植物基础知识

1、创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业植物生理基础知识安全生产处安全生产处田春静田春静创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业一、一、什么是植物营养学什么是植物营养学 植物营养植物营养植物体从外界环境中吸取其植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，用以维持其生命生长发育所需的养分，用以维持其生命活动活动。营养元素营养元素植物体用于维持正常新陈代植物体用于维持正常新陈代谢完成生命周期所需的化学元素谢完成生命周期所需的化学元素。1.植物营养学植物营养学是研究植物对营养物质吸是研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律及植物与收、运输、转化和利

2、用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科外界环境之间营养物质和能量交换的科学学。创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业二、植物营养学的主要任务二、植物营养学的主要任务 阐明阐明植物植物体体与外界环境之间营养物与外界环境之间营养物质和能量交换的质和能量交换的具体过程，以及体内具体过程，以及体内营养营养（养分）（养分）物质运输、物质运输、分配和能力分配和能力转化的规律转化的规律，并在此基础上通过施肥手段为植物提供充足并在此基础上通过施肥手段为植物提供充足的养分，创造良好的营养环境，或通过改良的养分，创造良好的营养环境，或通过改良植物遗传特性的手段调节植物体的代谢，提植物遗传特性的手段

3、调节植物体的代谢，提高植物营养效率，从而达到明显提高作物产高植物营养效率，从而达到明显提高作物产量和改善产品品质的目的。量和改善产品品质的目的。创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业二、植物营养学的主要任务二、植物营养学的主要任务 阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程，交换的具体过程， 阐明植物体内营养物质运输、分配和能量转化的阐明植物体内营养物质运输、分配和能量转化的规律规律 通过施肥手段为植物提供充足的养分，创造良好通过施肥手段为植物提供充足的养分，创造良好的营养环境；的营养环境； 通过改良植物遗传特性的手段调节植物体的代谢

4、，通过改良植物遗传特性的手段调节植物体的代谢，提高植物营养效率。提高植物营养效率。 提高作物产量，改善产品品质提高作物产量，改善产品品质,减轻环境污染。减轻环境污染。创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业植物的物质生产和光能利用植物的物质生产和光能利用水分生理水分生理矿质营养矿质营养光合作用光合作用植物体内物质和能量的转变植物体内物质和能量的转变呼吸作用呼吸作用有机物代谢有机物代谢有机物运输有机物运输植物的生长发育植物的生长发育信号转导信号转导植物生长物质植物生长物质光形态建成光形态建成生长和生殖生理生长和生殖生理成熟和衰老生理成熟和衰老生理抗性生理抗性生理三、植物生理的主要内容三、植物生

5、理的主要内容创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业1、新鲜植物中水分比重、新鲜植物中水分比重75%95%，是植物的主要组成成分。是植物的主要组成成分。2、水是植物生命活动中的主要载体，、水是植物生命活动中的主要载体，各种营养物质只有溶于水才能被植物各种营养物质只有溶于水才能被植物吸收，各种物质只有溶于水才能在植吸收，各种物质只有溶于水才能在植物体内运输、转移。物体内运输、转移。3、水为植物体提供、水为植物体提供H、O元素。元素。创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢 主要包括三个过程：水分的吸收、水分在植物体内的运输、水主要包括三个过程：水分的

6、吸收、水分在植物体内的运输、水 分的排出分的排出 一、植物对水分的需要一、植物对水分的需要（一）植物的含水量（一）植物的含水量 含水量与植物的种类、器官和组织本身含水量与植物的种类、器官和组织本身 的特性以及环境条件有关，代谢旺盛则含水量多。的特性以及环境条件有关，代谢旺盛则含水量多。 （二）水分的存在状态（二）水分的存在状态束缚水和自由水束缚水和自由水 1、特点、特点 束缚水：靠近原生质胶粒，被吸附而束缚水：靠近原生质胶粒，被吸附而 不易自由流动的水分。不易自由流动的水分。 自由水：距离胶粒较远而可以自由自由水：距离胶粒较远而可以自由 移动的水分。移动的水分。创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业

7、做百年企业2、意义、意义 自由水自由水/束缚水束缚水 大大 代谢旺盛，抗性小代谢旺盛，抗性小 小小 代谢弱，抗性强代谢弱，抗性强（三）水分在生命活动中的作用（三）水分在生命活动中的作用 1、原生质的组成成分、原生质的组成成分 2、代谢过程中的反应物质、代谢过程中的反应物质 3、物质吸收和运输的溶剂、物质吸收和运输的溶剂 4、维持细胞的紧张度、维持细胞的紧张度 5、特殊的理化性质、特殊的理化性质 表面张力、附着力、汽化热、比热较大表面张力、附着力、汽化热、比热较大束缚水束缚水自由水自由水不易流动不易流动可以流动可以流动不能作溶剂不能作溶剂起溶剂作用起溶剂作用不汽化、不结冰不汽化、不结冰可汽化、结

