过多钙离子对植物的影响
流体钙对植物的作用
钙在植物中起着不可估量的作用。钙的生理功能与细胞壁组分有关。钙是植物结构组成元素,主要构成果胶酸钙、钙调素蛋白、肌醇六磷酸钙镁等,在液泡中有大量的有机酸钙,如草酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钙等。钙能稳定细胞膜、细胞壁,还参与第二信使传递,调节渗透作用,具有酶促作用等。 一、稳定细胞膜 钙能稳定生物膜结构,保持细胞的完整性。其作用机理主要是依靠它把生物膜表面的磷酸盐、磷酸酯与蛋白质的羟基桥接起来。提高了膜的稳定性和疏水性,在植物的选择性吸收、生长、衰老、信息传递以及植物的抗逆性等方面均有重要作用,具体概括如下四个方面: 1、提高生物膜的选择吸收能力。缺钙时,植物细胞原生质膜结构彻底解体,透性增加,致使低分子量的有机化合物和无机离子外渗增多。 2、增强对环境胁迫的抗逆能力。施钙肥,增强了膜的选择性吸收能力,可减轻重金属或酸性物质对植物的日夏养花网毒害作用,还可增加植物对盐害、冻害、干旱、热害和病虫害等的抗性。 3、防止植物早衰。早衰的典型症状与植物的缺钙症状极其相似。在果实成熟过程中,植物的衰老与乙烯的产生密切相关,而钙通过对细胞膜透性的调节作用可减轻乙烯的生物合成,从而延缓衰老;此外采后果实的保鲜贮藏性与呼吸强度有关。果实的含钙量影响呼吸强度,是由于AljBgw钙通过调节膜透性,限制底物从液泡内向细胞质内的呼吸系统扩散,进而减少内源底物的分解代谢的缘故。因而,果实中含钙充足,则膜结构保持完整,延缓果实衰老,延长货架期。 4、提高作物品质。在贮藏器官发育初期,如果其中钙含量较低时,细胞原生质膜的通透性增加,有利于糖分、碳水化合物等有机物质经韧皮部向贮藏器官中转运,可有效提高果蔬等产品器官的含糖量。成熟果实中的含钙量较高时,可有效防止采后贮藏过程中出现的腐烂现象,延长贮藏期,增加水果的贮藏品质。 二、稳定细胞壁 果胶是植物细胞壁的重要组成部分,它对维持果实硬度、增强果实耐贮性具有重要的作用。植物中绝大部分的钙可与植物细胞壁中胶层中的果胶酸形成果胶酸钙,抑制果胶酸对细胞壁其他成分的破坏。所以细胞壁中有丰富的钙结合位点,在发育健全的植物细胞中,钙主要分布在中胶层和原生质膜的外侧,可增强细胞壁结构与细胞间的粘结作用,把细胞连接起来。缺钙时细胞壁解体,细胞壁和中胶层变软,细胞破裂出现苦痘病、水心病和腐心病;缺钙还会降低细胞壁的硬度,从而降低了细胞对真菌病害浸染的抵抗力,导致裂果。 三、促进细胞伸长和细胞分裂 缺钙破坏了细胞壁的粘结联系,抑制了细胞壁的形成;而且使已有的细胞壁解体,抑制细胞伸长;此外,钙是细胞分裂所必需的,在细胞分裂后,分隔两个子细胞的细胞核就是中胶层的初期形式,它是由果胶酸钙组成的。在缺钙条件下,不能形成细胞板,子细胞也无法分隔,于是就会出现双核细胞的现象。例如洋葱根尖分生组织在缺钙时就会出现双核细胞,由于细胞不能分裂,最终导致生长点死亡。 四、参与第二信使传递 钙能结合在钙调蛋白上,对植物体内许多种关键酶起活化作用,并对细胞代谢有调节作用。钙调蛋白是一种具有较高的分子稳定性、耐热、小分子量的酸性蛋白质,它在细胞内作为钙的受体蛋白,调节细胞内许多依赖钙的生理活动,例如细胞分裂、细胞运动、细胞中信息的传递、植物的光合作用、激素调节等。在有丝分裂中,将染色体分开的纺锤体是由微管构成的,而钙调蛋白复合体能影响微管的解聚。因此,缺钙就会妨碍纺锤体的增长,从而抑制细胞的分裂。 五、调节渗透作用和具有酶促作用 在有液泡的叶细胞内,大部分钙存在于液泡中,它对液泡内阴阳离子的平衡有重要作用。液泡中草酸钙的形成有助于维持液泡以及叶绿体中的游离钙离子浓度处于较低水平。由于草酸钙的溶解度很低,它的形成对细胞的渗透调节十分重要。钙是一些重要酶类的活化剂。能提高-淀粉酶和磷脂酶的活性,也能抑制蛋白激酶和丙酮酸激酶的活性。钙能中和代谢过程中产生的有机酸,形成草酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钙等不溶性有机酸钙,调节PH值,稳定细胞内环境。钙可促进硝态氮吸收,与氮代谢有关,它有助于减少植 物中的硝酸盐,中和植物中的有机酸,对代谢过程中产生的有机酸有解毒作用。如钙可与产生的草酸形成草酸钙结晶,避免草酸过多的不良影响。钙对植株挺立和茎杆硬度起作用,也影响籽粒形成,许多种子中有肌醇六磷酸钙镁
钙离子通道机制,特别是对植物的影响?
