第2章 植物的矿质营养ppt课件
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精品课件
3 植物的必需元素
迄今确认的植物必需元素有19种
1）大量元素(major element)（10种）：
含量>0.1% 碳、氧、氢、氮、钾、钙、镁、
磷、硫、硅
生命元素：氮（N）
2）微量元素(trace element) （9种)： 含量<0.01%
氯、铁、硼、锰、钠、锌、铜、镍、钼
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表2-1 陆生高等植物的必需元素
（一）离子通道运输---被动吸收
1 理论内容：细胞质膜上有内在蛋白构 成的圆形孔道横跨膜两侧，离子通道 (ion channel)可由化学方式及电化 学方式激活，控制离子顺着浓度梯度 或电化学势梯度，被动地和单方向地 跨质膜运输。
2 特点：通道具有离子选择性，转运速率高;
离子通道是门控的。
现已知离子通道有 K+、CL-、Ca2+ 、NO3等
的缺素症状 (不可替代性） 3. ）该元素对植物的功能必须是直接的
（直接功能性）
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2 植物必需元素的确定方法-人工培养法
3
（溶液培养法、气培
法、砂培法等）
精品课件
注意事项： （1）选择合适的培养液；（2）定期更换培养液,调节pH； （3）通气； (4) 根系遮光。
应用：功能和吸收机制研究，大棚蔬菜、花卉甚至粮食生 产。
2）生命活动的调节者，参与酶活性的调节， 如：钾是40多种酶的辅助因子，还可促进 糖类的合成和运输。
3）起电化学作用及渗透调节作用，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。
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5 植物必需元素 的缺乏病症
病
症
精品课件
课件2
精品课件
精品课件
缺硫柑桔叶黄化
精品课件
精品课件
小麦缺素症状图集
缺硫上位叶均匀黄 化，生长迟缓
缺钼上位叶黄化， 叶尖干枯
精品课件
小麦缺铜上位 新叶下卷呈纸
捻状
精品课件
矿质元素的主要作用及缺素症状（其他同学课下完成）
元素 N
吸收状态
无机：铵态、硝态 有机：尿素
主要作用
结构组分（蛋白、核酸） 酶组分，催化 重要化合物组分（ 激素、ATP、
P
正磷酸盐
缺K
缺Mg
缺Ca
精品课件 缺B
缺Fe
精品课件
小麦缺素症状图集
缺钙顶端生长受阻， 新叶枯萎弯曲
缺氮植株细弱， 下部叶黄化
精品课件
小麦缺素症状图集
缺锰 新叶黄化软弱
缺镁叶色褪淡叶 脉间失绿黄化，
叶片披散
精品课件
小麦缺素症状图集
缺硼穗发育差，不易抽头， 穗常呈畸形
缺磷叶色暗绿，下部 叶呈紫红色
精品课件
精品课件
离子通道运输
每秒可运输107-108个离子, 比载体运输快
1000倍
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（二）载体运输---被动吸收或主动吸收
1 理论内容：质膜上的载体蛋白 (carrier protein)选择性地与质膜一 侧的物质结合，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 物质释放到质膜的另一侧。
1 0.000
1 0.000
1
含 量 μmol·g1干重
3.0
2.0
1.0 2.0 0.4 0.3 0.1
0.002
0.001
硫
S
SO42-
0.1 30
硅
Si Si（OH）4 0.1
30
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4 植物必需矿质元素的生理作用
1）细胞结构物质的组分，如：磷存在于磷脂、 核酸和核蛋白中，钙是细胞壁的重要元素。
大量 符 植物的利 元素 号 用形式
取自水分和二氧化碳
碳
C
CO2
氧
O
O2、H2O、 CO2
氢
H
H2O
取自土壤的大量元素
氮
N
NO3- 、 NH4+
钾
K
K+
钙 Ca
Ca2+
镁 Mg
Mg2+
磷
P
H2PO4-、 HPO42-
干重 /%
45 45 6
1.5 1.0 0.5 0.2 0.2
含 量 μmol• g-1干 重
结构组分（蛋白、核酸） 重要化合物组分（AT NAD 参与糖代谢 光合 参与N代谢 硝酸 参与脂代谢 脂肪
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§2 植物细胞对矿质元素的吸收※
一 生物膜
（一） 膜的特性和化学成分
选择透性
蛋白质 化学成分
脂类
（二）
膜的结构：
亲水性
流动镶嵌模型头部
精品课件
疏水性尾部 易溶于脂肪 性溶剂
精品课件
二 植物细胞吸收矿质元素的方式
1 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。
2 主动吸收（active absorption） ：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。
具体分为
离子通道运输：被动 载体运输：被动、主动
离子泵运输：主动 胞饮作用
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§1 植物必需元素及其功能 一 植物体内的元素(essential element)
精品课件
灰分元素或矿质元素
即构成植物灰分的各种元素，它们直接或间接 来自于土壤矿质，故称为灰分元素或矿质元素。
105°C
水分 （10%—95%） 挥发
植物材料
600°C 有机物 （90%—95%） 干物质
（5%—95%）
40 000 30 000 60 000
1 000