8、冰可汽化、结冰第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业一、水分的吸收一、水分的吸收 细胞吸水有两种方式：吸胀吸水和渗透性吸水。细胞吸水有两种方式：吸胀吸水和渗透性吸水。（一）吸胀吸水（一）吸胀吸水 年幼细胞在没有形成液泡之前，或者没有液泡的细胞的吸年幼细胞在没有形成液泡之前，或者没有液泡的细胞的吸水方式，如干燥种子等。吸胀是一般亲水胶体的一种物理水方式，如干燥种子等。吸胀是一般亲水胶体的一种物理作用，细胞内的原生质就是一种亲水胶体，所以不管是活作用，细胞内的原生质就是一种亲水胶体，所以不管是活的种子还是死得种子，都能吸胀吸水。吸胀力的大小和胶的种子还

9、是死得种子，都能吸胀吸水。吸胀力的大小和胶体中所含物质的亲水性的大小有关。蛋白质的亲水性就比体中所含物质的亲水性的大小有关。蛋白质的亲水性就比淀粉的亲水性大，所以富含蛋白质的豆类种子，在吸胀吸淀粉的亲水性大，所以富含蛋白质的豆类种子，在吸胀吸水过程中吸收的水分，比富含淀粉的禾谷类种子要多。水过程中吸收的水分，比富含淀粉的禾谷类种子要多。第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（2）渗透性吸水）渗透性吸水渗透现象：水分子渗透现象：水分子通过半透膜通过半透膜由水势由水势高的区域向水势低高的区域向水势低的区域转移的现象的区域转移的现象植物细胞构成渗植物细胞

10、构成渗透系统透系统第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业 渗透性吸水：渗透性吸水： 当细胞形成液泡以后，细胞便主要靠渗透作当细胞形成液泡以后，细胞便主要靠渗透作用来吸水。这是一种主动的吸水过程。当活的种用来吸水。这是一种主动的吸水过程。当活的种子吸足了水以后，开始萌发时，因生长的细胞逐子吸足了水以后，开始萌发时，因生长的细胞逐渐形成液泡而能够继续吸水，而死的种子因为细渐形成液泡而能够继续吸水，而死的种子因为细胞都是死的，便不能继续吸水，当然也不能萌发胞都是死的，便不能继续吸水，当然也不能萌发了。了。第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢创鲁西品

11、牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（二）植物细胞水势的组成（二）植物细胞水势的组成W= + P + m 把质膜、细胞质和液泡膜当成半透膜，这样液泡中的细胞液、把质膜、细胞质和液泡膜当成半透膜，这样液泡中的细胞液、原生质层、环境中的溶液组成了渗透系统。用质壁分离现象可原生质层、环境中的溶液组成了渗透系统。用质壁分离现象可以证明。以证明。水势压力势衬质势溶质势第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业同种细胞衬质势m基本相同，故不考虑创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业思考？ 施肥过量为什么会产生烧苗现象？第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢创

12、鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业二、植物根系对水分的吸收（径向和轴向）二、植物根系对水分的吸收（径向和轴向） 根的吸水主要在根尖的根毛区根的吸水主要在根尖的根毛区 1、吸水途径、吸水途径 质外体途径、跨膜途径、共质体途径质外体途径、跨膜途径、共质体途径 （1）质外体途径（）质外体途径（apoplast pathway）质外体：细胞壁、细胞间隙等无生命活性的部分的总和。质外体：细胞壁、细胞间隙等无生命活性的部分的总和。由这部分运输的水分速度快。由这部分运输的水分速度快。（2）跨膜途径（）跨膜途径（transmembrane pathway ） 水分从一个细胞到另一个细胞要两次经过质膜和液

13、泡膜。水分从一个细胞到另一个细胞要两次经过质膜和液泡膜。 （3）共质体运输）共质体运输 （symplast pathway ） 水分从一个细胞的细胞质到另一个细胞的细胞质要通过胞间连丝。水分从一个细胞的细胞质到另一个细胞的细胞质要通过胞间连丝。 运输速度慢运输速度慢第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业质外体途径质外体途径跨膜途径跨膜途径共质体途径共质体途径第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业图图1-5创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业 2、吸水的动力、吸水的动力 （1）主动吸水）主动吸水根压

14、产生根压产生 根压（根压（root pressure） ：由于水势梯度引起水分进入中柱后：由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力产生的压力 根压存在的现象：根压存在的现象： 伤流（伤流（bleeding） 从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象，流出的液体称伤从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象，流出的液体称伤流液。流液。 吐水（吐水（guttation） 从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象。第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（2）被动吸水）被动吸水蒸腾作用引起蒸腾作用引起 蒸腾作用产生蒸腾拉力，

