第章 植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)

1、整理ppt? ? 整理ppt【重、難點(diǎn)提示】5學(xué)時(shí)講授n必需元素的種類、生理作用；n植物細(xì)胞及根系吸收、利用礦質(zhì)元素的原理、過程與特點(diǎn)；n氮素同化尤其是硝酸鹽的還原過程。整理ppt礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)（礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)（mineral nutration mineral nutration ）：植）：植物對(duì)礦物質(zhì)（包括氮）的物對(duì)礦物質(zhì)（包括氮）的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和同化同化通稱為礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。通稱為礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。1 1 植物必需元素及其功能植物必需元素及其功能一一 植物體內(nèi)的元素植物體內(nèi)的元素(essential element)整理ppt植物材料水分干物質(zhì)有機(jī)物灰分105C600C（10%95%）（5%95%）（9

2、0%95%）（5%10%）揮發(fā)殘留灰分元素或礦質(zhì)元素灰分元素或礦質(zhì)元素即構(gòu)成植物灰分的各種元素，它們直接或間接即構(gòu)成植物灰分的各種元素，它們直接或間接來自于土壤礦質(zhì)，故稱為灰分元素或礦質(zhì)元素。來自于土壤礦質(zhì)，故稱為灰分元素或礦質(zhì)元素。目前發(fā)現(xiàn)有目前發(fā)現(xiàn)有70多種灰分元素多種灰分元素整理ppt ）完全缺乏某種元素，植物不能正常完全缺乏某種元素，植物不能正常的的生長(zhǎng)發(fā)育生長(zhǎng)發(fā)育 (不可缺少性不可缺少性 )）完全缺乏某種元素，植物出現(xiàn)）完全缺乏某種元素，植物出現(xiàn)專一專一的缺素癥狀的缺素癥狀 (不可替代性）不可替代性）該元素對(duì)植物的功能必須是）該元素對(duì)植物的功能必須是直接直接的的（直接功能性）（直接功

3、能性）1 植物必需元素的條件（植物必需元素的條件（Arnon和和Stout)二二 植物必需的元素植物必需的元素必需元素（必需元素（essential element）：維持植物正常生長(zhǎng)發(fā)育必不可少的元素。維持植物正常生長(zhǎng)發(fā)育必不可少的元素。整理ppt植物必需元素的確定方法植物必需元素的確定方法-人工培養(yǎng)法人工培養(yǎng)法 （溶液培養(yǎng)法（溶液培養(yǎng)法、氣培法氣培法、砂培法等）、砂培法等）整理ppt注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：（1）選擇合適的培養(yǎng)液；（）選擇合適的培養(yǎng)液；（2）定期更換培養(yǎng)液）定期更換培養(yǎng)液,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH；（3）通氣；）通氣； (4) 根系遮光。根系遮光。 應(yīng)用：功能和吸收機(jī)制研究，大棚蔬菜、花卉

4、甚至糧食生產(chǎn)。應(yīng)用：功能和吸收機(jī)制研究，大棚蔬菜、花卉甚至糧食生產(chǎn)。整理ppt1）大量元素大量元素(major element)（1010種）：種）：含量含量 0.1%0.1% 碳、氧、氫碳、氧、氫、氮、鉀、鈣、鎂、氮、鉀、鈣、鎂、磷、硫、硅磷、硫、硅2 2）微量元素）微量元素(trace element) （9 9種種) )： 含量含量 0.01%0.01%氯、鐵、硼、錳、鈉、鋅、銅、鎳、鉬氯、鐵、硼、錳、鈉、鋅、銅、鎳、鉬生命元素：氮生命元素：氮（N）3 植物的必需元素植物的必需元素 迄今確認(rèn)的植物必需元素有迄今確認(rèn)的植物必需元素有1919種種整理ppt表2-1 陸生高等植物的必需元素大量

5、元素符號(hào)植物的利用形式干重/%含 量molg-1干重微量元素符號(hào)植物的利用形式干重/%含 量molg-1干重取自水分和二氧化碳取自土壤的微量元素碳CCO24540 000氯ClCl-0.013.0氧OO2、H2O、CO24530 000鐵FeFe3+、Fe2+0.012.0氫HH2O660 000錳MnMn2+0.0051.0取自土壤的大量元素硼B(yǎng)H3BO30.0022.0氮NNO3- 、NH4+1.51 000鈉NaNa+0.0010.4鉀KK+1.0250鋅ZnZn2+0.0020.3鈣CaCa2+0.5125銅CuCu2+0.000 10.1鎂MgMg2+0.280鎳NiNi2+0.00

6、0 10.002磷PH2PO4-、HPO42-0.260鉬MoMoO42-0.000 10.001硫SSO42-0.130硅SiSi（OH）40.130整理ppt1）細(xì)胞細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組分，如：磷存在于磷脂、的組分，如：磷存在于磷脂、核酸和核蛋白中，鈣是細(xì)胞壁的重要元素。核酸和核蛋白中，鈣是細(xì)胞壁的重要元素。 2）生命活動(dòng)的）生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)者調(diào)節(jié)者，參與酶活性的調(diào)節(jié)，參與酶活性的調(diào)節(jié)，如：鉀是如：鉀是40多種酶的輔助因子，還可促進(jìn)多種酶的輔助因子，還可促進(jìn)糖類的合成和運(yùn)輸。糖類的合成和運(yùn)輸。 3）起）起電化學(xué)作用電化學(xué)作用及及滲透調(diào)節(jié)作用滲透調(diào)節(jié)作用，如：鐵在，如：鐵在呼吸、光合和氮代

7、謝等方面的氧化還原過呼吸、光合和氮代謝等方面的氧化還原過程中起著重要作用。程中起著重要作用。4 植物必需礦質(zhì)元素的生理作用植物必需礦質(zhì)元素的生理作用整理ppt病癥5 5 植物必需元素植物必需元素 的缺乏病癥的缺乏病癥整理ppt課件2整理ppt整理ppt缺硫柑桔葉黃化整理ppt整理ppt整理ppt花椰菜缺鈣花椰菜缺鈣葉緣干枯葉緣干枯整理ppt整理ppt花椰菜缺鎂花椰菜缺鎂下位葉失綠下位葉失綠整理ppt褐斑部分為褐斑部分為水稻缺硅水稻缺硅整理ppt整理ppt缺硼心葉扭曲畸形缺硼心葉扭曲畸形整理ppt柑桔缺銅果面產(chǎn)柑桔缺銅果面產(chǎn)生很多褐斑點(diǎn)生很多褐斑點(diǎn)整理ppt整理ppt梨缺錳葉梨缺錳葉黃綠脈仍黃綠

8、脈仍綠綠整理ppt整理ppt整理ppt草莓葉片的缺素癥狀 整理ppt缺N缺缺P缺缺K完全完全缺缺Ca缺缺B缺缺Mg缺缺Fe整理ppt整理ppt小麥缺素癥狀圖集 缺鈣頂端生長(zhǎng)受阻，缺鈣頂端生長(zhǎng)受阻，新葉枯萎彎曲新葉枯萎彎曲 缺氮植株細(xì)弱，缺氮植株細(xì)弱，下部葉黃化下部葉黃化整理ppt小麥缺素癥狀圖集 缺錳缺錳 新葉黃化軟弱新葉黃化軟弱 缺鎂葉色褪淡葉缺鎂葉色褪淡葉脈間失綠黃化，脈間失綠黃化，葉片披散葉片披散整理ppt小麥缺素癥狀圖集 缺硼穗發(fā)育差，不易抽頭，缺硼穗發(fā)育差，不易抽頭，穗常呈畸形穗常呈畸形 缺磷葉色暗綠，下部缺磷葉色暗綠，下部葉呈紫紅色葉呈紫紅色 整理ppt小麥缺素癥狀圖集 缺硫上位葉

9、均勻黃缺硫上位葉均勻黃化，生長(zhǎng)遲緩化，生長(zhǎng)遲緩 缺鉬上位葉黃化，缺鉬上位葉黃化，葉尖干枯葉尖干枯 整理ppt小麥缺銅上位小麥缺銅上位新葉下卷呈紙新葉下卷呈紙捻狀捻狀整理ppt礦質(zhì)元素的主要作用及缺素癥狀（其他同學(xué)課下完成）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

10、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） 整理ppt一一 生物膜生物膜（一）（一） 膜的特性和化學(xué)成分膜的特性和化學(xué)成分選擇透性選擇透性化學(xué)成分化學(xué)成分蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂類脂類親水性親水性頭部頭部疏水性尾部疏水性尾部易溶于脂肪易溶于脂肪性溶劑性溶劑2 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（二）（二） 膜的結(jié)構(gòu)：膜的結(jié)構(gòu)： 流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型整理ppt整理ppt二二 植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的方式植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的方式1 被動(dòng)吸收：指由于擴(kuò)散作用或其他物理過程而進(jìn)行的吸被動(dòng)吸收：指由于擴(kuò)散作用或其他物理過程而進(jìn)行的吸收，收，是不消耗代謝能量是不消耗代謝

11、能量的吸收過程，亦稱非代謝吸收。的吸收過程，亦稱非代謝吸收。2 主動(dòng)吸收（主動(dòng)吸收（active absorption） ：指細(xì)胞：指細(xì)胞利用呼吸釋利用呼吸釋放的能量放的能量作功而逆著電化學(xué)勢(shì)梯度吸收離子的過程。作功而逆著電化學(xué)勢(shì)梯度吸收離子的過程。具體分為具體分為離子離子通道運(yùn)輸：通道運(yùn)輸：被動(dòng)被動(dòng)載體運(yùn)輸：載體運(yùn)輸：被動(dòng)、主動(dòng)被動(dòng)、主動(dòng)離子離子泵運(yùn)輸：主動(dòng)泵運(yùn)輸：主動(dòng)胞飲作用胞飲作用整理ppt（一）離子通道運(yùn)輸（一）離子通道運(yùn)輸-被動(dòng)吸收被動(dòng)吸收 1 理論內(nèi)容：細(xì)胞質(zhì)膜上有理論內(nèi)容：細(xì)胞質(zhì)膜上有內(nèi)在蛋白內(nèi)在蛋白構(gòu)構(gòu)成的圓形孔道橫跨膜兩側(cè)，成的圓形孔道橫跨膜兩側(cè)，離子通道離子通道(ion c

