bai 3.trao đổi nitơ ở thực vật

TRAO đổi nitơ ở THựC VậT

I.Hệ thống hoá kiến thức

-Vai trò của nitơ đối với đời sống của thực vật

-Các nguồn nitơ cho cây

-Quá trình cố định nitơ và các nhóm vi khuẩn

-Quá trình biến đổi nitơ trong cây
2.Vai trò của nitơ đối với đời sống thực vật
-cấu trúc:là thành phần cấu tạo pr, axit nu, ATP, diệp lục,các chất điều hoà sinh tr ởng
-điều tiết: cấu tạo enzim
-thiếu nitơ:gây hiện t ợng vàng lá, sinh tr ởng bị kìm hãm, cây phân nhánh nhiều giảm năng suất
-thừa nitơ:ảnh h ởng đến việc hấp thụ các nguyên tố khác nh P, K, S làm chậm sự phát triển, kìm hãm sự
ra hoa tạo quả,cây dễ bị đổ
Nitơ đ ợc coi là yếu tố quyết định đến năng suất va chất l ng cây trồng.
N
2
®Êt
N
2
Vi khuÈn
cè ®Þnh nit¬
ChÊt h÷u c¬
Vk am«n ho¸
NH
4
+

Vk nitrat ho¸
NO
3
-
N
2
Vk ph¶n nitrat
ho¸
NH
4
+
RÔ

-
-
-
-
-
S¬ ®å minh ho¹ mét sè nguån nit¬ cung cÊp cho c©y
tia lửa điện
Do con người cung cấp
1.Các nguồn nitơ cho cây
-trong môi tr ờng, nitơ tồn tai ở 2 dạng: dạng khí(N
2
) và dạng các hợp chất hữu cơ và vô cơ.tuy nhiên thực vât
chỉ hấp thụ 2 dạng là: NH
4
+
và NO
3

-
.
-Có 4 nguồn nitơ chính:
+nguồn vật lí hoá học: sự phóng đện trong cơn giông N
2

NO

NO
3
-

+từ quá trình cố định nitơcủa các nhóm vsv tự do hoặc cộng sinh
+từ quá trình phân giải nguồn nitơ hữu cơ trong đất:Pr

aa

NH
3


+do con ng ời cung cấp
*chú ý:NO
3
-
có thể bị mất đi do quá trình phản nitrat trong đất thực hiên bởi vk kị khí

cần tăng độ thoáng khí
cho đất.

3.Quá trình cố định nitơ

Điều kiện:

-có lực khử mạnh

-cần ATP

-có sự tham gia của enzim nitrogenaza

-thực hiên trong điều kiện kị khí

-trong khí quyển N
2
chiếm hơn 80% nh ng thực vật không thể sử dụng trực tiếp đ ợc mà phải nhờ vào
hoạt động của 1 số vsv có khả năng cố định nitơ.

-có 2 nhóm vk:

+vk tự do: Azotobacter, Clostridium, Nostoc

+vk cộng sinh: Rhizobium trong nốt sần cây họ đậu, Anabaena azollae trong bèo hoa dâu

-Quá trình:

2H 2H 2H

N

2
NH=NH NH
2
NH
2

2NH
3

*M t s vi khu n c nh nit

-Nostoc:

+có các dị bào nang kích th ớc lớn, thành dày

ngăn cản sự xâm nhập của oxi.

+trong dị bào nang không có quang hệ II

không sinh ra oxi

giúp nitrogenaza hoạt
động.

+có các không bào khí

chìm, nổi tránh nơi có nông độ oxi cao và thu nhận ánh sáng
cho QH.

-Rhizobium: +tb rễ

Noduline leghemoglobin bao quanh Bacterioid
liên kết với oxi và cung cấp từ từ


cho vk hoat động mà không ảnh h ởng
đến quá trình cố định nitơ

+Bacterioid

Hem

Azotobacter:+cã líp mµng dµy bao bªn ngoµi kh«ng cho oxi x©m nhËp tuú tiÖn.

+mµng tbc gÊp nÕp t¹o thµnh tói,chøa nitrogenaza cã hÖ enzim hidrogenaza : H
2
+ 0
2
H
2
0

4
.Quá trình biến đổi nitơ

a.quá trình khử nitrat (NO
3

-
)
-cây hấp thụ 2 dạng

NH
4
+
và NO
3
-
nh ng chỉ sử dụng NH
4
+
để tạo aa chính vì vậy cần xảy ra quá trình khử nitrat.
-quá trình: NO
3
-
NO
2
-
NH
4
+
, xảy ra theo các b ớc sau với sự tham gia của các enzim khử
reductaza:
NO
3
-
+ NAD(P)H + H
+

+ 2e
-
NO
2
-
+NAD(P)
+
+H
2
0
NO
2
-
+ 6 Feredoxin khử + 8H
+
+ 6e
-
NH
4
+
+H
2
0
b.quá trình nitrat hoá
Nitrosomonas Nitrobacter
- NH
4
+
NO
2

-
NO
3
-

đây là quá trình diễn ra bên ngoài cây,2 vk trên là vk hoá tự d ỡng và hô hấp hiếu khí

c.Qu¸ tr×nh ®ång ho¸ NH
3


* H×nh thµnh axitamin: xeto axit + NH
3
aa

A.piruvic +NH
3
+ 2H
+
 Alanin + H
2
0

A. xªtoglutaric + NH
3
+ 2H
+
 Glutamin + H
2
0


A.fumaric + NH
3
 Aspactic
 A.«xal« axªtic + NH
3
+ 2H
+
 Aspatic +H
2
0

*ChuyÓn vÞ amin: Xeto axit 1 + aa 1 xeto axit 2 + aa 2

A.piruvic + axit glutamic alanin + A. xeto glutaric

*H×nh thµnh amit: Axit ®icacboxilic + NH
3
 amit
II
.câu hỏi ôn tập
Câu 1: Nêu các nguồn nitơ cho cây? Trong đó nguồn nao là quan trọng nhất, vì sao?
Câu 2: Các ion khoáng sau khi đ ợc hấp thụ vào mạch gỗ biến đổi ntn?hãy viết ph ơng trình biến đổi đó?
Câu 3: Các dạng nitơ mà cây hấp thụ đ ợc? Trình bày quá trình chuyển hoá nitơ trong đất?
Câu 4: tại sao trong không khí N
2
chiếm hơn 70% nh ng thực vật không sử dụng trực tiếp để tổng hợp các chất
hữu cơ cho mình?
Câu 5: Tại sao lại có 2 nhóm vk cố định nitơ?
Câu6:Tại sao cây cần có quá trình khử nitrat(NO

3
-
)?
Câu 7: