（最新）植物生理學(xué)第二章植物的礦質(zhì)營養(yǎng)(精)

1、第二章 植物的礦質(zhì)營養(yǎng) 一、名詞解釋1. 礦質(zhì)營養(yǎng) 2. 必需元素  3. 大量元素  4. 微量元素  5. 水培法  6. 葉片營養(yǎng)7. 可再利用元素  8. 易化擴(kuò)散  9. 通道蛋白10. 載體蛋白     11. 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白   12. 植物營養(yǎng)最大效率期  13. 反向運(yùn)輸器   14. 同向運(yùn)輸器    15. 單向運(yùn)輸器  二、填空題1植物細(xì)胞中鈣主要分布在  &

2、#160;    中。2土壤溶液的pH對于植物根系吸收鹽分有顯著影響。一般來說，pH增大易于吸收          ；pH降低易于吸收          。 3生產(chǎn)上所謂肥料三要素是指       、         和 

3、;        三種營養(yǎng)元素。4參與光合作用水光解反應(yīng)的礦質(zhì)元素是       、        和            。5在植物體內(nèi)促進(jìn)糖運(yùn)輸?shù)牡V質(zhì)元素是          

4、0;  、         和          。6離子跨膜轉(zhuǎn)移是由膜兩側(cè)的        梯度和         梯度共同決定的。7促進(jìn)植物授粉、受精作用的礦質(zhì)元素是        &#

5、160;  。8驅(qū)動(dòng)離子跨膜主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的能量形式是            和                。9植物必需元素的確定是通過             法才得以解決的。10華北地區(qū)果樹的小葉病是因?yàn)槿?

6、#160;        元素的緣故。11缺氮的生理病癥首先出現(xiàn)在                葉上。12缺鈣的生理病癥首先出現(xiàn)在                葉上。13根部吸收的礦質(zhì)元素主要通過  

7、60;           向上運(yùn)輸?shù)摹?4一般作物的營養(yǎng)最大效率期是                   時(shí)期。15植物地上部分對礦質(zhì)元素吸收的主要器官是             。16

8、植物體內(nèi)可再利用的元素中以           和           最典型；不可再利用的元素中以           最典型。17追肥的形態(tài)指標(biāo)有           

9、0;       和             等；追肥的生理指標(biāo)有             和            。18油菜“花而不實(shí)”癥是土壤當(dāng)中缺乏   

10、;         營養(yǎng)元素引起的。19. 引起大白菜干心病、菠菜黑心病礦質(zhì)元素是            。20. 被稱為植物生命元素的是            。21. 一般作物生育的最適pH是        

11、0;   。22診斷作物缺乏礦質(zhì)元素的方法有         、           和           。23影響根部吸收礦質(zhì)元素的因素有        、     

12、0;     、          和                。三、選擇題1在下列元素中不屬于礦質(zhì)元素的是（     ）。   A鐵         B.鈣

13、60;           C.氮         D.磷2植物缺鐵時(shí)會(huì)產(chǎn)生缺綠癥，表現(xiàn)為（       ）。A葉脈仍綠  B.葉脈失綠     C全葉失綠    D.全葉不缺綠3影響植物根細(xì)胞主動(dòng)吸收無機(jī)離子最重要的因素是（    

14、60;  ）。   A土壤溶液pH值    B.土壤氧氣分壓    C.土壤鹽含量    D.土壤微生物4植物細(xì)胞主動(dòng)吸收礦質(zhì)元素的主要特點(diǎn)是（       ）。   A消耗代謝能量    B.無選擇性   C.逆濃度梯度吸收   D.需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與5植物細(xì)胞對離子吸收和運(yùn)輸時(shí)，膜上起電致質(zhì)子泵作用的是（  

15、;      ）。   ANADH脫氫酶    B.過氧化氫酶 C.ATP酶       D.磷酸酶6植物根部吸收的無機(jī)離子向地上部運(yùn)輸是通過(          )。    A.韌皮部        B.質(zhì)外體      

