Trả lời câu hỏi 3 - Dừng lại và suy ngẫm - Mục III trang 17

1. Nội dung câu hỏi

Nitrogen vô cơ (NH₄⁺, NO₃^-) cây hấp thụ vào được chuyển hóa thành nitrogen trong các hợp chất hữu cơ (amino acid, protein,…) theo những cách nào?

2. Phương pháp giải

Đất là nguồn cung cấp nitrogen chính cho cây trồng. Cây hấp thụ nitrogen ở hai dạng là NH₄⁺  và NO₃^-; nhờ quá trình khử nitrate và đồng hóa ammonium, nitrogen vô cơ được chuyển thành dạng hữu cơ.

3. Lời giải chi tiết
Các quá trình chuyển hóa Nitơ trong cây:

- Quá trình khử nitrate

Quá trình chuyển nitrogen từ dạng NO₃^- thành dạng NH₄⁺ gọi là quá trình khử nitrate. Quá trình này diễn ra qua hai bước dưới sự xúc tác của enzyme nitrate reductase và nitrite reductase theo sơ đồ sau:

- Quá trình đồng hóa ammonium

Ammonium (NH₄⁺) đươc cây hấp thụ và hình thành từ quá trình khử nitrate sẽ tham gia vào quá trình tổng hợp amino acid hoặc tạo các amide theo các cách sau:

Ammonium kết hợp với keto acid (pyruvic, ketoglutaric, fumaric và oxaloacetic) tạo thành amino acid:

Ví dụ: NH₄⁺ + Pyruvic acid → Alanine

Sau đó, các amino acid này có thể tham gia tổng hợp nên các amino acid khác và protein.

Ammonium kết hợp với các amino dicarboxylic tổng hợp nên các amide. Quá trình này giúp giải độc cho tế bào khi lượng NH₄⁺ tích lũy quá nhiều, đồng thời là cơ chế dự trữ ammonium cho tế bào thực vật:

Ví dụ: NH₄⁺ + Glutamic acid → Glutamin