植物中铁的作用及缺铁症状(图文)(课堂PPT)

12一、植物体内铁的含量和分布•大多数植物的含铁量在100-300mg/kg(干重）•蔬菜作物(菠菜、甘蓝、莴苣）、果树（苹果、桃）含铁量较高豆科植物含铁量比禾本科植物高，水稻、玉米的含铁量相对较低•不同植株部位铁含量也不相同:根系地上部，秸秆籽粒3食物名称含量/mg（在100g可食部分中）稻米2.4糯米6.7黄豆11.0赤豆4.5绿豆6.8黑豆7.0小米5.1紫菜54黑木耳185禾本科植物和豆科植物的含铁量比较4•10%的铁存在于细胞质和含有血红素蛋白或铁-硫蛋白等的其它细胞器中。一、植物体内铁的含量和分布•植物体内，90%的铁分布在叶绿体在叶绿体中主要存在于类囊体膜上5二、铁的吸收和运输Fe2+是植物吸收的主要形式，螯合态铁也可被吸收，但数量较少Fe3+在高pH值条件下溶解度很低，大多数植物都很难利用植物吸收铁受多种离子的影响，Mn2+、Cu2+、Mg2+、K+、Zn2+等，它们与Fe2+有明显的竞争作用6（一）叶绿素合成所必需三、铁的营养功能大部分铁存在于叶绿体中。铁不是叶绿素的组分，但合成叶绿素必须有铁存在。合成叶绿素中卟啉环的前体物质需要铁缺铁时叶绿体结构被破坏，导致叶绿素不能形成。严重缺铁时，叶绿体变小，甚至解体或液泡化。789供铁对燕麦叶片中叶绿素含量的影响050100+Fe-Fe叶绿素相对含量（%）10处理叶片含铁量(µg/g.FW)叶绿素含量(µg/g.FW)酶活性（相对%）过氧化氢酶过氧化物酶+Fe-Fe18.511.13.520.521002010056供铁对番茄叶片中叶绿素含量和酶活性的影响11（二）参与体内氧化反应和电子传递Fe3++e-Fe2铁血红蛋白：豆血红蛋白细胞色素、细胞色素酶过氧化物酶、过氧化氢酶非血红蛋白：铁氧还蛋白（铁硫蛋白）钼铁蛋白铁卟啉铁氧还蛋白对豆科作物根瘤固氮的影响13铁氧还蛋白铁血红蛋白亚硝酸还原光系统Ie-e-e-e-ee-O2NADP+铁氧还蛋白传递电子的示意图-硫的同化氮素同化14三、铁的营养功能（三）参与蔗糖的合成葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖蔗糖磷酸蔗糖果糖磷酸蔗糖合成酶Pi蔗糖合成酶Fe15三、植物对缺铁的反应机理I：适用于双子叶和非禾本科单子叶植物H+－ATP酶活性增强；向膜外泵出H+，使根际值降低；低pH值促使根系向外分泌螯合剂和还原剂；低pH值还使原生质膜上可诱导产生还原酶，并提高其活性根系形态的变化：根系伸长受阻，根尖直径增加，大量根毛形成，在表皮细胞和皮层细胞中形成转移细胞根系生理学变化：16双子叶和非禾本科植物缺铁的适应性机制根际质外体细胞膜细胞质螯合物17结合铁螯合物分解自由螯合物Fe3+Fe3+Fe2+Fe2+原生质膜还原酶Fe(II)运载体铁螯合物在原生质膜上还原、分离的示意图18供铁与植物叶片中叶绿素含量以及根系有机酸含量的关系050100150200250叶绿素含量苹果酸柠檬酸其它总量+Fe-Fe1920在缺铁条件下，大量分泌植物高铁载体（phytosiderophore，简称PS），（麦根酸，非蛋白氨基酸）三、植物缺铁及其对缺铁的反应机理II：适用于禾本科单子叶植物植物高铁载体对铁极强的螯溶能力，并形成亲和力很高的Fe(Ⅲ)－PS复合体，并以该复合体的形式经膜上的专一性运载蛋白进入细胞内。21禾本科植物耐低铁营养条件机理的示意图铁载体（PS)细胞壁根际质膜细胞质土粒ETr22四、植物缺铁症状•部位：植物缺铁首先从幼叶开始•典型症状：叶片脉间失绿黄化，叶脉深绿，黄绿相间明显•严重缺铁时，叶片白化，并出现坏死斑点，逐渐枯死23大豆缺铁2425262728五、亚铁的毒害在排水不良的土壤和长期渍水的水稻土上经常会发生亚铁中毒现象。造成亚铁毒害的原因可能是植物吸收亚铁过多导致氧自由基的产生。铁中毒的症状表现为老叶上有褐色斑点，根部呈灰黑色，易腐烂。适量施用石灰，合理灌溉或适时排水晒田可选用优良品种29水稻铁毒30•水稻铁中毒：青铜色叶片31常绿果树缺铁症32大青枣营养袋定位施肥复绿状