第2节 植物的矿质营养 复习目标： 1、植物必需的矿质元素及其种类 2
第二章 植物的矿质营养
1.根部施肥
以木质部导 管为主，韧 皮部筛管为 辅；
2.叶片施肥 向下运输是以韧皮部筛管为主，木质部 导管为辅。
向上运输是通过韧皮部和木质部；
三 矿质元素在植物体内的分布 1.可再利用元素（N、P
、Mg、K、Zn）
N、P最为典型,从衰老
组织转到新生幼嫩部位
（2）次级共转运
质膜外侧阳离子（H+、矿质元素）利用电化 学势梯度经质膜蛋白体（离子通道、载体） 运输进入细胞内；
初级主动转运
次级共转运
(3).质子泵种类 ①质膜P型H+-ATP酶,消耗ATP,被钒酸盐抑制； ②液泡膜V型H+-ATP酶，消耗ATP,被硝酸盐抑制； ③线粒体与叶绿体类囊体膜F型H+-ATP酶，合成ATP；
（2）叶片细胞NADH 由光合作用提供。 NO3-量较大时，还原 主要在叶中进行
（二）.亚硝酸还原为氨 1.部位：质体（根的前质体、叶的叶绿体） 2.亚硝酸还原酶（NiR）催化 3.NO2-还原NH3所需电子来源？ HNO2 NH3 叶绿体非环式电子传递Fdred 根部PPP产生NADPH经黄素蛋白-NADP+还原酶将电子 传递Fdred
2.途径：营养物质经角质层， 利用外连丝进入叶内表皮细胞， 最后进入叶脉韧皮部。 3.根外营养的优点：快速而有
效补充矿质营养。
第四节 矿质元素在植物体内运转与分配
一、矿质元素运输形式
1.非金属(N)-氨基酸和酰胺形式；
2.金属-离子状态;
二、矿质元素运输途径
1.同位素42K向上运输的试验（土壤施肥）；
缺乏症：植株底部老叶先开始变黄，叶脉间缺绿；
6.铁（Fe）
生物复习重点知识点：植物的矿质营养
生物复习重点知识点：植物的矿质营养生物复习重点知识点：植物的矿质营养植物的矿质营养名词：1、植物的矿质营养：是指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。
2、矿质元素：一般指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。
植物必需的矿质元素有13种．其中大量元素7种N、S、P、Ca、Mg、K（Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素）巧记：丹留人盖美家。
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属于微量元素，巧记：铁门碰醒铜母（驴）。
3、交换吸附：根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。
4、选择吸收：指植物对外界环境中各种离子的吸收所具有的选择性。
它表现为植物吸收的离子与溶液中的离子数量不成比例。
5、合理施肥：根据植物的需肥规律，适时地施肥，适量地施肥。
语句：1、根对矿质元素的吸收①吸收的状态：离子状态②吸收的部位：根尖成熟区表皮细胞。
③、细胞吸收矿质元素离子可以分为两个过程：一是根细胞表面的阴、阳离子与土壤溶液中的离子进行交换吸附；二是离子被主动运输进入根细胞内部，根进行离子的交换需要的HCO-和H+是根细胞呼吸作用产生的CO2与水结合后理解成的，根细胞主动运输吸收离子要消耗能量。
④影响根对矿质元素吸收的因素：a、呼吸作用：为交换吸附提供HCO-和H+，为主动运输供能，因此生产上需要疏松土壤；b、载体的种类是决定是否吸收某种离子，载体的数量是决定吸收某种离子的多少，因此，根对吸收离子有选择性。
氧气和温度（影响酶的活性）都能影响呼吸作用。
2、植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
①吸收部位：都为成熟区表皮细胞。
②吸收方式：根对水分的吸收---渗透吸水，根对矿质元素的吸收----主动运输。
③、所需条件：根对水分的吸收----半透膜和半透膜两侧的浓度差，根对矿质元素的吸收----能量和载体。
④联系：矿质离子在土壤中溶于水，进入植物体后，随水运到各个器官，植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
《植物生理学》(第四版)教案第二章植物的矿质营养(高等教育出版社)(中职教育).docx
基本内容第二章植物的矿质营养(mineral nutrition of plant )。
Concept:植物对矿物质的吸收、转运和同化，称为矿质营养(mineral nuWion)。
第一节植物必需的矿质元素(Essential mineral elements in plant) 植物体中有什么元素？哪些元素是生命活动过程所必需的？它们有什么生理功能？—、植物体内的元素(Elements in plant)把植物烘干，充分燃烧。
燃烧时，有机体屮的碳、氢、氧、氮等元索以二氧化碳、水、分子态氮和氮的氧化物形式散失到空气中，余下-•些不能挥发的残烬称为灰分(ash)o矿质元素(mineral element)以氧化物形式存在于灰分中，所以，也称为灰分元素(ash element)o氮在燃烧过程中散失而不存在于灰分中，所以氮不是灰分元素。
但氮和灰分元素一样，都是植物从土壤中吸收的，而且氮通常是以硝酸盐(NO亍)和钱盐(NHf)的形式被吸收，所以将氮归并于矿质元素一起讨论。
一般来说，植物体小含有5%〜90%的干物质，10%〜95%水分，而干物质中有机化合物超过90%,无机化合物不足10%o二、植物必需的矿质元素(Essential mineral elements for plant) 溶液培养法(solution culture method)亦称水培法(water culture method),是在含冇金部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。
砂基培养法(砂培法) (sand culturemethod)是在洗净的石英砂或玻璃球等中，加入含有全部或部分 营养元索的溶液來栽培植物的方法。
研究植物必需的矿质元索时，可在人工配成 的混合营养液屮除去某种元素，观察植物的生长发育和生理性状的变化。
如果植 物发育正常，就表示这种元素是植物不需要的；如果植物发育不正常，但当补充 该元素后又恢复正常状态，即可断定该元素是植物必需的。
第二章 植物的矿质营养
二、植物必需的矿质元素及确定方法
（四）无土栽培技术
3、营养液的管理 • 增氧：方法有搅拌（有一定的效果）、通压缩空气产生微 气泡（效果好，常用于小盆钵）、加入化学试剂产生氧气 （效果好但价格昂贵）、循环流动法（效果尚好，生产上 广泛使用）。 • 水分和养分的调整：每天补充水分，数量以植物的长势、 每株占液量、耗水快慢而定。浓度的控制以总盐分浓度反 映，用电导率表示。 • pH的调整：最好用平衡的配方，pH值比较稳定。上升时用 H2SO4或HNO3；下降使用NaOH或KOH。 • 液温的调整：夏季不超过28℃，冬季不低于18℃，对于适 于该季节栽培的大多数作物都是合适的。全面控制药用全 天候温室。
现花叶或小叶症状；蚜虫为害后出现卷叶；红蜘蛛
为害后出现红叶；缺水淹水后叶片发黄等很像缺素 症。 • 第二：确定生理病害后，再根据症状归类分析，确 定诊断的方法。
四、植物缺乏矿质元素的诊断
（二）缺素症状诊断方法 • 化学分析诊断法：对植株和土壤的化学成分进行分析， 与正常植株的成分进行比较。为减少工作量，可对缺 素原因作初步的诊断和分析。
二、植物必需的矿质元素及确定方法
必需元素是指在植物完成生活史中，起着不可替代的 直接生理作用的、不可缺少的元素。 （一） 判断植物必需元素的标准 • 由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生 活史。 • 除去该元素，则表现出专一的缺乏症，这种缺乏症是 可以通过加入该元素的方法预防或恢复正常的。 • 该元素在植物营养生理上应表现直接的效果，绝不是 因土壤的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间 接效果。
一、植物体内的元素
105℃ 植物材料 干物质 水分 （10%—95%） 600℃ 挥发 有机物（90%—95%） 灰分 （5%—10%）
第二章 植物的矿质营养
第五章植物的矿质营养第一节植物必需的矿质营养一、植物体内的元素干物质：有机物和无机物灰分灰分元素（C、H、O除外）矿质元素（包括N）植物体内已发现70多种矿质元素二、植物必需的矿质元素必需元素（essential element）：维持植物正常生长发育必不可少的元素。
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。
