第三章 植物的矿质营养
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。
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摄取物质的过程。
可再利用元素亦称参与循环元素，某些元素进入地上部分后，仍呈离子状态（例如钾），有些则形成不稳定的化合物（如氮、磷），可不断被分解，释放出的离子又转移到其它器官中去，这些元素在植物体内不止一次的反复被利用，称这些元素为可再利用元素。
诱导酶亦称适应酶，是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。如水稻幼苗本来无硝酸还原酶，如果将其培养在硝酸盐溶液中，体内即可生成此酶。
载体存在于生物膜上的能携带离子或分子透过膜的蛋白质，它们与离子或分子有专一的结合部位，能选择性的携带物质通过膜，又称透过酶。
矿质元素的被动吸收亦称非代谢吸收。是指通过不需要代谢能量的扩散作用或其它物理过程而吸收矿质元素的方式。
矿质元素的主动吸收亦称代谢性吸收。是指细胞利用呼吸释放的能量作功而逆着电化学势梯度吸收矿质元素的方式。
矿质营养是指植物对矿质元素的吸收、运转与同化的过程。
离子通道是指由贯穿质膜的由多亚基组成的蛋白质，通过构象变化而形成的调控离子跨膜运转的门系统，通过门的开闭控制离子运转的种类和速度。
生物固氮微生物自生或与植物（或动物）共生，通过体内固氮酶的作用，将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
二、写出下列符号的中文名称
NR ：硝酸还原酶； NiR ：亚硝酸还原酶；
APS ：腺苷 -5 ′ - 磷酸硫酸； PAPS ： 3 ′ - 磷酸腺苷 -5 ′ - 磷酸硫酸；
WFS ：水自由空间； AFS ：表观自由空间。
三、填空题
1. 化学势梯度，电势梯度
2. 被动吸收，主动吸收，胞饮作用
3. 化学势梯度，电势梯度
4. N 、 P 、 K 、 Mg 、 Zn ； Ca 、 Fe 、 B 、 Mn 、 Cu 、 S ； Fe 、 Mg 、Mn 、 Cu 、 S 、 N
5. 上升，下降
6. Fe 2+ 、 PO 4 3- 、 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、 Cu 2+ 、 Zn 2+ ； K + 、 PO 4 3- 、 Ca 2+ 、 Mg 2+
7. NR ， NiR ，谷氨酰胺合成酶，谷氨酸合成酶
8. C 、 H 、 O 、 N 、 P 、 K 、 Ca 、 Mg 、 S 、 Fe 、 Mn 、 Cu 、 Zn 、
B 、 Mo 、 Cl 、 Ni ； Fe 、 Mn 、 Cu 、 Zn 、 B 、 Mo 、 Cl 、 Ni
9. Zn
10. Cu
11. B
12. Mo
13. N ， P ， K
14. H 2 O ， CO 2
15. 酸，中，碱
16. 饱和效应，离子竞争现象
17. 开放，部分开放，关闭
18. 快速，不需，缓慢，消耗
19. 细胞质，硝酸还原， Mo ， Fe ， NO 2 ˉ ，叶绿体，亚硝酸还原， Fd ，NH 3
20. ATP –硫酸化酶， APS
21. 土培法、水培法、砂培法
?藻类滋生
四、选择题
1. （ 2 ）
2. （ 2 ）
3. （ 2 ）
4. （ 2 ）
5. （ 1 ）
6. （ 3 ）
7. （ 1 ） 8. （ 3 ） 9. （ 2 ） 10. （ 4 ） 11. （ 3 ） 12. （ 4 ）
13. （ 2 ）
五、是非题
1. ×
2. √
3. √
4. ×
5. ×
6. ×
7. × 8. √ 9. √ 10. × 11. × 12. √
13. √ 14. √ 15. ×
六、问答题
1. 可根据以下三条标准来判断：
第一如无该元素，则植物生长发育不正常，不能完成生活史；
第二植物缺少该元素时，呈现出特有的病症，只有加入该元素后才能逐渐转向正常；
第三该元素对植物的营养功能是直接的，绝对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. （ 1 ）调节水分代谢钾在细胞中是构成渗透势的主要成分，对水分吸收和运转有重要作用。钾还能调节气孔开闭，从而调节蒸腾作用。
（ 2 ）钾是某些酶的活化剂目前已知钾在细胞内可作为 50 多种酶的活化剂。例如谷胱甘肽合成酶、淀粉合成酶、苹果酸脱氢酶等，所以钾在蛋白质代谢、碳水化合物代谢及呼吸作用中有重要作用。
（ 3 ）钾参与能量代谢在光合电子传递和线粒体内膜的电子传递中，钾离子与镁离子可作为氢离子对应离子向相反方向转移到膜的一侧，从而维持了跨膜的氢离子梯度，促进光合磷酸化和氧化磷酸化的进行。
（ 4 ）钾提高植物抗性钾可提高植物抗旱性和抗倒伏能力。
（ 5 ）钾参与物质运输钾可以促进碳水化合物的运输。
3. 可用饱和效应和离子竞争现象来证明。细胞吸收离子存在饱和效应，即在一定的离子浓度范围内，细胞吸收离子的速度随外液离子浓度的升高而增加，当外液离子浓度超过一定范围，细胞吸收离子的速率就不再增加了，说明载体全被离子结合，达到饱和；细胞吸收离子存在竞争现象，如细胞对钾、铷离子的吸收，相互间产生竞争抑制，即一种离子浓度的增加，抑制另一种离子的吸收，说明两种离子为同一种载体所运转，并且竞争载体同一结合部位。
4. （ 1 ）根对溶液中矿质离子的吸收根细胞进行呼吸作用，释放出 CO 2 ， CO 2 和 H 2 O 生成 H 2 CO 3 ，并解离成氢离子和碳酸氢根离子，这两种离子迅速地分别与其周围环境中的阳离子和阴离子进行等价交换吸附，于是盐类离子便被吸附在根细胞表面。
（ 2 ）根系对吸附在土壤颗粒上的矿质元素的吸收有两种方式第一种，通过土壤溶液进行交换，即呼吸过程中产生的 CO 2 释放到土壤溶液中形成氢离子和碳酸氢根离子，可以与土壤表面上的阳离子和阴离子等价交换，使土壤表面上的阴、阳离子被交换到土壤溶液中，再根据第一条使离子被吸附到根细胞表面。第二种，接触交换，当根与土壤颗粒靠得很近，由于根表面吸附离子与土壤颗粒表面吸附离子都在不停的振动，如果根与土粒的距离小于离子振动的空间，两者所吸附的离子便可直接交换，使土粒表面的离子吸附到根细胞表面。被吸附到根细胞表面的离子可经细胞对离子的主动吸收，被动吸收或胞饮作用被吸收进入植物体。
5. 相同点：缺镁和缺铁都呈现缺绿症。
不同点：缺镁出现的缺绿症状首先从下部老叶上表现出来，而缺铁的缺绿症状首先从上部新生叶表现出来。
原因是镁是参与循环的元素，即可再利用元素，而铁是不参与循环的元素，即不可再利用元素。
6. 是由于 Mg 的含量不足而引起的。在上述元素中能引起缺绿症的元素有 Fe 、Mg 、 Cu 、 S 、 Mn 。这五种元素中只有 Mg 属于可再利用元素。它的缺乏症一般表现在老叶上，而 Fe 、 Cu 、 S 、 Mn 属于不可再利用元素，它们的缺乏症表现在新生嫩叶上，当棉花幼苗第四叶（新生叶）展开时，在第一片叶（老叶）上出现了缺绿症，可见缺乏的是可再利元素 Mg ，而不是其它元素。
