【文章內容簡介】 膜,除ΔμH+外,還須通過傳遞體transporter)才能完成。這些傳遞體都是具有運轉功能的蛋白質(載體)。,第二十頁，共五十一頁。,根據運轉物質的方向，傳遞體可分為： ①共向傳遞體－將溶質與H+同向轉運過膜； ②反向傳遞體－將溶質與H+異向轉運過膜； ③單向傳遞體－協助陽離子如K+、NH4+順著電勢進入細胞, 這是一種被動的單向傳遞體。 質膜H+－ATP酶也是單向傳遞體,把H+分泌到膜外,它是一種消耗(xiāoh224。o)能量的主動單向傳遞體。所以單向傳遞體可分為主動、被動兩種。,在植物細胞中最常見(ch225。nɡ ji224。n)的共運輸是與質子跨膜運輸相偶聯的溶質運輸，如H＋/K+、H＋/NO3－、H＋/H2PO43－、H＋/蔗糖、H＋/氨基酸等。,第二十一頁，共五十一頁。,植物細胞中的化學滲透的過程的概述. 在線粒體與葉綠體中,用H+梯度中的能量來合成(h233。ch233。ng)ATP，通過水解ATP與PPi的泵來建立跨膜的質子梯度。有這些泵建立的化學勢被用來運輸許多離子與小的代謝物穿過完整的膜通道與載體。,第二十二頁，共五十一頁。,圖39在植物細胞質膜和液泡膜上被證實或設想(sh232。xiǎng)的幾種轉運系統,經過共向傳遞體,陰離子或中性溶質如糖和氨基酸等可隨著H+一同進入膜內。 H+經過反向(fǎn xi224。nɡ)傳遞體進入細胞的同時有陽離子如Na+、Ca２+的排出。 由于膜電位的過極化,增加了膜內的負電位,這樣陽離子如K+、NH4+順著電勢進入細胞,這是一種被動的單向傳遞體。 質膜ATP酶也是單向傳遞體,不過在那里H+分泌到膜外,它是一種消耗能量的主動運轉。所以單向傳遞體可分為主動、被動兩種。,第二十三頁，共五十一頁。,次級主動運轉假定模式 驅動這過程的能量被貯存在ΔμH+（A圖左邊，紅色箭頭表示），正被用來逆底物濃度梯度吸收底物（S）（A 圖左邊紅色箭頭）。（A）在最初構象中蛋白質結合位暴露在外部環(huán)境中，可以結合質子。（B）結果導致發(fā)生僅能結合S分子的構象變化。（C）S的結合導致構象再次發(fā)生變化，使得結合點和底物暴露在細胞(x236。bāo)內側。（D）質子和S分子在細胞(x236。bāo)內部的釋放重新恢復了載體的原初構象，使得新一次的“泵”循環(huán)開始。,第二十四頁，共五十一頁。,兩個與原初質子梯度有關的次級主動運轉的例子 (A)在共向傳遞體中，能量通過(tōnggu242。)驅動溶質（如蔗糖）隨著質子一同進入細胞內而被耗散。(B)經反向傳遞體，能量通過(tōnggu242。)驅動質子進入細胞內同時主動運轉的溶質分子（如中性離子）排出細胞，在兩種情況中一定程度上溶質都是逆電化學勢梯度方向運動的，所有的中性和帶電荷的溶質都可以通過(tōnggu242。)次級主動運轉過程被運輸。,第二十五頁，共五十一頁。,植物細胞吸收(xīshōu)礦質元素的方式,第二十六頁，共五十一頁。,第三節(jié)植物對礦質元素的吸收(xīshōu)及運輸,—、植物吸收礦質元素的特點 (一) 根系吸收礦質與吸收水分的相互(xiāngh249。)關系 1)相互關聯：鹽分一定要溶于水中,才能被根系吸收,并隨水流進入根部的質外體。而礦質的吸收，降低了細胞的滲透勢，促進了植物的吸水。這也叫做以水調肥，肥水互促。 2)相互獨立：,①兩者的吸收不成比例； ②吸收機理不同:水分吸收主要(zhǔy224。o)是以蒸騰作用引起的被動吸水為主,而礦質吸收則是主動吸收為主。 ③分配方向不同：水分主要分配到葉片，而礦質主要分配到當時的生長中心。,礦質吸收與水分吸收成比例,第二十七頁，共五十一頁。,(二) 根系對離子(l237。zǐ)吸收具有選擇性,離子的選擇吸收是指植物對同一溶液中不同離子或同一鹽的陽離子和陰離子吸收的比例不同的現象。 1.生理堿性鹽（physiologically alkaline salt) 植物根系(gēnx236。)從溶液中有選擇地吸收離子后使溶液酸度降低的鹽類。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。如 (NH４）２SO４ 3.生理中性鹽（physiologically acid salt） 植物吸收其陰、陽離子的量很相近,而不改變周圍介質pH的鹽類, 稱生理中性鹽。如NH4NO3。 生理酸性鹽和生理堿性鹽是由于植物的選擇吸收而引起外界溶液逐漸變酸或變堿。 如果在土壤中長期施用某一種化學肥料,就可能引起土壤酸堿度的改變,從而破壞土壤結構，所以施化肥應注意肥料類型的合理搭配。,第二十八頁，共五十一頁。,(三) 根系(gēnx236。)吸收單鹽會受毒害,任何植物,假若培養(yǎng)在某一單鹽溶液中,不久即呈現不正常狀態(tài),最后(zu236。h242。u)死亡。這種現象稱單鹽毒害(toxicity of single salt)。 單鹽毒害無論是營養(yǎng)元素或非營養(yǎng)元素都可發(fā)生,而且在溶液濃度很稀時植物就會受害。例如把海水中生活的植物,放在與海水濃度相同的NaCl溶液中,植物會很快死亡。,圖 311小麥(xiǎom224。i)根在單鹽溶液和鹽類混合液中的生長A.NaCl+KCl+CaCl。B.NaCl+CaCl２。 C.CaCl２。 D.NaCl,許多陸生植物的根系浸入Ca、Mg、Na、K等任何一種單鹽溶液中,根系都會停止生長,且分生區(qū)的細胞壁粘液化,細胞破壞,最后變?yōu)橐粓F無結構的細胞團。,第二十九頁，共五十一頁。,若在單鹽溶液中加入少量其它鹽類,這種毒害現象就會消除。這種離子間能夠互相消除毒害的現象,稱離子頡頏(xi233。h225。ng)(ion antagonism)，也稱離子對抗。 植物只有在含有適當比例的多鹽溶液中才能良好生長,這種溶液稱平衡溶液(balanced solution)。前邊所介紹的幾種培養(yǎng)液都是平衡溶液。對于海藻來說，海水就是平衡溶液。 對于陸生植物而言，土壤溶液一般也是平衡溶液，但并非理想的平衡溶液，而施肥的目的就是使土壤中各種礦質元素達到平衡，以利于植物的正常生長發(fā)育。 金屬離子間的頡頏作用因離子而異,鈉不能頡頏鉀,鋇不能頡頏鈣,而鈉和鉀是可以頡頏鈣和鋇的(不同族元素的離子之間)。關于頡頏作用的本質,目前還沒有滿意的解釋。,第三十頁，共五十一頁。,二、根系吸收礦質元素(yu225。n s249。)的區(qū)域和過程,根系(gēnx236。)是植物吸收礦質的主要器官, 吸收礦質的部位和吸水的部位都是根尖未栓化的部分。 根毛區(qū)是吸收礦質離子最快的區(qū)域,(一) 根系(gēnx236。)吸收礦質元素的區(qū)域,積累量,輸出量,圖312大麥根尖不同區(qū)域３２P的積累和運出,第三十一頁，共五十一頁。,(二) 根系(gēnx236。)吸收礦質的過程,1.離子被吸附在根系細胞表面 根部細胞呼吸作用放出CO２和H２O。CO2溶于水生成H2CO3, H2CO3能解離出H+和H