2.矿质元素运输途径 现已证明根系吸收的矿质元素是通过木质部的导管向上运输的,在沿木质部向上运输的 同时,也可横向运输。而叶片吸收的矿质主要是通过韧皮部向下运输,也有横向运输。可重 复利用的元素从老叶运出时,也是通过韧皮部运输的。 3.矿质元素在体内的分配利用 矿质元素运到生长部位后,一部分参与合成代谢,未形成有机化合物的矿质元素,有的 作为酶的活化剂,参与生化反应;有的作为渗透物质,调节水分的吸收。有些己参加到生命 活动中去的矿质元素,经过一个时期后也可被分解并运到其他部位被重复利用,这些元素便 是可再利用元素。在可再利用元素中以氮、磷、钾最为典型。有些元素(如硫、钙、铁、锰 硼等),在细胞中呈难溶解的稳定化合物,它们不能重复利用。 可再利用元素的再分配,也表现在植株开花结实时和落叶植物落叶之前。例如,玉米形 成籽实时所得到的氮大部分来自营养体,尤以叶子最多;落叶植物在叶子脱落之前,叶中的 氮、磷等元素运至茎干或根部,而钙、硼、锰等则不能运岀或只有少量运出。绿肥和牧草作 物结实后,其营养体的氮化合物等含量大减,作绿肥或饲料的价值下降,道理也在于此。 第四节植物的氮素同化 植物所吸收的矿质元素在体内进一步转化为复杂的有机物,这一过程称为矿质营养的同 化作用。本节只介绍氮素的同化过程。 植物的氮源 大气中含有近79%的氮气(N2),但植物却无法直接利用这些分子态氮。只有某些微生 物(包括与高等植物共生的固氮微生物)才能利用大气中的氮气。土壤中无机氮化合物中以 铵盐和硝酸盐为主,它们约占土壤含氮量的1%~2%。植物从土壤中吸收铵盐后,可直接利 用它去合成氨基酸。如果吸收硝酸盐,则必须经过代谢还原才能被利用,因为蛋白质中的氮 呈高度还原态,而硝酸盐中的氮则呈高度氧化态。在一般田间条件下,NO3-是植物吸收的 主要形式。NO3-进入细胞后,就被硝酸还原酶和亚硝酸还原酶还原成铵。 硝酸盐的还原 硝酸盐还原即可在根中进行,也可在叶中进行。在NO3供应少时,还原主要在根中进行, NO3量较大而根中还原力不足时,NO3可运到地上部位进行还原,无论在根中还是在叶中, NO3的还原都是在细胞质中进行的。硝酸盐在根部及叶内还原所占的比例还受植物种类、年 龄等因素影响。木本植物根的硝酸还原能力很强。作物中硝酸盐在根内还原能力依次为:燕 麦>玉米>向日葵>大麦>油菜。 在NO3还原过程中,每形成一分子NH要求供给8个电子 硝酸还原酶( nitrate reductase. NR)属于一种钼黄素蛋白,含有钼和黄素的辅酶FAD,FAD 和Mo在酶促反应中起着电子传递体的作用。大多数高等植物硝酸盐还原所需的供氢体总是 优先利用NADH。NADH可来源于呼吸作用,也可来源于其它代谢过程,在叶片中苹果酸通 过苹果酸脱氢酶将NAD+还原成NADH,成为硝酸还原的主要还原力。某些藻类和真菌的 NR以 NADPH作电子供体 钼结合在NR的一小段肽段上,形成一个“钼辅因子(MCC)”。在NR中,钼位于NO3还 原电子传递链的最后一步,在这里,NO3通过它的氧原子结合到钼上,而后经钼的化合价 变化,NO3接受电子而被还原。因而植物缺钼时,硝酸还原受阻,虽然植物体内可积累很 多硝态氮,但植物却表现出缺氮症状。2．