7. （ 1 ）作为细胞结构物质的组分。如碳、氢、氧、氮、磷、硫等组成糖类、脂类、蛋白质和核酸等有机物的组分，参与细胞壁、膜系统，细胞质等结构组成。
（ 2 ）作为植物生命活动的调节者。可作为酶组分或酶的激活剂参与酶的活动，还可作为内源生理活性物质（如激素类生长调节物质）的组分，调控植物的发育过程。
（ 3 ）参与植物体内的醇基酯化。例如磷与硼分别形成磷酸酯与硼酸酯，磷酸酯对代谢物质的活化及能量的转换起着重要作用。而硼酸酯有利于物质运输。
（ 4 ）起电化学作用。如钾、镁、钙等元素能维持离子浓度的平衡，原生质胶体的稳定及电荷中和等。
8. N ：叶绿素、细胞色素、酶类和膜结构等组成成分。
P ： NADP 为含磷的辅酶， ATP 的高能磷酸键为光合作用所必需；光合碳循环的中间产物都是含磷基团的糖类，淀粉合成主要通过含磷的 ADPG 进行；磷促进三碳糖外运到细胞质，合成蔗糖。
K ：调节气孔的开闭；也是多种酶的激活剂。
Mg ：叶绿素的组成成分；是一些催化光合碳循环酶类的激活剂。
Fe ：是细胞色素、铁硫蛋白、铁氧还蛋白的组成成分，还能促进叶绿素合成。
Cu ：质兰素（ PC ）的组成成分。
Mn ：参与水的光解放氧。
B ：促进光合产物的运输。
S ： Fe-S 蛋白的成分；膜结构的组成成分。
Cl ：光合放氧所必需。
9. 硝酸盐在昼夜的还原速度不同，白天还原速度显著较夜间为快，这是因为：
（ 1 ）光合作用可直接为硝酸盐、亚硝酸盐还原和氨的同化提供还原力
FAD(P)H 、 Fd red 和 ATP 。
（ 2 ）光合作用制造同化物，促进呼吸作用，间接为硝酸盐的还原提供能量，也为氮代谢提供碳架。
（ 3 ）硝酸还原酶和亚硝酸还原酶是诱导酶，其活性不但被硝酸诱导，而且光能促进 NO 3 - 对 NR 、 NiR 活性的激活作用。
10. （ 1 ）土壤温度状况在一定温度范围内，随着土温升高，根系吸收矿质元素速度加快。但温度过高，酶钝化，细胞透性增大，导致矿质外流，同时温度过高会加速根的木质化进程，降低根系吸收矿质的能力。温度过低，酶活性下降，同时细胞质粘性增大，离子难于进入，一般低温比高温对养分吸收的影响要大。
（ 2 ）土壤通气状况若土壤 O 2 分压高， CO- 2 分压低，有利于根系的呼吸，会促进根对矿质元素的吸收。在农业生产中，常采用开沟排水降低地下水位，中耕及稻田落水晒田，增施有机肥，增加土壤团粒结构等措施，增进土壤通气，提高 O 2 分压，进而促进根系对矿质的主动吸收。
（ 3 ）土壤 pH 状况土壤溶液的 pH 值对矿质吸收有直接和间接两种影响。
直接影响：构成细胞质的蛋白质是两性电解质，在弱酸性条件下，氨基酸带正电荷，因而易吸收外液的阴离子。在弱碱性条件下，氨基酸带负电荷，因而易吸收外液的阳离子。
间接影响：当土壤溶液碱性反应加强时， Fe 2+ 、 PO 4 3- 、 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、Cu 2+ 、 Zn 2+ 等离子逐渐变为不溶状态，不利于植物吸收；当土壤酸性反应加强时， K + 、 PO 4 3- 、 Ca 2+ 、 Mg 2+ 等离子易溶解，植物来不及吸收就被雨水淋洗掉。并且在酸性土壤中重金属盐溶解度加大，会导致植物中毒。
（ 4 ）土壤离子相互作用状况土壤中存在的各种离子常常相互作用，影响根系对矿质的吸收。例如存在离子间协合作用，即一种离子的存在促进植物对另一种离子的吸收。在光下，当 NO 3 - 存在时促进 K + 的吸收， NH 4 + 存在时促进 PO 4 3- 的吸收。相反，也存在离子竞争作用，即一种离子的存在抑制植物对另一种离子的吸收，当 Br - 、 I - 存在时抑制植物对 Cl - 的吸收。
（ 5 ）土壤有毒物质状况当土壤中存在大量的 H 2 S （细胞色素氧化酶的抑制剂），有毒的有机酸（正丁酸、乙酸、甲酸等），过多的 Fe 2+ 及重金属元素时，会从各方面对植物（尤其是根系）造成不同程度的伤害，降低植物吸收矿质元素的能力。
（ 6 ）土壤溶液浓度状况在较低浓度下，根吸收离子的数量随浓度的升高而增加，在较高浓度下，对根吸收离子无明显影响，这与主动吸收有载体参与有关。
11. 根据作物的需肥规律进行施肥。首先，要根据不同作物的特点及不同收获对象进行施肥。如叶菜类要适当多施氮肥，而收获块根、块茎的作物需多施磷钾肥。其次，要按作物不同生育期的需肥规律进行施肥。如种子萌发期间，幼苗生长可利用种子贮藏的养分，不需外界提供肥料。随着幼苗不断生长，养分需要量日益增加，通常在开花结实期达到需肥高峰。以后随植株各部分逐渐衰老而对矿质元素的需求量也逐渐减少。尽管各生育期都有其生长中心，都需保证肥分供应。但不同生育期施肥对作物生长的影响不同，增产效果也不一样。通常作物的营养最大效率期是生殖生长期，此时正是作物需肥最多的时期，保证此期作物对肥分的需求，对提高产量至关重要。
12. 合理施肥增产的原因在于有利于通过光合作用将无机物转变为有机物，有利于光合产物的运输与分配，有利干物质积累，提高产量。
施肥增产的生理基础：合理施肥可提高作物的光合性能。具体表现在：扩大光合面积，提高光合能力，延长光合作用时间，促进光合产物运输与分配等。
施肥增产的生态基础：施肥也改善作物的生态环境，特别是改善土壤状况。例如，施用有机肥料可改善土壤的物理结构，提高地温、延长肥效；在酸性土壤中施用石灰、石膏等，既能提高 pH 值，促进有机质的分解，又能增加团粒结构，提高地温。
13. 叶菜类植物的经济产量主要是叶片部分，受氮素的影响较大。氮不仅是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而且是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。因此，氮的多寡会直接影响细胞的分裂和生长，影响叶面积的扩大和叶鲜重的增加，氮素在土壤中易缺乏，因此在叶菜类植物的栽培中要多施氮肥。氮肥充足时，叶片肥大，产量高，汁多叶嫩，品质好。
钾与糖类的合成有关。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（马铃薯块茎和甘薯块根）中钾含量较多，种植时钾肥需要量也较多。
14. 植物体内的叶绿素在代谢过程中一方面合成，一方面分解，在不断地更新。水稻秧苗根系在栽插过程中受伤，影响植株对构成叶绿素的重要必需元素 N 和Mg 的吸收，使叶绿素的更新受到影响，而分解过程仍然进行。另一方面， N 和Mg 等必需元素是可重复利用元素，根系受伤后，新叶生长所需的 N 、 Mg 等必需元素依赖于老叶中叶绿素、蛋白质等有机物的分解和转运，即新叶向老叶争夺N 和 Mg 等必需元素，这就加速成了老叶的落黄。因此水稻秧苗在栽插后有一个叶色落黄过程。当根系恢复生长后，新根能从土壤中吸收 N 、 Mg 等必需元素，使叶绿素合成恢复正常。随着新叶的生长，植株的绿色部分增加，秧苗返青。
15. （ 1 ）当植物根内部的溶质浓度较低，从外部溶液吸收溶质时，首先有一个溶质迅速进入根的阶段，称为第一阶段，然后有吸收溶质速度变慢且较平稳阶段，称为第二阶段。在第一阶段溶质通过扩散作用进入质外体，在第二阶段溶质进入原生质及液泡。如果将实验材料从溶液中取出转入水中，进入组织的溶质只有很小一部分会很快地泄漏出来，这就是原来进入质外体中的部分。如果处于无 O 2 、低温或用抑制剂来抑制呼吸作用时，则第一阶段的吸收基本上不受影响，而第二阶段的吸收则被抑制。这些事实表明，前者是由于扩散作用而进行的吸收，这种不需要代谢提供能量的吸收矿质的过程即为被动吸收（ passive absorption ）。后者要利用呼吸释放的能量才能逆电化学势梯度吸收矿质，这过程即为主动吸收（ active absorption ）。
（ 2 ）用放射性同位素（如 32 P ）饲喂根系，然后用呼吸抑制剂处理根系。在呼吸抑制剂处理前后测定地上部分 32 P 的含量，可知呼吸被抑制后 32 P 吸收减少量，即可证明存在主动吸收。
16. （ 1 ）光照影响光合，光合产物多，向根系运输多，有利根系生长，增加根系吸收面积，有利矿质（主、被动）吸收。
（ 2 ）光照通过光合增加呼吸基质，有利根系呼吸供能，有利根系主动吸收。根系呼吸产生供交换离子，有利离子的吸附交换，促进被动吸收。
（ 3 ）光照影响气温，进一步影响地温，地温提高，促进根系呼吸，促进根系生长，有利根系（主、被动）吸收。
（ 4 ）光照影响气孔开放，进一步影响蒸腾，有利于矿质在体内分布，促进矿质的吸收。
可见，光照一般有利于矿质吸收。但光照过强时，因蒸腾失水过多，气孔关闭，影响光合，进一步影响矿质吸收。
植物生理学第二章 植物的矿质营养新选.
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（）。
第二章 矿质营养习题及答案
第二章植物的矿质营养 一、英译中（Translate） 1、mineral element 2、pinocytosis 3、passive absorption 4、essential element 5、macroelement 6、ash element 7、fluid mosaic model 8、phospholipid bilayer 9、extrinsic protein 10、intrinsic protein 11、integral protein 12、ion channel transport 13、membrane potential gradient 14、electrochemical potential gradient 15、passive transport 16、uniport carrier 17、symporter 18、antiporter 19、ion pump 20、proton pump transport 21、active transport 22、calcium pump 23、selective absorption 24、physiologically acid salt 25、physiologically alkaline salt 26、physiologically neutral salt 27、toxicity of single salt 28、ion antagonism 29、balanced solution 30、exchange adorption 31、ectodesma 32、induced enzyme 33、transamination
植物的矿质营养
《植物的矿质营养》教案 教学目标 一、知识方面 1、使学生理解矿质元素的概念，了解植物必需的矿质元素的种类和来源 2、使学生理解根对矿质元素离子的吸收过程及其与植物根细胞呼吸作用之间的密切关系 3、使学生理解根吸收矿质元素离子与根吸水的联系和区别 4、使学生了解矿质元素在植物体内的存在形式、运输方式和利用特点 5、使学生了解合理施肥、无土栽培原理和实用。 二、能力方面 通过引导学生分析根对矿质元素离子的吸收过程与呼吸作用的关系以及分析影响根吸收矿质离子的环境因素，训练学生分析实验和实际问题的能力。 三、情感、态度、价值观方面 通过在教学中介绍合理施肥、无土栽培原理和实用，增加学生学以致用的意识；培养学生关注科学、技术在现代农业生产中的应用，对学生进行生命科学价值观的教育。 【教学重点】植物必需的矿质元素及其种类；根对矿质元素离子的吸收过程。 【教学难点】根对矿质元素离子的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。 【课时安排】实验、授课一共两课时。 【教学手段】挂图、多媒体课件、实验 【教学过程】 1、引言 课前指导生物小组的同学用完全培养液和缺素培养液培养出一些植物体，以便课上展示给学生，引发他们对矿质元素对植物生活的作用的思考，以此引入本节内容。 也可以从分析植物体内化学物质的元素组成入手引入课题。例如，植物体内的物质中，蛋白质通常含有N，S、叶绿素含有Mg，核酸含有P，但植物体通过光合作用可从二氧化碳获得C和O，通过根的吸水中获得H和O。以此引导学生分析出植物体内含有的元素种类与植物吸收的元素种类之间的矛盾，从而很自然地引入植物还可从土壤吸收矿质元素这一事实。
也可以从根的渗透吸水直接引入，因为学生都知道土壤溶液中还溶解有各种矿质元素离子，这时可引发学生思考：溶于水的这些矿质元素离子是否是和水一起被吸收的？从而引入矿质元素离子的吸收。 2、矿质元素的概念 和根对水分的吸收情况一样，学生在初中已学过有关无机盐吸收有关的初步知识，因此，教师可提出一些问题，以了解学生对矿质代谢的理解程度，找出学生对矿质代谢理解上的偏差和不足，从而进行有针对性的教学。比如，教师可提出以下问题： ①植物收矿质元素离子的主要器官是什么? ②植物矿质元素离子的主要部位是什么？ ③矿质元素在植物体主要以什么存在？ ④植物体运输水和矿质元素离子的通道是什么？知道这些通道在植物体的哪个部位吗？ ⑤矿质元素离子在植物体内都可以参与哪些生理功能？ ⑥植物体内矿质元素离子是如何散失的？等等。 在讨论了上述问题的基础上，引导学生分析矿质元素的概念、必需元素的概念、植物体内哪些元素是大量元素、哪些元素是微量元素。 可把学生讨论的重点放在“如何确定某种元素是植物必需的矿质元素的方法？”鼓励学生提出自己的观点和设计方案，以便渗透研究方法，对于激发学生学习兴趣，丰富学生研究问题的思路有重要作用。 3、根对矿质元素离子的吸收过程，是本节教学的重点，也是难点 （1）根细胞对矿质元素的交换吸附 这是根细胞吸收矿质元素离子的第一步 可先让学生做《根对矿质元素离子的离子交换吸附》实验，在实验过程中或实验结束后，教师通过下面的问题串引发学生对交换吸附的思考和理解： ①通过《观察根对矿质元素离子的交换吸附现象》的实验，如何理解设置对照实验的重要性。 《观察根对矿质元素离子的交换吸附现象》实验是一个简单的单因子对照实验。在单因子对照实验中，有一个非常重要的要求，即，除了要研究的那个因素设置为可变外，其它所有条件都尽量保证一致。
植物生理学的习题集及答案第二章植物矿质营养.doc
