第一节 植物必需的矿质元素

• 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
1
有收无收在于水
? 收多收少在于肥
2
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。
3
第一节 植物必需的矿质元素
5
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。
6
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。
8
3 作物缺素症状
1）N、P、K的缺素症
9
2） N元素的主要生理作用？
请看图片：
10
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。 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。
原生质体
细胞骨架
细胞器
细胞核
液泡 14
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）
15
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
• 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Leabharlann Baidu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。
1 植物体内的元素与类别
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）。
4
1.2 必需元素与必需的矿物质元素
如Ni(也有的将其视为必需元素)，Na， Si，Co，Se，稀土元素等。
7
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。
• 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
16
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。
17
(1)、膜的化学成分
• 蛋白质（protein）：60--75% • 脂类(fat)：25--40 % • 糖类： 5 %
11
• 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
12
• 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
•
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
13
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
细胞膜 细胞质 胞基质
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。
18
(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。
19
20
• “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）: