02植物的矿质营养
《植物的矿质营养》教案
《植物的矿质营养》教案（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种类型的经典范文，如工作总结、工作计划、演讲致辞、策划方案、合同协议、规章制度、条据文书、诗词鉴赏、教学资料、其他范文等等，想了解不同范文格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!Moreover, our store provides various types of classic sample essays for everyone, such as work summaries, work plans, speeches, planning plans, contract agreements, rules and regulations, doctrinal documents, poetry appreciation, teaching materials, other sample essays, etc. If you want to learn about different sample formats and writing methods, please stay tuned!《植物的矿质营养》教案《植物的矿质营养》教案（通用3篇）《植物的矿质营养》教案篇1第五节植物的矿质营养教学目的 1.植物必需的矿质元素及其种类（b：识记）。
植物生理学第二章 植物的矿质营养新选.
第二章植物的矿质营养一、名词解释1. 矿质营养2. 必需元素3. 大量元素4. 微量元素5. 水培法6. 叶片营养7. 可再利用元素8. 易化扩散9. 通道蛋白10. 载体蛋白11. 转运蛋白12. 植物营养最大效率期13. 反向运输器14. 同向运输器15. 单向运输器二、填空题1．植物细胞中钙主要分布在中。
2．土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显著影响。
一般来说，pH增大易于吸收；pH 降低易于吸收。
3．生产上所谓肥料三要素是指、和三种营养元素。
4．参与光合作用水光解反应的矿质元素是、和。
5．在植物体内促进糖运输的矿质元素是、和。
6．离子跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。
7．促进植物授粉、受精作用的矿质元素是。
8．驱动离子跨膜主动转运的能量形式是和。
9．植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。
10．华北地区果树的小叶病是因为缺元素的缘故。
11．缺氮的生理病症首先出现在叶上。
12．缺钙的生理病症首先出现在叶上。
13．根部吸收的矿质元素主要通过向上运输的。
14．一般作物的营养最大效率期是时期。
15．植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是。
16．植物体内可再利用的元素中以和最典型；不可再利用的元素中以最典型。
17．追肥的形态指标有和等；追肥的生理指标有和。
18．油菜“花而不实”症是土壤当中缺乏营养元素引起的。
19. 引起大白菜干心病、菠菜黑心病矿质元素是。
20. 被称为植物生命元素的是。
21. 一般作物生育的最适pH是。
22．诊断作物缺乏矿质元素的方法有、和。
23．影响根部吸收矿质元素的因素有、、和。
三、选择题1．在下列元素中不属于矿质元素的是（）。
A．铁 B.钙 C.氮 D.磷2．植物缺铁时会产生缺绿症，表现为（）。
A．叶脉仍绿 B.叶脉失绿C．全叶失绿 D.全叶不缺绿3．影响植物根细胞主动吸收无机离子最重要的因素是（）。
A．土壤溶液pH值 B.土壤氧气分压 C.土壤盐含量 D.土壤微生物4．植物细胞主动吸收矿质元素的主要特点是（）。
植物的矿质营养 2
矿质元素的功能： 1 植物体组成成分 2 调节植物生理功能
把植物对矿物质（包括氮）的吸 收、转运和同化称为矿质营养。
第一节 植物必需的矿质元素
1、是细胞色素、非血红素铁蛋白的成 分
2、影响叶绿体的构造形成 病症:
幼叶叶片叶脉间缺绿 ,黄叶病点击
（11）锌
生理作用： 1、酶的组成成分之一 2、参与生长素的合成 3、参与叶绿素的合成。
病症： 节间短、莲丛状，叶小变形、缺绿。 玉米“花白叶病”，果树“小叶病”点击
（12）铜
生理作用： 1、许多氧化酶的组成成分 2、是质体蓝素（PC）的组成成分，
