植物生理学:第二章 植物的矿质营养
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第二章植物的矿质营养一、名词解释1. 矿质营养2. 必需元素3. 大量元素4. 微量元素5. 水培法6. 叶片营养7. 可再利用元素8. 易化扩散9. 通道蛋白10. 载体蛋白11. 转运蛋白12. 植物营养最大效率期13. 反向运输器14. 同向运输器15. 单向运输器二、填空题1.植物细胞中钙主要分布在中。
2.土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显著影响。
一般来说,pH增大易于吸收;pH 降低易于吸收。
3.生产上所谓肥料三要素是指、和三种营养元素。
4.参与光合作用水光解反应的矿质元素是、和。
5.在植物体内促进糖运输的矿质元素是、和。
6.离子跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。
7.促进植物授粉、受精作用的矿质元素是。
8.驱动离子跨膜主动转运的能量形式是和。
9.植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。
10.华北地区果树的小叶病是因为缺元素的缘故。
11.缺氮的生理病症首先出现在叶上。
12.缺钙的生理病症首先出现在叶上。
13.根部吸收的矿质元素主要通过向上运输的。
14.一般作物的营养最大效率期是时期。
15.植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是。
16.植物体内可再利用的元素中以和最典型;不可再利用的元素中以最典型。
17.追肥的形态指标有和等;追肥的生理指标有和。
18.油菜“花而不实”症是土壤当中缺乏营养元素引起的。
19. 引起大白菜干心病、菠菜黑心病矿质元素是。
20. 被称为植物生命元素的是。
21. 一般作物生育的最适pH是。
22.诊断作物缺乏矿质元素的方法有、和。
23.影响根部吸收矿质元素的因素有、、和。
三、选择题1.在下列元素中不属于矿质元素的是()。
A.铁 B.钙 C.氮 D.磷2.植物缺铁时会产生缺绿症,表现为()。
A.叶脉仍绿 B.叶脉失绿C.全叶失绿 D.全叶不缺绿3.影响植物根细胞主动吸收无机离子最重要的因素是()。
A.土壤溶液pH值 B.土壤氧气分压 C.土壤盐含量 D.土壤微生物4.植物细胞主动吸收矿质元素的主要特点是()。
第二章植物矿质营养一、名词解释1. 矿质营养: 是指植物对矿质元素的吸收、运输与同化的过程。
2.灰分元素:亦称矿质元素,将干燥植物材料燃烧后,剩余一些不能挥发的物质称为灰分元素。
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以上的元素。
包括钙、镁、硫、氮、磷、钾、碳、氢、氧等9种元素。
4.微量元素:植物体内含量甚微,稍多即会发生毒害的元素包括:铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯等7种元素。
5. 单盐毒害和离子拮抗:单盐毒害是指溶液中因只有一种金属离子而对植物之毒害作用的现象;在发生单盐毒害的溶液中加入少量其他金属离子,即能减弱或消除这种单盐毒害,离子间的这种作用称为离子拮抗。
6. 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。
7. 胞饮作用:物质吸附在质膜上,然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。
8. 诱导酶:又称适应酶,指植物体内本来不含有,但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。
如硝酸还原酶可为NO3-所诱导。
9. 生物固氮:某些微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
二、填空题1.植物生长发育所必需的元素共有种,其中大量元素有种,微量元素有种。
16、9、7 2.植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。
水培3.解释离子主动吸收的有关机理的假说有和。
载体学说质子泵学说4.果树的“小叶病”往往是因为缺元素的缘故。