12、hannel)可由化學(xué)方式及電化學(xué)可由化學(xué)方式及電化學(xué)方式激活，控制離子方式激活，控制離子順著順著濃度梯度或濃度梯度或電化學(xué)勢(shì)梯度，電化學(xué)勢(shì)梯度，被動(dòng)地和單方向地跨被動(dòng)地和單方向地跨質(zhì)膜運(yùn)輸。質(zhì)膜運(yùn)輸。現(xiàn)已知離子通道有現(xiàn)已知離子通道有 K K+ +、CLCL- -、CaCa2+2+ 、NONO3 3- -等等2 特點(diǎn)：特點(diǎn)：通道具有離子選擇性，轉(zhuǎn)運(yùn)速率高通道具有離子選擇性，轉(zhuǎn)運(yùn)速率高; ;離子通道是門控的。離子通道是門控的。整理ppt 每秒可運(yùn)輸每秒可運(yùn)輸107-108個(gè)離子個(gè)離子, 比載體運(yùn)輸快比載體運(yùn)輸快1000倍倍離子通道運(yùn)輸整理ppt（二）載體運(yùn)輸（二）載體運(yùn)輸-被動(dòng)吸收或主動(dòng)吸收被動(dòng)

13、吸收或主動(dòng)吸收1 理論內(nèi)容：質(zhì)膜上的理論內(nèi)容：質(zhì)膜上的載體蛋白載體蛋白(carrier protein)選擇性地與質(zhì)膜一側(cè)的選擇性地與質(zhì)膜一側(cè)的物質(zhì)物質(zhì)結(jié)合，結(jié)合，形成形成載體載體-物質(zhì)復(fù)合物物質(zhì)復(fù)合物，通過，通過載體蛋白構(gòu)載體蛋白構(gòu)象象的變化透過質(zhì)膜，把物質(zhì)釋放到質(zhì)膜的變化透過質(zhì)膜，把物質(zhì)釋放到質(zhì)膜的另一側(cè)。的另一側(cè)。2 2 過程簡(jiǎn)示：過程簡(jiǎn)示：Me+ R MR Me+ R 整理ppt3 3 載體蛋白有三種類型：載體蛋白有三種類型：u單向運(yùn)輸載體：（單向運(yùn)輸載體：（FeFe2+2+、ZnZn2+2+、MnMn2+2+、CuCu2 2+ + ）u同向運(yùn)輸器：與同向運(yùn)輸器：與H H+ +結(jié)合同時(shí)

14、與另一分結(jié)合同時(shí)與另一分子或離子結(jié)合，同方向運(yùn)輸。（子或離子結(jié)合，同方向運(yùn)輸。（CLCL- -、NONO3 3- -、蔗糖）、蔗糖）u反向運(yùn)輸器：與反向運(yùn)輸器：與H+H+結(jié)合同時(shí)與另一分結(jié)合同時(shí)與另一分子或離子結(jié)合，反方向運(yùn)輸。（子或離子結(jié)合，反方向運(yùn)輸。（NaNa+ +) )共轉(zhuǎn)運(yùn)共轉(zhuǎn)運(yùn)整理ppt單向運(yùn)輸載體模型單向運(yùn)輸載體模型 被動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸?shù)腿苜|(zhì)梯度高溶質(zhì)梯度電化學(xué)勢(shì)梯度A、載體開口于高溶質(zhì)濃度的一側(cè)，與溶質(zhì)結(jié)合B、載體催化溶質(zhì)順電化學(xué)勢(shì)梯度跨膜運(yùn)輸Fe2+、Zn2 + 、Mn2 + 、Cu2 + 整理pptCl-、NO3-、蔗糖、蔗糖Na+逆電化學(xué)勢(shì)梯度主動(dòng)運(yùn)輸（104-105個(gè)s）

15、外側(cè)內(nèi)側(cè)整理ppt4 4 特點(diǎn)：特點(diǎn)：載體運(yùn)輸既可以順電化學(xué)梯度進(jìn)行載體運(yùn)輸既可以順電化學(xué)梯度進(jìn)行被動(dòng)運(yùn)輸；被動(dòng)運(yùn)輸；又可以逆電化學(xué)梯度進(jìn)行又可以逆電化學(xué)梯度進(jìn)行-主動(dòng)運(yùn)輸。主動(dòng)運(yùn)輸。5 5 證據(jù)證據(jù)飽和效應(yīng)飽和效應(yīng)離子選擇離子選擇（專一性）（專一性）濃度濃度細(xì)胞對(duì)離子的吸收速細(xì)胞對(duì)離子的吸收速率率離子吸收的飽和效應(yīng)示意圖離子吸收的飽和效應(yīng)示意圖 ClCl- - 和和 BrBr- - 載體相同，有競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象載體相同，有競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象 ClCl- - 和和NONO3 3- - 載體不同，沒有競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象載體不同，沒有競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象 NaNa+ +和和 Li Li + + 的載體不同的載體不同 CaCa2+2+和和

16、MgMg2+2+的載體不同的載體不同整理ppt1 1 理論內(nèi)容：質(zhì)膜上存在理論內(nèi)容：質(zhì)膜上存在離子泵離子泵，催，催化化ATPATP水解釋放能量并水解釋放能量并驅(qū)動(dòng)離子逆電驅(qū)動(dòng)離子逆電化學(xué)梯度化學(xué)梯度跨膜運(yùn)輸?？缒み\(yùn)輸。（三）（三） 離子泵運(yùn)輸離子泵運(yùn)輸-主動(dòng)吸收主動(dòng)吸收2 2 離子泵離子泵：是一種離子載體膜蛋白，具：是一種離子載體膜蛋白，具有有ATPATP酶功能。酶功能。又叫致電泵。又叫致電泵。有：有：質(zhì)子泵質(zhì)子泵, ,又稱又稱H H+ +-ATP-ATP酶：轉(zhuǎn)運(yùn)酶：轉(zhuǎn)運(yùn)H H+ + 鈣泵鈣泵, ,又稱又稱CaCa2+2+-ATP-ATP酶酶: : 轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)CaCa2+2+整理pptATP細(xì)胞

17、外側(cè)細(xì)胞外側(cè)H+ 泵將泵將H+ 泵出泵出K+（或其他陽離子）（或其他陽離子） 經(jīng)通道蛋白進(jìn)入經(jīng)通道蛋白進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)側(cè)細(xì)胞內(nèi)側(cè)陰離子與陰離子與H+ 協(xié)同運(yùn)輸進(jìn)入?yún)f(xié)同運(yùn)輸進(jìn)入 質(zhì)子泵作用的機(jī)理整理pptl實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：離子泵運(yùn)輸與其它運(yùn)輸方式的結(jié)合離子泵運(yùn)輸與其它運(yùn)輸方式的結(jié)合包括包括初級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸初級(jí)主動(dòng)運(yùn)輸次級(jí)運(yùn)輸（通過通道蛋白和載體蛋白）次級(jí)運(yùn)輸（通過通道蛋白和載體蛋白） 主動(dòng)吸收的特點(diǎn)：主動(dòng)吸收的特點(diǎn)：（1）有選擇性有選擇性（2）逆濃度梯度逆濃度梯度（2）消耗代謝能消耗代謝能整理ppt圖圖3-8 ATP酶逆電化學(xué)勢(shì)梯度運(yùn)送陽離子到膜外去的假設(shè)步驟酶逆電化學(xué)勢(shì)梯度運(yùn)送陽離子到膜外去的假設(shè)步驟A.B

18、.ATP酶與細(xì)胞內(nèi)的陽離子M+結(jié)合并被磷酸化； C.磷酸化導(dǎo)致酶的構(gòu)象 改變，將離子暴露于外側(cè)并釋放出去； D.釋放Pi恢復(fù)原構(gòu)象整理ppt留于細(xì)胞質(zhì)或進(jìn)入液泡留于細(xì)胞質(zhì)或進(jìn)入液泡四四 胞飲作用胞飲作用(pinocytosis)(pinocytosis) - -非選擇性吸收非選擇性吸收 內(nèi)容：將物質(zhì)內(nèi)容：將物質(zhì)吸附吸附在質(zhì)膜上，通過膜在質(zhì)膜上，通過膜的內(nèi)折將物質(zhì)的內(nèi)折將物質(zhì)攫取到細(xì)胞內(nèi)攫取到細(xì)胞內(nèi)的過程。的過程。2 物質(zhì)釋放方式（圖物質(zhì)釋放方式（圖2-72-7）整理ppt胞飲作用整理ppt圖圖 3-12 大麥根大麥根尖不同尖不同區(qū)域區(qū)域P的的積累和積累和運(yùn)出運(yùn)出 3 植物體對(duì)礦質(zhì)元素的吸收植物

19、體對(duì)礦質(zhì)元素的吸收整理ppt土壤養(yǎng)分根表養(yǎng)分植物體內(nèi)養(yǎng)分第一步第二步二二 植物吸收礦物質(zhì)的過程植物吸收礦物質(zhì)的過程 整理ppt （一）離子被吸附在根細(xì)胞表面非代謝性交換吸附(exchange adsorption) 1、土壤溶液中的礦物質(zhì) 根細(xì)胞表面的H H+ +和HCOHCO3 3- -與溶液中的陽離子和陰離子交換吸附。整理ppt整理ppt2、吸附態(tài)礦質(zhì)元素兩種方式：間接交換和接觸交換 間接交換整理ppt整理ppt 3、難溶性鹽 根部釋放的有機(jī)酸（檸檬酸、蘋果酸等）、碳酸或通過根際微生物活動(dòng)溶解難溶性鹽。 （二）離子進(jìn)入根部?jī)?nèi)部 1、共質(zhì)體途徑 2、質(zhì)外體途徑（自由空間）離子通過自由空間迅速

