第一节 植物必需的矿质元素

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植物生理学 第二章

植物生理学 第二章

(2)钙泵 又叫Ca+-ATP酶,它催化质膜内侧的 ATP水解,释放出能量,驱动细胞内的 钙离子泵出细胞。
细胞外侧 H+泵将H+泵出 A
K+(或其它阳离子) 经通道蛋白进入 B
C
阴离子与H+ 同向运输进入 细胞内侧
图2-5 质子泵作用机理
A 初级主动运输 ; B, C 次级主动运输
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A 外侧
第四节
矿质元素的运输
一、矿质运输形式、途径、速度 1、形式: N:NO3-、NH4+、尿素、氨基酸、酰胺 P:正磷酸、有机磷化合物 S:SO42- 、 蛋氨酸、谷胱甘肽 2、途径:导管(42K 示踪试验) 3、速度:30-100cm/h
木质部 蜡纸 树皮
42K
图2-13 放射性42K向上运输试验
五、植物的缺素症及诊断
◆N 吸收的主要形式 是 NH4+,NO3- 等: ◇ 构成蛋白质的主要 成分(16-18%); 缺N ◇ 核酸、辅酶、磷脂、 叶绿素、细胞色素、植 物激素(CTK)、维生素 等的成分。 故称为 “生命元素” 缺N:矮小、叶小色黄或发红、分枝少、花少、 籽粒不饱满。
生理功能:
缺磷病症:
① 植株瘦小。分枝、分蘖很少,幼芽幼 叶生长停滞,花果脱落,成熟延迟。 ② 叶呈暗绿色或紫红色(花青素)。 ③ 老叶先表现病症(磷是可移动元素)。
◆ K
以离子状态存在 生理作用(1) 体内60 多种酶的活化剂;(2)促 进蛋白质、糖的合成及糖的 运输;(3)增加原生质的 水合程度,提高细胞的保水 能力和抗 旱能力;(4)影 响着细胞的膨压和溶质势, 参与细胞吸水、气孔运动等。 缺K:叶缺绿、生长缓 慢、易倒伏。
三、影响根系吸收矿质营养的因素

植物生理学第2章

植物生理学第2章

间接影响: 影响养分的溶解和沉淀
N
P K Ca Mg S Fe Mn B Cu Zn Mo
pH
图2-9 pH对植物养分可用性的影响
缺K
缺钾病症:
①抗性下降。植株茎杆柔弱,易倒伏。 ②叶色变黄,叶缘焦枯。叶片失水,叶绿 素破坏;叶子会形成杯状(叶中部生长较 快)。 ③老叶先表现病症(钾是可移动元素)。
◆S:SO42含S氨基酸(Cys,Met)几乎是所的蛋白 质的构成成分; Cys-Cys系统能影响细胞中 的氧化还原过程;是CoA、硫胺素、生物素 的成分,与体内三大类有机物的代谢密切 相关。
缺钙病症:
①顶芽死亡,嫩叶初呈钩状,后从叶尖或叶缘向 内死亡。 ②嫩叶先表现病症。
◆Mg:叶绿素的成分;光合作用和呼吸作 用中一些酶的活化剂;蛋白质合成时氨基 酸的活化需要, 能使核糖体结合成稳定的 结构;DNA和RNA合成酶的活化剂;染色体 的组成成分,在细胞分裂中起作用。
缺镁病症:
①叶脉仍绿而叶脉之间变黄,有时呈红紫色。 ②有坏死褐斑。 ③老叶先表现病症。
高 细胞外侧
电化学 势梯度

简单扩散(被动运输) 细胞内侧
图2-2 离子通道运输离子模式图
2、载体运输
质膜上的载体蛋白属于内在蛋白,它 有选择的与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。 载体运输既可以顺着电化学梯度(被 动运输),也可以逆着电化学梯度进行 (主动运输)。
图2-7 胞饮过程
A、膜被消化,物质留在胞质内 B、透过液泡膜,物质进入液泡
第三节 根系对矿质元素的吸收
• 根系吸收矿质元素的特点 • 根系对矿质元素的吸收过程 • 影响根系吸收矿质营养的因素

