植物生理学之植物矿质营养.ppt

第二章 植物矿质与氮素营养; 有收无收在于水 收多收少在于肥? ;第一节 植物必需的矿质元素 第二节 植物细胞对矿质的吸收 第三节 植物体对矿质元素的吸收 第四节 矿质元素在植物体内的运输与发布 第五节 氮的同化 第六节 合理施肥的生理基础;第一节 植物必需的矿质元素 一、植物体内的元素 ;二、植物必需的矿质元素;确定必需矿质元素的方法; ;必需元素在植物体内的生理功能：; 第一组——作为碳水化合物的营养 氮 Nitrogen(N) ??生理功能： ;缺氮症状： A.生长受抑　植株矮小,分枝少,叶小而薄,花果少易脱落； B.黄化失绿　枝叶变黄,叶片早衰甚至干枯，老叶先发黄 氮过多： A.植株徒长 叶大浓绿,柔软披散，茎柄长，茎高节间疏； B.机械组织不发达 植株体内含糖量相对不足,机械组织不发达,易倒伏和被病虫害侵害。 C.贪青迟熟，生育期延迟。;玉米缺 N ：老叶发黄，新叶色淡，基部发红（花色苷积累其中）;吸收形式：SO42- 作用：半胱氨酸、蛋氨酸、辅酶A、ATP等的组成成分;缺硫;磷 Phosphorus;缺磷症状 A.生长受抑　植株瘦小,成熟延迟； B.叶片暗绿色或紫红色 糖运输受阻, 有利于花青素的形成。;硼　Boron (B);缺硼症状 A.受精不良,籽粒减少 花药花丝萎缩,花粉母细胞不能向四分体分化。 油菜“花而不实”、大麦、小麦“穗而不实” 、“亮穗”，棉花 “蕾而不花”。;B.生长点停止生长 侧根侧芽大量发生,其后侧根侧芽的生长点又死亡,而形成簇生状。 C.易感病害　　甜菜的心腐病、花椰菜的褐腐病、马铃薯的卷叶病、萝卜“黑心病”和苹果的缩果病等都是缺硼所致。;钾Potassium (K);钙Calcium(Ca);缺钙症状 A.幼叶淡绿色 继而叶尖出现典型的钩状,随后坏死。 B.生长点坏死 钙是难移动，不易被重复利用的元素,故缺素症状首先表现在幼茎幼叶上，如大白菜缺钙时心叶呈褐色“干心病” ，蕃茄“脐腐病”。;大白菜“干心病”;镁Magnesium (Mg);油菜脉间失绿发红; 氯 Chlorine (Cl); 锰　Manganese (Mn);铁 Iron(Fe);缺铁症状 　不易重复利用，最明显的症状是幼芽幼叶缺绿发黄,甚至变为黄白色。 在碱性土或石灰质土壤中,铁易形成不溶性的化合物而使植物缺铁。; 锌　Zinc (Zn);缺锌症状; 铜　Copper (Cu);钼　Molybdenum (Mo);三、作物缺乏矿质元素的诊断;;;N、P、K、Mg、Zn;新叶淡绿，老叶黄化枯焦、早衰;B、Ca、Fe、S、Mo、Mn、Cu;易枯死;第二节植物细胞对矿质的吸收;(一)膜的特性和化学成分 特性： 细胞质膜具有让物质通过的性质，但对各物质通过的难易不同，故膜具有选择透性。 水可以自由通过，越易溶于脂质的物质，越易透过，所以膜一定是有亲水性物质和脂类物质组成。 ;化学成分：;(二)生物膜的结构;（A）植物细胞的质膜，内质网和其他内膜是由磷脂双分子层和蛋白质构成的。 （B）根尖分生组织区域细胞的质膜的透射电镜照片。质膜的总厚度为8nm，可看成是两条集中的带和一个介入空间。 （C）普通磷脂的化学结构和分子空间结构：卵磷脂和半乳糖甘油。 ;二、 植物细胞吸收矿质的方式 1）通道运输(channel transport) 2）载体运输(carrier transport) 3）泵运输（质子泵和钙泵） (pump transport) 4）胞饮作用(pinocytosis);三种膜运输蛋白：通道、载体、和泵。通道蛋白和载体蛋白可以调节溶质顺电化学势梯度穿膜的被动运输（通过简单扩散和协助扩散）;(一)通道运输 离子通道(ion channel) －由细胞膜上内在蛋白构成的允许离子通过膜的孔道。;;（二）载体运输 — 被动吸收或主动吸收;载体蛋白三种类型 　①单向运输载体——协助阳离子如K+、NH4+顺着电势进入细胞, 这是一种被动的单向传递体。 ②同向运输器－将溶质与H+同向转运过膜； 　③反向运输器－将溶质与H+异向转运过膜； 　 ;溶质是经通道蛋白还是经载体蛋白转运,二者区别;(三)泵运输 　ATP酶——催化ATP水解生成ADP与Pi的酶，驱动离子的转运。 1.质子泵 ;ATP酶逆电化学势梯度运送阳离子到膜外去的假设步骤 （A）通过ATP进行磷酸化； （B）磷酸化作用导致蛋白质构象改变，使得阳离子暴露在细胞外，从蛋白质上释放阳离子； （C）、（D）磷酸盐离子从蛋白质释放到细胞质中的过程重新恢复了膜