3.膜的结构
（1）单位膜模型：由磷脂双分子层和镶 嵌的蛋白质组成，磷脂分子的亲水性头部 位于膜的表面，疏水性尾部在膜的内部。 部分蛋白质与多糖相连。
（2）流动镶嵌模型：膜脂和膜蛋白是可 以运动的。
二、离子的跨膜运输
根据离子跨膜运输过程是否需要提供能量分为： 被动运输：离子（或溶质）跨过生物膜不需要代 谢供给能量，顺电化学梯度进行向下进行运输的 方式。 主动运输：离子（或溶质）跨过生物膜需要代谢 供给能量，逆电化学梯度向上进行运输的方式。
一 生物膜
植物细胞是一个由膜系统组成的 单位：质膜，液泡膜，细胞器膜等。 膜是植物生理活动的中心所在 。
1.膜的特性
选择透性——允许某些物质通过而不允 许另一些物质通过。
水＞脂类＞其它
2. 膜 的 化 学 成 分 ： 基 本 成 分 是 蛋 白 质 30% ～ 40% 、 脂 质 40% ～ 60% 和 糖 类 10%～20% 。
第二章 植物的矿质营养
硫不足时，蛋白质含量显著减少，叶色黄绿， 植株矮小。
(7) 铁 ①叶绿素合成所必需；细胞色素和非血红素铁
蛋白的组成成分。 ②Fd的组分。因此，参与光合作用。
缺铁时，由幼叶脉间失绿黄化，但叶脉仍为绿 色；严重时整个新叶变为黄白色。
(8)硼 是细胞壁的成分，与甘露醇、甘露聚糖、 多聚甘露糖醛酸等形成复合物。
一、植物体内的元素
105℃ 植物材料
水分 （10%—95%） 挥发
600 ℃ 干物质
有机物（90%—95%）
（5%—90%）
灰分 （5%—10%）
残留
植物体内的元素包括：
1.矿质元素（mineral element），灰分 元素 （ash element）
2.非矿质元素
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残烬称为灰分，而以 氧化物形式存在于灰分中的元素称为灰分 元素。灰分元素直接或间接来自于土壤矿 质，故亦被称为矿质元素。
研究热点：生物固氮、植物中氨基酸的合成
学习内容
1 植物必需的矿质元素及其生理作 用 2 植物细胞对矿质元素的吸收 3 植物体对矿质元素的吸收 4 矿物质在植物体内运输 5 合理施肥的生理基础
第一节 植物必需的矿质元素
植物对矿物质的吸收、转运和 同化称为矿质营养（mineral nutrition）。
植株缺氮时，植物生长矮小,分枝、分蘖少,叶 片小而薄，株型紧凑，叶片发黄易发生早衰, 且由下部叶片开始逐渐向上。
小麦缺氮
苹果缺氮
(2) 磷
①磷是细胞质（磷脂）和细胞核（核酸）的组成成分。
②磷是核苷酸的组成成分。核苷酸的衍生物(如ATP、 FMN、NAD+、NADP+和CoA等)在新陈代谢中占有 极其重要的地位。
《植物的矿质营养》教案
植物的矿质营养教案引言植物的矿质营养是植物生长和发育不可或缺的重要因素。
本教案旨在帮助学生了解植物对矿质元素的需求以及矿质元素在植物体内的吸收、运输和利用过程。
教学目标1.理解植物对矿质元素的需求和作用。
2.掌握常见矿质元素的分类和特点。
3.理解矿质元素在植物体内的吸收、运输和利用过程。
教学内容第一部分：植物对矿质元素的需求和作用1.矿质元素的定义和分类。
2.常见矿质元素的作用及其在植物体内的分布情况。
3.矿质元素缺乏和过量对植物生长的影响。
第二部分：矿质元素的吸收和运输1.根系对矿质元素的吸收方式。
2.植物对矿质元素的选择性吸收。
3.矿质元素在植物体内的运输途径和机制。
第三部分：矿质元素的利用过程1.矿质元素的转运和分配。
2.矿质元素在植物体内的利用方式和作用机制。
3.与矿质元素相关的代谢途径和反应。
教学过程第一课时1.利用生活中的例子引入矿质元素的概念和重要性。
2.学生自主阅读教材中关于矿质元素的知识点，并做笔记。
3.小组讨论并总结矿质元素的分类及其作用。
第二课时1.教师引导学生学习植物根系对矿质元素的吸收方式。
2.利用实验展示矿质元素的选择性吸收现象。
3.学生看视频资料了解植物根系的吸收机制。
第三课时1.教师用图表讲解矿质元素在植物体内的运输途径和机制。
2.学生分组完成实验，观察矿质元素在植物体内的运输过程。
3.小组讨论并总结矿质元素的运输机制。
第四课时1.教师引导学生了解矿质元素的转运和分配过程。
2.学生分析矿质元素在不同部位的分布情况，探讨其分配规律。
3.学生小组展示矿质元素利用过程的研究成果。
教学评估作业请学生撰写一篇500字的小议论文，谈谈植物的矿质营养在农业生产中的重要性。
平时表现1.学生的参与度和合作精神。
2.学生在实验和讨论中的表现。
