Funkcje pierwiastków w organizmie rośliny

Każdy pierwiastek pełni specyficzne funkcje w organizmie rośliny. Oto najważniejsze z nich:

Azot (N):

• Wchodzi w skład większości związków organicznych, m.in. aminokwasów, białek, wolnych nukleotydów, kwasów nukleinowych, wielu fosfolipidów i chlorofilu.
• Powoduje intensywny wzrost organów roślinnych, prawidłowy rozwój systemu korzeniowego i nasion.

Highlight: Zastosowanie azotu w roślinie jest niezwykle szerokie i kluczowe dla jej prawidłowego funkcjonowania.

Siarka (S):

• Wchodzi w skład aminokwasów siarkowych oraz białek - odpowiada za ich prawidłową strukturę trzeciorzędową i czwartorzędową.
• Jest składnikiem niektórych koenzymów, m.in. koenzymu A (Co-A).

Magnez (Mg):

• Wchodzi w skład chlorofilu.
• Jest kofaktorem wielu enzymów.
• Uczestniczy w składaniu podjednostek rybosomów.

Potas (K):

• Reguluje gospodarkę wodną roślin.
• Odgrywa główną rolę w osmoregulacji komórek.
• Jest aktywatorem wielu enzymów.
• Bierze udział w ruchach turgorowych organów roślinnych, np. w otwieraniu i zamykaniu się aparatów szparkowych.

Definition: Fosfor w roślinach pełni kluczową rolę w procesach energetycznych i budowie kwasów nukleinowych.

Fosfor (P):

• Wchodzi w skład wolnych nukleotydów oraz kwasów nukleinowych.
• Pula nieorganicznego fosforanu (P) jest wykorzystywana do reakcji fosforylacji w oddychaniu komórkowym i fotosyntezie.
• Jest kofaktorem wielu enzymów.

Wapń (Ca):

• Bierze udział w budowie ścian komórkowych.
• Jest pośrednikiem w mechanizmie działania niektórych hormonów roślinnych.

Żelazo (Fe):

• Jest niezbędne do syntezy chlorofilu.
• Wchodzi w skład wielu enzymów i przenośników elektronów uczestniczących w oddychaniu tlenowym i fotosyntezie.

Highlight: System korzeniowy roślin znajduje się w warunkach naturalnych w stałym kontakcie z roztworem glebowym, co umożliwia ciągłe pobieranie niezbędnych składników mineralnych.

Example: Transport wody w roślinie doświadczenie można przeprowadzić, umieszczając białą różę w wodzie zabarwionej barwnikiem. Po pewnym czasie płatki róży zabarwią się, co demonstruje transport wody i rozpuszczonych w niej substancji przez naczynia rośliny.

Vocabulary: Drobne cząstki mineralne transportowane w strumieniu wody to zjawisko, które można zaobserwować w naczyniach ksylemu. Anagram "nasiono" dla tego zjawiska to "osadni", co może służyć jako mnemotechnika do zapamiętania tego procesu.

Highlight: Co umożliwia parowanie wody z liści? Głównie aparaty szparkowe, które regulują wymianę gazową i transpirację wody.

Gospodarka mineralna roślin

Gospodarka mineralna roślin to złożony proces obejmujący pobieranie, transport i wykorzystanie składników mineralnych niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu roślinnego. Kluczową rolę w tym procesie odgrywa roztwór glebowy, który zawiera rozpuszczone składniki mineralne.

Zawartość składników mineralnych w roślinie zależy od wielu czynników, zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych. Do najważniejszych należą:

• Faza rozwojowa rośliny
• Gatunek rośliny
• Wiek rośliny
• Stopień rozwoju systemu korzeniowego
• Zawartość składników mineralnych w glebie (czynnik zewnętrzny)

Highlight: Najwięcej składników mineralnych posiadają liście i organy spichrzowe, a najmniej owoce i nasiona.

Formy azotu i siarki w roślinach

Azot jest jednym z najważniejszych pierwiastków dla roślin. Jego największe zapotrzebowanie przypada na okres intensywnego rozwoju części zielonych, szczególnie liści.

Vocabulary: Azot cząsteczkowy wzór to N2, jednak rośliny nie mogą go bezpośrednio wykorzystać w tej formie.

Rośliny pobierają azot z gleby w postaci jonów:

• NH4+ (jony amonowe)
• NO3- (jony azotanowe V)

Example: Jony azotanowe (V) są szybko pobierane, ponieważ występują w roztworze glebowym. Natomiast jony amonowe są pobierane wolniej, gdyż mają ładunek dodatni i są silnie wiązane przez kompleks sorpcyjny gleby.

Siarka jest kolejnym ważnym pierwiastkiem, którego największe zapotrzebowanie przypada na stadium kwitnienia. Rośliny pobierają ją głównie w postaci jonów siarczanowych (VI) SO42- z gleby. Dodatkowo, liście roślin mogą pochłaniać z atmosfery tlenek siarki (IV) - SO2 przez aparaty szparkowe.

Definition: Makro i mikroelementy roślin to pierwiastki niezbędne do prawidłowego funkcjonowania roślin. Do makroelementów zaliczamy: N, S, Mg, K, P, Ca, Fe.

Pobieranie i transport składników mineralnych

1. Pobieranie składników mineralnych z gleby odbywa się za pomocą korzenia, najintensywniej w strefie włośnikowej.
2. Co odpowiada za transport wody i soli mineralnych w liściu? Głównie ksylem, który transportuje wodę i rozpuszczone w niej sole mineralne od korzeni do liści.

Highlight: Korzenie pobierają składniki mineralne tylko w postaci jonów, co jest kluczowe dla zrozumienia gospodarki mineralnej roślin.