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第二章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物,知识点一、组成细胞的元素1．生物界与非生物界的统一性和差异性(1)生物界与非生物界具有统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都可以找到，没有一种化学元素是细胞所特有的。
(2)生物界与非生物界具有差异性：细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同。
【提醒】统一性是从元素的种类看，差异性是从元素的含量看。
2.各种元素的归属范围、特点及作用。
(1)归属范围【注意】占人体鲜重最多的元素是O，占人体干重最多的元素是C。
(2)特点：不同生物体内所含的化学元素的种类根本相同，但在不同生物体内同种元素的含量差异较大；同一生物体内的不同元素的含量也不相同。
(3)作用：无论是大量元素还是微量元素都是生物体必需的，对维持生命活动具有重要作用。
知识点二、组成细胞的化合物1.种类(1)无机化合物：水和无机盐。
(2)有机化合物：糖类、脂质、蛋白质和核酸。
2.含量(1)含量最多的化合物是水。
(2)含量仅次于水的化合物是蛋白质。
(3)有机化合物中含量最多的是蛋白质。
(4)占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
知识点三、检测生物细胞中的糖类、脂肪和蛋白质1.考前须知,(1)复原糖的含量、生物细胞中有无色素是影响实验结果和观察的重要因素，因此要选择复原糖含量高、细胞颜色较浅或近于白色的植物，如苹果、梨、白萝卜等。
,(2)鉴定脂肪材料最好选择富含脂肪的种子，如花生种子，取其子叶，但必须提前浸泡3～4 h。
,(3)鉴定蛋白质的实验材料最好选择富含蛋白质的生物细胞(或器官)，如大豆、鸡蛋等。
如用大豆可直接用豆浆作实验材料；如用鸡蛋要用蛋清，并注意稀释，一般稀释10倍以上，否那么实验后易粘附试管壁，不易清洗。
,2.斐林试剂与双缩脲试剂的比拟, 试剂名称斐林试剂双缩脲试剂鉴定原理复原糖中的醛基(－CHO)在加热条件下能将Cu2＋复原成Cu＋，从而生成红色的Cu2O沉淀双缩脲在碱性溶液中能与Cu2＋结合成紫色络合物，蛋白质分子中含有与双缩脲结构相似的肽键,试剂浓度甲液：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH的溶液；乙液：质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液A液：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液；B液：质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液使用方法甲液、乙液等量混合均匀后，再参加样液先参加A液形成碱性环境后，再加B液使用条件加热不加热【例1】人们经常食用的牛、羊、猪等肉类和白菜、土豆等蔬菜，消化吸收后，其中的成分大多被转化为人体自身的一局部，其根本原因是( )A.组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到B.在不同生物的细胞内，组成它们的化学元素和化合物的种类大体相同C.组成生物体细胞的根本元素是碳D.不同生物的细胞内，组成它们的化学元素的含量大体相同易错点提示误认为组成细胞的化学元素是生命特有的。
