是氮素水平）和代谢类型（叶色深，氮代谢为主；叶色浅，碳代谢为主）的指标
2.根系对离子吸收具有选择性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
1）生理酸性盐（选择性吸收同一种盐类中的阳离子多于阴离子）、2）生理碱性盐、3）生理中性盐

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。

植物生长与营养物质代谢之间的关系

植物生长与营养物质代谢之间的关系植物的生长需要大量的生理代谢活动支持，其中营养物质代谢是最基本的过程之一，和植物生长密不可分。

营养物质代谢指的是植物对外界营养元素的吸收和利用，包括碳水化合物、蛋白质、脂类、矿物质元素等，而这些物质都是植物生命活动的基础，是维持植物生长所必需的。

碳水化合物代谢是植物生理代谢的重要组成部分。

在植物体内，碳水化合物由光合作用产生，其中碳酸酐化作用是最核心的过程，通过该过程，植物可以将二氧化碳和水合成有机物，包括葡萄糖、果糖等。

这些有机物可以被进一步转化为淀粉、纤维素等。

淀粉是储存有机物的主要形式，可以供植物在夜间或雨季等不利条件下进行维持生命所需的代谢活动。

蛋白质代谢是支持植物生长发育不可或缺的过程。

在植物体内，蛋白质可以通过氨基酸，反式难以吃下的是那么，糖类代谢产生，它们是形成植物组织和器官的重要基础。

植物的生长发育过程也与蛋白质代谢有着密切的关系。

例如在种子萌发过程中，胚根尖和胚轴的细胞分裂活跃，通过蛋白质合成，使得新生细胞得以产生。

在植物早期生长阶段，由于嫩芽生长较快，所以需要提供大量的氨基酸，以供支持细胞以及组织的增长，这是保证营养物质代谢正常完成的必要条件。

另一方面，脂类代谢在植物生长中也有着重要作用。

脂类是植物细胞膜重要组成成分之一，对于植物的生长和发育、适应外界环境等起着重要的作用。

在植物体内，脂类可以由碳水化合物所转化而成，是支撑植物生长发育的主要能源。

不过近年来的一些研究也表明，脂类在植物的调控系统中起着重要作用，对植物体内各种代谢活动有着调控作用。

除此之外，矿物质元素是植物营养物质代谢中另一个不可忽视的部分。

作为植物细胞中的基本元素，矿物质元素的参与正常代谢充满急需，如硝酸盐、钾、磷等，则是植物所需要的营养元素之一。

硝酸盐是植物生长过程中最为重要的氮源之一，除此之外，还可以用作植物体内的光合产物的转运。

钾元素则对维持植物体内的渗透压和离子均衡有着关键作用，同时还能促进植物的质量和产量。

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。

植物新陈代谢一水分代谢和矿质代谢

植物新陈代谢一水分代谢和矿质代谢[知识结构]一、绿色植物的水分代谢1．水分的吸收（1）植物体吸水的结构根器官——→根尖——→根毛区——→表皮细胞（如根毛）（主要器官）（最活跃区域）（吸水功能单位）吸胀吸水：细胞种类：幼嫩的植物细胞（没有形成大液泡之前）原理：靠亲水性物质纤维素、蛋白质、淀粉等吸水。

思考：1、相同重量的大豆、小麦和花生放在水中，在相同时间内，哪种生物的种子增重最多？为什么？（2）细胞渗透吸水原理（3）渗透吸水原理的验证实验——质壁分离和复原的实验①分析细胞质壁分离及复原的原因②分析说明质壁分离实验的意义说明原生质层确实具有选择透性，相当于一层半透性膜。

思考：2、质壁分离及其复原实验有哪些方面的应用？3、在某些溶液中，细胞发生质壁分离后自动复原的原因是什么？4、给农作物施肥后有时会出现烧苗现象的原因是什么？2．水分的运输和利用（1）水分运输（2）水分利用：约占吸水总量的1%—5%，用于各种代谢活动。

3．水分的散失（1）水分散失形式：以气体蒸腾为主、液态的吐水和伤流为辅（2）水分蒸腾量：约占吸水总量的95%—99%左右（3）气孔蒸腾途径（4）蒸腾的意义①降低叶面温度，防止灼伤②蒸腾拉力是水分吸收和运输的主要动力③蒸腾液流促进无机盐的运输补充资料：影响气孔运动的主要因素1、温度：气孔张开度一般随温度的上升而增大，温度为30℃左右时达到最大；低温时气孔不能很好张开；温度过高由于蒸腾作用过强，保卫细胞失水而导致气孔关闭。