16、60;   C.胞間連絲      D.木質(zhì)部7反映植株需肥情況的形態(tài)指標(biāo)中最敏感的是(         )。   A.株高         B.節(jié)間長度        C.葉色         D.株型8占植物體干重(  

17、60;      )以上的元素稱為大量元素。   A.百分之一    B.千分之一         C.萬分之一             D.十萬分之一9除了碳、氫、氧三種元素以外，植物體中含量最高的元素是(         &#

18、160; )。   A. 氮           B. 磷              C. 鉀                  D.鈣10果樹的小葉癥和叢葉癥是由缺乏元素( &#

19、160;        )引起的。A. 硼        B. 銅              C. 錳                D. 鋅11被稱為肥料三要素的植物必要元素是（    

20、）。 AC、H和O    B. Fe、Mg和Cu      C. B、Mo和Zn   D. N、P和K12水稻新葉生長過程中，可以從老葉中獲得（     ）等元素。  A. N、P、K、Ca    B. N、K、Mg、Fe      C. N、P、K、Mg      D. N、P、K、Mn13為了防止水稻、小

21、麥后期貪青晚熟，在生長后期不能偏施（     ）。  A. 氮肥 B. 磷肥   C. 鉀肥D. 微肥14下面四種元素中（     ）參與了生長素的生物合成代謝。 A. Mg            B. Ca           C. Zn   &#

22、160;        D.Mn   15作為細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)成分的金屬元素是（     ）。   A.K B.Ca         C.Mn       D.Mg16與植物體內(nèi)氧化還原反應(yīng)密切聯(lián)系的礦質(zhì)元素是（      ）。  A. Fe和Mg  &#

23、160;   B.Mg和Cu      C.Cu和Fe       D.Mg和Zn17光合電子傳遞體質(zhì)體藍(lán)素所含的金屬元素為（     ）。  ACu           B.K            

24、0; C.Co          D.Mn 18在植物體內(nèi)具有第二信使作用的金屬離子是（     ）。ACa2+            B.Mg2+         C.Mn2+          D

25、.Fe3+四、判斷題1植物必需元素都是灰分元素。（    ）2在植物體內(nèi)大量積累的元素必定是植物必需元素。（      ）3植物必需的礦質(zhì)元素在植物營養(yǎng)生理上產(chǎn)生的是直接效果。（      ）4缺氮時(shí)植物幼葉首先變黃；缺硫時(shí)植物老葉葉脈間失綠。（      ）5氮、磷、鉀都是灰分元素。（）6植物細(xì)胞內(nèi)酶活性與主動(dòng)吸收無機(jī)離子量呈負(fù)相關(guān)。（）?7胞飲作用是細(xì)胞沒有選擇性地吸收物質(zhì)的過程。（   ）8

26、植物根部進(jìn)行離子交換吸附速度很快，是需要消耗代謝能的過程。（    ）9在外界溶液濃度較低的情況下，根部對離子的吸收速率與溶液濃度呈正相關(guān)。（   ）10根部吸收的氮主要是以有機(jī)物的形式向地上部分運(yùn)輸?shù)摹＃?#160;     ）11葉片吸收的離子是沿木質(zhì)部向下運(yùn)輸?shù)?。?#160;        ）12水稻和小麥的營養(yǎng)最大效率期是在拔節(jié)期。（       ）13施肥增產(chǎn)原因是

27、間接的，施肥通過增強(qiáng)光合作用來增加干物質(zhì)積累，提高產(chǎn)量。（ ）14轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與的離子跨膜運(yùn)輸都屬于主動(dòng)運(yùn)輸。（）15在植物體內(nèi)必需元素的量越多越有利于植物的生長發(fā)育。（       ）16由于根外營養(yǎng)具有短時(shí)間內(nèi)既能發(fā)揮肥效，而且用量少的優(yōu)點(diǎn)，所以生產(chǎn)上可用其完全替代土壤施肥。（    ）17在需肥臨界期作物對于營養(yǎng)元素缺乏特別敏感，此時(shí)缺肥將顯著影響作物生長及最終產(chǎn)量。（   ）18N、Mg、S、Mn的缺乏都會(huì)引起缺綠癥。（     

