Mendělejevova tabulka prvků
V sušině rostlin je obsaženo přibližně 45% uhlíku, 42% kyslíku, 6,5% vodíku, 1,5% dusíku a 5% minerálních prvků. Tzv. organogenní prvky (C, O, H, N) představují tedy 95% veškerých prvků tvořících sušinu a tvoří tzv. spalitelný podíl
Zbývající část asi 1-5% připadá na tzv. popeloviny (prvky přítomné v popelu - Ca, K, Mg, P atd.) Prvky, které jsou nezbytné (esenciální) pro život rostliny, se označují jako biogenní.
prvek, při jehož nedostatku přestávají rostliny růst a normálně se vyvíjet, neukončí svůj životní cyklus, podléhají chorobám a při velkém nedostatku hynou; prvek je součástí důležitých molekul a sloučenin rostlinného organizmu, nemůže být nahrazen jiným, tzn. že symptomy deficitu daného prvku nemohou být odstraněny aplikací jiného prvku; prvek má bezprostřední vliv na metabolizmus rostlinných buněk a orgánů, na růst a vývoj rostliny.
Rozdělení minerálních živin
Makrobiogenní = makroživiny ( C, H, O, N, K, S, P, Ca, Mg) - které tvoří většinu živé biomasy - obsah v sušině rostliny: od desetin do desítek %
Mikrobiogenní = mikroživiny (Fe, Mn, Co, Cu, Zn, B, Cl, Mo, V, Ti ) – v sušině jsou obsaženy v malých množstvích nezbytné pro životní funkce - od setin do tisícin %
Ultramikrobiogenní prvky nižším než desetitisíciny %
užitečné prvky - u některých rostlin jejich obsah dosahuje poměrně vysokých hodnot (Na, Si, Al)
(Au, Ag, Ra) - v množství
Jiné prvky naopak život ohrožují (těžké kovy, látky uměle vytvořené člověkem...)
Základní funkce minerálních živin: substráty v biochemických reakcích (např. PO43-, NO3- nebo SO42-), kofaktory enzymů (Mg, Zn, Mn aj.), osmotika (K+, Na+), poslové v přenášení signálů (Ca).
PŮDA
Půda je prostředím pro kořeny rostlin a všechny půdní organismy. Zprostředkuje rostlině zásobení vodou a kyslíkem a zajišťuje vhodnou teplotu. Z půdy rostliny čerpají minerální látky.
Převzato z: http://www.mhhe.com/biosci/pae/botany/vrl/images1.htm (20.6. 2004)
Půdní roztok Kořenový vlásek
Edafon (půdní organismy) Půdní vzduch
Humus
Úlomky hornin a nerostů
Pohyb iontů z půdního roztoku ke kořenům se děje 2 způsoby: Difúzí - podle koncentračního gradientu; Tokem půdního roztoku - indukovaným transpirací nebo jinými vlivy (např. deštěm, závlahou);
Mechanizmy transportu minerálních živin v rostlině: Transport na střední vzdálenosti Transport na dlouhé vzdálenosti Transport na krátké vzdálenosti
V kompartmentech buňky nebo v buněčné
stěně jsou ionty transportovány difúzí. mezi jednotlivé buňky a jejich kompartmenty probíhá transport umožňující selektivní výběr přijímaných a dále přenášených iontů a jejich hromadění i proti koncentračnímu spádu. Příslušnou bariéru selektující vstup látek představují membrány.
Rostlinná buňka je tvořena buněčnou stěnou a protoplastem Protoplast je ohraničen plazmatickou membránou (=plazmalema) Plazmalema - je selektivně permeabilní (polopropustná) Základní složkou všech biomembrán jsou molekuly lipidů a bílkovin. V menší míře jsou zastoupeny sacharidy. V lipidové složce jsou zastoupeny dvě kategorie lipidů: fosfolipidy (fosfatidy) a steroly.
Membrána je mozaikou proteinových molekul, pohupujících se v tekuté dvojvrstvě fosfolipidů = model tekuté mozaiky (S.J. Singer a G. Nicolson, 1972)
V zásadě se mechanizmy umožňující transport látek přes membrány dělí do těchto skupin: nespecifický (pasivní) transport: prostá difúze usnadněná difúze, zprostředkovaný
(aktivní) transport:
primární aktivní transport, sekundární aktivní transport.
Transportovaná
částice se pohybuje proti koncentračnímu spádu, proto je nutné dodávat při transportu energii
Aktivní
transport dělíme na
primární (energie dodávaná přímo z hydrolýzy ATP) – protonové pumpy sekundární (energie z jiných exergonických reakcí)
Protonová
pumpa je membránový proteinový komplex, který štěpí ATP (proto ATP-áza) a uvolněnou energii využívá k aktivnímu transportu vodíkového kationu (protonu, H+) přes membránu. Protonové pumpy jsou v rostlinách lokalizovány v plazmalemě a v tonoplastu a jejich primární funkcí je regulace pH v cytoplazmě.