矿质元素运输途径 现已证明根系吸收的矿质元素是通过木质部的导管向上运输的，在沿木质部向上运输的 同时，也可横向运输。而叶片吸收的矿质主要是通过韧皮部向下运输，也有横向运输。可重 复利用的元素从老叶运出时，也是通过韧皮部运输的。 3．矿质元素在体内的分配利用 矿质元素运到生长部位后，一部分参与合成代谢，未形成有机化合物的矿质元素，有的 作为酶的活化剂，参与生化反应；有的作为渗透物质，调节水分的吸收。有些己参加到生命 活动中去的矿质元素，经过一个时期后也可被分解并运到其他部位被重复利用，这些元素便 是可再利用元素。在可再利用元素中以氮、磷、钾最为典型。有些元素（如硫、钙、铁、锰、 硼等），在细胞中呈难溶解的稳定化合物，它们不能重复利用。 可再利用元素的再分配，也表现在植株开花结实时和落叶植物落叶之前。例如，玉米形 成籽实时所得到的氮大部分来自营养体，尤以叶子最多；落叶植物在叶子脱落之前，叶中的 氮、磷等元素运至茎干或根部，而钙、硼、锰等则不能运出或只有少量运出。绿肥和牧草作 物结实后，其营养体的氮化合物等含量大减，作绿肥或饲料的价值下降，道理也在于此。 第四节 植物的氮素同化 植物所吸收的矿质元素在体内进一步转化为复杂的有机物，这一过程称为矿质营养的同 化作用。本节只介绍氮素的同化过程。 一、植物的氮源 大气中含有近 79%的氮气（N2），但植物却无法直接利用这些分子态氮。只有某些微生 物（包括与高等植物共生的固氮微生物）才能利用大气中的氮气。土壤中无机氮化合物中以 铵盐和硝酸盐为主，它们约占土壤含氮量的 1%～2%。植物从土壤中吸收铵盐后，可直接利 用它去合成氨基酸。如果吸收硝酸盐，则必须经过代谢还原才能被利用，因为蛋白质中的氮 呈高度还原态，而硝酸盐中的氮则呈高度氧化态。在一般田间条件下，NO3-是植物吸收的 主要形式。NO3-进入细胞后，就被硝酸还原酶和亚硝酸还原酶还原成铵。 二、硝酸盐的还原 硝酸盐还原即可在根中进行，也可在叶中进行。在NO3 - 供应少时，还原主要在根中进行， NO3 - 量较大而根中还原力不足时，NO3 - 可运到地上部位进行还原，无论在根中还是在叶中， NO3 - 的还原都是在细胞质中进行的。硝酸盐在根部及叶内还原所占的比例还受植物种类、年 龄等因素影响。木本植物根的硝酸还原能力很强。作物中硝酸盐在根内还原能力依次为：燕 麦>玉米>向日葵>大麦>油菜。 在NO3-还原过程中，每形成一分子NH4＋ 要求供给 8 个电子。 硝酸还原酶（nitrate reductase,NR）属于一种钼黄素蛋白，含有钼和黄素的辅酶FAD，FAD 和Mo在酶促反应中起着电子传递体的作用。大多数高等植物硝酸盐还原所需的供氢体总是 优先利用NADH。NADH可来源于呼吸作用，也可来源于其它代谢过程，在叶片中苹果酸通 过苹果酸脱氢酶将NAD＋ 还原成NADH，成为硝酸还原的主要还原力。某些藻类和真菌的 NR以NADPH作电子供体。 钼结合在NR的一小段肽段上，形成一个“钼辅因子（MCC）”。在NR中，钼位于NO3 — 还 原电子传递链的最后一步，在这里，NO3 — 通过它的氧原子结合到钼上，而后经钼的化合价 变化，NO3 — 接受电子而被还原。因而植物缺钼时，硝酸还原受阻，虽然植物体内可积累很 多硝态氮，但植物却表现出缺氮症状