植物营养元素的流动
植物体内有机物质的运输与分配
四. 有机物运输与分配的调控
1. 代谢调节 （1）细胞内蔗糖浓度
＜阈值 ，非运态 ＞阈值 ，可运态 K/Na比值低，有利于淀粉→蔗糖，输出率 提高。
(2) 能量代谢 ①作为直接的动力； ②通过提高膜透性而起作用。
2. 激素调节
除乙烯外，其他内源激素（主要是 IAA，GA, CTK) 都有促进有机物运 输与分配的效应。
库细胞
图6-7 蔗糖卸出到库组织的可能途径
2. 卸出机理
两种观点 ①质外体中蔗糖，同 H+ 协同运转，机制与 装载一样，是一个主动过程。
②共质体中蔗糖，借助筛管与库细胞的糖 浓度差将同化物卸出，是一个被动过程。
三、有机物运输动力——筛管运输机理
（Mechanism of Sieve Tube Transport）
受该叶片同化物的组织、器官（库）以及 连接它们之间的输导系统合称为源库单位.
2. 优先供应生长中心 3. 就近供应，同侧运输 4. 功能叶之间无同化物供应关系 5. 同化物和营养元素的再分配与再利用
三. 光合产物分配与产量的关系
1.影响同化物分配的3个因素
①供应能力 ——源的同化物能否输出以及 输出的多少。 “推力” ②竞争能力——库对同化物的吸引和“征 调”的能力。 “拉力” ③运输能力——联系直接、畅通，距离近， 库得到的同化物就多。
P-蛋白：亦称 韧皮蛋白，是 被子植物筛管 细胞所特有的， 利用ATP释放 的能量进行摆 动或蠕动，推 动筛管内有机 物质的长距离 运输。
成熟筛分子和伴胞(sieve elementcompanion cell,SE-CC)的结构
第二节 同化物运输的形式、方 向和速率
Section2 Form，direction and Rate of
第八章 养分的运输和分配
不同部位番茄和菜豆植株中钼的含量
番茄和菜豆植株中钼的含量
含Mo量（mg/kg）
1500 1000 500 0
叶片 茎 植株不同部位 根 番茄 菜豆
3、释 放
当根部养分供应不足时，导管中的养分 浓度下降；贮存在薄壁细胞中的养分又释放 到导管中，以维持木质部养分浓度的稳定性
释放与再吸收作用不仅可调节木质部导 管中的养分浓度，而且还能改变其形态。如 豆科供给硝态氮，随路径加长，硝态氮浓度 下降，而有机态氮尤其是谷氨酰胺浓度增加。
2、外界养分浓度
浓度低时，进入共质体途径（ P、K ） 浓度高时，可通过质外体途径（ Ca 、Mg）
当土壤中施用大量P、K肥后，会有一部分进入质外体
3、根毛的密度
根毛所吸收的养分可直接进入共质体途径。密度越 大，共质体途径的作用越大。4Fra bibliotek胞间连丝的数量
胞间连丝数量多时，增强共质体的运输。
5、菌根侵染
（二）、影响离子进入木质部数量的因素
1、外界离子浓度 介质离子浓度增加时，进入木质部的离子增加，浓度 提高；渗透压提高，吸水能力增加，木质部体积增加。 介质离子浓度太高，水势低，水分难以进入，木质部 汁液体积下降。 介质离子浓度适中时，进入木质部的离子总量最大。 2、温度 温度升高，易于扩散进入木质部。但离子种类不同， 影响不同。 3、呼吸作用 呼吸作用受抑制时，K、Ca运输量减少，但比值不变。
养分经质外体或共质体到达内表层后，都并入
共质体途径
中柱薄壁细胞
木质部导管。
“双泵模型”：离子进入木质部导管需经2次泵的
作用。第1次离子由介质或自由空间主动泵入细胞膜； 第2次由木质部薄壁细胞主动泵入木质部导管。
代谢抑制剂很快抑制离子向木质部的运输，表明
植物的营养吸收过程
生物技术在提高营养吸收效率中的应用
1 2
生物肥料的应用
利用生物肥料中的有益微生物，促进土壤养分的 转化和植物吸收。
基因工程改良
通过基因工程技术，培育具有高效吸收养分能力 的转基因植物。
3
植物生长调节剂的应用
使用植物生长调节剂，调节植物生长和代谢过程 ，提高营养吸收效率。
THANK YOU
感谢观看
过土壤吸收。
中量元素
钙、镁、硫，在植物体内含量相 对较多，对植物生长和代谢活动
具有重要作用。
微量元素
铁、锰、锌、铜、硼、钼等，虽 然需求量较少，但对植物的正常
生理活动至关重要。
营养元素的生理功能
结构组成
营养元素是构成植物细胞壁、 细胞膜、细胞核等结构的重要
组成成分。
生理代谢
参与植物的光合作用、呼吸作 用、蛋白质合成等生理代谢过 程。
酶类物质
分解土壤中的有机物质，释放出可供植物吸收的养分 。
营养元素在土壤中的迁移与转化
水分运动与营养迁移
水分在土壤中的运动带动营养元素的迁移，使植物根系能够吸收到 充足的养分。
营养元素的形态转化
土壤中的营养元素以多种形态存在，植物根系通过分泌特定的酶或 有机物质，将难溶性的营养元素转化为可溶性的形态，便于吸收利 用。
营养元素平衡对植物生长的影响
营养元素平衡的重要性
植物正常生长需要各种营养元素的均衡供应。缺乏或过量都 会对植物生长产生不良影响，如缺氮导致叶片黄化，过量氮 则可能导致徒长。
营养元素不平衡的症状
不同营养元素的不平衡会表现出不同的症状。例如，缺磷可 能导致植物生长缓慢、叶片暗绿；缺钾则可能导致叶缘焦枯 、抗逆性下降。
构成根系骨架，深入土壤 ，增强植物固着能力，同 时吸收水分和养分。
流动镶嵌模型名词解释植物生理学
流动镶嵌模型名词解释植物生理学
植物生理学是研究植物内部生物化学和生理过程的科学领域。
它涉及到植物的生长、发育、代谢、运输、营养吸收、植物对环境的响应，以及植物与其他生物的相互作用等方面。
其中，流动镶嵌模型是植物生理学中一个重要的概念。
流动镶嵌模型（phloem loading model）是用于解释植物中养分（如糖分）在韧皮部（phloem）中的运输方式的理论模型。
韧皮部是植物中的一种组织，主要负责运输养分和有机物质，如糖分、激素和信号分子。
流动镶嵌模型主要关注养分从叶片到其他植物器官的运输过程。
根据流动镶嵌模型，养分从叶片进入韧皮部的过程称为负荷（loading），而从韧皮部到其他植物器官的过程称为卸荷（unloading）。
在负荷过程中，养分被转运到韧皮部的筛管元素（sieve elements）中，然后通过筛管元素的连通性，流动到其他植物器官。
卸荷过程中，养分被释放到目标组织，供植物进行生长和代谢活动。
流动镶嵌模型有几种不同的假设和机制，包括主动负荷和被动
负荷等。
主动负荷是指养分由叶片主动转运到韧皮部的过程，而被动负荷是指养分通过被动扩散进入韧皮部。
这些机制可能会受到植物的生理状态、环境条件和养分类型等因素的影响。
总结来说，流动镶嵌模型是植物生理学中用于解释植物养分在韧皮部中的运输方式的理论模型。
它有助于我们理解植物的营养吸收、分配和利用，以及植物对环境变化的适应机制。
植物的营养元素吸收与转运
植物的营养元素吸收与转运植物的生长和发育需要吸收和利用各种营养元素，这些营养元素主要包括无机盐和有机物。
植物通过根系吸收土壤中的水和营养元素，并通过根系和茎向植物的各个部位进行转运。
本文将重点介绍植物吸收和转运营养元素的过程。
一、植物的根系吸收水和无机盐根系是植物吸收水和无机盐的重要器官。
根系的吸收作用主要由根毛完成。
根毛是根表皮细胞的突起，增加了根系的表面积，从而提高水和无机盐的吸收效率。
当土壤中的水分浓度高于根毛内部的浓度时，水分就会通过渗透作用进入根毛细胞。
而无机盐则通过主动转运的方式进入根毛细胞。
通过这样的方式，植物就能够从土壤中吸收到足够的水和无机盐来满足自身的生长需求。
二、植物的营养元素的转运植物吸收到的水和无机盐并不仅仅局限于根部，它们需要通过茎向植物的各个部位进行转运。
这个过程主要依靠植物的维管束系统完成。
维管束系统是植物的一种输送组织，由导管组织和伴细胞组织构成。
导管组织包括了负责水分和无机盐的上行输送的xylem（木质部）和负责有机物的下行输送的phloem（韧皮部）。
xylem负责植物的水分和无机盐的上行输送。
当水分和无机盐通过根毛进入根的维管束中的细胞后，它们会沿着维管束系统向上运输。
xylem的主要组成部分是木质素，木质素的坚硬结构保证了水分和无机盐的高效传输，从而满足植物的需求。
xylem的输送是无源的，并且与水分的蒸腾作用密切相关。
当植物的叶片蒸腾时，水分会从叶片中蒸腾出来，形成一个负压，这个负压能够帮助水分上行传输。
phloem负责植物的有机物的下行输送。
植物通过光合作用合成的有机物会被转运到植物的各个部位。
这种转运是有源的，主要依靠有机物的"源"和"库"的关系以及压力差来进行。
有机物的"源"指的是光合作用发生的部位，例如叶片，这里合成的有机物会被转运到"库"，即需要有机物的部位，例如根和果实。
[医学]植物对营养元素的吸收
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（一） 离子载体
载体蛋白又称做载体（carrier）、通透 酶（permease）和转运（transporter）， 能够与特定溶质结合，通过自身构象的变化， 将与它结合的溶质转移到膜的另一侧。载体 蛋白有的需要能量驱动，如：各类APT驱动 的离子泵；有的则不需要能量，以自由扩散 的方式运输物质，如：缬氨酶素。
三、质子泵、膜电位、
主动运输与被动动输
(一) 质子泵
质子泵亦是可逆性ATP酶，能在外能驱 动下逆浓差转运H+。线粒体内膜呼吸链中有 三个酶复合体具有质子泵功能，能将H+由内 腔转运到外腔，它们是：细胞色素c氧化酶、 辅酶QH+-细胞色素c还原酶、NADH-辅酶Q还 原酶。
质子泵有三类：P-type、V-type、F-type
四种ATP驱动的离子泵
(二) 膜电位
质子推动力 ( Proton Motive Force) 与细胞膜电位
（Electro-chemical potentials of plasma membrane）
细胞膜电位的形成与质子泵
细胞膜 质外体（外）
共质体（内）
ATP + nH2O
H+
ATP
H+
酶
ADP + Pi + (n-1)H2O
细胞膜上的蛋白质对离子运输具有专一性，可以转运 同一类物质。
外侧 H+
ATP
AB
ADP+Pi
H+
内侧
D
D X
C K+, NO3-
流动镶嵌模型中离子传递与信息传导机理示意图
A、离子泵 B、离子通道 C、载体 D、信息传导的耦合蛋白
生物膜的流动镶嵌模型：
植物的营养元素吸收和转运教学
基本方法：介绍实 验方法和数据分析 方法
实例分析：通过实 例分析帮助学生理 解基本概念、基本 原理和基本方法
实验教学：进行实验操作，观察实验现象，分析实验结 果
实验目的：了解植物营养元素吸收和转 运的过程
实验观察：观察实验现象，记录数据
实验材料：植物样本、实验仪器、试剂 等
实验分析：分析实验结果，得出结论
和转运
温度：温度会 影响植物营养 元素的吸收和 转运，过高或 过低的温度都 会影响植物的
生长和发育
水分：水分是 植物吸收营养 元素的重要因 素，水分不足 或过多都会影 响植物的生长
和发育
土壤：土壤的 酸碱度、养分 含量和土壤结 构都会影响植 物营养元素的
吸收和转运
教学目的和要 求
掌握植物营养元素吸收和转运的基本原理
理解植物营养元素 吸收和转运的过程
掌握植物营养元素 吸收和转运的关键 因素
学会运用植物营养 元素吸收和转运的 原理进行实践操作
提高植物营养元素 吸收和转运的效率 ，促进植物生长
了解植物营养元素吸收和转运的实践应用
掌握植物营养元素 吸收和转运的基本 原理
学会运用这些原理 进行植物营养元素 的吸收和转运实验
实验步骤：按照实验手册进行实验操作
实验报告：撰写实验报告，总结实验结 果和心得
案例分析：分析实际案例，加深对理论知识的理解
案例背景：介 绍实际案例的
背景和目的
营养元素吸收： 分析植物如何 吸收营养元素
营养元素转运： 分析植物如何 将吸收的营养 元素转运到需
要的部位
案例总结：总 结案例分析， 强调理论知识 在实际中的应
过程被利用
营养元素在植物体内的转运效率
营养元素吸收：植物通过根系吸收营养元素 转运方式：营养元素通过木质部和韧皮部进行长距离运输 转运效率：营养元素的转运效率受到多种因素影响，如植物种类、生长条件等 转运机制：营养元素在植物体内的转运机制尚不完全清楚，需要进一步研究
植物营养生理学的营养元素运输与代谢
植物营养生理学的营养元素运输与代谢植物是依靠土壤中的营养元素来维持生长和发育的。
植物通过根系吸收土壤中的营养元素，然后通过运输系统将这些元素分配到各个组织和器官中进行代谢。
营养元素的运输和代谢是植物营养生理学的重要研究内容之一。
本文将探讨植物营养元素的运输途径以及其在植物体内的代谢过程。
营养元素的运输途径主要包括土壤-根系-茎叶系统和光合器官之间的运输。
土壤中的营养元素通过根系吸收进入植物体内。
植物的根系通过根毛的伸长和分布来增加吸收面积，以便更好地吸收土壤中的水和营养物质。
根系吸收的营养元素进入根内部的细胞，并通过根系的细胞间隙和导管系统向茎叶运输。
茎叶中的导管系统包括木质部和韧皮部，木质部主要负责水分和无机盐的运输，而韧皮部则主要负责有机物质的运输。
营养元素在植物体内的代谢过程可以分为吸收、转运和利用三个基本过程。
吸收是指植物根系从土壤中吸收营养元素的过程。
植物根系通过根毛的生长和分布来增加吸收面积，并通过根毛表面的细胞膜上的离子通道和转运蛋白将营养元素吸收入细胞内。
转运是指植物通过根系的细胞间隙和导管系统将吸收到的营养元素运输到茎叶和其他器官。
转运过程涉及到离子通道和载体蛋白的参与，这些蛋白负责将吸收到的营养元素从细胞内转运到细胞间隙和导管系统中。
营养元素的利用包括营养元素的各种代谢反应和合成过程。
植物根据所需的营养元素进行代谢活动，如氮元素转化为氨基酸和蛋白质，磷元素转化为核酸和磷脂，钾元素转化为植物激素和酶等。
这些代谢过程是植物体正常生长和发育所必需的。
植物还可以通过吸收和利用微量元素来维持正常的生理功能和代谢过程，如铁元素参与光合作用中叶绿素分子的合成，硼元素参与细胞壁的合成等。
综上所述，植物的营养元素运输和代谢是植物营养生理学的重要课题。
营养元素通过根系吸收并通过根-茎叶系统和光合器官之间的导管系统进行运输。
在植物体内，吸收、转运和利用是营养元素的基本代谢过程。
植物利用营养元素进行各种代谢反应和合成过程来维持正常的生长和发育。
植物生长环境中营养元素的吸收与运输
植物生长环境中营养元素的吸收与运输植物的生长需要吸收一定的营养元素，而它们的吸收和运输过程对于植物的发展和生长起着至关重要的作用。
本文将会介绍一些常见的营养元素以及它们在植物中的吸收和运输等相关内容，帮助大家更好地了解植物的营养需要和吸收过程。
一、氮元素氮元素是植物生长所必需的营养元素之一，能够促进植物的叶片和茎的生长，还能帮助植物合成蛋白质、细胞壁以及其他生物分子。
植物中氮元素的吸收主要是通过根系吸收硝酸盐和铵盐。
植物在根系吸收氮元素时，会将硝酸盐和铵盐转化为游离氨基酸或其他氮化合物，然后再将其转运到各个部位进行利用。
而氮元素的运输过程中，主要是依靠植物的根压力和蒸腾作用，通过植物的细胞壁和细胞膜来完成。
二、磷元素磷元素是植物中另外一个非常重要的营养元素，能够帮助植物的生长和发育。
植物在吸收磷元素时，会将其转化成无机磷酸根，然后附着在根毛的表面上进行吸收。
而磷元素的运输过程中，主要是依靠植物的根压力和质子泵机制，并且经过细胞膜和细胞壁来完成。
此外，在植物中，磷元素的转运和利用还需要依赖一些酶的调节。
三、钾元素钾元素是植物中还一个非常重要的营养元素，它能够帮助植物的生长和发育，并且提高植物的耐旱、抗寒性和抗病能力等。
植物在吸收钾元素时，主要是经由根系吸收，其吸收速率还与温度、湿度和PH等因素有关。
而钾元素的运输过程中，则是通过植物的根压力和分子扩散机制等方式进行的。
四、镁元素镁元素是植物生长所必需的微量元素之一，能够促进植物中色素的合成，并且对于光合作用和其他生理过程起着关键的作用。
植物在吸收镁元素时，主要是经由根系吸收，并且通过植物的根压力和分子泵机制等方式完成运输。
五、铁元素铁元素是植物中另外一个非常重要的微量元素，能够促进植物中叶绿素和细胞色素的形成，还能帮助植物对抗各类病害。
植物在吸收铁元素时，主要是经由根系吸收，并且在吸收和利用过程中需要依赖于一些酶的反应。
铁元素的运输，还需要依靠植物的根压力和质子泵机制等方式。
植物营养学8
营养器官将养分不断地运往生殖器官，随着时 间的延长，营养器官中的养分，所占比例逐渐减少。
成熟 养分吸收总量 开花
籽粒 地上部分 营养器官
时间 (发芽后天数)
在农业生产中，养分的再利用程度是影响经济产量和养 分利用效率的重要因素。如果能通过各种措施提高植物 体内养分的再利用效率，就能使有限的养分物质发挥其 更大的增产作用。
转移细胞
意义：木质部向韧皮部养分的转移对调节植物 体内养分分配，满足各部位的矿质营养起着重要作 用。
韧皮部
P
X
韧皮部 (P) 转移细胞 (T)
T
木质部与韧皮部之间养分转移示意图
木质部 (X)
第三节
一、含义
植物体内养分的循环
指在轫皮部中移动性较强的矿质养分，通过 木质部运输和轫皮部运输形成自根至地上部之间的 循环流动。
木质部薄壁细胞
二、韧皮部运输
（一） 特点：养分在活细胞内双向运输
（二）韧皮部汁液的组成
韧皮部汁液的组成与木质部比较有显著的差异： • 第一，韧皮部汁液的pH值高于木质部 前者偏碱性而 后者偏酸性。韧皮部偏碱性可能是因其含有 • HCO3-和大量K+等阳离子所引起的； 第二，韧皮部汁液中干物质和有机化合物远高于木质 部 韧皮部汁液中的C/N比值比木质部汁液宽； 第三，某些矿质元素，如钙和硼在韧皮部汁液中的含 量远小于木质部，其它矿质元素的浓度高于木质 部；无机态阳离子总量大大超过无机阴离子总量， 过剩正电荷由有机阴离子，主要是氨基酸进行平 衡。
二、过程 地上部
根 介质
木质部
轫皮部
木质部 养分
轫皮部
三、典型例子
1. 植物体内氮的循环
叶片 贮存库 NO3－
植物营养元素的吸收与转运机制
植物营养元素的吸收与转运机制植物营养元素是植物生长与发育所必需的化学元素，它们通过根系吸收、转运，并最终在植物体内形成生物质，进而促进植物的生长与发育。
植物吸收营养元素的过程是一个复杂的生理学过程，包含了植物根系的吸收、跨越细胞膜、进入细胞、在细胞内转运至不同部位并最终形成生物质等诸多环节。
植物营养元素的吸收植物吸收营养元素的过程，主要是通过根系中的根冠结构实现的。
根毛是植物根系的吸收器官，其存在于根部弱孔区域，并持续地从根尖到顶端延伸。
植物根毛的数量很大，而且通常只存在于植物的青年时期，其数量随着根系的生长而逐渐减少。
植物根毛具有极大的表面积，并且表皮细胞上具有各种转运蛋白，因此能够高效地吸收水和离子。
营养元素的吸收过程通常是被动的，即由于水分子的蒸发作用，在离子的作用下逐渐向根毛中移动。
除了吸收器官的特征以外，植物的营养元素吸收还受到环境因素的影响。
例如，当土壤中的营养元素浓度较低时，植物会增加其根毛数量和长度，以加速营养元素的吸收。
此外，植物还会通过根系的分泌来调节土壤中营养元素的浓度，以增强植物的吸收速度和效率。
植物营养元素的转运植物的营养元素吸收之后，需要通过跨越细胞膜、进入细胞、在细胞内转运至不同部位等多个环节，才能在植物体内形成生物质。
跨越细胞膜的过程通常需要转运蛋白的辅助。
这些转运蛋白可以将离子从低浓度溶液中运输到高浓度溶液中，或者从高浓度溶液中运输到低浓度溶液中，以实现植物细胞质中离子浓度的调节。
进入细胞的营养元素通常需要转运载体的帮助。
转运载体可以通过通道和液相转运等机制，将特定的离子转运到细胞质中。
不同的转运载体对不同的离子具有不同的选择性，这意味着植物细胞内的离子浓度不仅受到该离子浓度的影响，还受到其他离子的浓度影响。
细胞内的营养元素转运通常需要离子效应的参与。
离子效应是指细胞内的离子浓度对营养元素的转运和运动速率产生的影响。
例如，当细胞内钙离子的浓度较高时，会抑制铁和锌离子的转运速率。
植物必需的营养元素及其生理作用
植物必需的营养元素及其生理作用植物生长和发育所需的营养元素可以分为两类：宏量元素和微量元素。
宏量元素是指植物在生长过程中所需的量较大的元素，微量元素则是指植物在生长过程中所需的量较小的元素。
一、宏量元素1.氮(N)氮是植物生长发育中必需的营养元素之一、它是构成植物生物分子（如蛋白质、核酸等）的重要组成部分。
氮元素在植物中主要以硝酸盐（NO3-）和氨基酸（NH4+）的形式存在。
氮的主要生理作用包括促进植物的生长、提高光合作用、促进产量和改善作物品质。
2.磷(P)磷是植物生长发育中的重要营养元素。
磷在植物体内参与能量转移、光合作用、DNA和RNA的合成等重要生理过程。
磷对植物生长的促进作用主要体现在根系增长、提高光合作用效率、增加花芽分化和增加幼苗抗逆性等方面。
