第三节植物对矿质元素的吸收

植物细胞对矿质元素的吸收植物的生命活动是以细胞为基础的， 因此植物体对矿质元素的吸收也是以细胞的吸收为 基础。

细胞与外界环境进行的一切物质交换必需通过各种生物膜，特别是细胞质膜。

一、生物膜的结构与功能植物细胞的原生质被质膜所包围，在细胞内细胞质和液泡间又有液泡膜分隔。

植物细胞 内的许多细胞器都有相应的膜包着，有的细胞器本身就是由膜组成。

因此，从某种意义上说 植物细胞是由膜系统组成的功能单位。

这些膜将各种细胞器分隔有利于细胞器行使各自的功 能，使各种代谢有条不紊地进行。

1．生物膜的化学组成生物膜由蛋白质、脂类、糖、无机离子等组成，其中蛋白质约占 40%～60%，脂类占 30%～40%，糖占 10%～20%。

这些组分，尤其是脂类与蛋白质的比例，因不同细胞、细胞 器或膜层而相差很大。

功能复杂的膜，其蛋白质含量可达 80%，而有的只占 20%左右。

构 成膜的脂类主要是磷脂，磷脂以双分子层构成生物膜的基本结构，蛋白质分子 “镶嵌”于 其中。

生物膜中的蛋白质根据它们与膜脂相互作用的方式及其在膜中的排列部位， 可以大体地 将膜蛋白分为两类：外在蛋白与内在蛋白（图 2­2）。

外在蛋白（extrinsic protein）为水溶性 球状蛋白质， 分布在膜的内外表面。

内在蛋白 （intrinsic protein） 占膜蛋白总量的 70%～80%， 又叫嵌入蛋白，其主要特征是水不溶性，分布在脂质双分子层中，有的横跨全膜也称跨膜蛋 白 （transmembrane protein）， 有的全部埋入疏水区。

最近， 又在生物中发现一类新的膜蛋白， 叫膜脂蛋白，它们的蛋白部分不直接嵌入膜，而依赖所含的脂肪酸插入脂质双分子层中。

　膜蛋白执行着生物膜的主要功能。

不同生物膜所具有的不同生物学功能主要是由于所含 膜蛋白的种类和数量的不同。

2．生物膜的结构与功能关于生物膜的结构有许多假说与模型，但目前普遍接受的是流动镶嵌模型。

植物对矿质元素的吸收利用植物对矿质元素的吸收主要通过根系进行，其中，根的吸收作用是植物获取矿质元素的基础。

根毛是根系表面的突起结构，具有很大的表面积，提高了植物对矿质元素的吸收能力。

根毛通过渗透压的作用，吸引土壤中的水分和溶解其中的矿质元素。

而根系内部的细胞则通过运输蛋白将吸收到的矿质元素从根部运输到植物的地上部分。

植物对矿质元素的选择性吸收主要体现在两个方面：首先，植物对一些必需元素具有较高的亲和力，当土壤中的浓度低于植物对这些元素的需求时，植物会更加积极地吸收这些元素。

其次，植物会对过量的矿质元素进行排斥，通过一些调控机制控制植物对这些元素的吸收，避免对植物造成毒害。

这些选择性吸收的机制有利于植物维持其生理活动的正常进行。

植物对矿质元素的利用主要以参与到植物生理代谢中为主。

不同的矿质元素在植物中有着不同的功能。

例如：氮元素是构成蛋白质和核酸的重要原料，与植物的生长速度和体型发育密切相关；磷元素是构成ATP和核酸的重要元素，参与到能量代谢和生长发育过程中；钾元素参与到水分平衡和渗透调节中，影响细胞的稳定性等。

植物通过吸收和利用这些矿质元素，实现自身的生长代谢需求。

然而，植物对矿质元素的吸收和利用也受到一些因素的影响。

例如，土壤因素包括土壤的酸碱度、含水量、负荷量等，这些因素可能影响矿质元素的有效性和可供性，从而影响植物对矿质元素的吸收利用。

此外，植物自身的生理状态也会影响对矿质元素的需求和吸收能力，例如植物在不同生长阶段对矿质元素的需求量会有所不同。

总的来说，植物对矿质元素的吸收利用是植物正常生长发育的重要过程，它关系到植物体内代谢的正常进行。

植物通过选择性吸收和利用矿质元素，实现自身对矿质元素的需求和生长发育的需要。

了解植物对矿质元素的吸收利用机制和影响因素，对于改进土壤肥力的调控和提高植物生长质量具有重要意义。

第三章植物的矿质与氮素营养复习思考题与答案(一)名词解释矿质营养（mineral nutrition）植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。