植物生长所需元素和缺素症状植物必需元素有16种必需元素，其中有6种大量元素:碳、氢、氧、氮、磷、钾;有3种中量元素:钙、镁、硫;有7种微量元素：铁、锌、锰、铜、硼、钼、氯。
这16种元素除碳、氢、氧来自于大气和水之外,其余13种都来自于土壤。
这13种元素的供应达到平衡,才有利于植物生长发育。
一、植物所需元素（1）氮氮是氨基酸、蛋白质、核酸、酶、叶绿素、激素、维生素、生物碱以及磷脂等物质的重要组成成分,是最基本的生命物质,植物任何个生长发育过程都离不开氮。
叶菜类需氮多。
（2）磷①磷是核酸的组成成分,维持着生命的遗传基因。
②磷是磷酸腺苷的组成成分,糖、淀粉、有机酸、氨基酸、脂肪、蛋白质等营养物质的合成过程中,始终以磷酸腺苷为能量的载体。
③磷是肌醇六磷酸的组成成分,使植物形成了种子和果实等繁殖器官,所以磷促使籽粒饱满,增进品质,并促进成熟。
（3）钾钾不是植物体内各种结构物质的组成成分,但钾极其重要。
①钾促进糖等营养物质的运输,促进光合作用,促进糖、氨基酸等小分子转化成纤维素、木质素、蛋白质等大分子,增加营养积累,所以钾能增进品质,促进上色,抗倒伏、抗寒、抗旱、抗病虫。
②钾使60多种酶被激活,使植物的各种组织器官维持正常生长发育。
③钾是一价阳离子,最有优势调节滲透压,将水分子拉入体内,维持细胞膨压,促进细胞伸长,调节气孔开关以控制蒸腾,所以钾能增强植物抗旱力,并在干旱条件下正常生长。
④钾使PH值及阴阳离子保持平衡,促进植物对硝态氮的吸收,促使氨基酸合成蛋白质并维持蛋白质稳定。
⑤果类需钾多（4）钙①钙与果胶酸结合后固定在细胞壁中,稳定细胞壁,加固植株结构,增强了植物抗病力和抗倒伏能力。
②钙调节原生质胶体,使细胞充水富有弹性,有利于细胞伸长,减轻果实萎缩。
③钙保持一些重要的活性,使植物能够正常生长发育。
④钙调节细胞液P值,稳定细胞内环境,防止有机酸在植物体积累而中毒。
⑤钙促进植物对硝态氯的吸收。
⑥钙改善土壤理化性质。
一、大量元素：1、碳：生理功能：参与植物体内一切大分子物质的代谢过程。
缺素症状：在碳元素供应不足的情况下，植物的光合作用受阻，植株生长缓慢，组织不充实。
（一般不缺C元素）吸收形态：二氧化碳、碳酸氢铵等。
运输形态：二氧化碳、碳酸盐等。
2、氮：生理功能：氮是植物体内几乎全部生物活性物质的重要组成成分，可参与形成蛋白质、核酸等大分子，也与某些植物激素的合成相关。
因其是叶绿素的成分，与光合作用密切相关，可促进植株生长，增加产量，延缓衰老等作用。
因此称为生命元素。
缺素症状：缺素时合成受阻，植株矮小，叶片黄瘦，严重者停止生长，老叶枯萎死亡（老叶先表现症状）。
吸收形态：无机：铵、硝酸盐。
有机：尿素等。
运输形态：铵离子，硝酸根，亚硝酸根，有机化合物。
3、磷：生理功能：组成植物体内膜系统的组成，大量有机物的组成，也起缓冲作用。
氮主要促进植株根系生长，迅速开花、增加抗性等生理功能。
缺素症状：植株矮小、生长缓慢、发育迟缓（开花期、成熟期延迟）、嫩叶变小，老叶先成暗绿色，后转变为紫红色（与氮相似，因可重复利用，所以老叶先表现症状）。
吸收形态：主要为无机：钙镁磷肥、过磷酸钙、磷矿粉、磷酸二氢钾及一些合成水溶性磷肥（翠康促根液、生力液）等。
运输形态：磷酸盐，A TP等。