20、達(dá)到內(nèi)皮層。內(nèi)皮層上有凱氏帶，離子和水不能通過，須轉(zhuǎn)入共質(zhì)體進(jìn)入木質(zhì)部薄壁細(xì)胞。整理ppt圖圖 示：根毛區(qū)離子吸收的共質(zhì)體和質(zhì)外體途徑示：根毛區(qū)離子吸收的共質(zhì)體和質(zhì)外體途徑(Salisbur Ross,1992)整理ppt根組織總體積自由空間體積mlmlmolmol組織總體積外液溶質(zhì)濃度質(zhì)數(shù)進(jìn)入組織自由空間的溶1表觀自由空間:AFS(%)=100=100 據(jù)測(cè)定,豌豆、大豆、小麥的表觀自由空間約在8%14%之間。表觀自由空間（apparent free space，AFS）:自由空間占組織總體積的百分比。整理ppt整理ppt （三）離子從木薄壁細(xì)胞進(jìn)入導(dǎo)管-兩個(gè)觀點(diǎn) 1、離子被動(dòng)地隨水流進(jìn)入導(dǎo)

21、管 2、離子主動(dòng)地有選擇性地進(jìn)入導(dǎo)管 再靠水集流運(yùn)到地上器官整理pptn離子吸附于根部細(xì)胞表面（交換吸附）離子吸附于根部細(xì)胞表面（交換吸附） 離子進(jìn)入根內(nèi)部：離子進(jìn)入根內(nèi)部： 離子離子 根皮層根皮層 根中柱根中柱 薄壁細(xì)胞薄壁細(xì)胞 導(dǎo)管導(dǎo)管共質(zhì)體共質(zhì)體質(zhì)外體質(zhì)外體被動(dòng)擴(kuò)散被動(dòng)擴(kuò)散主動(dòng)吸收主動(dòng)吸收整理ppt 三、影響根部吸收礦質(zhì)元素的條件 1、土壤溫度高溫低溫均抑制 2、土壤通氣狀況O O2 2充足，有利吸收 3、土壤溶液濃度高低均不利 4、土壤溶液的pH（最適pH為6- 7） （1）影響細(xì)胞質(zhì)Pr的帶電性 直接影響 OH-R-CHR-CH COO-NH2R-CHCOO-NH3+COOHNH3+

22、H+吸收陽離子多吸收陽離子多吸收陰離子多吸收陰離子多整理ppt圖示：溫度對(duì)小麥幼苗吸收鉀的影響圖示：溫度對(duì)小麥幼苗吸收鉀的影響整理ppt(2)影響礦物質(zhì)的溶解性 N、P、K、Ca、Mg、S在土壤pH為中性時(shí)有較大的有效性；Fe在酸性是有效性較大；Mn、Cu、Zn、B在微酸性有較大的有效性。(3)影響土壤微生物的活動(dòng) 間接影響間接影響5、離子間的相互作用相互競(jìng)爭(zhēng)：如Br、I對(duì)Cl有競(jìng)爭(zhēng)相互促進(jìn)：如P、 K可促進(jìn)N的吸收 整理ppt整理ppt四四 植物地上部對(duì)礦質(zhì)元素的吸收植物地上部對(duì)礦質(zhì)元素的吸收2 2、進(jìn)入的方式：、進(jìn)入的方式：3 3、優(yōu)點(diǎn)：、優(yōu)點(diǎn)： A）在生育后期根部吸肥能力衰退時(shí)或營(yíng)養(yǎng)臨界

23、期時(shí)，可在生育后期根部吸肥能力衰退時(shí)或營(yíng)養(yǎng)臨界期時(shí)，可根外施肥補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)；根外施肥補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)； B）某些肥料（如磷肥）易被土壤固定而根外施肥無此現(xiàn)象，某些肥料（如磷肥）易被土壤固定而根外施肥無此現(xiàn)象，且用量少；且用量少； C）補(bǔ)充植物缺乏的微量元素，用量省、見效快。補(bǔ)充植物缺乏的微量元素，用量省、見效快。 1 1、根外營(yíng)養(yǎng)：、根外營(yíng)養(yǎng)：植物植物地上部分對(duì)礦物質(zhì)的吸收過程地上部分對(duì)礦物質(zhì)的吸收過程；其主要器官是其主要器官是葉片葉片，故又稱為，故又稱為葉片營(yíng)養(yǎng)葉片營(yíng)養(yǎng)(foliar nutrition) 。氣孔，角質(zhì)層氣孔，角質(zhì)層整理ppt4 礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸?shù)V物質(zhì)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸一一 礦質(zhì)運(yùn)輸