钙离子通道定义:它是一种跨越细胞膜的结构,它严格控制着钙离子进入细胞的过程。由于钙离子信号与很多重要生理功能相关,例如心脏收缩、基因转录等,因此调节钙离子进入细胞的精确反馈机制就至关重要。为了实现这一功能,每个钙离子通道都与一个钙调蛋白分子(calmodulin CaM)结合,从而通过钙离子与其羧基端小叶(C-lobe)和氨基端小叶(N-lobe)的结合实现对通道活性的调节。钙调蛋白与钙离子形成的复合物是构成钙离子感受器的重要原型,钙离子感受器与钙离子源密切相关。CaM的羧基端小叶能感应局域的钙离子大幅振荡,这是由于主通道的钙离子流引起的。而氨基端小叶则感应全局的较远距离源引起的钙离子小型改变。
然而,尽管以上现象在生物学上非常重要,但其内部机制尚不清楚。
然而,尽管以上现象在生物学上非常重要,但其内部机制尚不清楚。
信号转导
钙离子对植物的作用
钙对植物的作用一、植物体内钙的含量与分布
植物体内钙的含量为0.1-0.5%,大部分存在于细胞壁上。细胞中的钙主要分布在液泡中,细胞质中较少(<10-6M),以防钙与磷酸形成沉淀。不同植物种类、部位和器官的含钙量变幅很大。通常,双子叶植物细胞壁中的阳离子交换量大,因而含钙量较高,而单子叶植物含钙量较低。
二、植物对钙的吸收
钙进入植物细胞是通过钙离子通道被动扩散的机理。为了控制细胞质中较低的钙浓度,细胞还需要通过某种机制主动地将钙排出细胞。
三、钙的生理功能
1 稳定细胞膜: 钙能把生物膜表面的磷酸盐、磷酸酯与蛋白质的羧基桥接起来,从而稳定生物膜结构,保持细胞膜对离子的选择性吸收的功日夏养花网能。如果缺钙,或原生质膜上的Ca2+被重金属离子或质子所取代,即可发生细胞质外渗,选择性吸收能力下降的现象。严重缺钙时,原生质膜结构彻底解体。
2 稳固细胞壁: 植物细胞壁中有丰富的Ca2+结合位点,绝大部分钙与细胞壁中的果胶质结合,一方面维持细胞壁结构,另一方面对膜的透性和有关的生理生化过程起着调节作用。在苹果果实的贮藏组织中,结合在细胞壁上的钙可高达总钙量的90%。缺钙后细胞壁合成受阻,抑制茎尖、根尖等分生组织中细胞分裂。同时,缺钙造成细胞壁解体,细胞易受病菌的侵染。
3 参与信息传递: 当某种信号达到细胞时,质膜对Ca2+通透性瞬间增加。当细胞质中Ca2+浓度增加到一定阈值时,它会与一种钙调蛋白(Calmodulin,CAM)结合,形成Ca-CAM复合体,使CAM成为激活态。这种激活态的CAM可以进一步激活植物体内多种关键酶,如磷脂酶,NAD激酶、Ca2+-ATP酶等,进而使细胞产生与信号相对应的生理的反应,如细胞分裂、物质合成等。>>>图示
4 影响作物品质: 成熟果实中的含钙量较高时,可有效地防止采后贮藏过程中出现的腐烂现象,延长贮藏期,增加水果保藏品质。
四、植物缺钙的典型症状
由于钙在细胞壁、细胞膜中的关键作用,同时也由于钙主要通过木质部运输,受蒸腾作用影响大,老叶中钙的再利用程度低,故缺钙植株的顶芽、侧芽、根尖等分生组织首先出现缺素症,易腐烂死亡,幼叶卷曲畸形,叶缘开始变黄并逐渐坏死。
肉质果实的蒸腾量一般都比较小,缺钙使果实发育受阻,番茄、辣椒、西瓜等出现脐腐病,苹果出现苦痘病和水心病
植物体内钙的含量为0.1-0.5%,大部分存在于细胞壁上。细胞中的钙主要分布在液泡中,细胞质中较少(<10-6M),以防钙与磷酸形成沉淀。不同植物种类、部位和器官的含钙量变幅很大。通常,双子叶植物细胞壁中的阳离子交换量大,因而含钙量较高,而单子叶植物含钙量较低。
