Mineralna prehrana rastlin Flashcards
V katere skupine razdelimo elemente glede na njihovo biokemijsko vlogo v rastlinskem tkivu?
- organske skupine-spojine z ogljikom: sestavljajo rastlinsko telo. Asimilacija v reakcijah oksidacije in redukcije-N,S
2.pomembne v strukturah in energetskih molekulah-P,Si,B. Prisotni kot fosfati, borati, silikatni estri - Ostajajo v ionski obliki-Mn,Cl,K,Ca. Prosti ioni v raztopini citosola ali vakuol. So kofaktorji encimov in vključeni v osmoregulacijo.
- Vključeni so v redoks reakcije-Mo,Fe,Ni. Pomembna vloga pri prenosu elektronov in pretvorbi energije.
Ali lahko korenine vplivajo na dostopnost mineralnih snovi v korenino?
DA. Korenine morajo reagirati na prostorsko in časovno spremenljive razmere tako, da je za rastlino zagotovljena optimalna preskrba s hranili.
Celice koreninskih laskov lahko aktivno izločajo H+ protone v tla. Tako se tla zakisajo; it protoni zamenjajo katione, ki so že v tleh. Ti kationi tako postanejo dostopni, saj niso več vezani v tla. Rastline tako sama vpliva na tla in vezavo mineralov v njih. Celice koreninskih laskov dihajo in izločajo CO2 v okoliški vodni film. CO2 se raztaplja in tvori hidrogen-karbonatne ione, sprostijo se protoni(H+)-ti nadomestijo katione v tleh; kationi se ob tem sprostijo. Tako sproščeni kationi so na voljo za absorpcijo, ki poteka po različnih poteh.
Kako poteka sprejem ionov v korenino?(značilnosti, mehanizem vstopa v korenino)
V tleh so mineralna hranila dostopna na različnih oblikah-neposredno dostopna, če so raztopljena v hranilnih raztopini, lahko pa so kationi vezani na negativno nabite talne delce.
Sprejem poteka predvsem v koreninskem vršičku, vzdolž katerega ni enakomeren. Odvisen je od velikosti ionov in kemijske sestavine.
Lahko je pasivni ali aktivni proces.
Proces je selektiven in pogosto temelji na elektrokemijskem gradientu, ki ga ustvari H+(ATPaza)
Ioni se lahko prenašajo skozi membrano aktivno tudi s pomočjo simporterjev in antiporterjev ter pasivno s pomočjo ionskih kanalčkov glede na elektrokemijski gradient.
Kako poteka transport ionov po rastlini(značilnosti radialnega transporta, mehanizem transporta po rastlini in v ostala tkiva, značilnosti aksialnega transporta)?
-Radialni transport je transport od koreninske povrhnjice do ksilema. Ioni se lahko premikajo apoplastno(skozi celične stene in medcelične prostore) ali simplastno(skozi citoplazmo povezano s plazmodezmami). Ko prispejo do endoderma so zaradi Casprijeve proge prisiljene v simplastno pot, kar omogoči selektivno filtriranje ionov pred vstopom v ksilem.
-Aksialni transport je transport po dolžini rastline, predvsem po ksilemu in floemu. Ksilem je sestavčljen iz mrtvih celic. Po njem se ioni in voda transportirajo zaradi transpiracijskega vleka, ki ga poganja izhlapevanje skozi listne reže. Ioni se lahko prenašajo tudi po floemu, ki je sestavljen iz živih celic. Transport tu temelji na osmoznih tlakih, ki premikajo npr. saharozo in lahko vključujejo ione kot ko-transporterje.
-Torej ioni se črpajo v korenine in prehajajo skozi celice endoderma v ksilem, kjer se skupaj z vodo zaradi transpiracijskega vleka dvigajo proti listom in drugim organom. Tam vodo izhlapeva skozi listne reže, ioni pa ostanejo v listnih celicah in sodelujejo v metabolnih procesih. Nekateri ioni se prenašajo nazaj v floem za redistribucijo v druge dele rastline.
Pomen fosforja P v rastlini in simptomi pomankanja. V kakšni obliki se absorbira?