第二章植物的矿质营养一、英译中（Translate） 1、mineral element 2、pinocytosis 3、passive absorption 4、essential element 5、macroelement 6、ash element 7、fluid mosaic model 8、phospholipid bilayer 9、extrinsic protein 10、intrinsic protein 11、integral protein 12、ion channel transport 13、membrane potential gradient 14、electrochemical potential gradient 15、passive transport 16、uniport carrier 17、symporter 18、antiporter 19、ion pump 20、proton pump transport 21、active transport 22、calcium pump 23、selective absorption 24、physiologically acid salt 25、physiologically alkaline salt 26、physiologically neutral salt 27、toxicity of single salt 28、ion antagonism 29、balanced solution 30、exchange adorption 31、ectodesma 32、induced enzyme 33、transamination 34、biological nitrogen fixation 35、nitrogenase 36、transport protein 37、nitrate reductase 38、critical concentration 二、中译英（Translate） 1.矿质营养 2.胞饮作用 3.被动吸收 4.必需元素 5.大量元素 6.灰分元素 7.流动镶嵌模型8.磷脂双分子层 9.外在蛋白 10.内在蛋白 11.整合蛋白 12.离子通道运输 13.膜电位差 14.电化学势梯度
3植物的矿质营养(精)
第三章植物的矿质营养 知识要点 矿质元素和水分一样，主要存在于土壤中，由根系吸收进入植物体内，运输到需要的部位加以同化，以满足植物生命活动的需要。植物对矿物质的吸收、转运和同化，通称为矿质营养。 植物体内的化学元素并非全部是植物生命活动所必需的，只有其中一部分为植物生命活动所不可缺少。要确定植物体内各种元素是否为植物所必需，只根据灰分分析得到的数据是不够的。通过溶液培养或砂基培养，并按照Arnon & Stout 于1939 年提出的植物必须元素的标准： （1）如缺乏该元素，植物生育发生障碍，不能完成生活史； （2）除去该元素，则表现出专一的病症，而且这种缺乏症是可以预防和恢复的； （ 3 ）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果，绝不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。 目前已经明确碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍17 种元素为大多数高等植物所必需的，其中碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫9 种元素植物需要量相对较大，称为大量元素；其余铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍8 种元素植物需要量极微，稍多即发生毒害，故称为微量元素。 必需的矿质元素在植物体内的生理作用有3 个方面：⑴是细胞结构物质的组成成分，如N ，P ，S 等；⑵是植物生命活动的调节者，参与酶的活动，如Mn ，Mg ，Fe 等；⑶起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶体的稳定和电荷中和等，如K + 。 可被植物吸收的氮素形态主要是铵态氮和硝态氮。氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的16% ～18% 。此外，核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、叶绿素等化合物中都含有氮，而某些植物激素、维生素和生物碱等也含有氮。因此，氮在植物生命活动中占有首要的地位，故又称为生命元素。 磷是以正磷酸盐(H 2 P0 4 - ) 形式被植物吸收。当磷进入植物体后，大部分成为有机物，有一部分仍保持无机物形式。磷存在于磷脂、核酸和核蛋白中，磷是核苷酸衍生物( 如ATP、FMN、NAD+、NADP和COA 等) 的组成成分，其在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着极其重要的作用。 K+既是植物的吸收形态又是在植物体内的存在形态，与氮、磷相反，钾不参与重要有机物的组成。钾主要集中在植物生命活动最活跃的部位，如生长点、幼叶、形成层等。钾对于参与活体内各种重要反应的酶起着活化剂的作用，是40多种酶的辅助因子。钾促进呼吸进程及核酸和蛋白质的形成。钾对糖类的合成和运输有影响。 植物体内的钙有呈离子状态的，有呈盐形式的，还有与有机物结合的。钙主要存在于叶子或老的器官和组织中。它是一个比较不易移动的元素。钙在生物膜中可作为磷脂的磷酸根和蛋白质的羧基间联系的桥梁，因而可以维持膜结构的稳定性。钙是构成细胞壁的一种元素，细胞壁的胞间层是由果胶酸钙组成的。胞质溶胶中的钙与可溶性的蛋白质形成钙调素( 简称CaM) 。CaM和Ca2+结合，形成有活性的Ca-CaM 复合体，在代谢调节中起“第二信使”的作用。 镁主要存在于幼嫩器官和组织中，植物成熟时则集中于种子。镁是叶绿素的组成成分之一。在光合和呼吸过程中，镁可以活化各种磷酸变位酶和磷酸激酶。同样，镁也可以活化DNA 和RNA 的合成过程。SO 4 2- 进入植物体后，一部分保持不变，大部分被还原成硫，进一步同化为含硫氨基酸，如胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸等，而这些氨基酸几乎是所有蛋白质的构成分子。硫也是CoA 的成分之一，氨基酸、脂肪、糖类等的合成等都和CoA 有密切关系。 铁进入植物体内处于被固定状态，不易转移。铁是许多重要氧化还原酶的组成成分。铁在呼吸、光合等氧化还原过程中(Fe3+≒Fe2+ ) 都起着重要的作用。铁影响叶绿体构造形成，和叶绿素的合成。 锰是糖酵解和三羧酸循环中某些酶的活化剂，所以锰能提高呼吸速率。锰是硝酸还原酶的活化剂。在光合作用方面，水的裂解需要锰参与。 铜是某些氧化酶的成分，影响氧化还原过程。铜又存在于叶绿体的质体蓝素中，后者是光合作用电子传递体系的一员。 缺锌植物失去合成色氨酸的能力，而色氨酸是吲哚乙酸的前身，因此缺锌植物的吲哚乙酸含量低。 硼能与游离状态的糖结合，使糖带有极性，从而使糖容易通过质膜，促进运输。硼对植物生殖过程有影响。
高考生物知识点：植物的矿质营养(最新)