2、叶片的含水量：白天若蒸腾作用过于强烈，保卫细胞失水气孔关闭，阴雨天叶子吸水饱和，表皮细胞含水量高，挤压保卫细胞，故白天气孔也关闭。

4．合理灌溉、节约水资源根据植物的需水规律适时、适量灌溉，以便使植物茁壮生长，并且用最少的水获取最大的收益。

二、绿色植物的矿质代谢1．植物生活的必需元素（1）种类（2）作用：植物体的重要结构物质，或者参与调节生命活动实验设计：如何验证某种元素是植物必需的矿质元素溶液培养法，不要用基质2．吸收特性（1）选择性吸收：和膜上离子载体的种类和数量有关（2）代谢性吸收：需要消耗细胞代谢产生的能量（3）与水分吸收的关系：植物细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。

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。

植物的矿质营养和氮素营养

11 锰（Mn）
生理功能：
（1）参与光合作用中水的光解（2）是叶绿体的结构成分（3）是许多酶的活化剂，可提高呼吸速率（4）是硝酸还原酶和脂肪酸合成酶的活化剂
缺乏症：幼叶贫绿，叶脉间失绿
缺乏病症：缺Mn时，叶绿素不能合成，叶脉间
失绿变黄，叶脉仍绿；症状从幼叶开始。
Wanmun品种，叶子的右半部分涂上了1%的硫酸锰溶液，此处的失绿症已消失
植物材料
105℃烘干
水分10－95％
600℃灼烧
干物质 5－90％
有机物（转变为CO2、 H2O、 N2、NH3 、 NO等） 90％
灰分（矿质元素或无机盐）5－10％
矿质元素：直接从土壤矿质吸收的元素，一般指的是灰分中的元素。 N不是矿质元素
植物体内的灰分不是恒定的，而是随植物的种类、器官、年龄和生境条件而有较大的变化。
10 锌（Zn）
❖生理功能： ❖（1）是生长素合成必需的 ❖（2）合成叶绿素可能也需要Zn ❖（3）是碳酸酐酶的成分，与光合、呼吸都
有关
❖（4）是谷氨酸脱氢酶和羧肽酶的活化剂，
在氮代谢中有作用。一定作用。
缺乏病症：缺乏Zn时，生长素不能合成，植物生长受抑，出现“小叶病”
四个红薯品种的缺锌植株上的幼嫩叶（上）与同龄植株健康幼嫩叶（下）的比较。这四个品种从左到右为Lole，Hawaii，Markham，Wanmum
依据必需元素的三条标准，借助溶液培养或砂基培养法，现已确定植物的必需矿质元素（含N）有14种，加上C、H、O，植物的必需元素共有17种，根据植物的需要量分为两类：
大量元素（0.01%以上）：9种
C、H、O、N、P、K、 Ca 、Mg、S
微量元素（10-5~10-3%）：8种

植物矿质营养

土壤中离子的吸附和交换
土壤中胶体粘粒和腐殖物质的表面具有电荷,可以吸引离子和偶极分子,这种结合是可逆的. 粘粒矿物和腐殖质胶体二者都带有净负电荷,因而它们主要吸引,吸附阳离子.这二者也有一些正电荷的部位,在该处能累积阴离子.阳离子被保持的牢固程度取决于它的电荷和水合程度.
土壤中离子的吸附和交换
缺钙症状
钙在植物体内的移动性很小,缺钙时茎和根的生长点以及幼叶先呈现病症,使其凋萎甚至生长点死亡.由于生长点死亡,植株呈簇生状. 缺钙植株叶尖或叶缘变黄,枯焦坏死.植株早衰,不结实或少结实.
黄瓜缺钙
镁元素的生理功能元素的生理功能
1. 镁是叶绿素的组成成分,故为叶绿素形成及光合作用所必需. 2. Mg 2+是许多酶的活化剂,包括许多转移磷酸基的酶;镁能与ATP形成 MgATP 2+复合物,然后此复合物结合到酶蛋白上,镁作为酶蛋白与 ATP相结合的桥梁促进磷酸基的转移. Mg 2+是己糖激酶,磷酸己糖激酶,丙酮酸激酶的活化剂;Mg 2+也是许多合成酶如乙酰辅酶A合成酶,谷氨酰半胱氨酸合成酶,谷氨酰合成酶和琥珀酰辅酶A合成酶的活化剂,Mg 2+还是核糖核酸聚合酶的活化剂;聚核糖体的合成也必需Mg 2+ .故Mg 2+促进呼吸作用,氮代谢与蛋白质的合成过程. 3. Mg 2+在光合作用中有特别重要的功能,在光合电子传递过程中,Mg 2+和K+ 作为H+ 的对应离子,在H+ 从叶绿体间质传递到类囊体空间的同时,Mg 2+ 和K+ 即从类囊体空间转移到叶绿体间质,一方面使H+ 能继续转移,维持跨类囊体膜的H+ 梯度,促进光合磷酸化;另一方面,Mg 2+转移到叶绿体间质,使RuBP羧化酶和5-磷酸核酮糖激酶等活化,促进光合碳循环的运转,促进光合作用.