4、钾：生理功能：不参与有机物合成。
合成糖与转运糖的重要元素。
可以调节植物气孔开关，也是一些酶的活化剂，可以增加细胞壁的厚度，促进茎干内纤维素的形成，在光合作用中它是氢离子的对应离子。
缺素症状：生长缓慢，茎干细，易倒伏，植株叶片易干尖，老叶易黄化，表面出现褐斑（同上，老叶先表现症状），成熟期延后，对病害抵抗力减弱（抗旱、抗寒）等。
吸收形态：无机：磷酸二氢钾、氧化钾、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾等。
运输形态：钾离子。
5、钙：生理功能：构建细胞壁的主要原料之一，还参与形成染色体等。
是ATP水解酶的活化剂，还与钾离子一起维持内外氢离子平衡。
缺素症状：新叶失绿，继而叶尖出现勾状，随后坏死。
植物必需元素的生理作用及缺素症状根据必须元素在植物体内的移动性，必需元素可分为两类，可移动的，如N、P、K、Mg、Zn、B、Mo，这些元素在植物体内可被再利用，当植物缺乏这些元素时，这些元素从老的部位转移到幼嫩部位，因此缺素症状表现在老叶上。
难移动的元素，包括Ca、S、Fe、Mn、Cu，这些元素被利用后，很难移动，当植物缺乏这些元素时，新生的组织由于缺乏这些元素，首先表现出缺素症状。
1．氮（N）氮占植物干物重1—3%。
植物吸收的氮以无机氮为主（NO-3，NO-2，NH+4），有时也吸收简单的有机氮，如尿素（CO(NH2)2）和氨基酸的等。
氮在植物生命活动具有重要的作用，因为它是许多化合物的组分；（1）遗传物质——核酸；（2）生物催化剂——酶；（3）酶活性调节物质——维生素，辅基，辅酶，激素；（4）细胞膜的骨架——磷脂；（5）光受体——叶绿素，光敏素；（6）能量载体——ADP,ATP等；（7）渗透物质——脯氨酸，甜菜碱。
缺氮时，较老的叶片先退绿变黄，有时在茎，叶柄或老叶上出现紫色。
严重缺氮时，叶片脱落，植株矮小。
氮素在体内的代谢特点是可以移动，可再利用，（当植株）缺氮时，老叶中的氮素转移到新生组织，满足组织对氮素的需要，因此，缺氮症状首先表现在老叶上（老叶退绿变黄）。
2．磷（P）磷在植物生命活动中也起着非常重要的作用。
植物主要以H2PO-4的形式吸收磷。
在低PH 值下，以吸收H2PO-4为主，在高PH值下以吸收HPO2--为主。
磷也是许多重要化合物的组分：（1）遗传物质——核酸；（2）膜的骨架——磷脂；（3）酶活（4）能量载体——ATP,ADP 性调节者——磷酸辅基，辅酶（FAD,NAD,FMN,NADP等）和维生素等；等；（5）调节物质运输（磷酸蔗糖）；（6）调节PH值。
缺磷的症状：叶片暗绿，茎叶出现红紫色。
磷在植物体内的代谢特点是可以移动，可再利用，所以缺磷症状首先表现在老叶上。
3. 钾（K）钾也是植物体内的重要元素，是体内必需元素中唯一的一价金属离子，在体内呈离子态。
植物必需营养元素的种类及作用一、植物必需营养元素的种类植物必需的营养元素有很多呢。
碳元素就是非常重要的一种，它就像是植物的骨架构建者。
植物通过光合作用，把空气中的二氧化碳吸收进来，然后转化成自身的有机物质，就像我们吃饭长身体一样，碳元素让植物能够茁壮成长，变得强壮有力。
氮元素也是植物的心头好。
它对植物的叶片生长影响超级大。
你看那些绿油油的叶子，很多都是氮元素的功劳。
如果氮元素不足，植物的叶子就会变得黄黄的，一副没精打采的样子，就像我们人没吃饱饭，缺乏活力。
磷元素对于植物的开花结果可重要啦。
就像是植物的生育小助手。
