Vai trò sinh lí của nguyên tố nitơ đối với thực vật, quá trình đồng hoá nitơ ở thực vật - Sinh 11 bài 5

Vậy vai trò sinh lí của nguyên tố nitơ đối với thực vật ra sao? Quá trình đồng hoá nitơ ở thực vật diễn ra như thế nào? Hay học hỏi sẽ cùng các em tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Vai trò sinh lí của nguyên tố nitơ

Nitơ có vai trò quan trọng với thực vật. Nitơ giúp cây sinh trưởng và phát triển, điều đó thể hiện cụ thể như sau:

* Vai trò cấu trúc:

   + Nitơ tham gia cấu tạo nên các phân tử prôtêin, enzim, côenzim, axit nucleic, diệp lục, ATP,…

   + Thiếu nitơ làm giảm quá trình tổng hợp prôtêin, từ đó sự sinh trưởng của các cơ quan bị giảm, lá xuất hiện màu vàng nhạt.

* Vai trò điều tiết:

Nitơ là thành phần cấu tạo của prôtêin – enzim, côenzim và ATP. Vì vậy, nitơ tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất trong cơ thể thực vật thông qua hoạt động xúc tác, cung cấp năng lượng và điều tiết trạng thái ngậm nước của các phân tử prôtêin trong tế bào chất.

II. Quá trình đồng hoá nitơ ở thực vật

Rễ cây hấp thu nitơ ở dạng NH₄⁺ (dạng khử) và NO₃^- (dạng ôxi hóa) từ đất, nhưng nitơ trong các hợp chất hữu cơ cấu thành cơ thể thực vật chỉ tồn tại ở dạng khử. Do vậy cần có quá trình đồng hóa nitơ, để cây có thể sử dụng được nitơ lấy được từ đất.

Sự đồng hóa nitơ trong mô thực vật gồm 2 quá trình: khử nitrat và đồng hóa amôni.

1. Quá trình khử nitrat

- Đó là quá trình chuyển hóa NO_3- thành NH₄₊ theo sơ đồ sau :

NO₃^- (nitrat) → NO₂^- (nitrit) → NH₄⁺ (amôni)

- Mo và Fe hoạt hóa các enzim tham gia vào quá trình khử trên.

- Quá trình khử nitrat thành amôni được thực hiện trong mô rễ và mô lá.

2. Quá trình đồng hóa NH₄⁺ trong mô thực vật

• Trong mô thực vật tồn tại 3 con đường liên kết NH₄⁺ với các hợp chất hữu cơ:

- Amin hóa trực tiếp các axit xêtô (Axit xêtô + NH₄⁺ → Axit amin)

* Ví dụ: Axit α – xêtôglutaric + NH₄⁺ → Axit glutamic

- Chuyển vị amin (Axit amin + Axit xêtô → Axit amin mới + Axit xêtô mới).

* Ví dụ:  Axit glutamic + Axit pyruvic → Alanin + Axit α – xêtôglutaric

- Hình thành amit: Đó là con đường liên kết NH₄⁺ vào axit amin đicacbôxilic (Axit amin đicacbôxilic + NH₄⁺ → Glutamin).

* Ví dụ: Axxit amin đicacbôxilic + NH₄⁺ → Glutamin

• Sự hình thành amit có ý nghĩa sinh học quan trọng:

- Đó là cách giải độc NH₄⁺ tốt nhất (chất này tích lũy lại gây độc cho tế bào)

- Amit là nguồn dự trữ NH₄⁺ cho các quá trình tổng hợp axit amin trong cơ thể thực vật khi cần thiết.