植物细胞对矿质元素的吸收课件

植物与植物生理学（高职高专）网络课程第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质的吸收生物膜的结构与化学成分细胞吸收溶质的方式和机理

被动吸收离子扩散

离子通道运输

载体运输

主动吸收（离子泵运输）

胞饮作用教学目标教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点下页节末一、生物膜概念：是构成细胞的所有膜的总称化学组成:

蛋白质、脂类、糖、无机离子等结构：流动镶嵌模型第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回一、生物膜流动镶嵌模型第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回一、生物膜磷脂的构造（X是碱基化合物）第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回一、生物膜膜的相转变第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回一、生物膜概念化学组成结构：流动镶嵌模型特点：

蛋白质分子镶嵌在类脂双分子层上，具有流动性和不对称性的特点。第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回一、生物膜概念化学组成结构功能：

分室作用；代谢反应的场所；

物质交换；识别功能第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收二、细胞吸收溶质的方式和机理溶质的跨膜运动教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回二、细胞吸收溶质的方式和机理基本概念：泵(pump)：是由化学能（ATP）或光能驱动的，在植物和真菌细胞中，最典型的是质子泵（bumppump）。载体（carrier）：是指存在于细胞膜中的能选择性携带离子通过膜的活性物质。人们认为载体是膜上结合的蛋白质，亦称透过酶或运输酶。由膜两侧的电化学势梯度驱动。

第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回二、细胞吸收溶质的方式和机理基本概念通道（channel）：由膜两侧的电化学势梯度驱动。电化学势梯度（electrochemicalgradient）：是浓度梯度与电势梯度的合成。沿此梯度进行溶质运转不消耗ATP，属被动转运。第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回二、细胞吸收溶质的方式和机理第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收载体开口于高浓度一侧，溶质与载体结合载体催化溶质顺着电化学势梯度跨膜运输单向运输载体模型教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回二、细胞吸收溶质的方式和机理第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收

S表示基质分子协同运输：共向运输和反向运输载体蛋白的单向运输与协同运输模型教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回二、细胞吸收溶质的方式和机理第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收武维华P73图4-10电压门控K+通道运输模型示意图(Taiz&Zeiger1998)胞外胞内质膜K+“门控结构”选择性过滤结构教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回二、细胞吸收溶质的方式和机理第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收质子泵细胞内侧细胞外侧电化学势梯度H+泵将H+泵出K+(或其他阳离子）经通道蛋白进入阴离子与H+经过载体蛋白同向运输进入质子泵作用的机理教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收二、细胞吸收溶质的方式和机理比较：泵(bump）载体（carrier）通道（channel）驱动力化学能（ATP）或光能膜两侧的电化学势梯度方向逆浓度梯度顺浓度梯度选择性有有有转运速度慢（＜500）较快（500~10000）最快（＞10000）转运方式主动运输被动运输教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回胞饮作用第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收二、细胞吸收溶质的方式和机理※物质吸附到质膜上，通过膜的内折转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。※是非选择性吸收。示意图教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收二、细胞吸收溶质的方式和机理教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回

（一）离子通道运输

(ionchanneltransport)第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收二、细胞吸收溶质的方式和机理◎细胞质膜上有内在蛋白构成圆形孔道，横跨膜的两侧，离子通道可由化学方式激活，控制离子顺着浓度梯度和膜电位差，即电化学势梯度，被动地和单方向的运输。即：是一种不需要代谢来提供能量的顺浓度梯度吸收矿质的简单扩散过程，是一种被动运输。教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回

（二）主动吸收第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收二、细胞吸收溶质的方式和机理

主动吸收亦称主动运输，是指细胞消耗能量作功吸收矿物质的过程，可逆着浓度差进行，又称代谢性吸收。

许多事实表明，主动吸收与呼吸作用密切相关（表2-2）。教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回表胡萝卜和朝鲜蓟（Cirsiumsp.）的圆盘在不同氧气影响下从KBr中吸收K＋和Br-的情况第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收二、细胞吸收溶质的方式和机理氧气％相对呼吸相对吸收K＋相对吸收Br-2.7

胡萝卜

44224212.278968620.810010010043.41061171182.7朝鲜蓟63121712.285747620.810010010043.4112100103注：KBr浓度为0.00075mol/L教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回表豌豆根组织内和培养液的各种离子浓度的比较第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收二、细胞吸收溶质的方式和机理离子培养液浓度（mmol/L）根内部浓度（mmol/L）K+175Na+18Mg2+0.253Ca2+12NO3-228Cl-17

H2PO4-

121SO42-0.2519物质逆着浓度差而进入细胞或组织的过程，称为累积，具有选择性。教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回

第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收二、细胞吸收溶质的方式和机理

载体(carrier):是指存在于细胞膜中的能选择性携带离子通过膜的活性物质。人们认为载体是膜上结合的蛋白质，亦称透过酶或运输酶。

载体具备如下特征：

⑴对一定离子有专一结合位点，有很强的识别离子能力；

⑵具疏水性，在膜内能够移动；

⑶在膜外侧与相应离子结合，到达膜内侧又能释放离子；

⑷对相应离子的亲和力需ATP活化。

⑸载体可反复利用，即少量载体可转运大量离子。教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回

第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收二、细胞吸收溶质的方式和机理１、载体学说要点是：

①未活化的载体在磷酸激酶作用下被ATP活化；②已活化载体在膜外侧通过识别作用与相应离子结合，形成载体-离子复合物；③复合体运转至膜内侧，在磷酸酯酶作用下释放出的磷酸基，使载体失去对离子的亲和力，从而将离子释放到膜内。无亲和力的载体可重新被ATP活化，再次运转相应的离子。教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回二、细胞吸收溶质的方式和机理

第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收A.ATP和底物靠近变构酶B.ATP和底物与变构酶结合C.由于ATP效应物的作用，构象转换，变构酶由状态1转变为状态2，底物就被运送到膜另一侧D.ATP转变为ADPE.ADP不适于变构部位，脱离变构酶，底物也释放出来，变构酶就恢复为状态1图4-6底物通过变构转换从外运到膜内示意图教学目标相关连接教学内容重点难点课堂讲授思考讨论本章小结考核要点退出节末下页上页返回二、细胞吸收溶质的方式和机理

第四章植物的矿质营养第二节植物细胞对矿质元素的吸收如何证明载体学说的正确性？如何用实验证明植物根系吸收矿质元素存在着主动吸收和被动吸收？吸收溶质的量转入H2O中转入H2O中正常条件抑制代谢（如缺氧或低温）时间（h）0植物组