3.钾(K)钾是植物生长发育中必需的第三大营养元素。
钾在植物体内具有多种生理作用，如维持细胞的渗透压、调节植物的水分平衡、参与光合作用和呼吸作用等。
钾对植物的生长发育有促进作用，能够提高植物的抗逆性和增加作物的产量和品质。
4.钙(Ca)钙是植物体内的重要营养元素之一，参与多种生理过程。
钙对植物的生长发育有重要的调节作用，能够维持细胞的稳定性、促进细胞分裂、参与细胞壁的合成和维持细胞膜的完整性等。
5.镁(Mg)镁是植物体内的重要营养元素，是叶绿素的组成成分，参与光合作用和呼吸作用等重要生理过程。
镁对植物的生长发育有多种作用，如促进植物的光合作用、提高利用氮的能力、增加耐逆性等。
6.硫(S)硫是植物生长发育中必需的营养元素之一、硫的生理作用主要是参与植物体内的蛋白质和维生素的合成、维持植物体内的酸碱平衡、参与氯离子和钾离子的吸收等。
二、微量元素1.铁(Fe)铁是植物体内的重要微量营养元素，是光合作用中负责电子传递的组成成分。
铁的主要生理作用是促进叶绿素的合成，参与植物体内的氮代谢、细胞分裂和各种酶的活化等。
2.锌(Zn)锌是植物体内的微量营养元素之一、锌对植物生长发育有重要的作用，主要参与植物体内的酶的活化、DNA和RNA的合成、促进花器官分化等。
作物营养回流的原因
作物营养回流的原因
作物营养回流是指作物生长过程中，部分营养物质从下部分植株的器官（如叶片、茎）通过根系重新吸收，再利用于上部植株器官（如花、果实）的生长和发育。
这一现象的发生主要有以下几个原因。
根系的分泌物质是促进营养回流的重要因素之一。
根系分泌的有机物和酶类能够溶解土壤中的有机养分，使其变为可被植物吸收利用的形态。
同时，根系分泌的激素和生长调节物质也能够促进营养物质在植株体内的重新分配，使其更好地满足上部器官的需求。
植物的根系具有一定的选择性吸收能力。
根系通过调节细胞膜的通透性，能够有选择性地吸收和排泄不同种类的离子和营养物质。
当上部器官对某种元素或营养物质需求增加时，根系会增强对该元素的吸收能力，从而促进营养回流的发生。
植物的生长节律也会对营养回流产生影响。
在植物的生长过程中，不同阶段的器官对营养物质的需求是不同的。
例如，在生长期和开花期，植株对氮、磷等元素的需求较大，而在结果期则对钾、镁等元素的需求较大。
植物通过调节根系的吸收和分配，能够更好地满足不同阶段的营养需求，实现营养回流。
环境条件也是影响作物营养回流的重要因素之一。
例如，土壤的湿度、温度和通气性等环境因素都会影响植物根系的吸收和分配能力。
合适的环境条件能够促进根系的生长和发育，提高植物对营养物质的吸收能力，从而促进营养回流的发生。
作物营养回流是多种因素共同作用的结果。
根系的分泌物质、根系的选择性吸收能力、植物的生长节律以及环境条件等都是影响作物营养回流的重要原因。
了解这些原因，可以帮助农民和研究人员更好地调控作物的营养供应，提高作物的产量和品质。
营养元素在土壤-植物-人类系统中的循环利用
(2)钠、钾、钙、镁和氯等是细胞内、外液的重要成分， 与蛋白质一起维持着细胞内外液一定的渗透压，在体液的储 留和移动过程中起着重要的作用；
(3)酸性、碱性无机离子的适当配合，加上重碳酸盐和蛋白质的 缓冲作用维持机体的酸碱平衡；
（二）营养元素的再利用
营养元素被作物吸收后，部分随产 品收获移走，部分仍回到土壤中。农产 品直接或间接利用后，绝大部分营养元 素又以排泄物形式归还土壤。以有机残 体或代谢产物的养分不易被土壤固定， 具有较高活性，可很快被作物吸收利用， 进入下一轮循环。除以气态形式逸失的 元素外，多数营养元素在土壤系统中均 具有较强的再利用性。
1、蛋白质
其生理功能主要包括： (1) 构成身体组织，促进生长发育； (2) 构成体内许多重要生理作用的物质； (3) 是免疫系统重要的物质基础； (4) 维持体内的酸碱平衡和水分在体内的正常分布； (5) 与遗传信息的传递及许多重要物质的运输有关； (6) 供应机体能量。
2、脂类
➢ 包括中性脂肪和类脂，含碳、氢、氧三种元素，是人体的 重要组成部分，正常人体内脂类含量约占体重的10%~20%。
4、维生素
参与人体中许多重要的生理代 谢过程，与人体健康的关系极大。 已知许多维生素是酶的辅酶或辅基 的组成成分，因此认为维生素是以 “生物活性物质”的形式存在于组织 中的。维生素ห้องสมุดไป่ตู้类很多，其中人体 需要量较多，而膳食中经常供给不 足的主要有维生素A、D、B1、B2、 C和尼克酸等。
（二）灰分元素与人体营养
三、植物营养与人类健康
高营养价值的食品是人类健康最基本 的物质条件，而高营养价值农产品的获得 离不开合理施肥。依据农作物收获的目的 研究植物营养与收获物品质的关系，弄清 高产优质农作物的营养特性、需肥规律， 结合土壤、气候等条件进行合理施肥是获 得高产优质农产品的唯一途径。
植物必需营养元素生理功能及缺乏症状
(1) 碳、氢、氧碳、氢、氧三种元素在植物体内含量量多，占植物干重的90%以上，是植物有机体的主要组成，它们以各种碳水化合物，如纤维素、半纤维素和果胶质等形式存在，是细胞壁的组成物质。
它们还可以构成植物体内的活性物质，如某些纤维素和植物激素。
它们也是糖、脂肪、酸类化合物的组成成份。
此外，氢和氧在植物体内生物氧化还原过程中也起到很主要的作用。
由于碳、氢、氧主要来自空气中的二氧化碳和水，因此一般不考虑肥料的施用问题。
但塑料大棚和温室要考虑施用CO2肥，但需注意CO2的浓度应控制在0.1%以下为好。
(2) 氮氮是植物体内许多重要有机化合物的成份，在多方面影响着植物的代谢过程和生长发育。
氮是蛋白质的主要成份，是植物细胞原生质组成中的基本物质，也是植物生命活动的基础。
没有氮就没有生命现象。
氮是叶绿素的组成成份，又是核酸的组成成份，植物体内各种生物酶也含有氮。
此外，氮还是一些维生素(如维生素B1、B2、B6等)和生物碱(如烟碱、茶碱)的成份。
(3)磷磷是植物体内许多有机化合物的组成成份，又以多种方式参与植物体内的各种代谢过程，在植物生长发育中起着重要的作用。
磷是核酸的主要组成部分，核酸存在于细胞核和原生质中，在植物生长发育和代谢过程都极为重要，是细胞分裂和根系生长不可缺少的。
磷是磷脂的组成元素，是生物膜的重要组成部分。
磷还是其他重要磷化合物的组成成份，如腺三磷(ATP)，各种脱氢酶、氨基转移酶等。
磷具有提高植物的抗逆性和适应外界环境条件的能力。
(4)钾钾不是植物体内有机化合物的成份，主要呈离子状态存在于植物细胞液中。
它是多种酶的活化剂，在代谢过程中起着重要作用，不仅可促进光合作用，还可以促进氮代谢，提高植物对氮的吸收和利用。
钾调节细胞的渗透压，调节植物生长和经济用水，增强植物的抗不良因素(旱、寒、病害、盐碱、倒伏)的能力。
钾还可以改善农产品品质。
(5)钙、镁、硫钙能稳定生物膜结构，保持细胞完整性，在植物离子选择性吸收、生长、衰老、信息传递以及植物抗逆性方面有重要作用。
植物营养学课件-养分的运输和分配
钙在韧皮部中难以移动：一方面是由于钙 向韧皮部筛管装载时受到限制，使钙难以进入 韧皮部中；另一方面，即使有少量钙进入了韧 皮部，也很快被韧皮部汁液中高浓度的磷酸盐 所沉淀而不能移动。
硼是另一个在韧皮部难以移动的营养元素。
（四）木质部与韧皮部之间养分的转移
养分从韧皮部向木质部的转移为顺浓度梯度， 可以通过筛管原生质膜的渗漏作用来实现。
（二）运输机理
木质部中养分的移动是在死细胞组成的 导管中进行，移动的方式以质流为主的质外 体运输。
但木质部汁液在运输的过程中，还与导管壁 以及导管周围薄壁细胞之间存在重要的 相互作用
交换吸附、再吸收和释放
1.交换吸附
木质部导管壁上有很多带负电荷 的阴离子，它们与导管汁液中的 阳离子结合，将其吸附在管壁上， 所吸附的离子又可被其它阳离子 交换下来，继续随汁液向上移动， 这种吸附称为交换吸附。
44
67
3.4
58
175
9.4
82
910
50.0
100
2785
156.0
3.6 9.4 49.1 150.0
4.离子浓度
5.植物器官
植物各器官的蒸腾强度不同，在木质部运输的 养分数量上也有差异。养分的积累量取决于蒸腾速 率和蒸腾持续的时间。蒸腾强度越大和生长时间越 长的植物器官，经木质部运入的养分就越多。
（5）导管壁电荷密度
