矿质元素对植物作用(2013年级)

第二部分 新陈代谢第11讲 植物的矿质营养一、.考点内容全解 （一）本讲考什么 1.根对矿质元素的吸收植物对矿质元素的吸收经历了三个阶段，各阶段具体的过程及原理图解过程如下：2.植物对矿质元素的利用不同的矿质元素在植物体内的利用有差异，有些可重复利用，有些只能利用一次。

根据各种元素的不同作用，在农业生产中要进行合理施肥。

（二）考点例析[例1]取三株根系发育完善、大小相似的油菜幼苗，分别置于已注入(NH 4)2S04溶液(pH 值为6.42)，NaN03溶液(pH 值为6.84)和蒸馏水（pH 为6.96）的三个广口瓶内水培，在室温下3个小时后取出植株，测定上述3 个广口瓶溶液的pH 依次为：6.01，7.82，6.80。

请回答下列问题：（1）若将植物放置于pH 值已调整为相同浓度的三种液体中，经过一段时间后其结果如上图所示，则A 、B 、C 分别表示何种溶液中的曲线 。

（2）(NH 4)2SO 4溶液pH 值下降的原因是 ________ ___ 。

（3）NaN03溶液pH 值上升的原因是_______________ 。

（4）蒸馏水pH 值略有下降的原因是_____________ 。

（5）用箭头表示溶液中一个NH 4+离子被吸收到叶肉细胞的过程。

_______________ 。

[解析] 本题考查学生是否真正掌握有关植物根吸收土壤溶液中矿质元素离子过程的知识。

对于(NH 4)2S04来说，植物吸收NH 4+多，吸收SO 42-少，根细胞表面吸附的H +不断和溶液中NH 4+发生交换吸附作用，使溶液中的H +浓度增高．因而pH 值下降,同理，由于根细胞吸收Na +少，吸收NO 3-多，根细胞表面吸附的HCO 3-增多．HCO 3-水解后产生OH -，即：HCO 3-+H 2O →H 2 CO 3+OH -，导致pH 值上升，油菜幼苗置于蒸馏水中后，pH 值降低的原因是根细胞呼吸作用产生的二氧化碳溶于水，形成H 2C03，再离解成H +和HCO 3-，H +浓度增大。

植物的矿质元素与养分吸收植物作为生物界中的重要组成部分，对于其生长和发育来说，矿质元素和养分的吸收是至关重要的。

矿质元素是植物体内的无机物质，主要以离子的形式存在，它们在植物体内起着重要的生理和代谢作用。

本文将探讨植物的矿质元素与养分吸收的机制和过程。

一、矿质元素的分类及其作用矿质元素广泛存在于土壤中，它们可以分为宏量元素和微量元素两大类。

宏量元素是指植物对其需求量较大的元素，如碳、氧、氮、磷、钾、钙和镁等；微量元素则是指植物对其需求量较小的元素，如锌、铁、锰、铜、钼和硼等。

这些矿质元素在植物体内发挥着不同的生理和代谢作用。

碳、氧和氮是植物体内构成有机化合物的重要元素，如蛋白质、核酸和植物激素等。

磷在植物体内参与能量转化和遗传物质的合成。

钾、钙和镁是植物体内的常见阳离子，对于细胞质稳定性和各种酶的活性维持至关重要。

二、植物的矿质元素吸收方式植物通过根系与土壤相互作用，以吸收土壤中的矿质元素。

植物根系通过侵入土壤的根毛来增加吸收面积。

当土壤中的矿质元素浓度高于植物细胞内的浓度时，矿质元素会沿着浓度梯度进入植物细胞；当浓度低于细胞内浓度时，植物根系会通过主动吸收的方式将矿质元素积累到细胞内。

植物的矿质元素吸收主要依赖于根毛细胞表面的离子通道和载体蛋白。

离子通道可以形成特定的离子选择性通道，以让特定的矿质元素进入细胞。

载体蛋白则能够结合矿质元素，通过膜的扩散或主动转运机制进入细胞。

三、植物的养分吸收与矿质元素的相互关系植物的养分主要来源于土壤中的有机物质和无机物质。

有机物质通过微生物分解，转化为植物可吸收的无机养分，如氨氮、硝态氮、磷酸盐和钾离子等。

微生物在分解有机物质的过程中也会释放出一些矿质元素，如氨氮和磷酸盐等，供植物吸收利用。

植物的矿质元素吸收与养分的吸收具有一定的相互联系。

例如，氮元素是构成植物体内蛋白质和核酸的重要成分，植物对氮的需求量较大。

氮元素的吸收往往与硝态氮和铵态氮的吸收相关。

铵态氮的吸收更容易与根毛表面的氢离子结合形成氨，而硝态氮的吸收则需要通过特定的转运蛋白进行吸收。

《植物生理学》复习题专业年级：2013级林学本、专科班学生：一、名词解释（10%）1、光合作用: 即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。

光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。

2、糖酵解: 是葡萄糖或糖原在组织中进行类似发酵的降解反应过程。

最终形成乳酸或丙酮酸，同时释出部分能量，形成ATP供组织利用。

3、蒸腾速率:又称蒸腾强度。

指植物在单位时间内，单位叶面积通过蒸腾作用而散失的水分量（g/dm2/h）。

4、极性运输: 又称纵向运输）就是生长素只能从植物的形态学上端往形态学下端运输，而不能倒转过来运输。

是由遗传物质决定的，而不受重力影响。

5、春化作用: 有些花卉需要低温条件，才能促进花芽形成和花器发育，这一过程叫做春化阶段，而使花卉通过春化阶段的这种低温刺激和处理过程则叫做春化作用。

二、填空题（30%）1荷兰的范.海尔蒙特用柳树枝条试验探索植物长大的物质来源。

2 植物细胞吸水有吸胀作用和渗透作用两种方式。

3 根系吸收水的动力有两种：根压和蒸腾拉力4 (NH4)2S04属于生理酸性盐，KN03属于生理碱性盐，NH4NO3属6 组织培养研究中证明：当CTK/IAA比值高时，诱导芽分化；比值低时，诱导根分化。

7 根据需光与否，笼统地把光合作用分为两个反应：光反应和8 水的光解是由1937年发现的。

9为了解决以下问题，应选用哪些植物激素或生长调节剂（1）插枝生根生长素类，（2）促使胡萝卜在当年开花赤霉素类。

10植物激素的三个基本特征是植物体内合成，从产生之处运送到别处，对生长发育产生显著作用的微量有机物。

11植物在环境保护的作用有净化环境和环境监测。

12植物吸水有三种方式：渗透吸水，代谢性吸水和吸胀吸水，其中渗透吸水是主要方式，细胞是否吸水决定于水势差。

2013年植物生理学复习题答案第一章植物的水分生理一、名词解释(Explaintheglossary)1．衬质势2．压力势3．水势4．渗透势5．自由水6．束缚水7．质外体途径8．渗透作用9．根压10．共质体途径11．内聚力学说12．气孔蒸腾13．蒸腾速率14．水孔蛋白二、是非题（True or False）( ) 1．当细胞内的ψw等于0时，该细胞的吸水能力很强。

