3植物的矿质营养.解答
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
植物的矿质营养
植物的矿质营养1. 引言植物的生长和发育需要多种营养物质，其中矿质营养在植物的生命活动中起着至关重要的作用。
矿质营养是指植物从土壤中吸收的无机物质，包括常见的氮、磷、钾等元素，以及微量元素如锌、铜、锰等。
本文将重点介绍植物的矿质营养的种类、功能以及影响因素等内容。
2. 植物的矿质营养种类植物的矿质营养主要包括宏量元素和微量元素两大类。
2.1 宏量元素宏量元素是植物需要吸收的主要无机元素，它们以百分之几的质量存在于植物体内。
常见的宏量元素有氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）和硫（S）等。
•氮素（N）：植物体内氨基酸、DNA、RNA等生物大分子的组成成分，是植物生长发育的基础元素。
•磷素（P）：是ATP（三磷酸腺苷）等能量转化过程中的重要组成元素，同时也是细胞质膜、DNA和RNA等的构成成分。
•钾素（K）：促进植物的光合作用、调控植物的水分平衡和营养转运，对提高植物的抗病性和抗逆性具有重要作用。
•钙素（Ca）：调节细胞的渗透平衡，影响细胞的生长分裂和细胞壁的合成，同时也参与信号传导。
•镁素（Mg）：是叶绿素的组成部分，对光合作用和能量转化过程具有重要影响。
•硫素（S）：是蛋白质、蛋白质酶、维生素B1和维生素B6等的组成成分，参与植物的生命活动。
2.2 微量元素微量元素是植物体内含量较低的无机元素，但对植物的生长发育同样至关重要。
常见的微量元素有铁（Fe）、锌（Zn）、锰（Mn）、铜（Cu）、钼（Mo）和镍（Ni）等。
•铁（Fe）：是光合作用和呼吸作用中的重要催化剂，参与植物体内的电子转运和能量转化过程。
•锌（Zn）：是植物体内多种酶的重要成分，参与DNA和蛋白质的合成过程。
•锰（Mn）：是植物体内氧气释放过程的关键酶的组成成分。
•铜（Cu）：参与咖啡因合成、植物生长和光合作用等多种重要生理过程。
•钼（Mo）：是植物体内硝化细菌和固氮细菌的酶的辅助因子，参与氮代谢过程。
•镍（Ni）：催化植物体内亚硝酸盐的还原过程。
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。
植物的矿质营养 自测题及参考答案
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 。
植物的矿质营养
硝酸还原酶催化
来源于呼吸作用
亚硝酸还原成氨---叶绿体或根中的前质体
亚硝酸还原酶（nitrite reductase, NiR）催化
氢供给体是绿叶中的铁氧还蛋白（Fd）
含两个辅基(铁-硫簇 (Fe4S4),特异化血红素)
亚硝酸还原酶
光合作用
（五）离子间的相互作用
竞争和协助作用
1.竞争作用
一种离子存在抑制植物对另一种离子吸收。 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。 NH4＋ K＋； Mn2＋、Ca2＋ Mg2+； Cl－ NO3－；SO42－ SeO42－
放射性试验证实
根系吸收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 矿质元素运输的途径
二、矿质元素在植物体内的分配与再分配
缺素症---先出现于嫩叶。
02
1.参与循环元素：都能再利用
分配与再分配，因离子在植物体内是否参与循环而异。 有的元素进入地上部后仍呈离子状态（钾） ； 有的元素形成不稳定化合物，不断分解，释放出的离子又转移到其它需要的器官中去（氮、磷、镁） 。
3.平衡溶液（balanced solution）
二、根系吸收矿质元素的过程
离子进入导管
质外体和共质体 根部表面 进入根内部
2.离子进入根系内部
01
根系对溶液中矿质元素的吸收过程 原因：根部细胞质膜表层有阴阳离子（ H+ 和 HCO3- 呼吸放 C02 和 H20 生成的H2C03 解离出来）。 H+ 和 HCO3- 迅速地分别与周围溶液阳,阴离子进行交换 吸附,盐类离子即被吸附在细胞表面(不需能量,速度快, 几分之一秒 ) 。
植物生长所必须的 矿质营养元素
植物生长所必须的矿质营养元素
植物生长所必须的矿质营养元素是指植物在生长过程中必须吸
收的一些元素，这些元素虽然只占植物体重的一小部分，但是它们的作用却是不可或缺的。
其中，主要包括以下元素：
1. 氮(N)：氮是植物体内构成蛋白质和核酸等重要有机物的基础元素，同时也是植物生长中必需的养分之一。
氮充分供应可以促进植物生长，提高产量和品质。
2. 磷(P)：磷是植物体内ATP、DNA、RNA等生命活动必需的物质的组成部分，同时也是植物生长中的重要养分。
磷的充分供应可以促进植物发育，增加根系、叶面积，提高植物的耐病性、抗旱能力和产量。
3. 钾(K)：钾是植物细胞内的重要离子，可以调节植物体内的水分平衡和代谢过程。
钾的充分供应可以促进植物生长，提高光合作用效率，增加植物的抗旱能力和抗病能力。
4. 镁(Mg)：镁是植物叶绿素的组成成分，参与植物体内的光合作用过程。
镁的充分供应可以促进植物生长，增加叶面积和叶绿素含量，提高植物的抗病能力和产量。
5. 硫(S)：硫是植物体内许多生命活动必需的物质的组成部分，参与蛋白质合成等代谢过程。
硫的充分供应可以促进植物生长，增加植物的产量和品质。
除了以上五种元素，还有钙、铁、锌、锰、铜等元素也是植物生长中必需的营养元素。
这些矿质营养元素的充分供应对于植物的正常
生长发育和产量品质的提高都有非常重要的作用。
高考生物 高考考点4 植物的矿质营养
藏躲市安详阳光实验学校高考考点4 植物的矿质营养本类考题解答锦囊对于植物必需的矿质元素主要是以实现设计的方式来考查的，这一问题是历年高考考查的重点，解决此类题目关键是要有严谨的科学思维能力和较强的逻辑思维能力，实验步骤设计的要合理，只能存在一个变量，即要研究某一种元素，只能缺乏这一种元素，其他条件都应该相同，同时还应该设计一个对照实验，或者还需要进行二次对照，进一步突出该元素的重要性。
近几年高考有要求考生对实验过程和蛄论等进行评价的趋势，无论怎样，这是考虑这类问题出发点和基本原则。
对于矿质元素的遣输和利用迷类问题主要是考查考生学以致用的能力。
解决此类问题主要是要求考生了解植物不同的部位对各种矿质元素的需求量不同，以及哪些矿质元素可以再利用，哪些矿质元素不能重复利用，这是解决这类问题的关键。
Ⅰ热门题【例题】植物口十片从幼到老的整个生命活动过程中A．有机物输出也输入，矿质元素只输入B．有机物只输出，矿质元素只输入C．有机物只输出，矿质元素输入也输出D．有机物与矿质元素都既输入，又输出高考考目的与解题技巧：本题短小精悍，阅读量不大，考查的知识点不多，但内容丰富。
从题干上可以看出要让学生了解植物是怎样生活生长的；从选项上主要考查在植物体内物质的运输。
但是这里面蕴含着植物对矿质元素的应用，以及有机物的代谢。
【解析】需要学生了解矿质元素在植物整个生命活动中的应用，像K、N、P、Mg等离子或可重复利用的离子一旦缺乏或因幼叶生长旺盛，幼叶可以从老叶中获得，因此，矿质元素既可以输入也可以输出；对于有机物，由于幼叶光合面积小，合成的有机物少，但是，由于生长旺盛，所需的有机物多，因此，可以从外界获得，而老叶光合面积大，光合作用强，合成的有机物多，但生长缓慢，所需要的有机物少，因此，多余的有机物可以输送给生长旺盛或根等部位，因此，对于有机物来说，也可以输入，也可以输出。
因此，此题的答案应该是D。