二、植物对钙的吸收
钙进入植物细胞是通过钙离子通道被动扩散的机理。为了控制细胞质中较低的钙浓度,细胞还需要通过某种机制主动地将钙排出细胞。
三、钙的生理功能
1 稳定细胞膜: 钙能把生物膜表面的磷酸盐、磷酸酯与蛋白质的羧基桥接起来,从而稳定生物膜结构,保持细胞膜对离子的选择性吸收的功日夏养花网能。如果缺钙,或原生质膜上的Ca2+被重金属离子或质子所取代,即可发生细胞质外渗,选择性吸收能力下降的现象。严重缺钙时,原生质膜结构彻底解体。
2 稳固细胞壁: 植物细胞壁中有丰富的Ca2+结合位点,绝大部分钙与细胞壁中的果胶质结合,一方面维持细胞壁结构,另一方面对膜的透性和有关的生理生化过程起着调节作用。在苹果果实的贮藏组织中,结合在细胞壁上的钙可高达总钙量的90%。缺钙后细胞壁合成受阻,抑制茎尖、根尖等分生组织中细胞分裂。同时,缺钙造成细胞壁解体,细胞易受病菌的侵染。
3 参与信息传递: 当某种信号达到细胞时,质膜对Ca2+通透性瞬间增加。当细胞质中Ca2+浓度增加到一定阈值时,它会与一种钙调蛋白(Calmodulin,CAM)结合,形成Ca-CAM复合体,使CAM成为激活态。这种激活态的CAM可以进一步激活植物体内多种关键酶,如磷脂酶,NAD激酶、Ca2+-ATP酶等,进而使细胞产生与信号相对应的生理的反应,如细胞分裂、物质合成等。>>>图示
4 影响作物品质: 成熟果实中的含钙量较高时,可有效地防止采后贮藏过程中出现的腐烂现象,延长贮藏期,增加水果保藏品质。
四、植物缺钙的典型症状
由于钙在细胞壁、细胞膜中的关键作用,同时也由于钙主要通过木质部运输,受蒸腾作用影响大,老叶中钙的再利用程度低,故缺钙植株的顶芽、侧芽、根尖等分生组织首先出现缺素症,易腐烂死亡,幼叶卷曲畸形,叶缘开始变黄并逐渐坏死。
肉质果实的蒸腾量一般都比较小,缺钙使果实发育受阻,番茄、辣椒、西瓜等出现脐腐病,苹果出现苦痘病和水心病
钙在园林植物生理代谢中的作用http://www.hm160.cn/20111/152291269.htm
钙在植物抗性生理中的作用
不同浓度的钙对植物抗逆性的影响,比如盐害。镁和钙对动植物的生存www.rixia.cc也起着重要作用。镁存在于叶绿素中。已经发现谷类光合作用的活性与Mg2+、Ca2+浓度有关。镁占人体重量的0.05%,人体内的镁以磷酸盐形式存在于骨骼和牙齿中,其余分布在软组织和体液中,Mg2+是细胞内液中除K+之外的重要离子。镁是体内多种酶的激活剂,对维持心肌正常生理功能有重要作用。若缺镁会导致冠状动脉病变,心肌坏死,出现抑郁、肌肉软弱无力和晕眩等症状。成年人每天镁的需要量为200~300 mg。
钙对于所有细胞生物体都是必需的。肌肉、神经、黏液和骨骼中都有Ca2+结合的蛋白质。钙占人体总重量的1.5%~2.0%,一般成年人体内含钙量约为1 200 g,成年人每天需要钙量为0.7~1.0 g。钙是构成骨骼和牙齿的主要成分,一般为羟基磷酸钙〔Ca5(PO4)3OH〕,占人体钙总量的99%。在血中钙的正常浓度为每100 mL血浆含9~11.5 mg,其中一部分以Ca2+存在,而另一部分则与血蛋白结合。钙有许多重要的生理功能,钙和镁都能调节植物和动物体内磷酸盐的输送和沉积。钙能维持神经肌肉的正常兴奋和心跳规律,血钙增高可抑制神经肌肉的兴奋,如血钙降低,则引起兴奋性增强,而产生手足抽搐(即“抽风”)。钙对体内多种酶也有激活作用,钙还参与血凝过程和抑制毒物(如铅)的吸收;它还影响细胞膜的渗透作用。人体缺钙,将影响儿童的正常生长,或出现佝偻病;对成年人来说,则患软骨病,易发生骨折并发生出血和瘫痪等疾病;高血压、脑血管病等也与缺钙有关