( ) 2．细胞的ψg很小，但仍不可忽略。

( ) 3．将ψp=0的细胞放入等渗溶液中，细胞的体积会发生变化。

( ) 4．压力势(ψp)与膨压的概念是一样的。

( ) 5．细胞间水分的流动取决于它的ψπ差。

( ) 6．土壤中的水分在根内是不可通过质外体进入导管的。

( ) 7．1mol/L蔗糖与1mol/L KCl溶液的水势相等。

( ) 8．植物根内是因为存在着水势梯度才产生根压。

( ) 9．保卫细胞进行光合作用时，渗透势增高，水分进入，气孔张开。

( ) 10．气孔频度大且气孔大时，内部阻力大，蒸腾较弱；反之阻力小，蒸腾较强。

( ) 11．溶液的浓度越高，ψπ就越高，ψw也越高。

( ) 12．保卫细胞的k+含量较高时，对气孔张开有促进作用。

( ) 13．ABA诱导气孔开放，CTK诱导气孔关闭。

( ) 14．蒸腾作用快慢取决于叶内外的蒸汽压差大小，所以凡是影响叶内外蒸气压差的外界条件，都会影响蒸腾作用。

( ) 15．当细胞产生质壁分离时，原生质体和细胞壁之间的空隙充满着水分。

( ) 16．溶液中由于有溶质颗粒存在，提高了水的自由能，从而使其水势高于纯水的水势。

( ) 17．水柱张力远大于水分子的内聚力，从而使水柱不断。

( ) 18．有叶片的植株比无叶片的植株吸水能力要弱。

( ) 19．当保卫细胞的可溶性糖、苹果酸、k+和Cl-浓度增高时，保卫细胞水势增高，水分往外排出，气孔关闭。

( ) 20.在正常条件下，植物地上部的水势高于地下部分的水势。

1.×2.√3.×4.×5.×6.x7. ×8.√9.×10.×11.×12.√13.×14.√15. ×16.×17. ×18.×19.×20. ×三、选择（Choose the best answer for each question）1．对于一个不具液泡的植物细胞，其水势为( )A、ψw=ψp+ψπ+ψgB、ψw=ψp+ψgC、ψw=ψp+ψπ2．已形成液泡的细胞，其吸水主要靠（）A.渗透作用B.代谢作用C.吸胀作用3．在同温同压的条件下，溶液中水的自由能比纯水( )A、高B、低C、相等4．把一个细胞液浓度低的细胞放入比其浓度高的溶液中，其体积( )A、变大B、变小C、不变5．在正常情况下，测得洋葱鳞茎表皮细胞的ψw大约为( )A、0.9MPaB、9MPaC、90MPa6．在植物水分运输中，占主要地位的运输动力是( )A、根压B、蒸腾拉力C、渗透作用7．水分以气态从植物体散失到外界的现象，是( )A、吐水现象B、蒸腾作用C、伤流8．等渗溶液是指( )A、压力势相等但溶质成分可不同的溶液B、溶质势相等但溶质成分可不同的溶液C、溶质势相等且溶质成分一定要相同的溶液9．在下列三种情况中，哪一种情况下细胞吸水( )A、外界溶液水势为-0.6MPa，细胞水势-0.7MPaB、外界溶液水势为-0.7MPa，细胞水势-0.6MPaC、两者水势均为-0.9MPa10．植物根部吸水主要发生于( )A、伸长区B、分生区C、根毛区11．下列哪个不是影响蒸腾作用的外部条件( )A、光照B、空气的相对湿度C、气孔频度12．影响蒸腾作用的最主要外界条件( )A、光照B、温度C、空气的相对湿度13．影响气孔蒸腾速率的主要因素是( )A、气孔密度B、气孔周长C、叶片形状14．植物体内的水分向上运输，是因为( )A、大气压力B、内聚力-张力C、蒸腾拉力和根压1.A2.A3.B4.B5.A6.B7.B8. B9. A 10.C 11.C 12.A 13.B 14. C四、填空题（Put the best word in the blanks）1．一个典型细胞水势由、、和组成。

植物的矿质与氮素营养植物是我们日常生活中不可或缺的一部分，它们为我们提供了许多重要的物质和服务。

植物的生长和发展取决于其对矿质和氮素的吸收和利用。

本文将讨论植物的矿质与氮素营养。

一、植物的矿质营养矿质营养是指植物从土壤中吸收的无机营养元素。

植物需要吸收的矿质元素有很多，包括镁、钙、铁、锌、铜、锰、硒、钼、氯等。

这些矿质元素在植物的生长和发展中起着重要作用。

1. 镁镁是植物体内的重要成分之一，它参与了许多生物化学反应，如光合作用和呼吸作用等。

镁的缺乏会导致叶片中叶绿素含量降低，影响植物的光合作用和生长发育。

2. 钙钙是植物细胞壁和中枢神经系统的组成成分，它对细胞分裂和细胞壁稳定性有着重要的作用。

钙的缺乏会导致植物的胶质变化，影响其正常生长发育。

3. 铁铁是植物体内的重要元素，它存在于许多酶中，参与了氧化还原反应和电子传递过程。

铁的缺乏会导致植物叶片的黄化，严重时可能导致植物死亡。

4. 锌锌是植物生长和发育的必需元素之一，它促进植物的生长发育和增强植物的免疫力。

锌的缺乏会导致植物叶片出现白色黄斑、萎缩等现象。

5. 铜铜是植物体内多种酶的组成成分，它对植物机体有重要的作用。

铜的缺乏会影响植物的代谢和生长发育。

二、植物的氮素营养氮素是植物生长必需的主要成分之一，植物需要从土壤中吸收氨、硝酸盐等氮源物质。

氮素对植物的生长发育有着重要的影响。

1. 生物固氮蚯蚓、田间杂草、青苔等具有固氮作用的微生物，能够把空气中的氮分子转变成可被植物吸收的氨态氮，为实现土地生态平衡起到了重要的作用。

2. 植物对氮素的吸收和利用一般情况下，植物吸收的氮素主要以硝酸盐形式存在。

植物的生长发育需要合适的氮素浓度。

氮素过多或不足都会影响植物的生长和质量。

3. 氮素对植物品质的影响植物体内氮素含量的增加，能够促进植物的生长发育和增加产量，但同时也会导致产量质量的降低。

植物倾向于把氮素转移到叶子和果实中，而不是转移到根系中，导致根系生长不良。

植物必需矿质元素的生理作用一、植物必需矿质元素的一般生理作用每一种必需元素都有其特定的生理功能，但概括起来主要有以下三个方面：（1）作为细胞结构物质和功能物质的组分。