（一）确定植物必需元素的标准※1、缺乏，植物生长发育受到限制而不能完成其生活史2、缺乏，植物表现专一的缺乏症，这种缺乏症是可预防和恢复的3、其作用必须是直接的现已证实植物的必需元素有17种，其中C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S是大量元素（占植物干重的0.1%），Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni是微量元素（占植物干重的0.01%以下）。
必需矿质元素有14种。
（二）必需元素的生理作用※1、细胞结构物质的组成成分2、调节细胞生命活动3、起电化学作用，参与渗透调节、胶体的稳定及电荷中和等缺氮典型症状：植物生长矮小,分枝、分蘖少,叶片小而薄；叶片发黄发生早衰,且由下部叶片开始逐渐向上。
缺磷典型症状：分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小；叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。
症状首先在下部老叶出现,并逐渐向上发展。
缺钾典型症状：植株茎杆柔弱,叶色变黄而逐渐坏死。
叶缘焦枯而生长缓慢，叶子发生皱缩。
缺素病症首先出现在下部老叶。
缺钙典型症状：顶芽、幼叶呈淡绿色,叶尖出现钩状,随后坏死。
缺素症状首先表现在上部幼茎幼叶和果实等器官上。
缺镁典型症状：叶片贫绿,从下部叶片开始,叶肉变黄而叶脉仍保持绿色,严重缺镁时可引起叶片的早衰与脱落。
缺铁典型症状：幼芽幼叶缺绿发黄,甚至变为黄白色,而下部叶片仍为绿色。
缺锰典型症状：叶脉间失绿褪色,但叶脉仍保持绿色,脉间出现坏死斑，缺素症状由幼叶开始。
第二章植物的矿质营养
植物体内除了以上16种必需元素以外，还存在一些元素，它 们虽然不是必需元素，但对植物的生长发育表现出有益的作 用，并能部分替代某一必需元素的作用，减缓其缺乏症状， 这些元素称有益元素。
常见的有：Co 、Se、 Si、 Ga和稀土元素等。例Co是 VtB12组分，在豆科植物中参与了生物固氮，又是许多酶例 焦磷酸酶、葡萄糖磷酸变位酶、异柠檬酸脱氢酶等的活化剂。
（1）大量元素(major element)：植物对此类元素需要量 较多，约占植物体干重的0.1 -10-2% 。它们是C、H、O、 N、P、K、Ca、Mg、S，有些文献中还有Si。
（2）微量元素(minor element): 植物对此类元素需要量 较少，约占植物体干重的10-3 - 10-5 %。它们是Mn、Mo、 Cu、Zn、B、Fe、Cl，有些文献还包括Na和Ni。缺乏时 植物生长不正常，但稍过量时，对植物有害。
第二节 植物细胞对离子的吸收
一、被动吸收
被动吸收：是指细胞不需要 代谢能，而是依化学势或电化 学势梯度吸收分子或离子的现象。
有两种方式：
（一）简单扩散：是指疏水性分子或离子沿着化学势或电化学 势梯度向细胞内转移的过程。 扩散动力：
1）亲脂性物质：为膜两侧的化学势梯度。其扩散速度除与化 学势梯度有关外，还与扩散分子颗粒的大小及脂溶性程度有 关。自然颗粒小、脂溶性大的分子易透过膜。
2）带电离子： 为电化学势梯度。由于生物膜存在膜电位， 一般为内负外正，膜内有较高的膜电位，其扩散速Байду номын сангаас不仅与 化学势梯度有关，而且还与膜两侧的电势梯度有关，两者合
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第二节 植物的矿质营养
复习目标：
1、植物必需的矿质元素及其种类。
2、根对矿质元素的吸收过程。
3、 根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。
知识结构：
---主动运输
重要知识点：
1、植物的矿质营养——指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。
2、矿质元素——除3 C 、H 、O 以外，主要由根系从土壤中吸收的元素
3、确定植物必需矿质元素的方法——溶液培养法
4、必需的矿质元素::N P S K Ca Mg
Fe Mn B Zn Cu Mo Cl Ni
⎧⎨
⎩大量元素微量元素
5、矿质元素被吸收的状态：离子
6、植物吸收矿质元素的器官部位：主要是根尖成熟区的表皮细胞。
7、根吸收矿质元素的方式：主动运输()
ATP ⎧⎨
⎩需要载体蛋白
来自细胞呼吸
8、根吸收矿质元素和吸收水分是两个相对独立的过程。
吸收矿质元素的动力：呼吸作用。
运输矿质元素的动力：蒸腾作用。
9、矿质元素的利用。