高考生物知识点：植物的矿质营养 名词： 1、植物的矿质营养：是指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。 2、矿质元素：一般指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质元素有13种.其中大量元素7种N、S、P、Ca、Mg、K(Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素)巧记：丹留人盖美家。Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属于微量元素，巧记：铁门碰醒铜母(驴)。 3、交换吸附：根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。 4、选择吸收：指植物对外界环境中各种离子的吸收所具有的选择性。它表现为植物吸收的离子与溶液中的离子数量不成比例。 5、合理施肥：根据植物的需肥规律，适时地施肥，适量地施肥。 词语： 1、根对矿质元素的吸收：①吸收的状态：离子状态②吸收的部位：根尖成熟区表皮细胞。③、细胞吸收矿质元素离子可以分为两个过程：一是根细胞表面的阴、阳离子与土壤溶液中的离子进行交换吸附;二是离子被主动运输进入根细胞内部，根进行离子的交换需要的HCO3-和H+是根细胞呼吸作用产生的CO2与水结合后理解成的，根细胞主动运输吸收离子要消耗能量。④影响根对矿质元素吸收的因素：a、呼吸作用：为交换吸附提供HCO3-和H+，为主动运输供能，因此生产上需要疏松土壤;b、载体的种类是决定是否吸收某种离子，载体的数量是决定吸收某种离子的多少，因此，根对吸收离子有选择性。氧气和温度(影响酶的活性)都能影响呼吸作用。 2、植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。 ①吸收部位：都为成熟区表皮细胞。②吸收方式：根对水分的吸收---渗透吸水，根对矿质元素的吸收----主动运输。③、所需条件：根对水分的吸收----半透膜和半透膜两侧的浓度差，根对矿质元素的吸收----能量和载体。④联系：矿质离子在土壤中溶于水，进入植物体后，随水运到各个器官，植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。 3、矿质元素的运输和利用：①运输：随水分的运输到达植物体的各部分。 ②利用形式：矿质运输的利用，取决于各种元素在植物体内的存在形式。K在植物体内以离子状态的形式存在，很容易转移，能反复利用，如果植物体缺乏这类元素，首先在老的部位出现病态;N、P、Mg在植物体内以不稳定化合物的形式存在，能转移，能多次利用，如果植物体缺乏这类元素，首先在老的部位出现病
第二章植物的矿质营养单元自测题
第二章植物的矿质营养 单元自测参考题 一、填空 1．矿质元素中植物必需的大量元素包 括、、、、、。(N，P，K，Ca，Mg，S) 2．植物必需的微量元素 有、、、、、、、。(Fe，Cl，Cu，Zn，Mn，B，Mo，Ni) 3．植物体中，碳和氧元素的含量大致都为干重的%。（45） 4．除了碳、氢、氧三种元素以外，植物体内含量最高的元素是。（氮） 5．植物体干重0.01%为铁元素，与铁元素含量大致相等的是。（氯） 6．必需元素在植物体内的生理作用可以概括为三方面：(1) 物质的组成成分，(2) 活动的调节者，(3)起作用。(细胞结构，植物生命，电化学) 7．氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的。(16%～18%)。 8．可被植物吸收的氮素形态主要是和。（铵态氮，硝态氮）。 9．N、P、K的缺素症从叶开始，因为这些元素在体内可以。(老叶，移动)。 10．通常磷以形式被植物吸收。(H2P04-) 11．K+在植物体内总是以形式存在。（离子） 12．氮肥施用过多时，抗逆能力，成熟期。（减弱，延迟） 13．植物叶片缺铁黄化和缺氮黄化的区别是，前者症状首先表现在叶而后者则出现 在叶。（新，老） 14．白菜的“干心病”、西红柿“脐腐病”是由于缺引起。（钙） 15．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。（B） 16．必需元素中可以与CaM结合，形成有活性的复合体，在代谢调节中起“第二信使”的作用。（Ca2+） 17．植物老叶出现黄化，而叶脉仍保持绿色是典型的缺症。是叶绿素组成成分中的金属元素。（Mg，Mg） 18．植株各器官间硼的含量以器官中最高。硼与花粉形成、花粉管萌发和过程有密切关系。(花，受精) 19．以叶片为材料来分析病株的化学成分，并与正常植株化学成分进行比较从而判断植物是否缺素的诊断方法称为诊断法。（化学） 20．植物体内的离子跨膜运输根据其是否消耗能量可以分为运输和运输两种。（主动，被动） 21．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。(电化学势) 22．离子通道是质膜上构成的圆形孔道，横跨膜的两侧，负责离子的跨膜运输，根据其运输方向可分为、两种类型。（内在蛋白，单向，内向，外向）23．载体蛋白有3种类型分别为、和。(单向运输载体、同向运输器，反向运输器) 24．质子泵又称为酶。（H+-ATP酶） 25．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。(单盐毒害) 26．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
第2章植物的矿质营养(精)
第2章植物的矿质营养答案 一、名词解释 1. 灰分元素：除C、H、O、N等元素分别以CO2、H2O、N和S的氧化物等形式挥发外，植物体所含的不能挥发的残余物质称为灰分，占干物质的5-10%。灰分中存在的元素称为灰分元素，又称为矿质元素。 2. 溶液培养法：用纯化的化合物配制成水溶液来培养植物以确定植物必需的矿质元素种类和数量，也称水培方法。 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的元素，称为大量元素。植物必需的大量元素是：钾、钙、镁、硫、磷、氮、碳、氢、氧等九种元素。 4. 微量元素：植物体内含量甚微，约占植物体干重的、600.001—0.00001%的元素，植物必需的微量元素是铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯等七种元素，植物对这些元素的需要量极微，稍多既发生毒害，故称为微量元素。 5. 协助扩散：一些非脂溶性或低脂溶性物质能依赖镶嵌在细胞膜上的特殊蛋白质分子的功能活动来实现跨膜转运，称为易化扩散或协助扩散。 6. 离子泵：是细胞膜上逆电化学势梯度，利用代谢能量转运离子的跨膜载体蛋白。 7. 生理酸性盐：对于（NH4）2SO4一类盐，植物吸收NH4＋较SO4－多而快，这种选择吸收导致溶液变酸，故称这种盐类为生理酸性盐。 8. 生理碱性盐：对于NaNO3一类盐，植物吸收NO3－较Na＋快而多，选择吸收的结果使溶液变碱，因而称为生理碱性盐。 9. 生理中性盐：对于NH4NO3一类的盐，植物吸收其阴离子NO3－与阳离子NH4＋的量很相近，不改变周围介质的pH值，因而，称之为生理中性盐。 10. 单盐毒害：植物被培养在某种单一的盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。这种现象叫单盐毒害。 11. 离子对抗：在发生单盐毒害的溶液中加入少量不同化合价的金属离子，就可解除单盐毒害，这种现象称为离子对抗。 12. 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。 13. 电化学势梯度：离子的化学势梯度质和电势梯度合称为电化学势梯度。 14. 根外施肥：植物除了根部吸收矿质元素外，地上部分主要是叶面部分吸收矿质营养的过程叫根外施肥。 15. NR：硝酸还原酶，催化NO3-还原成NO2-的过程，是一种钼黄素蛋白，由黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、细胞色素b557(Cyt b557)和钼复合体(Mo-Co)组成，不供给硝酸盐的植物中，硝酸还原酶的活性很低，硝酸盐可诱导该酶活性的增加。 16. 固氮酶：固氮微生物中具有还原分子氮为氨态氮功能的酶。该酶由铁蛋白和钼铁蛋白组成，两种蛋白质同时存在才能起固氮酶的作用。 17. 需肥临界期：作物生长发育对养分的缺乏最敏感、最易受伤害的时期叫需肥临界期。 二、填空题 1. C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S；Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl 2. C、H、O、N 3. N、P、K；植物对其需量较大，而土壤中往往又供应不足。 4. 老叶失绿；缺N全叶失绿，缺K叶尖叶缘失绿。 5. 脉间失绿；缺Mg老叶先表现症状，缺Fe新叶先表现症状。 6. Ca；B。 7. 细胞结构物质的组成成分；生命活动的调节者；作为电子的载体；参与渗透调节、胶体
第五节植物的矿质营养
第五节植物的矿质营养 教学目的 1．植物必需的矿质元素及其种类（B：识记）。 2．植物对矿质元素吸收和利用的特点（B：识记）。 3．合理施肥的基础知识（B：识记）。 教学重点 1．植物必需的矿质元素及其种类。 2．根对矿质元素的吸收过程。 教学难点 根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。 教学用具 小麦等植物体内主要元素含量表的投影片、小麦在不同生长发育时期对K、对P需要量的投影片、试管、玉米幼苗、营养液、实物投影仪 等。 教学方法 教师讲述、启发与学生观察、讨论相结合。 课时安排1课时。 板书教学过程 第五节 植物的矿质营养引言：同学们，现在让我们来观察一下小麦等植物体内的主要元素的 含量。 （教师活动：用投影仪把小麦等植物体内主要元素含量表投到大 屏幕上。） 提问：在植物体内哪些元素含量最多？ （回答：C、H、O三种元素。）
＿、植物必需 的矿质元素 （一）必需的 矿质元素 1．大量元素：N 、P、K、S．Ca、 Mg。 2．微量元素：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、CI。 （二）非必需 的矿质元素 （三）溶液培 养法 二、根对矿质 元素的吸收 提问：这三种元素是怎么进入植物体内的呢？ （回答：绿色植物通过光合作用从大气中的二氧化碳获得C和O， 从根的吸水中获得H和O。） 讲述：植物体内的其它元素是怎么进入植物体内的呢？它们主要是由植物的根系从土壤中吸收的。那么，除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素，我们就叫它为矿质元素。植物是怎样吸收、运输和利用这些矿质元素的呢？这就是我们今天要学习的第五节内 容：植物的矿质营养。 讲述：我们先来学习第一个问题，植物必需的矿质元素。土壤中矿质元素有许多种，这些元素是否都是植物生活所必需的呢？我们来 看课外小组的同学做的一组实验。 [同学活动：课外小组同学展示并讲解他们用溶液培养法培养玉米幼苗的过程和结果。一号试管是用含有全部矿质元素的营养液培养的玉米幼苗（该幼苗生长正常）；二号试管是用缺少氮元素的营养液培养的玉米幼苗（该幼苗矮小瘦弱，叶片发黄，叶脉呈淡棕色）；三号试管是用缺少氮元素的营养液培养的玉米幼苗，在幼苗出现不正常生长后，又补充了氮元素后培养的玉米幼苗（该幼苗又恢复了正常生长）；四号试管是用缺少铝元素的营养液培养的玉米幼苗（该幼苗正常生 长）。] （教师活动：用实物投影仪把同学们实验的结果依次投到大屏幕 上。） 讲述：从同学们的实验中我们可以看出，氮元素是植物必需的矿质元素，因为缺少了氮，植物就不能正常生长发育，而补充了氮。植物的生长发育就能恢复正常状态。铝元素则不是植物必需的矿质元策，因为缺少了铝，植物仍能正常生长发育。我们把课外小组同学采用的实验方法叫溶液培养法，即用含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物的方法。目前，科学家们已确定必需的矿质元素有13种．其中N、P、K、S、Ca、Mg属于大量大素；Fe、Mn、B、Zn 、Cu 、Mo 、Cl 属于微量 元素。 讲述：植物是怎样吸收这些矿质元素的呢？下面我们来学习第二 个问题：根对矿质元素的吸收。 提问：矿质元素都存在于哪里？ （回答：土壤里。）
第三章 植物的矿质营养
第三章植物的矿质营养 教学目的和要求 学习植物矿质和氮素营养的生理作用及其吸收与利用的目的，在于通过控制植物的矿质及氮素营养，调节植物的代谢，促进生长发育，增加产量及改善品质。 本章重点 1．必需矿质元素的主要生理作用及其缺素症状 2．细胞吸收矿质元素的机理 3．根系吸收矿质元素的特点 4．矿质元素的运输途径 5．硝酸盐的还原与氨的同化 6．合理施肥的生理指标 本章难点 1．细胞吸收矿质元素的机理 2．必需矿质元素的主要生理作用及其缺素症状 学时数：5 教学方法和手段 采用多媒体教学，元素生理作用和缺素症状主要展示大量缺素图片和播放电视教学片（视频），增加感性认识。矿质元素吸收机理主要采用动画，增加直观性。
