Dinh dưỡng Nito ở thực vật

Dinh dưỡng Nito ở thực vật

I. VAI TRÒ SINH LÍ CỦA NGUYÊN TỐ NITƠ ĐỐI VỚI THỰC VẬT

1. Vai trò sinh lí của nitơ đối với thực vật

- Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật. Nitơ được rễ cây hấp thụ từ môi trường ở dạng ${{\mathrm{NH}}_4}^{+}$ và ${{\mathrm{NO}}_3}^{-}$. Trong cây ${{\mathrm{NO}}_3}^{-}$ được khử thành ${{\mathrm{NH}}_4}^{+}$.

- Nitơ có vai trò quan trọng đối với đời sống của thực vật:

Vai trò chung: Đảm bảo cho cây sinh trưởng và phát triển tốt

Vai trò cấu trúc: Tham gia cấu tạo nên các phân tử protein, enzim, coenzim, axit nucleic, diệp lục, ATP… Nitơ có trong các chất điều hòa sinh trưởng → Dấu hiệu khi cây thiếu Nitơ là cây sinh trưởng kém, xuất hiện màu vàng nhạt trên lá; thừa N, cây phát triển quá nhanh, dễ lốp, đổ.

Vai trò điều tiết: Tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất và trạng thái ngậm nước của tế bào và ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của tế bào.

→ Nitơ có vai trò quyết định đến toàn bộ các quá trình sinh lý của cây trồng

2. Nguồn cung cấp nitơ cho cây

II. QUÁ TRÌNH ĐỒNG HOÁ NITƠ Ở THỰC VẬT

Sự đồng hoá Nitơ trong mô thực vật gồm 2 quá trình:

1. Quá trình khử nitrat (${{\mathrm{NO}}_3}^{-}$ )

- Là quá trình chuyển hoá ${{\mathrm{NO}}_3}^{-}$ thành ${{\mathrm{NH}}_4}^{+}$, có sự tham gia của Mo và Fe được thực hiện ở mô rễ và mô lá diễn ra qua 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: ${{\mathrm{NO}}_3}^{-}$ (nitrat) được khử thành ${{\mathrm{NO}}_2}^{-}$(nitrit), được xúc tác bởi enzim nitrat reductaza.

${{\mathrm{NO}}_3}^{-}$ + NAD(P)H + ${\mathrm{H}}^{+}$ +$2{\mathrm{e}}^{-}$ → ${{\mathrm{NO}}_2}^{-}$ + NAD(P)+ + ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Giai đoạn 2: ${{\mathrm{NO}}_2}^{-}$ (nitrit) được khử thành ${{\mathrm{NH}}_4}^{+}$ (amoni) được xúc tác bởi enzim nitrit reductaza.

${{\mathrm{NO}}_2}^{-}$ + 6 Feredoxin khử + $8{\mathrm{H}}^{+}$ + $6{\mathrm{e}}^{-}$ → ${{\mathrm{NH}}_4}^{+}$ + 2${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

- Điều kiện cho quá trình khử nitrat:

Có các enzim đặc hiệu xúc tác cho các phản ứng

Có các lực khử mạnh

- Ý nghĩa: hạn chế sự tích lũy nitrat trong các bộ phận của cây

2. Quá trình đồng hoá ${{\mathrm{NH}}_4}^{+}$ trong mô thực vật

Theo 3 con đường:

* Amin hoá trực tiếp các axit xêto tạo axit amin:

Axit xêto + ${{\mathrm{NH}}_4}^{+}$ → Axit amin.

Vd: Axit α- xetoglutaric + ${{\mathrm{NH}}_4}^{+}$ +${\mathrm{NADH}}_2$ → Axit glutamic + ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ + ${\mathrm{NAD}}^{+}$

* Chuyển vị amin:

Axit amin + axit xêto → axxit amin mới + axit xêto mới

Vd: Axit glutamic + Axit piruvic → Alanin + Axit α- xetoglutaric

*Hình thành amit: Là con đường liên kết phân tử ${\mathrm{NH}}_3$ với axit amin đicacboxilic.

Axit amin đicacboxilic + ${{\mathrm{NH}}_4}^{+}$ → amit

Vd: Axit glutamic + $\mathrm{NH}{4}^{+}$ → Glutamin

→ Sự hình thành amit có ý nghĩa sinh học quan trọng

+ Đó là cách giải độc ${\mathrm{NH}}_3$ tốt nhất (${\mathrm{NH}}_3$ tích luỹ lại sẽ gây độc cho tế bào)

+ Amit là nguồn dự trữ ${\mathrm{NH}}_3$ cho quá trình tổng hợp a. amin khi cần thiết.

Sơ đồ tư duy Dinh dưỡng Nito ở thực vật: