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第3章??????能量和物质交换 内 容: 3.1 生物的营养 3.2 生物的呼吸 3.3 物质运输 3.4 生物的调控 3.1.1 绿色植物的营养 1 二氧化碳(CO2 )的摄取 固定CO2的场所是绿叶中的叶绿体。 叶片上的气孔是植物摄取CO2的首要通道。气孔器最突出的特性是能启闭, 气孔昼开夜闭。 影响因素：光、水和CO2等 植物激素也能影响气孔的启闭，如细胞分裂素、植物生长素都能促进气孔开张。 2 水和矿质元素的摄取 根系吸收水：一种是主动吸水,由于渗透作用产生根压而吸水；另一种是被动吸水由于蒸腾作用产生的蒸腾拉力而吸水。 根系对矿质盐分的吸收主要是需要消耗能量的主动吸收和需载体的选择性吸收，而根系吸水主要是因蒸腾引起的被动吸水。 3 植物必需的矿质元素及缺素造成的危害 大量元素：碳、氢、氧、氮、钾、钙、镁、磷、硫，占植物体干重的99.5％； 微量元素：氯、硼、铁、锰、锌、铜、钼 生理作用： 构成植物体的物质成分； 调节生命的代谢活动。 大量元素 (1) 氮(N) 植物吸收的氮素主要是铵态氮(NH4+)、硝态氮(NO3-)以及有机态的氮，如尿素、氨基酸等。 缺氮：蛋白质、核酸、叶绿素合成受阻，植株矮小，叶小色淡，花少，籽粒不饱满。 缺氮症状首先表现在老叶。 缺氮症 (2) 磷(P) 磷通常以-1价或-2价的磷酸根离子(H2PO4-和HPO42-)的形式被植物吸收。 缺磷时，核酸、蛋白质合成受阻，细胞分裂减慢，植株矮小，叶色暗绿，开花结果减少，开花期和成熟期延迟，产量降低。 缺磷症状首先表现在老叶。 缺磷症 (3) 钾(K) 钾以离子形式被植物吸收。 作为酶的活化剂； 建立必要的渗透势； 调节气孔开闭； 促进纤维素和木质素的合成。 缺素症首先表现在老叶。 (4) 镁(Mg) 以镁离子(Mg2+)形式被植物吸收。 镁是组成叶绿素的元素； 镁是许多酶的活化剂； 促进核糖体亚单位的结合。 缺镁：叶片失绿，甚至呈红紫色，但叶脉仍是绿色。 缺镁症状首先表现在老叶。 缺镁症 (5) 硫(S) 以硫酸根(SO42-)的形式被植物吸收。 参与组成含硫氨基酸; 组成辅酶A的硫氢基; 参与蛋白质、脂肪和碳水化合物的合成和进一步转化。 缺硫植物首先表现在嫩叶上，导致嫩叶叶脉缺绿。 (6) 钙(Ca) 以钙离子(Ca2+)状态被植物吸收。 参与细胞壁的组成； 增加膜结构的稳定性； 形成钙调蛋白(CaM)，参与很多酶的激活； 与草酸形成不溶性的草酸钙结晶，消除多余的草酸产生的毒害。 缺钙表现为幼叶生长不良，色淡，叶尖及叶缘干枯坏死。 2. 微量元素 (1)铁(Fe) 与呼吸和光合作用密切相关； (2)锰(Mn) 锰是多种辅酶的活化剂。与光合作用有关系。 (3)锌(Zn) 锌与生长素形成有关，是合成色氨酸必需的元素。 (4)铜(Cu) 可调节呼吸作用，与光合作用相关。 (5)钼(Mo) 是硫酸还原酶和固氮酶的组成成分，对氮的固定和硝酸盐的同化是必不可少的。 (6)硼(B) 能促进花粉萌发和花粉管伸长，也能促进糖的运输。 (7)氯(Cl) 参与维持各种生理平衡。 3.1.2 动物的营养 1 食物和营养物 （1）动物的食物 食物多种多样，最终都是直接或间接地依赖于植物作为它们的食物。 2. 营养物 (nutrients) 营养物主要包括六类物质，即碳水化合物、脂肪、蛋白质、水、矿物质和维生素。 用途有三方面： ①通过细胞呼吸提供能量； ②为生长、生存和修复的结构物质； ③帮助各种新陈代谢运转的物质。 水 水具有运输物质、作为溶剂、调节体温、参与新陈代谢等功能。 矿物质和无机盐 可以作为结构物质，并调节新陈代谢。 维生素 可分为两类：水溶性和脂溶性。水溶性包括B族维生素和维生素C，脂溶性包括维生素A、D、E、K等。 膳食纤维 膳食纤维是指植物中不能被消化吸收的成分，是维持健康不可缺少的因素，它能软化肠内物质，刺激胃壁蠕动，辅助排便。并降低血液中胆固醇及葡萄糖的吸收。 人体内的矿质元素包括：常量元素：钙、氮、氧、氢、碳、硫、磷、镁、钾、钠、氯等，含量均占体重的1/万以上。微量元素：钒、锰、铁、钴、铜、锌、硒、碘等。 钙 : 构成骨骼及牙齿的主要成分。钙对神经系统也有很大的影响，当血液中钙的含量减少时，神经兴奋性增高，会发生肌肉抽摔。 磷 : 酶、脑磷脂和骨骼的重要成分。 铁 : 是制