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第三章植物的矿质与氮素营养矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化，通称为植物的矿质营养。
灰分元素：干物质充分燃烧后，剩余下一些不能挥发的灰白色残渣，称为灰分。
灰分元素直接或简接来自土壤矿质，所以称为矿质元素。
必需元素：指在植物生长发育中必不可少的元素，具有不可缺少性，不可替代性和直接功能性。
大量元素：指植物生命活动所必需的、且需要量较多的一些元素。
有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等9种元素。
微量元素：植物生命活动所必须的、而需要量很少的一类元素称为微量元素。
水培法：在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。
砂培法：在洗净的石英砂或玻璃球等基质中，加入营养液培养植物的方法。
主动吸收：指细胞利用呼吸释放的能量逆化学梯度吸收矿质元素的过程。
被动吸收：指细胞不需要由代谢直接提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质元素的过程。
扩散作用：指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。
协助扩散：指小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运的过程，通常不需要细胞提供能量。
离子通道：指细胞膜中一类由内在蛋白构成的横跨膜两侧的孔道。
孔的大小及孔内表面电荷等性质决定了通道转运离子的选择性。
膜片钳技术：指使用微电极从一小片细胞膜上获取电子信息，可用来研究细胞器间的离子运输、气孔运动、光受体、激素受体以及信号分子等的作用原初主动转运：质膜H+-ATP酶利用ATP水解产生的能量，把细胞质内的H+向膜外泵出，产生质子驱动力的过程称为原初主动运输。
次级主动转运：指以质子动力作为驱动力的离子或分子的转运。
单盐毒害：指植物培养在某一单盐溶液中不久即呈现不正常状态，最后死亡的现象。
单盐毒害无论是营养元素还是非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。
离子拮抗：指离子间相互消除毒害的现象。
平衡溶液：植物必需的矿质元素按一定浓度与比例配制成使植物生长良好的混合溶液称为平衡溶液。
生理酸性盐：植物根系对其阳离子的吸收多于阴离子而使介质变成酸性的盐类称为生理酸性盐。
植物生长所必须的矿质营养元素
植物生长所必须的矿质营养元素是指植物在生长过程中必须吸
收的一些元素，这些元素虽然只占植物体重的一小部分，但是它们的作用却是不可或缺的。
其中，主要包括以下元素：
1. 氮(N)：氮是植物体内构成蛋白质和核酸等重要有机物的基础元素，同时也是植物生长中必需的养分之一。
氮充分供应可以促进植物生长，提高产量和品质。
2. 磷(P)：磷是植物体内ATP、DNA、RNA等生命活动必需的物质的组成部分，同时也是植物生长中的重要养分。
磷的充分供应可以促进植物发育，增加根系、叶面积，提高植物的耐病性、抗旱能力和产量。
3. 钾(K)：钾是植物细胞内的重要离子，可以调节植物体内的水分平衡和代谢过程。
钾的充分供应可以促进植物生长，提高光合作用效率，增加植物的抗旱能力和抗病能力。
4. 镁(Mg)：镁是植物叶绿素的组成成分，参与植物体内的光合作用过程。
镁的充分供应可以促进植物生长，增加叶面积和叶绿素含量，提高植物的抗病能力和产量。
5. 硫(S)：硫是植物体内许多生命活动必需的物质的组成部分，参与蛋白质合成等代谢过程。
硫的充分供应可以促进植物生长，增加植物的产量和品质。
除了以上五种元素，还有钙、铁、锌、锰、铜等元素也是植物生长中必需的营养元素。
这些矿质营养元素的充分供应对于植物的正常
生长发育和产量品质的提高都有非常重要的作用。
2011年植物生理学3-10章练习题第三章矿质营养练习题（一）填空题1．研究植物体内元素组成的方法是，确定植物体必需元素的方法。
2. 植物必需的矿质元素中，占植物体干重以上被称，它包括共9种；占植物体干重以下被称，它包括8 种。
2．植物吸收盐，不会引起根际pH值变化。
3．植物吸收盐，不会引起根际pH值变化。
4. 必需元素在植物体内的生理作用可以概括为三方面，，。
5．N、P、K的缺素症从叶开始，因为这些元素在体内可以。
6．通常P以形式被植物吸收，K在植物体内总是以形式存在。
7．1840年建立了矿质营养学说，并确立了土壤供给植物无机营养的观点。
8．油菜缺时，花药和花丝萎缩，绒毡层组织破坏，花粉发育不良，会出现“花而不实”的现象。
9．植物体内的离子跨膜运输根据其是否消耗能量可以分为和两种，前者具有特点，二后者具有特点。
10．简单扩散是离子进出植物细胞的一种方式，其动力为跨膜差。
11．膜转运蛋白包括、和；载体蛋白有、和三种类型。
12．研究植物对矿质元素的吸收，不能只用含一种盐分的营养液培养植物，因为当溶液中只有一种盐类时，即使浓度较低，植物也会发生，需加入，才能消除，这种现象被称为。
13．营养物质可以通过叶片表面的进入叶内，也可以经过角质层孔道到达表皮细胞，进一步经到达叶细胞内。
14．果树“小叶病”是由于缺的缘故。
当植物叶色浓绿，叶片大，茎高节间疏，生育期延迟，易患病，易倒伏。
此作物可能。
15．进行生理分析诊断时发现植株内酰胺含量很高，这意味着植物可能。
16．植物根系吸收矿质养分最活跃的区域是根部的。
17．植物根部吸收的无机离子主要是通过向植物地上部分运输的，叶片吸收的矿质主要是通过向下运输。
18．追肥时，可依据的四个生理指标包括、、、和。
（二）问答题1．植物进行正常生命活动需要哪些矿质元素？用什么方法、根据什么标准来确定？2．试述氮、磷、钾、钙、镁、铁的生理功能及其主要缺素病症。
3．植物根系吸收矿质有哪些特点？4．试述矿质元素如何从膜外转运到膜内。
藏躲市安详阳光实验学校高考考点4 植物的矿质营养本类考题解答锦囊对于植物必需的矿质元素主要是以实现设计的方式来考查的，这一问题是历年高考考查的重点，解决此类题目关键是要有严谨的科学思维能力和较强的逻辑思维能力，实验步骤设计的要合理，只能存在一个变量，即要研究某一种元素，只能缺乏这一种元素，其他条件都应该相同，同时还应该设计一个对照实验，或者还需要进行二次对照，进一步突出该元素的重要性。
近几年高考有要求考生对实验过程和蛄论等进行评价的趋势，无论怎样，这是考虑这类问题出发点和基本原则。
对于矿质元素的遣输和利用迷类问题主要是考查考生学以致用的能力。
解决此类问题主要是要求考生了解植物不同的部位对各种矿质元素的需求量不同，以及哪些矿质元素可以再利用，哪些矿质元素不能重复利用，这是解决这类问题的关键。
Ⅰ热门题【例题】植物口十片从幼到老的整个生命活动过程中A．有机物输出也输入，矿质元素只输入B．有机物只输出，矿质元素只输入C．有机物只输出，矿质元素输入也输出D．有机物与矿质元素都既输入，又输出高考考目的与解题技巧：本题短小精悍，阅读量不大，考查的知识点不多，但内容丰富。
从题干上可以看出要让学生了解植物是怎样生活生长的；从选项上主要考查在植物体内物质的运输。
但是这里面蕴含着植物对矿质元素的应用，以及有机物的代谢。
【解析】需要学生了解矿质元素在植物整个生命活动中的应用，像K、N、P、Mg等离子或可重复利用的离子一旦缺乏或因幼叶生长旺盛，幼叶可以从老叶中获得，因此，矿质元素既可以输入也可以输出；对于有机物，由于幼叶光合面积小，合成的有机物少，但是，由于生长旺盛，所需的有机物多，因此，可以从外界获得，而老叶光合面积大，光合作用强，合成的有机物多，但生长缓慢，所需要的有机物少，因此，多余的有机物可以输送给生长旺盛或根等部位，因此，对于有机物来说，也可以输入，也可以输出。
因此，此题的答案应该是D。
对于这类题来说主要是审题，首先题干中的叶片从幼叶到老叶，平时我们做过很多有关幼叶和老叶的题目，一看到这个第一反应就应该考虑到矿质元素的利用问题，然后再看题目所问的问题，是否与此有关，这样可以使思路不偏差太大，同时可以节约时间；从四个选择项来看，主要是涉及到了有机物和矿质元素的问题，矿质元素在植物体的利用课本上讲得很明白， K、N、P、Mg等离子或可重复利用的离子一旦缺乏或因幼叶生长旺盛，幼叶可以从老叶中获得，因此，矿质元素既可以输入也可以输出；而一看到有机物，就应该考虑光合作用和呼吸作用，从题目上看，主要是要考虑光合作用能合成有机物，而植物不同的部位所需的有机物的量不同，因此，有机物也可以既输入也可能输出。