250
125
80
60
微量 元素
符 号
植物的 利用形
式
取自土壤的微量元素
氯
Cl
Cl-
铁
Fe
Fe3+、 Fe2+
锰
Mn Mn2+
硼
B H3BO3
钠
Na Na+
锌
Zn Zn2+
铜
Cu Cu2+
镍
Ni Ni2+
钼
Mo MoO42-
干重 /%
0.01
0.01
0.005 0.002 0.001 0.002 0.000
精品课件
花椰菜缺钙 叶缘干枯
精品课件
精品课件
花椰菜缺镁 下位叶失绿
精品课件
褐斑部分为 水稻缺硅
精品课件
精品课件
缺 硼 心 叶 扭 曲 畸 形
精品课件
柑桔缺铜果面产 生很多褐斑点
精品课件
精品课件
梨缺锰叶 黄绿脉仍
绿
精品课件
精品课件
精品课件
草
莓
叶
片
的
缺
素
症
精品课件
状
完全
缺N
缺P
有收无收在于水
? 收多收少在于肥
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第二章 植物的矿质营养
【重、难点提示】5学时讲授
必需元素的种类、生理作用； 植物细胞及根系吸收、利用矿质元素的原
理、过程与特点； 氮素同化尤其是硝酸盐的还原过程。
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矿质营养（mineral nutration ）：植 物对矿物质（包括氮）的吸收、运转和 同化通称为矿质营养。
Hale Waihona Puke 灰分 （5%—10%）残留
目前发现有70多种灰分元素
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二 植物必需的元素
必需元素（essential element）： 维持植物正常生长发育必不可少的元素。
1 植物必需元素的条件（Arnon和Stout)
1.）完全缺乏某种元素，植物不能正常
的生长发育 (不可缺少性 ) 2. ）完全缺乏某种元素，植物出现专一
3 植物的必需元素
迄今确认的植物必需元素有19种
1）大量元素(major element)（10种）：
含量>0.1% 碳、氧、氢、氮、钾、钙、镁、
磷、硫、硅
生命元素：氮（N）
2）微量元素(trace element) （9种)： 含量<0.01%
氯、铁、硼、锰、钠、锌、铜、镍、钼
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表2-1 陆生高等植物的必需元素
（一）离子通道运输---被动吸收
1 理论内容：细胞质膜上有内在蛋白构 成的圆形孔道横跨膜两侧，离子通道 (ion channel)可由化学方式及电化 学方式激活，控制离子顺着浓度梯度 或电化学势梯度，被动地和单方向地 跨质膜运输。
2 特点：通道具有离子选择性，转运速率高;
离子通道是门控的。
现已知离子通道有 K+、CL-、Ca2+ 、NO3等
的缺素症状 (不可替代性） 3. ）该元素对植物的功能必须是直接的
（直接功能性）
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2 植物必需元素的确定方法-人工培养法
3
（溶液培养法、气培
法、砂培法等）
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注意事项： （1）选择合适的培养液；（2）定期更换培养液,调节pH； （3）通气； (4) 根系遮光。
应用：功能和吸收机制研究，大棚蔬菜、花卉甚至粮食生 产。
2）生命活动的调节者，参与酶活性的调节， 如：钾是40多种酶的辅助因子，还可促进 糖类的合成和运输。
3）起电化学作用及渗透调节作用，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。
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5 植物必需元素 的缺乏病症
病
症
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课件2
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缺硫柑桔叶黄化
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小麦缺素症状图集
缺硫上位叶均匀黄 化，生长迟缓
缺钼上位叶黄化， 叶尖干枯
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小麦缺铜上位 新叶下卷呈纸
捻状
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矿质元素的主要作用及缺素症状（其他同学课下完成）
元素 N
吸收状态
无机：铵态、硝态 有机：尿素
主要作用
结构组分（蛋白、核酸） 酶组分，催化 重要化合物组分（ 激素、ATP、
P
正磷酸盐
缺K
缺Mg
缺Ca
精品课件 缺B
缺Fe
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缺钙顶端生长受阻， 新叶枯萎弯曲
缺氮植株细弱， 下部叶黄化
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小麦缺素症状图集
缺锰 新叶黄化软弱
缺镁叶色褪淡叶 脉间失绿黄化，
叶片披散
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缺硼穗发育差，不易抽头， 穗常呈畸形
缺磷叶色暗绿，下部 叶呈紫红色
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离子通道运输
每秒可运输107-108个离子, 比载体运输快
1000倍