它能促进植物的花芽分化，让花朵开得更鲜艳，果实结得更大更饱满。
要是磷元素缺乏，植物可能就会开花少，结果也少，那可就太可惜了。
钾元素呢，就像是植物的保镖。
它能让植物的茎杆更粗壮，增强植物的抗倒伏能力。
在遇到风雨等恶劣天气的时候，钾元素充足的植物就能稳稳地站在那里，而不会轻易被吹倒。
就像一个坚强的战士。
还有钙元素，它对植物细胞壁的形成很关键。
就好比是给植物的细胞穿上了一层坚固的铠甲。
如果缺钙，植物的细胞就会变得脆弱，容易出现各种问题。
镁元素是叶绿素的中心原子，和叶绿素的合成息息相关。
没有镁元素，植物就不能很好地进行光合作用，就像一个机器没有了关键的零件，无法正常运转。
二、植物必需营养元素的作用碳元素的作用除了构建植物的骨架外，还在植物的能量代谢中扮演重要角色。
它参与到植物体内的各种化学反应，为植物的生命活动提供能量来源。
氮元素除了让叶子变绿，还参与植物体内蛋白质和核酸的合成。
蛋白质可是生命活动的主要承担者，核酸是遗传信息的携带者，所以氮元素是植物生命的基础物质之一。
磷元素除了在开花结果方面的作用，还在植物的能量转换过程中起到关键作用。
它是植物体内能量货币ATP的重要组成部分，就像电池中的电一样，为植物的各种生命活动提供能量。
钾元素在调节植物细胞的渗透压方面也很厉害。
它能让植物细胞在不同的环境下保持正常的形态和功能。
(1) 碳、氢、氧碳、氢、氧三种元素在植物体内含量量多，占植物干重的90%以上，是植物有机体的主要组成，它们以各种碳水化合物，如纤维素、半纤维素和果胶质等形式存在，是细胞壁的组成物质。
它们还可以构成植物体内的活性物质，如某些纤维素和植物激素。
它们也是糖、脂肪、酸类化合物的组成成份。
此外，氢和氧在植物体内生物氧化还原过程中也起到很主要的作用。
由于碳、氢、氧主要来自空气中的二氧化碳和水，因此一般不考虑肥料的施用问题。
但塑料大棚和温室要考虑施用CO2肥，但需注意CO2的浓度应控制在0.1%以下为好。
(2) 氮氮是植物体内许多重要有机化合物的成份，在多方面影响着植物的代谢过程和生长发育。
氮是蛋白质的主要成份，是植物细胞原生质组成中的基本物质，也是植物生命活动的基础。
没有氮就没有生命现象。
氮是叶绿素的组成成份，又是核酸的组成成份，植物体内各种生物酶也含有氮。
此外，氮还是一些维生素(如维生素B1、B2、B6等)和生物碱(如烟碱、茶碱)的成份。
(3)磷磷是植物体内许多有机化合物的组成成份，又以多种方式参与植物体内的各种代谢过程，在植物生长发育中起着重要的作用。
磷是核酸的主要组成部分，核酸存在于细胞核和原生质中，在植物生长发育和代谢过程都极为重要，是细胞分裂和根系生长不可缺少的。
磷是磷脂的组成元素，是生物膜的重要组成部分。
磷还是其他重要磷化合物的组成成份，如腺三磷(ATP)，各种脱氢酶、氨基转移酶等。
磷具有提高植物的抗逆性和适应外界环境条件的能力。
(4)钾钾不是植物体内有机化合物的成份，主要呈离子状态存在于植物细胞液中。
它是多种酶的活化剂，在代谢过程中起着重要作用，不仅可促进光合作用，还可以促进氮代谢，提高植物对氮的吸收和利用。
钾调节细胞的渗透压，调节植物生长和经济用水，增强植物的抗不良因素(旱、寒、病害、盐碱、倒伏)的能力。
钾还可以改善农产品品质。
(5)钙、镁、硫钙能稳定生物膜结构，保持细胞完整性，在植物离子选择性吸收、生长、衰老、信息传递以及植物抗逆性方面有重要作用。
植物所需的元素及缺素的症状植物所需的元素及缺素的症状•1，大量元素1、碳：作用：参与植物体内一切大分子物质的代谢过程。
