1、22:12 课课 题题植物的矿质营养植物的矿质营养22:121 1、构成生物体的物质基础是什么？、构成生物体的物质基础是什么？3 3、这三种元素是怎么进入植物体内的呢？、这三种元素是怎么进入植物体内的呢？C C、H H、O O 绿色植物通过光合作用从大气的二氧化碳绿色植物通过光合作用从大气的二氧化碳中获得中获得C C和和O O，从根吸收的水中获得，从根吸收的水中获得H H和和O O 课前热身2 2、在、在植物体植物体内哪三种元素含量最多？内哪三种元素含量最多？22:12有收无收在于水，收多收少在于肥!你想知道什么?22:12结论：植物正常生长不仅要从土壤吸收水分，而且要吸收其他营养。22:12
2、一、矿质元素一、矿质元素(一一)概念概念 除了除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。收的元素。(二二)植物植物必需的矿质元素必需的矿质元素1 概念概念2种类种类有有14种：种：大量元素大量元素：N,P,S,K,Ca,Mg 微量元素微量元素:Fe,Mn,B,Zn,Cu,Mo,Cl,Ni3验证验证 22:12 用含有用含有全部或部分全部或部分矿质元素矿质元素的营养液培养植物的方法。的营养液培养植物的方法。研究方法研究方法溶液培养法溶液培养法22:12实验结论实验结论?22:12二、根对矿质元素的吸收二、根对矿质元素的吸收（一）吸收的形式（一）吸收的形式（二）吸
3、收的部位（二）吸收的部位思考：思考：植物只能吸收溶解在水中的无机盐，那植物只能吸收溶解在水中的无机盐，那么植物的根对水分的吸收和对矿质元素离子的么植物的根对水分的吸收和对矿质元素离子的吸收会不会就是同一个过程呢？吸收会不会就是同一个过程呢？离子离子(溶于水溶于水)根尖的成熟区根尖的成熟区想一想想一想:假如是同一个过程，吸水量和吸收矿假如是同一个过程，吸水量和吸收矿质元素离子的量应该是什么关系？质元素离子的量应该是什么关系？22:12结论：植物对水分的吸收和对矿质元素离子的吸收结论：植物对水分的吸收和对矿质元素离子的吸收不是同一个过程，是两个相对独立的过程不是同一个过程，是两个相对独立的过程1.
4、1.科学家用菜豆做实验，发现菜豆的吸水量增加约一科学家用菜豆做实验，发现菜豆的吸水量增加约一倍时，倍时，K K、CaCa、NONO3 3-和和POPO3 33-3-等矿质元素离子的吸收等矿质元素离子的吸收量同原来各自的吸收量相比，只增加量同原来各自的吸收量相比，只增加0 01 10 07 7倍；倍；2.2.事实事实1、黄瓜从光下移到暗处，水分消耗下降，而对、黄瓜从光下移到暗处，水分消耗下降，而对P的吸收却有所增加。事实的吸收却有所增加。事实2、甘蔗白天比晚上吸水能力、甘蔗白天比晚上吸水能力大大10倍，而对倍，而对P的吸收却只稍微多一些。的吸收却只稍微多一些。3.3.如果用化学药品抑制根的呼吸作
5、用，根对矿质元素如果用化学药品抑制根的呼吸作用，根对矿质元素的吸收就会中断的吸收就会中断,而对水分的吸收不会中断。而对水分的吸收不会中断。由此可见，根尖成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是由此可见，根尖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。两个相对独立的过程。植物吸收矿质元素是通过主动运输植物吸收矿质元素是通过主动运输 的的方式方式 22:12根吸收矿质元素离子的过程根吸收矿质元素离子的过程呼吸作用呼吸作用根细胞根细胞膜表面膜表面根细胞根细胞内内 部部ATPATP 载体载体主动运输主动运输(选择性选择性)根细胞膜根细胞膜上的载体上的载体具有专一具有专一性和饱和性和饱和现象
6、现象一个主动运输的过程，一个主动运输的过程，(1)动力动力 呼吸作用呼吸作用 (2)有选择性有选择性，与细胞膜上载体的种类和数量有关。，与细胞膜上载体的种类和数量有关。22:12植物对离子吸收的特性：植物对离子吸收的特性：（1）在此实验放置一周后测定溶 液中各种离子浓度的变化，结果：NH4KCa2PO43实验前100%100%100%100%实验后17%28%3%16%结论：植物对离子的吸收具有选择性（2）水稻吸收Si多，吸收Ca少；番茄吸收Ca多，吸收Si少。（3）海带细胞中I的浓度比海水高许多，仍能从海水中吸收I。结论：同一植物对不同离子的吸收量不同。结论：不同植物对同一离子的吸收量不同原
