ojdaaa專(zhuān)題一-非生命物質(zhì)與生命活動(dòng)(編輯修改稿)
2024-08-31 09:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 H、O、N、P、S占95％；微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Cl、Mo等。 2．化學(xué)元素的基本功能歸納起來(lái)化學(xué)元素的基本功能是：① 是組成原生質(zhì)的成分，如 C、H、O、N、P、S等，約占原生質(zhì)總量的95％以上；② 是多種化合物的組成成分，如蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、核酸、脂肪等；③ 也有一些元素能影響生物體的生命活動(dòng)。 化學(xué)元素的一些具體功能比較復(fù)雜，就高中生物內(nèi)容的范圍略作闡述。 C、H、O 3種元素是構(gòu)成生命有機(jī)物的基本元素，任何一種有機(jī)物中都含有這3種元素，如糖類(lèi)一般只有這3種元素組織，通式是(CH2O)n，故稱(chēng)為碳水化合物。蛋白質(zhì)中除了C、H、O外還含有N和S。核酸中除C、H、O外還含有N和P。N是構(gòu)成蛋白質(zhì)和核酸的必需元素，N是生命活動(dòng)的核心元素之一。就植物而言，N主要是以銨態(tài)氮(NH4+)和硝態(tài)氮(NONO3)的形式被植物吸收的。N是葉綠素的成分，沒(méi)有N植物就不能合成葉綠素，也就不能進(jìn)行光合作用。N在植物體內(nèi)形成的化合物都是不穩(wěn)定的或易溶于水的，故N在植物體內(nèi)可以自由移動(dòng)，缺N時(shí)，幼葉可向老葉吸收N而導(dǎo)致老葉先黃。N也是蛋白質(zhì)和核酸中的必需元素，沒(méi)有N就不能合成蛋白質(zhì)和核酸，所以缺N就會(huì)影響到植物生命活動(dòng)的各個(gè)方面，如光合作用、呼吸作用等。與N形成的所有的無(wú)機(jī)物都能溶于水，所以土壤中的N都是以各種離子的形式存在的，如NH4+、NONO3等。無(wú)機(jī)態(tài)的N在土壤中是不能貯存的，很容易被雨水沖走，所以N是土壤中最容易缺少的礦質(zhì)元素。在腐殖質(zhì)豐富的土囊中，N的貯量較為豐富，因?yàn)镹可以貯存在有機(jī)物中，有機(jī)物逐漸被分解者分解，N就釋放出來(lái)被植物吸收利用。N是一種容易造成水域生態(tài)系統(tǒng)富營(yíng)養(yǎng)化的一種化學(xué)元素，在水域生態(tài)系統(tǒng)中，過(guò)多的N與P配合會(huì)造成富營(yíng)養(yǎng)化，在淡水生態(tài)系統(tǒng)中的富營(yíng)養(yǎng)化稱(chēng)為“水華”，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的富營(yíng)養(yǎng)化稱(chēng)為“赤潮”。對(duì)動(dòng)物而言，無(wú)機(jī)態(tài)的N是不能利用的，只能利用有機(jī)態(tài)的N。最常利用的形式是氨基酸。動(dòng)物體內(nèi)缺N，實(shí)際就是缺少氨基酸，就會(huì)影響到動(dòng)物體的生長(zhǎng)發(fā)育。P是構(gòu)成核酸和ATP的必需元素，是組成細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的主要成分。對(duì)植物而言，P主要是以HPO42和H2PO4的形式被植物根吸收。兩種離子在土壤中的多少，取決于土壤溶液的 pH值；pH值低時(shí)，H2PO4狀態(tài)的離子較多；pH值較高時(shí)，HPO42狀態(tài)的離子較多。植物體內(nèi)缺 P，會(huì)影響到DNA的復(fù)制和RNA的轉(zhuǎn)錄，從而影響到植物的生長(zhǎng)發(fā)育。P還參與植物光合作用和呼吸作用中的能量傳遞過(guò)程，因?yàn)锳TP和ADP中都含有磷酸。P對(duì)生物的生命活動(dòng)是必需的，但P也是容易造成水域生態(tài)系統(tǒng)富營(yíng)養(yǎng)化的一種元素。Mg在植物體內(nèi)一部分形成有機(jī)化合物，另一部分以離子狀態(tài)存在。Mg是葉綠素的組成元素之一，沒(méi)有Mg就不能合成葉綠素，植物也就不能進(jìn)行光合作用。以離子狀態(tài)存在的Mg是許多重要的酶的活化劑。Mg在植物體內(nèi)是可以移動(dòng)的一種元素，所以缺Mg時(shí)，植物出現(xiàn)失綠癥，病變部位常表現(xiàn)出老葉先失綠。B能促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的生長(zhǎng)，因此B與植物的生殖過(guò)程有密切的關(guān)系。缺B常導(dǎo)致植物“花而不實(shí)”。 3．植物的礦質(zhì)代謝 礦質(zhì)元素是指植物通過(guò)根系從土壤中吸收的元素，除C、H、O外，其他的必需元素都屬于礦質(zhì)元素。關(guān)于植物必須元素的確定是通過(guò)水塔法的實(shí)驗(yàn)得到確認(rèn)的。其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是，用缺少某種元素的不完全營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)植物，觀察它是否能完成整個(gè)生命周期，如在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)病癥而不能完成整個(gè)生命周期，但添加這種元素后就能恢復(fù)正常并能完成整個(gè)生命周期，則這種元素就可確定為是植物的必需元素。礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的作用可以歸納為兩點(diǎn)；一是構(gòu)成植物體的成分；二是對(duì)植物的生命活動(dòng)具有調(diào)節(jié)作用。 植物的礦質(zhì)代謝過(guò)程包括礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)輸和利用。 植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收包括兩個(gè)過(guò)程：先交換吸附后主動(dòng)運(yùn)輸。主動(dòng)運(yùn)輸是主要的，主動(dòng)運(yùn)輸是一個(gè)需要消耗能量的過(guò)程，而且還需要載體。載體具有專(zhuān)一性，一種載體只能運(yùn)輸一種礦質(zhì)離子，所以植物對(duì)故質(zhì)離子的吸收具有選擇性。植物吸收礦質(zhì)離子的速度與溶液中該離子的濃度是不成比例的。換句話說(shuō)，溶液中離子的濃度在一定的范圍內(nèi)，植物吸收礦質(zhì)離子的速度會(huì)隨溶液中離子濃度的增加而加快，但超過(guò)一定濃度后，吸收的速度就
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