第三章 植物的矿质营养
《植物的矿质营养》教案
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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
植物生理学期末复习3第3章植物的矿质营养-自测题及参考答案+重点
植物生理学期末复习3第3章植物的矿质营养-自测题及参考答案+重点第 3 章植物的矿质营养自测题：一、名词解释1.矿质营养2.灰分元素3.必需元素4.大量元素5.微量元素6.有利元素7.水培法8.砂培法9.气栽法10.营养膜技术11.离子的被动吸收12.离子的主动吸收13.单盐毒害 14.离子对抗 15.平衡溶液 16.生理酸性盐 17.生理碱性盐18.生理中性盐 19.胞饮作用 20.叶片营养 21.诱导酶 22.可再利用元素23.生物固氮 24.易化扩散 25.通道蛋白 26.载体蛋白 27.转运蛋白 28.植物营养临界期 29.植物营养最大效率期 30.缺素症二、缩写符号翻译1.AFS2.Fd3.Fe-EDTA4.NiR5.NR6.WFP7.GOGAT8.GS9.GDH 10..NFT 11.PCT 12.FAD二、填空题1．在植物细胞内钙主要分布在中。
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，阳离子的吸收随pH的增大而；阴离子的吸收则随pH的增大而。
3．所谓肥料三要素是指、和三种营养元素。
4．参与光合作用水的光解反应的矿质元素是、和。
5．参与吲哚乙酸代谢的两个矿质元素是和。
6．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和。
7．在植物体内促进糖运输的矿质元素是、和。
8．亚硝酸还原酶的两个辅基分别是和。
9.硝酸还原酶的三个辅基分别是、和。
10．植物体缺钼往往同时还出现缺症状。
11．对硝酸还原酶而言，NO3 - 既是又是。
12．应用膜片-钳位技术现已了解到质膜上存在的离子通道有、和等离子通道。
13．作为固氮酶结构组成的两个金属元素为和。
14．离子跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。
15．促进植物授粉、受精作用的矿质元素是。
16．以镍为金属辅基的酶是。
17．驱动离子跨膜主动转运的能量形式是和。
18．盐生植物的灰分含量最高，可达植物干重的。
19．植物体内的元素种类很多，已发现种,其中植物必需矿质元素有种。
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）
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。
植物的矿质营养导学案
第三章第五节植物的矿质营养学习目标1.掌握矿质元素的概念和分类2.理解矿质元素的存在形式对植物生理活动的影响自主学习：一、植物必需矿质元素1.概念理解（1）不包括三种元素。
（2）主要由从土壤中吸收。
2.种类（14种）大量矿质元素（6种）：。
微量矿质元素(8种): 。
3.研究方法：法，不能用土壤，因为土壤中组成元素不确定二、根对矿质元素的吸收，运输和利用1.矿质元素的吸收（1）主要器官，主要部位，吸收形式。
（2）吸收特点，吸收种类和数量取决于膜上。
（3）吸水方式为，吸矿质元素方式为；矿质元素能影响土壤溶液或细胞内液的浓度，故可以影响吸水和失水，但二者是两个的过程。
2.运输（1）途径：沿随水运输。
（2）动力：。
（如K+等）（如N、P、Mg等）形成难溶的、稳定的化合物(如等)1.概念：根据植物的，适时地、适量地施肥，以便使植物体茁壮生长，并获得的结果。
2.原因（1）对各种必需矿质元素的需要量是不同的。
（2），对P、K等各种必需矿质元素的需要量也不同。
课后演练：1.如图是某高等植物中矿质元素在绿叶的不同生长发育阶段的含量示意图。
