Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Minerální a organická výživa rostlin Marie Hronková Přírodovědecká fakulta JčU

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Minerální a organická výživa rostlin Marie Hronková Přírodovědecká fakulta JčU"— Transkript prezentace:

1 Minerální a organická výživa rostlin Marie Hronková Přírodovědecká fakulta JčU

2 Složení nejdůležitějších stavebních prvků rostlinného těla SACHARIDY C, H, O LIPIDY C, H, O, P, S, (N) BÍLKOVINY C, H, O, N, S, (P) DNA, RNA C, H, O, N, P ENZYMY Fe, Mo, Zn, Cu, Ni, Mn, Co, CHLOROFYLY Mg IONTY K +, Ca 2+, Na +, Cl –

3 Odkud pochází uhlík (C), kyslík (O) a vodík (H), obsažený v rostlinné biomase? Nejsou považovány za minerální živiny. Primárně pochází z vody a oxidu uhličitého

4 Obsah nejdůležitějších prvků v sušině rostliny Prvky makrobiogenní, stavební

5 Mikrobiogenní-stopové prvky mikroelementyatomová hmotnost µmol.g -1 ppmPočet atomů molybden95,950,0010,11 měď63,540, zinek65,380, mangan54,941, železo55,852, bor10,822, chlor35,463,

6 Klasifikace minerálních živin podle biochemické funkce. Skupina 1- části organických uhlíkatých sloučenin N- aminokyseliny, amidy, proteiny, nukleové kyseliny, nukleotidy, koenzymy, hexosaminy atd. S – cystein, cystin, methionin-proteiny, mastné kyseliny,koenyzm A, thiamin, glutathion, biotin atd. Skupina 2- významné při ukládání energie nebo ve strukturální integritě P- fosfáty cukrů, aminokyseliny, nukleotidy, koenzymy, fosfolipidy. Klíčová úloha v reakcích zahrnujících ATP. Si- amorfní křemík v buněčné stěně-pevnost a elastiicta buněčných stěn. B- manitol, manan-buněčná stěna- prodlužování buněk, metabolismus nukleových kyselin Skupina 3- zůstávající v podobě iontů (volných nebo vázaných K- kofaktor více než 40 enzymů, základní kation udržující buněčný turgor a buněčnou elektroneutralitu. Ca- střední lamela buněčné stěny, kofaktor enzymů hydrolýzy ATP a fosfolipidů, druhý posel v metabolické regulaci. Mg-chlorofyl, přenos fosfátů Cl- fotosyntetické reakce –vývoj kyslíku Mn-aktivita dehydrogenáz, dekarboxyláz, kináz, oxidáz a peroxidáz, vývoj kyslíku Na- regenerace fosfoenol pyruvátu u C 4 a CAM rostlin Skupina 4- účastnící se redox- reakcí- přenosu elektronů Fe-cytochromy a nehemové proteiny pro fotosyntézu, dýchání a fixaci N 2 Zn-alkohol dehydrogenáza, karbon anhydráza atd Cu- kofaktor dalších enzymů, plastocyanin Ni- ureáza Mo- nitrogenáza, nitrát reduktáza atd.

7 Optimální poměry pro příjem živin Kalcifilní-vápnomilné Kalcifobní- vápnostřezné

8 Toky a transporty živin rostlinou

9 Pěstování rostlin- interakce rostlina (kořen)-půda hnojení půda Čás tice hu mu su

10

11

12 Interakce kořene s okolím

13 Transport přes polopropustnou membránu

14 Nernstův potenciál

15 Transportní kanály, přenašeče, pumpy Pasivní - difúze -usnadněná difúze Aktivní -primární (hydrolýza ATP) elektroneutrální elektrogenní -sekundární- (gradient elektochem. potenciálu) uniport,symport, antiport

16 Hydroponie J. von Liebig- minerální teorie J. Sachs Knop Hoagland

17 Živné roztoky

18 Dusík (N) Je potřeba v největším množství- NO 3 - dusičnanový ion, organicky vázaný-symbiotické bakterie (Fabaceae), NH 4 + Význam- růst (aminokyseliny, nukleové kyseliny) Projevy deficience: -zpomalení růstu -chloróza - žloutnutí a opad starších listů Snadno pohyblivý mezi částmi rostliny, recyklace -zdřevnatělé stonky- ( přebytek karbohydrátů ) -akumulace anthocyaninů ( purpurové zbarvení listů, petiol a stonků )- rajče, obiloviny

19 Cyklus dusíku Proč nevyužívají rostliny molekulární dusík (N 2 ), když v atmosféře je ho 78 %? NN

20 Cyklus dusíku

21 Asimilace dusíku 12 ATP NH 3 16 ATP

22 Příjem amonných iontů

23 Asimilace nitrátů reduktasa dusičnanu reduktasa dusitanu

24 Redukce nitrátů cytoplasma plastidy

25 vakuola přenašeč nitrátu plasmová membrána Asimilace nitrátu

26 Asimilace nitrátů-tvorba aminokyselin GS/GOGAT

27 Biologická fixace dusíku-symbióza Nitrogenáza Anaerobní prostředí Sinice Anabaena

28 Symbiotická fixace dusíku Close Window Close Window

29 Nitrogenáza

30

31 Pronikání Rhizobia do kořene Signály- fenoly

32 Síra (S) Forma –SO 4 2- Význam- ve 2 aminokyselinách (methionin,cystein) v koenzymech a vitamínech Projevy deficience - jako N -chloróza, zpomalení růstu, anthocyanin Spíše v dospělých a mladších listech než ve starých - méně pohyblivá, - nedochází k tak snadné remobilizaci do mladých listů