Zn5. 缺氮的生理病症首先表现在叶上,缺钙的生理病症首先表现在叶上。
老、嫩6.根系从土壤吸收矿质元素的方式有两种:和。
通过土壤溶液得到、直接交换得到7.(NH4)2S04属于生理性盐,KN03属于生理性盐、NH4NO3属于生理性盐。
酸、碱、中8.硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程由酶催化,亚硝酸盐还原成氨过程是叶绿体中的酶催化的。
硝酸还原酶、亚硝酸还原酶9.影响根部吸收矿物质的条件有、、和。
温度、通气状况、溶液浓度、氢离子浓度、离子间的相互作用10.植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是,营养物质可从运入叶内。
一、名词解释第一章植物的水分代谢1.水势:每偏摩尔体积的水的化学势称为水势。
2.渗透作用:溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。
对于水溶液而言,是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
3.蒸腾作用:植物体内的水分以气态从植物体表散失到大气中去的过程。
4.蒸腾速率:又称蒸腾强度或蒸腾率,指植物在单位时间内、单位叶面积上通过蒸腾作用散失的水量。
第二章植物的矿质营养1.溶液培养:在含有全部或部分营养元素溶液中培养植物的方法2.载体运输学说:质膜上的载体蛋白属于内在蛋白,它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合,形成载体-物质复合物,通过载体蛋白构象的变化,透过质膜,把分子或离子释放到质膜的另一侧。
第三章植物的光合作用5.光合作用:通常是指绿色细胞吸收光能,把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气的过程。
从广义上讲,光合作用是光养生物利用光能把二氧化碳合成有机物的过程。
6.双光增益效应或爱默生增益效应:在用远红光照射时补红光(例如650nm的光),则量子产额大增,比用这两种波长的光单独照射时的总和还要高。
这种在长波红光之外再加上较短波长的光促进光合效率的现象被称为双光增益效应,因这一现象最初由爱默生(Emerson)发现的,故又叫爱默生效应。
7.光合磷酸化:光下在叶绿体把ADP与无机磷合成ATP,并形成高能磷酸键的过程。
8.光补偿点:同一叶片在同一时间内,光合过程中吸收的CO2和呼吸过程释放的CO2等量时的光照强度。
9.光呼吸:植物的绿色细胞在光照下吸收氧气释放CO2的过程,由于这种反应仅在光下发生,需叶绿体参与,并与光合作用同时发生,故称作为光呼吸。
因为光呼吸的底物乙醇酸和其氧化产物乙醛酸,以及后者经转氨作用形成的甘氨酸皆为C2化合物,因此光呼吸途径又称为C2循环。
第四章植物的呼吸作用1.呼吸商:简称RQ,指植物在一定时间内,呼吸作用所释放的CO2的量与吸收的O2的量的比值。
2.温度系数:是指在生理温度范围内,温度每升高10 ℃所引起呼吸速率增加的倍数。
第一节植物对水分的需要第二节植物细胞对水分的吸收第二章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收第三节植物体对矿质元素的吸收第四节无机养料的同化第五节矿质元素在植物体内的运输第六节合理施肥的生理基础第三章植物的光合作用第一节光合作用的重要性第二节叶绿体及叶绿体色素第三节光合作用的机理第四节光呼吸第五节光合作用的进化第六节影响光合作用的因素第七节植物对光能的利用第四章植物的呼吸作用第一节呼吸作用的概念及其生理意义第二节植物的呼吸代谢途径第三节生物氧化第四节呼吸过程中能量的贮存和利用第五节呼吸作用的调节和控制第六节影响呼吸作用的因素第七节呼吸作用与农业生产第五章植物体内有机物质的运输第一节植物体内的信息传递第二节高等植物的运输第三节有机物运输的机理第四节同化物的分配及影响因素第六章植物生长物质第一节生长素类第二节赤霉素类第三节细胞分裂素类第四节脱落酸第五节乙烯第六节油菜素内酯第七节生长抑制物质第八节多胺和钙调素第七章光形态建成第一节光敏色素的发现和分布第二节光敏色素的化学性质及光化学转换第三节光敏色素的生理作用第四节光敏色素的作用机理第五节蓝光反应第八章植物的生长生理第一节种子的萌发第二节细胞的生长和分化(略讲)第三节植物的生长第四节植物的运动第九章植物的生殖生理第一节幼年期第二节春化作用第三节光周期第四节花器官形成的生理第五节受精生理第十章植物的成熟和衰老生理第一节种子成熟时的生理生化变化第二节果实成熟时的生理生化变化第三节种子和延存器官的休眠第四节植物的衰老第五节植物器官的脱落。
