第三章植物的矿质营养..docxVIP

植物的矿质营养3.1 植物必需的矿质元素及其生理作用3.1.1 植物体内的元素及其含量 ：挥发性元素 灰分元素（1）挥发性元素：包括C、H、O和部分的N、S等，燃烧时以气态形式飞逸到大气中。（2）灰分元素：指构成灰分的各种元素（C、H、O除外）。包括部分的S，全部的P、Cl等非金属元素，以及K、Ca、Mg、Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo等金属元素。矿质元素：灰分元素直接或间接来自于土壤矿质，故亦被称为矿质元素。N虽不存在于灰分中，但其主要来源于土壤中，因此也归于此类。3.1.2植物必需元素的标准与确定方法植物必需元素的标准：（1）完全缺乏时，植物不能正常生长发育。（2）完全缺乏时，植物出现的缺素症状是专一的，不能被其它元素替代。（3）元素的功能是直接的，而不是由于改善土壤或微生物条件所产生的间接效应。必需元素的确定方法：溶液培养法 （水培法）（1859，Sachs ； Knop）大量元素 —— C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S微量元素 —— Fe、Mn、B、Zn、Cl、Mo、Cu、Ni 溶液培养法在生产上的应用: 间歇水培或气培法有益元素：Si (水稻); Al (茶); Na(甜菜); Co(豆科植物根瘤菌固氮所必需)稀土元素：镧系元素和钇钪，共17种3.1.3 植物必需元素的作用3.1.3.1.植物必需元素的一般作用（1）细胞结构物质的组分（2）生命活动的调节者（3）电化学作用3.1.3.2. 大量元素的生理作用?钙调蛋白的存在部位：细胞质和细胞器CaM ：是一种热稳定的小分子蛋白质。由148个氨基酸构成单链，不含半胱氨酸和脯氨酸，所以空间结构有较大的灵活性。因为其有四个部位能束缚钙，所以叫钙调素（CaM ）。Mg吸收态：Mg 2+作用：与光合作用有关（叶绿素组分、促光合磷酸化、RUBP羧化酶）某些酶的活化剂，或组分（转移磷酸基的酶类，如ATP酶）植酸钙镁 缺素症：脉间缺绿发病部位：老叶（易转移）S吸收态：SO42-作用：含硫氨基酸成分（参与蛋白质与生物膜的组成）参与生化反应（CoA的成分）参与光合作用（光合链成员的组分）参与氮代谢（铁氧还蛋白，固氮酶）影响其它元素的吸收缺素症：植株矮小（蛋白质合成受阻），叶片小而黄，易脱落。发病部位：幼叶（不易转移）Fe吸收态： Fe2+作用：酶的组成成分(细胞色素氧化酶）合成叶绿素的必要条件光合链成员组分(铁氧还蛋白）生物固氮（固氮酶组分）硝酸盐还原、磷酸盐同化（铁氧还蛋白）缺 素 症：幼叶浅黄绿色发病部位：幼叶（不易转移）Mn吸收态：Mn2+作用:?酶的活化剂参与光合作用（水的光解）维持叶绿体结构缺素症：脉间失绿，有坏死斑点。根系不发达，结实少。发病部位：幼叶（不易转移）B吸收态：H3BO 3作用:影响生殖（促进花粉萌发、花粉管伸长）促进糖的运输：[ B—糖复合物 ] -影响蛋白质的合成（ U合成 RNA 、蛋白质）影响激素合成(缺B，CTK合成受阻；IAA积累）抑制酚酸（咖啡酸、绿原酸等）形成，保护根尖、茎尖不受伤害。缺素症：花而不实；生长点坏死。发病部位：幼嫩器官（不易转移）Zn吸收态：Zn2+作用：IAA生物合成（色氨酸合成酶的组分）碳酸苷酶的组分某些酶的活化剂（羧肽酶、脱氢酶、激酶）缺 素 症：叶片小，植株生长受阻;玉米易得“花白叶病”，果树易得“小叶病”发病部位：老叶（易转移）Cl吸收态：Cl -作用：光合作用（水的光解）电位平衡（光合磷酸化）参与气孔运动（Cl - 、K+）缺素症：生长缓慢，叶片小，易萎蔫。Mo吸收态：MoO42-作 用：固氮酶组分硝酸还原酶成分缺素症：脉间失绿，叶片小发病部位：老叶（易转移）Cu吸收态：Cu2+、Cu+ 作用: 某些酶的成分（抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶）光合电子传递体系成员（质体兰素）超氧化物歧化酶（SOD）的组分：（消除超氧自由基的伤害）缺素症：脉间失绿， 叶片坏死发病部位：幼叶（不转移）Ni吸收态： Ni2+作用:维持脲酶结构和功能所必需提高呼吸酶活性:（过氧化物酶、多酚氧化酶、抗坏血酸酶）增加叶绿素和类胡罗卜素含量。利于萌芽种子吸氧中毒症：叶片失绿, 脉间出现褐色坏死。3.2 植物对矿质元素的吸收与运转3.2.1 植 物 细 胞 对 矿 质 元 素 的 吸 收被动吸收 主动吸收 胞饮作用 3.2.1.1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：单纯扩散：某物质（溶质）不需要其他物质辅助，而顺其化学势或电化学势梯度进行的跨膜转移。 易化扩散：需要膜上的某些特殊蛋白质（膜传递蛋白）的帮助进行的扩散 。也叫协助扩散。3.2.1.1被动吸收相关知识：扩散作用（diffusion）：某物质从其化学势或电化学势较高的区域向