物体内的钙有呈离子状态的,有呈盐形式的,还有与有机物结合的。钙主要存在于叶子或老的器官和组织中。它是一个比较不易移动的元素。钙在生物膜中可作为磷脂的磷酸根和蛋白质的羧基间联系的桥梁,因而可以维持膜结构的稳定性。钙是构成细胞壁的一种元素,细胞壁的胞间层是由果胶酸钙组成的。胞质溶胶中的钙与可溶性的蛋白质形成钙调素 ( 简称 CaM) 。 CaM 和 Ca 2+ 结合,形成有活性的 Ca-CaM 复合体,在代谢调节中起“第二信使”的作用
例子
葡萄成熟时随浆果内含钙物质减少,耐贮性能降低,品质下降,在采收前喷钙,能使葡萄耐贮期延长,提高果实的抗压性。方法是:在果穗成熟期,采收前1个月,1%的硝酸钙溶液均匀定向喷洒在果穗上;采收前10天用1.5%的硝酸钙溶液均匀定向喷洒在果穗上,注意浓度不可过高过低,当浓度超过1.5%时,易使葡萄浆果产生盐害而日夏养花网发生畸形或产生斑点,影响葡萄的质量,浓度低于0.5%时则起不到补钙的作用。
钙对于所有细胞生物体都是必需的。肌肉、神经、黏液和骨骼中都有Ca2+结合的蛋白质。钙占人体总重量的1.5%~2.0%,一般成年人体内含钙量约为1 200 g,成年人每天需要钙量为0.7~1.0 g。钙是构成骨骼和牙齿的主要成分,一般为羟基磷酸钙〔Ca5(PO4)3OH〕,占人体钙总量的99%。在血中钙的正常浓度为每100 mL血浆含9~11.5 mg,其中一部分以Ca2+存在,而另一部分则与血蛋白结合。钙有许多重要的生理功能,钙和镁都能调节植物和动物体内磷酸盐的输送和沉积。钙能维持神经肌肉的正常兴奋和心跳规律,血钙增高可抑制神经肌肉的兴奋,如血钙降低,则引起兴奋性增强,而产生手足抽搐(即“抽风”)。钙对体内多种酶也有激活作用,钙还参与血凝过程和抑制毒物(如铅)的吸收;它还影响细胞膜的渗透作用。人体缺钙,将影响儿童的正常生长,或出现佝偻病;对成年人来说,则患软骨病,易发生骨折并发生出血和瘫痪等疾病;高血压、脑血管病等也与缺钙有关
物体内的钙有呈离子状态的,有呈盐形式的,还有与有机物结合的。钙主要存在于叶子或老的器官和组织中。它是一个比较不易移动的元素。钙在生物膜中可作为磷脂的磷酸根和蛋白质的羧基间联系的桥梁,因而可以维持膜结构的稳定性。钙是构成细胞壁的一种元素,细胞壁的胞间层是由果胶酸钙组成的。胞质溶胶中的钙与可溶性的蛋白质形成钙调素 ( 简称 CaM) 。 CaM 和 Ca 2+ 结合,形成有活性的 Ca-CaM 复合体,在代谢调节中起“第二信使”的作用
例子
葡萄成熟时随浆果内含钙物质减少,耐贮性能降低,品质下降,在采收前喷钙,能使葡萄耐贮期延长,提高果实的抗压性。方法是:在果穗成熟期,采收前1个月,1%的硝酸钙溶液均匀定向喷洒在果穗上;采收前10天用1.5%的硝酸钙溶液均匀定向喷洒在果穗上,注意浓度不可过高过低,当浓度超过1.5%时,易使葡萄浆果产生盐害而日夏养花网发生畸形或产生斑点,影响葡萄的质量,浓度低于0.5%时则起不到补钙的作用。