对于这类题来说主要是审题，首先题干中的叶片从幼叶到老叶，平时我们做过很多有关幼叶和老叶的题目，一看到这个第一反应就应该考虑到矿质元素的利用问题，然后再看题目所问的问题，是否与此有关，这样可以使思路不偏差太大，同时可以节约时间；从四个选择项来看，主要是涉及到了有机物和矿质元素的问题，矿质元素在植物体的利用课本上讲得很明白， K、N、P、Mg等离子或可重复利用的离子一旦缺乏或因幼叶生长旺盛，幼叶可以从老叶中获得，因此，矿质元素既可以输入也可以输出；而一看到有机物，就应该考虑光合作用和呼吸作用，从题目上看，主要是要考虑光合作用能合成有机物，而植物不同的部位所需的有机物的量不同，因此，有机物也可以既输入也可能输出。
植物的矿质与氮素营养
植物的矿质与氮素营养植物是我们日常生活中不可或缺的一部分，它们为我们提供了许多重要的物质和服务。
植物的生长和发展取决于其对矿质和氮素的吸收和利用。
本文将讨论植物的矿质与氮素营养。
一、植物的矿质营养矿质营养是指植物从土壤中吸收的无机营养元素。
植物需要吸收的矿质元素有很多，包括镁、钙、铁、锌、铜、锰、硒、钼、氯等。
这些矿质元素在植物的生长和发展中起着重要作用。
1. 镁镁是植物体内的重要成分之一，它参与了许多生物化学反应，如光合作用和呼吸作用等。
镁的缺乏会导致叶片中叶绿素含量降低，影响植物的光合作用和生长发育。
2. 钙钙是植物细胞壁和中枢神经系统的组成成分，它对细胞分裂和细胞壁稳定性有着重要的作用。
钙的缺乏会导致植物的胶质变化，影响其正常生长发育。
3. 铁铁是植物体内的重要元素，它存在于许多酶中，参与了氧化还原反应和电子传递过程。
铁的缺乏会导致植物叶片的黄化，严重时可能导致植物死亡。
4. 锌锌是植物生长和发育的必需元素之一，它促进植物的生长发育和增强植物的免疫力。
锌的缺乏会导致植物叶片出现白色黄斑、萎缩等现象。
5. 铜铜是植物体内多种酶的组成成分，它对植物机体有重要的作用。
铜的缺乏会影响植物的代谢和生长发育。
二、植物的氮素营养氮素是植物生长必需的主要成分之一，植物需要从土壤中吸收氨、硝酸盐等氮源物质。
氮素对植物的生长发育有着重要的影响。
1. 生物固氮蚯蚓、田间杂草、青苔等具有固氮作用的微生物，能够把空气中的氮分子转变成可被植物吸收的氨态氮，为实现土地生态平衡起到了重要的作用。
2. 植物对氮素的吸收和利用一般情况下，植物吸收的氮素主要以硝酸盐形式存在。
植物的生长发育需要合适的氮素浓度。
氮素过多或不足都会影响植物的生长和质量。
3. 氮素对植物品质的影响植物体内氮素含量的增加，能够促进植物的生长发育和增加产量，但同时也会导致产量质量的降低。
植物倾向于把氮素转移到叶子和果实中，而不是转移到根系中，导致根系生长不良。
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。
二、思考题（一）名词解释1．必需元素（essential element）2．有益元素(beneficial element)3．平衡溶液(balanced solution)4.水培法(hydroponics)5.离子通道(ion channel)6.离子颉颃(ion antagonism)7.养分临界期(critical period of nutrition)（二）问答题1. 高等植物的离子吸收有何特点？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。
3. 在什么情况下进行叶面施肥能取得较好的效果？4. 溶液培养法有哪些类型？用溶液培养植物时应注意哪些事项？5. 确定植物必需元素的标准是什么？三、思考题参考答案(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。
3 植物的矿质营养
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。
植物生理第2章 矿质营养习题答案
第2章矿质营养习题答案一、名词解释矿质元素亦称灰分元素，将干燥植物材料燃烧后，留在灰分中的元素。
必需元素是指在植物生活中作为必需成分或必需的调节物质而不可缺少的元素。
大量元素在植物体内含量较多，占植物体干重0.001% 以上的元素。
植物必需的大量元素有：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫。
微量元素在植物体内含量较少，大约占植物体干物重的0.001~0.00001% 的元素。
植物必需的微量元素有：铁、锰、铜、锌、钼、硼、氯、镍。
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。
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。
砂培法是用洁净的石英砂或玻璃球代替土壤，再加入培养液培养植物的方法。
生理酸性盐例如（NH 4）SO4 ，植物吸收铵离子较硫酸根离子多而快，这种选择性吸收导致溶液逐渐变酸，故把这种盐称为生理酸性盐。
生理碱性盐例如NaNO ，植物吸收硝酸根离子比吸收钠离子多而快，这种选择性吸收的结果使溶液变碱，故称这类盐为生理碱性盐。
生理中性盐例如NH4 NO3 ，植物吸收其阴离子与阳离子的量几乎相等，不改变周围介质的pH 值，故称这类盐为生理中性盐。
单盐毒害植物被培养在某种单一的盐溶液中，即使是植物必需的营养元素，不久即呈现不正常状态，最后死亡，这种现象称单盐毒害。
离子拮抗在单盐溶液中加入少量其它盐类，再用其培养植物时，就可以消除单盐毒害现象，离子间这种相互消除毒害的现象称为离子拮抗。
离子协合作用是指一种离子的存在促进对另一种离子吸收利用的作用。
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，用以培养植物可以正常生长发育。
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摄取物质的过程。
可再利用元素亦称参与循环元素，某些元素进入地上部分后，仍呈离子状态（例如钾），有些则形成不稳定的化合物（如氮、磷），可不断被分解，释放出的离子又转移到其它器官中去，这些元素在植物体内不止一次的反复被利用，称这些元素为可再利用元素。
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。
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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。
K+既是植物的吸收形态又是在植物体内的存在形态，与氮、磷相反，钾不参与重要有机物的组成。
钾主要集中在植物生命活动最活跃的部位，如生长点、幼叶、形成层等。
钾对于参与活体内各种重要反应的酶起着活化剂的作用，是40多种酶的辅助因子。
钾促进呼吸进程及核酸和蛋白质的形成。
钾对糖类的合成和运输有影响。
植物体内的钙有呈离子状态的，有呈盐形式的，还有与有机物结合的。
钙主要存在于叶子或老的器官和组织中。
它是一个比较不易移动的元素。
钙在生物膜中可作为磷脂的磷酸根和蛋白质的羧基间联系的桥梁，因而可以维持膜结构的稳定性。
钙是构成细胞壁的一种元素，细胞壁的胞间层是由果胶酸钙组成的。
胞质溶胶中的钙与可溶性的蛋白质形成钙调素( 简称CaM) 。
CaM和Ca2+结合，形成有活性的Ca-CaM 复合体，在代谢调节中起“第二信使”的作用。
镁主要存在于幼嫩器官和组织中，植物成熟时则集中于种子。
镁是叶绿素的组成成分之一。
在光合和呼吸过程中，镁可以活化各种磷酸变位酶和磷酸激酶。
同样，镁也可以活化DNA 和RNA 的合成过程。