依图得出的结论中不正确的是 （ ）A.Ca 、Fe 、S 是植物体中只能利用一次的元素B.N 、P 、Mg 是植物体中可以再次利用的元素C.N 、P 、Mg 是大量元素，Ca 、Fe 是微量元素D.叶片对N 、P 、Mg 比对Ca 、Fe 、S 的需求量大2.如图为水稻根细胞对Si 的吸收速率和氧分压的关系图，分析此图信息并选出不正确的说法 （ ）A.图中A 、C 两处用于根代谢活动的酶有很大的不同B.A →B 段，O2是限制根细胞对Si 吸收速率的主要因素C.在C 点以后，通过中耕松土，可进一步促进对Si 的吸收而表现为M1的曲线D.氧分压为8时，AC 曲线将演变为M2形态3.以下是某科学家配制的营养液中所含物质：42PO KH 、KNO3、23)Ca(NO、4MgSO 、33BO H 、2MnCl 、4ZnSO 、4CuSO 、42MoO H 等。
必修部分 第三章 第五节 植物的矿质营养
土壤 中吸收的元素。
2．植物必需的矿质元素 (1)概念：对植物正常的生命活动不可缺少的矿质元素。
某一种矿质元素是不是植物生活所必需的，可通过
溶液培养法 进行验证。 (2)种类(14种)： 大量矿质元素： N、P、S、K、Ca、Mg (6种)。 微量矿质元素： Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni (8
种)。
3．溶液培养法 (1)应用：用于探究某种矿质元素是否为植物 必需 的矿 质元素。
(2)原理：如果除去某一种矿质元素后，植物的生长发
育 不正常 ，而补充这种矿质元素后，植物的生长发 育 又恢复正常 ，则该元素为植物必需的矿质元素。 (3)过程：在 人工配制 的营养液中，除去或加入某一种 矿质元素，然后观察植物在营养液中的 生长发育状况。
后植株生长发育状况
[解题指导] 选 D 确定某种矿质元素是否是植物的必
需元素，通过溶液培养法来研究。就是在人工配制的 营养液中，除去或加入某一种矿质元素，然后观察植 物在营养液中的生长发育状况：如果除去某一种矿质 元素后，植物的生长发育仍然正常，就说明这种矿质
元素不是植物必需的矿质元素；如果除去某一种矿质
如 Fe、Ca 等
四、合理施肥 不同植物对各种必需的矿质元素的需要量 不同 ，
同一植物在不同的生长发育时期，对各种必需的矿质元
素的需要量 也不同 。合理施肥就是指根据植物 的 需肥规律 ，适时地， 适量 地施肥，以便使植物茁壮 成长，并且获得 少肥高效 的结果。
1.作为植物必需的矿质元素应符合三个标准
脱分化 即：离体植物组织 愈
根、芽→植物体 伤组织
再分化
比较
无土栽培 植物组织培养 植株生长应满足 原理 必需的全部矿质 植物细胞全能性 元素的供应 培养基要求非常严格 只需在培养液中 ①必须灭菌 加入植物生长所 ②除含植物生长必需的矿质元素外，还 培养 必需的矿质元素 必须加入有机添加物，如：氨基酸、维 液成 即可(矿质元素 生素、蔗糖等③必须加入植物激素，如 分 应根据植物需求 生长素、细胞分裂素等，诱导愈伤组织 量，按一定比例 形成，诱导生芽与诱导生根时对生长素 配制而成) 和细胞分裂素的配比要求严格
植物生理—植物的矿质营养
二、合理施肥的指标
2.形态指标：是将能够反应作物需肥情况的植株外部形态如叶色、长势、 长相等作为施肥的形态指标。
N过量
N正常
N缺乏
二、合理施肥的指标
3.生理指标：植物是否缺肥，可以根据内部的生理状况去判断。常采用叶 分析法，在实验室测定出功能叶片中各种营养元素的含量，了解需肥情况 ，用以指导施肥。
一、根系吸收矿质元素的方式
不需要消耗能量，养分离子通过细胞间隙，顺浓度梯度扩散进 入根系的过程。
利用呼吸产生的能量，养分离子穿过质膜逆浓度梯度进入根系 的过程，是植物吸收矿质元素的主要方式。
二、根系吸收矿质元素的过程
第一步是通过离子交换使土壤溶液中的离子被吸附在根部细胞的表面。
二、根系吸收矿质元素的过程
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合理施肥
一、植物的需肥规律
1.不同植物的需肥不同 叶菜类植物要多施氮肥 根茎类植物多施钾肥 禾谷类植物注意N、P、K肥适当配合
，多施P肥，有利籽粒饱满
一、植物的需肥规律
2.同一植物不同发育时期需肥不同 种子萌发期，一般不需要施肥 幼苗期，随着幼苗长大需肥量渐增 开花结实期，需肥量最大 结实后，需肥量逐渐减少 成熟期，停止吸收矿质元素
缺 症状：植株矮小，分枝少，根系不发达；叶片呈现不正常的暗绿色或紫 红色，老叶先发病。
白菜缺磷
油菜缺磷
大麦缺磷
三、植物必需矿质元素的生理作用及缺素症
钾(K)的生理作用： 钾是许多酶的活化剂；在糖代谢、呼吸作用及蛋白质代谢中起重要作；调节 水分代谢，提高植物抗性，被称为“品质元素”或“抗逆元素”。
三、植物必需矿质元素的生理作用及缺素症
缺钾症状：植株茎杆柔弱，易倒伏，抗逆性降低；叶色变黄，叶尖或叶缘先 焦枯，老叶先发病。
植物的矿质营养
光照能促进硝酸盐还原过程
①光下植物通过光合作用合成的糖流出叶绿体后，经糖 酵解产生NADH而用于NO3- 还原。 ②光能促进底物对NR的诱导，在一定范围内，NR活力随光 强的增加而升高，光下生长的植物体内NR水平要比暗中生 长的高得多。
③光合作用光反应中形成的NADPH和还原型铁氧还蛋白 (Fd)可转化成NADH为硝酸还原提供还原力。
易发生在具有相同理化性质（如化合价和离子半径）的离子 之间，可能与竞争同种离子载体有关。如 NH4＋对K＋，Mn2＋、 Ca2＋对Mg2+，K＋ 、 Rb+对136Cs+，Cl－对NO3－，SO42－对 SeO42－等都有抑制效应。
2.离子协助作用 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。
图2-10 水稻和番茄养分吸收的差异
表示试验结束时培养液中各 种养分浓度占开始试验时％
图2-11 小麦根在盐类溶液中的生长情况
A. NaCl+ KCl+ CaCl2； B. NaCl+CaCl2 C. CaCl2； D. NaCl
（三）单盐毒害与离子对抗
1.单盐毒害
任何植物，假若培养在单一盐溶液中，不久即呈现不正常状态， 最后死亡。这种现象称为单盐毒害（toxicity of single salt）。
四、增强肥效的措施
1、改善施肥方式 如深层施肥，根外施肥
2.平衡施肥
按J.V.Liebig的最小养分律（Law of minimum nutrient）， 作物产量是受最小养分所支配。因为各种矿质元素的生理作用是 互相联系、相互影响的，如果土壤中某一必需元素不足，即使其 它养分都充足，作物产量也难以提高。
3植物的矿质营养.解答
第三章植物的矿质营养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。
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、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍17 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9 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8 种元素植物需要量极微，稍多即发生毒害，故称为微量元素。
必需的矿质元素在植物体内的生理作用有 3 个方面：⑴是细胞结构物质的组成成分，如N ，P ，S 等；⑵是植物生命活动的调节者，参与酶的活动，如Mn ，Mg ，Fe 等；⑶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K + 。
可被植物吸收的氮素形态主要是铵态氮和硝态氮。
氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的16% ～18% 。
此外，核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、叶绿素等化合物中都含有氮，而某些植物激素、维生素和生物碱等也含有氮。
因此，氮在植物生命活动中占有首要的地位，故又称为生命元素。
磷是以正磷酸盐(H 2 P0 4 - ) 形式被植物吸收。
当磷进入植物体后，大部分成为有机物，有一部分仍保持无机物形式。
磷存在于磷脂、核酸和核蛋白中，磷是核苷酸衍生物( 如ATP、FMN、NAD+、NADP和COA 等) 的组成成分，其在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着极其重要的作用。
第3章 植物的矿质营养教学要求和思考题
第三章植物的矿质营养一、教学基本要求1、掌握植物的矿质营养的基本概念，植物必需元素及其生理作用。