缺乏症状：在碳元素供应不足的情况下，植物的光合作用受阻，植株生长缓慢，组织不充实。
元素来源：有机碳源：落叶、马粪等。
无机碳源：二氧化碳、碳酸氢铵等。
2、氮：作用：促进植株生长，增加产量，延缓衰老等作用。
缺乏症状：植株矮小，叶片黄瘦，严重者停止生长，老叶枯萎死亡。
元素来源：有机氮源：大粪、豆饼、马蹄片、羽毛等。
无机氮源：尿素、氨水、磷酸铵、磷酸二氢铵等3、磷：作用：主要促进植株根系生长，迅速开花、增加抗性等生理功能。
缺乏症状：生长缓慢、发育迟缓、嫩叶变小，老叶先成暗绿色，后转变为紫红色。
元素来源：有机：骨粉、麻渣、鸟粪、鱼内脏。
无机：钙镁磷肥、过磷酸钙、磷矿粉、磷酸二氢钾及一些合成水溶性磷肥（翠康促根液、生力液）等。
4、钾：作用：合成糖与转运糖的重要元素。
可以调节植物气孔开关，也是一些酶的活化剂，可以增加细胞壁的厚度，促进茎干内纤维素的形成，在光合作用中它是氢离子的对应离子。
缺乏症状：生长缓慢，茎干细，易倒伏，植株叶片易干尖，老叶易黄化，表面出现褐斑，成熟期延后，对病害抵抗力减弱等。
元素来源：有机：草木灰等。
无机：磷酸二氢钾、氧化钾、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾等。
5、钙：作用：构建细胞壁的主要原料之一。
缺乏症状：新叶失绿，老叶发脆，茎干细弱，根系褐变，根尖枯死，花朵易脱落，易受害虫侵袭元素来源：有机：草木灰、鸡蛋壳，骨粉等。
无机：过磷酸钙、硫酸钙、碳酸钙等6、镁：作用：构成叶绿素的元素之一，促进光合磷酸化的过程。
缺乏症状：在老叶上表现较为突出，叶缘发黄，叶肉发黄而叶脉仍绿。
元素来源：有机：草木灰、绿肥等。
无机: 硫酸镁等。
7、硫：作用：是某些氨基酸的必要组成成分。
缺乏症状：植株瘦弱细长，叶片泛黄。
元素来源：有机：毛发等。
无机：硫酸铵、硫酸钾、硫酸钙等。
二、微量元素1、铁：作用：构成叶绿素的元素之一，在光合作用、呼吸作用等代谢过程都有其参与，也是固氮酶的成分之一。
植物的十三种必需元素的作用及其缺乏症(一) 氮根系吸收的氮主要是无机态氮,即铵态氮和硝态氮，也可吸收一部分有机态氮,如尿素。
氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,而这三者又是原生质、细胞核和生物膜的重要组成部分,它们在生命活动中占有特殊作用。
因此,氮被称为生命的元素。
酶以及许多辅酶和辅基如NAD+、NADP+、FAD等的构成也都有氮参与。
氮还是某些植物激素(如生长素和细胞分裂素)、维生素(如B１、Ｂ２、Ｂ６、PP等)的成分,它们对生命活动起重要的调节作用。
此外，氮是叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。
由于氮具有上述功能,所以氮的多寡会直接影响细胞的分裂和生长。
当氮肥供应充足时,植株枝叶繁茂,躯体高大,分蘖(分枝)能力强,籽粒中含蛋白质高。
植物必需元素中,除碳、氢、氧外，氮的需要量最大，因此,在农业生产中特别注意氮肥的供应。
常用的人粪尿、尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵等肥料,主要是供给氮素营养。
