廣東省東莞中學(xué)生物競(jìng)賽輔導(dǎo)植物生物學(xué)-植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)(共27張)課件

植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)東莞中學(xué)13-14生物競(jìng)賽輔導(dǎo)內(nèi)容植物必需的礦質(zhì)元素1植物細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收2植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收3礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸4合理施肥5第一節(jié)植物必需的礦質(zhì)元素礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)(mineralnutrition)：植物對(duì)礦物質(zhì)的吸收，轉(zhuǎn)運(yùn)和同化，通稱礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。一、植物體內(nèi)的元素：

水分10-95%（105度烘干去除）

植物體：有機(jī)物：（90%，燃燒后以氣體形式放出）干物質(zhì)5-90%

無機(jī)物：（10%，燃燒后留于灰分中稱灰分元素，加N共稱礦質(zhì)元素）植物體內(nèi)的必需元素大量元素(macroelement)：含量>0.01%

C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg、Si等。微量元素(microelement)：含量<0.01%

Fe、Mn、Zn、B、Cu、Mo、Na、Cl、Ni等。3、植物必需礦質(zhì)元素的生理作用

a、細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分

b、植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)者，酶的活化劑

c、電化學(xué)作用，調(diào)節(jié)離子濃度，膠體穩(wěn)定，電荷中和礦質(zhì)元素的主要作用及缺素癥狀：元素吸收狀態(tài)主要作用缺素癥N無機(jī)：銨態(tài)、硝態(tài)結(jié)構(gòu)組分（蛋白、核酸）植株矮小有機(jī)：尿素酶組分，催化葉綠素少，黃白重要化合物組分（葉綠素、根系細(xì)、分枝少激素、ATP、NAD等）花少，子粒不飽滿

（老葉癥）P正磷酸鹽結(jié)構(gòu)組分（蛋白、核酸）植株矮小重要化合物組分（ATP、CoA、葉深綠或發(fā)紅NAD等）成熟期延遲參與糖代謝光合呼吸糖運(yùn)輸產(chǎn)量下降參與N代謝硝酸還原抗性減弱參與脂代謝脂肪分解（老葉癥）

元素吸收狀態(tài)主要作用缺素癥K離子態(tài)酶的活化劑易倒伏，抗性下降滲透調(diào)節(jié)劑葉綠素破壞，有黃斑與蛋白合成有關(guān)葉片卷曲與糖合成及運(yùn)輸有關(guān)（老葉癥）

S硫酸根離子含硫氨基酸組分植株矮小生物活性物組分（維生素、葉黃CoA、GSH等）影響氧化還原過程（幼葉癥）Ca離子細(xì)胞壁組分生長(zhǎng)點(diǎn)受損穩(wěn)定細(xì)胞膜、參與染色體結(jié)構(gòu)葉簇生結(jié)合有機(jī)酸，避免酸毒害葉間葉緣黃化酶的活化劑焦?fàn)顗乃离x子拮抗早衰、少結(jié)實(shí)第二信使（幼葉癥）Mg離子葉綠素組分葉失綠酶的活化劑出現(xiàn)褐色斑促核糖體大小亞基結(jié)合（老葉癥）第二節(jié)植物細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收

植物細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收（1）被動(dòng)吸收（passiveabsorption）：細(xì)胞不需消耗代謝能量，由于擴(kuò)散作用或其他物理過程的影響而進(jìn)行的礦質(zhì)元素的吸收過程

a：擴(kuò)散作用

簡(jiǎn)單擴(kuò)散：氣體、水分子等小分子物質(zhì)或脂透性物質(zhì)通過質(zhì)膜由高濃向低濃進(jìn)行的擴(kuò)散。

協(xié)助擴(kuò)散：非脂透性物質(zhì)借助膜上特定的物質(zhì)協(xié)助由高濃向低濃進(jìn)行的擴(kuò)散。動(dòng)力：濃度梯度

b：杜南平衡：由于細(xì)胞內(nèi)不可擴(kuò)散的帶電離子的存在使細(xì)胞逆濃度梯度累積相反電荷離子的作用。作用達(dá)到平衡時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外可擴(kuò)散的陰陽離子濃度積相等，該平衡稱杜南平衡。動(dòng)力：電化學(xué)勢(shì)梯度（3）胞飲作用（pinocytosis）：物質(zhì)吸附于質(zhì)膜上，通過膜的內(nèi)折而轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)的吸收物質(zhì)及液體的過程?！沁x擇性吸收離子命運(yùn)：留于細(xì)胞質(zhì)或進(jìn)入液泡第二節(jié)植物細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收