3.学生对教材知识的理解程度。
教学资源1.教科书：《植物矿质营养》。
2.视频资料：植物根系吸收矿质元素的机制。
3.实验器材：小铲子、培养皿、装有各种矿质元素的培养液。
2.植物的矿质营养
12.钼 钼是以钼酸盐( MoO42-、HMoO4-)的形式进入植物体内。钼离子(Mo4+~Mo6+ )是硝酸 还原酶的金属成分，起着电子传递作用。钼又是固氮酶中钼铁蛋白的组成成分，在 固氮过程中起作用。所以，钼的生理功能突出表现在氮代谢方面。钼对花生、大豆 等豆科植物的增产作用显著。缺钼时，老叶叶脉间缺绿，坏死。而在花椰菜缺钼时， 形成鞭尾状叶，叶皱卷甚至死亡，不开花或花早落。 13.氯 氯离子(CI-)在光合作用水裂解过程中起着活化剂的作用，促进氧的释放。根和叶的 细胞分裂需要氯。缺氯时植株叶小，叶尖干枯、黄化，最终坏死;根生长慢，根尖粗。 14.镍 镍在植物体内主要以Ni2+的形式存在。镍是脲酶的金属成分，脲酶的作用是催化尿 素水解成CO2和NH4+。镍也是氢化酶的成分之一，它在生物固氮中产生氢气起作用。 缺镍时，叶尖积累较多的脲，出现坏死现象。
二、植物必需矿质元素的确定
Arnon和Stout ( 1939 )提出植物的必需元素必须符合下列3条标准: ①完成植物整个。生长周期不可缺少的; ②在植物体内的功能是不能被其他元素代替的，植物缺乏该元素时 会植表现专一的症状， 并且只有补充这种元素症状才会消失; ③这种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。 上3条标准目前看来是基本正确的，因此普遍为人们所接受。
10.锌 锌离子(Zn2+ )是乙醇脱氢酶、谷氨酸脱氢酶和碳酸酐酶等的组成成分 之一。缺锌植物失去合成色氨酸的能力，而色氨酸是吲哚乙酸的前身， 因此缺锌植物的吲哚乙酸含量低。锌是叶绿素生物合成的必需元素。 锌不足时，植株茎部节间短，莲座状，叶小且变形，叶缺绿。吉林和 云南等省玉米“花白叶病”，华北地区果树“小叶病”等都是缺锌的缘故。 11.铜 铜是某些氧化酶(例如抗坏血酸氧化酶、酪氨酸酶等)的组成成分，可以 影响氧化还原过程。铜又存在于叶绿体的质体蓝素中，后者是光合作 用电子传递体系的一员。缺铜时，叶黑绿，其中有坏死点，先从嫩叶 叶尖起，后沿叶缘扩展到叶基部，叶也会卷皱或畸形。缺铜过甚时， 叶脱落。
第2章植物的矿质营养(精)
第2章植物的矿质营养答案一、名词解释1. 灰分元素：除C、H、O、N等元素分别以CO2、H2O、N和S的氧化物等形式挥发外，植物体所含的不能挥发的残余物质称为灰分，占干物质的5-10%。
灰分中存在的元素称为灰分元素，又称为矿质元素。
2. 溶液培养法：用纯化的化合物配制成水溶液来培养植物以确定植物必需的矿质元素种类和数量，也称水培方法。
3. 大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干重达万分之一的元素，称为大量元素。
植物必需的大量元素是：钾、钙、镁、硫、磷、氮、碳、氢、氧等九种元素。
4. 微量元素：植物体内含量甚微，约占植物体干重的、600.001—0.00001%的元素，植物必需的微量元素是铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯等七种元素，植物对这些元素的需要量极微，稍多既发生毒害，故称为微量元素。
5. 协助扩散：一些非脂溶性或低脂溶性物质能依赖镶嵌在细胞膜上的特殊蛋白质分子的功能活动来实现跨膜转运，称为易化扩散或协助扩散。
6. 离子泵：是细胞膜上逆电化学势梯度，利用代谢能量转运离子的跨膜载体蛋白。
7. 生理酸性盐：对于（NH4）2SO4一类盐，植物吸收NH4＋较SO4－多而快，这种选择吸收导致溶液变酸，故称这种盐类为生理酸性盐。
8. 生理碱性盐：对于NaNO3一类盐，植物吸收NO3－较Na＋快而多，选择吸收的结果使溶液变碱，因而称为生理碱性盐。
9. 生理中性盐：对于NH4NO3一类的盐，植物吸收其阴离子NO3－与阳离子NH4＋的量很相近，不改变周围介质的pH值，因而，称之为生理中性盐。
10. 单盐毒害：植物被培养在某种单一的盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。
这种现象叫单盐毒害。
11. 离子对抗：在发生单盐毒害的溶液中加入少量不同化合价的金属离子，就可解除单盐毒害，这种现象称为离子对抗。
12. 平衡溶液：在含有适当比例的多种盐溶液中，各种离子的毒害作用被消除，植物可以正常生长发育，这种溶液称为平衡溶液。
第二章植物的矿质营养
矿质代谢过程：
吸收、转运、同化
1
第一节 植物必需的矿质元素
一 、植物体内的元素 （一）元素组成
植物 105℃ 材料 烘干
水分
95—5％
干物质 600℃
5—95％ 充分燃烧
有机物 90％
灰分 10%
挥发
CHON
残留
灰分——植物体充分燃烧后，有机物中
的C、H、O、N、部分S挥发掉，剩下的 不能挥发的灰白色残渣为灰分。
35
跨膜电化学势差激活离子通道
电化学势差=电势差 + 化学势差
电势差 ：膜两侧离子电荷不同所致 化学势差：膜两侧离子浓度不同所致
特点：
*离子顺着电化学势差从高向低通过孔道扩散， 平衡时膜内外离子电化学势相等，为被动运输。
*开放式离子通道运输速度为107~108个/S *已知离子通道：K+、Cl-、Ca++ 、NO3-
必需元素的作用：
细胞结构物质组分和代谢产物N、P、S 生命活动的调节者，参与酶活动（钾、镁） 起电化学作用，即离子浓度的平衡、电荷中和、
电子传递、氧化还原等（钾、铁、氯） 作为细胞信号转导的第二信使（钙）
氮 （占干重1~2%）
生理功能：是蛋白质、核酸、磷脂、叶绿
素、激素、维生素等的组分，称生命元 素
灰分元素——构成灰分的元素，包括
金属元素及部分 P、S 非金属元素。因 其直接或间接来自土壤矿质，又称矿质 元素。
3
植物矿质元素分类
1、根据含量划分
大量元素(n ×10-2%以上) C、H、O、N、P、K、
Mg﹑Ca﹑S、 Si
微量元素(n ×10-3%－n ×10-5%)
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。
第二章 植物的矿质营养
干物质5~90%
燃烧
无机物10%
小部分氮
挥发部分
灰分元素
大部分硫 全部的磷 全部的金属元素
二、植物必需的矿质元素
1 确定必需元素的方法 a.溶液培养法:溶液培养法 亦称水培法,是在含有全 部或部分营养元素的溶 液中培养植物的方法； b.砂基培养法:是在洗净的 石英砂或玻璃球等基质 中加入营养液来培养植 物的方法。
蛋白
二、离子通道
细胞膜中由通道蛋白构成的孔道，控 制离子通过细胞膜
三、载体运输途径
载体是一类跨膜运输的内在蛋白。在跨膜区不 形成孔道结构 1.单向运输载体（顺化学梯度转运）： 能够催化分子或离子单方向地跨质膜运输。 2 同向运输器 3 逆向运输器
同 向 与 逆 向 运输
膜外
膜内
四、离子泵
膜内在蛋白 ATP酶:ATP磷酸水解酶
• H+-ATP酶,Ca2+-ATP酶,H+-焦磷酸酶
五、胞饮作用
胞饮作用是细胞通过膜的内折从外界直接摄 取物质进入细胞的过程。
小结 植物体对矿质元素的吸收
一、根部对溶液中矿质元素的吸收 1 离子通过交换吸附在根部细胞的表面 （H＋和HCO3－） 细胞吸附的离子具有可以 2 离子进入根的内部： 交换的性质。 共质体途径和质外体途径 3 离子进入导管： a.被动扩散 b.主动运输
细胞膜的立体结构
糖
基本成分：蛋白质（外在蛋白和内 在蛋白）、脂类和糖
细胞膜溶质转运途径的示意图
膜外
膜内
细胞吸收矿质营养的途径
扩散：O2、CO2等气体及其它脂溶性物质的过膜方 式，从高浓度一侧向低浓度一侧的扩散，不消耗能 量 通道运输（通道蛋白） 转运蛋白 载体运输 (载体蛋白) 泵运输 胞饮作用
第二章植物的矿质营养
3、起电化学作用。如渗透调节、胶体稳定和电荷中和等。
4、参与物质和能量的代谢过程。如是ATP、ADP、FAD、 FMN、GTP、NADH2、NADPH2、HSCoA组分。 （二）各种必需元素的生理作用
1、氮 根系吸收的氮主要是无机态氮：NH4&脂的主要成分：这三者又是原生 质、细胞核和生物膜的重要组成部分。氮也称生命元素。
缺磷：会影响细胞分裂，使分蘖减少，幼芽、幼叶生长停滞， 根、茎纤细，植株矮小，花果脱落，成熟延迟。缺磷时蛋白 质合成下降，糖的运输受阻，从而使营养器官中糖的含量相 对提高，利于花青素的形成，因而茎、叶会呈不正常的紫红 或暗绿色。磷在体内易移动，病症从老叶开始。
磷过多：叶出现小枯斑，为磷酸钙沉淀所致；磷过多还会阻碍 植物对硅的吸收，水稻得病；与锌结合，减少锌的有效性， 而易引起植物缺锌。
第二节 植物细胞对离子的吸收
一、被动吸收
被动吸收：是指细胞不需要 代谢能，而是依化学势或电化 学势梯度吸收分子或离子的现象。
有两种方式：
（一）简单扩散：是指疏水性分子或离子沿着化学势或电化学 势梯度向细胞内转移的过程。 扩散动力：
