植物对矿质元素的吸收利用.ppt
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《植物对矿质元素的吸收利用.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《植物对矿质元素的吸收利用.ppt(46页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、植物对矿质元素的吸收利用植物对矿质元素的吸收利用讲授人:门中华第二节 植物细胞对矿质元素的吸收一、植物细胞对矿质元素吸收的方式及机理一、植物细胞对矿质元素吸收的方式及机理1、通道运输2、载体运输3、泵运输4、胞饮作用植物细胞对矿质元素吸收的方式:被动吸收、主动吸收和胞饮作用1、被动吸收(passiveabsorption)指由于扩散作用或其它物理过程而进行的吸收,不需能量,又称为非代谢吸收(1)简单扩散(simplediffusion)脂溶性物质和水分子顺浓度差扩散。(2)杜南平衡(Donnanequilibrium)细胞内的可扩散负离子和正离子浓度的乘积等于细胞外可扩散正、负离子浓度乘积时的
2、平衡,叫杜南(道南)平衡。它不消耗代谢能,属于离子的被动吸收方式。2、主动吸收(activeabsorption):又叫主动运输,代谢吸收,指细胞利用呼吸释放的能量做功而逆着浓度差吸收矿物质的过程。3、胞饮作用(pinocytosis):物质吸附在质膜上,通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。简单扩散简单扩散载体运输载体运输2.载体及作用方式载体(carrier):生物膜上存在专门运送物质的大分子蛋白质(载体R),能有选择地与外界物质(分子或离子)结合,形成载体-物质复合体,透过质膜,在质膜内方脱离,把物质释放在细胞内。载体作用方式:(1)扩散方式:认为载体为透过酶,其在膜内可扩散
3、,在扩散过程中把外界物质带入细胞内。(2)变构方式:认为载体为变构酶,其在膜内不可移动,它为膜的 一部分,横跨膜内外,通过变构作用,把膜外分子或离子运到细胞去。质子泵学说质子泵学说 细胞对离子的吸收和运输是由于质膜上存在的离子泵和ATP酶引起的,ATP酶催化ATP水解放出能量,离子泵利用该能量驱动离子的转运。各种运输途径的证据:通道运输:简单扩散,不消耗能量载体运输:饱和效应、离子竞争质子泵(主动运输):逆电化学梯度、需要能量 胞饮作用: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。(一种非选择性的吸收方式)1.1.离子被吸附在根系细胞的表面离子被吸附在根系
4、细胞的表面 根部细胞呼吸作用放出CO和HO。CO溶于水生成HCO,HCO能解离出H+和HCO离子,这些离子可作为根系细胞的交换离子,同土壤溶液和土壤胶粒上吸附的离子进行离子交换,离子交换有两种方式:第三节 植物体对矿质元素的吸收一、植物根系对矿质元素的吸收一、植物根系对矿质元素的吸收(1)根根与与土土壤壤溶溶液液的的离离子子交交换换:CO2-、H+、HCO这些离子可以和根外土壤溶液中以及土壤胶粒上的一些离子如K+、Cl-等发生交换,结果土壤溶液中的离子或土壤胶粒上的离子被转移到根表面。如此往复,根系便可不断吸收矿质。(2)接接触触交交换换:当根系和土壤胶粒接触时,根系表面的离子可直接与土壤胶粒
5、表面的离子交换,这就是接触交换。因为根系表面和土壤胶粒表面所吸附的离子,是在一定的吸引力范围内振荡着的,当两者间离子的振荡面部分重合时,便可相互交换。由于H+和HCO分别与周围溶液和土壤胶粒的阳离子和阴离子迅速地进行交换,因此盐类离子就会被吸附在根表面。2.2.离子进入根部导管离子进入根部导管 离子从根表面进入根导管的途径有质外体和共质体两种(1)质质外外体体途途径径 根部有一个与外界溶液保持扩散平衡、自由出入的外部区域称为质外体,又称自由空间。(2)共共质质体体途途径径 离子通过自由空间到达原生质表面后,可通过主动吸收或被动吸收的方式进入原生质。在细胞内离子可以通过内质网及胞间连丝从表皮细胞