了解植物缺乏必需元素所出现的特有症状；2、了解植物对矿质元素的吸收特点、吸收机理、植物根系吸收养分的过程及其影响因素（重点和难点）；3、理解作物生产与矿质营养的密切关系、作物需肥规律，掌握合理施肥技术。
(一)名词解释1．必需元素：是植物完成其生活史所必需的直接参与代谢活动的元素,如果缺乏能引起专一缺乏症,不能被其他元素所代替。
2．有益元素：亦称有利元素。
是指对植物生长表现出有利的促进作用，并在某一必需元素缺乏时，能部分代替该必需元素的作用而减缓缺素症状的元素。
如钠、钴、硒、镓、硅等。
3. 平衡溶液：植物中需的矿质元素按一定浓度和比例配制成能使植物正常生长发育而无毒害的溶液称为平衡溶液。
4．水培法：将各种无机盐按照生理浓度，以一定的比例，保持适宜的pH 值配制成平衡溶液，用以培养植物的方法。
5．离子通道：是指由贯穿质膜的由多亚基组成的内在蛋白质，通过构象变化而形成的调控离子跨膜运转的门户系统。
6．离子颉颃：在发生单盐毒害的溶液中加入少量其他金属离子，即能减弱或消除这种单盐毒害，离子间的这种作用称为离子颉颃，也称离子对抗或离子拮抗。
7．养分临界期：作物对养分的缺乏最敏感、最容易受伤害的时期叫养分临界期。
（二）问答题1. 高等植物的离子吸收有何特点？答：(1) 植物对离子的吸收具有选择性，这是由细胞膜特异性离子载体通道蛋白所决定的；(2) 某些植物能逆浓度递度吸收处界环境中特定离子表现出积累现象；(3) 植物吸收离子多为消耗代谢能的主动过程，影响植物能量代谢的因素直接影响对离子的吸收；(4) 在不同植物种间或品种间，植物吸收矿质元素的种类吸收速率和利用效率存在明显差异。
2. 离子的相互作用包括哪些主要内容？举例说明它们在生产中的实用价值。
答：离子的相互作用有：(1) 离子竞争现象即离子竞争膜上载体结合位点：如Cl-抑制NO3-的吸收，NH4+抑制K+的吸收。
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。
第三章-植物的矿质与氮素营养-六节-复习题
第三章 植物的矿质与氮素营养第1节 植物体内的必须元素（1） 填空1. 物必需的大量元素包括 、 、 、 、 、、 。
2．植物必需的微量元素有 、 、 、 、 、、 、 、 。
3．除了碳、氢、氧三种元素以外，植物体内含量最高的元素是。
4．必需元素在植物体内的一般生理作用可以概括为四方面：(1)， （2） ，(3)起 作用，（4） 。
5．氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的 。
6．可被植物吸收的氮素形态主要是 和 。
7． N、P、K的缺素症从 叶开始，因为这些元素在体内可以 。
8．通常磷以 形式被植物吸收。
9．K+在植物体内总是以 形式存在。
10．氮肥施用过多时，抗逆能力 ， 成熟期。
11．植物叶片缺铁黄化和缺氮黄化的区别是，前者症状首先表现在 叶而后者则出现在 叶。
12．缺 时，花药和花丝萎缩，绒毡层组织破坏，花粉发育不良，会出现“花而不实”的现象。
13．必需元素中 可以与CaM结合，形成有活性的复合体，在代谢调节中起“第二信使”的作用。
14．植株各器官间硼的含量以 器官中最高。
硼与花粉形成、花粉管萌发和过程有密切关系。
15．果树“小叶病”是由于缺 的缘故。
（二）选择1．植物体中磷的分布不均匀，下列哪种器官中的含磷量相对较少： 。
A．茎的生长点 B．果实、种子 C．嫩叶 D．老叶2．构成细胞渗透势的重要成分的元素是 。
A．氮 B．磷 C．钾 D．钙3． 元素在禾本科植物中含量很高，特别是集中在茎叶的表皮细胞内，可增强对病虫害的抵抗力和抗倒伏的能力。
A．硼 B．锌 C．钴 D．硅4．缺锌时，植物的 合成能力下降，进而引起吲哚乙酸合成减少。
A．丙氨酸 B．谷氨酸 C．赖氨酸 D．色氨酸5．占植物体干重 以上的元素称为大量元素。
A．百分之一 B．千分之一 C．万分之一 D．十万分之一6．除了碳氢氧三种元素以外，植物体中含量最高的元素是 。
A．氮 B．磷 C．钾 D．钙7．水稻植株瘦小，分蘖少，叶片直立，细窄，叶色暗绿，有赤褐色斑点，生育期延长，这与缺 有关。
第三章植物的矿质营养
第三章植物的矿质营养一、练习题目(一)填空1．说明细胞主动吸收矿质元素的载体学说的证据是______、______。
