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铁 一 植物体内铁的含量和分布 大多数植物的含铁量在100 300mg kg 干重 蔬菜作物 菠菜 甘蓝 莴苣 果树 苹果 桃 含铁量较高豆科植物含铁量比禾本科植物高 水稻 玉米的含铁量相对较低 不同植株部位铁含量也不相同 根系 地上部 秸秆 籽粒 禾本科植物和豆科植物的含铁量比较 10 的铁存在于细胞质和含有血红素蛋白或铁 硫蛋白等的其它细胞器中 一 植物体内铁的含量和分布 植物体内 90 的铁分布在叶绿体 在叶绿体中主要存在于类囊体膜上 二 铁的吸收和运输 Fe2 是植物吸收的主要形式 螯合态铁也可被吸收 但数量较少 Fe3 在高pH值条件下溶解度很低 大多数植物都很难利用 植物吸收铁受多种离子的影响 Mn2 Cu2 Mg2 K Zn2 等 它们与Fe2 有明显的竞争作用 一 叶绿素合成所必需 三 铁的营养功能 大部分铁存在于叶绿体中 铁不是叶绿素的组分 但合成叶绿素必须有铁存在 合成叶绿素中卟啉环的前体物质需要铁 缺铁时叶绿体结构被破坏 导致叶绿素不能形成 严重缺铁时 叶绿体变小 甚至解体或液泡化 供铁对燕麦叶片中叶绿素含量的影响 二 参与体内氧化反应和电子传递 Fe3 e Fe2 铁血红蛋白 豆血红蛋白细胞色素 细胞色素酶过氧化物酶 过氧化氢酶非血红蛋白 铁氧还蛋白 铁硫蛋白 钼铁蛋白 铁卟啉 铁氧还蛋白对豆科作物根瘤固氮的影响 硫的同化 氮素同化 三 铁的营养功能 三 参与蔗糖的合成 Fe 三 植物对缺铁的反应 机理I 适用于双子叶和非禾本科单子叶植物 H ATP酶活性增强 向膜外泵出H 使根际值降低 低pH值促使根系向外分泌螯合剂和还原剂 低pH值还使原生质膜上可诱导产生还原酶 并提高其活性 根系形态的变化 根系伸长受阻 根尖直径增加 大量根毛形成 在表皮细胞和皮层细胞中形成转移细胞 根系生理学变化 双子叶和非禾本科植物缺铁的适应性机制 根际 质外体 细胞膜 细胞质 螯合物 2020 3 18 17 可编辑 铁螯合物在原生质膜上还原 分离的示意图 供铁与植物叶片中叶绿素含量以及根系有机酸含量的关系 在缺铁条件下 大量分泌植物高铁载体 phytosiderophore 简称PS 麦根酸 非蛋白氨基酸 三 植物缺铁及其对缺铁的反应 机理II 适用于禾本科单子叶植物 植物高铁载体对铁极强的螯溶能力 并形成亲和力很高的Fe PS复合体 并以该复合体的形式经膜上的专一性运载蛋白进入细胞内 禾本科植物耐低铁营养条件机理的示意图 四 植物缺铁症状 IRONDEFICIENCY 部位 植物缺铁首先从幼叶开始 典型症状 叶片脉间失绿黄化 叶脉深绿 黄绿相间明显 严重缺铁时 叶片白化 并出现坏死斑点 逐渐枯死 大豆缺铁 五 亚铁的毒害 在排水不良的土壤和长期渍水的水稻土上经常会发生亚铁中毒现象 造成亚铁毒害的原因可能是植物吸收亚铁过多导致氧自由基的产生 铁中毒的症状表现为老叶上有褐色斑点 根部呈灰黑色 易腐烂 适量施用石灰 合理灌溉或适时排水
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