1）亲脂性物质：为膜两侧的化学势梯度。其扩散速度除与化 学势梯度有关外，还与扩散分子颗粒的大小及脂溶性程度有 关。自然颗粒小、脂溶性大的分子易透过膜。
2、时当磷磷，进吸主入收要根H以P部OH，422P-磷居O大4多-和部，H分当P会O土4转2壤-形变P为式H<有被7时机植，磷物吸化吸收合收H物。2P如土O磷壤4-较脂PH多、〉。核7 苷酸、核酸等。
植物生理学2 矿质营养
植物对矿质元素的吸收、转运和同化，称为植 物的矿质营养（mineral nutrition）。
矿质元素（mineral element）：植物燃烧后以氧化物形态 存在于灰分中的元素，又称灰分元素。 氮不是矿质元素，但由于也是植物从土壤中吸收的所以也归 入矿质元素来讨论。 植物体内各种矿质元素的含量因植物种类、器官、年龄、 生境条件而有很大差异。 老龄植株和细胞比幼龄的灰分含量高。 干燥、通气、盐分含量高的土壤中长的植物灰分含量高。 植物种类：禾本科植物：硅较多；十字花科：硫较多；豆 科：钙和硫较多；马铃薯：钾多；海藻：碘和溴多。
逆着浓 度梯度
②载体蛋白（carrier protein）
又称为载体（carrier）、传递体（transport）、透过酶 （permease，penetrase）、运输酶（transport enzyme）。载体蛋白通过构象变化，将被运物质转至膜的 另一侧.
载体被动传递模型 离子通道模型
如何区分溶质是经离子通道还是经
一、生物膜（biomembrane）
或叫细胞膜（cell membrane） ： 指由脂类和 蛋白质组成的具有一定结构 和生理功能的胞内所有被膜 的总称。 质膜（plasma membrane）： 原生质的外膜 内膜（endomembrane）：细 胞器的膜。 （一） 膜的特性和化学成分 选择性透过膜。对水的透 性最大，可以自由通过；越 易溶解于脂质的物质，透性 越大。所以膜一定是由亲水 性物质和脂类物质组成。
子层和镶嵌的蛋白质组成，磷脂分子的亲水性头部 位于膜的表面，疏水性尾部在膜的内部。
内在蛋白 细胞骨架的单纤维
外在蛋白
膜蛋白包括两种： 膜外在蛋白（extrinsic protein）：与膜的外表 面相连的蛋白质，称为亦 称周围蛋白（peripheral protein）； 膜内在蛋白（intrinsic protein）：镶嵌在磷脂 之间，甚至穿透膜的内在 表面，也称螯合蛋白 （integral protein）。
第二章 植物的矿质营养 Plant mineral nutrition
第二章植物的矿质营养Plant mineral nutrition[学习要求]了解高等植物矿质营养的概念、研究方法、植物必需元素的名称及其在植物体内的生理作用、植物缺乏必需元素所出现的特有症状；理解营养离子跨膜运输的机理、植物根系吸收养分的过程、特点以及根外营养的意义；掌握植物对氮、硫和磷的同化过程及这些同化物是如何在植物体内进行运输的；了解合理施肥的生理基础和指标，并能够提出合理施肥的措施。
[重点和难点]本章重点是必需元素及其生理作用、养分的可利用形态、缺素症状，离子跨膜运输的方式及机理，植物根系吸收矿质养分过程、特点及环境因素对植物吸收矿质养分的影响，N素的同化过程，农业生产中合理施肥的生理基础。
难点是营养离子跨膜运输的方式及机理、氮素的同化过程及缺素症状的诊断。
[知识要点]矿质元素和水分一样，主要存在于土壤中，由根系吸收进入植物体内，运输到需要的部位加以同化，以满足植物生命活动的需要。
植物对矿物质的吸收、转运和同化，通称为矿质营养（mineral nutrition）。
2.1 Plant essential elements植物必需的矿质元素：植物体内的化学元素并非全部是植物生命活动所必需的，只有其中一部分为植物生命活动所不可缺少。
要确定植物体内各种元素是否为植物所必需，只根据灰分分析得到的数据是不够的。
通过溶液培养或砂基培养，并按照Arnon & Stout 于1939 年提出的植物必须元素的标准：（ 1 ）如缺乏该元素，植物生育发生障碍，不能完成生活史；（ 2 ）除去该元素，则表现出专一的病症，而且这种缺乏症是可以预防和恢复的；（ 3 ）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果，绝不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。
