当前课程知识点:普通生物学 > 第三章 高等植物体的结构与功能 > 第四节 植物的营养与运输 > 3.4.6 矿质元素的运输
以上介绍的
是水分在植物体内的运输
接下来我们要分析
矿物质在植物体内
是如何运输的
它也包括两部分内容
一是根
对土壤中矿质元素的吸收
第二是矿质元素
在植物体内的运输
土壤中的矿质元素
通常是以离子形式溶解在
土壤溶液中
或者是吸附在土壤颗粒的表面
实验证实
根毛区是
吸收矿质元素的主要部位
细胞的质膜表面有阴阳离子
主要是氢离子和碳酸氢根离子
它们是如何产生的呢
首先
细胞呼吸作用
产生了二氧化碳和水分子
二者又形成了碳酸
碳酸又解离成了氢离子和碳酸氢根离子
吸附在根毛细胞的表面
根毛要吸收土壤中的矿质离子
是通过离子吸附交换的方法
土壤颗粒表面带负电荷
因此会吸附阳离子
比如说
钾离子和钙离子等等
这些矿质阳离子
与根毛表面的氢离子交换之后
就进入根毛细胞
此外
根表面的氢离子和碳酸氢根离子
也会与土壤溶液中的
正负离子交换
以吸收其中的无机离子
吸附在根毛表面的离子
通过主动运输
被动运输等方式进入根毛细胞
通过共质体和质外体两种途径
进入根中央的木质部导管和管胞
再由蒸腾拉力和根压驱动
沿着茎的木质部向上运输
导管中的离子也可以横向转移到
韧皮部的筛管中
在筛管内继续运输
所以
根毛吸收矿质元素
可以分为三个步骤
第一是
离子吸附在根毛细胞的表面
第二是
离子进入根的内部
第三
离子进入导管和管胞
这里要说明
内皮层细胞
对离子的选择性吸收作用
由于内皮层细胞存在凯氏带
溶解在水中的矿质离子
需要穿过内皮层细胞的质膜
才能够进入根的中央
请看B图
质膜上的质子ATP酶
将氢离子从胞内泵到质外体空间
形成了跨膜的质子电化学梯度
这个电化学梯度
会驱动钾离子
通过离子通道回流胞内
此外呢
也会促使氢离子顺浓度梯度回流
当氢离子顺浓度梯度回流胞内的时候
一些矿质阴离子
也被同向转运载体
同时送入了内皮层细胞内
这样
内皮层细胞的质膜
就起到了选择性
调控物质进出的作用
总之
经过根部吸收的矿质元素
主要是溶解在水中
通过木质部的导管向上运输的
如果是叶片吸收了矿质元素
会如何运输呢
可以同时向上
向下运输
在茎部向上运输
通过木质部和韧皮部
向下运输是以韧皮部为主的
例如
磷可以随着水流
经木质部到达叶片
然后
再经韧皮部
向下运输到植物体的其它部分
所以
磷既可以在木质部中
也可以在韧皮部中运输
施肥的时候
磷肥的需要量比较低
原因之一就是
磷可以被植物体反复使用的缘故
-绪论
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