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第四讲植物吸收矿质的机制

花匠小妙招
2024-12-26 05:41

第四讲植物吸收矿质的机制
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一、植物体内的必需元素
（一）、植物体内的元素

植物材料
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（二）、植物必需的矿质元素和确定方脉仍绿而叶脉之间变黄。
②许多酶的活化剂。
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6、硫
①含硫氨基酸和磷脂的组分，蛋白质、生物膜
②硫也是CoA、Fd的成分之一。
硫不足时，蛋白质含量显著减少，叶色黄绿，植株矮小。
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铁 ①叶绿素合成所必需。②Fd的组分。因此，参与光合作用。缺铁时，由幼叶脉间失绿黄化，但叶脉仍为绿色；严重时整个新叶变为黄白色。
硼 ①促进糖分在植物体内的运输。②促进花粉萌发和花粉管生长。
缺硼时, 甘蓝型油菜“花而不实”,甜菜“心腐病”
锰在光合作用方面，水的裂解需要锰参与。缺锰时，叶绿体结构会破坏、解体。叶片脉间失绿，有坏死斑点。
锌色氨酸合成酶的组分，催化吲哚与丝氨酸成色氨酸。玉米“花白叶病”，果树“小叶病”。
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铜 ①参与氧化还原过程。②光合电子传递链中的电子传递体质体蓝素的组分。禾谷类“白瘟病”，果树“顶枯病”
钼钼的生理功能突出表现在氮代谢方面。钼是硝酸还原酶和固氮酶的成分。
氯氯在光合作用水裂解过程中起着活化剂的作用，促进氧的释放。
镍镍是近年来发现的植物生长所必需的微量元素。镍是脲酶的金属成分，脲酶的作用是催化尿素水解。
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白菜缺铁
白菜缺锰
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蕃茄缺硼
小麦缺铜
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草莓叶片的缺素症状
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二、植物对矿质元素的吸收与运转
（一）、植物细胞对矿质元素的吸收
被动吸收、主动吸收、饱饮作用
1、被动吸收
不需要代谢能量的因扩散作用或其它物理过程而吸收矿质元素的方式。
被动吸收主要扩散、协助扩散两种方式。
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（1）扩散作用
溶液中的分子从浓度高的场所向浓度低的场所移动的现象，叫扩散（diffusion）。
（2）协助扩散（facilitated diffusion ）
小分子物质经转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜的转运。
转运蛋白包括：通道蛋白和载体蛋白
通道蛋白（channel proteins）又称离子通道，是细胞膜中的一类内在蛋白构成的孔道，可为化学方式或电学方式激活，控制离子通过细胞膜顺电化学势流动。
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1、通道具有离子选择性，转运速率高。
2、离子通道是门控的。
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离子通道的假想模型
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载体蛋白（carrier proteins）：又称通透酶或透过酶，也是一类内在蛋白。
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经通道或载体转运的动力学分析
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2、主动运输
主动运输（active absorption）：指植物细胞利用呼吸作用释放的能量作功而逆浓度梯度吸收矿质元素的过程，又称代谢性吸收。
主动运输包括载体学说和离子泵学说
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（1）H+—ATP酶（又称离子泵学说）
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图3-8 ATP酶逆电化学势梯度运送阳离子到膜外去的假设步骤+结合并被磷酸化；，将离子暴露于外侧并释放出去；
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（2）载体学说
注意：载体蛋白与载体学说中的载体的区别。载体蛋白是膜内的内在蛋白，载体在膜内是可移动的。
载体需与ATP结合，对离子有专一性的结合部位，具有很强的识别能力。在膜外侧能与相应的离子结合，到达膜内侧又能释放离子。
支持载体学说的两个事实：饱和效应和离子之间的竟争现象。
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磷酸脂酶
磷酸激酶
活化载体
线
粒
体
ATP
离子
载体离子复合物
载体
细胞质
载体学说示意图
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3、胞饮作用
物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程，称为胞饮作用(pinocytosis)。
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（二）、植物根系对矿质元素的吸收
1、根系吸收矿质元素的特点
（1）根系吸盐的区域性根毛区吸收离子最活跃。
图 3-12 大