【正文】 在玻璃微電極尖端截取的膜片上，如有開放的離子通道時(shí)，離子通過(tōnggu242。,膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用已測到原生質(zhì)膜中有K+、Cl－、Ｃa2+等離子的通道，也可能存在著供有機(jī)離子通過(tōnggu242。zǐ)通過離子(l237。 K+順其電化學(xué)勢(shì)梯度(tī d249。 膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可分為兩類:通道蛋白和載體蛋白（部分）。ng)值就代表液泡和細(xì)胞外部之間的電勢(shì)差。zǐ)究竟向什么方向擴(kuò)散呢?這要取決于化學(xué)勢(shì)梯度與電勢(shì)梯度相對(duì)數(shù)值的大小。f224。 帶電粒子的擴(kuò)散除了其化學(xué)勢(shì)梯度或濃度梯度以外，還受體系間電勢(shì)高低的影響，亦即取決于其電化學(xué)勢(shì)的梯度。o)能量，且稱為主動(dòng)運(yùn)輸。w249。w249。ngwěn)，這稱為第二階段。,化學(xué)勢(shì)（μ）與分子穿透性膜運(yùn)輸之間的關(guān)系 隔室A和B之間分子種類的運(yùn)動(dòng)取決于每個(gè)隔室中溶質(zhì)j的化學(xué)勢(shì)的相對(duì)大小，在這里用方框的大小來表示。)溶質(zhì)順電化學(xué)勢(shì)梯度穿膜的被動(dòng)運(yùn)輸（通過簡單擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散）,第四頁，共五十一頁。細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)的電化學(xué)勢(shì)差為： △μ=μoμi= RTlnao/ai + ZF(EoEi) (31) RTlnao/ai為化學(xué)勢(shì)梯度項(xiàng)。 按照化學(xué)勢(shì)梯度,細(xì)胞內(nèi)的陽離子應(yīng)向外擴(kuò)散。 參比電極安放在細(xì)胞外。zh249。 離子通道開閉的機(jī)制有兩類:一類可對(duì)跨膜電勢(shì)梯度發(fā)生反應(yīng),另一類則對(duì)外界刺激(如光照、激素等)發(fā)生反應(yīng).離子通道的構(gòu)像會(huì)隨環(huán)境條件的改變而發(fā)生變化,處于某些構(gòu)像時(shí),它的中間(zhōngjiān)會(huì)形成孔,允許溶質(zhì)通過。,圖 35 K+離子內(nèi)向(n232。,膜片鉗(patch clamp，PC)技術(shù)的應(yīng)用,極大地推動(dòng)了對(duì)離子通道的研究。,第十一頁，共五十一頁。n)的物質(zhì)首先與載體蛋白的結(jié)合部位結(jié)合,結(jié)合后載體蛋白產(chǎn)生構(gòu)象變化,將被轉(zhuǎn)運(yùn)(zhuǎn y249。ngzh236。)可以通過主動(dòng)運(yùn)輸（實(shí)箭頭）和被動(dòng)運(yùn)輸（虛線箭頭）進(jìn)行控制。mol1 1molATP水解釋放32kJ能量，釋放的能量用于轉(zhuǎn)運(yùn)離子。 當(dāng)磷酸化后,ATP酶處于高能態(tài),其構(gòu)象(ɡ242。 質(zhì)膜H+ATPase是植物生命活動(dòng)過程中的主宰酶(master enzyme),它對(duì)植物許多生命活動(dòng)起著重要的調(diào)控(di224。 質(zhì)外體中通常含較高濃度的Ca２+,而細(xì)胞質(zhì)中Ca２+濃度則十分低(微摩數(shù)量級(jí))。膜外介質(zhì)中H+增加的同時(shí),也產(chǎn)生膜電位(ΔE),即膜內(nèi)呈負(fù)電性,而膜外呈正電性。,根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)物質(zhì)的方向，傳遞體可分為： ①共向傳遞體－將溶質(zhì)與H+同向轉(zhuǎn)運(yùn)過膜； ②反向傳遞體－將溶質(zhì)與H+異向轉(zhuǎn)運(yùn)過膜； ③單向傳遞體－協(xié)助陽離子如K+、NH4+順著電勢(shì)進(jìn)入細(xì)胞, 這是一種被動(dòng)的單向傳遞體。,植物細(xì)胞中的化學(xué)滲透的過程的概述. 在線粒體與葉綠體中,用H+梯度中的能量來合成(h233。nɡ)傳遞體進(jìn)入細(xì)胞的同時(shí)有陽離子如Na+、Ca２+的排出。（C）S的結(jié)合導(dǎo)致構(gòu)象再次發(fā)生變化，使得結(jié)合點(diǎn)和底物暴露在細(xì)胞(x236。)驅(qū)動(dòng)質(zhì)子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)同時(shí)主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的溶質(zhì)分子（如中性離子）排出細(xì)胞，在兩種情況中一定程度上溶質(zhì)都是逆電化學(xué)勢(shì)梯度方向運(yùn)動(dòng)的，所有的中性和帶電荷的溶質(zhì)都可以通過(tōnggu242。 