例如，氮、磷、硫等是组成脂类、蛋白质 和核酸等有机物质的组分。

（2）作为生命活动的调节者，参与酶的活动。

许多金属元素或者是酶的组分（酶的辅 基），通过自身化合价的变化传递电子，完成植物体内的氧化还原反应（如铁、铜、锌、锰、 ，或者是酶的激活剂，提高酶的活性，加快生化反应的速度（如镁）。

钼等）（3）起电化学平衡作用。

即维持细胞的渗透势、原生质胶体的稳定性、构成细胞的缓 冲系统、保持细胞电荷平衡等。

例如，钾、镁、钙等元素能维持细胞的渗透势，影响膜的透 性，保持离子浓度的平衡和原生质的稳定，以及电荷的中和等；Ca 2+ 、Mg 2+ 、K + 等和有机 酸，碳酸、磷酸等构成缓冲系统。

细胞液就是很强的缓冲系统，对维持细胞的一定 pH 条件 保证生命活动的正常进行具有重要的作用。

二、各个必需矿质元素的生理作用1．大量元素① 氮（nitrogen）。

在植物体内氮的含量约占干物重的 1%～3%。

植物吸收的氮素以无 机氮为主，即硝态氮（NO3 -，NO2 -）和铵态氮（NH4 + 或 NH3）；也可吸收有机氮，如尿素 [CO（NH2）2]、氨基酸等。

氮素在生命活动中具有重要作用，它是磷脂、蛋白质和核酸的组成元素，这些物质又是 生物膜、原生质和细胞核的重要组成部分。

氮也是某些植物激素（IAA，CTK）、维生素（Ｂ １、Ｂ2、Ｂ6 等）的成分。

氮是叶绿素的成分，故与光合作用关系密切。

由于氮具有上述功 能，所以氮的多寡会明显影响细胞分裂和生长，从而影响作物的生长发育。

当氮肥供应充足时，作物枝叶繁茂，躯体高大，分蘖（分枝）能力强，籽粒中含蛋白质 高。

当氮肥缺乏时，蛋白质、核酸、磷脂等合成受阻，作物枝叶稀少，分蘖（分枝）能力弱， 叶片小而薄，植株矮小，花果少且易脱落。

植物营养学中的矿质元素与健康随着人们生活水平的提高，对于健康的关注也不断增加。

除了饮食和运动，植物营养学也成为了关注的焦点之一。

植物营养学中的矿质元素不仅对于植物的生长有着至关重要的作用，而且对于人类的健康也有着不可替代的作用。

I. 矿质元素在植物营养学中的作用矿质元素是植物生长过程中不可或缺的营养元素之一。

矿质元素能够帮助植物进行光合作用、维持植物体内水分平衡、促进细胞分裂和组织生长、维持植物体内酸碱平衡、形成植物的抗病能力等。

其中，磷、钾、氮是植物所需的主要营养元素，而钙、镁、铁、锌、铜等矿质元素虽然只需要极小的量，但是同样是植物生长必需的营养元素。

II. 矿质元素与植物的健康矿质元素不仅对于植物的生长和发育有着至关重要的作用，而且对于植物的健康也有着不可替代的作用。

矿质元素的缺乏或过量都会影响植物的健康状况，甚至导致植物生长发育不良，甚至死亡。

例如，铁是植物需要的微量元素之一，缺乏铁元素会导致植物叶片呈现黄化状况，严重的话还会影响植物的正常生长；而过量的铁元素则会引起植物铁毒症，影响植物的根系发育和光合作用的进行。

III. 矿质元素与人类健康矿质元素不仅对于植物的健康有着至关重要的作用，而且对于人类的健康也有着不可替代的作用。

人类需要通过饮食吸收各种矿质元素，来维持人体的生长发育和正常的生理功能。

例如，钙、镁元素对于人类的骨骼生长和维持神经肌肉的正常功能具有重要作用；铁元素可以帮助人体血液循环，促进氧气的输送；而锌元素则是人体免疫和空气代谢的重要成分之一。