植物吸收矿质元素的特点

（3）根系吸收单盐会受毒害
任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象称为单盐毒害。单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。若在单盐溶液中加入少量其它盐类，这种毒害现象就会清除，这被称为离子间的颉颃作用。
②二者的吸收机理不同，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；
③二者的分配方向不同，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）根对离子吸收具有选择性
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，从而引起外界溶液pH发生变化。
植物对矿质元素的吸收特点是怎样的
（1）根系吸收矿质与吸收水分是既相互关联又相互独立的两个过程。

相互关联表现在：
①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；
②矿质的吸收，降低了根系细胞的渗透势，促进了植物的吸水。
相互独立表现在：
①矿质的吸收不与水分的吸收成比例；

植物初级代谢

植物初级代谢是指植物细胞在生长发育和代谢过程中必需的基础代谢，是维持植物生命的基本能量和物质来源。

植物初级代谢包括以下几个方面：
光合作用：植物通过光合作用将太阳能转化为化学能，合成有机物质（如葡萄糖、淀粉等），并释放氧气。

呼吸作用：植物通过呼吸作用将有机物质转化为能量，以维持细胞代谢活动，同时也释放出二氧化碳。

水分代谢：植物通过吸收土壤中的水分，经过输送和蒸腾等过程，维持细胞内外的水分平衡。

矿质元素代谢：植物通过吸收土壤中的矿质元素，如氮、磷、钾等，合成氨基酸、核苷酸、叶绿素等生命活性物质。

蛋白质合成：植物通过合成蛋白质来维持细胞的生长和代谢过程。

脂质合成：植物通过合成脂质来维持细胞膜的结构和功能，以及储存能量。

碳水化合物代谢：植物通过合成和分解碳水化合物，维持能量的储存和释放，同时也参与细胞壁的构建。

总的来说，植物初级代谢是指植物在生长发育和代谢过程中的基本能量和物质来源，是植物维持生命活动的重要基础。

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。

植物必需矿质元素的生理作用

植物必需矿质元素的生理作用一、植物必需矿质元素的一般生理作用每一种必需元素都有其特定的生理功能，但概括起来主要有以下三个方面：（1）作为细胞结构物质和功能物质的组分。

例如，氮、磷、硫等是组成脂类、蛋白质和核酸等有机物质的组分。

（2）作为生命活动的调节者，参与酶的活动。

许多金属元素或者是酶的组分（酶的辅基），通过自身化合价的变化传递电子，完成植物体内的氧化还原反应（如铁、铜、锌、锰、，或者是酶的激活剂，提高酶的活性，加快生化反应的速度（如镁）。

钼等）（3）起电化学平衡作用。

即维持细胞的渗透势、原生质胶体的稳定性、构成细胞的缓冲系统、保持细胞电荷平衡等。

例如，钾、镁、钙等元素能维持细胞的渗透势，影响膜的透性，保持离子浓度的平衡和原生质的稳定，以及电荷的中和等；Ca 2+ 、Mg 2+ 、K + 等和有机酸，碳酸、磷酸等构成缓冲系统。

细胞液就是很强的缓冲系统，对维持细胞的一定 pH 条件保证生命活动的正常进行具有重要的作用。

二、各个必需矿质元素的生理作用1．大量元素① 氮（nitrogen）。

在植物体内氮的含量约占干物重的 1%～3%。

植物吸收的氮素以无机氮为主，即硝态氮（NO3 -，NO2 -）和铵态氮（NH4 + 或 NH3）；也可吸收有机氮，如尿素 [CO（NH2）2]、氨基酸等。

氮素在生命活动中具有重要作用，它是磷脂、蛋白质和核酸的组成元素，这些物质又是生物膜、原生质和细胞核的重要组成部分。

氮也是某些植物激素（IAA，CTK）、维生素（Ｂ１、Ｂ2、Ｂ6 等）的成分。

氮是叶绿素的成分，故与光合作用关系密切。

由于氮具有上述功能，所以氮的多寡会明显影响细胞分裂和生长，从而影响作物的生长发育。

当氮肥供应充足时，作物枝叶繁茂，躯体高大，分蘖（分枝）能力强，籽粒中含蛋白质高。

当氮肥缺乏时，蛋白质、核酸、磷脂等合成受阻，作物枝叶稀少，分蘖（分枝）能力弱，叶片小而薄，植株矮小，花果少且易脱落。

植物生理学精品讲义——第五章植物矿质营养——考研必备

植物生理学精品讲义第五章植物矿质营养【目的要求】学习本章的目的重点在于了解矿质营养对植物的生命活动及其生长发育的重要作用；植物根系对土壤中矿质营的吸收利用及其体内运输；各种因素对植物吸收利用矿质营的影响。