Fosfor je sestavni del mnogih biomolekul: nukleninskih kislin, nukeloridov, koencimov, fosfolipidov, ATP,..
Absorbira se kot fosfat PO4 2-
Simptomi pomanjkanja so pritlikava rast, temnozeleni listi s pikčastimi nekrozami, odmiranje starih listov, zakasnel razvoj, prisotnost antocianinov, togo steblo
Pomen magnezija Mg v rastlini in simptomi pomanjkanja. V kakšni obliki se absorbira?
Potreben za encime vključene v transfer fosfatov, sestavina klorofila. Absorbira se kot kation Mg2+.
Simptomi pomankanja se kažejo kot kloroze med listnimi žilami, najprej v starih listih, sledijo jim nekroze.
Pomen kalija K v rastlini in simpotomi pomankanja. V kakšni obliki se absorbira?
Kofaktor za veliko encimov vključenih v dihanje in fotosintezo, ključen za osmoregulacijo. Absorbira se v kationski obliki K+.
Pomankanje kaže kot marginalna kloroza, ki se nadaljuje v sušenje listnih konic in med žilami. Steblo je šibko s kratkimi internodiji. Rastlina se polega. Simptomi najprej na starih listih.
Pomen kalcija Ca v rastlini in simptomi pomanjkanja. V kakšni obliki se absorbira?
Sestavina osrednjih lamel celične stene, pomemben za tvorbo novih celičnih sten, pomemben za delitveno vreteno. Kofaktor za encime in sekundarni messenger v metabolni regulaciji.
Absorbira se kot kation Ca2+.
Pomankanje se kaže v nekrozah meristematskih tkiv. Korenine so slabo razvite, kratke in rjave. Rastlina ne doseže polne zrelosti, hitro propade.
Pomen železa Fe v rastlini in simptomi pomanjkanja. V kakšni obliki se absorbira?
Sestavina citokroma in Fe-proteina povezanega s fotosintezo, N2 fiksacijo in respiracijo.
Absorbira se kot Fe2+, Fe3+ ali Fe-kelat.
Simptomi pomanjkanja so intervenozna kloroze, ki se najprej pojavijo v mladih listih. Listi porumenijo. Prezgodnje odpadanje listov.
Pomen dušika N v rastlini in simptomi pomanjkanja. V kakšni obliki se absorbira?
Dušik je sestavina aminokislin, amidov, proteinov, nukleinskih kislin, nukleotidov, koencimi… Absorbira se kot nitrat ali amonijev ion.
Pomankanje se kaže kot pritlikava rast. Kloroza se pojavijo najprej na starih listih, sledijo jim nekroze. Pojavijo se antocianini.
Zakaj dodajamo Fe v hranilne raztopine vezan v kelatorje?
Kelatorji vežejo Fe, ga prenesejo do reduktaze, ki Fe(3) reducira v Fe(2).
Železo dodajamo v hranilne raztopine vezan na kelatorje zato, saj je tako lažje dostopen rastlini.
Pomanjkanje Fe, Mn in N sproži pojav kloroz. Kjer se sprožajo, v mladih ali starih listih? Pojasni!
Kloroza je bledica na rastlini.
N: Pritlikava rast. Kloroze se pojavijo najprej na starih listih, tem sledijo nekoze. Ogljikovi hidrati, ki se ne rabijo za N metabolizem se lahko porabijo za tvorbo antocianov-rdeča pigmentacija. Pojavijo se najprej v starih delih rastline.
Fe: Intervenozne kloroze, ki se najprej pojavijo v mladih listih-se slabo transportirajo. Fe je pomemben za tvorbo klorofil-proteinskih kompleksov v kloroplastu, zato listi porumenijo. Izpostavljeni so reverzebilni oksidaciji in redukciji.
Mn: Pojavi se v mladih listih. Mangan je tudi ključen za fotosintezo in deluje kot koencim pri številnih encimskih reakcijah. Ko rastlina ne dobi dovolj mangana, se običajno pojavijo podobni simptomi kot pri pomanjkanju železa, in sicer intervenozna kloroza na mladih listih. Tudi mangan ni lahko prenosljiv, zato mladostni listi postanejo rumeni zaradi pomanjkanja tega hranila.
