Bài giảng Sinh học 11 Bài 5: Dinh dưỡng nito ở thực vật

Khi NH4+ tích lũy nhiều trong mô sẽ gây độc cho tế bào nên cơ thể thực vật giải quyết bằng sự hình thành amit để giải độc NH4+ là liên kết NH4+ vào axit amin đicacboxilic (Axit amin dicacboxilic + NH4+ → Amit).

Amit lại là nguồn dự trữ NH4+ cung cấp khi cây sinh trưởng mạnh thiếu hụt NH4+.

1. Vai trò sinh lí của nitơ đối với thực vật

- Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật. Nitơ được rễ cây hấp thụ từ môi trường ở dạng NH4+ và NO3-. Trong cây NO3- được khử thành NH4+.

- Nitơ có vai trò quan trọng đối với đời sống của thực vật:

• Vai trò chung: Đảm bảo cho cây sinh trưởng và phát triển tốt
• Vai trò cấu trúc: Tham gia cấu tạo nên các phân tử protein, enzim, coenzim, axit nucleic, diệp lục, ATP… Nitơ có trong các chất điều hòa sinh trưởng → Dấu hiệu khi cây thiếu Nitơ là cây sinh trưởng kém, xuất hiện màu vàng nhạt trên lá; thừa N, cây phát triển quá nhanh, dễ lốp, đổ.
• Vai trò điều tiết: Tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất và trạng thái ngậm nước của tế bào và ảnh hưởng đến mức độ hoạt động của tế bào.

→ Nitơ có vai trò quyết định đến toàn bộ các quá trình sinh lý của cây trồng

2. Nguồn cung cấp nitơ cho cây

1. Quá trình khử nitrat (NO3- )

- Là quá trình chuyển hoá NO3- thành NH4+, có sự tham gia của Mo và Fe được thực hiện ở mô rễ và mô lá diễn ra qua 2 giai đoạn:

• Giai đoạn 1: NO3- (nitrat) được khử thành NO2- (nitrit), được xúc tác bởi enzim nitrat reductaza.

NO3-­­ + NAD(P)H + H+ + 2e- → NO2- + NAD(P)+ + H2O

• Giai đoạn 2: NO2- (nitrit) được khử thành NH4+ (amoni) được xúc tác bởi enzim nitrit reductaza.

NO2- + 6 Feredoxin khử + 8H+ + 6e- → NH4+ + 2H2O

- Điều kiện cho quá trình khử nitrat:

• Có các enzim đặc hiệu xúc tác cho các phản ứng
• Có các lực khử mạnh

- Ý nghĩa: hạn chế sự tích lũy nitrat trong các bộ phận của cây

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

Theo 3 con đường:

* Amin hoá trực tiếp các axit xêto tạo axit amin:

Axit xêto + NH4+ → Axit amin.

Vd: Axit α- xetoglutaric + NH4+ + NADH2 → Axit glutamic + H2O + NAD+

* Chuyển vị amin:

Axit amin + axit xêto → axxit amin mới + axit xêto mới

Vd: Axit glutamic + Axit piruvic → Alanin + Axit α- xetoglutaric

*Hình thành amit: Là con đường liên kết phân tử NH3 với axit amin đicacboxilic.

Axit amin đicacboxilic + NH4+ → amit

Vd: Axit glutamic + NH4+ → Glutamin

→ Sự hình thành amit có ý nghĩa sinh học quan trọng

+ Đó là cách giải độc NH3 tốt nhất (NH3 tích luỹ lại sẽ gây độc cho tế bào)

+ Amit là nguồn dự trữ NH3 cho quá trình tổng hợp a. amin khi cần thiết.