Khi được hấp thụ vào trong cây, các dạng nitrogen được chuyển hóa như thế nào? Nước và chất khoáng là những chất cần thiết của thực vật...

Câu hỏi1:

Nước và chất khoáng là những chất cần thiết của thực vật, được hấp thụ để xây dựng chất sống cho cơ thể. Nước là thành phần cấu tạo của tế bào, là dung môi hòa tan nhiều chất, tham gia vào các phản ứng sinh hóa, trao đổi chất, điều hòa nhiệt độ, tham gia vận chuyển các chất trong cơ thể thực vật. Các chất khoáng có vai trò tham gia xây dựng cấu trúc cơ thể thực vật và điều tiết các quá trình sinh lí trao đổi chất.

Quá trình trao đổi nước và khoáng ở trong cây được thực hiện đồng thời qua các giai đoạn: hấp thụ nước ở rễ, vận chuyển nước ở thân và thoát hơi nước ở lá.

- Rễ hấp thụ nước và khoáng từ đất qua các lông hút vào mạch gỗ.

- Dòng mạch gỗ vận chuyển nước, khoáng và các chất hữu cơ tổng hợp tử rễ. Dòng mạch rây vận chuyển các chất hữu cơ được tổng hợp từ lá cung cấp cho các hoạt động sống của cây và để dự trữ.

- Sự thoát hơi nước tạo lực hút kéo nước từ dưới lên, điều hòa nhiệt độ làm cho cây không bị đốt nóng; trong quá trình thoát hơi nước, khí khổng mở ra tạo điều kiện để cây trao đổi khí với môi trường bên ngoài.

Sự hấp thụ các ion khoáng trong đất gắn liền với sự hấp thụ nước. Các ion khoáng xâm nhập vào tế bào lông hút theo hai cơ chế: cơ chế bị động và cơ chế chủ động.

Trong tự nhiên, nitrogen có mặt trong không khí và trong đất, để cây hấp thụ được phải chuyển hóa thành dạng NO₃^- và NH₄⁺. Khi hấp thụ vào cây, NO₃^- được khử thành NH₄⁺; sau đó NH₄⁺ được đồng hóa thành các hợp chất hữu cơ trong cây.

Trao đổi nước và dinh dưỡng khoáng ở thực vật chịu ảnh hưởng của các nhân tố như: ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ, tính chất của đất (độ thoáng khí, nồng độ dung dịch đất, độ pH,…).

Cân bằng nước là tương quan giữa lượng nước hấp thụ vào và lượng hơi nước thoát ra.

Trong trồng trọt, cần thực hiện các biện pháp tưới tiêu, bón phân hợp lí nhằm đạt được hiệu quả sản xuất.

Khi cây chịu tác động của những điều kiện bất lợi như hạn, mặn, ngập úng sẽ hình thành phản ứng chống chịu; con người có thể tiến hành các biện pháp kỹ thuật để tăng tính chống chịu cho cây trồng.

- Quá trình khử NO₃^-: Khi được hấp thụ vào cây, dạng nitrogen hóa (NO₃^-) được biến đổi thành dạng khử (NH₄⁺): NO₃^- (nitrat) → NO₂^- (nitrit) → NH₄⁺ (amoni)

- Quá trình đồng hóa NH₄⁺ để tạo thành các amino acid và các amide (theo con đường amin hóa các keto acid và chuyển vị amin). Sự hình thành amide được xem là con đường khử độc NH₄⁺ dư thừa, đồng thời tạo ra nguồn dự trữ NH₄⁺ cho quá trình tổng hợp amino acid khi cần thiết. Từ các amini acid, thực vật tạo ra các protein và các hợp chất thứ cấp khác.