植物的矿质营养 2

植物的矿质营养 2
一 植物必需的矿质元素 二 细胞对矿质元素的吸收 三 植物体对矿质元素的吸收 四 矿质元素的运输和利用 五 植物对氮、硫、磷的同化 六 合理施肥的生理基础
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% 。

第一节 植物体内的必须元素

第一节 植物体内的必须元素

植物除了从土壤中吸收水分外,还要从中吸收各种矿质元素和氮素,以维持正常的生命活动。

植物吸收的这些元素,有的作为植物体的组成成分,有的参与调节生命活动,有的兼有这两种功能。

通常把植物对矿质和氮素的吸收、转运和同化以及矿质和氧素在生命活动中的作用称为植物的矿质和氮素营养。

人们对植物的矿质与氮素营养的认识,经过了漫长的实践探索,到19世纪中叶才被基本确定。

第一个用实验方法探索植物营养来源的是荷兰人凡·海尔蒙(见绪论)。

其后,格劳勃(Glauber,1650)发现,向土壤中加入硝酸盐能使植物产量增加,于是他认为水和硝酸盐是植物生长的基础。

1699年,英国的伍德沃德(Woodward)用雨水、河水、山泉水、自来水和花园土的水浸提液培养薄荷,发现植株在河水中生长比在雨水中好,而在土壤浸提液中生长最好。

据此他得出结论:构成植物体的不仅是水,还有土壤中的一些特殊物质。

瑞士的索苏尔(1804)报告:若将种子种在蒸馏水中,长出来的植物不久即死亡,它的灰分含量也没有增加;若将植物的灰分和硝酸盐加入蒸馏水中,植物便可正常生长。

这证明了灰分元素对植物生长的必需性。

1840年德国的李比希(J. Liebig)建立了矿质营养学说,并确立了土壤供给植物无机营养的观点。

布森格(J·Boussingault)进一步在石英砂和木炭中加入无机化学药品培养植物,并对植物周围的气体作定量分析,证明碳、氢、氧是从空气和水中得来,而矿质元素是从土壤中得来。

1860年诺普(Knop)和萨克斯(Sachs)用已知成分的无机盐溶液培养植物获得成功,自此探明了植物营养的根本性质,即自养型(无机营养型)。

矿质和氮素营养对植物生长发育非常重要,了解矿质和氮素的生理作用、植物对矿质和氮素的吸收转运以及氮素的同化规律,可以用来指导合理施肥,增加作物产量和改善品质。

一、植物体内的元素将植物材料放在105℃下烘干称重,可测得蒸发的水分约占植物组织的10%~95%,而干物质占5%~90%。

2.植物的矿质营养

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。

植物的矿质营养

植物的矿质营养
生长缓慢,叶片呈现蓝绿色,幼叶缺绿,随之出现枯斑,最后 死亡脱落。 叶片栅栏组织退化,气孔下面形成空腔,因蒸腾过度而发生 萎蔫。 树皮、果皮粗糙,而后裂开,引起树胶外流。 柑桔缺Cu裂果。 蚕豆缺铜,花瓣上黑色“豆眼”退色。
小麦缺Cu叶片失水变白
硼 Boron (B)
1、生理作用:
第二章 植物的矿质营养
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
植物必需的矿质元素 植物细胞对矿质元素的吸收 植物体对矿质元素的吸收 矿物质在植物体内的运输和分布 植物对氮、硫、磷的同化 合理施肥的生理基础
第一节 植物必需的矿质元素
矿质营养(mineral nutrition): 植物对矿物质的吸收,转运和同化,通称矿质营养。
2、缺锰症状:
缺锰时植物不能形成叶绿素,叶脉间失绿褪色,但叶脉仍 保持绿色,此为缺锰与缺铁的主要区别。 新叶脉间缺绿,有坏死小斑点(褐或黄)。
大麦新叶有褐色小斑点
缺锰黄瓜叶片脉间失绿
苹果树缺锰 新叶脉间失 绿褪色, 有坏死小斑点
葡萄叶脉间失绿,果实成熟不一
图 观察草莓 叶片的缺素症 状:缺 K、P、 Fe、Zn、Ca、 Cu或 Mn ,同 时也显示了矿 物质充足的叶 片作为对照
一、植物体内的元素:
水分 10-95%
植物体:
干物质 5-90%
有机物:90%(可燃)
无机物:10%(灰分)
2 植物中灰分的含量:
水生植物1%;中生植物5~15%;盐生植物可高达 45%。
3 矿质元素的种类及数量:已发现70多种
二. 植物的必需元素(Essential elements)
1.标准: 1) 缺乏该元素,植物的生长发育受到影响,不能完成生活史.

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——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。

3 植物的矿质营养

3 植物的矿质营养
1. 化学分析诊断法 2. 病征诊断法
3. 加入诊断法
第二节
植物细胞对矿质元素的吸收*
一、生物膜 二、细胞吸收溶质的方式和机制
(一)被动运输 1、扩散 单纯扩散:溶液中的溶质从浓度较高的区域跨膜移 向浓度较低的邻近区域的物理过程 2、易化扩散(协助扩散) 转运蛋白:指具有转运物质功能的膜内在蛋白,主要包 括通道蛋白和载体蛋白。 协助扩散:指小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电 化学势梯度跨膜的转运。
5.钙 生理作用: 1)细胞壁等的组分 2)提高膜稳定性 3)与有机酸结合成不溶性钙盐,以解除毒害 4)一些酶的活化剂 5)具有信使功能
缺钙症状: 1)幼叶淡绿色 2)生长点坏死
水稻缺Ca,新叶发黄, 玉米生长点坏死 幼叶有缺刻状 生长点坏死
6. 镁 生理功能 : 1)参与光合作用 2)酶的激活剂或组分 3)参与核酸和蛋白质代谢 缺镁症状: 叶脉间失绿 ,严重缺镁 时可形成坏死块,引起 叶片的早衰与脱落。
2. 间接影响
(1)影响土壤中矿物质的可利用性。 (2)通过影响土壤微生物的生长而间接影响根系对
矿质元素的吸收。
四、地上部分对矿质元素的吸收 1. 根外营养: 根外营养:植物地上部分吸收矿质元素或有 机养分的过程。 2. 营养物进入叶内的途径:气孔 、角质层 3.影响根外营养的因素 :叶片年龄 、温度 、 溶液在叶上停留时间
第二章 植物的矿质营养
第一节 植物必需的矿质元素 一、植物体内的元素 灰分元素:也称矿质元素,指以氧化物形式存在
于灰分中的元素。
二、植物必需的矿质元素* (一)植物必需元素的标准*
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它元素代替的
3. 直接参与植物的代谢作用的