15、该力量由枝叶传到根部。该力量的大小蒸腾作用产生蒸腾拉力，该力量由枝叶传到根部。该力量的大小与根系的生理活动无关。与根系的生理活动无关。3、影响根系吸水的外界条件、影响根系吸水的外界条件 （1）土壤中的可利用水）土壤中的可利用水毛细管水：土壤颗粒间小空隙中的水分，植物可用毛细管水：土壤颗粒间小空隙中的水分，植物可用可利用水可利用水重力水：土壤颗粒间大空隙中的水分，植物不可用重力水：土壤颗粒间大空隙中的水分，植物不可用吸湿水：被土壤胶粒吸附的水分，植物不可用吸湿水：被土壤胶粒吸附的水分，植物不可用第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（2）根系的通气状

16、况）根系的通气状况生理性干旱：植物由于有水但缺氧而使代谢能力下降，吸水能力降生理性干旱：植物由于有水但缺氧而使代谢能力下降，吸水能力降低而出现萎蔫的现象。土壤的团粒结构可避免这种现象。低而出现萎蔫的现象。土壤的团粒结构可避免这种现象。（3）土壤的温度）土壤的温度通过影响水的性质和根系的生理活动来影响吸水通过影响水的性质和根系的生理活动来影响吸水（4）土壤溶液的浓度）土壤溶液的浓度 与根部细胞的水势差直接决定着水分的进出。与根部细胞的水势差直接决定着水分的进出。 一次施用的化学肥料过多，可引起一次施用的化学肥料过多，可引起“烧苗烧苗”现象。现象。第二章第二章 植物的水分代谢植物的水分代谢创鲁西品

17、牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业 植物营养可分为有机营养和无机营养，我们把植植物营养可分为有机营养和无机营养，我们把植物吸收利用无机元素的过程叫做无机营养。无机物吸收利用无机元素的过程叫做无机营养。无机营养物质主要来源于矿质元素，矿质元素主要存营养物质主要来源于矿质元素，矿质元素主要存在于土壤中，被根系吸收而进入植物体内，运输在于土壤中，被根系吸收而进入植物体内，运输到需要的部位，加以同化利用。植物对矿物质的到需要的部位，加以同化利用。植物对矿物质的吸收、运转和同化过程成为矿质营养。吸收、运转和同化过程成为矿质营养。创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业一、植物必需的矿质元素及其作用一、

18、植物必需的矿质元素及其作用（一）构成植物体的元素及其含量一）构成植物体的元素及其含量 1、灰分元素（矿质元素）、灰分元素（矿质元素） 植物燃烧时，有机体中的植物燃烧时，有机体中的C、H、O、N等以等以CO2、H2O、N2和和SO2等形式挥等形式挥发，剩余的灰烬中的元素。有发，剩余的灰烬中的元素。有60多种多种。2、含量、含量 含量较大含量较大 10-1-10-4 N、P、K 含量较少含量较少 10-4 -10-7 Mn、B、Cu 含量极少含量极少 10-7-10-12 Se、Ag有些植物可有些植物可“富集富集”某些元素：海带某些元素：海带-碘，烟草碘，烟草-砷，马铃薯砷，马铃薯-钾钾植物体植物

19、体 干物质干物质5%-90%有机化合物有机化合物 90%无机化合物无机化合物 10%水分水分10%-95%第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业 （二）植物必需的矿质元素（二）植物必需的矿质元素 1、必需元素的确定方法、必需元素的确定方法（1）同位素示踪原子法）同位素示踪原子法 仪器要求较高仪器要求较高 如如N15示踪法示踪法（2）溶液培养）溶液培养 在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法称水培法。在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法称水培法。 优点：可人为地增加或减去某种元素，以观察它对植物的作用优点：可人为地增加或减去某种元素，以观

20、察它对植物的作用 2、植物必需元素的条件、植物必需元素的条件 （1）完成植物整个生长周期不可缺少（）完成植物整个生长周期不可缺少（全程全程） （2）在植物体内的功能是不能被其它元素代替（）在植物体内的功能是不能被其它元素代替（唯一唯一） （3）直接参与植物的代谢作用（）直接参与植物的代谢作用（直接直接）第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业根据以上的条件，目前已确定的植物必需元素有根据以上的条件，目前已确定的植物必需元素有19种种大量元素大量元素 (10种种)：C、H、O、N、P、K、Ca、M g、S、Si微量元素（微量元素（9种）：种）：Fe、Mn、B

21、、Zn、Cu、Mo、Cl、Na、Ni（三）植物必需元素的作用及缺乏症（三）植物必需元素的作用及缺乏症1、生理作用、生理作用（1）细胞结构物质的组成成分）细胞结构物质的组成成分（2）生命活动的调节者，参与酶的活动）生命活动的调节者，参与酶的活动（3）电化学作用）电化学作用（4）第二信使（）第二信使（Ca2+） 第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业 2、各种元素的生理作用及缺乏症、各种元素的生理作用及缺乏症（1）N 核酸、蛋白质、叶绿素等的组成成分，物质代谢和能量代核酸、蛋白质、叶绿素等的组成成分，物质代谢和能量代谢的重要物质，谢的重要物质，ADP、ATP