24、的形式礦質(zhì)運(yùn)輸?shù)男问浇饘僭亟饘僭兀x子形式）（離子形式）非金屬元素非金屬元素（有機(jī)物有機(jī)物、無機(jī)物）：、無機(jī)物）：1 N ：大多根內(nèi)轉(zhuǎn)化為有機(jī)氮運(yùn)輸大多根內(nèi)轉(zhuǎn)化為有機(jī)氮運(yùn)輸 氨基酸氨基酸 酰胺酰胺 硝酸鹽硝酸鹽2 P ：H2PO4、有機(jī)磷化物有機(jī)磷化物3 S ：SO4、硫氨基酸硫氨基酸整理ppt 1 運(yùn)輸途徑: 根表皮到導(dǎo)管徑向運(yùn)輸根表皮到導(dǎo)管徑向運(yùn)輸（質(zhì)外體、共質(zhì)體）（質(zhì)外體、共質(zhì)體） 根向上運(yùn)輸根向上運(yùn)輸（木質(zhì)部）（木質(zhì)部） 葉向上、向下運(yùn)輸葉向上、向下運(yùn)輸（韌皮部）：（韌皮部）：可橫向運(yùn)輸?shù)侥举|(zhì)部可橫向運(yùn)輸?shù)侥举|(zhì)部 2 運(yùn)輸速度：30100cm/h 三、運(yùn)輸動(dòng)力：三、運(yùn)輸動(dòng)力：離子進(jìn)

25、入導(dǎo)管后，主要靠水的集流而運(yùn)到地上器官，其動(dòng)離子進(jìn)入導(dǎo)管后，主要靠水的集流而運(yùn)到地上器官，其動(dòng)力為蒸騰拉力和根壓。力為蒸騰拉力和根壓。二、運(yùn)輸途徑和速度二、運(yùn)輸途徑和速度整理pptS1S3S2ABS6S5蠟紙蠟紙樹皮樹皮42K處理處理 IS4處理處理 II木質(zhì)部木質(zhì)部整理ppt樹皮樹皮剝離剝離帶帶 木質(zhì)木質(zhì)部部32P整理ppt1 可再利用元素：可再利用元素：v 存在狀態(tài)為離子態(tài)或不穩(wěn)定化合物存在狀態(tài)為離子態(tài)或不穩(wěn)定化合物v 可多次利用可多次利用v 多分布在生長(zhǎng)旺盛處多分布在生長(zhǎng)旺盛處v 缺乏癥先表現(xiàn)在老葉缺乏癥先表現(xiàn)在老葉四、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的分布四、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的分布礦物質(zhì)在植物體內(nèi)

26、的分布以礦質(zhì)元素是否參與體內(nèi)礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的分布以礦質(zhì)元素是否參與體內(nèi)離子循環(huán)或再利用離子循環(huán)或再利用而異而異如如 N、P（最典型）、（最典型）、 K、Mg、Zn等等整理ppt2 不可再利用元素：不可再利用元素： 以難溶穩(wěn)定化合物存在以難溶穩(wěn)定化合物存在 只能利用一次、固定不能移動(dòng)只能利用一次、固定不能移動(dòng) 器官越老含量越大器官越老含量越大 缺乏癥先表現(xiàn)在幼葉缺乏癥先表現(xiàn)在幼葉如：如：S、Ca、Fe、Mn、B、Cu 等，等，其中以其中以Ca最難再利用。最難再利用。整理ppt植物的氮源：空氣 N2土壤無機(jī)氮化物有機(jī)氮化物 （氨基酸、尿素等）氨態(tài)氮硝態(tài)氮以以N為主講解：為主講解：礦質(zhì)元素的同化：

27、植物從土壤中吸收到的簡(jiǎn)單無機(jī)物轉(zhuǎn)化礦質(zhì)元素的同化：植物從土壤中吸收到的簡(jiǎn)單無機(jī)物轉(zhuǎn)化為復(fù)雜有機(jī)養(yǎng)料的過程。為復(fù)雜有機(jī)養(yǎng)料的過程。整理ppt三個(gè)問題：三個(gè)問題：1、NO3 -中氧化態(tài)的中氧化態(tài)的N 如何如何還原還原為為Pr 中中NH4+態(tài)的態(tài)的N2、 NH4+態(tài)的態(tài)的N如何如何參與參與Pr底物氨基酸的底物氨基酸的組成組成3、土壤中的、土壤中的N如何如何再生再生整理ppt一、一、NO3 -中氧化態(tài)的中氧化態(tài)的N 如何如何還原還原為為Pr 中中NH4+態(tài)的態(tài)的N1、硝酸鹽的還原硝酸鹽的還原1)NO3-NO2 催化酶：催化酶：硝酸還原酶硝酸還原酶（(nitrate reductase ，簡(jiǎn)稱 NR)

28、含含F(xiàn)AD, Cyt b557, MoCo。誘導(dǎo)酶誘導(dǎo)酶(induced enzyme) ： 植物體本身不具有，但在一定外來物質(zhì)植物體本身不具有，但在一定外來物質(zhì)(如底物)影響下可形成影響下可形成的酶。的酶。反應(yīng)位置：反應(yīng)位置：葉或根的細(xì)胞質(zhì)中葉或根的細(xì)胞質(zhì)中供氫體和電子供體：供氫體和電子供體：NAD（P）H整理ppt圖圖3-18 高等植物硝酸還原酶的模型高等植物硝酸還原酶的模型A)硝酸鹽還原酶的結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)。一個(gè)NR單體有三個(gè)主要的結(jié)構(gòu)域，分別與鉬輔因子、血紅素和FAD相連。FAD連接區(qū)從NAD（P）H接受電子；血紅素結(jié)構(gòu)域運(yùn)送電子到MoCo連接區(qū)，它傳遞電子給硝酸鹽，h和h指鉸鏈1和鉸鏈2，