植物的矿质营养复习题一、名词解释1、矿质营养；2、灰分元素；3、必需元素；4、大量元素；5、微量元素；6、有利元素；7、水培法；8、砂培法；9、气栽法；10、营养膜技术；11、离子的被动吸收；12、离子的主动吸收；13、单盐毒害；14、离子对抗；15、平衡溶液；16、生理酸性盐；17、生理碱性盐；18、生理中性盐；19、胞饮作用；20、表观自由空间；21、叶片营养；22、诱导酶；23、可再利用元素；24、还原氨基化作用；25、生物固氮；26、初级共运转；27、次级共运转；28、易化扩散；29、通道蛋白；30、载体蛋白；31、转运蛋白；32、膜片-钳技术；33、植物营养临界期；34、植物营养最大效率期；35、反向传递体；36、同向传递体；37、单向传递体；38、硝化作用；39、反硝化作用；40、交换吸附；41、外连丝；42、缺素症。
二、缩写符号翻译1、AFS；2、Fd；3、Fe-EDTA；4、NiR；5、NR；6、WFP；7、GOGAT；8、GS；9、GDH；10、NFT；11、PCT；12、FAD。
三、填空题1、在植物细胞内钙主要分布在中。
2、土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显着影响。
一般来说，阳离子的吸收随pH的增大而；阴离子的吸收则随pH的增大而。
3、所谓肥料三要素是指，和三种营养元素。
4、参与光合作用水的光解反应的矿质元素是，和。
5、参与吲哚乙酸代谢的两个矿质元素是和。
6、在植物体内充当氨的解毒形式、运输形式、临时贮藏形式的两种化合物是和。
7、在植物体内促进糖运输的矿质元素是，和。
8、亚硝酸还原酶的两个辅基分别是，和。
9、硝酸还原酶的三个辅基分别是，和。
10、植物体缺钼往往同时还出现缺症状。
11、对硝酸还原酶而言NO3-既是又是。
12、应用膜片-钳位技术现已了解到质膜上存在的离子通道有、和等离子通道。
13、作为固氮酶结构组成的两个金属元素为和。
14、离子跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。
第三章 植物的矿质营养 Ⅱ 习 题 一、名词解释 矿质元素 砂培法 离子协合作用 矿质元素的被动吸收 必需元素 生理酸性盐 平衡溶液 矿质元素的主动吸收 大量元素 生理碱性盐 胞饮作用 矿质营养 微量元素 生理中性盐 可再利用元素 离子通道 有益元素 单盐毒害 诱导酶 生物固氮 水培法 离子拮抗 载体 二、写出下列符号的中文名称 NR NiR APS PAPS WFS AFS 三、填空题 1. 离子扩散的方向取决于（ ）和（ ）。 2. 植物细胞吸收矿质元素的三种方式为（ ）、（ ）和（ ）。 3. 离子扩散的方向取决于（ ）和（ ）的相对数值的大小。 4. 在植物必需元素中，易于再利用的元素有（ ），不易再利用的元素有（ ），缺乏时易引起缺绿症的元素有（ ）。
5. 外界溶液的 pH 值对根系吸收盐分的影响一般来说，阳离子的吸收随 pH 值的升高而（ ），而阴离子的吸收随 pH 值的升高而（ ）。
6. 土壤溶液碱性反应加强时，（ ）等离子逐渐变为不溶状态，不利植物吸收；在土壤的酸性反应逐渐加强时，（ ）等离子容易溶解，植物来不及吸收就被雨水淋溶掉。
7. 在植物体内，由硝酸盐还原到谷氨酸水平需要参与的酶有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。
8. 植物必需元素有（ ），其中（ ）为微量元素。 9. 缺乏（ ）元素时，果树易得“小叶病”，玉米易得“花白叶病”。 10. 缺乏（ ）元素时，禾谷类易得“白瘟病”、果树易得“顶枯病”。 11. 缺乏（ ）元素时，油菜“花而不实”，小麦“穗而不实”，棉花“蕾而不花”，甜菜易得“心腐病”，萝卜易得“褐心病”。
12. 缺乏（ ）元素时，柑桔易得“黄斑病”，花椰菜易得“尾鞭病”。 13. 通常把（ ）、（ ）和（ ）三种元素称为肥料的三要素。 14. 大量元素中的 C 、 H 、 O 三种元素主要来自（ ）和（ ）。 15. 通常称（ NH 4 ） 2 SO 4 为生理（ ）性盐，称 NH 4 NO- 3 为生理（ ）性盐，称 NaNO 3 为生理（ ）性盐。
16. （ ）和（ ）两类研究结果为矿质元素主动吸收的载体学说提供了实验证据。 17. 离子通道象一种门系统，有（ ）、（ ）和（ ）三种状态。 18. 植物根系吸收离子分两个阶段进行，把离子由外界进入根部表观自由空间称为（ ）阶段，这阶段是（ ）代谢能的过程；把离子由表观自由空间通过质膜进入细胞内部称为（ ）阶段，这阶段一般是（ ）代谢能的过程。
19. 植物吸吸的 NO 3 － 运到叶片后，在（ ）中由（ ）酶 [ 此酶含有（ ）和（ ）两种矿质元素 ] 催化产生（ ），然后以 HNO 2 形式运到（ ），由（ ）酶催化，接受（ ）提供的电子而还原成（ ）。
20. 植物同化硫酸根离子首先要把离子活化，催化此反应的酶为（ ），产物为（ ）。
21. 在植物生理研究中常用的完整植物培养方法有（ ）、（ ）和（ ）。 22. 水培时要选用黑色溶器，这是为了防止（ ）。 四、选择题 1. 下列哪两种离子间会产生拮抗作用（ ） （ 1 ） Ca 2+ 、 Ba 2+ （ 2 ） K + 、 Ca 2+ （ 3 ） K + 、 Na + （ 4 ） Cl ˉ 、 Br ˉ
2. 植物根部吸收的无机离子向植物地上部运输时主要通过（ ） （ 1 ）韧皮部 （ 2 ）质外体 （ 3 ）转运细胞 （ 4 ）共质体 3. 影响根毛区主动吸收无机离子最重要的原因是（ ） （ 1 ）土壤中无机离子的浓度 （ 2 ）根可利用的氧 （ 3 ）离子进入根毛区的扩散速度 （ 4 ）土壤水分含量 4. 在维管植物的较幼嫩的部分，亏缺下列哪种元素时，缺素症首先表现出来。（ ）
（ 1 ） K （ 2 ） Ca （ 3 ） P （ 4 ） N 5. 植物吸收矿质量与吸水量之间的关系是（ ） （ 1 ）既有关，又不完全一样 （ 2 ）直线正相关关系 （ 3 ）两者完全无关 （ 4 ）两者呈负相关关系 6. 硝酸还原酶其分子中含有（ ） （ 1 ） FAD 、 Mo 、 Cytf （ 2 ） NAD 、 Mo 、 Cytb （ 3 ） FAD 、 Mo 、 Cytb （ 4 ） NAD 、 Mo 、 Cytc 7. 硝酸还原酶与亚硝酸还原酶（ ） （ 1 ）都是诱导酶 （ 2 ）硝酸还原酶不是诱导酶，而亚硝酸还原酶是 （ 3 ）都不是诱导酶 （ 4 ）硝酸还原酶是诱导酶，而亚硝酸还原酶不是 8. 下列哪种说法是错误的。（ ） （ 1 ）在光下 NO 3 - 的存在促进 K + 的吸收 （ 2 ）在光下 NH 4 + 的存在促进 PO 4 3 - 的吸收 （ 3 ） Br - 、 I ? 的存在促进 Cl - 的吸收 （ 4 ） Rb + 、 Cs + 的存在抑制 K + 的吸收 9. 植物缺乏下列元素都会引起缺绿症，若缺绿症首先出现在下部老叶上，是缺乏哪种元素。（ ） （ 1 ） Fe （ 2 ） Mg （ 3 ） Cu （ 4 ） Mn 10. 植物严重缺乏哪种元素时，会引起蛋白质代谢失调，导致毒胺（腐胺与鲱精胺）生成。（ ）
（ 1 ） P （ 2 ） S （ 3 ） N （ 4 ） K 11. 多数植物的 NO 3 - 态氮在（ ）中被还原。 （ 1 ）根 （ 2 ）茎 （ 3 ）叶 （ 4 ）根、茎、叶 12. 高等植物的硝酸还原酶总是优先利用下到哪种物质作为电子供体。（ ） （ 1 ） FADH 2 （ 2 ） NADPH+H + （ 3 ） FMNH 2 （ 4 ） NADH+H + 13. 下列物质仅有哪种不是硝酸还原酶的辅基。（ ） （ 1 ）黄素腺嘌呤二核苷酸 （ 2 ）谷胱甘肽 （ 3 ）钼辅因子（钼—嘌呤） （ 4 ）铁离子 五、是非题 1.氮不是矿质元素，而是灰分元素。（ ） 2.在元素周期表中，不同族的离子间存在拮抗作用，而同族的离子间则不会发生拮抗。（ ）