2．确定某种元素是否为植物必需元素时，常用的方法有________、_______。
3．生物固氮的中间产物是______、_______。
4．植物体内的酰胺是______、______。
5．SO42—同化过程中的活化硫酸盐形式是______、______。
6．植物体内无机硫化物转变为有机硫化物的媒介是______。
7．叶中N03–与NO2–还原分别在________与______进行，其还原力是______与______。
8．缺______元素时，果树易得小叶病，玉米易得花白叶病。
9．缺______元素时，果树易得顶枯病，禾谷类易得白瘟病。
10．缺______时，柑桔易得黄斑病，花椰菜易得尾鞭病。
11．通常，外界溶液pH对根系吸盐的影响是：阳离子的吸收随pH升高而_____，而阴离子吸收则随pH升高而______。
12．叶片中NO3–还原为NO2–时，直接还原力是______，间接还原力是______。
13．植物对养分缺乏最敏感的时期称为______。
14．水培玉米时，叶片出现红紫色，其原因是______，因为叶片中积累______，易于转化为______所致。
15．植物缺Mg与缺Mn时，叶子均______，但缺Mg症状表现在______，缺Mn症状表现在______。
16．植物缺Mg与缺Fe的共同症状是：叶片______；不同的症状是：缺Mg时______，缺Fe时______。
17．植物缺N与缺K时，叶片症状共同之处是______；不同之处是：缺N时______，缺K时______。
18．植物根内的表观自由空间(AFS)由两部分组成：______、______。
19．一般说来，合理施肥应该包含两层意思：一是______，二是______。
20．铜对叶绿索的稳定作用可能是通过______实现的。
李合生植物生理学第三章矿质营养
的动 力学 饱和 效应
关于载体的作用方式，这里介绍扩散方式和变构方式
1.扩散方式 离子
CIC
P
AC
P
ATP
磷酸 激酶 ADP
携带离子的载体 磷酸基团
CIC
IC
P
线 粒 体
IC 未活化载体
AC 活化载体
磷酸 脂酶
Pi
外
膜
内
细胞质
图 载体运输离子通过质膜示意图
2
变 构 方 式
A.ATP和底物靠近变构酶； B.ATP和底物与变构酶结合； C.由 于ATP效应物的作用，构象转换，变构酶由状态1转变为状态2， 底物就被运送到膜另一侧；D.ATP转变为ADP；E.ADP不适于变构 部位，脱离变构酶，底物也释放出来，变构酶就恢复为状态1。
吸 收 溶 质 量
转入水中
Ⅱ
正常条件
Ⅰ
抑制呼吸 转入水中
时间
植物细胞吸收矿质的方式
被动吸收
简单扩散 协助扩散 主动吸收（主要方式） 胞饮作用
一、被动吸收
指由于扩散作用或其他物理过程而进行的 溶质吸收，不需要代谢能量，故又称非代 谢性吸收。
被动吸收特点: 顺浓度梯度或电化学势梯度 进行，不需提供能量
氮、磷、钾三种元素植物需求量大，而土壤中往往 缺乏此三种元素，所以被称为“肥料的三要素”。
4、硫 硫酸根离子－－－含硫氨基酸。 （1）.生理作用 （2）.缺乏
硫不足时，幼叶先表现失绿症状，叶呈黄白易脱落。 硫过多对植物产生毒害作用。
甜菜叶
5、钙
Ca2+－－－－植物体内的钙有呈离子状态，有呈盐形式， 有与有机物结合。
2、载体
膜上的内在蛋 白，载体上有 专一的结合部 位，被运转的 物质必需与结 合部位结合， 载体才能将其 运到膜的另一 侧，所以载体 也叫透过酶。
投坟学校第三章 第五节 植物的矿质营养
抢孝州均抛市投坟学校校第三章第五节植物的矿质营养一、选择题1.以下关于矿质元素吸收、运输和利用的表达，不．正确的选项是 ( )A.矿质元素的吸收主要在根尖成熟区的表皮细胞B.矿质元素吸收受到土壤温度、通气状况和含水量因素的影响C.植物蒸腾作用为矿质元素的吸收和运输提供动力D.移栽到缺镁培养液中培养的植株，其顶部叶片仍然会保持绿色解析：蒸腾作用为植物的运输提供动力，为矿质元素吸收提供动力的是细胞呼吸；镁是可再利用的元素，缺镁时，老叶表现缺绿，而幼叶仍会保持绿色。
答案：C2.为了验证矿质元素X是植物必需的矿质元素，在设计方案时，以下对组植物幼苗处理的顺序，最合理的是 ( )A.先用只含X的培养液培养，后去掉XB.先用只含X的培养液培养，后补充XC.先用只缺X的培养液培养，后补充XD.先用只缺X的培养液培养，后补充清水解析：考查验证某元素是否为必需矿质元素的。