钙的重要性主要体现在钙能与作为胞内信使的钙调蛋白结合,调节植物体的许多生理代谢过程.尤其在环境胁迫下,钙和钙调素参与胁迫信号的感受、传递、响应与表达,提高植物的抗逆性.
对抗寒性来说:低温胁迫使植物体内产生大量自由基,引起膜系统损伤,造成低温伤害。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧
化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)是植物体内的重要保护酶,在清除自由基中起重要作用.而钙能保护酶的活性并维持膜系统的稳定性.
对抗旱性来说:(1)钙能调节某些酶的活性,传递并诱导干旱信号的表达。( 2)钙能提高植物的保水能力。
对盐胁迫来说:一般认为Ca'+可以介导盐胁迫信号,调节植物体细胞内离子平衡,减少Na+的吸收和减少Na+/K+比使植物适应盐胁迫.
再专业的就不好在这里说了,不知这个回答可行?
对抗寒性来说:低温胁迫使植物体内产生大量自由基,引起膜系统损伤,造成低温伤害。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧
化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)是植物体内的重要保护酶,在清除自由基中起重要作用.而钙能保护酶的活性并维持膜系统的稳定性.
对抗旱性来说:(1)钙能调节某些酶的活性,传递并诱导干旱信号的表达。( 2)钙能提高植物的保水能力。
对盐胁迫来说:一般认为Ca'+可以介导盐胁迫信号,调节植物体细胞内离子平衡,减少Na+的吸收和减少Na+/K+比使植物适应盐胁迫.
再专业的就不好在这里说了,不知这个回答可行?
植物体内的钙有呈离子状态的,有呈盐形式的,还有与有机物结合的。钙主要存在于叶子或老的器官和组织中。它是一个比较不易移动的元素。钙在生物膜中可作为磷脂的磷酸根和蛋白质的羧基间联系的桥梁,因而可以维持膜结构的稳定性。钙是构成细胞壁的一种元素,细胞壁的胞间层是由果胶酸钙组成的。胞质溶胶中的钙与可溶性的蛋白质形成钙调素 ( 简称 CaM) 。 CaM 和 Ca 2+ 结合,形成有活性的 Ca-CaM 复合体,在代谢调节中起“第二信使”的作用。
钙在植物体内有什么作用,什么情况下需要补钙
为何土壤中碳酸钙过多,会影响植物对钙和磷的吸收?
“酸性土壤的淋溶作用强烈,钾、钙、镁容易流失,导致这些元素缺乏。在pH高于8.5时,土壤钠离子增加,钙、镁离子被取代形成碳酸盐沉淀。”rn这句话如何解释?你没有完全理解这句话的意思。请再仔细读一下。
因为酸性土壤酸根的离子多,容易与钙离子反应生成沉淀,植物不能吸收的形式。只能排走。所以。。。。。。。。。。
因为酸性土壤酸根的离子多,容易与钙离子反应生成沉淀,植物不能吸收的形式。只能排走。所以。。。。。。。。。。
你好!
与化学反应有关吧!
希望对你有所帮助,望采纳。
与化学反应有关吧!
希望对你有所帮助,望采纳。
与化学反应有关吧!
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本文标题: 过多钙离子对植物的影响
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