3.根系吸收各种离子数量不与溶液中的离子量成正比。（ ） 4.缺氮时植物幼叶首先变黄。（ ） 5.植物吸收矿质最活跃的区域是根尖的分生区。（ ） 6.硝酸盐还原速度白天与夜间不同，夜间还原速度显著快于白天。（ ） 7.植物吸收的硝酸盐由硝酸还原酶和亚硝酸还原酶在细胞质中还原。（ ） 8.施磷过多会引起果树缺锌出现小叶病。（ ） 9.植物体内的钾一般不形成稳定的结构物质。（ ） 10.植物对养分的吸收是依靠水分吸收时由水分带入植物体内的。（ ） 11.在植物体内大量积累的元素必定是植物必需元素。（ ） 12.水稻在 15 ℃以下的低温时，吸收的 NH 4 + 比 NO 3 - 多。（ ） 13.普遍认为植物吸收的 NO 3 - 经代谢还原后产生的 NH 3 ，首先被同化为谷酰胺，然后再进一步转化为谷氨酸。（ ）
14.水培的营养液是一种浓度很低的溶液，为了避免离子间相互作用而发生沉淀，常常加入螯合剂。（ ）
15.用水培法培养植物的过程中，营养液的浓度和 pH 值不会发生改变。（ ） 六、问答题 1. 确定元素是否是植物必需元素的标准是什么？ 2. 钾在植物体内的生理作用如何？ 3. 如何证明矿质元素的主动吸收有载体参加？ 4. 用离子交换吸附作用解释根系对矿质元素的吸收。 5. 植物缺镁和缺铁表现症状有何异同 ? 为什么？ 6. 在含有 Fe 、 Mg 、 P 、 Ca 、 B 、 Mn 、 Cu 、 S 等营养元素的培养液中培养棉花，当棉苗第四片叶（新生叶）展开时，在第一片叶（老叶）上出现了缺绿症，问该缺乏症是由于上述元素中哪种元素不足而引起的 ? 为什么？
7. 概述植物必需元素在植物体内的生理作用。 8. 举出 10 种矿质元素，说明它们在光合作用中的生理作用。 9. 白天和夜晚硝酸还原速度是否相同 ? 为什么？ 10. 土壤理化状况对根系吸收矿质元素有何影响？ 11. 简述合理施肥的生理基础。 12. 合理施肥增产的原因是什么？ 13. 为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯则较多的施用钾肥？
14. 为什么水稻秧苗在栽插后有一个叶色先落黄后返青的过程？ 15. 用实验证明植物根系吸收矿质元素存在着主动吸收和被动吸收。 16. 光照如何影响根系对矿质的吸收？
Ⅲ 参 考 答 案 一、名词解释 矿质元素 亦称灰分元素，将干燥植物材料燃烧后，留在灰分中的元素。 必需元素 是指在植物生活中作为必需成分或必需的调节物质而不可缺少的元素。
大量元素 在植物体内含量较多，占植物体干重 0.001% 以上的元素。植物必需的大量元素有：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫。
微量元素 在植物体内含量较少，大约占植物体干物重的 0.001~0.00001% 的元素。植物必需的微量元素有：铁、锰、铜、锌、钼、硼、氯、镍。
有益元素 亦称有利元素。是指对植物生长表现出有利的促进作用，并在某一必需元素缺乏时，能部分代替该必需元素的作用而减缓缺素症状的元素。如钠、钴、硒、镓、硅等。
水培法 将各种无机盐按照生理浓度，以一定的比例，保持适宜的 pH 值配制成平衡溶液，用以培养植物的方法。
砂培法 是用洁净的石英砂或玻璃球代替土壤，再加入培养液培养植物的方法。 生理酸性盐 例如（ NH 4 ） 2 SO- 4 ，植物吸收铵离子较硫酸根离子多而快，这种选择性吸收导致溶液逐渐变酸，故把这种盐称为生理酸性盐。
生理碱性盐 例如 NaNO 3 ，植物吸收硝酸根离子比吸收钠离子多而快，这种选择性吸收的结果使溶液变碱，故称这类盐为生理碱性盐。
生理中性盐 例如 NH 4 NO 3 ，植物吸收其阴离子与阳离子的量几乎相等，不改变周围介质的 pH 值，故称这类盐为生理中性盐。
单盐毒害 植物被培养在某种单一的盐溶液中，即使是植物必需的营养元素，不久即呈现不正常状态，最后死亡，这种现象称单盐毒害。
离子拮抗 在单盐溶液中加入少量其它盐类，再用其培养植物时，就可以消除单盐毒害现象，离子间这种相互消除毒害的现象称为离子拮抗。
离子协合作用 是指一种离子的存在促进对另一种离子吸收利用的作用。 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，用以培养植物可以正常生长发育，这种溶液称为平衡溶液 。