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（二）载体运输---被动吸收或主动吸收
1 理论内容：质膜上的载体蛋白 (carrier protein)选择性地与质膜一 侧的物质结合，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 物质释放到质膜的另一侧。
1 0.000
1 0.000
1
含 量 μmol·g1干重
3.0
2.0
1.0 2.0 0.4 0.3 0.1
0.002
0.001
硫
S
SO42-
0.1 30
硅
Si Si（OH）4 0.1
30
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4 植物必需矿质元素的生理作用
1）细胞结构物质的组分，如：磷存在于磷脂、 核酸和核蛋白中，钙是细胞壁的重要元素。
大量 符 植物的利 元素 号 用形式
取自水分和二氧化碳
碳
C
CO2
氧
O
O2、H2O、 CO2
氢
H
H2O
取自土壤的大量元素
氮
N
NO3- 、 NH4+
钾
K
K+
钙 Ca
Ca2+
镁 Mg
Mg2+
磷
P
H2PO4-、 HPO42-
干重 /%
45 45 6
1.5 1.0 0.5 0.2 0.2
含 量 μmol• g-1干 重
结构组分（蛋白、核酸） 重要化合物组分（AT NAD 参与糖代谢 光合 参与N代谢 硝酸 参与脂代谢 脂肪
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§2 植物细胞对矿质元素的吸收※
一 生物膜
（一） 膜的特性和化学成分
选择透性
蛋白质 化学成分
脂类
（二）
膜的结构：
亲水性
流动镶嵌模型头部
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疏水性尾部 易溶于脂肪 性溶剂
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二 植物细胞吸收矿质元素的方式
1 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。
2 主动吸收（active absorption） ：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。
具体分为
离子通道运输：被动 载体运输：被动、主动
离子泵运输：主动 胞饮作用
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§1 植物必需元素及其功能 一 植物体内的元素(essential element)
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灰分元素或矿质元素
即构成植物灰分的各种元素，它们直接或间接 来自于土壤矿质，故称为灰分元素或矿质元素。
105°C
水分 （10%—95%） 挥发
植物材料
600°C 有机物 （90%—95%） 干物质
（5%—95%）
40 000 30 000 60 000
1 000
250
125
80
60
微量 元素
符 号
植物的 利用形
式
取自土壤的微量元素
氯
Cl
Cl-
铁
Fe
Fe3+、 Fe2+
锰
Mn Mn2+
硼
B H3BO3
钠
Na Na+
锌
Zn Zn2+
铜
Cu Cu2+
镍
Ni Ni2+
钼
Mo MoO42-
干重 /%
0.01
0.01
0.005 0.002 0.001 0.002 0.000
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花椰菜缺钙 叶缘干枯
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花椰菜缺镁 下位叶失绿
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褐斑部分为 水稻缺硅
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缺 硼 心 叶 扭 曲 畸 形
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柑桔缺铜果面产 生很多褐斑点
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梨缺锰叶 黄绿脉仍
绿
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草
莓
叶
片
的
缺
素
症
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状
完全
缺N
缺P
有收无收在于水
? 收多收少在于肥
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第二章 植物的矿质营养
【重、难点提示】5学时讲授
必需元素的种类、生理作用； 植物细胞及根系吸收、利用矿质元素的原
理、过程与特点； 氮素同化尤其是硝酸盐的还原过程。
精品课件
矿质营养（mineral nutration ）：植 物对矿物质（包括氮）的吸收、运转和 同化通称为矿质营养。
Hale Waihona Puke 灰分 （5%—10%）残留
目前发现有70多种灰分元素
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二 植物必需的元素
必需元素（essential element）： 维持植物正常生长发育必不可少的元素。
1 植物必需元素的条件（Arnon和Stout)
1.）完全缺乏某种元素，植物不能正常
的生长发育 (不可缺少性 ) 2. ）完全缺乏某种元素，植物出现专一