22、等也含有等也含有N。 吸收形式：吸收形式：NO3-，NH4+为主，也有有机的尿素为主，也有有机的尿素 缺乏和过多都有不良反应。缺乏和过多都有不良反应。N在体内可从衰老叶片转移至嫩叶，所以缺在体内可从衰老叶片转移至嫩叶，所以缺N的症状首先出现在老叶。的症状首先出现在老叶。（2）P 细胞质和细胞核的组分，又是核苷酸的组分，在能量转化细胞质和细胞核的组分，又是核苷酸的组分，在能量转化中起重要作用。中起重要作用。P在糖代谢、蛋白质代谢、脂肪代谢中起重要作用。在糖代谢、蛋白质代谢、脂肪代谢中起重要作用。促进同化物的运输。促进同化物的运输。 吸收形式：吸收形式：H2PO4-缺乏和过多都有不良反应。缺缺乏和

23、过多都有不良反应。缺P症状首先出现在老叶上症状首先出现在老叶上第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（3）K 酶的活化剂。促进蛋白质和核酸的形成。促进糖的合成酶的活化剂。促进蛋白质和核酸的形成。促进糖的合成和和 运输运输 吸收形式：吸收形式：K+症状。缺乏症首先表现在老叶上。症状。缺乏症首先表现在老叶上。植物体内可移动元素：植物体内可移动元素：N、P 、K 、Mg、Zn，其缺乏症首先表，其缺乏症首先表现在老叶中。现在老叶中。植物体不内可移动元素：植物体不内可移动元素：Ca、B、Cu、Mn、Fe、S，其缺乏症，其缺乏症首先表现在新叶中。首先表现在新叶中。3

24、、缺乏矿质元素的诊断、缺乏矿质元素的诊断 （1）化学分析法）化学分析法 （2）病症诊断法）病症诊断法 （3）加入诊断法）加入诊断法第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业二、植物细胞对矿质元素的吸收二、植物细胞对矿质元素的吸收（一）生物膜的组成及特性（一）生物膜的组成及特性成分成分脂类脂类磷脂磷脂-亲水的头部和疏水的尾部亲水的头部和疏水的尾部糖脂糖脂固醇固醇蛋白质蛋白质-结构蛋白和功能蛋白结构蛋白和功能蛋白糖糖-糖蛋白和糖脂的形式存在糖蛋白和糖脂的形式存在2、结构、结构（1）单位膜）单位膜7-9nm蛋白质层蛋白质层磷脂双分子磷脂双分子层层1、特性及成分、特

25、性及成分特性：透性，选择性特性：透性，选择性第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（2）流动镶嵌模型特性：两侧不对称性（内在蛋白和外在蛋白）和）流动镶嵌模型特性：两侧不对称性（内在蛋白和外在蛋白）和流动性（高温呈液相状态，低温呈固相状态）流动性（高温呈液相状态，低温呈固相状态）第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（二）细胞的膜系统（二）细胞的膜系统 质膜，内质网膜，高尔基体，溶酶体，线粒体质膜，内质网膜，高尔基体，溶酶体，线粒体（三）细胞吸收溶质的方式和机理（三）细胞吸收溶质的方式和机理能能量量来来源源被动运输（

26、被动运输（passive transport）主动运输主动运输(active transport)运输蛋白运输蛋白扩散扩散离子通道离子通道载体载体离子泵离子泵胞饮胞饮第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业1、扩散、扩散(diffusion)简单扩散和易化扩散（被动简单扩散和易化扩散（被动,分子）分子）（1）简单扩散）简单扩散非极性非极性溶质依赖溶质依赖细胞内外细胞内外浓度差浓度差直接直接通过磷脂双通过磷脂双分子层分子层（2）易化扩散）易化扩散极性极性溶质依赖细溶质依赖细胞内外胞内外浓度差浓度差通通过过转运蛋白转运蛋白通过通过磷脂双分子层磷脂双分子层第三章

27、植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业2、离子离子通道通道( ion channel )特点：速度快、特点：速度快、频度高、品种多频度高、品种多控制开关：电化控制开关：电化学势梯度或其它学势梯度或其它刺激（电压、光刺激（电压、光等）等）途径：内在蛋白途径：内在蛋白构成的离子通道构成的离子通道第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业植植 物物 K+ 通通 道道第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业3、载体运输、载体运输(carrier ) 单向运输载体单向运输载体-单方向、被动的跨膜运

28、输单方向、被动的跨膜运输同向运输器同向运输器-H+与溶质分子或离子同向的主动运输与溶质分子或离子同向的主动运输反向运输器反向运输器- H+与溶质分子或离子反向的主动运输与溶质分子或离子反向的主动运输载体类型载体类型第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业细胞质膜上得反向运输（细胞质膜上得反向运输（B）创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业A初级主动运输初级主动运输B次级主动运输次级主动运输4、

29、离子泵、离子泵( ion pump ) ATP酶酶 ATP放能放能 离子运转离子运转创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业H+-ATP酶酶ATPH+由膜内到膜外由膜内到膜外膜外较高的电化学势梯度膜外较高的电化学势梯度膜外阳离子膜外阳离子膜内膜内通道蛋白通道蛋白膜外的膜外的H+和阴离子和阴离子通道蛋白通道蛋白初级主动运输（？）初级主动运输（？）次级主动运输次级主动运输质子泵质子泵 -H+-ATP酶酶第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业5、胞饮作用（、胞饮作用（pinocytosis）物质吸附在质膜上，通过物质吸附在质膜上，通过膜的内折而转移到细胞内的

30、攫取物质及液体的过程膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程物质的种类：水分、矿质元素、大分子物质物质的种类：水分、矿质元素、大分子物质 过程：吸附过程：吸附内陷内陷小囊泡小囊泡（1）自溶）自溶 （2）与液泡膜融合）与液泡膜融合 性质：非选择性的性质：非选择性的第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业细胞吸收溶质方式：细胞吸收溶质方式：1、电化学势梯度、电化学势梯度细胞吸收不带电荷的溶质取决于溶质在膜两侧的浓度梯度，细胞吸收不带电荷的溶质取决于溶质在膜两侧的浓度梯度，而吸收带电荷的溶质则是由膜两侧的电势梯度（膜

31、电位差）而吸收带电荷的溶质则是由膜两侧的电势梯度（膜电位差）和浓度梯度共同决定的。和浓度梯度共同决定的。2、膜传递蛋白、膜传递蛋白转运蛋白转运蛋白通道蛋白：其构相随着环境条件而发生变化，会通道蛋白：其构相随着环境条件而发生变化，会 在中间形成允许溶质通过的孔道。在中间形成允许溶质通过的孔道。载体蛋白：其活性部位首先与所运转的物质进行结载体蛋白：其活性部位首先与所运转的物质进行结合，而后，其构相发生变化，将运转的物质暴露于合，而后，其构相发生变化，将运转的物质暴露于膜的一侧，并将其释放出去。膜的一侧，并将其释放出去。第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业创

32、鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业 三、植物对矿质元素的吸收三、植物对矿质元素的吸收 主要通过根部，少量通过叶片主要通过根部，少量通过叶片（一）植物吸收矿质元素的特点（一）植物吸收矿质元素的特点 1、对矿质元素和水分的相对吸收、对矿质元素和水分的相对吸收-二个实验二个实验:A、影响因素、影响因素 B、水培实验、水培实验相关性（相关性（1）盐分只有溶解在水）盐分只有溶解在水 中才能被吸收中才能被吸收 （2）吸盐后降低了水势，促进吸水）吸盐后降低了水势，促进吸水 独立性（独立性（1）吸盐与吸水不成正比关系。）吸盐与吸水不成正比关系。 （2）根部吸水主要是蒸腾拉力引起的被动吸水，吸盐）根部吸水

33、主要是蒸腾拉力引起的被动吸水，吸盐 主要是主要是 消耗能量的主动吸收，具选择性。消耗能量的主动吸收，具选择性。 第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业2、离子的选择性吸收、离子的选择性吸收（1）对同一溶液中的不同离子吸收不同。）对同一溶液中的不同离子吸收不同。（2）对同一种盐的正、负离子吸收有差异。其结果形成了）对同一种盐的正、负离子吸收有差异。其结果形成了生理生理碱性盐碱性盐（NaNO3）由于植物对离子的选择性吸收而使由于植物对离子的选择性吸收而使 环境环境pH升高的盐类升高的盐类生理生理酸性盐酸性盐（ NH4）2SO4 ）生理生理中性盐中性盐（NH4

34、NO3）。）。 3、单盐毒害（、单盐毒害（single salt solution）和离子颉颃（）和离子颉颃（xie hang）(拮拮抗抗,对抗）（对抗）（ion antagonism）单盐毒害单盐毒害-溶液中只有一种金属离子对植物起有害作用的现象。溶液中只有一种金属离子对植物起有害作用的现象。 第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（二）根部对溶液中矿质元素的吸收（二）根部对溶液中矿质元素的吸收 矿质元素在土壤中的存在状态：溶液状态，吸附状态，难矿质元素在土壤中的存在状态：溶液状态，吸附状态，难溶状态溶状态 1、 吸收区域：根尖的根毛区吸收区域：根尖的

35、根毛区离子拮抗离子拮抗-在发生单盐毒害的溶液中，加入少量其他（有选在发生单盐毒害的溶液中，加入少量其他（有选择的）金属离子择的）金属离子 就能减弱或消除单盐毒害。就能减弱或消除单盐毒害。 平衡溶液（平衡溶液（balanced solution）-将必需元素按一定浓度与将必需元素按一定浓度与比例配制成的混合溶液，可使植物生长良好而无毒害作用。比例配制成的混合溶液，可使植物生长良好而无毒害作用。第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业2、根部吸收矿质营养的过程、根部吸收矿质营养的过程 A、质外体途径、质外体途径 B、共质体途径、共质体途径 内皮层内皮层木质薄壁

