)植物的矿质营养
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《植物的矿质营养》教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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植物的矿质营养1. 引言植物的生长和发育需要多种营养物质,其中矿质营养在植物的生命活动中起着至关重要的作用。
矿质营养是指植物从土壤中吸收的无机物质,包括常见的氮、磷、钾等元素,以及微量元素如锌、铜、锰等。
本文将重点介绍植物的矿质营养的种类、功能以及影响因素等内容。
2. 植物的矿质营养种类植物的矿质营养主要包括宏量元素和微量元素两大类。
2.1 宏量元素宏量元素是植物需要吸收的主要无机元素,它们以百分之几的质量存在于植物体内。
常见的宏量元素有氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)和硫(S)等。
•氮素(N):植物体内氨基酸、DNA、RNA等生物大分子的组成成分,是植物生长发育的基础元素。
•磷素(P):是ATP(三磷酸腺苷)等能量转化过程中的重要组成元素,同时也是细胞质膜、DNA和RNA等的构成成分。
•钾素(K):促进植物的光合作用、调控植物的水分平衡和营养转运,对提高植物的抗病性和抗逆性具有重要作用。
•钙素(Ca):调节细胞的渗透平衡,影响细胞的生长分裂和细胞壁的合成,同时也参与信号传导。
•镁素(Mg):是叶绿素的组成部分,对光合作用和能量转化过程具有重要影响。
•硫素(S):是蛋白质、蛋白质酶、维生素B1和维生素B6等的组成成分,参与植物的生命活动。
2.2 微量元素微量元素是植物体内含量较低的无机元素,但对植物的生长发育同样至关重要。
常见的微量元素有铁(Fe)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)、钼(Mo)和镍(Ni)等。
•铁(Fe):是光合作用和呼吸作用中的重要催化剂,参与植物体内的电子转运和能量转化过程。
•锌(Zn):是植物体内多种酶的重要成分,参与DNA和蛋白质的合成过程。
•锰(Mn):是植物体内氧气释放过程的关键酶的组成成分。
•铜(Cu):参与咖啡因合成、植物生长和光合作用等多种重要生理过程。
•钼(Mo):是植物体内硝化细菌和固氮细菌的酶的辅助因子,参与氮代谢过程。
•镍(Ni):催化植物体内亚硝酸盐的还原过程。
第三章植物的矿质营养知识要点矿质元素和水分一样,主要存在于土壤中,由根系吸收进入植物体内,运输到需要的部位加以同化,以满足植物生命活动的需要。
植物对矿物质的吸收、转运和同化,通称为矿质营养。
植物体内的化学元素并非全部是植物生命活动所必需的,只有其中一部分为植物生命活动所不可缺少。
要确定植物体内各种元素是否为植物所必需,只根据灰分分析得到的数据是不够的。
通过溶液培养或砂基培养,并按照Arnon & Stout 于1939 年提出的植物必须元素的标准:(1)如缺乏该元素,植物生育发生障碍,不能完成生活史;(2)除去该元素,则表现出专一的病症,而且这种缺乏症是可以预防和恢复的;( 3 )该元素在植物营养生理上应表现直接的效果,绝不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。
目前已经明确碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍17 种元素为大多数高等植物所必需的,其中碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫9 种元素植物需要量相对较大,称为大量元素;其余铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍8 种元素植物需要量极微,稍多即发生毒害,故称为微量元素。
必需的矿质元素在植物体内的生理作用有 3 个方面:⑴是细胞结构物质的组成成分,如N ,P ,S 等;⑵是植物生命活动的调节者,参与酶的活动,如Mn ,Mg ,Fe 等;⑶起电化学作用,即离子浓度的平衡、胶体的稳定和电荷中和等,如K + 。
可被植物吸收的氮素形态主要是铵态氮和硝态氮。
氮是构成蛋白质的主要成分,占蛋白质含量的16% ~18% 。
此外,核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、叶绿素等化合物中都含有氮,而某些植物激素、维生素和生物碱等也含有氮。
因此,氮在植物生命活动中占有首要的地位,故又称为生命元素。
磷是以正磷酸盐(H 2 P0 4 - ) 形式被植物吸收。
当磷进入植物体后,大部分成为有机物,有一部分仍保持无机物形式。
磷存在于磷脂、核酸和核蛋白中,磷是核苷酸衍生物( 如ATP、FMN、NAD+、NADP和COA 等) 的组成成分,其在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着极其重要的作用。
植物的矿质营养教案引言植物的矿质营养是植物生长和发育不可或缺的重要因素。
本教案旨在帮助学生了解植物对矿质元素的需求以及矿质元素在植物体内的吸收、运输和利用过程。
教学目标1.理解植物对矿质元素的需求和作用。
2.掌握常见矿质元素的分类和特点。
3.理解矿质元素在植物体内的吸收、运输和利用过程。
教学内容第一部分:植物对矿质元素的需求和作用1.矿质元素的定义和分类。
2.常见矿质元素的作用及其在植物体内的分布情况。
3.矿质元素缺乏和过量对植物生长的影响。
第二部分:矿质元素的吸收和运输1.根系对矿质元素的吸收方式。
2.植物对矿质元素的选择性吸收。
3.矿质元素在植物体内的运输途径和机制。
第三部分:矿质元素的利用过程1.矿质元素的转运和分配。
2.矿质元素在植物体内的利用方式和作用机制。
3.与矿质元素相关的代谢途径和反应。
教学过程第一课时1.利用生活中的例子引入矿质元素的概念和重要性。
2.学生自主阅读教材中关于矿质元素的知识点,并做笔记。
3.小组讨论并总结矿质元素的分类及其作用。
第二课时1.教师引导学生学习植物根系对矿质元素的吸收方式。
2.利用实验展示矿质元素的选择性吸收现象。
3.学生看视频资料了解植物根系的吸收机制。
第三课时1.教师用图表讲解矿质元素在植物体内的运输途径和机制。
2.学生分组完成实验,观察矿质元素在植物体内的运输过程。
3.小组讨论并总结矿质元素的运输机制。
第四课时1.教师引导学生了解矿质元素的转运和分配过程。
2.学生分析矿质元素在不同部位的分布情况,探讨其分配规律。
3.学生小组展示矿质元素利用过程的研究成果。
教学评估作业请学生撰写一篇500字的小议论文,谈谈植物的矿质营养在农业生产中的重要性。
平时表现1.学生的参与度和合作精神。
2.学生在实验和讨论中的表现。
3.学生对教材知识的理解程度。
教学资源1.教科书:《植物矿质营养》。
2.视频资料:植物根系吸收矿质元素的机制。
3.实验器材:小铲子、培养皿、装有各种矿质元素的培养液。
第2章植物的矿质营养答案一、名词解释1. 灰分元素:除C、H、O、N等元素分别以CO2、H2O、N和S的氧化物等形式挥发外,植物体所含的不能挥发的残余物质称为灰分,占干物质的5-10%。
灰分中存在的元素称为灰分元素,又称为矿质元素。
2. 溶液培养法:用纯化的化合物配制成水溶液来培养植物以确定植物必需的矿质元素种类和数量,也称水培方法。
3. 大量元素:在植物体内含量较多,占植物体干重达万分之一的元素,称为大量元素。
植物必需的大量元素是:钾、钙、镁、硫、磷、氮、碳、氢、氧等九种元素。
4. 微量元素:植物体内含量甚微,约占植物体干重的、600.001—0.00001%的元素,植物必需的微量元素是铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯等七种元素,植物对这些元素的需要量极微,稍多既发生毒害,故称为微量元素。
5. 协助扩散:一些非脂溶性或低脂溶性物质能依赖镶嵌在细胞膜上的特殊蛋白质分子的功能活动来实现跨膜转运,称为易化扩散或协助扩散。
6. 离子泵:是细胞膜上逆电化学势梯度,利用代谢能量转运离子的跨膜载体蛋白。
7. 生理酸性盐:对于(NH4)2SO4一类盐,植物吸收NH4+较SO4-多而快,这种选择吸收导致溶液变酸,故称这种盐类为生理酸性盐。
8. 生理碱性盐:对于NaNO3一类盐,植物吸收NO3-较Na+快而多,选择吸收的结果使溶液变碱,因而称为生理碱性盐。
9. 生理中性盐:对于NH4NO3一类的盐,植物吸收其阴离子NO3-与阳离子NH4+的量很相近,不改变周围介质的pH值,因而,称之为生理中性盐。
10. 单盐毒害:植物被培养在某种单一的盐溶液中,不久即呈现不正常状态,最后死亡。
这种现象叫单盐毒害。
11. 离子对抗:在发生单盐毒害的溶液中加入少量不同化合价的金属离子,就可解除单盐毒害,这种现象称为离子对抗。
12. 平衡溶液:在含有适当比例的多种盐溶液中,各种离子的毒害作用被消除,植物可以正常生长发育,这种溶液称为平衡溶液。