华南农业大学：《植物营养学》课程教学资源（PPT课件）第五章 植物的碳、氢、氧营养

（了解） CO 2 O 2 H 2 O O 2

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概述： C、H、O是植物有机体的主要组分，占干物 重总量的90％以上 C：构成有机物骨架的基础 C与H、O： 形成多种多样的碳水化合物 构成体内各种生活活性物质 ③糖、脂肪、酚类化合物的组分 ④碳水化合物在代谢中转化为能量 碳水化合物是植物营养的核心物质!

概述： C、H、O是植物有机体的主要组分，占干物 重总量的90％以上 C：构成有机物骨架的基础 C与H、O： 形成多种多样的碳水化合物 构成体内各种生活活性物质 ③糖、脂肪、酚类化合物的组分 ④碳水化合物在代谢中转化为能量 碳水化合物是植物营养的核心物质!

第一节 碳 (C) 一、碳的营养功能：光合作用必不可少的原料 吸收形态：CO2（主要来自空气） 空气中CO2含量：约为0.03％（若提高至0.1％，可明显提高 光合强度（50％），并增加作物产量（20～40％） 二、碳素养分的补充（ CO2肥料的施用） 1.栽培环境：温室和塑料大棚（CO20.1％

第一节 碳 (C) 一、碳的营养功能：光合作用必不可少的原料 吸收形态：CO2（主要来自空气） 空气中CO2含量：约为0.03％（若提高至0.1％，可明显提高 光合强度（50％），并增加作物产量（20～40％） 二、碳素养分的补充（ CO2肥料的施用） 1.栽培环境：温室和塑料大棚（CO20.1％

二氧化碳施肥 NH4HCO3 + H2SO4 CO2

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第二节 氢 (H) 一、氢的营养功能（以氢键和质子起作用） （一）氢键（H－H） 特点：结合力弱、具弹性、易分易合 作用：在许多重要生命物质的结构中占重要地位 如：蛋白质、酶空间结构的形成 DNA双螺旋形式中碱基 之间形成靠氢键来实现 DNA的复制和转录利用 了氢键的易分易合性

第二节 氢 (H) 一、氢的营养功能（以氢键和质子起作用） （一）氢键（H－H） 特点：结合力弱、具弹性、易分易合 作用：在许多重要生命物质的结构中占重要地位 如：蛋白质、酶空间结构的形成 DNA双螺旋形式中碱基 之间形成靠氢键来实现 DNA的复制和转录利用 了氢键的易分易合性

（二）质子（ H＋ ） H2O：体内一切生化反应的最好介质，也是许多 生化反应的参与者。水是植物体中氢的基本来源： H2O H＋＋OH－ H2O是最大而最安全的质子库 质子的作用： • 在光合作用和呼吸作用中维持膜内外质子梯度所必需 • 对能量代谢有重要作用 • 在代谢作用中作为还原剂 • 保持细胞内离子平衡和稳定pH值所必需 • 调节酶促反应、膜运输以及其它调节系统活性 • 联络细胞内各个分室，在胞间运输中发挥重要作用 自发解离

（二）质子（ H＋ ） H2O：体内一切生化反应的最好介质，也是许多 生化反应的参与者。水是植物体中氢的基本来源： H2O H＋＋OH－ H2O是最大而最安全的质子库 质子的作用： • 在光合作用和呼吸作用中维持膜内外质子梯度所必需 • 对能量代谢有重要作用 • 在代谢作用中作为还原剂 • 保持细胞内离子平衡和稳定pH值所必需 • 调节酶促反应、膜运输以及其它调节系统活性 • 联络细胞内各个分室，在胞间运输中发挥重要作用 自发解离

二、氢离子过多对植物的毒害 1. 直接影响 当介质pH<4时，会伤害植物根系，表现为： • 影响酶的活性（如发生定位错误） • 酶、蛋白质变性或破坏 • 改变生化反应的方向 2. 间接影响 如：对Ca2+产生显著的拮抗作用，使植物吸钙 不足而出现缺钙症状，如番茄的脐腐病。 3. 体内调节 植物细胞原生质膜上的H+ -ATP酶在细胞质pH调 节中起主要作用

二、氢离子过多对植物的毒害 1. 直接影响 当介质pH<4时，会伤害植物根系，表现为： • 影响酶的活性（如发生定位错误） • 酶、蛋白质变性或破坏 • 改变生化反应的方向 2. 间接影响 如：对Ca2+产生显著的拮抗作用，使植物吸钙 不足而出现缺钙症状，如番茄的脐腐病。 3. 体内调节 植物细胞原生质膜上的H+ -ATP酶在细胞质pH调 节中起主要作用

第三节 氧 (O) 一、氧的营养功能 1. 有氧呼吸所必需 呼吸作用直接影响植物体内各种物质的合成 与转化 2. 供氧状况影响养分的吸收 O2 有氧呼吸 ATP 促进养分吸收 3. 氧对豆科作物固氮有一定的影响 使需氧性固氮微生物提高固氮酶的活性

第三节 氧 (O) 一、氧的营养功能 1. 有氧呼吸所必需 呼吸作用直接影响植物体内各种物质的合成 与转化 2. 供氧状况影响养分的吸收 O2 有氧呼吸 ATP 促进养分吸收 3. 氧对豆科作物固氮有一定的影响 使需氧性固氮微生物提高固氮酶的活性

二、活性氧的危害及其消除 1. 活性氧的种类 超氧化物自由基(O˙2 - )、羟自由基(˙OH)、过氧化氢 (H2O2 )、单线态氧('O2 )、脂类过氧化物(RO˙、ROO˙) 2. 活性氧的特点 化学性质比氧活泼，具有很强的氧化能力，对生物 体有破坏作用 3. 对植物的毒害 氧化分解生物膜内的双分子层中所含有的不饱和脂 肪酸链，导致膜整体的破坏，如膜透性增大、离子漏失， 严重时造成植物死亡 对叶绿素、核酸等有破坏作用

二、活性氧的危害及其消除 1. 活性氧的种类 超氧化物自由基(O˙2 - )、羟自由基(˙OH)、过氧化氢 (H2O2 )、单线态氧('O2 )、脂类过氧化物(RO˙、ROO˙) 2. 活性氧的特点 化学性质比氧活泼，具有很强的氧化能力，对生物 体有破坏作用 3. 对植物的毒害 氧化分解生物膜内的双分子层中所含有的不饱和脂 肪酸链，导致膜整体的破坏，如膜透性增大、离子漏失， 严重时造成植物死亡 对叶绿素、核酸等有破坏作用