7、因：与细胞膜上载体的种类和数量有关结论：植物对离子的吸收是一个主动运输的过程。22:12水水无机盐无机盐吸吸水水相相对对独独立立过过程程方式方式动力动力部位部位影响因素影响因素运输部位运输部位动力动力关系关系联系联系蒸腾作用渗透方式吸胀方式主动运输呼吸作用主要根毛区主要根毛区温度湿度影响蒸腾力浓度差影响渗透力氧气、温度影响呼吸作用，载体种类数量决定选择性导管蒸腾作用导管蒸腾作用矿质元素溶于水中，以离子形式被吸收运输矿质元素溶于水中，以离子形式被吸收运输;矿质矿质元素吸收利用影响水分的吸收，根尖细胞吸收矿元素吸收利用影响水分的吸收，根尖细胞吸收矿质离子后引起细胞液浓度增大，促进对水分的吸质离子后
8、引起细胞液浓度增大，促进对水分的吸收收相对独立的过程相对独立的过程22:12 例题：有人用化学方法分析了大例题：有人用化学方法分析了大麦幼苗在麦幼苗在0和和16条件下根吸收水份条件下根吸收水份的量和矿质元素的量，其结果如图所的量和矿质元素的量，其结果如图所示：示：100806040200 水水 镁镁 铵铵 01622:121 1、根吸收矿质元素的量与吸收水分的量是否呈正、根吸收矿质元素的量与吸收水分的量是否呈正比？比？_。2 2、说明根对矿质元素的吸收和对水份的吸收是两、说明根对矿质元素的吸收和对水份的吸收是两个个_ _ 过程。过程。3 3、这是因为根吸收水分的方式是、这是因为根吸收水分的方式
9、是_作用，吸作用，吸收水分主要动力是收水分主要动力是_作用；而根对矿质元素作用；而根对矿质元素的吸收是的吸收是_ _ 过程，与过程，与_作用密切相关。作用密切相关。不成比例不成比例相对独立相对独立蒸腾蒸腾呼吸呼吸渗透渗透主动运输主动运输100806040200 H2O Mg2+NH4+01622:12三、矿质元素的运输和利用三、矿质元素的运输和利用 1 1 运输运输 形式形式 溶于水溶于水 结构结构 导管导管运输途径:根茎叶 动力动力 蒸腾作用蒸腾作用 2 2 利用利用在植物的落叶中在植物的落叶中含量含量相对大相对大小小(即落叶前后含量变化）即落叶前后含量变化）?缺乏时先受害缺乏时先受害部位部
10、位主要分布主要分布利用情况利用情况转移情况转移情况存在形式存在形式离子离子不稳定化合物不稳定化合物稳定化合物稳定化合物反复利用反复利用 多次利用多次利用 一次一次大多数分布在代大多数分布在代谢较旺盛的部位谢较旺盛的部位器官越老含器官越老含量越大量越大老叶老叶 老叶老叶 嫩叶嫩叶 钾钾 氮、氮、磷、磷、镁镁 钙钙 、铁铁很容易转移很容易转移 能转移能转移 不能转移不能转移大多数分布在代大多数分布在代谢较旺盛的部位谢较旺盛的部位元素举例元素举例22:12思考：植株在生长过程中，土壤中如果缺少N 元素，植物体是老叶还是嫩叶先受到伤害？为什么？老叶。因为N元素在植物体内形成不稳定的化合物，缺N时，老叶
11、中的N 可以转移到嫩叶。问题：请绘制问题：请绘制Ca与与Mg在一片叶内随着叶龄的在一片叶内随着叶龄的增加含量变化曲线图。增加含量变化曲线图。22:12 氮、磷、钾对植物生长的影响氮、磷、钾对植物生长的影响正常叶片和缺少氮、磷、钾的叶片（玉米）正常叶片和缺少氮、磷、钾的叶片（玉米）22:12三类无机盐在植物生活中的作用 缺乏时的表现含氮的无机盐（如硝酸铵）促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂。植株矮小，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色。含磷的无机盐（如过磷酸钙）促进幼苗的发育和花的开放，使果实、种子的成熟提早。植株特别矮小，叶片呈暗绿色，并出现紫色。含钾的无机盐（如氯化钾）使茎秆健壮，促进淀粉的形成
12、。茎秆软弱，容易倒伏，叶片的边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。三类无机盐的比较22:12思考：1、同一植物在不同生长发育时期，对各种必需矿质元素的需要量是否相同？2、不同植物对各种必需的矿质元素的需要量是否相同？3、根据以上两个问题你可以得出什么结论？22:1222:12四、合理施肥四、合理施肥原理原理概念概念根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，根据植物的需肥规律，适时地、适量地施肥，以便使植物体茁壮生长，并且获得少肥高效以便使植物体茁壮生长，并且获得少肥高效的结果。的结果。意义意义施肥是否越多越好，施肥过多有什么影响？施肥是否越多越好，施肥过多有什么影响？22:12选读选读22:1222:1
13、2(一一)、无土栽培的原理、无土栽培的原理 无土栽培是指利用溶液培养法的原理，无土栽培是指利用溶液培养法的原理，把植物体生长发育过程中所需要的各种矿质把植物体生长发育过程中所需要的各种矿质元素，按照一定的比例配制成营养液，并用元素，按照一定的比例配制成营养液，并用这种营养液来栽培植物的技术。这种营养液来栽培植物的技术。(二二)、无土栽培的优点、无土栽培的优点2、扩大了农作物栽培的范围和面积、扩大了农作物栽培的范围和面积3、节约水肥，产品清洁卫生，有利于实现作、节约水肥，产品清洁卫生，有利于实现作物栽培的工厂化和自动化物栽培的工厂化和自动化五、无土栽培五、无土栽培22:121、物质通过细胞膜的方
14、式？物质通过细胞膜的方式？2、分析曲线图分析曲线图，ab段说明了段说明了 什么？什么？O2浓度浓度速率水稻根对K+的吸收Oab4、从上述结论中，你可以推从上述结论中，你可以推论出根吸收矿质元素的方式是论出根吸收矿质元素的方式是什么？什么？3、到达到达B点，吸收速率不点，吸收速率不 再上升的原因？再上升的原因？22:12番茄水稻0SiCa相对含量问题：图示水稻和番茄对Si、Ca吸收量，此图 说明了什么？你从中得出什么结论？22:12将长势相同的将长势相同的3株豌豆幼苗分别培养在相同培养基中，开始测知株豌豆幼苗分别培养在相同培养基中，开始测知它们对它们对K+和和H2O的吸收基本相同。随后对的吸收基
15、本相同。随后对3株幼苗分别作如下株幼苗分别作如下处理：将处理：将A株幼苗剪去部分叶片；给株幼苗剪去部分叶片；给B株幼苗注射株幼苗注射“呼吸阻断呼吸阻断剂剂”；在在C株培养基中添加高浓度的株培养基中添加高浓度的KHCO3溶液。溶液。试问：试问：（1）对吸水没有影响的是）对吸水没有影响的是 ，吸水量减少的是，吸水量减少的是 ，原，原因因 ；严重影响吸水能力的是；严重影响吸水能力的是 ，原，原因是因是 。（2）对吸收）对吸收K+离子几乎没有影响的是离子几乎没有影响的是 ，严重影响吸，严重影响吸K+能力的是能力的是 ，原因，原因 。BA蒸腾量减少蒸腾量减少C细胞外溶液浓度过高，细胞不仅不能吸水反而会失
16、水细胞外溶液浓度过高，细胞不仅不能吸水反而会失水CAB呼吸受抑制不能为根细胞提供主动运输所需要的能量呼吸受抑制不能为根细胞提供主动运输所需要的能量22:12 练习：练习：1.植物吸水和吸收矿质元素最活跃的部位植物吸水和吸收矿质元素最活跃的部位分别是分别是：A.根尖生长点，根毛区根尖生长点，根毛区 B.伸长区，根毛区伸长区，根毛区 C.根毛区，根毛区根毛区，根毛区 D.生长点，伸长区生长点，伸长区 C22:12 练习：练习：2.在根吸收无机盐离子的过程中，在根吸收无机盐离子的过程中，下列下列 因素中最重要的是：因素中最重要的是：A.蒸腾速率蒸腾速率 B.根尖表皮细胞内外无机盐离子的根尖表皮细胞内
17、外无机盐离子的 浓度差浓度差 C.离子进入根尖表皮细胞的扩散率离子进入根尖表皮细胞的扩散率 D.根可利用的氧根可利用的氧 D22:12 练习：练习：3.当土壤中缺少镁元素时，植物受害的当土壤中缺少镁元素时，植物受害的 部位首先表现在：部位首先表现在：A.新叶新叶 B.老叶老叶 C.老叶和新叶老叶和新叶 D.茎茎B22:125、下表是用于无土栽培的一种培养液配方，请回答下列问题：Ca(NO3)21.0gMgSO40.25gKH2PO40.25gKCL0.12gFeCL30.005gH2O1000ml(1)(1)用此培养液培育某高等植物时，往往要给用此培养液培育某高等植物时，往往要给培养液中通入空
18、气，这一措施的目的是用以促培养液中通入空气，这一措施的目的是用以促进进 ，以利于对矿质元素的吸收。要，以利于对矿质元素的吸收。要使该物质生长良好，根据光合作用的必须的条使该物质生长良好，根据光合作用的必须的条件，除了适宜的温度外，还需要件，除了适宜的温度外，还需要 和和 。根细胞呼吸根细胞呼吸充足的光照充足的光照适量的二氧化碳适量的二氧化碳22:12（2 2）植物在吸收培养液中的矿质离子时，主要是）植物在吸收培养液中的矿质离子时，主要是通过通过 方式进行的。经过一段时间后，检方式进行的。经过一段时间后，检测到培养液中残留的测到培养液中残留的CaCa2+2+比较多，而比较多，而NONO3 3-较少，这较少，这一现象与细胞膜上的一现象与细胞膜上的 有关。有关。主动运输主动运输载体载体（3 3）若除去该培养液中的）若除去该培养液中的MgSO4MgSO4，将直接影响植物体内将直接影响植物体内 的的合成。合成。叶绿素叶绿素（4 4）在配方中属于植物所需的大量矿质元素是）在配方中属于植物所需的大量矿质元素是 ，微量元素是，微量元素是 。Ca(NO3)21.0gMgSO40.25gKH2PO40.25gKCl0.12gFeCl30.005gH2O1000mlN、Ca、Mg、S、K、PCl、Fe22:12