29、分離功能結(jié)構(gòu)域。(B)硝酸鹽還原酶的條帶圖解。血紅素輔基用紫色表示，F(xiàn)AD用藍(lán)色表示，MoCo用黑色表示，2個(gè)單體之間的界面用黃色表示整理ppt硝酸還原酶催化反應(yīng)示意圖NO3- + NAD(P)H + H +2e- NO2 - + NAD(P) + + H2O2H+ 整理ppt2)NO2-NH4+催化酶：催化酶：亞硝酸還原酶亞硝酸還原酶(nitrite reductase, NiR)-由一個(gè)由一個(gè)鐵硫原子簇鐵硫原子簇和一個(gè)和一個(gè)血紅素血紅素組成組成反應(yīng)位置：反應(yīng)位置：葉綠體葉綠體(葉中），前質(zhì)體（根中）葉中），前質(zhì)體（根中）供氫體和電子供體：供氫體和電子供體：Fdred（還原型鐵氧還蛋白）（還

30、原型鐵氧還蛋白）整理ppt葉綠體中亞硝酸還原酶葉綠體中亞硝酸還原酶 的催化作用示意圖的催化作用示意圖銨NO2 - + 6 Fd 還+6e - + 8H + NH4+ +6 Fd 氧+ 2H2O整理ppt圖示：硝酸在葉內(nèi)和根中的還原過程圖示：硝酸在葉內(nèi)和根中的還原過程 DT.雙羧酸運(yùn)轉(zhuǎn)器；雙羧酸運(yùn)轉(zhuǎn)器； NT.硝酸運(yùn)轉(zhuǎn)器硝酸運(yùn)轉(zhuǎn)器 整理ppt二、二、 NH4+態(tài)的態(tài)的N如何參與如何參與Pr底物氨基酸的組成底物氨基酸的組成 即氨同化即氨同化1）還原氨基化）還原氨基化NH4+ +a酮戊二酸酮戊二酸+ NADH + H + 谷氨酸谷氨酸+NAD + H2O2）形成酰胺）形成酰胺NH3 +谷氨酸谷氨酸+

31、ATP 谷氨酰胺谷氨酰胺 + H2O+ADP+Pi谷氨酰胺谷氨酰胺 +a酮戊二酸酮戊二酸+ NADH + H + 2谷氨酸谷氨酸+NAD +3）轉(zhuǎn)氨基作用）轉(zhuǎn)氨基作用谷氨酸谷氨酸+草酰乙酸草酰乙酸 a酮戊二酸酮戊二酸 +天冬氨酸天冬氨酸底物來源于呼吸作用中間產(chǎn)物，底物來源于呼吸作用中間產(chǎn)物，NADH和和ATP均由呼吸作用提供均由呼吸作用提供GSGOGAT整理ppt氨的同化氨的同化整理pptv生物固氮分子態(tài)氮(N2）在固氮微生物的作用下，還原成含氮化何物（如NH3）的過程。 1、固氮微生物的類型：原核生物 豆科植物的根瘤菌 共生固氮微生物 非豆科植物的放線菌 固氮微生物 好氣細(xì)菌 自生固氮微生物

32、 嫌氣細(xì)菌 藍(lán)藻（自生、共生兼?zhèn)洌?三、三、土壤中的土壤中的N如何再生如何再生 整理ppt大豆根瘤菌，大豆根瘤菌，許多節(jié)結(jié)瘤是許多節(jié)結(jié)瘤是Rhizobium japinicum感染的結(jié)果感染的結(jié)果整理ppt2、機(jī)理、機(jī)理固氮微生物體內(nèi)含有固氮酶固氮微生物體內(nèi)含有固氮酶(nitrogenase),它具有還原分子氮為氨的功能。它具有還原分子氮為氨的功能。固氮酶復(fù)合體固氮酶復(fù)合體 蛋白質(zhì)組分構(gòu)成蛋白質(zhì)組分構(gòu)成: 還原酶還原酶(鐵蛋白鐵蛋白)、 固氮酶固氮酶(鉬鐵蛋白），二者缺一不可鉬鐵蛋白），二者缺一不可u Nase的特征的特征 對(duì)分子氧很敏感對(duì)分子氧很敏感 具有還原多種底物的能力：具有還原多種底物