植物的矿质营养及其吸收、运输、同化1.灰分:将在105摄氏度下烘干的植物材料在600摄氏度下高温烘烤,剩余的不能挥发的灰白色残渣称为植物的灰分。
2.灰分元素/矿质元素:构成植物灰分的元素称为植物的灰分元素,由于它们直接或间接地来自土壤矿质,故又称为矿质元素。
3.必需元素:是指植物正常生长发育必不可少的元素。
4.大量元素:包括C H O N P K Ga Mg S 9种,此类元素分别占植物体干重的0.01%-10%。
5.微量元素:包括Fe Cu B Zn Mn Mo Ni Cl 8种,此类元素分别占植物体干重的0.00001%-0.01%。
6.溶液培养法/水培法:是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。
7.砂基培养法:是在洗净的石英砂等基质中加入营养液、利用砂基作为固定植物根系的支持物来培养植物的方法,与溶液培养法并无实质性的不同。
8.有氧溶液培养法/气培法/雾培法:是将植物根系臵于营养液气雾中培养植物的方法,植物根系并不直接浸入营养液。
9.有益元素:有些元素并非是植物的必需元素,但这些元素对植物的生长发育,或对植物生长发育过程中的某些环节有积极影响,这些元素被称为植物的有益元素。
10.有害元素:有些元素少量或过量存在时均对植物有不同程度的毒害作用,将这些元素称为有害元素。
11.质外体/自由空间:植物组织中细胞质膜外部的细胞壁部分在组织内构成一连续的结构空间被称为质外体。
土壤溶液中的各种矿质元素可顺着电化学势梯度自由扩散进入质外体空间,固有时又将质外体称为自由空间。
12.相对自由空间(RFS):活组织自由空间的体积大小可通过某种离子的扩散平衡实验来估算,这个估算值称为相对自由空间。
13.共质体运输:溶质通过跨膜运转进入原生质,并通过活细胞间的胞间连丝或连续不断的跨膜运转而从一个活细胞运输至另一个活细胞的过程称为共质体运输。
14.生理碱性盐:将这类由于植物对离子的选择性吸收而使环境PH升高的盐类称为生理碱性盐,硝酸盐类(硝酸铵例外)一般均属于生理碱性盐。
第二章植物的矿质营养本章内容提要植物对矿质元素的吸收、转运和利用(同化)是植物矿质营养的基本内容。
通过溶液培养法,现已确定碳、氧、氢、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍17种元素为植物的必需元素。
除碳、氧、氢外,其余14种元素均为植物所必需的矿质元素。
这些元素又可分为大量元素(≥0.1%DW)和微量元素(≤0.01%DW)。
植物所必需的元素的标准有3个。
除必需元素外,还有一些元素为有益元素和稀土元素。
植物必需的矿质元素在植物体内有三方面的生理作用:(1)是细胞结构物质的组成成分;(2)参与调节酶的活动;(3)起电化学作用和渗透调节作用。
必需矿质元素功能各异,相互间一般不能代替,当缺乏某种必需元素时,植物会表现出特定的缺素症。
植物细胞对矿质元素的吸收有三种方式:被动吸收、主动吸收和胞饮作用。
细胞的膜上有两种类型的传递蛋白:通道蛋白和载体蛋白。
通道蛋白可协助离子的扩散。
由载体进行的转运可以是被动的,也可以是主动的。
饱和效应与离子竞争性抑制是载体参与离子转运的证据。
载体又可分成单向传递体、同向传递体、反向传递体等类型。
根系是植物体吸收矿质元素的主要器官。
根尖的根毛区是吸收离子最活跃的部位。
根系对矿质元素吸收的特点是:对矿物质和水分的相对吸收;离子的选择性吸收;单盐毒害和离子对抗。
植物地上部分吸收矿质的作用,即根外营养/叶面营养。
根系对矿质元素的吸收受土壤条件(温度、通气状况等)等的影响。
矿质元素运输的途径是木质部。
根据矿质元素在植物体内的循环情况将其分为可再利用元素(如氮、磷等)和不可再利用元素(如钙、铁、锰等)。
可再利用元素的缺素症首先出现在幼嫩器官上,而不可再利用元素的缺素症则首先出现在较老器官上。
不同作物的需肥量不同,且需肥特点也有差异。
合理施肥就是根据作物的需肥规律适时、适量地供肥。
但矿质占植物干物质的量一般不超过10%,因此,合理施肥增产的效果是间接的,是通过改善光合性能而实现的。