28、 ）19生長在同一培養(yǎng)液中的任何植物，其灰分中各種元素的含量完全相等。（      ）20胞飲作用是細(xì)胞沒有選擇性地吸收物質(zhì)的過程。( )五、問答題                                 

29、60;                                                 

30、60;                               1  植物必需的礦質(zhì)元素應(yīng)具備那些條件？2  簡述植物必需礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的生理作用。3  為什么把氮稱為生命元素？4  植物吸收礦質(zhì)元素的方式有那些？5  簡述植物吸收

31、礦質(zhì)元素的特點(diǎn)。6  簡述根部吸收礦質(zhì)元素的過程。7外界溶液的pH值對根系吸收礦質(zhì)元素有何影響？8為什么土壤溫度過低，植物吸收礦質(zhì)元素的速率下降？9舉出5種元素的任一生理作用。10為什么土壤通氣不良會(huì)影響作物對肥料的吸收？11試述植物細(xì)胞對礦質(zhì)元素的被動(dòng)吸收和主動(dòng)吸收的機(jī)理。12根外營養(yǎng)有什么優(yōu)點(diǎn) ？13合理施肥增產(chǎn)的原因是什么？14. 試述礦質(zhì)元素在光合作用中的生理作用。15試分析植物失綠（發(fā)黃）的可能原因。自 測 題 解 答一、名詞解釋1. 礦質(zhì)營養(yǎng)：是指植物對礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸與同化的過程。2. 必需元素：是指在植物完成生活史中，起著不可替代的直接生理作用的、不可缺少的元素。

32、個(gè)3. 大量元素：在植物體內(nèi)含量較多，占植物體干重達(dá)千分之一以上的元素。包括碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂等9種元素。4. 微量元素：植物體內(nèi)含量甚微，占植物體干重達(dá)萬分之一以下，稍多即會(huì)發(fā)生毒害的元素。包括鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬、氯、鎳等8種元素。5. 水培法：也稱溶液培養(yǎng)法、無土栽培法。是在含有植物所需的全部或部分營養(yǎng)元素、并具有適宜pH的溶液中培養(yǎng)植物的方法。6. 葉片營養(yǎng)：也稱根外營養(yǎng)，是指植物地上部分，尤其是葉片對礦質(zhì)元素的吸收過程。   7. 可再利用元素: 也稱參與循環(huán)元素。某些元素進(jìn)入植物地上部分以后，仍呈離子狀態(tài)或形成不穩(wěn)定的化合物，可不斷分解，釋放出

33、的離子又轉(zhuǎn)移到其他器官中去，可反復(fù)被利用，稱這些元素為可再利用元素。如：氮、磷、鉀。8. 易化擴(kuò)散: 又稱協(xié)助擴(kuò)散。是小分子物質(zhì)經(jīng)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白順化學(xué)勢梯度或電化學(xué)勢梯度跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)過程。膜運(yùn)轉(zhuǎn)蛋白可分為通道蛋白和載體蛋白。  9. 通道蛋白：是細(xì)胞膜中一類內(nèi)在蛋白構(gòu)成的孔道。通道蛋白可由化學(xué)方式及電化學(xué)方式激活，控制離子通過細(xì)胞膜順電化學(xué)勢梯度流動(dòng)。    10. 載體蛋白：又稱傳遞體、透過酶、運(yùn)輸酶。是一種跨膜物質(zhì)運(yùn)輸?shù)鞍?。載體蛋白屬膜整合蛋白，它有選擇性地在膜一側(cè)與分子或離子結(jié)合，形成載體物質(zhì)復(fù)合物，通過載體蛋白構(gòu)象變化，透過膜把物質(zhì)釋放到膜的另一側(cè)。&#

