vai trò của các nguyên tố khoáng

Vai trò của nguyên tố khoáng
với đời sống thực vật, cơ chế
hút&vận chuyển qua màng
SV; ĐẶNG THỊ THU TRANG
K33C-SINH




I; VAI TRÒ CÁC NGUYÊN TỐ KHOÁNG VỚI ĐỜI SỐNG
THỰC VẬT



II; CƠ CHẾ VẬN CHUYỂN KHOÁNG QUA MÀNG




1) NHỮNG NGUYÊN TỐ KHOÁNG CẦN THIẾT VỚI THỰC
VẬT



2) PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NHU CẦU DINH DƯỠNG
Ở THỰC VẬT



3) PHÂN BÓN VÀ CÁC LOẠI PHÂN BÓN

1) NHỮNG NGUYÊN TỐ KHOÁNG CẦN
THIẾT VỚI SINH VẬT



Theo định nghiã dinh dưỡng của Armon(1934) cây
xanh rất cần các nguyên tố khoáng: c,n,k,p,Cu,Fe…
Tùy vào hàm lượng mà chia các nguyên tố khoang
thành 3 nhóm
các nguyên tố đa lượng: 0,01-vài chục%
các nguyên tố vi lượng: 10 -5 – 10 -3
-5
các nguyên tố siêu vi lượng hàm lượng < 10


Các nguyên tố đa lượng


P: có trong cấu trúc nhiều hợp chất quan trọng như: protein,ax
nucleic, photpholipit, các loại đường, các nucleotit giàu năng
lượng ATP, UTP, GTP, XTP, các coenzym…vì vậy nếu thiếu p
lá cây có màu đỏ, sinh trưởng và đẻ nhánh kém, tỉ lệ đậu quả
thâp, quả chín chậm nhiều ax.





S: có trong các ax amin, coenzymA, các vitamin…vai trò của s

là mối liên quan giữa nó với quá trình trao đổi chất nói chung
và trước hết là sự trao đổi cacbonhidrat và sự tích lũy biến đổi
năng lượng.vì thế khi thiếu s lá có màu lục nhạt, cây chậm lớn,
năng suất giảm.



-

-

K:
ảnh hưởng đến quá trình trao đổi cacbonhidrat, thể
hiện bằng việc k làm tăng quá trình vận chuyển các
hợp chất cacbonhidrat trong cây.
ảnh hưởng đến hệ keo chất nguyên sinh như tăng
quá trình thủy hóa giảm độ nhớt chất nguyên sinh.
ảnh hưởng tích cực đến quá trình sinh tổng hơp sắc
tố trong cây
Tăng tính chống chịu với nhiệt độ,khô hạn và bệnh
tật


Các nguyên tố vi lượng






Các nguyên tố vi lượng là cơ sở của sự sống, vì hầu
hết quá trình tổng hợp & chuyển hóa các chất được
thực hiện nhờ các enzym, mà trong thành phnf
enzym chủ yếu là các nguyên tố vi lượng.
Các phức hữu cơ – khoáng có y nghĩa đặc biệt do
việc khám phá ra kha năng sử dụng nội phức
(chelat) vào việc chống vàng lá do thiếu Fe, cũng
như việc thiếu các nguyên tố vi lượng khác.
Nguyên tố vi lượng còn ảnh hưởng đến quá trình
trao đổi chất, trao đổi nước ở thực vật.


Nguyên tố siêu vi lượng


Các nguyên tố siêu vi lượng gồm: Na, Si…



Nguyên tố siêu vi lượng có ảnh hưởng khá mạnh đến đời sống
của thực vật nhất là giai đoạn cây non


2)Phương pháp nghiên cứu nhu cầu
dinh dưỡng khoáng ở thực vật
A ) phương pháp phân tích tro
Liebig là người đầu tiên đưa ra phương pháp phân tích tro
Bằng phương pháp này các nhà khoa học khẳng định:
trong cây các chất khoáng chiếm 5% trọng lượng khô.tuy
nhiên trong mỗi cơ quan của thực vật lại có hàm lượng

chất khoáng khác nhau.
Vd: trong hạt chứa nhiều K, P hơn trong thân, lá.lá cây hòa
thảo chứa nhiều Si hơn các cây khác.v.v.
Ngày nay phương pháp phân tíh tro của thực vật được
chính xác hơn nhờ các thiết bị như may quang phổ,
quang phổ hất thụ nguyên tử, quang kế ngọn lửa.v.v.



B) phương pháp dinh dưỡng
Phương pháp trồng cây trong môi trường nhân tạo
(trồng trong dung dịch dinh dưỡng, cát, sỏi). Phương
pháp này có ưu điểm lớn là có thể chủ động điều
chỉnh được hàm lượng các chất khoáng, nên người
ta gọi là hỏi cây.
tuy nhiên phương pháp này còn một số nhược điểm
như đòi hỏi công sức, phương tiện kỹ thuật và
không sát với môi trường tự nhiên.để cây phát triển
Knôp (1960) và Hoagland (1968) đưa ra một số
dung dịch dinh dưỡng thể hiện ở bảng:








Phương pháp bố trí ngoài đồng ruộng: được thực hiện trong
môi trường tự nhiên do vợi gần với điều kiện thực tế trong sản

xuất.
Phương pháp phân tích hàm lượng khoáng trong đất: phương
pháp này có thể cho biết thành phần, số lượng các nguyên tố
khoáng làm thức ăn chô cây gồm 2 nhóm là hàm lượn tổng số
và hàm lượng dễ tiêu một chất nào đó.


3) Phân bón và các loại phân bón




Phân bón là các chất dùng để bón vào đất hoặc phun bổ sung
lên lá nhằm bổ sung các chất dinh dưỡng mà không cung cấp
đủ cho cây.
FAO chia phân bón ra làm các nhóm:
- phân bón công nghiệp
- phân bón do nông dân tự sản xuất
- các chất cải tạo đất


II) Cơ chế vận chuyển khoáng qua
màng


1) vận chuyển chủ động



2) vận chuyển thụ động

1- 2.Vận chuyển
Thụ động
3 vận chuyển chủ
Động


1) Vận chuyển chủ động




.

Là sự vận chuyển ngược chiều gradien nồng độ.
Quá trình này đòi hỏi tiêu tốn năng lượng
Thường đi qua 2 con đường chính
+) nhờ bơm năng lượng chủ yếu là bơm proton H+
(kí hiệu H – ATP – aza). theo pitman và cộng sự năm
1975; Spanwich năm 1981: bơm H+-ATP-âz không chỉ
bơm H+ để chuyển các anion và cation mà còn cả các
amino axit. Hoạt đông của nó phụ thuộc vào pH



VẬN CHUYỂN CHỦ ĐỘNG




Bên trái A màng ngoại chất chứa bơm H+ thì H+
được đẩy ra ngoài.bên phải B màng nội chất chứa
bơm H+ thì H+ được đẩy vào trong kích thích sự
trao đổi anion và cation




+) quá trình hút khoáng bằng chất mang: trong quá
trình trao đổi chất, trên bề mặt của màng chất
nguyên sinh hình thành nên những chất không chỉ
có khả năng tương tác với các nguyên tố khoáng
của môi tường ngoài mà còn vận chuyển chúng qua
màng như phức hệ ion- chất mang, sau khi xam
nhập qua màng phức hệ này được phân giải.ion giải
phóng vào trong, chất mang quay trở lại bề mặt
màng và tiếp tục vận chuyển các nguyên tố khoáng




Về bản chất hóa học của chất mang có chất mang chuyên hóa
và có chất mang chung chung ( mang bất kì ion nào) chất
mang ấy có thể là aa, p,…


2) Vân chuyển thụ động






Là sự hút khoáng không đòi hỏi tiêu tốn năng lượng
nhưng đòi hỏi sự chênh lệch nồng độ bên trong và
bên ngoài.đó là cơ chế dựa theo khếch tán thẩm
thấu.các chất có thể vận chuyển bằng 2 cách.
Vận chuyển trực tiếp qua màng photpholipit kép, loại
này chủ yếu là các chất không phân cực ( CO2, O2)
Vận chuyển qua kênh protein xuyên màng (chủ yếu
là các ion)


Vận chuyển trực tiếp qua màng và gián
tiếp qua kênh protein