36、细胞木质薄壁细胞简单扩散简单扩散？主动运输主动运输？导管导管CO2H20H+HCO3-（细胞表面）（细胞表面）土壤溶液中的离子土壤溶液中的离子交换吸附交换吸附 速度快，不需能速度快，不需能（1）吸附）吸附 根部细胞呼吸根部细胞呼吸（2）进入）进入-两个途径：两个途径：apoplast 和和 symplast第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业1、对被吸附在土壤胶粒上的矿质元素的吸收（、对被吸附在土壤胶粒上的矿质元素的吸收（1）通过土壤和）通过土壤和土粒进行离子交换土粒进行离子交换(ion exchang)而得到

37、。而得到。 （三）根部对非溶解状态矿质元素的吸收（三）根部对非溶解状态矿质元素的吸收第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业 （2）接触交换）接触交换(contact exchange )第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业吸附的益处：不易流失；吸附的益处：不易流失； 保持水势；保持水势； 平衡浓度平衡浓度2、根部对难溶解矿物质的利用、根部对难溶解矿物质的利用 根部分泌酸性物质（碳酸，柠檬酸，苹果酸），溶解难溶性根部分泌酸性物质（碳酸，柠檬酸，苹果酸），溶解难溶性矿物质。芸豆的例子。矿物质。芸豆的例子。（四）影响根

38、部吸收矿质元素的外部条件（四）影响根部吸收矿质元素的外部条件1、通气状况、通气状况 良好的通气状况，可增加氧的浓度，根系吸收离子增加。减少良好的通气状况，可增加氧的浓度，根系吸收离子增加。减少CO2的浓度。的浓度。第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业2、温度、温度 在一定温度范围内，根系对离子的吸收随温度的在一定温度范围内，根系对离子的吸收随温度的 升高而加快升高而加快 温度过高（温度过高（40）：酶钝化，代谢下降；质膜透性增加，离子）：酶钝化，代谢下降；质膜透性增加，离子外渗外渗 温度过低：根系生长缓慢，呼吸作用降低，细胞质粘度增加。温度过低：根系生

39、长缓慢，呼吸作用降低，细胞质粘度增加。第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业3、溶液浓度、溶液浓度 在载体没有饱和之前，浓度增加，有利于吸收。过高引起在载体没有饱和之前，浓度增加，有利于吸收。过高引起烧苗。烧苗。4、土壤的、土壤的pH值值（1） 直接影响：直接影响：（2）间接影响）间接影响矿质营养的溶解或沉淀矿质营养的溶解或沉淀根际微生物的活动根际微生物的活动NH2COOH高高pH低低pH带负电带负电有利于有利于阳阳离子吸收离子吸收带正电带正电有利于有利于阴阴离子吸收离子吸收R第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业

40、（五）根外营养（五）根外营养-植物地上部分吸收矿物质的过程植物地上部分吸收矿物质的过程。气孔气孔角质层裂缝角质层裂缝保卫细胞外壁保卫细胞外壁外连丝外连丝质膜质膜载体载体细胞内部细胞内部叶脉韧皮部叶脉韧皮部叶片上的溶液叶片上的溶液外连丝（外连丝（ectodesma）：也称胞外连丝，是表皮细胞的胞壁内）：也称胞外连丝，是表皮细胞的胞壁内的孔道，它的外部连接着角质层，内部连接着质膜。营养物的孔道，它的外部连接着角质层，内部连接着质膜。营养物质可以通过它转运到细胞内部，到达叶脉韧皮部而进入组织。质可以通过它转运到细胞内部，到达叶脉韧皮部而进入组织。是植物叶片吸收营养的重要通道。是植物叶片吸收营养的重要

41、通道。第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业1、影响因素、影响因素：叶片上溶液的停留时间影响着对营养的吸收。叶片上溶液的停留时间影响着对营养的吸收。 吸附力、温度、风速吸附力、温度、风速。3、优点（优点（1）发育后期根部的吸肥能力衰退，根外营养补充。）发育后期根部的吸肥能力衰退，根外营养补充。 （2）易被土壤固定的肥料，根外喷施解决。）易被土壤固定的肥料，根外喷施解决。 （3）微量元素用此法，见效快，用量少。）微量元素用此法，见效快，用量少。 2、施用时注意点、施用时注意点（1）浓度不宜过高，在）浓度不宜过高，在1.5%-2%以下为宜，防以下为宜，防 止

42、叶片反渗透而止叶片反渗透而“烧伤烧伤”； （2） 在凉爽、无风、大气湿度高的时间进行；在凉爽、无风、大气湿度高的时间进行； 第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业四、矿物质在植物体的运输和同化四、矿物质在植物体的运输和同化（一）矿物质在植物体内的运输（一）矿物质在植物体内的运输 1、运输形式、运输形式 N：主要是以有机氮化物（氨基酸、酰胺）的形式，少：主要是以有机氮化物（氨基酸、酰胺）的形式，少量是量是 NO3-的形式向上运输。的形式向上运输。P：大多数是以磷酸盐的形式运输，有一些转变为有机磷：大多数是以磷酸盐的形式运输，有一些转变为有机磷 化物再运输。