第一节植物必需元素及其作用 一、植物体内的元素及其含量 二、植物必需元素的标准与确定方法 （一）植物必需元素的标准 （二）植物必需元素的确定方法：水培法（solution culture method）；砂培法（sand culture methoe）。至今已发现17种植物必需元素。 大量元素（macroelement或major element）：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、微量元素（microcelement 或trace element）：Fe、Mn、B、Zn、Cl、Mo、Cu、Ni。 有益元素：对某些植物生长发育必需的元素，如Si对水稻，Al对茶树，Na对甜菜等。自从1859年Sachs和Knop创立水培法以来，到20世纪80年代配合电脑的应用，已经有能力达到生产花卉和蔬菜，有的部门正试用于作物生产上。它预示着随着人口的增加，土地面积越来越少，农业产量必须提高，农业生产有必要向工业化方向转变。 三、植物必需元素的作用及其主要缺素症状和发病部位。 第二节植物对矿质的吸收与运转 一、植物细胞对矿质元素的吸收 离子通道运输（ion channel transport）（通道蛋白）；载体运输（carrier transprot）（载体蛋白蛋白）；离子泵运输（Ｈ＋－ＡＴＰ酶）；胞饮作用（Pinocytosis） 二、植物根系对矿物质元素的吸收 （一）根系吸收矿质元素的特点：1．根系吸盐与吸水的相对性；2．根系吸盐的选择性；3．单盐毒害与离子间的桔抗性（ion antagonism） （二）根系吸收矿质元素的过程 （三）土壤状况对根系吸收矿质元素的影响 1．温度；2．通气；3．PH；4．离子相互作用；5．土壤溶液浓度 三、植物叶片对矿质元素的吸收：优点和注意事项 四、矿质元素在植物体内的运转与分配：运输的形式；运输的途径 第三节植物体内氮的同化 一、硝酸盐的还原 二、氨的同化：还原氨基化；谷酰氨-----谷氨酸合成酶途径 第四节作物合理施肥的生理基础 一、作物需肥的规律 二、合理施肥的指标：形态指标；生理指标（叶绿素，酶类活性，营养元素含量，酰胺与淀粉含量） 三、合理施肥增产的原因：生理基础，生态基础
高考生物知识点：植物的矿质营养
2019高考生物知识点：植物的矿质营养 2019高考生物知识点：植物的矿质营养 (一) 1、植物的矿质营养：是指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。 2、矿质元素：一般指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质元素有13种.其中大量元素7种N、S、P、Ca、Mg、K(Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素)巧记：丹留人盖美家。Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属于微量元素，巧记：铁门碰醒铜母(驴)。 3、交换吸附：根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。 4、选择吸收：指植物对外界环境中各种离子的吸收所具有的选择性。它表现为植物吸收的离子与溶液中的离子数量不成比例。 5、合理施肥：根据植物的需肥规律，适时地施肥，适量地施肥。 (二) 1、根对矿质元素的吸收①吸收的状态：离子状态②吸收的部位：根尖成熟区表皮细胞。③、细胞吸收矿质元素离子可以分为两个过程：一是根细胞表面的阴、阳离子与土壤溶液中的离子进行交换吸附；二是离子被主动运输进入根细胞内
部，根进行离子的交换需要的HCO-和H+是根细胞呼吸作用产生的CO2与水结合后理解成的，根细胞主动运输吸收离子要消耗能量。④影响根对矿质元素吸收的因素：a、呼吸作用：为交换吸附提供HCO-和H+，为主动运输供能，因此生产上需要疏松土壤；b、载体的种类是决定是否吸收某种离子，载体的数量是决定吸收某种离子的多少，因此，根对吸收离子有选择性。氧气和温度(影响酶的活性)都能影响呼吸作用。 2、植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。①吸收部位：都为成熟区表皮细胞。②吸收方式：根对水分的吸收---渗透吸水，根对矿质元素的吸收----主动运输。③、所需条件：根对水分的吸收----半透膜和半透膜两侧的浓度差，根对矿质元素的吸收----能量和载体。④联系：矿质离子在土壤中溶于水，进入植物体后，随水运到各个器官，植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。 3、矿质元素的运输和利用：①运输：随水分的运输到达植物体的各部分。②利用形式：矿质运输的利用，取决于各种元素在植物体内的存在形式。K在植物体内以离子状态的形式存在，很容易转移，能反复利用，如果植物体缺乏这类元素，首先在老的部位出现病态；N、P、Mg在植物体内以不稳定化合物的形式存在，能转移，能多次利用，如果植物体缺乏这类元素，首先在老的部位出现病态；Ca、Fe在植物体
植物矿质营养学说
1.植物矿质营养学说：腐殖质是在地球上有了植物才出现的，而不是在植物出现以前，因 此植物的原始养分只能是矿物质 2.养分归还学说：由于作物的收获必然要从土壤中带走某些养分物质，土壤养分将越来越 少，如果不把这些矿质养分归还土壤，土壤将变得十分贫瘠。因此必须把作物带走的养分全部归还给土壤。 3.最小养分律：作物产量受土壤中相对含量最少的养分因子所控制，产量高低随最小养分 补充量的多少而变化，如果这个因子得不到满足，即使增加其他的养分因子，作物产量也不可能提高。 4.拮抗作用：溶液中某一离子存在能抑制另一离子吸收的现象 5.协助作用：溶液中某一离子存在有利于根系对另一些离子的吸收 6.“维茨效应”：Ca2+有稳定细胞膜结构的功能，因而有助于质膜的选择性吸收 7.磷酸退化作用：当过磷酸钙吸湿后，除易结块外，其中的磷酸钙还与制造时生成的硫酸 铁、硫酸铝等杂质起化学反应，形成溶解度低的铁、铝磷酸盐的作用 钾的晶格固定：干湿交替情况下，吸附在颗粒表面的交替性钾能进入2:1型粘土矿物晶片层进而被固定 8.根际：受植物根系活动的影响，在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域 土区 9.硝化作用：铵态氮在微生物等作用下被氧化成硝态氮的过程 10.反硝化作用：硝态氮在微生物等作用下被还原成氮气或氮氧化物的过程 11.激发效应：投入新鲜有机质或含氮物质而使土壤中原有机质的分解速率改变的现象。使 分解速率增加的称正激发效应；降低的称负激发效应。 12.有机肥料：定义：有机肥料是指含有较多有机质和多种营养元素、来源于动植物残体及 人畜粪便等废弃物的肥料之统称。来源：人畜粪尿、作物秸秆、绿肥、泥炭、城市废弃
植物的矿质营养
植物的矿质营养 1、植物的矿质营养：是指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。 2、矿质元素：一般指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质元素有13种.其中大量元素7种N、S、P、Ca、Mg、K(Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素)巧记：丹留人盖美家。Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属于微量元素，巧记：铁门碰醒铜母(驴)。 3、交换吸附：根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。 4、选择吸收：指植物对外界环境中各种离子的吸收所具有的选择性。它表现为植物吸收的离子与溶液中的离子数量不成比例。 5、合理施肥：根据植物的需肥规律，适时地施肥，适量地施肥。 语句：1、根对矿质元素的吸收①吸收的状态：离子状态②吸收的部位：根尖成熟区表皮细胞。③、细胞吸收矿质元素离