在了解植物需肥规律的基础上，力争做到合理施肥，以夺取农业生的丰产丰收。

【重点】1、矿质元素的吸收、运输2、无机养料的同化3、合理施肥的生理学基础【难点】1、矿质元素的吸收、运输2、无机养料的同化第一节植物必需的矿质元素一、植物体内的元素植物灰分含量因不同植物、器官及不同环境的影响而异，一般水生植物的灰分含量最低，约占干重的1%；而盐生植物则最高，可达45%以上；大部分中生植物为5%～15%。

不同器官之间，以叶子的灰分含量最高；老年的植株或部位的含量大于幼年的植株或部位。

环境条件对植物灰分含量有很大影响，凡在养分含量较高，质地良好的土壤中栽培的作物其灰分含量都较高。

植物体内的矿质元素种类很多，已发现60种以上的元素存在于不同植物中，其中较普遍的有十余种。

二、植物必需的矿质元素及其确定方法根据人工培养的结果，要确定哪些元素是植物必需的有几条标准：（1）如无该元素则植物生长发育不正常，不能完成其生活史；（2）植物缺乏该元素时呈现出特有的病症，而加入该元素后则逐渐转向正常，且其功能不能用其他元素代替；（3）对植物营养的功能是直接的而非由于改善了土壤或培养基条件所致。

根据植物对必需元素需要量的多少，可将必需元素分为大量元素（氮、磷、钾、钙、镁、硫）及微量元素（铁、硼、锰、锌、铜、钼、氯、钠）两大类。

这两类元素都是植物正常生长发育不可缺少的，只是其需要量不同而已。

用含有一定量植物所需养分的水溶液培养植物的方法称为溶液培养法或水培法；也可在石英砂或蛭石中加入溶液进行培养，这种方法称为砂培法；砂培中的砂只起固定植物的作用，必需养分仍由溶液提供。

三、植物各种必需的矿质元素的生理作用及其缺乏病症（一）大量元素1．氮氮是蛋白质、核酸和磷脂的组成成分，故为各种细胞器及新细胞形成所必需。

植物矿质营养知识点总结

植物矿质营养知识点总结植物矿质营养是植物生长发育和生理代谢不可缺少的部分，对于植物的正常生长和健康状态起着非常重要的作用。

矿质元素是构成植物体组织及参与植物体内各种生理代谢的重要成分，对于植物的生长发育、光合作用、细胞分裂和分化以及酶的活性等都具有重要的影响。

下面将从植物对矿质元素的需求、主要的矿质元素及其功能、植物矿质元素缺乏的症状以及植物矿质营养的调理等几个方面进行详细的总结。

一、植物对矿质元素的需求植物对矿质元素的需求是多样的，一般来说植物对矿质元素的需求量是不同的，但是对于每种矿质元素都有其特定的需求。

植物对矿质元素的需求一般可分为两类，一类是大量元素，另一类是微量元素。

大量元素是植物体内含量较多的元素，微量元素是植物体内含量较少的元素。

植物对矿质元素的需求与土壤中各种矿质元素的含量、土壤的pH值、土壤的通透性等都有一定的关系。

在生态环境中，植物对矿质元素的需求是非常复杂的，一般来说，植物对不同矿质元素的需求是不同的，不同的植物对同一种矿质元素的需求也是不同的。

植物对矿质元素的需求主要与以下几个因素有关：植物的种类、植物的生长阶段、土壤中矿质元素的含量、土壤pH值以及土壤的通透性等。

另外，植物对于矿质元素的需求也会受到一些外界因素的影响，如干旱、盐碱、酸碱等环境因素都可能对植物对矿质元素的吸收产生影响，对植物的生长发育产生影响。

二、主要的矿质元素及其功能主要的矿质元素包括：氮、磷、钾、钙、镁、硫等大量元素和铁、锌、锰、铜、钼、镉、锗等微量元素，以下分别从大量元素和微量元素两方面进行介绍。