目前已经明确碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、硅、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍、钠19 种元素为大多数高等植物所必需的，其中碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、硅10 种元素植物需要量相对较大，称为大量元素；其余铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍、钠9 种元素植物需要量极微，稍多即发生毒害，故称为微量元素。
植物生理学第二章：矿质营养
运输速度：30～100cm/h。
3.矿物质在植物体内的利用（掌握） 是否可再利用： 1）参与循环的元素：呈离子状态、形成不
稳定化合物，可以转移到其他需要的器 官。 如： N 、K、P等，是可再利用元素。
2）不能参与循环的元素：在细胞中呈难溶 的稳定化合物，不能转移。
马铃薯 (缺镁)
（5）钙(Ca) A.吸收形式： B.存在形式： C.作用 D.供应 a.充足 b.不足：幼叶
马铃薯 (缺钙)
微量元素 （1）铁(Fe) A.吸收形式： B.存在形式： C.作用 D.供应 a.充足 b.不足
华北果树的“黄叶病”
（2）硼(B) A.作用:生殖生长 B.供应 a.充足 b.不足 花药、花粉发育不良 酚类，顶芽坏死
3.生物固氮 空气中的氮气：79％ 植物利用的限制：硝酸盐和铵盐
1）化肥生产： 条件：T:400~500℃,P:20MPa(200个大气压) 原料：氮、氢 年产量：2500万吨
2）生物固氮 年产量：9000万吨 定义：某些微生物将空气中的游离氮固定
转化为含氮化合物的过程。 （Biological nitrogen fixation）
1）简单扩散：高浓度至低浓度，跨膜 2）协助扩散：蛋白 参与，不耗能，也 称协助扩散 通道蛋白和载体蛋白
离子通道（ion channel ）
质膜上蛋白质构成的圆形孔道； 可由化学方式或电化学方式激活；选择性
已知的离子通道有：K+,Cl-,Ca2+,NO3运输速度：107～108个/sec 密度：1个/15㎛2,
Models of K+ channel
载体 (carrier)与载体运输
植物的矿质营养
植物的矿质营养1、植物的矿质营养：是指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。
2、矿质元素：一般指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。
植物必需的矿质元素有13种.其中大量元素7种N、S、P、Ca、Mg、K(Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素)巧记：丹留人盖美家。
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属于微量元素，巧记：铁门碰醒铜母(驴)。
3、交换吸附：根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。
4、选择吸收：指植物对外界环境中各种离子的吸收所具有的选择性。
它表现为植物吸收的离子与溶液中的离子数量不成比例。
5、合理施肥：根据植物的需肥规律，适时地施肥，适量地施肥。
语句：1、根对矿质元素的吸收①吸收的状态：离子状态②吸收的部位：根尖成熟区表皮细胞。
③、细胞吸收矿质元素离子可以分为两个过程：一是根细胞表面的阴、阳离子与土壤溶液中的离子进行交换吸附;二是离子被主动运输进入根细胞内部，根进行离子的交换需要的HCO-和H+是根细胞呼吸作用产生的CO2与水结合后理解成的，根细胞主动运输吸收离子要消耗能量。
④影响根对矿质元素吸收的因素：a、呼吸作用：为交换吸附提供HCO-和H+，为主动运输供能，因此生产上需要疏松土壤;b、载体的种类是决定是否吸收某种离子，载体的数量是决定吸收某种离子的多少，因此，根对吸收离子有选择性。
氧气和温度(影响酶的活性)都能影响呼吸作用。
2、植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
①吸收部位：都为成熟区表皮细胞。
②吸收方式：根对水分的吸收---渗透吸水，根对矿质元素的吸收----主动运输。
③、所需条件：根对水分的吸收----半透膜和半透膜两侧的浓度差，根对矿质元素的吸收----能量和载体。
④联系：矿质离子在土壤中溶于水，进入植物体后，随水运到各个器官，植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