6、进入木质部薄壁细胞,然后再从木质部薄壁细胞释放到导管中。二、植物吸收矿质元素的特点二、植物吸收矿质元素的特点 大量研究证明,植物吸水和吸收盐分的数量会因植物和环境条件的不同而变化很大。植物对水分和矿质的吸收是既相互关联,又相互独立。前者,表现为盐分一定要溶于水中,才能被根系吸收,并随水流进入根部的质外体。而矿质的吸收,降低了细胞的渗透势,促进了植物的吸水。后者,表现在两者的吸收比例不同,吸收机理不同:水分吸收主要是以蒸腾作用引起的被动吸水为主,而矿质吸收则是以消耗代谢能的主动吸收为主。另外两者的分配方向不同,水分主要分配到叶片,而矿质主要分配到当时的生长中心。(一一)根系吸收矿质与吸收水分不成
7、比例根系吸收矿质与吸收水分不成比例(二二)根系对离子吸收具有选择性根系对离子吸收具有选择性 离离子子的的选选择择吸吸收收是是指指植植物物对对同同一一溶溶液液中中不不同同离离子子或或同同一一盐盐的的阳阳离离子子和和阴阴离离子子吸吸收收的的比比例例不不同同的的现现象象。例例如如供供给给NaNO,植植物物对对其其阴阴离离子子(NO-3)的的吸吸收收大大于于阳阳离离子子(Na+),由由于于植植物物细细胞胞内内总总的的正正负负电电荷荷数数必必须须保保持持平平衡衡,因因此此就就必必须须有有OH-或或HCO3排排出出细细胞胞。植植物物在在选选择择性性吸吸收收NO-时时,环环境境中中会会积积累累Na+,同同时
8、时也也积积累累了了OH-或或HCO-,从从而而使使介介质质pH值值升升高高,故故称称这这种种盐盐类类为为生生理理碱碱性性盐盐,如如多多种种硝硝酸酸盐盐。同同理理,如如供供给给(NH)SO,植植物物对对其其阳阳离离子子(NH+)的的吸吸收收大大于于阴阴离离子子(SO-),根根细细胞胞会会向向外外释释放放H+,因因此此在在环环境境中中积积累累SO-的的同同时时,也也大大量量地地积积累累H+,使使介介质质pH值值下下降降,故故称称这这种种盐盐类类为为生生理理酸酸性性盐盐,如如多多种种铵铵盐盐。如如供供给给NHNO,则则会会因因为为根根系系吸吸收收其其阴阴、阳阳离离子子的的量量很很相相近近,而而不不改
9、改变变周周围围介介质质的的pH,所所以以称称其其为为生生理理中中性性盐盐。生生理理酸酸性性盐盐和和生生理理碱碱性性盐盐的的概概念念是是根根据据因因植植物物的的选选择择吸吸收收引引起起外外界界溶溶液液是是变变酸酸还还是是变变碱碱而而定定义义的的。如如果果在在土土壤壤中中长长期期施施用用某某一一种种化化学学肥肥料料,就就可可能能引引起起土土壤壤酸酸碱碱度度的的改改变变,从从而而破破坏土壤结构,所以施化肥应注意肥料类型的合理搭配。坏土壤结构,所以施化肥应注意肥料类型的合理搭配。(三三)根系吸收的单盐毒害根系吸收的单盐毒害 任任何何植植物物,假假若若培培养养在在某某一一单单盐盐溶溶液液中中,不不久久即
10、即呈呈现现不不正正常常状状态态,最最后后死死亡亡。这这种种现现象象称称单单盐盐毒毒害害。单单盐盐毒毒害害无无论论是是营营养养元元素素或或非非营营养养元元素素都都可可发发生生,而而且且在在溶溶液液浓浓度度很很稀稀时时植植物物就就会会受受害害。例例如如把把海海水水中中生生活活的的植植物物,放放在在与与海海水水浓浓度度相同的相同的NaCl溶液中溶液中,植物会很快死亡。植物会很快死亡。若若在在单单盐盐溶溶液液中中加加入入少少量量其其它它盐盐类类,这这种种毒毒害害现现象象就就会会消消除除。这这种种离离子子间间能能够够互互相相消消除除毒毒害害的的现现象象,称称离离子子颉颉颃颃,也也称称离离子子对对抗抗或或
11、离离子子拮拮抗抗。所所以以,植植物物只只有有在在含含有有适适当当比比例例的的多多盐盐溶溶液液中中才才能能良良好好生生长长,这这种种溶溶液液称称平平衡衡溶溶液液(balanced solution)。前前边边所所介介绍绍的的几几种种培培养养液液都都是是平平衡衡溶溶液液。对对于于海海藻藻来来说说,海海水水就就是是平平衡衡溶溶液液。对对于于陆陆生生植植物物而而言言,土土壤壤溶溶液液一一般般也也是是平平衡衡溶溶液液,但但并并非非理理想想的的平平衡衡溶溶液液,而而施施肥肥的的目目的的就就是是使使土土壤壤中中各各种种矿矿质质元元素素达达到到平平衡衡,以以利利于于植植物物的的正正常常生生长长发发育育。关关于
