Ca 功能.ppt

植物体含钙量一般在0.1%-5%之间，不同植物种类、部位和器官的变幅很大。一般规律为：双子叶植物单子叶植物；地上部根部；茎叶较多，果实、籽粒中则较少。 在植物细胞中，钙主要存在与细胞壁上。 植物体内的含Ca量受植物遗传特性影响较大，受介质中Ca的供应量 影响较小。 一、植物体内钙的含量和分布 钙能稳定细胞膜结构，保持细胞的完整性。其作用机理主要是依靠它把生物膜表面的磷酸盐、磷酸脂与蛋白质的羧基桥接起来。 钙对生物膜的稳定作用在植物对离子的选择性吸收、生长、衰老、信息传递以及植物的抗逆性等方面有重要作用。概括起来有以下四个方面： 二、钙的营养功能 （一）稳定细胞膜 1、提高生物膜的选择吸收能力； 2、增强对环境胁迫的抵抗能力（减轻重金属及酸性毒害，对盐害、冻害、干旱、热害和病虫害的抗性增强）； 3、维持细胞分隔化作用，减弱乙烯的生物合成，防止植物早衰；通过调节细胞膜的透性； 4、提高作物品质：防止成熟果实腐烂、利于储存。 （一）稳定细胞膜 （二）稳定细胞壁 植物中大多数钙以构成细胞壁果胶质的结构成分存在于细胞壁中。由于细胞壁中有丰富的结合位点，Ca2+的跨质膜运输受到限制，几乎完全依赖于质外体运输。 其生理意义为： 1、增强细胞壁结构与细胞间的粘结作用 ； 2、对膜的透性和有关的生理生化过程起调节作用。 （三）促进细胞的伸长和根系生长 缺钙会破坏细胞壁的粘结联系，抑制细胞壁的形成； 同时不能形成细胞板，出现双核细胞现象；细胞无法正常分裂，最终导致生长点死亡。 （四）参与第二信使传递 钙能结合在钙调蛋白（ CAM）上，对植物体内的多种酶起活化作用，并对细胞代谢有调节作用。 钙调蛋白是一种由148个氨基酸组成的低分子量多肽（MW约为20000），对Ca2+有很强的选择性亲合能力，并能同四个Ca2+结合。它能激活的酶有磷脂酶、NAD和Ca2 +-ATP酶等。 植物细胞信息是通过Ca2+在细胞质中的浓度的改变来实现传递的。CAM对Ca2+ 的亲合能力正是它传递信息的基本特征。 细胞质中Ca2+浓度的变化引起CAM活性的改变。CAM对Ca2+亲和力是其感受信息的基本特性。 细胞质中Ca2+低于10-6mol l-1,膜外可达10-3 质膜对外界刺激响应后通透性增强，引起瞬时Ca2+提高，Ca-CAM结合，激活态的CAM与酶结合，使得酶活化，质膜Ca-ATP酶被泵出细胞，细胞质中Ca浓度下降，CAM失活，回到非活性状态。 （五）调节渗透作用 在有液泡的叶细胞内，大部分的Ca2+ 存在于液泡中，它对液泡内一阴阳离子的平衡有重要贡献。 （六）具有酶促作用 Ca2+对细胞膜上结合的酶（Ca-ATP酶）非常重要。主要功能是参与离子和其它物质的跨膜运输。 由于其对酶的亲和力较低，细胞质中Ca的酶调作用可能有限。 三、植物对钙的需求与缺钙症状 植物对钙的需求量因作物种类和遗传特性的不同而有很大的差异。试验表明，在同样条件下，黑麦草最佳生长所需介质中 Ca2+的浓度为2.5μmol/L,而番茄是100μmol/l二者相差20倍。黑麦草最佳生长时期植株含钙量为0.7mg/g，而番茄为12.9mg/g，相差18.4倍，可见各种作物对钙的需求量悬殊很大。 一般认为，在土壤交换性钙的含量10 μmol/kg时，作物不会缺钙。 在缺钙时，植株生长受阻，节间较短，因而一般较正常生长的植株矮小，而且组织柔软。缺钙植株的顶芽、侧芽、根尖等分生组织首先出现缺素症，易腐烂死亡；幼叶卷曲畸形，叶缘变黄逐渐坏死。 甘蓝、莴苣和白菜出现叶焦病； 番茄、辣椒和西瓜出现脐腐病； 苹果出现苦痘病和水心病；