SO 4 2- 进入植物体后，一部分保持不变，大部分被还原成硫，进一步同化为含硫氨基酸，如胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸等，而这些氨基酸几乎是所有蛋白质的构成分子。
硫也是CoA 的成分之一，氨基酸、脂肪、糖类等的合成等都和CoA 有密切关系。
铁进入植物体内处于被固定状态，不易转移。
铁是许多重要氧化还原酶的组成成分。
铁在呼吸、光合等氧化还原过程中(Fe3+≒Fe2+ ) 都起着重要的作用。
铁影响叶绿体构造形成，和叶绿素的合成。
锰是糖酵解和三羧酸循环中某些酶的活化剂，所以锰能提高呼吸速率。
锰是硝酸还原酶的活化剂。
在光合作用方面，水的裂解需要锰参与。
铜是某些氧化酶的成分，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。
硼能与游离状态的糖结合，使糖带有极性，从而使糖容易通过质膜，促进运输。
硼对植物生殖过程有影响。
硼具有抑制有毒酚类化合物形成的作用。
钼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成分，在固氮过程中起作用。
氯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。
镍是近年来发现的植物生长所必需的微量元素。
镍是脲酶的金属成分，脲酶的作用是催化尿素水解成C02和NH 4+。
镍也是固氮菌脱氢酶的组成成分。
每种元素缺乏时都会使植物出现特有的症状和出现部位，根据这些可以进行缺素的简单诊断，比较准确的方法是化学分析法。
植物细胞吸收离子的方式可分为被动吸收和主动吸收，其中被动吸收的机理被理解为简单扩散和离子通道运输，主动吸收是通过离子泵和离子载体实现的。
主动吸收的突出特点是，可逆电化学梯度进行，因此要消耗能量。
除了上述两种吸收方式外，植物细胞还可以通过胞饮方式吸收矿质养分，但这种方式不具有选择性。
植物体吸收矿质元素可通过叶片进行，但主要是通过根部，而且主要吸收部位为根毛区。
盐分和水分被植物的吸收是相对的，既有关、又无关。
有关，表现在盐分一定要溶解于水中，才能被根部吸收；无关，表现在两者的吸收机理不同。
植物吸收离子的特点表现在 3 个方面：⑴盐分和水分被植物的吸收是相对的；⑵对离子的吸收具有选择性；⑶单盐会对植物造成伤害。
根部吸收溶液中的矿物质经过以下几个步骤：⑴离子吸附在根部细胞表面；⑵离子进入根部内部；⑶离子进入导管。
温度、土壤通气状况、土壤溶液浓度、土壤pH 值等环境因素均对植物根系吸收矿质营养有影响。
植物地上部分也可以吸收矿物质，这个过程称为根外营养。
根外施肥的优点是：作物在生育后期根部吸肥能力衰退时，或营养临界时期，可根外喷施N 素等以补充营养；某些肥料( 如磷肥) 易被土壤固定，而根外喷施无此问题，且用量少；补充植物所缺乏的微量元素，效果快，用量省。
植物从土壤中吸收铵盐后，即可直接利用它去合成氨基酸。
如果吸收硝酸盐，则必须经过还原才能利用。
硝酸盐还原大致分为两步：（1 硝酸盐还原为亚硝酸盐，在细胞质中进行；（2）亚硝酸盐还原为氨，在前质体或叶绿体中进行。
上述过程分别由硝酸还原酶和亚硝酸还原酶催化，其中硝酸还原酶为底物诱导酶。
根部吸收的无机氮化物，大部分在根内转变为有机氮化物，所以氮的运输形式主要是氨基酸( 主要是天冬氨酸，还有少量丙氨酸、蛋氨酸、缬氨酸等) 和酰胺( 主要是天冬酰胺和谷氨酰胺) 等形式运输。
硫的运输形式主要是硫酸根离子，但有少数是以蛋氨酸及谷胱甘肽之类的形式运输的。
金属离子则以离子状态运输。
根部吸收的矿质元素进入导管后，随着蒸腾流一起上升，叶片吸收的离子在茎部的运输途径是韧皮部。
韧皮部与木质部可进行横向物质交流。
矿物质在地上部的分布，以离子在植物体内是否参与循环而异。
某些元素( 如钾) 进入地上部后仍呈离子状态；有些元素( 如氮、磷、镁) 形成不稳定的化合物，不断分解，释放出的离子又转移到其他需要的器官去。
这些元素便是参与循环的元素。
另外有一些元素( 如硫、钙、铁、锰、硼) 在细胞中呈难溶解的稳定化合物，特别是钙、铁、锰，它们是不能参与循环的元素。
凡可再利用元素的缺素病征，都发生在老叶；而缺乏不可再利用元素的生理病征，都出现在嫩叶。
虽然每种作物都需要各种必需元素，但不同作物对三要素( 氮、磷、钾) 及其他必需元素所要求的绝对量和相对比例都不一样。
即使是同一作物，其三要素含量也因品种、土壤和栽培条件等而有差异。
同一作物在不同生育时期中，各有明显的生长中心，对矿质元素的需要和吸收情况也是不一样的。
合理追肥可以根据植株的长相和叶色等形态指标进行；也可以根据植株内部的生理状况去判断。
常用的指标有：⑴营养元素含量；⑵酰胺含量；⑶酶活性。
习题一、名词解释矿质元素砂培法离子协合作用矿质元素的被动吸收必需元素平衡溶液矿质元素的主动吸收大量元素胞饮作用矿质营养微量元素可再利用元素离子通道有益元素单盐毒害诱导酶生物固氮水培法离子拮抗载体三、填空题1. 离子扩散的方向取决于（）和（）。
2. 植物细胞吸收矿质元素的三种方式为（）、（）和（）。
3. 离子扩散的方向取决于（）和（）的相对数值的大小。
4. 在植物必需元素中，易于再利用的元素有（），不易再利用的元素有（），缺乏时易引起缺绿症的元素有（）。
5. 外界溶液的pH 值对根系吸收盐分的影响一般来说，阳离子的吸收随pH 值的升高而（），而阴离子的吸收随pH 值的升高而（）。
6. 土壤溶液碱性反应加强时，（）等离子逐渐变为不溶状态，不利植物吸收；在土壤的酸性反应逐渐加强时，（）等离子容易溶解，植物来不及吸收就被雨水淋溶掉。
7. 在植物体内，由硝酸盐还原到谷氨酸水平需要参与的酶有（）、（）、（）和（）。
8. 植物必需元素有（），其中（）为微量元素。
9. 缺乏（）元素时，果树易得“小叶病”，玉米易得“花白叶病”。
10. 缺乏（）元素时，禾谷类易得“白瘟病”、果树易得“顶枯病”。
11. 缺乏（）元素时，油菜“花而不实”，小麦“穗而不实”，棉花“蕾而不花”，甜菜易得“心腐病”，萝卜易得“褐心病”。
12. 缺乏（）元素时，柑桔易得“黄斑病”，花椰菜易得“尾鞭病”。
13. 通常把（）、（）和（）三种元素称为肥料的三要素。
14. 大量元素中的C、H、O 三种元素主要来自（）和（）。
15. 通常称(NH4)2 SO4为生理（）性盐，称NH4NO3-为生理（）性盐，称NaNO3为生理（）性盐。
16. （）和（）两类研究结果为矿质元素主动吸收的载体学说提供了实验证据。
17. 离子通道象一种门系统，有（）、（）和（）三种状态。
18. 植物根系吸收离子分两个阶段进行，把离子由外界进入根部表观自由空间称为（）阶段，这阶段是（）代谢能的过程；把离子由表观自由空间通过质膜进入细胞内部称为（）阶段，这阶段一般是（）代谢能的过程。
19. 植物吸吸的NO3- 运到叶片后，在（）中由（）酶[ 此酶含有（）和（）两种矿质元素] 催化产生（），然后以HNO2形式运到（），由（）酶催化，接受（）提供的电子而还原成（）。
20. 植物同化硫酸根离子首先要把离子活化，催化此反应的酶为（），产物为（）。
21. 在植物生理研究中常用的完整植物培养方法有（）、（）和（）。
22. 水培时要选用黑色溶器，这是为了防止（）。
四、选择题1. 下列哪两种离子间会产生拮抗作用 A Ca2+、Ba2+; B K+、Ca2+ ; C K+、Na+ ; D Cl ˉ、Br ˉ 2. 植物根部吸收的无机离子向植物地上部运输时主要通过A韧皮部B质外体C转运细胞D共质体3. 影响根毛区主动吸收无机离子最重要的原因是A土壤中无机离子的浓度B根可利用的氧C离子进入根毛区的扩散速度D土壤水分含量4. 在维管植物的较幼嫩的部分，亏缺下列哪种元素时，缺素症首先表现出来。