12、于颉颉颃颃作作用用的的本本质质,目目前前还还没有满意的解释。没有满意的解释。三、根外营养三、根外营养 植植物物除除了了根根系系以以外外,地地上上部部分分(茎茎叶叶)也也能能吸吸收收矿矿质质元元素素。生生产产上上常常把把速速效效性性肥肥料料直直接接喷喷施施在在叶叶面面上上以以供供植植物物吸吸收收,这这种种施施肥肥方方法法称称为为根根外外施施肥肥或叶面营养或叶面营养。溶溶于于水水中中的的营营养养物物质质喷喷施施叶叶面面以以后后,主主要要通通过过气气孔孔,也也可可通通过过湿湿润润的的角角质质层层进进入入叶叶内内(角角质质层层有裂缝有裂缝,呈细微的孔道呈细微的孔道,可让溶液通过)。可让溶液通过)。1、
13、概念、概念 营营养养物物质质进进入入叶叶片片的的量量与与叶叶片片的的内内外外因因素素有有关关。嫩嫩叶叶比比老老叶叶的的吸吸收收速速率率和和吸吸收收量量要要大大,这这是是由由于二者的表层结构差异和生理活性不同的缘故。于二者的表层结构差异和生理活性不同的缘故。由由于于叶叶片片只只能能吸吸收收溶溶解解在在溶溶液液中中的的营营养养物物质质,所所以以溶溶液液在在叶叶面面上上保保留留时时间间越越长长,被被吸吸收收的的营营养养物物质质的的量量就就越越多多。凡凡能能影影响响液液体体蒸蒸发发的的外外界界环环境境因因素素,如如光光照照、风风速速、气气温温、大大气气湿湿度度等等都都会会影影响响叶叶片片对对营营养养物
14、物质质的的吸吸收收。因因此此,向向叶叶片片喷喷营营养养液液时时应应选选择择在在凉凉爽爽、无无风风、大大气气湿湿度度高高的的期期间间(例例如如阴阴天天、傍晚傍晚)进行。进行。2、根外施肥的影响因素、根外施肥的影响因素3、根外营养的特点、根外营养的特点 根外施肥具有肥料用量省、肥效快等特点,特别是在作物生长后期根系活力降低、吸肥能力衰退时;或因干旱土壤缺少有效水、土壤施肥难以发挥效益。或因某些矿质元素如铁在碱性土壤中有效性很低;Mo在酸性土壤中强烈被固定等情况下,采用根外追肥可以收到明显效果。常用于叶面喷施的肥料有尿素、磷酸二氢钾及微量元素。谷类作物生长后期喷施氮肥,可有效地增加种子蛋白质含量 根
15、外施肥的不足之处是对角质层厚的叶片(如柑橘类)效果较差;喷施浓度稍高,易造成叶片伤害。四、影响根系吸收矿质元素的因素四、影响根系吸收矿质元素的因素 植物对矿质元素的吸收受环境条件的影响以温度、氧气、土壤酸碱度和土壤溶液浓度的影响最为显著。(一一)温度温度 土温能通过影响根系呼吸而影响根对矿质元素的主动吸收。原生质胶体状况也能影响根系对矿质元素的吸收,在适宜温度下原生质粘性降低,透性增加,对离子的吸收加快。高温(40以上)使酶钝化,从而影响根部代谢;高温还导致根尖木栓化加快,减少吸收面积;高温还能引起原生质透性增加,使被吸收的矿质元素渗漏到环境中去。(二二)通气状况通气状况 土壤通气状况直接影响
16、到根系的呼吸作用,通气良好时根系吸收矿质元素速度快。因此,增施有机肥料,改善土壤结构,加强中耕松土等改善土壤通气状况的措施能增强植物根系对矿质元素的吸收。土壤通气除增加氧气外,还有减少CO的作用。(三三)土壤溶液浓度土壤溶液浓度 当土壤溶液浓度很低时,根系吸收矿质元素的速度,随着浓度的增加而增加,但达到某一浓度时,再增加离子浓度,根系对离子的吸收速度不再增加。这一现象可用离子载体的饱和效应来说明。浓度过高,会引起水分的反渗透,导致“烧苗”。所以,向土壤中施用化肥过度,或叶面喷施化肥及农药的浓度过大,都会引起植物死亡,应当注意避免。四四)土壤土壤pH值值 土壤pH值对矿质元素吸收的影响,因离子性
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 植物 元素 吸收 利用
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内