植物生理学第二章:矿质营养

植物生理学第二章:矿质营养
叶片吸收:上行和下行都主 要通过韧皮部,也存在横 向运输。
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
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A) 发生反应的细胞器(硝酸还原在细胞质; B)参与反应的酶种类及其性质;
诱导酶:又称适应酶,指植物体内本来 不含有,但在特定外来物质的诱导下可 以生成的酶。如硝酸还原酶可为NO3- 所 诱导。
C)与光合作用的关系。
5.2.2 植物的氨同化
5.2.1 植物氨同化的主要方式
2)氨基交换作用:一种氨基酸的氨基转到一种酮 酸上形成另一种氨基酸和酮酸; 3)氨甲酰磷酸化:氨与二氧化碳、ATP结合形成 氨甲酰磷酸;
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。
生物膜的结构与特性
2 植物细胞吸收溶质的方式
方式 被动吸收
主动吸收
2.1 被动吸收: 概念 被动吸收指由于扩散作用或其他物理过程而进行 的吸收,是不消耗代谢能量的吸收过程,亦称非代谢 吸收。 类型 扩散作用:分了或离子沿着化学势或电化学势梯度 转移的现象。 协助扩散:小分了物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或 电化学梯度跨膜的转运。
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,Βιβλιοθήκη 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。
1)还原氨基化:氨与α-酮酸结合生成相应氨基酸;
4)酰胺化作用:氨与氨基酸结合形成酰胺。
5.2.2 植物氨同化的生理意义
1)解除氨毒;
2)形成新的物质(如氨基酸等);
3)酰胺化得到的谷氨酰胺和天冬酰胺在植物 体内氨不足时可释放出氨。
第五节 矿物质在植物体内的运输
1 矿物质运输的形式、途径和速度
1.1 矿物质运输的形式
2 矿物质在植物体内的分布
2.1 可再利用元素
以离子或不稳定化合物形式存在,可转移 至其他部位循环利用,如N、P、Mg、K、Zn 等,其中以N、P最为典型。当植物缺乏这类元 素时,它们就从衰老组织转移到新生的幼嫩部 位,从代谢水平低的部位转移到代谢旺盛部位, 所以衰老的叶片出现相应的缺素症。
2.2 不可再利用元素 以难溶解的稳定化合物形式存在,难 以循环利用,如Ca、B、Cu、Mn、S、 Fe,其中以Ca最为典型。这些元素在老 叶中的含量高于幼叶中的含量,缺乏这些 元素,幼叶或新生组织会表现出相应的缺 素症。
1).扩散作用: 杜南平衡:细胞内的可扩散负离子和正离子浓 度的乘积等于细胞外可扩散正、负离子浓度乘 积时的平衡,叫杜南(道南)平衡。 [Na1+]× [Cl1-]=[Na0+]× [Cl0-]。 2).协助扩散: 离子通道
膜转运蛋白可分为两大类
载体
离子通道
载体
2.2 主动吸收: 概念: 主动吸收是指细胞利用呼吸释放的能量作功 而逆着电化学势梯度吸收离子的过程。 ATP酶
(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。
A) 根外营养的主要器官为叶片,故又称为
叶片营养;
B) 营养物质可经气孔或角质层进入叶内,
并经胞壁中的外连丝抵达质膜,再进入细 胞,最后到达叶脉韧皮部。
外连丝:是叶片表皮细胞通道,它从角质层的内 侧延伸到表皮细胞的质膜。
4.2 根外施肥的优点
A)在生育后期根部吸肥能力衰退时或营养
临界期时,可根外施肥补充营养;
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
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、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 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
金属离子:以离子状态运输
(P:主要以正磷酸根离子向上运输) (N:主要以氨基酸和酰胺形式向上运输,少量以 硝酸根离子运输) (S:主要以硫酸根离子向上运输)
1.2 矿物质运输的途径
1)根部吸收的矿质元素主要通过韧皮部向上 运输; 2)叶片吸收的矿质元素的上行和下行运输都 以韧皮部为主;木质部中的矿质元素可横 向运输到韧皮部,韧皮部中的矿质元素也 可横向运输到木质部。
类型
共转运
1).ATP酶和载体单向载体运输.swf、同、反向载体
运输.swf
2)离子泵运输(质子泵和钙泵)
3)胞饮作用:物质吸附在质膜上,然后通
过膜的内折而转移到细胞内的获取物质的 过程。
第三节 植物对矿质元素的吸收
1 植物吸收矿质元素的特点
1)对水分和盐分的相对吸收;
2)选择性吸收
生理酸性盐:对于(NH4)2SO4一类盐,根对NH4+吸收多于和快
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
4)pH值:一般作物生育最适的pH值是6-7。在土壤溶液碱性的反
应加强时,Fe、Ca、Mg、Zn呈不溶解状态,能被植物利用的量极 少。在酸性环境中P、K、Ca、Mg等溶解,但植物来不及吸收易被 雨水淋失,易缺乏。而Fe、Al、Mn的溶解度加大,植物受害。
4 根外营养
4.1 植物根外营养的吸收特点
有收无收在于水
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
1 植物体内的元素与类别
• “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。 • 该假设认为,膜蛋白都是具有一定机能的生理 活性蛋白,有的是有催化作用的酶蛋白,有的 专管携带物质进出膜的“通透酶”,有的则是 载体蛋白,以及物质与信号传递有关的活性蛋 白等。
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。 如Ni(也有的将其视为必需元素),Na, Si,Co,Se,稀土元素等。
3)单盐毒害和离子对抗。
单盐毒害溶液中只有一种金属离子对植物起毒害作
用的现象
离子拮抗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
4)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 。
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 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。
第六节 作物合理施肥的生理基础
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