氮:氮是植物生长发育中极为重要的元素，它是植物体内蛋白质、核酸、叶绿素等重要化合物的组成成分，同时也是植物代谢过程中的重要参与者，对植物的生长发育、抗逆性和产量形成等都具有重要的影响。

氮的缺乏会导致植物生长缓慢、叶片黄化、叶片变小、生殖生长受阻等。

磷:磷是植物体内DNA、RNA、ATP等核酸和蛋白质的组成成分，是植物能量转移和储存的重要物质，对于植物的生长发育、抗病性和产量形成等都具有重要的影响。

矿质营养学说名词解释

矿质营养学说，也称为矿物质营养学说，是一个关于植物生长发育与矿物质关系的重要理论。

这个学说主要阐述了植物在生长发育过程中，需要从土壤中吸收各种矿物质，以维持其正常的生长、发育和代谢。

这个学说的主要观点包括以下几点：
1.植物的生长发育需要各种矿物质，这些矿物质在植物体内具有不可替代的作用。

例如，氮、磷、钾等元素是植物生长最基本的养分，而其他一些微量元素，如铁、锌、铜等，也是植物所必需的，但需要量很小。

2.这些矿物质主要来自土壤，土壤的矿物质含量和有效性直接影响到植物的吸收和利用。

例如，土壤的酸碱度、有机质含量、水分状况等都会影响植物对矿物质的吸收和利用。

3.植物对矿物质的吸收和利用是一个主动的过程。

植物通过根系吸收土壤中的矿物质，并运送到茎、叶等部位，以满足其生长发育的需要。

4.不同植物对矿物质的需求不同。

不同植物在生长发育过程中所需的主要矿物质种类和数量都有所不同，这种差异主要取决于植物的种类、生长环境、生长阶段等因素。

总的来说，矿质营养学说揭示了植物生长发育与矿物质之间的重要关系。

这为农业生产提供了重要的理论依据，指
导人们通过合理施肥来提高作物的产量和质量。

同时，也促进了人们对植物生理学、生态学等领域的研究。

理解《植物对水分的吸收和利用与矿质营养》五大关系文档

胖肥市应本阳光实验学校理解<植物对水分和矿质营养的吸收和利用>“五大关系〞1. 理解吸胀吸水和渗透吸水的区别吸胀吸水是指细胞在形成液泡之前的主要吸水方式，其原理是吸胀作用。

当大分子的淀粉粒和蛋白质处于凝状态时，这些大分子之间有大大小小的缝隙。

水分子会迅速地以扩散作用或毛细管作用形式进入凝内部，具有极性的水分子与亲水凝结合起来，使其膨胀，这种现象叫吸胀作用。

原生质凝吸胀作用的大小与该物质的亲水性大小有关，蛋白质、淀粉、纤维素的亲水性依次递减。

因此大豆种子〔含蛋白质多〕比玉米种子〔含蛋白质相对少〕的吸胀作用要大。

枯燥的种子吸胀作用的力量相当大，人们用大豆种子填入岩石裂缝中，灌水以后，大豆的吸胀力可使岩石崩裂；将大豆从枕骨大孔装入颅腔内，加水后利用大豆的吸胀作用可将头骨分开。

植物细胞形成液泡以后主要靠渗透作用吸水，这是因为成熟的植物细胞是一个渗透系统：①细胞膜和液泡膜〔原生质层〕是选择透过性膜；②细胞液和外界的土壤溶液有浓度差，细胞液就通过细胞膜和液泡膜与土壤溶液构成渗透系统，因而成熟的植物细胞主要靠渗透吸水。

这两种吸水方式及其变化是考点之一。

提示：种子在萌发初期吸收水分的方式为吸胀吸水，当长出幼根，形成液泡后，主要靠渗透吸水2.理解扩散与渗透的区别物质从高浓度到低浓度的运动叫扩散。

如气体从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，溶质分子在溶剂中的运动〔如蔗糖放入清水后的运动〕。

例如：下列图甲、乙两个容器内都盛有清水，假设把蔗糖〔溶质分子〕从甲图的A侧放入，过一段时间后，整个溶液成为一浓度的蔗糖水溶液，这就是蔗糖在水中的扩散作用。

乙装置中，在C处加一半透膜，再从A处放入蔗糖，那么由于半透膜不允许蔗糖分子通过，使A—C侧溶液的浓度高，C—B侧溶液的浓度低，产生渗透压，由于水分子可以自由通过半透膜，水分子从C—B侧向A—C侧扩散得多，故一段时间后，A—C侧的液面上升〔丙图〕，C—B侧的液面下降。

水及其他溶剂分子通过半透膜的扩散叫渗透。