34、160;    11. 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：具有物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能的膜內(nèi)在蛋白的統(tǒng)稱。包括通道蛋白和 載體蛋白。   12. 植物營養(yǎng)最大效率期: 又稱最高生產(chǎn)效率期。在作物生育期當(dāng)中施肥的營養(yǎng)效果最佳時(shí)期叫營養(yǎng)最大效率期。     13. 反向運(yùn)輸器: 將H+  轉(zhuǎn)移到膜的一側(cè)的同時(shí)，將物質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一側(cè)而進(jìn)行跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的載體蛋白叫反向運(yùn)輸器。   14. 同向運(yùn)輸器: 膜的一側(cè)與 H+ 結(jié)合的同時(shí)又與另一種分子或離子結(jié)合并將二者橫跨膜，釋放到膜的另一側(cè)而進(jìn)行跨膜物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的載體蛋白叫同向運(yùn)

35、輸器。15. 單向運(yùn)輸器：載體蛋白在膜的一側(cè)與物質(zhì)有特異性結(jié)合并通過載體蛋白的構(gòu)象變化順著電化學(xué)勢梯度將物質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜的另一側(cè)。載體蛋白構(gòu)象變化依靠膜電位的過極化或ATP分解產(chǎn)生的能量。  二、填空題1. 細(xì)胞壁  2. 陽離子；陰離子 3. N；P；K4. Mn；Cl；Ca     5. K；P；B 6. 化學(xué)勢；電勢7. B 8. ATP；H+（H+電化學(xué)梯度） 9. 溶液培養(yǎng)10. Zn 11. 老 12. 嫩13. 木質(zhì)部 14. 生殖生長 15. 葉片16. 氮；磷；鈣 17. 葉色；長相；酰胺含量；酶活性 18. 硼19.

36、鈣 20.氮 21. 6722. 化學(xué)分析診斷法；加入診斷法；病癥診斷法23. 土壤溫度；土壤通氣狀況；土壤溶液濃度；土壤溶液pH三、選擇題（包括單選與多選）     1.C    2. A    3.B 4.A,C,D 5.C     6.D    7.C    8.B    9.A  10.D    11.D &#

37、160;    12.C     13.A        14.C     15.B    16.C    17.A   18.A   四、判斷題××××  ××××××× ×&#

38、215;五、問答題1  植物必需的礦質(zhì)元素應(yīng)具備那些條件？（1）缺乏該元素植物生育發(fā)生障礙不能完成生活史。（2）除去該元素則表現(xiàn)專一的缺乏癥，而且這種缺乏癥是可以預(yù)防和恢復(fù)的。（3）該元素在植物營養(yǎng)生理上應(yīng)表現(xiàn)直接的效果而不是間接的。2  簡述植物必需礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的生理作用。（1）是細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成部分。（2）是植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)者，參與酶的活動(dòng)。（3）起電化學(xué)作用，即離子濃度的平衡、膠體的穩(wěn)定和電荷中和等。有些大量元素同時(shí)具備上述二、三個(gè)作用，大多數(shù)微量元素只具有酶促功能。3  為什么把氮稱為生命元素？氮在植物生命活動(dòng)中占據(jù)重要地位，它是植物體內(nèi)許多重要

39、化合物的成分，如核酸（DNA、RNA）、蛋白質(zhì)（包括酶）、磷脂、葉綠素、光敏色素、維生素B、IAA、CTK、生物堿等都含有氮。同時(shí)，氮也是參與物質(zhì)代謝和能量代謝的ADP、ATP、CoA、CoQ、FAD、FMN、NAD+、NADP+、鐵卟啉等物質(zhì)的組分。上述物質(zhì)有些是生物膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，有些是調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的生理活性物質(zhì)。因此，氮是建造植物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，也是植物體進(jìn)行能量代謝、物質(zhì)代謝及各種生理活動(dòng)所必需的重要元素。4  植物吸收礦質(zhì)元素的方式有哪些？（1）被動(dòng)吸收：包括簡單擴(kuò)散、易化擴(kuò)散。不消耗代謝能量。    （2）主動(dòng)吸收：有載體和質(zhì)子泵

