植物的矿质营养(精华版)课件.ppt

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1、第二章 植物的矿质营养人类很早就开始研究植物矿质营养和氮素营养。早在公元前三世纪,古希腊学者亚里士多德就指出:植物从腐烂物质中获得营养。有收无收在于水,多收少收在于肥1699年,英国的伍德沃德用不同的水(雨水、河水、泉水、菜园土浸出液和下水管道水)培养薄荷枝条。证明植物从土壤中获得营养菜园土浸出液中生长最好实验一1804年,瑞士的德·索修尔发现种子在蒸馏水中萌发成苗后很快死亡,与种子相比,灰分数量没有变化。证明了灰分元素和N的是必须元素实验二灰分是指植物充分燃烧后剩下的物质。如果把植物的灰分加到蒸馏水中,再

2、加上硝酸盐植物就可以生长。1860年萨克斯和诺普相继发表了应用十大化学元素的无机盐配制成营养液,栽培植物获得成功,称它为水培。以后水培和砂砾培养得到发展。确定了土壤中的必须元素实验三第一节 植物必需的矿质元素一、植物体内的元素小部分氮大部分硫全部的磷全部的金属元素植物体水分10~95%干物质5~90%C、H、O、N以气体形式散失如CO2,CO,N2,水蒸汽,NH3,氮的氧化物等,小部分的硫以H2S和SO2的形式散失挥发部分灰分元素有机物90%无机物10%燃烧二、植物必需的矿质元素1 确定必需元素的方法a.溶

3、液培养法:溶液培养法亦称水培法,是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法;b.砂基培养法:是在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加入营养液来培养植物的方法。2 判断植物必需的矿质元素的标准a.不可缺少性:缺乏该元素时不能完成生活史。b.不可替代性:有专一缺乏症,加入其它元素不能恢复。c.直接功能性:缺素症状是由元素直接作用,并不是通过影响土壤、微生物等的间接作用。3 植物必需的矿质元素列表必需元素大量元素来自水和CO2:C、H、O来自土壤:N、P、K、Ca、Mg、S、Si微量元素:Fe、Mn、B、Zn、C

4、u、Cl、Mo、Ni、Na共19个三、植物必需矿质元素的生理作用1、细胞结构物质的组成部分2、植物生命活动的调节者3、电化学作用4、信号转导的第二信使N元素被称为生命元素?A)N是建造植物体的结构物质。B)N为植物体进行能量代谢所必需。c)N是叶绿素的组成部分,参与光合d)N是细胞分裂素、生长素的组成部分P:1)是核酸、磷脂的组成成分2)可合成ATP、NADPH等参与能量代谢。3)参与光合产物的运输K:1)调节气孔开闭2)促进糖分转化和运输3)是某些反应中酶的活化剂Ca某些酶的活化剂稳定生物膜结构细胞壁的重

5、要元素,稳定细胞的结构缺乏症:幼叶变形,植株矮小,植物早衰,叶尖或叶缘变黄。Mg叶绿素的组成部分光合磷酸化的动力酶的活化剂缺乏症:老叶脉间失绿,叶片上清晰的网状脉络S蛋白质空间构形的稳定辅酶的必要组成光合、呼吸、氨基酸、脂肪和碳水化合物合成代谢中具有重要作用。缺乏症:幼芽心叶失绿变黄,植株低矮。微量元素作用Fe——氧化还原的电子传递体、叶绿素Mn——酶的活化剂、水的光解B——细胞壁组成、参与受精和结实生理Zn——生长素、叶绿素Cu——光合电子传递体Mo——参与植物氮代谢Cl——细胞分裂、维持渗透势Ni——脲

6、酶的主要组分Na——代替钾的作用、催化PEP再生四、作物缺素症状及其诊断1 病症诊断法:见症状检索表2 化学分析诊断法:取叶片用针对性试验检测含量,然后与标准含量对比。第二节 植物细胞对矿质元素的吸收植物的营养可分为无机营养和有机营养。化肥是我们最常听到无机营养,其中有N肥、P肥和K肥等等;有机营养主要指糖类、脂类、各种氨基酸等。这些营养物质溶于水后称为溶质。人吸收营养是通过嘴把食物吃到胃里,而细胞吸收溶质时,溶质要穿过细胞膜这道障碍。这一过程是如何进行的呢?细胞膜的立体结构基本成分:蛋白质(外在蛋白和内在

7、蛋白)、脂类和糖糖膜外膜内细胞膜溶质转运途径的示意图细胞吸收矿质营养的途径转运蛋白通道运输(通道蛋白)载体运输泵运输扩散:O2、CO2等气体及其它脂溶性物质的过膜方式,从高浓度一侧向低浓度一侧的扩散,不消耗能量胞饮作用(载体蛋白)一、扩散1、简单扩散:内外浓度梯度2、易化扩散:协助扩散膜转运蛋白易让溶质顺浓度梯度或电化学势梯度跨膜运转.蛋白二、离子通道细胞膜中由通道蛋白构成的孔道,控制离子通过细胞膜三、载体运输途径载体是一类跨膜运输的内在蛋白。在跨膜区不形成孔道结构1.单向运输载体(顺化学梯度转运):能够催

8、化分子或离子单方向地跨质膜运输。2同向运输器3逆向运输器同向与逆向运输膜外膜内四、离子泵膜内在蛋白ATP酶:ATP磷酸水解酶H+-ATP酶,Ca2+-ATP酶,H+-焦磷酸酶五、胞饮作用胞饮作用是细胞通过膜的内折从外界直接摄取物质进入细胞的过程。一、根部对溶液中矿质元素的吸收1 离子通过交换吸附在根部细胞的表面(H+和HCO3-)2 离子进入根的内部:共质体途径和质外体途径3 离子进入导管:a.被动扩散  b.主

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