磷循环.ppt

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　　标题：磷循环

　　无机磷循环有机磷循环

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　　磷的资源特点及我国磷资源状况 1、磷资源是不可再生的紧缺资源：磷在生物圈中的循环过程不同于碳和氮，属于典型的沉积型循环。生态系统中的磷的来源是磷酸盐岩石和沉积物以及鸟粪层和动物化石。这些磷酸盐矿床经过天然侵蚀或人工开采，磷酸盐进入水体和土壤，供植物吸收利用，然后进入食物链。经短期循环后，这些磷的大部分随水流失到海洋的沉积层中。因此，在生物圈内，磷的大部分只是单向流动，形不成循环。磷酸盐资源也因而成为一种不能再生的资源。 2、磷矿根据其P2O5含量分为高品位磷矿(P2O5>28%)、中品位磷矿(P2O5:28%-18%)、低品位磷矿(P2O5<18%)。我国多为中、低品位磷矿。

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　　全国总趋势：从北南

　　减

　　西

　　北

　　南

　　东

　　减少

　　增加

　　影响因素：土壤母质、成土过程、耕作施肥等

　　北

　　增加

　　西

　　北

　　增加

　　东

　　西

　　北

　　增加

　　南

　　东

　　西

　　北

　　增加

　　减少

　　南

　　东

　　西

　　北

　　增加

　　减少

　　南

　　东

　　西

　　北

　　增加

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　　土壤供磷状况以土壤有效磷(Available P content)含量表示：中性或石灰性土壤：P<10mg/kg，表示有效磷不足酸性土壤：P<15mg/kg，表示有效磷不足

　　我国土壤有效磷素含量分布图

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　　磷同素异形体:有白磷、红磷和黑磷等多种同素异形体。

　　白磷，剧毒，很活泼，燃点40℃，在空气中会自燃,需保存在水中。

　　白磷是分子晶体，分子式P4， ∠PPP=60°，轨道重叠不大。 σ键不稳定，活泼。

　　(Gp:) 白磷

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　　黑磷的片状结构

　　红磷比白磷稳定，无毒。

　　黑磷，最稳定磷单质，结构与石墨相似，有导电性。

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　　磷的化学性质

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　　标题：主要化合物

　　正文：三氧化二磷磷在常温下慢慢氧化，或在不充分的空气中燃烧，可生成P4O6 由于三氧化二磷的分子具有似球状的结构而容易滑动，所以是有滑腻感的白色吸潮性蜡状固体. 三氧化二磷有很强的毒性，溶于冷水中缓慢地生成亚磷酸，它是亚磷酸酐。P4O6+6H2O(冷)==4H3PO3 三氧化二磷在热水中歧化生成磷酸和放出磷化氢： P4O6+6H2O(热)==PH3↑+3H3PO4

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　　正文：五氧化二磷磷在充分的氧气中燃烧，可以生成P4O10 五氧化二磷是白色粉末状固体，573K时升华。它有很强的吸水性，在空气中很快就潮解，因此它是一种最强的干燥剂。五氧化二磷与水作用激烈，放出大量热，生成P(Ⅴ)的各种含氧酸，并不能立即转变成磷酸，只有在HNO3存在下煮沸才能转变成磷酸 P4O10+6H2O==4H3P04 五氧化二磷是磷酸的酸酐。

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　　正文：卤化磷三卤化磷:用气态的氯和溴与白磷作用可以得到PCl3和PBr3,根据理论比值混合白磷和碘在CS2中反应可以得到PI3。三氟化磷可用三氟化砷与三氯化磷的反应制备PCl3+ AsF3 =PF3+AsCl3 磷也生成一些混合卤化物如PF2Cl和PFBr2。五卤化磷:单质和卤素直接反应或三卤化物和卤素反应可以得到 P4 +10Cl2 = 4PCl5 卤氧化磷:五卤化磷和过量的水直接接触时会迅速发生水解作用，产生磷酸和氢卤酸：PX5+4H2O= H3PO4 +5HX 如果使五卤化磷和有限量的水作用，水解产物是氢卤酸和卤氧化磷： PX5 +H2O = POX3+2HX