33、的能力： NH4 +和和 NH3對(duì)對(duì)Nase的抑制的抑制整理ppt固氮酶催化反應(yīng)固氮酶催化反應(yīng) 鐵氧還蛋白還原鐵蛋白,與ATP結(jié)合,鐵蛋白還原鉬鐵蛋白,最后還原N成為NH整理ppt 固氮酶固氮酶N2+ 8e - + 8H + +16 ATP 2NH3 + H2+16ADP+16Pi固氮酶固定固氮酶固定1分子分子N2要消耗要消耗8個(gè)個(gè)e-和和16個(gè)個(gè)ATP。據(jù)計(jì)算據(jù)計(jì)算,高等植物固定高等植物固定1g N2要消耗有機(jī)碳要消耗有機(jī)碳12g?？磥?。看來,如何減少固氮所需的如何減少固氮所需的能量投入量能量投入量是生物固氮研究中凾待是生物固氮研究中凾待解決的問題。解決的問題。 整理ppt根瘤有機(jī)合成中根瘤

34、菌感染過程根瘤有機(jī)合成中根瘤菌感染過程（A）隨植物注射化學(xué)誘導(dǎo)劑后，根瘤菌結(jié)合剛形成的根毛。（B）隨細(xì)菌產(chǎn)生影響因子，根毛呈現(xiàn)彎曲生長(zhǎng)，根瘤菌在根毛圈內(nèi)增生擴(kuò)散。（C）根毛壁的局部降解導(dǎo)致根細(xì)胞中高爾基體小泡感染形成感染線。（D）感染線達(dá)到細(xì)胞終點(diǎn)后，它的膜同根毛細(xì)胞膜融合生長(zhǎng)。（E）根瘤菌在質(zhì)外體中釋放，滲透穿過胞間層達(dá)到質(zhì)膜的亞表皮細(xì)胞，導(dǎo)致激發(fā)端開口與第一條感染線相通的新感染線的形成。（F）感染線不斷伸長(zhǎng)分枝直到目標(biāo)細(xì)胞，在那里囊泡構(gòu)成的植物膜將釋放到細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)菌細(xì)胞包圍。整理ppt 一、作物需肥特點(diǎn)一、作物需肥特點(diǎn) 1 1、不同作物需肥需要量和比例不同不同作物需肥需要量和比例不同禾谷

35、類作物禾谷類作物，需需N較多較多,同時(shí)供給足夠的同時(shí)供給足夠的P、K； 葉菜類葉菜類，多施多施N肥；肥； 薯類和甜菜等塊莖、塊根等作物薯類和甜菜等塊莖、塊根等作物 需多的需多的P、K和一和一定量的定量的N； 食用大麥?zhǔn)秤么篼?灌漿前后多施灌漿前后多施N肥肥,種子中蛋白質(zhì)含量高種子中蛋白質(zhì)含量高; 釀造啤酒的大麥釀造啤酒的大麥，減少后期施，減少后期施N,否則否則, 會(huì)影響啤酒會(huì)影響啤酒品質(zhì)品質(zhì)6 合理施肥的生理基礎(chǔ)合理施肥的生理基礎(chǔ)整理ppt1)1)養(yǎng)分臨界期：養(yǎng)分臨界期：在植物生命周期中，對(duì)養(yǎng)分缺乏最敏在植物生命周期中，對(duì)養(yǎng)分缺乏最敏感、最易受害的時(shí)期。感、最易受害的時(shí)期。 如禾本科作物的幼穗

36、分化期如禾本科作物的幼穗分化期; ;油菜、大豆的開花期油菜、大豆的開花期; ;棉棉花的盛花期等。花的盛花期等。 2)2)營(yíng)養(yǎng)最大效率期：營(yíng)養(yǎng)最大效率期：在植物生命周期中，對(duì)施肥的營(yíng)在植物生命周期中，對(duì)施肥的營(yíng)養(yǎng)效果最好的時(shí)期。養(yǎng)效果最好的時(shí)期。 一般是一般是生殖生長(zhǎng)時(shí)期生殖生長(zhǎng)時(shí)期：水稻、小麥：幼穗形成時(shí)期；水稻、小麥：幼穗形成時(shí)期； 大豆、油菜：開花期大豆、油菜：開花期 不同作物、不同品種、不同生育期對(duì)肥料要求不同不同作物、不同品種、不同生育期對(duì)肥料要求不同, , 要針對(duì)作物的具體特點(diǎn)要針對(duì)作物的具體特點(diǎn), ,進(jìn)行合理施肥。進(jìn)行合理施肥。2、同一作物不同生育期需要量不同、同一作物不同生育期需要量不同整理ppt 合理施肥就是要滿足作物對(duì)必需元素的需要，合理施肥就是要滿足作物對(duì)必需元素的需要，同時(shí)使肥料發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)使肥料發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。確定作物是否確定作物是否需要肥，需要什么肥，需要多少，要有一定的指需要肥，需要什么肥，需要多少，要有一定的指標(biāo)，可以從形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)上進(jìn)行確定。標(biāo)，可以從形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)上進(jìn)行確定。 整理ppt 1、形態(tài)指標(biāo)、形態(tài)指標(biāo) （1）相貌）相貌 小麥葉形：瘦弱苗象馬耳朵，壯苗象騾耳朵，小麥葉形：瘦弱苗象馬耳朵，壯苗象騾耳朵，過旺苗象豬耳朵。過旺苗象豬耳朵。 （2）葉色）葉色葉色是反映作物體內(nèi)的營(yíng)