IV. 如何摄入足够的矿质元素为了摄入足够的矿质元素，人们需要保证饮食的营养均衡和多样化。

植物食物是人类获取矿质元素的主要来源之一，例如深绿色蔬菜、豆类、坚果、水果、全谷类食品等都是矿质元素比较丰富的食物。

此外，适量食用动物食品也可以提供一定的矿质元素，例如瘦肉、鱼类、蛋类等。

总之，植物营养学中的矿质元素不仅对于植物生长发育有着至关重要的作用，而且对于人类健康也有着不可替代的作用。

植物矿质营养知识点总结植物矿质营养是植物生长发育和生理代谢不可缺少的部分，对于植物的正常生长和健康状态起着非常重要的作用。

矿质元素是构成植物体组织及参与植物体内各种生理代谢的重要成分，对于植物的生长发育、光合作用、细胞分裂和分化以及酶的活性等都具有重要的影响。

下面将从植物对矿质元素的需求、主要的矿质元素及其功能、植物矿质元素缺乏的症状以及植物矿质营养的调理等几个方面进行详细的总结。

一、植物对矿质元素的需求植物对矿质元素的需求是多样的，一般来说植物对矿质元素的需求量是不同的，但是对于每种矿质元素都有其特定的需求。

植物对矿质元素的需求一般可分为两类，一类是大量元素，另一类是微量元素。

大量元素是植物体内含量较多的元素，微量元素是植物体内含量较少的元素。

植物对矿质元素的需求与土壤中各种矿质元素的含量、土壤的pH值、土壤的通透性等都有一定的关系。

在生态环境中，植物对矿质元素的需求是非常复杂的，一般来说，植物对不同矿质元素的需求是不同的，不同的植物对同一种矿质元素的需求也是不同的。

植物对矿质元素的需求主要与以下几个因素有关：植物的种类、植物的生长阶段、土壤中矿质元素的含量、土壤pH值以及土壤的通透性等。

另外，植物对于矿质元素的需求也会受到一些外界因素的影响，如干旱、盐碱、酸碱等环境因素都可能对植物对矿质元素的吸收产生影响，对植物的生长发育产生影响。

二、主要的矿质元素及其功能主要的矿质元素包括：氮、磷、钾、钙、镁、硫等大量元素和铁、锌、锰、铜、钼、镉、锗等微量元素，以下分别从大量元素和微量元素两方面进行介绍。

氮:氮是植物生长发育中极为重要的元素，它是植物体内蛋白质、核酸、叶绿素等重要化合物的组成成分，同时也是植物代谢过程中的重要参与者，对植物的生长发育、抗逆性和产量形成等都具有重要的影响。

氮的缺乏会导致植物生长缓慢、叶片黄化、叶片变小、生殖生长受阻等。

磷:磷是植物体内DNA、RNA、ATP等核酸和蛋白质的组成成分，是植物能量转移和储存的重要物质，对于植物的生长发育、抗病性和产量形成等都具有重要的影响。

矿质元素对植物的作用植物必需元素：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、钼（Mo）、硼（B）、氯（CL）、镍（Ni）、硅（Si）、钠（Na）。

大量元素：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、硅（Si）。

中量元素：钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）。

微量元素：铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、钼（Mo）、硼（B）、氯（CL）、镍（Ni）、钠（Na）。

1.氮（N）——大量元素生理功能：蛋白质、核酸、磷脂、酶、植物激素、叶绿素、维生素、生物碱、生物膜的组成成分。

氮素缺乏：株小，叶黄，茎红，根少，质劣，老叶先黄化。

氮素过量：贪青徒长，开花延迟，产量下降。

2.磷（P）——大量元素生理功能：植物激素、核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸组成成分；促进糖运转；参与碳水化合物、氮、脂肪代谢；提高植物抗旱性和抗寒性。

磷素缺乏：株小，根少，叶红，籽瘪，糖低，老叶先发病。

磷素过量：呼吸作用过强；根系生长过旺；生殖生长过快；抑制铁、锰、锌的吸收。

抗寒原理：提高植物体内可溶性糖含量（能降低细胞质冰点）；提高磷脂的含量（增强细胞的温度适应性）。

缺磷叶片变紫的原理:碳水化合物受阻，糖分累积，形成花青素（紫色）。

3.钾（K）——大量元素生理功能:以离子状态存在于植物体中，酶的活化剂；促进光合作用、糖代谢、脂肪代谢、蛋白质合成；提高植物抗寒性、抗逆性、抗病和抗倒伏能力。

钾素缺乏:老叶尖端和边缘发黄，进而变褐色，渐次枯萎，但叶脉两侧和中部仍为绿色；组织柔软易倒伏；老叶先发病。

钾素过量:会由于体内离子的不平衡而影响到其他阳离子（特别是镁）的吸收；过分木质化。

抗旱原理：钾离子的浓度可提高渗透势，利于水分的吸收；抗倒伏原理：促进维管束木质化，形成厚壁组织；抗病原理:促进植物体内低分子化合物向高分子化合物（纤维等）转变，减少病菌所需养分。