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　　磷是植物体内重要化合物的组成元素

　　核酸与核蛋白

　　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，促进根系的伸展和地上部的生长发育。

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　　磷脂

　　磷脂在种子内含量较高，说明在其繁殖方面有重要作用，磷脂分子中既有酸性基因，又有碱性基因，对细胞原生质的缓冲性具有重要作用，因此磷脂提高作物对环境变化的抗逆能力。

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　　植素

　　是磷的特殊贮藏形态，主要集中在种子中，种子中磷80%以植素存在，植素的形成有利于淀粉合成，但在后期磷供应过多，导致淀粉的合成逆向发展。

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　　含磷的生物活性物质

　　腺苷三磷酸(ATP)、鸟苷三磷酸(GTP)、脲苷三磷酸(UTP)、胞苷三磷酸(CTP)。它们在物质新陈代谢过程中起着重要的作用，尤其是ATP。磷还存在于许多酶中，辅酶Ⅰ(NAD)、辅酶ⅡNAPT、辅酶A(HS-CoA)，黄素酶(FAD)等。

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　　蛋白质

　　2004年安徽阜阳出现著名的“大头婴儿”事件。据该市县级以上医疗机构核查统计，从2003年5月以来，因食用劣质奶粉出现营养不良综合征共171例，死亡13例，病死率7.6%。

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　　标题：氨基酸是组成蛋白质的基本单位

　　(Gp:) C

　　(Gp:) NH2

　　(Gp:) COOH

　　(Gp:) H

　　甘氨酸

　　亮氨酸

　　(Gp:) CH2

　　(Gp:) C

　　(Gp:) NH2

　　(Gp:) COOH

　　(Gp:) H

　　(Gp:) CH

　　(Gp:) CH3

　　(Gp:) C

　　(Gp:) NH2

　　(Gp:) COOH

　　(Gp:) CH3

　　(Gp:) H

　　(Gp:) 丙氨酸

　　缬氨酸

　　(Gp:) C

　　(Gp:) NH2

　　(Gp:) COOH

　　(Gp:) CH

　　(Gp:) H

　　(Gp:) CH3

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　　氨基酸组成蛋白质的过程

　　氨基酸

　　二肽

　　三肽

　　多肽

　　一条肽链盘曲折叠形成蛋白质

　　几条肽链盘曲折叠形成蛋白质

　　脱水缩合

　　(Gp:) 脱水缩合

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　　(Gp:) 植物的种子

　　(Gp:) 抗体

　　(Gp:) 动物的肌肉、皮肤、毛发等

　　(Gp:) 酶

　　(Gp:) 血红蛋白

　　(Gp:) 激素

　　(Gp:) 蛋白质

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　　标题：组成蛋白质的元素

　　正文：主要有C、H、O、N和 S。有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘。

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　　标题：一、组成人体蛋白质的20种氨基酸均属于L-?-氨基酸

　　正文：存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种，且均属 L-氨基酸(甘氨酸除外)。

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　　(Gp:) H

　　(Gp:) 甘氨酸

　　(Gp:) CH3

　　(Gp:) 丙氨酸

　　(Gp:) L-氨基酸的通式

　　(Gp:) R

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　　pH=pI

　　(Gp:) +OH-

　　pH>pI

　　(Gp:) +H+

　　(Gp:) +OH-

　　(Gp:) +H+

　　氨基酸的兼性离子

　　阳离子

　　阴离子

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　　肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。

　　两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基酸缩合则形成三肽……

　　肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基(residue)。

　　由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽(oligopeptide)，由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽(polypeptide)。

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　　?-螺旋

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　　标题： (三)?-折叠

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　　标题：核酸

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　　脱氧核苷酸

　　核糖核苷酸

　　脱氧核苷酸与核糖核苷酸区别

　　五碳糖的不同

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　　碱基

　　脱氧核糖核苷酸

　　核糖核苷酸

　　碱基

　　磷酸

　　脱氧核糖

　　核糖

　　腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G)

　　胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T)

　　腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G)

　　胞嘧啶(C) 尿嘧啶(U)

　　腺嘌呤(A) 鸟嘌呤(G)

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　　核苷酸分子的连接：

　　(Gp:) A

　　(Gp:) T

　　(Gp:) G

　　(Gp:) C

　　(Gp:) A

　　(Gp:) T

　　(Gp:) G

　　(Gp:) C

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　　一般DNA由 2 条核苷酸链组成而RNA由 1 条核苷酸链组成

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　　(Gp:) 核酸

　　(Gp:) DNA:主要分布在细胞核中，少量存在于线粒体、叶绿体内。

　　(Gp:) RNA:主要分布在细胞质中

　　核酸在细胞中的分布

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　　标题：磷脂

　　正文：磷脂是一类含磷的脂类化合物，它广泛存在子动植物组织中，是构成细胞的重要组成部分。主要存在于动物的脑、肝、蛋黄和植物种子中。常见的磷脂，多属于磷酸甘油酯。

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　　磷脂的发现

　　1844年法国人Gohley从蛋黄中发现卵磷脂(蛋黄素) 目前我们食用磷脂的主要来源是大豆磷脂和蛋黄磷脂蛋黄磷脂属动物胚胎磷脂，含有大量的胆固醇和甘油三酯通常所说的磷脂泛指大豆磷脂

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　　标题：由四部分组成：脂肪酸(常见的是软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和花生四烯酸等);甘油(甘油Cl位常连饱和脂肪酸，C2位常连不饱和脂肪酸);磷酸及醇基。

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　　标题：最重要的磷脂是卵磷脂和脑磷脂。卵磷脂又叫磷脂酰胆碱(或胆碱磷酸甘油酯)，它在脑神经组织、肝、肾上腺、红细胞中含量较多，尤其蛋黄中含量较为丰富，高达8%-10%。其结构式如下：

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　　(Gp:) 亲水端

　　(Gp:) 疏水端

　　磷脂分子的结构特点

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　　标题：在卵磷脂的分子中存在着较大的非极性基团和极性基因，在体内具有乳化作用，是良好的乳化剂。脑磷脂又叫磷脂酚乙醇胺(或乙醇胺磷酸甘油酯)，因在脑组织中含量最多而得名。

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　　磷脂对细胞膜的重要作用

　　磷脂是构成细胞膜结构的主要物质，是维持生命活动的基础物质。活化细胞，维持新陈代谢，增强人体的免疫力和再生力

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　　磷脂的构成

　　磷脂是一种混合物，由不同结构和功能的磷脂构成

　　磷脂酰胆碱 (PC)是磷脂中最主要的活性成分，磷脂酰胆碱 (PC)的含量直接决定着磷脂的功效强弱。

　　磷脂酰肌醇(PI) 磷脂酰乙醇胺(PE)磷脂酰丝氨酸(PS)和磷脂酸(PA)

　　磷脂酰胆碱(PC)

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　　钙磷在体内的分布和生理功能

　　(一)体内分布与存在形式

　　钙和磷是体内含量最高的无机物

　　钙磷主要以骨盐的形式分布于骨胳、牙齿等

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　　(二)生理功能

　　钙磷共同的功能

　　—— 形成骨胳，起机体支架的作用

　　1、钙的功能

　　参与凝血过程(凝血因子)

　　维持神经、肌肉的兴奋性

　　2、磷的功能

　　以磷酸基形式参与物质和能量代谢

　　参与核酸及细胞膜的组成

　　调节代谢、维持酸碱平衡

　　调节代谢(酶的调节剂 / 第二信使)

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　　钙磷的吸收与排泄

　　(一)钙的吸收与排泄

　　1、吸收

　　部位：小肠上段(十二支肠和空肠)

　　钙的吸收与年龄成反比

　　(Gp:) 影响因素：

　　(Gp:) Vit D

　　(Gp:) 酸性食物

　　(Gp:) 植物酸类高浓度钾钠

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　　(二)磷的吸收与排泄

　　(Gp:) 1、吸收

　　(Gp:) (与钙相似)

　　(Gp:) 2、排泄

　　(Gp:) —— 主要由泌尿道小便排泄

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　　磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转

　　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与。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，才能适合成反应顺利进行。

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　　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。

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　　促进氮素代谢

　　磷是作物体内氮素代谢过程中的组成成分之一，如氨基转移酶，硝酸还原酶。磷还能提高豆科作物根瘤的固氮活性(以磷增氮)。

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　　磷能促进脂肪代谢

　　提高作物对外界环境的适应性

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　　作物对磷的吸收

　　作物通过根系和叶部吸收无机磷和有机磷

　　无机磷：主要吸收正磷酸盐，其次有偏磷酸盐，H2PO4-最易被作物吸收。