（三）單鹽毒害和離子對(duì)抗單鹽毒害(toxicityofsinglesalt)：

溶液中只有一種金屬離子對(duì)植物起有害作用的現(xiàn)象。離子拮抗作用(ionantagonism)：

在發(fā)生單鹽毒害的溶液中，加入少量其他金屬離子，即能減弱或削除這種單鹽毒害，離子間這種作用稱為離子拮抗作用。平衡溶液(balancedsolution)

各種植物生活需的礦質(zhì)元素按一定濃度和比例配成的，對(duì)植物的生長(zhǎng)有良好作用而無毒害的溶液。二、根部對(duì)溶液中礦質(zhì)元素的吸收：（一）根部吸收礦物質(zhì)的區(qū)域：根尖根毛區(qū)（二）根部吸收礦物質(zhì)的過程：

1、離子吸附在根部細(xì)胞表面：交換吸附

H+與陽離子，HCO3-與陰離子，不需要能量

2、離子進(jìn)入根部?jī)?nèi)部：

（1）質(zhì)外體途徑（2）共質(zhì)體途徑

3、離子通過擴(kuò)散進(jìn)入根部由細(xì)胞壁和細(xì)胞間隙組成的自由空間，到達(dá)內(nèi)皮層后，由于凱氏帶的阻礙，離子進(jìn)入細(xì)胞，并經(jīng)胞間連絲由一個(gè)細(xì)胞運(yùn)到另一個(gè)細(xì)胞，直到導(dǎo)管周圍的薄壁細(xì)胞，再由薄壁細(xì)胞將離子釋放到導(dǎo)管中，并隨液流運(yùn)到植物的莖和枝葉中。三、根部對(duì)土壤中非溶解狀態(tài)礦質(zhì)元素的吸收（一）根部對(duì)吸附在土壤膠體上的礦質(zhì)元素的吸收：

1．通過土壤溶液得到

2．直接交換得到（二）根部對(duì)難溶礦物質(zhì)的利用：根部細(xì)胞可向外分泌H2CO3，檸檬酸，蘋果酸等，溶解土壤中的難溶礦物質(zhì)。四、植物地上部分對(duì)礦質(zhì)元素的吸收地上部分主要吸收器官為葉片。葉片只能吸收溶解在液體中的礦質(zhì)元素，通過氣孔和角質(zhì)層進(jìn)入葉片。五、影響根部吸收礦物質(zhì)的條件a：溫度——影響呼吸，影響主動(dòng)運(yùn)輸，影響細(xì)胞質(zhì)粘性過高：酶鈍化，細(xì)胞透性增加過低：代謝弱，主動(dòng)吸收慢，細(xì)胞質(zhì)粘性大b：通氣——影響呼吸，影響主動(dòng)運(yùn)輸c：土壤濃度——初時(shí)隨濃度增高吸收增加，后出現(xiàn)飽和效應(yīng)，過高燒苗d：pH——直接影響：蛋白質(zhì)中‘氨基酸的帶電性高——易吸收陽離子低——易吸收陰離子間接影響：影響礦質(zhì)的溶解度

N、P、K、S、Ca、Mg中性有效吸收

Mn、B、Cu、Zn微酸性有效吸收

Fe酸性有效吸收影響土壤微生物的活動(dòng)礦物質(zhì)的分布：以離子狀態(tài)或形成不穩(wěn)定易分解的化合物，分布于幼嫩，生長(zhǎng)旺盛的部位。此類元素缺乏病多發(fā)于老葉。如：NPMg。

形成難溶解的穩(wěn)定化合物，不能移動(dòng)，只能利用一次。此類元素缺乏病多發(fā)于幼葉。如：CaFeMnSB。第四節(jié)礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸?shù)V質(zhì)元素的同化：植物從土壤中吸收到的簡(jiǎn)單無機(jī)物合成轉(zhuǎn)化為復(fù)雜有機(jī)養(yǎng)料的過程。以N為例的三個(gè)問題：1、NO3-中氧化態(tài)的N如何還原為Pro中NH4+態(tài)的N2、NH4+態(tài)的N如何參與Pr底物氨基酸的組成3、土壤