缺氮时,蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成受阻,植物生长矮小,分枝、分蘖很少,叶片小而薄,花果少且易脱落；缺氮还会影响叶绿素的合成,使枝叶变黄,叶片早衰甚至干枯,从而导致产量降低。
因为植物体内氮的移动性大,老叶中的氮化物分解后可运到幼嫩组织中去重复利用,所以缺氮时叶片发黄,由下部叶片开始逐渐向上。
这是缺氮症状的显著特点。
氮过多时,叶片大而深绿,柔软披散，植株徒长。
另外，氮素过多时，植株体内含糖量相对不足,茎秆中的机械组织不发达,易造成倒伏和被病虫害侵害。
(二) 磷磷主要以Ｈ2ＰＯ-４或HＰＯ2-４的形式被植物吸收。
吸收这两种形式的多少取决于土壤pH值。
pH＜7时, Ｈ2ＰＯ-４4居多;pH＞7时, Ｈ2ＰＯ-４较多。
当磷进入根系或经木质部运到枝叶后,大部分转变为有机物质如糖磷脂、核苷酸、核酸、磷脂等，有一部分仍以无机磷形式存在。
植物体中磷的分布不均匀,根、茎的生长点较多,嫩叶比老叶多,果实、种子中也较丰富。
磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分,它与蛋白质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系;磷是许多辅酶如、等的成分,它们参于了光合、呼吸过程;磷是AMP，ADP和A TP的成分；磷还参与碳水化合物的代谢和运输,如在光合作用和呼吸作用过程中,糖的合成、转化、降解大多是在磷酸化后才起反应的;磷对氮代谢也有重要作用,如硝酸还原有NAD和FAD的参与,而磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺则参与氨基酸的转化;磷与脂肪转化也有关系,脂肪代谢需要NADPH、A TP、CoA 和NAD+的参与。
由于磷参与多种代谢过程, 而且在生命活动最旺盛的分生组织中含量很高,因此施磷对分蘖、分枝以及根系生长都有良好作用。
由于磷促进碳水化合物的合成、转化和运输,对种子、块根、块茎的生长有利,故马铃薯、甘薯和禾谷类作物施磷后有明显的增产效果。
由于磷与氮有密切关系,所以缺氮时,磷肥的效果就不能充分发挥。
只有氮磷配合施用,才能充分发挥磷肥效果。
总之,磷对植物生长发育有很大的作用,是仅次于氮的第二个重要元素。
缺磷会影响细胞分裂,使分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小,花果脱落,成熟延迟；缺磷时,蛋白质合成下降,糖的运输受阻,从而使营养器官中糖的含量相对提高,这有利于花青素的形成,故缺磷时叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色，这是缺磷的病症。
磷在体内易移动，也能重复利用,缺磷时老叶中的磷能大部分转移到正在生长的幼嫩组织中去。
因此,缺磷的症状首先在下部老叶出现,并逐渐向上发展。
磷肥过多时,叶上又会出现小焦斑,系磷酸钙沉淀所致；磷过多还会阻碍植物对硅的吸收,易招致水稻感病。
水溶性磷酸盐还可与土壤中的锌结合,减少锌的有效性,故磷过多易引起缺锌病。
．(三) 钾钾在土壤中以KCl、K２ＳＯ４等盐类形式存在,在水中解离成K+而被根系吸收。
在植物体内钾呈离子状态。
钾主要集中在生命活动最旺盛的部位,如生长点,形成层,幼叶等。
钾在细胞内可作为60多种酶的活化剂,如丙酮酸激酶、果糖激酶、苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、淀粉合成酶、琥珀酰CoA合成酶、谷胱甘肽合成酶等。