子可以分为两个过程：一是根细胞表面的阴、阳离子与土壤溶液中的离子进行交换吸附;二是离子被主动运输进入根细胞内部，根进行离子的交换需要的HCO-和H+是根细胞呼吸作用产生的CO2与水结合后理解成的，根细胞主动运输吸收离子要消耗能量。 ④影响根对矿质元素吸收的因素：a、呼吸作用：为交换吸附提供HCO-和H+，为主动运输供能，因此生产上需要疏松土壤;b、载体的种类是决定是否吸收某种离子，载体的数量是决定吸收某种离子的多少，因此，根对吸收离子有选择性。氧气和温度(影响酶的活性)都能影响呼吸作用。 2、植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。①吸收部位：都为成熟区表皮细胞。②吸收方式：根对水分的吸收---渗透吸水，根对矿质元素的吸收----主动运输。③、所需条件：根对水分的吸收----半透膜和半透膜两侧的浓度差，根对矿质元素的吸收----能量和载体。④联系：矿质离子在土壤中溶于水，进入植物体后，随水运到各个器官，植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的 过程。
植物的矿质营养 自测题及参考答案
第 3 章 植物的矿质营养 自测题： 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.叶片营养 21.诱导酶 22.可再利用元素 23.生物固氮 24.易化扩散 25.通道蛋白 26.载体蛋白 27.转运蛋白 28.植物营养临界期 29.植物营养最大效率期 30.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 二、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著影响。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。 15．促进植物授粉、受精作用的矿质元素是 。 16．以镍为金属辅基的酶是 。 17．驱动离子跨膜主动转运的能量形式是 和 。 18．盐生植物的灰分含量最高，可达植物干重的 。 19．植物体内的元素种类很多，已发现 种,其中植物必需矿质元素有 种。 20．植物生长发育所必需的元素共有 种。 21．植物生长发育所必需的大量元素有 种、微量元素有 种。 22．植物必需元素的确定是通过 法才得以解决的。 23．植物细胞吸收矿质元素的方式有 、 和 。 24．解释离子主动吸收的有关机理假说有 和 。 25．关于离子主动吸收有载体存在的证据有 和 。 26．诊断作物缺乏矿质元素的方法有 、 和 。 27．华北地区果树的小叶病是因为缺 元素的缘故。 28．缺氮的生理病症首先出现在 叶上。 29．缺钙的生理病症首先出现在 叶上。 30．根系从土壤吸收矿质元素的方式有 ， 和 。 31．（NH4）2SO4是属于生理 性盐；KNO3是属于生理 性盐；而NH4NO3则属于生理 性盐。 32．多年大量施入NaNO3 会使土壤溶液pH值 。 33．多年大量施入（NH4）2SO4会使土壤溶液pH值 。 34．植物对水分和盐分的吸收关系是 。
矿质营养习题及答案
第二章植物的矿质营养 一、英译中( Translate ) 1、mineral element 2、pinocytosis 3、passive absorption 4、essential element 5、macroelement 6、ash element 7、fluid mosaic model 8、phospholipid bilayer 9、extrinsic protein 10、intrinsic protein 11、integral protein 12、ion channel transport 13、membrane potential gradient 14、electrochemical potential gradient 15、passive transport 16、uniport carrier 17、symporter 18、antiporter 19、ion pump 20、proton pump transport 21、active transport 22、calcium pump 23、selective absorption 24、physiologically acid salt 25、physiologically alkaline salt 26、physiologically neutral salt 27、toxicity of single salt 28、ion antagonism 29、balanced solution 30、exchange adorption 31、ectodesma
第二章植物的矿质营养 32、induced enzyme 33、transamination
7植物的矿质营养
考点7：植物的矿质营养 一.选择题（1―23为单项选择题，24―25为多项选择题） 1．用完全培养液在相同的容器内分别培养水稻和番茄幼Array苗，一段时间后，测定培养液中各种离子，与实验开 始时各种离子浓度之比如右图所示。该实验的结果 不能说明 A．植物根对水分的吸收和对矿质元素的吸收是两个 相对独立的过程 B．植物对离子的吸收有选择性 C．植物对离子的吸收与溶液中离子的浓度有关 D．水稻吸收Si的载体多 2.甲状腺激素、血红蛋白和叶绿体中含有的重要元素依次是 A．Cu、Mg、I B．I、Fe、Mg C．Ca、Mg、 Fe D．Fe、Mg、I 3．农作物施用农家肥比施用单一的化肥生长好，原因是 A．农家肥的肥效低 B．农家肥见效快 C.农家肥含有多种植物必需的矿质元素 D．农家肥含有植物需要的有机养料 4．将浸泡过的大豆种子去皮，放在红墨水中染色15～20min，下列现象中表明种子完全丧失生命力的是 A．胚根、子叶未着色B．胚根、子叶略带红色 C．胚全部被染上红色D．子叶出现红色斑点 5．植物叶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 6 7．右图中的曲线表示生物学中某些现象，有关的解释不合理的是A．该曲 线可用来表示叶片年龄与其叶绿素含量的关系 B．若曲线表示一个生态系统的生产力随时间发生的变 化，则b点表示环境出现剧烈变化 C．若曲线表示青霉菌生长曲线，则c点是提取青霉素 的最佳时间 D．若曲线表示一个国家人口数量随时间的变化，则 a一b段该国老年人数量比例较小 8．对植物嫩叶所必需的矿质元素Fe和Mg来源的叙述，正确的是 A．Fe和Mg既来源于土壤，又来源于老叶 B．Fe和Mg来源于土壤，Mg又可来源于老叶 C．Fe和Mg只来源于土壤，不来源于老叶 D．Fe和Mg来源于老叶，Mg又可来源于土壤 9．保健品黄金搭档组合维生素片中含钙、铁、锌、硒等矿质元素，其中属于组成生物体的
植物生理学第二章 植物的矿质营养教学文案
植物生理学第二章植物的矿质营养
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