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钙肥对植物的作用(钙的生理功能)

2021-12-28 19:36| 发布者: 李先生| 查看: 1546| 评论: 0

摘要:   钙在植物生命活动过程中所起的作用。钙是构成细胞壁的重要成分,它对稳定细胞膜的结构、细胞的伸长和分裂、酶活性的调节和代谢过程都起着重要的作用。  钙肥对植物的作用  1、构成细胞壁结构的成分:  在植物组织中,钙大部分是位于细胞壁中。在细胞壁中有两 ...
  钙在植物生命活动过程中所起的作用。钙是构成细胞壁的重要成分,它对稳定细胞膜的结构、细胞的伸长和分裂、酶活性的调节和代谢过程都起着重要的作用。

钙肥对植物的作用(钙的生理功能) 

  钙肥对植物的作用
  1、构成细胞壁结构的成分:
  在植物组织中,钙大部分是位于细胞壁中。在细胞壁中有两个不同区域含Ca2+较多,即相邻两个细胞细胞壁之间的胞间层(middle lamella)和细胞壁靠近质膜的交界处(或质膜的外表面)。这两个区域中的Ca2+与果胶质形成果胶酸钙,它们对稳定细胞壁的结构是不可缺少的。细胞壁中果胶酸钙的比例多少,与真菌侵染组织的敏感性和果实成熟早晚有关。新鲜果实中果胶酸钙含量低时,往往容易引起真菌感染和使果实过早成熟。

  2、稳定膜结构和调节膜的渗透性:
  Ca2+能在磷脂分子之间形成结构桥,将磷脂分子联结起来,使膜结构稳定。植物缺钙时,生物膜结构易破坏,使质膜的渗透性大大增加,细胞内有机和无机养分大量外渗;严重缺钙时,质膜结构全面解体,在植物的分生组织及贮藏组织中,质膜及其他膜系统变成片断状,出现生理失调。
  钙稳定质膜的作用不仅对离子吸收,而且对其他代谢过程都很重要,早衰的典型症状即与缺钙有关。供给Ca2+或细胞分裂素后,能促进叶片生长,延迟衰老。Ca2+保护膜的作用,在胁迫条件下(如低温、嫌气)最明显。其他阳离子如Mg2+、K+、Na+或H+不能代替Ca2+稳定膜结构的作用。

钙肥对植物的作用(钙的生理功能) 

  3、促进细胞伸长:
  钙是细胞伸长所必需。在外源Ca2+供应中断时,根的生长速率立即减低,几天后根尖变为褐色,并逐渐死亡。缺钙时根系生长停止主要是由于抑制细胞伸长的结果。钙在细胞伸长中的作用可能是由于吲哚乙酸(IAA)活化质膜上ATP酶,刺激H+向质外体泵出,降低质膜外的pH值,因此大大提高细胞壁的弹性和可塑性,使细胞壁变松,促进细胞伸长,这一过程需要有外源Ca2+存在。
  此外,钙参与染色体的结构组成,对纺锤体的形成有特殊功效。缺钙引起染色体不正常,影响细胞分裂,对分生组织细胞生长有明显抑制作用。

  4、形成钙调素并调节酶的活性:
  20世纪70年代末在动、植物细胞内发现蛋白质与钙结合,普遍存在钙调素(CaM)。CaM是由148个氨基酸组成的多肽链,它与C a2+有很高的亲和能力,与C a2+结合后,通过变构作用形成紧密的结构。CaM分子内部分为4个结构区域,每1区域与1个Ca2+结合,形成具有生物活性的Ca-CaM复合体。这种激活态Ca-CaM复合体即可与某些酶结合而使其活化。植物体内许多关键酶(环核苷酸磷酸二脂酶、腺苷酸环化酶、质膜上的Ca-ATP酶、NAD激酶等)均以Ca-CaM-酶的复合体方式被激活。CaM与Ca2+的结合是可逆的,其活性受钙的细胞质流浓度所调节。在细胞质内极低的Ca2+浓度下(在10-7到10-8摩尔范围内),CaM主要以无Ca2+的非活性状态存在,不能激活Ca2+-ATP酶,酶对Ca2+亲和力也低。当细胞受第一信使激素吲哚乙酸(IAA)刺激后,质膜上Ca2+离子通道被打开,或Ca2+同时也从细胞质内Ca2+储库(如线粒体或内质网)中释放出,导致细胞质内Ca2+浓度瞬间提高到10-6~10-5摩尔,于是形成Ca-CaM复合体,它可与质膜上Ca2+-ATP酶结合,同时使酶活力提高6~7倍,直接诱导细胞质内Ca2+流出到质外体及/或液泡,从而使细胞质内Ca2+迅速恢复到兴奋前低浓度的稳态水平。维持细胞质的这种低浓度Ca2+对植物细胞生命活动极其重要。低浓度Ca2+不仅对防止酶活性的抑制作用是需要的,而且可防止与无机磷酸盐沉淀为磷酸钙,并避免与M g2+竞争结合位。由此可见,钙调素在植物细胞中无论对细胞溶质中游离Ca2+和对酶的活性的调节作用都是重要的。

钙肥对植物的作用(钙的生理功能) 

  5、消除某些离子的毒害作用:
  Ca2+易与质膜外表面结合位上的其他阳离子相置换,当外界重金属浓度、NaCl或质子浓度增加时,Ca2+的需要量也增加,主要起解除其他离子毒害的作用。
  此外,钙与铵离子的颉颃作用,不仅能使过量的铵不致危害作物,而且还能加速铵的转化,减少铵在作物体内的积累。同时,钙与氢、铝、钠离子也有颉颃作用,可以避免这些离子的不利影响。
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  钙在植物生命活动过程中所起的作用。钙是构成细胞壁的重要成分,它对稳定细胞膜的结构、细胞的伸长和分裂、酶活性的调节和代谢过程都起着重要的作用。  钙肥对植物的作用  1、构成细胞壁结构的成分:  在植物组织中,钙大部分是位于细胞壁中。在细胞壁中有两 ...
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