植物栄養学 - vfiedler @Wiki

独立栄養
光独立栄養
化学独立栄養：NH3→NO2→NO3（硝酸化性）SまたはH2S→SO42-硫黄酸化性

生元素　　生物体を構成する元素
必須元素　生存に必要な元素
有益元素　あるといいもの

必須元素の種類
N NH4+ PH2PO4- K K+ S SO42- Mg Mg2+
Mo MoO42- Mn Mn2+ Fe Fe2+ Cu Cu2+ Cl Cl- B B(OH)3 B(OH)4-

2-1 植物根と土壌養分の接触の原理
a.根系の伸展発達による。
b.土壌溶液の根面への移動（マスフロー）
d.濃度勾配に沿った拡散による移動

2-2根系発達を規定する要因
2-2-1 植物の遺伝的要因
　　2　生理的
a　光合成産物の供給
b　ホルモンバランス　IAA CYT

2-2-3 土壌の科学的要因
a　養水分供給
b　pH 5.0~7.5
c　塩基バランス　Ca Mg K 65~75 20~25 2~10 1g当量
d　酸素供給と炭酸ガス濃度　O2 15~10%
e　低分子量有機物　脂肪酸

2-2-4 土壌の物理的要因
a　機械的要因
b　根域制限
c　地温
d　土壌孔隙率
e　圧密度

3　植物の養分獲得戦略
3-1 養分可溶化物質の分泌
低分子量物質　有機酸→クエン酸、リンゴ酸　アミノ酸　フェノール物質
高分子量物質　細胞外酵素　ムシレージ（多糖）

3-1-1　プロトンの放出
根面と根面から離れた部位で最大でpHが2程度ちがう。

NH4+　酸性　NO3- H+ 塩基性
リン酸欠乏でもH+放出が促進される場合が多い。

3-1-2 必要物質に対するキレーターの放出
クエン酸　リンゴ酸

3-1-3酵素の放出
酸性フォスファターゼ
フィチン酸＋フィターゼ→加水分解（土壌微生物による）

3-1-4
多糖類　ムシレージ

3-2　根の有機物分泌と根圏微生物

3-3 植物と微生物の栄養共生　根粒菌
N2+8H++e-→"NH3+H2(ジニトロゲナーゼ)

4　根面かつ導管への養水分輸送（詳細ノート）
4-1　根の構造

4-1-1　成熟部分の構造
内皮にはCasprian bund(strip)構造
粗水分質ズベリン

4-1-2　未熟部分の構造
Casprian bund(strip)構造の未形成

4-2　アププラストとシンプラスト
4-2-1　アポプラストと細胞の構造
細胞壁と細胞間隙　微繊維：強度的に強い
アポプラスト(apoplast)：細胞壁と生存細胞の外側の空間全て
シンプラスト(symplast)：植物器官の全細胞からなる空間．原形質連絡により連結し，原形質膜に取り囲まれている．
5　水とイオンの膜輸送
デフォルト輸送（促進型の受動輸送）
と膜輸送タンパク
O2 N2 CO2 H2O CO(NH2)2

5-3 チャネルとキャリア
細胞機能のすべては，細胞膜におけるチャネル（イオンチャネル，水チャネル）やトランスポータ（キャリア，ポンプ）の働きによって担われ，支えられている。

キャリアによる輸送
uniport
coupled transport（共役輸送）
symport 同一方向
antiport 逆方向
ATPのエネルギーを利用するキャリア　一次能動輸送
H+の膜内外濃度勾配を利用する　　　二次能動輸送

5-4 膜輸送のエネルギー論
化学ポテンシャル
u=Mo+RTln(Aj)+FEZj+PVj+ghm
Mo基準状態の化学ポテンシャル
Aはj成分の相対活量
Fファラデー定数　96.49(KJV-1mol-1)
E電位(V)
V体積
Zはj成分の電荷（中性分子は0）

電気化学ポテンシャル
Nernst電位(V)
V=(RT/ZF)ln(C0/Ci)

6-1
長距離輸送の駆動力と水ポテンシャル
ψw=ψs+ψp+ψg
ψs溶質ポテンシャルまたは浸透ポテンシャル
ψp圧ポテンシャル
ψw=-π+p π=RTCs　(-1)かけて溶質の総濃度