33

34 Asimilace sulfátů

35 Syntéza glutathionu Syntéza aminokyselin

36 Využití sirných sloučenin cibule brukvovité

37 Fosfor (P) Forma - fosfát PO 4 3- Význam Cukr-fosfátové meziprodukty dýchání a fotosyntéty, fosfolipidy - součást rostlinných membrán, nukleotidy (ATP), nukleové kyseliny (DNA,RNA) Projev deficience -tmavě zelené zbarvení listů -malformace -nekrotické skvrny -křehké, slabé stonky -odumírání starších listů - zpomalené dozrávání

38 Fosfor v energetickém metabolismu

39 Draslík (K) Forma- K + Význam: - regulace osmotického potenciálu v buňkách - aktivace enzymů fotosyntézy a respirace Projevy deficience -skvrnitá nebo marginální chloróza -nekrózy špiček listů, okrajů, mezi žilkami postupující k bázi -kadeřavost, vlnitost -slabé stonky, krátká internodia -tendence k poléhání u obilovin

40 Transport draselných iontů

41 Vápník (Ca) Forma Ca 2+ Význam -syntéza buněčných stěn- střední lamela -Mitotické vřeténko-buněčné dělení -tzv.„druhý posel“ pro hormonální a vnější signály -regulace metabolických reakcí(calmodulin) Ve vakuole-šťavelany, fosforečnany atd. Projevy deficience -nekrózy mladých meristematických oblastí špičky kořenů, vrcholů, mladých listů -chloróza mladých listů -deformace mladých listů -kořeny hnědnou, krátké,větví se

42 Hořčík (Mg) Forma Mg 2+ Význam: - aktivace enzymů(dýchání, respirace, syntéza DNA,RNA) -součást molekuly chlorofylu Projevy deficience -chloróza mezi žilkami -listy žluté nebo bílé -předčasný opad listů

43 Mikroelementy Křemík (Si) Ukládá se v endoplasmatickém retikulu, buněčné stěně, mezibuněčných prostorách jako amorfní hydratovaný křemičitan-(SiO 2.H 2 O), komplexy s polyfenoly, alternativa k ligninu- (Equisetaceae- nutný pro životní cyklus) - zlepšuje odolnost k poléhání a houbovým chorobám -snižuje toxicitu těžkých kovů Bór (B) Prodlužování buněk, syntéza nukleových kyselin, hormonální reakce, funkce membrán Deficience-černé nekrózy mladých listů a terminálních pupenů, zvl. na bázi listové čepele, ztráta apikální dominance, větvení

44 Mikroelementy Mangan (Mn 2+ ) - aktivace dekarboxyláz a dehydrogenáz Krebsova cyklu, Vývoj kyslíku při štěpení vody při fotosyntéze (Marschner 1995) - deficience-chloróza intervenózní, nekrotické skvrny, nezávisle na stáří listů Chlór (Cl - ) Fotolýza vody, buněčné dělení Deficience-vadnutí, chlorózy, nekrózy, „bronzový“ vzhled, tloustnutí kořenů Sodík (Na + ) C 4 a CAM rostliny, Někdy C 3- stimulace růstu, buněčná expanze, osmoticky aktivní roztoky místo K+

45 Mikroelementy Železo (Fe) (Fe 2+, Fe 3+ ) Molybden (Mo) (Mo 4+ Mo 6+ ) Redox – reakce, cytochromy, chlorofyl-proteinové komplexy deficience-chloróza mladých listů-nepohyblivé, komplexy ve starších listech- oxidy, fosfáty, phytoferritin( Oh et al.1996) Enzymy- nitrátreduktáza, nitrogenáza (N 2 na NH 3 –mikroorganismy) Chlorózy, nekrózy, netvoří se květy, předčasný opad

46 Příjem železa EDTA DTPA (diethylentriaminpentaoctová kyselina)

47 Mikroelementy Zinek (Zn 2+ ) Měď (Cu) ( Cu + Cu 2+ ) Enzymy, biosyntéza chlorofylu, Deficience- redukce růstu internodií, přízemní růžice, Malé listy,zvlněné okraje-nedostatek auxinu, Chloróza, bílé nekrotické skvrny Enzym plastocyanin –světelné reakce fotoysntézy (Haehnel 1984) Deficience-tmavě zelené listy, nekrotické skvrny, vrcholy mladých listů, postupují po okrajích k bázi, zkroucené a deformované listy, předčasný opad.

48 Klasifikace na základě pohyblivosti v rostlině a schopnosti retranslokace v důsledku nedostatku Mobilní (pohyblivé) živiny Dusík Draslík Hořčík Fosfor Chlór Sodík Zinek Molybden Imobilní (nepohyblivé) živiny Vápník Síra Železo Bór Měď

49 Organická výživa-symbiózy ektomykorhízaendomykorhíza

50

51 Heterotrofní výživa Ukládání zásobních látek-pupeny, semena, hlízy (triacylglyceroly- tuky,  -glukany-sacharidy, zásobní bílkoviny Klíčení (mobilizace zás.látek-dělohy, endosperm) Prorůstání pupenů Parazité, poloparazité Masožravé rostliny Symbiózy(lišejníky) Příjem živin listy


Stáhnout ppt "Minerální a organická výživa rostlin Marie Hronková Přírodovědecká fakulta JčU"

Podobné prezentace


Reklamy Google