43、化物再运输。S；多数以；多数以SO42-的形式运输，少数以蛋氨酸的形式运输。的形式运输，少数以蛋氨酸的形式运输。 其余金属离子以离子形式运输。其余金属离子以离子形式运输。第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业2、运输的途径和速度、运输的途径和速度速度：速度：30-100cm/h(1)木质部运输木质部运输由下而上（根部吸收）由下而上（根部吸收）（2）韧皮部运输）韧皮部运输双向（叶片吸收）双向（叶片吸收）第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（二）矿物质在植物体内的分配（二）矿物质在植物体内的分配 1、矿物质的存在状态

44、、矿物质的存在状态不稳定化合物或离子（循环元素）不稳定化合物或离子（循环元素）稳定的化合物（非循环元素）稳定的化合物（非循环元素）2、矿物质的流失、矿物质的流失 生长后期的落叶、雨水的淋洗、根系的外排都可损失一生长后期的落叶、雨水的淋洗、根系的外排都可损失一部分矿物质。部分矿物质。第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业五、无机养料的同化五、无机养料的同化-把吸收的矿质养料同化成有机物把吸收的矿质养料同化成有机物 的过程。的过程。 水、二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐等都属于无机养料。水、二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐等都属于无机养料。（一）硝酸盐的代谢

45、还原（一）硝酸盐的代谢还原 氮的三种状态：氮的三种状态：NO3-，NH4+，N2，其中，其中NO3-中的中的N+5是高度是高度氧化态，要变为高度还原态氧化态，要变为高度还原态N-3，才能被利用。，才能被利用。NH4+1、还原过程、还原过程 NO3-+2eNO2-+6eNRNiR硝酸还原酶硝酸还原酶亚硝酸还原酶亚硝酸还原酶第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业2、硝酸还原酶（、硝酸还原酶（nitrate reductase，NR） （1）定位：细胞质的胞液（）定位：细胞质的胞液（cytosol）中）中 （2）组成：）组成：FAD（FADH2）黄素腺嘌呤黄素

46、腺嘌呤二核苷酸二核苷酸MoCo钼辅因子（钼辅因子（Mo+5Mo+6）Cytb557（Fe2+ Fe3+）细胞色素细胞色素b，其光吸收高峰在，其光吸收高峰在557nm第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（3）酶的作用）酶的作用第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（4）酶的性质：）酶的性质： A 含含Mo的黄素蛋白的黄素蛋白 B 是一种诱导酶（是一种诱导酶（induced enzyme），又称适应酶），又称适应酶（adaptive enzyme） 。植物本来不含有这种酶，但在特。植物本来不含有这种酶，但在特定外来物

47、质的影响下，可以生成这种酶。定外来物质的影响下，可以生成这种酶。 C 缺缺Mo，无，无 NO3-，酶的活性受影响。光照可提供更多的光，酶的活性受影响。光照可提供更多的光合产物，参加糖酵解，从而提供更多的合产物，参加糖酵解，从而提供更多的NADH、NADPH（电子供体），使还原加速。（电子供体），使还原加速。烟酰胺腺嘌呤烟酰胺腺嘌呤 二核苷酸二核苷酸烟酰胺腺嘌呤烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸二核苷酸磷酸第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业3、亚硝酸还原酶（、亚硝酸还原酶（nitrite reductase，NiR）（1）定位：叶部的叶绿体，根部的前质体）定位：

48、叶部的叶绿体，根部的前质体（2）组成：铁硫原子簇（）组成：铁硫原子簇（4Fe-4S）和一个西罗血红素）和一个西罗血红素（3）作用：）作用： 催化催化6个电子的传递反应个电子的传递反应 在由在由NO3-变为变为NH4+的过程中，共需的过程中，共需8个电子，其中个电子，其中2个由个由NADH（NADPH）提供，）提供，6个由个由Fd还还提供。提供。NiRNH4+6Fd氧氧+2H20NO2-+6Fd还还+8H+6e-光激活第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（二）氨的同化（二）氨的

49、同化-氨转变成有机氮化物。氨转变成有机氮化物。1、还原氨基化、还原氨基化-氨与氨与 -酮酸结合形成相应的氨基酸。酮酸结合形成相应的氨基酸。2、氨基交换作用、氨基交换作用-一种氨基酸的氨基被转移到另一种酮酸的一种氨基酸的氨基被转移到另一种酮酸的酮基上，使之氨基化。酮基上，使之氨基化。 -酮戊二酸酮戊二酸NH3谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸+草酰乙酸草酰乙酸 -酮戊二酸酮戊二酸+天冬氨酸天冬氨酸3、氨基磷酸化、氨基磷酸化 -氨与二氧化碳及氨与二氧化碳及ATP结合，形成氨甲酰磷酸结合，形成氨甲酰磷酸NH3+CO2+ATPNH2COO P4、酰胺化、酰胺化-氨与氨基酸结合氨与氨基酸结合形成酰胺。氨的临时保存

50、形式形成酰胺。氨的临时保存形式第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业（三）生物固氮（三）生物固氮-通过微生物的作用，将大气中的通过微生物的作用，将大气中的N2转变转变成成NH3或或NH4+的过程的过程1、固氮生物、固氮生物（1）类型）类型固氮生物固氮生物共生固氮生物共生固氮生物豆科植物的根瘤菌，苜蓿、大豆、豌豆豆科植物的根瘤菌，苜蓿、大豆、豌豆非豆科植物的根瘤菌，放线菌、蓝藻非豆科植物的根瘤菌，放线菌、蓝藻非共生固氮生物非共生固氮生物好气性细菌，固氮杆菌好气性细菌，固氮杆菌嫌气性细菌，巴氏梭菌嫌气性细菌，巴氏梭菌蓝藻蓝藻其中最重要的是根瘤菌其中最重要的是

51、根瘤菌2NH3+H2+6ADP+16Pi N2+8e-+8H+16ATP固氮酶固氮酶第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业 （2）根瘤菌的特点）根瘤菌的特点 A 根瘤菌与寄主生活在一起，固氮菌为寄主提根瘤菌与寄主生活在一起，固氮菌为寄主提 供供N，寄，寄主为根瘤菌提供生长所需的物质。主为根瘤菌提供生长所需的物质。B 两者不生活在一起，不产生根瘤两者不生活在一起，不产生根瘤C 离开寄主时，固氮菌失去固氮能力（非绝对）离开寄主时，固氮菌失去固氮能力（非绝对） （3）根瘤产生的过程）根瘤产生的过程 土壤中的根瘤菌（球形）土壤中的根瘤菌（球形） 豆科根的豆科根的

52、分泌物分泌物具鞭毛具鞭毛运动运动侵入根的内部侵入根的内部刺激细胞分刺激细胞分裂裂根瘤根瘤解体解体第三章植物矿质营养第三章植物矿质营养创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业光合作用：指绿色植物通过叶绿体，利用光光合作用：指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化为储存能，把二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物，并且是释放出着能量的有机物，并且是释放出氧气的过程。氧气的过程。光能CO2+H2O （CH2O）+ O2叶绿体创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业光能CO2+H2O（CH2O）+ O2叶绿体原料原料CO2+H2O 产物产物CH2O+O2动力动力 太阳光太阳光 场所场所叶绿

53、体叶绿体第四章光合作用第四章光合作用创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业光反应光反应暗反应暗反应划分依据划分依据: :反应过程反应过程是否需要光能是否需要光能光反应在白天可以进行吗？夜间呢？光反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？暗反应在白天可以进行吗？夜间呢？有光才能反应有光才能反应有光、无光都能反应有光、无光都能反应第四章光合作用第四章光合作用创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业还还 原原 (类囊体膜）（叶绿体基质）叶绿体叶绿体中的色中的色素素光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段光能光能co22c3H2O水在光下分解水在光下分解C5ATPADP+Pi

54、酶酶供能供能H供氢供氢O2 固固 定定多种酶多种酶参加催化参加催化(CH2O)有机物有机物第四章光合作用第四章光合作用创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业直接释放到空气中直接释放到空气中为第二阶段为第二阶段提供还原剂提供还原剂为第二阶段为第二阶段提供能量提供能量光反应阶段光反应阶段叶绿体叶绿体中的色素中的色素光能光能HO2ATPADP + Pi水在光下分解水在光下分解酶酶H2O第四章光合作用第四章光合作用创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业多种酶多种酶参加催化参加催化 2C3 CO2 C5还还原原固固定定（CH2O）暗反应阶段暗反应阶段 供氢供氢酶酶H固固定定固固定定光反应阶段光反

55、应阶段 ATP供能供能 酶酶ADP + Pi第四章光合作用第四章光合作用创鲁西品牌创鲁西品牌 做百年企业做百年企业光反应阶段与暗反应阶段的比较光反应阶段与暗反应阶段的比较项目项目光反应阶段光反应阶段暗反应阶段暗反应阶段场所场所条件条件物质变化物质变化能量变化能量变化基粒基粒(囊状结构的囊状结构的薄膜上薄膜上)叶绿体基质中叶绿体基质中需光需光,色素，酶和水色素，酶和水 ATP，H，CO2和多种酶和多种酶2H2O 光光 4H+O2CO2的固定：的固定：CO2+C5 2C3C3的还原：的还原：2C3 （CH2O） H，ATP酶光能转变为活泼的化光能转变为活泼的化学能，储存在学能，储存在ATP中中光光ADP+Pi ATP酶酶ATP中活泼的化