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营养元素生理功能--P
来源:互联网

  磷以多种方式参与作物的生命活动,起着细胞中给构成分和代谢上活性化合物的作用,磷在植株各器官中的含量和分布是与磷参与植物体内核蛋自,磷脂,植素等重要物质的形成和物质代谢等因素密切相关。

  磷是核酸的重要组成元素,而核酸是形成核蛋白的主要成分,存在于细胞核和原生质中。另外,染色体也是由核蛋自所组成;核糖核酸和脱氧核糖核酸参加原生质及细胞器如质体、线粒体、微粒体等的组成。脱氧核糖核酸是构成遗传物质的基础,核糖核酸可为合蛋白质提供模板,因此,核酸是作物生长发育、繁殖和遗传变异中极为重要的物质。磷的正常供应,有利于细胞分裂、增殖和促进生长发育。当缺磷时,影响核酸、核蛋自质的合成,使细胞的形成和增殖受到抑制,导致作物生长和发育停滞。

  磷脂是植物细胞必要的组成分,植物体内含有多种磷脂如磷脂酰肌醇,磷酸酰胆碱,二磷脂酞甘油,磷脂酰乙醇胺等,这些磷脂和糖脂,胆固醇等膜脂物质与蛋白质一起构成生物膜,包括细胞膜和细胞器内膜系统。这些生物膜是外界物质流、能量流,和信息流进出细胞的通道,并具有选择性,从而起到调节生命活动的作用。质膜中的磷脂呈液晶状态,具有一定的流动性,而磷脂分子中脂肪酸的饱和程度可以影响质膜的流动性,饱和程度高的流动性较差,非饱和程度较高时则相反,两者可以互换以适应温度环境的变化。同时,磷脂分子中既具有酸性基团又具有碱性基团,对细胞原生质的缓冲性具有重要作用,因此磷能提高植物对环境变化的适应能力。

  作为肌醇的磷酸脂,磷也是植素的主要成分,植素大量积累在种子中,它的形成和累积有利于淀粉的生物合成,当葡萄糖一1一磷酸脂转化成淀粉时,要释放磷酸才能完成合成反应。如果组织中有多量的游离态磷酸存在,会抑制上述反应的进行,影响淀粉的合成。因此,在作物生育后期,当淀粉大量积累时,植素的生成,相应地降低无机磷浓度,从而有利于淀粉的继续积累。而且植素是种子中的磷素特殊贮藏形态,当种子萌发时,在植素酶的作用下,植素分解成游离磷酸供发芽和幼苗生长的需要。

  磷在植物的能量转换和代谢过程中起着重要的作用。由于各种富能磷键的产生,例如一、二、三磷酸腺甙(AMP、ADP和ATP),它们在植物体内起着特殊的能量调节作用,借助这些富能磷键,贮备大量的潜能。这些能量参与光合作用中二氧化碳的固定和还原,参与氨基酸的活化和蛋白质的合成,又为核酸、蔗糖等物质的形成以及养分的主动吸收提供能量。反之,在光合磷酸化作用或氧化磷酸化作用下所产生的能量,通过二磷酸腺甙与无机磷化合生成三磷酸腺忒把能量又贮存起来,此外,磷还存在于各种脱氢酶(如辅酶Ⅰ:、辅酶Ⅱ0)、黄素酶、氨基转移酶等之中,它们是作物体内许多代谢过程的重要催化剂。

  磷在碳水化合物的合成和运转中起着重要的作用,这首先在于磷对光合作用有着极为重要的作用,因为在碳素还原循环或C4-二竣酸循环中,完成光合作用各阶段的物质运转几乎都有磷参加。不仅如此,在光合作用过程中,通过光合磷酸化作用,把光能贮存在三磷酸腺甙中,为合成蔗糖以及淀粉和其它多矿类化合物,如纤维素等提供能量。同时己糖合成蔗糖和淀粉时,都须先经过磷酸化作用,才能使合成反应顺利进行。此外,磷还促进碳水化合物在作物体内的运输。因为,蔗糖是筛管内碳水化合物运输的主要物质,而它是以蔗糖磷酸脂的形态进行运转的。因此,磷缺乏时植株内糖类相对积累,并随之可能形成较多的花青素,于是在不少植物上会出现紫红色。

  同样,磷对氮代谢、脂肪代谢也都起着重要的作用,因为磷是含氮化合物代谢过程中酶的组成分之一,如氨基转移酶,其活性基为磷酸毗醛素,它是含有磷酸的维生素B6的衍生物,在磷酸毗醛素的影响下,促进了氨基化作用,脱氨基作用和氨基转移作用等的进行。另外,磷有利于植物体内硝态氮的转化与利用。硝酸盐在硝酸还原酶的作用下,先由硝酸还原成亚硝酸,这种酶具有黄素腺瞟吟双核戒酸(FAD)的黄素蛋白,从亚硝酸到氨的还原过程中仍然由黄素蛋白酶和多种金属离子参与下完成。而磷是上述酶的重要组成元素。

  由于植物体内的油脂是从碳水化合物转化而来,在糖转化为甘油和脂肪酸的过程中以及两者合成脂肪时都需要有磷的参加,例如,己糖首先要磷酸化形成1,6二磷酸果糖以及中间产物3-磷酸甘油醛、磷酸二羟丙酮、磷酸甘油和3-磷酸甘油酸等。团此,许多油类作物对磷的供应特别敏感,缺磷时对生长和发育影响也更为显著。

  此外,磷还能提高作物的抗早、抗寒、抗病等能力,因为在磷的影响下,可提高细胞结构的水化度和胶体束缚水的能力,减少细胞水分的损失,并增加原生质的粘性和弹性,这就增强了原生质对局部脱水的抵抗力。磷还能维持和调节植物体内新陈代谢过程,使之适应各种不良的环境条件。在低温下仍能保持较高的合成水平,提高作物的抗寒性。对豆科作物,磷还能提高共生根瘤菌的固氮活性,增加固氮量。

  总之,磷对作物生长发育的影响是多方面的,及时供应适当的磷营养能促进各种代谢

  过程的顺利进行,便体内的物质合成和分解,迁移和累积得以协调一致。


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