• C、叶杂色或缺绿，有时呈红色，有坏死斑点，茎细……………………… 镁
• C、叶杂色或缺绿，在叶脉间或叶尖和叶缘有坏死小斑点，茎细………… 钾
• C、坏死斑点大而普遍出现于叶脉间，最后出现于叶脉，叶厚，茎短…… 锌
• A、嫩叶病征
• B、顶芽死亡，嫩叶变形和坏死
• C、嫩叶初呈钩状，后从叶尖和叶缘向内死亡……………………………… 钙
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有收无收在于水
? 收多收少在于肥
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教学目标
★ 了解植物必需的矿质元素及其主要生理生化作 用；
★ 掌握植物细胞和根系对矿质元素吸收特点及影 响因素；
★ 了解植物氮代谢的过程及硝酸盐还原过程的特 点；
★ 了解矿物质在植物体内运输特点；
★ 弄清作物合理施肥的生理基础。
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第一节 植物必需的矿质元素
B）N为植物体进行能量代谢、物质代谢及各种生理活 动 所 必 需 。 例 如 ， N 是 参 与 物 质 和 能 量 代 谢 的 ADP、 ATP、CoA、CoQ、FAD、FMN、NAD+、NADP+ 等 物 质的组分。
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• 4 作物缺素症诊断
• 1）外形观察法 • 2）化学分析法
• 3）加入诊断法
离子通道
膜转运蛋白可分为两大类
载体
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离子通道
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载体
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2.2 主动吸收： 概念： 主动吸收是指细胞利用呼吸释放的能量作功
而逆着电化学势梯度吸收离子的过程。
ATP酶
类型
共转运
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1).ATP酶和载体单向载体运输.swf、同、反向载体
运输.swf
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2）离子泵运输（质子泵和钙泵） 3）胞饮作用：物质吸附在质膜上，然后通
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4 根外营养
4.1 植物根外营养的吸收特点
A）根外营养的主要器官为叶片，故又称为
叶片营养；
B）营养物质可经气孔或角质层进入叶内，
并经胞壁中的外连丝抵达质膜，再进入细 胞，最后到达叶脉韧皮部。
外连丝：是叶片表皮细胞通道，它从角质层的内
侧延伸到表皮细胞的质课堂膜优质。
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4.2 根外施肥的优点
以离子或不稳定化合物形式存在，可转移 至其他部位循环利用，如N、P、Mg、K、Zn 等，其中以N、P最为典型。当植物缺乏这类元 素时，它们就从衰老组织转移到新生的幼嫩部 位，从代谢水平低的部位转移到代谢旺盛部位， 所以衰老的叶片出现相应的缺素症。Fra bibliotek课堂优质
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1.3 大量元素与微量元素
A）大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干 重达万分之一以上的元素。包括C、H、O、N、 P、K、Ca、Mg、S、Si等10种元素。
B）微量元素：植物体内含量甚微，稍多即会发生 毒害的元素包括：Cl、Fe、Mn、B、Zn、Cu、 Mo、Ni、Na等9种元素。
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A）在生育后期根部吸肥能力衰退时或营养
临界期时，可根外施肥补充营养；
B）某些肥料（如磷肥）易被土壤固定而根
外施肥无此现象，且用量少；
C）补充植物缺乏的微量元素，用量省、见
效快。
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5 植物氮代谢
5.1 植物的硝酸盐还原
1) 植物硝酸盐还原的主要过程
A) 硝酸还原(NR)
HNO3
HNO2
B) 亚硝酸还原
•
E、叶脉失绿…………………………………………………………………硫
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第二节 植物细胞对矿质元素的吸收
1.生物膜
1.1、植物细胞的结构
细胞壁
细胞膜 细胞质 胞基质
原生质体
细胞骨架
细胞器
细胞核
液泡 课堂优质
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植物细胞之间通过胞间连丝相互联系。
共质体：植物体活细胞的原生质体通 过胞间连丝形成的连续整体。
1 植物体内的元素与类别
1.1 矿质元素与非矿质元素
1）矿质元素：将植物烘干并充分燃烧后，余下一 些不能挥发的残烬称为灰分，而以氧化物形式存 在于灰分中的元素称为灰分元素或矿质元素。
2）非矿质元素：燃烧时以气态形式散失到空气中
的元素，如C、H、O、N、S等）。
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1.2 必需元素与必需的矿物质元素
• 1972年S.Singer和G. Nicolson提出流动镶嵌模型 （fluid mosaic model）:
• 构成生物膜的主要成分是P脂，P脂呈双分子排 列；参与膜组成的蛋白质并不是固定的，有的 处于膜表面紧挨在类脂双分子层中，有的局部 插入类脂双分子层中；类脂有一定的流动性， 流动性取决于脂肪酸的不饱和程度，不饱和程 度愈大，流动性愈强。
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2 根部对溶液中矿质元素的吸收过程
1）离子吸附在根部细胞表面； 2）离子进入根部内部。
3 影响根部吸收矿物质的因素
1）温度：过低、过高都不利。如温度过低，代谢弱，能 量不足，主动吸收慢；胞质粘性增大，离子进入困难。 其中以对钾和硅的吸收影响最大。
2）通气状况：影响呼吸作用 根的呼吸作用。
1）解除氨毒； 2）形成新的物质（如氨基酸等）； 3）酰胺化得到的谷氨酰胺和天冬酰胺在植物
体内氨不足时可释放出氨。
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第五节 矿物质在植物体内的运输
1 矿物质运输的形式、途径和速度
1.1 矿物质运输的形式
金属离子：以离子状态运输
（P：主要以正磷酸根离子向上运输）
（N：主要以氨基酸和酰胺形式向上运输，少量以 硝酸根离子运输）
B）是植物生命活动的调节者，参与酶的活动。如：钾 是40多种酶的辅助因子，还可促进糖类的合成和运输； 另外，镁是光合作用过程关键酶的激活剂。
C）起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶体的稳定和
电荷中和等。如：铁在呼吸、光合和氮代谢等方面的氧
化还原过程中起着重要作课用堂优。质
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3 作物缺素症状
1）N、P、K的缺素症
（S：主要以硫酸根离子向上运输）
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1.2 矿物质运输的途径
1）根部吸收的矿质元素主要通过韧皮部向上
运输；
2）叶片吸收的矿质元素的上行和下行运输都
以韧皮部为主；木质部中的矿质元素可横 向运输到韧皮部，韧皮部中的矿质元素也
可横向运输到木质部。
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2 矿物质在植物体内的分布
2.1 可再利用元素
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C.有益元素：某种元素并非植物必需的， 但常在植物体内存在，对植物生长发育 生理功能表现有利作用，并能部分代替 某一必需元素的作用，减缓缺素症的元 素。
如Ni(也有的将其视为必需元素)，Na， Si，Co，Se，稀土元素等。
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2 必需矿质元素的主要生理生化作用
A）是细胞结构物质的组成成分。如：磷存在于磷脂、 核酸和核蛋白中，后三者都是细胞质和细胞核的组成成 分；另外，钙是细胞壁的重要元素。
3）溶液浓度：过低、过高都不利。
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4）pH值：一般作物生育最适的pH值是6-7。在土壤溶液碱性的反
应加强时，Fe、Ca、Mg、Zn呈不溶解状态，能被植物利用的量极 少。在酸性环境中P、K、Ca、Mg等溶解，但植物来不及吸收易被 雨水淋失，易缺乏。而Fe、Al、Mn的溶解度加大，植物受害。
5.2.2 植物的氨同化
5.2.1 植物氨同化的主要方式
1）还原氨基化：氨与α-酮酸结合生成相应氨基酸； 2）氨基交换作用：一种氨基酸的氨基转到一种酮
酸上形成另一种氨基酸和酮酸；
3）氨甲酰磷酸化：氨与二氧化碳、ATP结合形成
氨甲酰磷酸；
4）酰胺化作用：氨与氨基酸结合形成酰胺。
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5.2.2 植物氨同化的生理意义
质外体：原生质以外的胞间层、细胞 壁、胞间隙及导管空腔。 细胞壁（植物凝激素，伸展蛋白）
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1.2、细胞的化学成分
• 水：75--85% • 蛋白质（protein）：10--20% • 核酸（nucleic acid）:1 % • 脂类(fat)：2 %，有真脂、磷脂和糖脂
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1.3、细胞的膜
1） 必需元素的判别准则
A）缺乏该元素植物生长发育发生障碍不能完成生活史； B）除去该元素则表现专一的缺乏症，而且这种缺乏症是
可以预防和恢复的；
C）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间
接的。
借助溶液培养法矿质和砂基培养法，已证明K、Ca、Mg、 S、P、N、Si、Cl、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Ni、 Na及C、H、O共19种元素为多数植物必需。
• 该假设认为，膜蛋白都是具有一定机能的生理
活性蛋白，有的是有催化作用的酶蛋白，有的
专管携带物质进出膜的“通透酶”，有的则是
载体蛋白，以及物质与信号传递有关的活性蛋
白等。
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生物膜的结构与特性
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2 植物细胞吸收溶质的方式
方式
被动吸收
主动吸收
2.1 被动吸收：
概念 被动吸收指由于扩散作用或其他物理过程而进行 的吸收，是不消耗代谢能量的吸收过程，亦称非代谢 吸收。
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• 植物缺乏矿质元素的病征检索表
• 病征
缺 乏元素
• A、老叶病征
• B、病征常遍布整株，基部叶片干焦和死亡
• C、植物浅绿，基部叶片黄色，干燥时呈褐色，茎部而细………………… 氮
• C、植株深绿，常呈红或紫色，基部叶片黄色，干燥时暗绿，茎短而细… 磷