植物的矿质营养 植物生理学课件.ppt

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1、第二章知识点回顾：1.根系吸水的两种方式是什么？2.根部水分运输的途径？3.蒸腾作用的定义？其有哪些生理意？4.什么是小孔扩散律？5.什么是气孔运动？气孔运动的规律是？6.什么是SPAC?7.什么是作物的水分平衡？什么是作物的水分临界期？第三章植物的矿质营养第一节植物必需的矿质元素及其生理作用*第二节植物细胞对矿质元素的吸收*第三节根系对矿质元素的吸收*第四节叶片营养第五节矿物质在植物体内的运输与分配第六节合理施肥的生理基础与意义*第一节植物必需的矿质元素及其生理作用*一、植物必需元素的标准和分类二、植物必需矿质元素的生理作用*三、植物缺素症状的诊断一、

2、植物必需元素的标准和分类植物必需元素的3个标准：（1）不可缺少性若缺乏该元素，植物生长发育受到限制而不能完成其生活史；（2）不可替代性缺少该元素，植物会表现出专一的缺素症，提供该元素可预防或消除此病症；（3）直接功能性该元素在植物营养生理中的作用是直接的，而不是因土壤、培养液或介质的物理、化学或微生物条件所引起的间接的结果。植物的必需元素：大量元素(≥0.1%DW):C、O、H、N、P、K、Ca、Mg、S（9种）;微量元素(≤0.01%DW):Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni（8种）。二、植物必需矿质元素的生理作用（1）是细胞结构物质的组成成

3、分，如N、P、S;（2）作为酶、辅酶的成分或激活剂等，参与调节酶的活动，如Fe2+、K+、Mn2+;（3）起电化学作用，参与渗透调节、胶体的稳定和电荷的中和等，如K+、Cl-、Fe2+。（4）重要的细胞信号转导信使，如Ca2+、NO等。吸收形式：NH4+、NO3-、尿素等；生理作用：蛋白质、核酸、磷脂的主要成分；酶、辅酶、ATP的组成成分；激素和维生素的组成成分；叶绿素的成分；NO可作为信号分子调控植物生长发育和逆境反应。N被称为“生命元素”。植株矮小，分枝分蘖少；叶片发黄或发红；产量低。N缺N缺氮时症状：氮素过多时症状：叶色深绿；贪青晚熟；机械组织不发

4、达，易倒伏；抗性差，易受病虫害侵害。吸收形式：H2PO4-、HPO42-生理作用：细胞膜、质、核的成分；植物代谢中起作用(通过ATP和各种辅酶)促进糖的运输；细胞液中的磷酸盐可构成缓冲体系；PP缺P缺磷时症状：蛋白合成受阻；细胞分裂能力下降；植株矮小，分蘖分枝少；叶片暗绿或紫红。磷素过多时症状：磷酸钙沉积，形成小焦斑；妨碍水稻等对Si的吸收；易缺锌、缺钙。生理功能：体内60多种酶的活化剂；促进蛋白质、糖的合成及糖的运输；增加原生质的水合程度，提高细胞的保水能力和抗旱能力；影响着细胞的膨压和溶质势，参与细胞吸水、气孔运动等；重要的电荷平衡成分。K缺K缺钾时

5、症状：叶片缺绿，叶缘枯焦；生长缓慢；茎秆柔弱，易倒伏；抗旱、抗寒能力差。K三、作物缺素症状的诊断一般以分析病株叶片的化学成分与正常植株的比较。1、化学分析诊断法2、病症诊断法缺乏Ca、B、Cu、Mn、Fe、S时幼嫩的器官或组织先出现病症。缺乏N、P、Mg、K、Zn等时较老的器官或组织先出现病症。3、加入诊断法根据以上初步诊断缺乏某元素后，加入该元素，如果病症消失，就可确定致病的原因。第二节植物细胞对矿质元素的吸收*一、电化学势梯度与离子转移的关系和特点二、扩散作用与被动吸收三、膜传递蛋白与离子运转一、电化学势梯度与离子转移的关系和特点细胞吸收不带电荷的溶

6、质取决于溶质在膜两侧的浓度梯度（concentrationgradient）。带电离子的跨膜转移则是由膜两侧的电势梯度（electricalgradient）和化学势梯度（chemicalpotentialgradient）共同决定。电势梯度与化学势梯度合称为电化学势梯度（electrochemicalpotentialgradient）。电化学势梯度与离子转移能斯特方程（Nernstequation）:ΔEn.j=2.3RTzFCijCoj×lg-——————ΔEn.j：离子j在膜内外的电势差（V);Cij/Coj:膜内外j离子浓度的比值；R:气体常数

7、（8.31J.mol-1.K-1)；F:法拉第常数（96500J.V-1.mol-1)；Z为离子j所带电荷数；T为热力学温度。Nernstequation的应用:可以用来判断主动吸收的方向实际测定的Cji/Cjo大于算出值，表明离子主动向膜内运输，否则相反；实际测定的△En小于算出值，阳离子则主动向膜外运输，阴离子则主动向膜内运输。算出的数据和实际值相似，则无主动运输现象；该算法只适用于自由扩散或向膜两侧的透性相同的离子！二、扩散作用与被动吸收(passiveabsorption)定义：物质顺着电化学势梯度，从电化学势高的区域向电化学势低的区域转移的过程

8、。简单扩散协助扩散：载体运输单纯扩散通道运输包括二、扩散作用与被动吸收(pass