【教学课件】第五章植物的碳、氢、氧营养.ppt

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1、第五章第五章 植物的碳、氢、植物的碳、氢、氧营养氧营养（了解）（了解）CO2O2H2OO2概述：概述：C、H、O是植物有机体的主要组分，占干物是植物有机体的主要组分，占干物重总量的重总量的90以上以上C：构成有机物骨架的基础构成有机物骨架的基础C与与H、O：形成多种多样的碳水化合物形成多种多样的碳水化合物构成体内各种生活活性物质构成体内各种生活活性物质 糖、脂肪、酚类化合物的组分糖、脂肪、酚类化合物的组分碳水化合物在代谢中转化为能量碳水化合物在代谢中转化为能量碳水化合物是植物营养的核心物质碳水化合物是植物营养的核心物质!第一节第一节碳碳(C)一、碳的营养功能：一、碳的营养功能：光合作用必不可少

2、的原料光合作用必不可少的原料吸收形态：吸收形态：CO2（主要来自空气）（主要来自空气）空气中空气中CO2含量：含量：约为约为0.03（若提高至（若提高至0.1，可明显提高，可明显提高光合强度（光合强度（50），并增加作物产量（），并增加作物产量（2040）二、碳素养分的补充二、碳素养分的补充（CO2肥料的施用）肥料的施用）1.栽培环境：栽培环境：温室和塑料大棚（温室和塑料大棚（CO20.1二氧化碳施肥二氧化碳施肥NH4HCO3+H2SO4 CO2第二节第二节 氢氢(H)一、氢的营养功能一、氢的营养功能（以氢键和质子起作用）（以氢键和质子起作用）（一）氢键（一）氢键（HH）特点：特点：结合力弱、

3、具弹性、易分易合结合力弱、具弹性、易分易合作用：作用：在许多重要生命物质的在许多重要生命物质的结构结构中占重要地位中占重要地位 如：蛋白质、酶空间结构的形成如：蛋白质、酶空间结构的形成 DNA双螺旋形式中碱基双螺旋形式中碱基 之间形成靠之间形成靠氢键氢键来实现来实现 DNA的复制和转录利用的复制和转录利用 了了氢键氢键的易分易合性的易分易合性（二）质子（二）质子（H）H2O：体内一切生化反应的最好介质，也是许多体内一切生化反应的最好介质，也是许多生化反应的参与者。生化反应的参与者。水是植物体中氢的基本来源水是植物体中氢的基本来源：H2O HOHH2O是最大而最安全的质子库是最大而最安全的质子库

4、质子的作用：质子的作用：在光合作用和呼吸作用中维持膜内外质子梯度所必需在光合作用和呼吸作用中维持膜内外质子梯度所必需 对能量代谢有重要作用对能量代谢有重要作用 在代谢作用中作为还原剂在代谢作用中作为还原剂 保持细胞内离子平衡和稳定保持细胞内离子平衡和稳定pH值所必需值所必需 调节酶促反应、膜运输以及其它调节系统活性调节酶促反应、膜运输以及其它调节系统活性 联络细胞内各个分室，在胞间运输中发挥重要作用联络细胞内各个分室，在胞间运输中发挥重要作用自发解离自发解离二、氢离子过多对植物的毒害二、氢离子过多对植物的毒害1.直接影响直接影响 当介质当介质pH4时，会伤害植物根系，表现为：时，会伤害植物根系

5、，表现为：影响酶的活性（如发生定位错误）影响酶的活性（如发生定位错误）酶、蛋白质变性或破坏酶、蛋白质变性或破坏 改变生化反应的方向改变生化反应的方向2.间接影响间接影响 如：对如：对Ca2+产生显著的拮抗作用，使植物吸钙产生显著的拮抗作用，使植物吸钙不足而出现缺钙症状，如番茄的脐腐病。不足而出现缺钙症状，如番茄的脐腐病。3.体内调节体内调节 植物细胞原生质膜上的植物细胞原生质膜上的H+-ATP酶酶在细胞质在细胞质pH调节中起主要作用调节中起主要作用第三节第三节氧氧(O)一、氧的营养功能一、氧的营养功能1.有氧呼吸所必需有氧呼吸所必需呼吸作用直接影响植物体内各种物质的合成与呼吸作用直接影响植物体

6、内各种物质的合成与转化转化2.供氧状况影响养分的吸收供氧状况影响养分的吸收O2 有氧呼吸有氧呼吸 ATP 促进养分吸收促进养分吸收3.氧对豆科作物固氮有一定的影响氧对豆科作物固氮有一定的影响使需氧性固氮微生物提高使需氧性固氮微生物提高固氮酶固氮酶的活性的活性二、活性氧的危害及其消除二、活性氧的危害及其消除1.活性氧的种类活性氧的种类超超氧氧化化物物自自由由基基(O2-)、羟羟自自由由基基(OH)、过过氧氧化化氢氢(H2O2)、单线态氧、单线态氧(O2)、脂类过氧化物、脂类过氧化物(RO、ROO)2.活性氧的特点活性氧的特点化化学学性性质质比比氧氧活活泼泼，具具有有很很强强的的氧氧化化能能力力，

7、对对生生物物体有破坏作用体有破坏作用3.对植物的毒害对植物的毒害氧氧化化分分解解生生物物膜膜内内的的双双分分子子层层中中所所含含有有的的不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸链链，导导致致膜膜整整体体的的破破坏坏，如如膜膜透透性性增增大大、离离子子漏漏失失，严重时造成植物死亡严重时造成植物死亡对叶绿素、核酸等有破坏作用对叶绿素、核酸等有破坏作用4.活性氧的消除活性氧的消除（1）酶系统）酶系统超氧化物歧化酶（超氧化物歧化酶（SOD）：）：消除超氧化物自由基消除超氧化物自由基过氧化氢酶（过氧化氢酶（CAT）：）：消除过氧化氢消除过氧化氢过氧化物酶（过氧化物酶（POD）：）：消除过氧化氢及有机氢过氧化物消除过氧化

8、氢及有机氢过氧化物三种酶协调一致，维持自由基在低水平，防止毒害三种酶协调一致，维持自由基在低水平，防止毒害（2）抗氧化剂系统）抗氧化剂系统维生素维生素E：防止脂类过氧化、有效清除单线态氧防止脂类过氧化、有效清除单线态氧谷胱甘肽（谷胱甘肽（GSH）：）：消除过氧化氢、修复有机化合物损伤、消除过氧化氢、修复有机化合物损伤、防护脂类过氧化造成的损伤防护脂类过氧化造成的损伤抗坏血酸（抗坏血酸（ASA）：）：重要清除剂、维持体内维生素重要清除剂、维持体内维生素E含量含量细胞色素细胞色素f、甘露糖醇、氢醌、胡萝卜素、甘露糖醇、氢醌、胡萝卜素等等逆境条件下逆境条件下（如（如低温、缺水、低温、缺水、缺肥缺肥、大气、大气污染、污染、重金属污染重金属污染、高温、盐渍、强光辐射、高温、盐渍、强光辐射、衰老、病害衰老、病害等），使自由基产生和消除的平衡等），使自由基产生和消除的平衡过程破坏，导致体内自由基的积累和膜透性失过程破坏，导致体内自由基的积累和膜透性失常，造成一系列生理生化代谢紊乱。常，造成一系列生理生化代谢紊乱。完全营养液栽培完全营养液栽培池塘污水栽培池塘污水栽培不同铜浓度对美人蕉生长的影响不同铜浓度对美人蕉生长的影响0.02mg/L1.0mg/L5.0mg/L10.0mg/L