40、參與。需要消耗代謝能量。（3）胞飲作用：是一種非選擇性物質(zhì)吸收。5 根外營養(yǎng)有什么優(yōu)點(diǎn) ？（1）可以大大節(jié)約肥料。少量肥料施在土壤里，往往被土壤吸附固定，作物不能吸收利用。如果噴在植株上，特別是用微量元素作追肥，起的作用則大的多。（2）追肥及時(shí)方便。如果發(fā)現(xiàn)某作物缺乏某營養(yǎng)元素時(shí)，用噴肥的方法，可以很快補(bǔ)救。特別在作物生長后期，作物群體高大，在土壤內(nèi)施肥不便時(shí)，根外噴肥就方便多了。（3）對于那些鹽漬土、冷土、板結(jié)土中的植物根系，生理機(jī)能常受到抑制而衰退，吸收能力很差，根外噴肥在一定程度上可以改善其營養(yǎng)不良的狀態(tài)。（4） 根外營養(yǎng)，也是診斷作物缺素癥的重要方法。植物的缺素癥，除可用葉子

41、汁液進(jìn)行化學(xué)速測診斷外，還可以用根外噴肥方法診斷。6簡述根部吸收礦質(zhì)元素的過程。（1）通過離子吸附交換，把離子吸附在根部細(xì)胞表面。這一過程不需消耗代謝能，吸附速度很快。（2）離子進(jìn)入根內(nèi)部。離子由根部表面進(jìn)入根內(nèi)部可通過質(zhì)外體，也可通過共質(zhì)體。質(zhì)外體運(yùn)輸只限與根的內(nèi)皮層以外；離子和水分只有轉(zhuǎn)入共質(zhì)體才可進(jìn)入維管束。共質(zhì)體運(yùn)輸是離子通過膜系統(tǒng)（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等）和胞間連絲，從根表皮細(xì)胞經(jīng)過內(nèi)皮層進(jìn)入木質(zhì)部。（3）離子進(jìn)入導(dǎo)管。可能是主動(dòng)地、有選擇性地從導(dǎo)管周圍薄壁細(xì)胞向?qū)Ч芘湃?，也可能是離子被動(dòng)地隨水分的流動(dòng)而進(jìn)入導(dǎo)管。7外界溶液的pH值對根系吸收礦質(zhì)元素有何影響？（1）直接影響。由于組成細(xì)胞質(zhì)的蛋白質(zhì)

42、是兩性電解質(zhì)，在弱酸性環(huán)境中，氨基酸帶正電荷，易于吸附外界溶液中陰離子。在弱減性環(huán)境中，氨基酸帶負(fù)電荷，易于吸附外界溶液中的陽離子。（2）間接影響。在土壤溶液堿性的反應(yīng)加強(qiáng)時(shí)Fe、Ca、Mg、Zn呈不溶解狀態(tài)，能被植物利用的量極少。在酸性環(huán)境中P、K、Ca、Mg等溶解，但植物來不及吸收易被雨水沖掉，易缺乏。而Fe、Al、Mn的溶解度加大，植物會(huì)受害。在酸性環(huán)境中，根瘤菌會(huì)死亡，固氮菌失去固氮能力。8為什么土壤溫度過低，植物吸收礦質(zhì)元素的速率下降？    溫度低時(shí)，代謝弱，能量不足，主動(dòng)吸收慢；細(xì)胞質(zhì)粘性增大，離子進(jìn)入困難。其中，對鉀和硅酸的吸收影響最大。9舉出5種

