第五章植物的矿质和同化精要.ppt

* * * * 硝酸盐还原形成的氨以及根从土壤中吸收的氨在植物体内通过酶的催化作用形成氨基酸，主要是先合成谷氨酰胺和谷氨酸。然后再通过氨基转移酶的作用被用于其它氨基酸的合成。 * * 植物体内形成的谷氨酸和谷氨酰胺，可在细胞质。叶绿体、线粒体、乙醛酸体和过氧化物酶体中通过氨基交换作用，形成其它氨基酸或酰按。 * 工厂化生产氨是通过主高温、高压完成；自然界有10%通过闪电完成；90%通过微生物完成。生物固氮有两种：一种是独立生存的非共生微生物，如好气性细菌、嫌气性细菌和蓝藻；一类是与其它植物（宿主）共生的共生微生物，如与豆科植物共生的根瘤菌、与非豆科植物共生的放线菌、与水生蕨类红萍共生的蓝藻和鱼腥藻等。 * * * * * * * * * * 当一种必需元素供应不足时，会造成代谢的紊乱，并进而产生植物外观上可见的一些症状，称为营养缺乏症(nutrient dificiency symptom)或缺素症 * 当一种必需元素供应不足时，会造成代谢的紊乱，并进而产生植物外观上可见的一些症状，称为营养缺乏症(nutrient dificiency symptom)或缺素症 * * 土壤中H＋和HCO3－可与K＋、Cl－、NO3－实行同荷等价交换：阳离子与阳离子交换，阴离子与阴离子交换，而且价数必须相等。离子通过跨膜转运进入原生质，并通过胞间连丝连续不断地从一个活细胞运输至另一个活细胞的过程为共质体运输。 * * * * 盐分溶于水中才能被根系吸收，并随水流进入根部的质外体，且矿质的吸收降低了细胞的渗透势，促进了植物的吸水；在两者的吸收比例和吸收机理不同：水分吸收主要以蒸腾作用引起的被动吸水为主，而矿质吸收则以消耗能量的主动吸收为主。另外两者的分配方向也不同，水分主要被分配到叶片，而矿质主要被分配到当时的生长中心。 * * * * 阳离子的吸收速率随pH升高而加速，阴离子的吸收速率则随pH升高而降低。 * * * * * * * * * * * * 硝酸还原酶是一种诱导酶(induced enzyme)。我国科学家吴相钰、汤佩松(1957)首先发现水稻幼苗若培养在含硝酸盐的溶液中就会诱导幼苗产生硝酸还原酶,如用不含硝酸盐的溶液培养,则无此酶出现。这也是国内外最早的有关高等植物体内存在诱导酶的报道。 * * * * * * * * * 是在全部或营养元素的溶液中栽培植物的方法为溶液培养法。 砂基培养法（Sand culture method）（简称砂培法）：是用洗净的石英砂或玻璃球等，加入含有全部或部分营养元素的溶液来栽培植物的方法。 严格控制化学试剂纯度和营养液的元素组成，有目的地提供或缺少某一种元素，然后按照上述三条标准进行对照，即可确认该元素是否为植物所必需。对照植株的培养必需用平衡溶液（balance solution），即含有植物生长发育所需的各种必需元素，并且比例得当、浓度合适的营养液。 * * * * * * * * * * * * * 因此,缺磷的症状首先在下部老叶出现,并逐渐向上发展。 硅是水稻生长必需营养元素，上图所示褐斑部分为水稻缺硅。 * * * * * * * * * * * NR基因表达的调控 硝酸还原酶是一种底物诱导酶 2 亚硝酸还原酶 光合反应 光照 铺基 血红素+4Fe-4S簇 电子供体 铁氧还蛋白 3 硝酸盐的还原部位和途径 在叶中的硝酸还原 在根中的硝酸还原 （三） 氨的同化-谷氨酸合成酶循环 主要由谷氨酰胺合成酶（叶绿体和胞质中）和谷氨酸合酶（质体、叶绿体中）催化将氨转移到氨基酸上。 也有谷氨酸脱氢酶（线粒体中）参与，但不是主要的。 氨的同化 谷氨酸 Mg2+/Mn2+/Co2+ 谷氨酸 转氨作用 （四） 生物固氮 生物固氮作用是指在生物体内将大气中的N2转变为含氮化合物的过程。 能固氮的生物都是原核微生物，分为共生的和非共生的二大类。 固氮微生物体内含有固氮酶：由铁蛋白和钼铁蛋白构成的复合体，两者同时存在才能起作用。 豌豆的根瘤 固氮酶催化的反应 N2＋8e-＋8H++16ATP 2NH3+H2+16ADP+16Pi 二 硫酸盐的同化 腺苷磷酸硫酸（APS） 磷酸腺苷磷酸硫酸（PAPS） SO42- + 8e + 8H+ S2- + 4H2O ATP硫酸化酶 硫酸盐 + ATP 腺苷磷酸硫酸（APS） + 焦磷酸 APS激酶 APS + ATP 磷酸腺苷磷酸硫酸（PAPS）+ ADP APS SH—载体复合物 S 被Fd还原 AMP Car—S—S—OH