- •IV. Водний обмін рослин
- •4.1. Значення води у житті рослин
- •4.2. Клітина як осмотична система
- •4.3. Залежність між осмотичними і тургорним тиском, та водним потенціалом
- •4.4. Коренева система як орган поглинання води
- •4.4.1. Кореневий тиск
- •4.5. Транспірація та її біологічне значення
- •4.5.1. Види транспірації, способи регулювання
- •4.6. Шляхи висхідної течії води
- •4.7. Нисхідна течія води і розчинених речовин
- •4.8. Особливості водообміну у різних екологічних груп
- •4.9. Фізіологічні основи зрошення
- •Питання для самоконтролю
- •V. Мінеральне живлення рослин
- •5.1. Історія дослідження та методи вивчення мінерального живлення рослин
- •5.2. Хімічний склад рослин
- •5.2.1. Фізіологічна роль макроелементів та їх доступні для рослин форми
- •5.2.2. Фізіологічна роль азоту в рослині
- •5.2.3. Фізіологічна роль мікроелементів та їх доступні для рослин форми
- •5.2.4. Фізіологічні порушення при нестачі окремих елементів живлення
- •Найбільш характерними ознаками нестачі окремих елементів є такі:
- •5.2.5. Екологічні основи застосування азотних добрив
- •5.3. Надходження речовин у рослину
- •5.3.1. Поглинання малих молекул
- •5.3. 2. Пасивний транспорт розчинених речовин
- •5.3.3. Вільний простір клітини
- •5.3.4. Транспорт речовин за участі переносників
- •5.3.5. Протонна помпа
- •5.3.7. Мембранна регуляція транспортних процесів
- •5.3.8. Іонофори
- •5.4. Іонний транспорт по рослині
- •5.5. Синтезуюча діяльність кореня
- •5.5.1. Синтез амінокислот у коренях
- •5.5.2. Амінокислоти кореня у онтогенезі рослин
- •5.5.3. Корінь як місце синтезу вторинних сполук
- •5.5.4. Видільна функція кореневої системи. Реутилізація
- •5.5.5. Алелопатична взаємодія рослин
- •5.6. Фізіологічні основи застосування добрив
- •5.7. Гідропоніка
- •Питання для самоконтролю
5.5.1. Синтез амінокислот у коренях
Корені рослини мають надзвичайно різноманітний обмін речовин, особливо у перетворенні азотистих сполук.
При нормальному забезпеченні рослин амонійними сполуками трансформація їх у амінокислоти повністю завершується у коренях і до листків надходять готові амінокислоти. При нітратному живленні азот у коренях не встигає повністю трансформуватися в амінокислоти, і значна кількість його транспортується до листків, де і завершується перетворення у амінокислоти.
Особливості амінокислотного обміну цілої рослини значною мірою визначаються діяльністю кореневої системи, про що свідчить аналіз складу амінокислот у прищеплених рослин. Під впливом щеплення різко змінюється склад амінокислот, як у листках, так і в коренях. Вміст їх у рослині залежить у основному від особливостей рослин-підщеп.
Синтез окремих амінокислот за рахунок аміаку здійснюється у певній послідовності. Першим синтезується аланін, потім – дикарбонові амінокислоти (аспарагінова і глютамінова).
Основною причиною синтезу у коренях аланіну є утворення піровиноградної кислоти – першої органічної кислоти дихального циклу, яка легко взаємодіє з аміаком.
Утворення основних і ароматичних амінокислот відбувається пізніше – у результаті процесів переамінування. При надлишку аміачного азоту у рослинах синтезується аспарагін.
5.5.2. Амінокислоти кореня у онтогенезі рослин
На початковому періоді росту і розвитку рослин поглинута аміачна форма азоту є кращою, ніж нітратна. При аміачному живленні у кореневій системі відбуваються посилений синтез і виділення з пасокою органічних сполук азоту. У дослідах з кукурудзою було відмічено більшу кількість амінокислот протягом усіх фаз розвитку при амонійному живленні, незважаючи на те, що якісний склад їх був таким, як і при нітратному.
В інших дослідах з порівняльним вивченням нітратного й аміачного живлення було відмічено, що при обох формах азот включається насамперед до аланіну, а потім – глютаміну, серину, аспарагінової кислоти. При підживленні рослин аміачною формою добрив азот підключався до синтезу амінокислот через 5–15 хв, а при нітратному живленні – лише через кілька годин, оскільки для відновлення нітратів до аміаку потрібний певний час.
Найбільша кількість амінокислот синтезується під час бутонізації; у цей період максимальним є і надходження цих сполук до надземної частини рослин. Після цвітіння концентрація амінокислот помітно зменшується, особливо гістидину, лізину, аспарагінової кислоти, серину, гліцину, треоніну та аланіну.
Коренева система, на відміну від листків, містить усі необхідні білки-ферменти, в результаті чого ізольовані корені при наявності у живильному розчині необхідних елементів мінерального живлення, сахарози і вітамінів, можуть синтезувати білки і рости незалежно від інших органів рослин. Корені не тільки забезпечують власну потребу у білках, але й значну кількість їх транспортують до надземної частини рослин.
Серед білків кореня найбільше білків-ферментів. При цьому центральне місце належить глютаматдегідрогеназі, нітратредуктазі, нітритредуктазі та деяким іншим білкам–ферментам.