3.2 矿质营养-吸收机理幻灯片3h课件.ppt

; Plant cannot live on CO2 and water alone. There are at least 13 other elements required to sustain plant health, vigor and normal development. ;（一）植物细胞对矿质元素的吸收; Given the importance of membrane transport, cells utilize a wide range of transport mechanisms. The mechanisms fall into one of three categories: simple diffusion, facilitated diffusion, and active transport.; Inorganic ions commonly referred to as macronutrients” (Marschner, 1995) play central roles in of plant cell biology as substrates for metabolic assimilation (inorganic phosphate [Pi], NH+4, NO3- as a generator of intracellular osmotic pressure component of signaling pathways (Ca2+).;吸 收;一.被动吸收： (passive absorption) 由于扩散作用而进行的吸收，这种不需要代谢提供能量的吸收矿质的过程称为被动吸收。 ;被动 吸收;; 化学势：化学浓度差。分子一般是按化学势扩散。K+：0.2M——0.5M之间就是化学势。 电化学势梯度：电化学势梯度包括化学势梯度和电势梯度(膜电势)两方面 。细胞内外的离子扩散决定于这两种梯度的大小 。;电化学势梯度的构成： 植物细胞， 膜内侧具有较高的负电荷， 膜外侧具有较高的正电荷。 细胞从环境中吸收了较多的阳离子，致使细胞内该离子浓度较高。按照化学势梯度，细胞内的阳离子应向外扩散；而按电势梯度，由于细胞内有较高的负电荷，则这种阳离子又应该从细胞外向内扩散。 ; 正常细胞：在未受到刺激时存在于细胞内外两侧的电位差，称为静息电位差（ resting potential，RP）。在所有被研究过的动植物细胞中（少数植物细胞例外），静息电位都表现为膜内较膜外为负（内负外正）；如规定膜外电位为0，则膜内电位大都在－10～－100mV之间。 ; 不带电的中性分子和离子的扩散取决于其化学势梯度或浓度梯度。 带电离子的扩散取决于其电化学势的梯度. ; Nernst方程：离子j在膜内外被动转运（扩散）达到平衡时膜内外电势差与化学势差之间的关系。  ΔEn =ΔEn：Nernst势(mV)；R：气体常数8.314J/mol.K；T：绝对温度；F-法拉第常数为96.500J/mV.mol,zj：离子电荷, Cjout：膜外浓度，Cjin：膜内浓度;在25摄氏度下，对于一价阳离子(如K+)而言，上述公式可简化为：ΔEn = 59 log10(Cjout/Cjin)这意味着：59mV的电化学势可以使膜内外被动扩散的K+的浓度保持在10倍的差异(Cjout/Cjin = 10/1，log1010 = 1)！ 换言之，当膜内外钾离子的浓度差在10倍时，则这些离子沿浓度差的被动扩散将导致膜内外产生59mV的电化学势差。;2.3?(273+25)K?8.314J/96.5J/V.mol=59.2 实际测定的细胞膜的电化学势常为-130—-110mV，而经计算而得的值应为-80—-50mV。其原因在于，由H+—ATP酶可以向膜外排出H+。;细胞的膜电势可用由微电极、参比电极和高灵敏度的电位计组成的测定装置测定 。见下图; 用微电极测定植物细胞膜电势的示意图。一个玻璃微电极插入到要研究的细胞(通常是液泡或细胞质)中，另外一个插入电解液作为参比。微电极和电压计相连，此电压计能记录细胞和溶液间的电势差。典型细胞的膜电势通常在-60mV和-240mV之间。放大部分的图示微电极如何和细胞相联接。微电极中有导电的盐溶液。 ;;自 由 扩 散; (二)协助扩散(facilitated diffusion) 特点：有膜蛋白介导。 I.定义： ～是离子或小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜的转运，不消耗细胞能量。;II