3、矿质元素的运输和利用：①运输：随水分的运输到达植物体的各部分。
植物生理学第二章植物的矿质营养
第二章植物的矿质营养一、 名词解释1. 矿质营养 4•微量元素 7. 可再利用元素 10.载体蛋白 13.反向运输器二、 填空题2. 必需元素5.水培法 8. 易化扩散 11.转运蛋白 14.同向运输器1 .植物细胞中钙主要分布在 ______ 中。
2 .土壤溶液的pH 对于植物根系吸收盐分有显著影响。
一般来说,降低易于吸收 ______ 。
3 .生产上所谓肥料三要素是指 _____ 、 ____ 和 _____ 三种营养兀素。
4 .参与光合作用水光解反应的矿质元素是—、—和 _____________5. _____________________________________ 在植物体内促进糖运输的矿质元素是 、 和 6 .离子跨膜转移是由膜两侧的 _____ 梯度和 _____ 梯度共同决定的。
7 .促进植物授粉、受精作用的矿质兀素是 ________ 。
8.驱动离子跨膜主动转运的能量形式是 __________ 和 _________ 。
9 .植物必需元素的确定是通过 ________ 法才得以解决的。
10. _______________________________ 华北地区果树的小叶病是因为缺 元素的缘故。
11. _______________________________ 缺氮的生理病症首先出现在 叶上。
12. _______________________________ 缺钙的生理病症首先出现在 叶上。
13. _______________________________ 根部吸收的矿质元素主要通过 向上运输的。
14. __________________________________ 一般作物的营养最大效率期是 时期。
15 .植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是 __________16. _______________________________ 植物体内可再利用的元素中以 ________________ 和 最典型；不可再利用的元素中以 ______________ 最典型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
? 收多收少在于肥
教学目标
★ 了解植物必需的矿质元素及其主要生理生化作 用； ★ 掌握植物细胞和根系对矿质元素吸收特点及影 响因素； ★ 了解植物氮代谢的过程及硝酸盐还原过程的特 点； ★ 了解矿物质在植物体内运输特点； ★ 弄清作物合理施肥的生理基础。
第一节 植物必需的矿质元素
• C、叶杂色或缺绿，有时呈红色，有坏死斑点，茎细……………………… 镁
• C、叶杂色或缺绿，在叶脉间或叶尖和叶缘有坏死小斑点，茎细………… 钾
• C、坏死斑点大而普遍出现于叶脉间，最后出现于叶脉，叶厚，茎短…… 锌
• A、嫩叶病征
• B、顶芽死亡，嫩叶变形和坏死
• C、嫩叶初呈钩状，后从叶尖和叶缘向内死亡……………………………… 钙
如Ni(也有的将其视为必需元素)，Na， Si，Co，Se，稀土元素等。
2 必需矿质元素的主要生理生化作用
A）是细胞结构物质的组成成分。如：磷存在于磷脂、 核酸和核蛋白中，后三者都是细胞质和细胞核的组成成 分；另外，钙是细胞壁的重要元素。 B）是植物生命活动的调节者，参与酶的活动。如：钾 是40多种酶的辅助因子，还可促进糖类的合成和运输； 另外，镁是光合作用过程关键酶的激活剂。
• “膜的流动镶嵌模式”假说（Singer.1972）
• 1972年S.Singer和G. Nicolson提出流动镶嵌模型 （fluid mosaic model）:
• 构成生物膜的主要成分是P脂，P脂呈双分子排 列；参与膜组成的蛋白质并不是固定的，有的 处于膜表面紧挨在类脂双分子层中，有的局部 插入类脂双分子层中；类脂有一定的流动性， 流动性取决于脂肪酸的不饱和程度，不饱和程 度愈大，流动性愈强。
• 植物缺乏矿质元素的病征检索表
• 病征
缺 乏元素
• A、老叶病征
• B、病征常遍布整株，基部叶片干焦和死亡
• C、植物浅绿，基部叶片黄色，干燥时呈褐色，茎部而细………………… 氮
• C、植株深绿，常呈红或紫色，基部叶片黄色，干燥时暗绿，茎短而细… 磷
• B、病征常限于局部，基部叶片不干焦但杂色或缺绿，叶缘杯状卷起或卷皱
• C、嫩叶基部浅绿，从叶基起枯死，叶捻曲……………………………… …硼
• B、顶芽仍活但缺绿或萎蔫，无坏死斑点
• C、嫩叶萎蔫，无失绿，茎尖弱……………………………………………… 铜
• C、嫩叶不萎蔫，有失绿
•
D、坏死斑点小，叶脉仍绿………………………………………………… 锰
•
D、无坏死斑点
•
E、叶脉仍绿…………………………………………………………………铁
•
E、叶脉失绿…………………………………………………………………硫
第二节 植物细胞对矿质元素的吸收
1.生物膜
1.1、植物细胞的结构
细胞壁
细胞质 原生质体
细胞核 液泡
细胞膜 胞基质
细胞骨架
细胞器
植物细胞之间通过胞间连丝相互联系。
共质体：植物体活细胞的原生质体通 过胞间连丝形成的连续整体。
质外体：原生质以外的胞间层、细胞 壁、胞间隙及导管空腔。 细胞壁（植物凝激素，伸展蛋白）
1 植物体内的元ห้องสมุดไป่ตู้与类别
1.1 矿质元素与非矿质元素
1）矿质元素：将植物烘干并充分燃烧后，余下一 些不能挥发的残烬称为灰分，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：燃烧时以气态形式散失到空气中 的元素，如C、H、O、N、S等）。
1.2 必需元素与必需的矿物质元素
1） 必需元素的判别准则
A）缺乏该元素植物生长发育发生障碍不能完成生活史； B）除去该元素则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症是
可以预防和恢复的；
C）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间
接的。
借助溶液培养法矿质和砂基培养法，已证明K、Ca、Mg、 S、P、N、Si、Cl、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Ni、 Na及C、H、O共19种元素为多数植物必需。
各种细胞器的膜，主要指核膜、内质网 膜、高尔基体膜及各种细胞质的囊泡膜 等，而叶绿体、线粒体的膜不属于内膜 系统。
(1)、膜的化学成分
• 蛋白质（protein）：60--75% • 脂类(fat)：25--40 % • 糖类： 5 %
(2)、膜的结构
• “单位膜”假说；生物膜结构的基本特点是：膜 一般是由磷脂双分子层（phospholipid bilayer） 和镶嵌的蛋白质组成。磷脂分子的亲水性头部位 于膜的表面，疏水性尾部在膜的内部。类似于夹 心饼干。
B）N为植物体进行能量代谢、物质代谢及各种生理活 动 所 必 需 。 例 如 ， N 是 参 与 物 质 和 能 量 代 谢 的 ADP、 ATP、CoA、CoQ、FAD、FMN、NAD+、NADP+ 等 物 质的组分。
• 4 作物缺素症诊断
• 1）外形观察法 • 2）化学分析法
• 3）加入诊断法
1.2、细胞的化学成分
• 水：75--85% • 蛋白质（protein）：10--20% • 核酸（nucleic acid）:1 % • 脂类(fat)：2 %，有真脂、磷脂和糖脂
1.3、细胞的膜
• 细胞膜又叫生物膜，是指构成细胞的所 有膜的总称。
• 质膜：细胞质外的一层膜 • 内膜：又叫内膜系统，指在质膜内构成
1.3 大量元素与微量元素
A）大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干 重达万分之一以上的元素。包括C、H、O、N、 P、K、Ca、Mg、S、Si等10种元素。
B）微量元素：植物体内含量甚微，稍多即会发生 毒害的元素包括：Cl、Fe、Mn、B、Zn、Cu、 Mo、Ni、Na等9种元素。
C.有益元素：某种元素并非植物必需的， 但常在植物体内存在，对植物生长发育 生理功能表现有利作用，并能部分代替 某一必需元素的作用，减缓缺素症的元 素。
C）起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶体的稳定和 电荷中和等。如：铁在呼吸、光合和氮代谢等方面的氧 化还原过程中起着重要作用。
3 作物缺素症状
1）N、P、K的缺素症
2） N元素的主要生理作用？
请看图片：
N元素为何被称为生命元素？
A）N是建造植物体的结构物质和调节物质。如：核酸 （DNA、RNA）、蛋白质（包括酶）、磷脂、叶绿素、 光敏色素、维生素B、IAA、CTK、生物碱等都含有N， 这些物质有些是生物膜、细胞质、细胞核的结构物质， 有些是调节生命活动的生理活性物质。