因此钾在碳水化合物代谢、呼吸作用及蛋白质代谢中起重要作用。
钾能促进蛋白质的合成,钾充足时,形成的蛋白质较多,从而使可溶性氮减少。
钾与蛋白质在植物体中的分布是一致的,例如在生长点、形成层等蛋白质丰富的部位,钾离子含量也较高。
富含蛋白质的豆科植物的籽粒中钾的含量比禾本科植物高。
钾与糖类的合成有关。
大麦和豌豆幼苗缺钾时,淀粉和蔗糖合成缓慢,从而导致单糖大量积累；而钾肥充足时,蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高,葡萄糖积累则较少。
钾也能促进糖类运输到贮藏器官中，所以在富含糖类的贮藏器官(如马铃薯块茎、甜菜根和淀粉种子)中钾含量较多。
此外，韧皮部汁液中含有较高浓度的K+,约占韧皮部阳离子总量的80%。
从而推测K+对韧皮部运输也有作用。
K+是构成细胞渗透势的重要成分。
在根内K+从薄壁细胞转运至导管,从而降低了导管中的水势,使水分能从根系表面转运到木质部中去；K+对气孔开放有直接作用见表2-5,用X射线电子探测微量分析仪测定,开放气孔的保卫细胞中, K+的浓度为424×10-摩尔/个气孔,而关闭气孔的保卫细胞中,则为20×10-摩尔/个气孔；离子态的钾,有使原生质胶体膨胀的作用,故施钾肥能提高作物的抗旱性。
缺钾时,植株茎杆柔弱,易倒伏，抗旱、抗寒性降低，叶片失水,蛋白质、叶绿素破坏,叶色变黄而逐渐坏死。
缺钾有时也会出现叶缘焦枯,生长缓慢的现象，由于叶中部生长仍较快,所以整个叶子会形成杯状弯曲,或发生皱缩。
钾也是易移动可被重复利用的元素,故缺素病症首先出现在下部老叶。
N、P、K是植物需要量很大，且土壤易缺乏的元素,故称它们为肥料三要素。
农业上的施肥主要为了满足植物对三要素的需要。
(四) 钙植物从土壤中吸收CaCl２、CaSO４等盐类中的钙离子。
钙离子进入植物体后一部分仍以离子状态存在,一部分形成难溶的盐(如草酸钙),还有一部分与有机物(如植酸、果胶酸、蛋白质)相结合。
钙在植物体内主要分布在老叶或其它老组织中。
钙是植物细胞壁胞间层中果胶酸钙的成分,因此,缺钙时,细胞分裂不能进行或不能完成,而形成多核细胞。
钙离子能作为磷脂中的磷酸与蛋白质的羧基间联结的桥梁,具有稳定膜结构的作用。
钙对植物抗病有一定作用。
据报道，至少有40多种水果和蔬菜的生理病害是因低钙引起的。
苹果果实的疮痂病会使果皮受到伤害,但如果供钙充足,则易形成愈伤组织。
钙可与植物体内的草酸形成草酸钙结晶,消除过量草酸对植物(特别是一些含酸量高的肉质植物)的毒害。
钙也是一些酶的活化剂,如由ATP水解酶、磷脂水解酶等酶催化的反应都需要钙离子的参与。
植物细胞质中存在多种与Ca2+有特殊结合能力的钙结合蛋白(calcium bindingproteins,CBP),其中在细胞中分布最多的是钙调素(Calmodulin,CaM)。
Ca2+与CaM结合形成Ca2-CaM复合体,它在植物体内具有信使功能，能把胞外信息转变为胞内信息,用以启动、调整或制止胞内某些生理生化过程(见第六章)。
缺钙初期顶芽、幼叶呈淡绿色,继而叶尖出现典型的钩状,随后坏死。
钙是难移动，不易被重复利用的元素,故缺素症状首先表现在上部幼茎幼叶上，如大白菜缺钙时心叶呈褐色。
镁) 五(镁以离子状态进入植物体,它在体内一部分形成有机化合物,一部分仍以离子状态存在。