设计时，先用只缺少X的完全培养液培养，观察现象，后补充该元素，再观察植物是否恢复正常生长状态。
答案：C3.(2021·模拟)KH2PO4、KNO3、MgSO4、NH4NO3溶液为培养植物的大量元素的人工配制溶液，这一配方是不能满足植物对大量元素的需求的，以下替换方案中正确的选项是( )A.用MnCl2代替KH2PO4B.用NaNO3代替KNO3C.ZnSO4代替MgSO4D.Ca(NO3)2代替NH4NO3答案：D4.有一位同学感到十分困惑，同样是进行光用，为什么人参的药用价值那么高，而菠菜除了营养价值外几乎没有药用价值，根据你学的知识解释，其最可能的原因是( )A.人参根细胞膜上吸收矿质元素的种类和数量与菠菜不同B.人参为阴生植物而菠菜为阳生植物C.人参进行光用的直接产物与菠菜进行光用的直接产物不同D.人参生长在大山中，污染小，能吸收天地之灵气解析：药材的药用价值主要表达在其所含有的对人体必需的独特的矿质元素或这些元素与光用产物结合形成对人体十分有用的物质。
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第三章植物的矿质营养
教学目的和要求
学习植物矿质和氮素营养的生理作用及其吸收与利用的目的，在于通过控制植物的矿质及氮素营养，调节植物的代谢，促进生长发育，增加产量及改善品质。
本章重点
1．必需矿质元素的主要生理作用及其缺素症状
2．细胞吸收矿质元素的机理
3．根系吸收矿质元素的特点
4．矿质元素的运输途径
5．硝酸盐的还原与氨的同化
6．合理施肥的生理指标
本章难点
1．细胞吸收矿质元素的机理
2．必需矿质元素的主要生理作用及其缺素症状
学时数：5
教学方法和手段
采用多媒体教学，元素生理作用和缺素症状主要展示大量缺素图片和播放电视教学片（视频），增加感性认识。
矿质元素吸收机理主要采用动画，增加直观性。
第一节植物必需元素及其作用
一、植物体内的元素及其含量
二、植物必需元素的标准与确定方法
（一）植物必需元素的标准
（二）植物必需元素的确定方法：水培法（solution culture method）；砂培法（sand culture methoe）。
至今已发现17种植物必需元素。
大量元素（macroelement或major element）：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、微量元素（microcelement 或trace element）：Fe、Mn、B、Zn、Cl、Mo、Cu、Ni。
有益元素：对某些植物生长发育必需的元素，如Si对水稻，Al对茶树，Na对甜菜等。
自从1859年Sachs和Knop创立水培法以来，到20世纪80年代配合电脑的应用，已经有能力达到生产花卉和蔬菜，有的部门正试用于作物生产上。
它预示着随着人口的增加，土地面积越来越少，农业产量必须提高，农业生产有必要向工业化方向转变。
三、植物必需元素的作用及其主要缺素症状和发病部位。
第二节植物对矿质的吸收与运转
一、植物细胞对矿质元素的吸收
离子通道运输（ion channel transport）（通道蛋白）；载体运输（carrier transprot）（载体蛋白蛋白）；离子泵运输（Ｈ＋－ＡＴＰ酶）；胞饮作用（Pinocytosis）
二、植物根系对矿物质元素的吸收
（一）根系吸收矿质元素的特点：1．根系吸盐与吸水的相对性；2．根系吸盐的选择性；3．单盐毒害与离子间的桔抗性（ion antagonism）
（二）根系吸收矿质元素的过程
（三）土壤状况对根系吸收矿质元素的影响
1．温度；2．通气；3．PH；4．离子相互作用；5．土壤溶液浓度
三、植物叶片对矿质元素的吸收：优点和注意事项
四、矿质元素在植物体内的运转与分配：运输的形式；运输的途径
第三节植物体内氮的同化
一、硝酸盐的还原
二、氨的同化：还原氨基化；谷酰氨-----谷氨酸合成酶途径
第四节作物合理施肥的生理基础
一、作物需肥的规律
二、合理施肥的指标：形态指标；生理指标（叶绿素，酶类活性，营养元素含量，酰胺与淀粉含量）
三、合理施肥增产的原因：生理基础，生态基础。