双子叶植物细胞壁中所含负电荷 比单子叶植物多。基于电荷密度的 不同，使离子在双子叶植物木质部 中离子的交换吸附量大于单子叶 植物而较难向上运输。
2、再吸收
溶质在木质部导管运输的过程中，部分 离子可被导管周围薄壁细胞吸收，从而减少 了溶质到达茎叶的数量，这种现象称为再吸 收。
植物营养吸收与矿质元素转运的分子机制
植物营养吸收与矿质元素转运的分子机制植物营养吸收是指植物通过根系吸收元素来满足生长发育的需要。
其中大部分的元素是通过根系内部的各种分子机制转运到达植物体内。
这一过程的研究不仅有助于提高作物产量和改良土壤，同时也可以为人类的健康提供一定的指导。
一、植物根系的吸收植物的根系主要通过根毛来吸收土壤中的养分。
根毛是指根部细胞伸长形成的一种细长突起，其表面积较大，在相同体积下能够增加与土壤相接触的面积。
根毛表面覆盖有许多细胞壁的小孔，促进了营养物质的吸收。
植物通过根毛吸收的养分主要分为两类：无机盐和有机物质。
其中的无机盐包括氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌等元素，而有机物质则包括糖类、氨基酸和脂质等。
二、植物矿质元素的转运矿质元素的转运是指植物将土壤中的矿质元素转运到达根系内部，并最终运输到植物体内的各个部位的过程。
这一过程需要依靠植物的各种分子机制来完成。
研究植物矿质元素的转运机制对于优化植物养分的利用和提高作物的产量有着至关重要的作用。
1.离子通道介导的离子转运离子通道介导的离子转运是指通过离子通道介导离子进入或离开植物细胞的过程。
植物细胞膜上存在着多种离子通道，包括钾通道(KAT)、钾/钙(KCaT)通道、钙通道(CaT)和氯通道(ClT)等。
这些离子通道能够选择性地从根毛吸收土壤中的矿质元素，同时也能够控制矿质元素的供应和分配。
2.离子转运蛋白介导的离子转运离子转运蛋白介导的离子转运是指通过离子转运蛋白介导离子进入或离开植物细胞的过程。
植物的离子转运蛋白有许多种，包括含钾转运蛋白(HKT)、含镉转运蛋白(MTP)、含铁转运蛋白(IRT)和含硼转运蛋白(BOR)等。
这些离子转运蛋白能够选择性地转运矿质元素，控制其进入或离开植物细胞，并在植物体内分配。
离子转运蛋白的转运功能在植物的根部、叶片和种子中均有发挥。
3.植物激素介导的离子转运植物激素介导的离子转运是指通过植物激素介导离子进入或离开植物细胞的过程。
营养元素在植物体内的运输
营养元素在植物体内的运输植物根部从土壤溶液中吸收的离子，除在液泡里累积一部分外,大部分运到地上部。
植物细胞壁由埋在由果胶,半纤维素组成的衬质中的微细的纤丝构成。
许多相邻细胞的细胞壁形成质外体。
交织着的纤丝之间的空间充满着水，离子可以自由进入细胞壁。
当根部浸在土壤溶液中时，土壤溶液里的离子经过根的表皮细胞和皮层薄壁细胞的细胞壁到达内皮层的外面。
这种运输方式叫离子的质外体运输。
内皮层细胞的细胞壁上有凯氏带，阻止离子通过。
皮层外的离子须经内皮层细胞的主动吸收才能进入内皮层细胞，再向中柱移动。
离子进入中柱的另一条途径是在被根的表皮细胞吸收之后，通过胞间连丝逐细胞地输送，通过皮层细胞和内皮层，最后到达中柱。
这是共质体运输。
累积在液胞里的离子不参与这种运输。
一般认为离子在胞质内的运输是通过水相中的扩散，并因胞质环流而加速。
径向运输的动力主要来自根部外周细胞与中柱薄壁细胞之间离子的浓度差。
此外，离子在细胞质里可能吸附于蛋白质分子上或含在微囊中，后者随着胞质环流而运动。
离子到达中柱薄壁组织后，再被分泌到中柱导管里，随蒸腾流运向地上部。
维管束经叶柄到叶片后,逐渐分枝成细小的叶脉,与叶肉细胞密切接触，因而其汁液中营养元素易于被叶肉细胞吸收，供生长、代谢之用。
一部分不为叶肉细胞利用而又未进入液泡的离子被叶脉里的筛管细胞所吸收，随着经筛管外运的光合产物运出叶子，经叶柄、茎运回根部，形成一种运输循环。
在维管束的筛管与导管之间，离子也可以通过形成层而发生侧向运输。
营养元素在循环运输中分配到生长、代谢最活跃的部分，如顶端分生组织、幼叶及生殖器官。
离子在植物体内的分配受到植物激素的控制。