43、元素的任一生理作用。1)         N：葉綠素、細(xì)胞色素、膜結(jié)構(gòu)的組成部分。2)        P：Co、 ATP及光合作用中間產(chǎn)物中含磷。3)        K；氣孔開閉受K+泵的調(diào)節(jié)，K+也是多種酶的激活劑。4)        Mg：葉綠素的組成部分，酶激活劑。5)   

44、;      Fe：細(xì)胞色素、鐵硫蛋白等的組成部分。6)         Ca：細(xì)胞壁果膠質(zhì)的組成成分。7)        Mn：參與光合放氧反應(yīng)。8)        B：促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)用。10為什么土壤通氣不良會(huì)影響作物對肥料的吸收？根系吸收肥料是一種生理活動(dòng)，它需要能量的供應(yīng)。能量來自呼吸作用中產(chǎn)生的ATP（三磷酸腺苷）。

45、沒有氧氣，根系呼吸作用不能進(jìn)行，能量也就不能產(chǎn)生，必然影響到肥料的吸收。另外，當(dāng)土壤通氣不良時(shí)，由于厭氧微生物的活動(dòng)，有機(jī)物質(zhì)被分解并放出二氧化碳，這時(shí)二氧化碳不能從土壤中擴(kuò)散出去，大量積累在土壤中，當(dāng)超過一定量時(shí)，也將抑制根系的呼吸。在冷水田和低洼爛泥田中，由于地下水位高，土壤通氣不良，還產(chǎn)生硫化氫（H2S）等還原性物質(zhì)，這些物質(zhì)可危害根的生長，甚至引起爛根和死根。因此，加強(qiáng)旱地中耕松土和水田落干曬田是增加土壤通氣，促進(jìn)根系發(fā)育和吸收肥料的重要措施。11試述植物細(xì)胞對礦質(zhì)元素的被動(dòng)吸收和主動(dòng)吸收的機(jī)理。被動(dòng)吸收是指細(xì)胞不消耗代謝能量，而通過擴(kuò)散作用或其它物理過程而進(jìn)行的吸收過程。O2、CO2

46、、NH3 等氣體分子可以穿過膜的脂質(zhì)雙分子層，以簡單擴(kuò)散方式進(jìn)入細(xì)胞，擴(kuò)散動(dòng)力是膜兩側(cè)的這些物質(zhì)的化學(xué)勢差。而帶電荷的離被動(dòng)吸收是順著電化學(xué)勢梯度進(jìn)行的，不消耗代謝能量，而通過擴(kuò)散作用或其它子不能穿過膜的脂質(zhì)雙分子層，其擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)的協(xié)助，所以叫協(xié)助擴(kuò)散或易化擴(kuò)散，擴(kuò)散動(dòng)力是這些離子在膜兩側(cè)的電化學(xué)勢差。離子通道運(yùn)輸就是離子順著電化學(xué)勢梯度，通過質(zhì)膜上由通道蛋白構(gòu)成的圓形孔道，以易化擴(kuò)散的方式，被動(dòng)地和單方向地跨膜運(yùn)輸。單向運(yùn)輸載體也可以催化離子順著電化學(xué)勢梯度跨膜運(yùn)輸。主動(dòng)吸收是指細(xì)胞利用代謝能量逆著濃度梯度吸收礦質(zhì)元素的過程。主動(dòng)吸收需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的參與。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有通道蛋白和載體蛋白之分。載體蛋白又分為單向運(yùn)輸載體、同向運(yùn)輸載體和反向運(yùn)輸載體。單向運(yùn)輸載體催化分子或離子單向跨膜運(yùn)輸?？梢允侵鲃?dòng)的，也可以是被動(dòng)的。質(zhì)膜上已知的單向運(yùn)輸載體有Fe2+ 、Zn2+ 、Mn2+ 、Cu2+ 等載體。同向運(yùn)輸載體在與H+結(jié)合的同時(shí)，又與另一個(gè)分子或離子（如：