2)相互獨(dú)立：,①兩者的吸收不成比例； ②吸收機(jī)理不同:水分吸收主要(zhǔy224。例如NaNO３ 2.生理酸性鹽（physiologically acid salt） 植物根系從溶液中有選擇地吸收離子后使溶液酸度增加的鹽類。h242。 C.CaCl２。前邊所介紹的幾種培養(yǎng)液都是平衡溶液。)的區(qū)域和過程,根系(gēnx236。nɡ)同陰離子交換,而且價(jià)數(shù)必須相等。這個(gè)估算值稱為相對(duì)自由空間(relative free space，RFS),估算的方法是：將根系放入某一已知濃度、體積(tǐjī)的溶液中,待根內(nèi)外離子達(dá)到平衡后,再測定溶液中的離子數(shù)和根內(nèi)進(jìn)入自由空間的離子數(shù)(將根再浸入水中,使自由空間內(nèi)的離子擴(kuò)散到水中,再行測定)。,圖314根毛(gēnm225。u)再從木質(zhì)部薄壁細(xì)胞釋放到導(dǎo)管中。)的因素,(一)溫度 在一定范圍內(nèi),根系吸收礦質(zhì)元素的速度,隨土溫的升高而加快，當(dāng)超過一定溫度時(shí)，吸收速度反而下降。 ⑤高溫還導(dǎo)致根尖木栓化加快,減少吸收面積。zh236。這一現(xiàn)象可用離子載體的飽和效應(yīng)(xi224。,圖 316 pH對(duì)礦質(zhì)元素(yu225。)陰離子吸收,第四十頁，共五十一頁。,一般(yībān)植物最適生長的pH值在6～7之間,但有些植物喜稍酸環(huán)境,如茶、馬鈴薯、煙草等,還有一些植物喜偏堿環(huán)境,如甘蔗和甜菜等。 角質(zhì)層是多糖和角質(zhì)(脂類化合物)的混合物,分布于表皮細(xì)胞的外側(cè)壁上,不易透水。bāo)原生質(zhì)體的液體分泌物,從原生質(zhì)體表面透過壁上的纖細(xì)孔道向外延伸,與質(zhì)外體相接。)細(xì)胞的質(zhì)膜,葉肉(y232。營養(yǎng)液中加入表面活性劑或沾濕劑（吐溫、洗凈劑）以增加營養(yǎng)液在葉面的吸附力。 3)補(bǔ)充養(yǎng)料的不足 特別是在作物生長后期根系活力降低、吸肥能力衰退時(shí)。)在體內(nèi)的運(yùn)輸和利用,根部吸收的礦質(zhì)元素, 少部分留存(ling)運(yùn)輸，這是礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)縱向長距離運(yùn)輸?shù)闹饕緩?。由磷合成核苷酸、核酸、磷脂等?必需元素被重復(fù)利用的情況不同,N、P、K、Mg易重復(fù)利用,它們的缺乏病癥,首先從下部老葉開始。 已知植物根系可以向土壤中排出礦質(zhì)和其它物質(zhì)；地上(d236。ir243。,。通道上的閥門可以通過一種未知的方式對(duì)膜兩側(cè)的電勢(shì)梯度或由環(huán)境刺激(c236。nɡ)部分通過吐水和分泌也可將礦質(zhì)和其它物質(zhì)排出體外；另外下雨和結(jié)露能淋走植株中的許多物質(zhì)，尤其是質(zhì)外體中的物質(zhì)。,第四十九頁，共五十一頁。它們進(jìn)一步形成植物的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。 在植物體內(nèi)也存在礦質(zhì)元素經(jīng)韌皮部自地上部分（如葉片）向下運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象，特別是在植物的特殊生長發(fā)育階段，如多年生植物在秋冬季葉片脫落前，葉片中的礦質(zhì)元素大量向根部和莖桿轉(zhuǎn)移。n)在根內(nèi),大部分運(yùn)輸?shù)街参锏钠渌课蝗ァo在酸性土壤中強(qiáng)烈被固定等情況下,采用根外追肥可以收到明顯效果。因此,向葉片噴營養(yǎng)液時(shí)應(yīng)選擇在涼爽、無風(fēng)、大氣濕度高的期間進(jìn)行。u)細(xì)胞,其他部位,Absorption of mineral elements by leaf,主動(dòng)或被動(dòng)吸收,第四十四頁，共五十一頁。bāo)內(nèi)部,最后到達(dá)葉脈韌皮部。 溶液經(jīng)過角質(zhì)層孔道到達(dá)表皮細(xì)胞外側(cè)壁后,進(jìn)一步經(jīng)過細(xì)胞壁中的外連絲（連接細(xì)胞壁與質(zhì)膜的纖絲），到達(dá)表皮細(xì)胞的質(zhì)膜。,四、葉片(y232。 當(dāng)土壤的堿性逐漸增加時(shí),Fe、 Ca、Mg、Cu、Zn、PO43等元素易形成難溶性化合物，使這些元素的有效性降低； 在偏酸性環(huán)境中,有利于PO４３－、K+、Ca2+、Mg2+等溶解性的增加,從而有利于植物的吸收利用，但同時(shí)這些元素易流失，往往植物來不及吸收,便被雨水(yǔ shuǐ)沖走。)吸收的影響 左：對(duì)燕麥吸收K+的影響；右：對(duì)小麥吸收NO３的影響,(四)土壤(tǔrǎng)pH值,第