镁是叶绿素的成分,又是RuBP羧化酶、5-磷酸核酮糖激酶等酶的活化剂,对光合作用有重要作用；镁又是葡萄糖激酶、果糖激酶、丙酮酸激酶、乙酰CoA合成酶、异柠檬酸脱氢酶、α酮戊二酸脱氢酶、苹果酸合成酶、谷氨酰半胱氨酸合成酶、琥珀酰辅酶A合成酶等酶的活化剂,因而镁与碳水化合物的转化和降解以及氮代谢有关。
镁还是核糖核酸聚合酶的活化剂,DNA和RNA的合成以及蛋白质合成中氨基酸的活化过程都需镁的参加。
具有合成蛋白质能力的核糖体是由许多亚单位组成的,而镁能使这些亚单位结合形成稳定的结构。
如果镁的浓度过低或用EDTA(乙二胺四乙酸)除去镁,则核糖体解体,破裂为许多亚单位,蛋白质的合成能力丧失。
因此镁在核酸和蛋白质代谢中也起着重要作用。
缺镁最明显的病症是叶片贫绿,其特点是首先从下部叶片开始,往往是叶肉变黄而叶脉仍保持绿色,这是与缺氮病症的主要区别。
严重缺镁时可引起叶片的早衰与脱落。
(六) 硫硫主要以SO2-４形式被植物吸收。
SO2-４进入植物体后,一部分仍保持不变,而大部分则被还原成S,进而同化为含硫氨基酸,如胱氨酸,半胱氨酸和蛋氨酸。
这些氨基酸是蛋白质的组成成分，所以硫也是原生质的构成元素。
辅酶A和硫胺素、生物素等维生素也含有硫,且辅酶A中的硫氢基(-SH)具有固定能量的作用。
硫还是硫氧还蛋白、铁硫蛋白与固氮酶的组分，因而硫在光合、固氮等反应中起重要作用。
另外，蛋白质中含硫氨基酸间的-SH基与-S-S-可互相转变,这不仅可调节植物体内的氧化还原反应，而且还具有稳定蛋白质空间结构的作用。
由此可见,硫的生理作用是很广泛的。
硫不易移动,缺乏时一般在幼叶表现缺绿症状,且新叶均衡失绿，呈黄白色并易脱落。
缺硫情况在农业上很少遇到,因为土壤中有足够的硫满足植物需要。
(七) 铁铁主要以Fe2+的螯合物被吸收。
铁进入植物体内就处于被固定状态而不易移动。
铁是许多酶的辅基,如细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等。
在这些酶中铁可以发生Fe3++e-==Fe2+的变化,它在呼吸电子传递中起重要作用。
细胞色素也是光合电子传递链中的成员(Cytf和Cytb559、Cytb563)，光合链中的铁硫蛋白和铁氧还蛋白都是含铁蛋白，它们都参与了光合作用中的电子传递。
铁是合成叶绿素所必需的,其具体机制虽不清楚,但催化叶绿素合成的酶中有两、三个酶的活性表达需要Fe2+。
近年来发现,铁对叶绿体构造的影响比对叶绿素合成的影响更大,如眼藻虫(Euglena)缺铁时,在叶绿素分解的同时叶绿体也解体。
另外,豆科植物根瘤菌中的血红蛋白也含铁蛋白,因而它还与固氮有关。
铁是不易重复利用的元素，因而缺铁最明显的症状是幼芽幼叶缺绿发黄,甚至变为黄白色,而下部叶片仍为绿色。
土壤中含铁较多,一般情况下植物不缺铁。
但在碱性土或石灰质土壤中,铁易形成不溶性的化合物而使植物缺铁。
(八) 铜在通气良好的土壤中,铜多以Cu2+的形式被吸收,而在潮湿缺氧的土壤中，则多以Cu+的形式被吸收。
Cu2+以与土壤中的几种化合物形成螯合物的形式接近根系表面。
铜为多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、漆酶的成分,在呼吸的氧化还原中起重要作用。
铜也是质兰素的成分,它参与光合电子传递,故对光合有重要作用。
铜还有提高马铃薯抗晚疫病的能力,所以喷硫酸铜对防治该病有良好效果。
植物缺铜时,叶片生长缓慢,呈现蓝绿色,幼叶缺绿,随之出现枯斑,最后死亡脱落。
