植物生理学—矿质营养1.ppt

载体存在的证据 （1）离子吸收的饱和效应（saturation effect）： 离子浓度 吸收速率 （2）离子竞争（ion competition） 根系吸收各种矿质离子时，一些离子间存在着相互竞争或相互抑制的现象。如溶液中有Br-存在时，细胞对Cl-的吸收就减少；同样，K+、Cs+、Rb+之间有竞争，Na+和Li+间有竞争。竞争现象用载体解释为：相互竞争的离子是由同一种载体运输的，无竞争的离子则运输的载体不同。 饱和现象可用载体来解释：即当外界离子浓度高到一定程度时，所有载体的结合部位都被离子所饱和，再增加离子数目，没有载体来运输.故吸收速率不再增加。 2、质子泵（ H+—ATP酶）学说 该学说认为，植物细胞膜对离子的吸收和运输是由膜上的电致质子泵（electrogenic proton pump）推动的。该泵具有ATP酶活性，通过水解ATP释放的能量将H+泵到膜外，由此在膜内外间产生电势差，推动阳离子进入细胞。 在细胞膜上还有Ca2+—ATP酶，能将Ca2+运到细胞外。电致性运输是逆着电化学梯度进行的，需要代谢能量，故属于主动运输。 离子泵转运阳离子模型 在电致性运输中，膜上运输蛋白对离子运输有两种方式： （1）共向运输（symport）：H+和另一被运物质（Cl-、SO42-、中性溶质等）方向相同。 （2）反向运输（antiport）：H+和另一被运物质（K+、Na+ 等）成反方向运输。 3.原初主动运输 H+－ATP酶（ ATP磷酸水解酶）有3种类型： 质膜上的P型 （ PMH+－ATP酶） 液泡膜上V型 线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上F型 PMH+－ATP酶利用ATP水解产生的能量，将细胞质内质子泵出，形成跨膜电势△E的过程，为原初主动运输。 4.次级主动运输 质膜与液泡膜上的转运蛋白 三、胞饮作用 物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折（内陷）转移到细胞内的攫取物质和溶液体的过程称胞饮作用（pinocytosis）。 胞饮作用是非选择性的，凡溶于水中的各类矿质盐，大分子有机物，甚至病毒均能被转入到细胞内。 胞饮作用示意图 钾的生理作用 多种酶的辅助因子，是60多酶的活化剂 稳定pH及电荷平衡、维持原生质的水合状态 渗透调节作用：提供生长、气孔运动、植物其他快速运动所需膨压 糖合成及糖运输促进 缺素症 病症多出现在老叶 叶片杯状卷曲或皱缩，叶缘枯焦 茎杆弱，易倒伏，抗性差，水分不足时易萎蔫 K 硫 主要吸收形式：SO42-。 体内三种状态：盐、硫脂和还原态硫 生理作用 半胱氨酸、蛋氨酸、蛋白质的成分 辅酶及维生素组分：COA、Fd、VB1等 细胞内氧化——还原系统的重要组分 缺素症 缺绿，表现于幼叶或全部叶片，类似于缺氮 钙 水化二价阳离子，体内三种存在状态：离子态、难溶盐、有机钙 生理作用 维持细胞壁稳定，促进细胞壁的形成及伸展 电荷平衡、解毒作用（草酸钙）、渗透调节 植物代谢调节的胞内信使，参与信号转导过程 酶活化剂 诱导花粉管定向生长 缺素症：顶芽幼叶呈钩状，最终叶缘和叶尖枯死；叶柄及茎杆上部萎缩；水果蔬菜的某些特殊病症 镁 游离态吸收，体内部分游离，部分形成有机物 其他阳离子对镁的吸收有抑制作用 生理作用 活化许多参与磷酸转移酶，参与能量转移 叶绿素成分 细胞pH控制 蛋白质及RNA合成中的作用 缺素症 老叶病症，脉间缺绿，呈鲜黄色或橘黄色，严重时叶缘向上弯曲 Mg 铁 对各种配位体都有较强的亲和力。Fe2+为植物的优先吸收形式；细胞中近80%铁存在于叶绿体中 生理作用 作为细胞色素和非血红素铁蛋白组分，参与光合、呼吸和固氮作用。如过氧化物酶、过氧化氢酶、铁氧还蛋白、钼铁蛋白等 参与叶绿素合成 缺素症 幼叶或芽内叶首先出现病症，嫩叶脉间缺绿，重者叶片发白 Fe 硼 生理作用 参与碳水化合物运输，可形成硼——糖复合物 促进花粉形成及花粉管萌发 促进根的分化及顶端分生组织分裂、生长 缺素症 幼嫩部分首先表现病症，根尖、茎尖分生组织生长停止，重者溃烂 B 锌 生理作用 乙醇脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、碳酸酐酶等酶的必需组分 参与生长素合成 缺素症 老叶失绿，严重时可产生坏死斑点；苹果、梨、桃等果树可产生小叶病 Zn 铜 生理作用 主要为各种铜蛋白组分，参与电子的传递和转移。如抗坏血酸氧化酶、酪氨酸酶、单胺氧化酶、尿酸酶、细胞色素氧化酶、质体蓝素等蛋白的必需成分 缺素症 幼叶有枯斑或缺绿，老叶呈蓝绿色，严重时幼嫩部分萎蔫下垂 钼 生理作用 参与氮代谢。是硝酸还原酶及固氮酶的成分 缺素症 老叶缺绿，色不明亮，从脉间开始坏死 锰 生理作用 光