灰分元素（ash element）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。

构成灰分的元素称为灰分元素。

灰分元素直接或间接来自土壤矿质，所以又称为矿质元素。

必需元素（essential element）植物生长发育中必不可少的元素。

国际植物营养学会规定的植物必需元素的三条标准是：①由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史；②除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；③该元素在植物营养生理上表现直接的效果，不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。

大量元素（major element，macroelement）植物生命活动必需的、且需要量较多的一些元素。

它们约占植物体干重的0.01%～10%，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。

微量元素（minor element，microelement，trace element）植物生命活动必需的、而需要量很少的一类元素。

它们约占植物体干重的10-5%～10-3%，有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl等。

有益元素（beneficial element）并非植物生命活动必需，但能促进某些植物的生长发育的元素。

如Na、Si、Co、Se、V等。

水培法（water culture method）亦称溶液培养法或无土栽培法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。

砂培法（sand culture method）全称砂基培养法，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。

气栽法（aeroponic）将植物根系臵于营养液气雾中栽培植物的方法。

离子的主动吸收（ionic active absorption）细胞利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收矿质的过程。

植物对矿质元素的吸收方式植物对矿质元素的吸收方式可以分为以下几种：
1. 活性转运吸收方式：植物在土壤中吸收矿质元素时，需要通过活性转运方式进行吸收，这种方式是通过植物根部表皮细胞上的离子通道进行转运的。

这种方式主要适用于一些高浓度矿物质元素的吸收。

2. 被动扩散吸收方式：被动扩散是指物质在高浓度处向低浓度处扩散的现象，这种方式是植物吸收低浓度矿质元素时采用的方式。

被动扩散吸收方式对于一些较小的矿物质元素如氢离子、氧离子、水分子等有较好的吸收效果。

3. 植物内在加速吸收方式：植物在土壤中吸收矿质元素时，还可以利用其内在的加速吸收方式进行吸收。

这种方式是指植物利用特定的载体蛋白将矿质元素提取到深层细胞中，然后通过蛋白质信道将其传输到植物的同化器官中进行吸收。

4. 合成物物交换吸收方式：有些矿物质元素会形成合成物，如二价铁和氮化物，此时植物必须通过合成交换的方式将其转化为能够被吸收的形式，然后再通过吸收同化器官中的载体蛋白进行吸收。

总体而言，植物对于不同类型的矿物质元素采用了不同的吸收方式。

在土壤中存在着不同浓度的矿质元素，植物通过灵活运用
各种吸收方式，才能够克服这些挑战，有效地吸收所需的矿质元素，并维持其正常生长和发育。

植物的矿质营养植物的矿质营养的题库植物的矿质营养第一节植物必需元素及其作用一. 植物体内元素及其含量植物含水量在10~95%,干物质燃烧后可分成：1. 挥发性元素：燃烧时以气态进入大气，如C 、H 、O 、N 、S 。

2. 灰分元素：燃烧时以氧化物或盐的形式存在于灰分中。

灰分元素也称为矿质元素，主要从土壤中获得。

现发现的灰分元素有60种以上, 并非全部为植物所必需。

N 不是灰分元素，但也来源于土壤，吸收方式相同, 故也放在灰分中讨论。

二. 必需元素的标准及确定方法1. 必需元素的标准（概念）（1）完全缺乏某种元素，植物不能正常生长发育，不能完成生活史。

（2）完全缺乏某种元素，出现专一性缺素症，且不能被其它元素改善，只有加入该元素之后植物才能恢复正常。

（3）某种元素的功能必须是直接的，而不是由于改善土壤或培养基的物理、化学和微生物条件所产生的间接效应。

2. .必需元素的种类: 17种? 大量元素:含量≥ 0.1%植株干重. C.H.O.N.P.K.S.Ca.Mg9种? 微量元素:含量＜ 0.1%植株干重.Fe.Mn.Cu.Zn.Mo.B.Cl.Ni （8种）三. 植物必需元素的作用一矿质元素的一般生理作用1细胞结构物质的组分:2调节生命活动:3电化学作用: 平衡电荷，维持细胞电位。

二. 主要矿质元素的作用及缺素症参见教材.三. 有关矿质元素的几个相关概念:1. 元素的再利用与缺素症部位:元素的再利用的概念:可再利用元素：缺素症出现在老叶上。

不可再利用元素：缺素症出现在新叶上。

2. 有益元素的概念：非必需，但能促进生长。

3. 稀土元素：4. 有害元素：少量或过量对植物有毒害作用。

汞、铅、钨、铝等。

第二节. 植物细胞对溶质的吸收关于离子如何进入细胞，问题主要集中在两个方面：1. 离子如何通过细胞膜?2. 离子越膜的驱动力何来?一生物膜上物质出入的通道及其特点1.ATP 酶ATPase: 电致泵。

有不同种类。