Articles

31.1C: Kasvien välttämättömät ravintoaineet

admin0

Makroravintoaineet ja mikroravintoaineet

Välttämättömät elementit voidaan jakaa makro- ja mikroravintoaineisiin. Ravinteita, joita kasvit tarvitsevat suurempia määriä, kutsutaan makroravinteiksi. Noin puolet välttämättömistä alkuaineista katsotaan makroravinteiksi: hiili, vety, happi, typpi, fosfori, kalium, kalsium, magnesium ja rikki. Ensimmäistä näistä makroravintoaineista, hiiltä (C), tarvitaan hiilihydraattien, proteiinien, nukleiinihappojen ja monien muiden yhdisteiden muodostamiseen, joten sitä on kaikissa makromolekyyleissä. Solun kuivapainosta (ilman vettä) keskimäärin 50 prosenttia on hiiltä, joten se on keskeinen osa kasvien biomolekyylejä.

Kuva \(\PageIndex{1}\): Kasvien tarvitsemat välttämättömät alkuaineet: Jotta alkuainetta voidaan pitää välttämättömänä, kasvi ei voi suorittaa elinkaartaan ilman kyseistä alkuainetta, mikään muu alkuaine ei pysty suorittamaan alkuainetta vastaavaa tehtävää ja alkuaine osallistuu suoraan kasvin ravitsemukseen.

Kasvisoluissa seuraavaksi eniten esiintyvä alkuaine on typpi (N); se on osa proteiineja ja nukleiinihappoja. Typpeä käytetään myös joidenkin vitamiinien synteesissä. Vety ja happi ovat makroravintoaineita, jotka ovat osa monia orgaanisia yhdisteitä ja muodostavat myös vettä. Happea tarvitaan soluhengitykseen; kasvit käyttävät happea energian varastointiin ATP:n muodossa. Fosfori (P), toinen makromolekyyli, on välttämätön nukleiinihappojen ja fosfolipidien synteesiin. Osana ATP:tä fosfori mahdollistaa ravintoenergian muuntamisen kemialliseksi energiaksi oksidatiivisen fosforylaation avulla. Valoenergia muunnetaan kemialliseksi energiaksi fotosynteesissä tapahtuvan fotofosforylaation aikana ja kemialliseksi energiaksi, joka irrotetaan hengityksen aikana. Rikki on osa tiettyjä aminohappoja, kuten kysteiiniä ja metioniinia, ja sitä on useissa koentsyymeissä. Rikki on mukana myös fotosynteesissä osana elektroninsiirtoketjua, jossa vetygradientit ovat avainasemassa valoenergian muuntamisessa ATP:ksi. Kalium (K) on tärkeä, koska se säätelee stomataalien avautumista ja sulkeutumista. Kaasujenvaihdon aukkoina stomata auttaa ylläpitämään tervettä vesitasapainoa; kaliumionipumppu tukee tätä prosessia.

Magnesium (Mg) ja kalsium (Ca) ovat myös tärkeitä makroravinteita. Kalsiumilla on kaksi tehtävää: se säätelee ravinteiden kuljetusta ja tukee monia entsyymitoimintoja. Magnesium on tärkeä fotosynteesin kannalta. Nämä kivennäisaineet yhdessä mikroravinteiden kanssa vaikuttavat myös kasvin ionitasapainoon.

Makroravinteiden lisäksi eliöt tarvitsevat erilaisia alkuaineita pieninä määrinä. Näitä mikroravinteita eli hivenaineita esiintyy hyvin pieniä määriä. Seitsemän tärkeintä hivenainetta ovat boori, kloori, mangaani, rauta, sinkki, kupari ja molybdeeni. Boorin (B) uskotaan osallistuvan hiilihydraattien kuljetukseen kasveissa; se auttaa myös aineenvaihdunnan säätelyssä. Boorin puute johtaa usein silmujen kuolemiseen. Kloori (Cl) on välttämätöntä osmoosille ja ionitasapainolle; sillä on myös merkitystä fotosynteesissä. Kupari (Cu) on joidenkin entsyymien komponentti. Kuparin puutteen oireita ovat lehtien kärkien ruskettuminen ja kloroosi (lehtien kellastuminen). Rauta (Fe) on välttämätöntä klorofyllin synteesille, minkä vuoksi raudanpuute johtaa kloroosiin. Mangaani (Mn) aktivoi joitakin tärkeitä klorofyllin muodostukseen osallistuvia entsyymejä. Mangaanipuutteisille kasveille kehittyy kloroosia lehtien suonten väliin. Mangaanin saatavuus riippuu osittain maaperän pH:sta. Molybdeeni (Mo) on välttämätön kasvien terveyden kannalta, sillä kasvit käyttävät sitä nitraattien pelkistämiseen käyttökelpoisiksi muodoiksi. Jotkin kasvit käyttävät sitä typen sitomiseen, joten sitä voi olla tarpeen lisätä joihinkin maaperiin ennen palkokasvien kylvöä. Sinkki (Zn) osallistuu klorofyllin muodostumiseen ja aktivoi monia entsyymejä. Sinkin puutteen oireita ovat kloroosi ja kasvun hidastuminen.

Minkä tahansa näistä ravinteista, erityisesti makroravinteiden, puute voi vaikuttaa haitallisesti kasvien kasvuun. Riippuen tietystä ravinteesta puute voi aiheuttaa kitukasvuisuutta, hidasta kasvua tai kloroosia. Äärimmäiset puutokset voivat johtaa siihen, että lehdissä näkyy merkkejä solukuolemasta.

Kuva \(\PageIndex{1}\): Ravinnepuutos kasveissa: Ravinnepuutos näkyy näissä kasveissa esiintyvissä oireissa. Tämä (a) rypäletomaatti kärsii kalsiumin puutteen aiheuttamasta kukanpäämädästä. Tämän (b) Frangula alnus -kasvin kellastuminen johtuu magnesiumin puutteesta. Riittämätön magnesium johtaa myös (c) välikloroosiin, joka näkyy tässä sweetgum-lehdessä. Tähän (d) palmuun vaikuttaa kaliumin puute.

LISENSSIT JA ALLEKIRJOITUKSET

CC LISENSSOITU SISÄLTÖ, JAKAUTETTU ENNEN

  • Korjaus ja tarkistus. Toimittanut: Boundless.com. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike

CC LISENSOITU SISÄLTÖ, ERIKOISLUOVUTUS

  • OpenStax College, Biologia. 17. lokakuuta 2013. Provided by: OpenStax CNX. Sijaitsee osoitteessa: http://cnx.org/content/m44712/latest…ol11448/latest. Lisenssi: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Biology. 22. marraskuuta 2013. Provided by: OpenStax CNX. Sijaitsee osoitteessa: http://cnx.org/content/m44714/latest…ol11448/latest. Lisenssi: CC BY: Attribution
  • photosynthesis. Provided by: Wiktionary. Sijaitsee osoitteessa: fi.wiktionary.org/wiki/photosynthesis. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • ravintoaine. Provided by: Wiktionary. Sijaitsee osoitteessa: fi.wiktionary.org/wiki/nutrient. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • itää. Provided by: Wiktionary. Sijaitsee osoitteessa: fi.wiktionary.org/wiki/germinate. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • OpenStax College, Johdanto. 17. lokakuuta 2013. Provided by: OpenStax CNX. Sijaitsee osoitteessa: http://cnx.org/content/m44712/latest…31_00_01ab.jpg. Lisenssi: CC BY: Attribution
  • transpiration. Provided by: Wiktionary. Sijaitsee osoitteessa: fi.wiktionary.org/wiki/transpiration. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • OpenStax College, Biology. 17. lokakuuta 2013. Provided by: OpenStax CNX. Sijaitsee osoitteessa: http://cnx.org/content/m44714/latest…ol11448/latest. Lisenssi: CC BY: Attribution
  • xylem. Provided by: Wiktionary. Sijaitsee osoitteessa: fi.wiktionary.org/wiki/xylem. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • orgaaninen. Provided by: Wiktionary. Sijaitsee osoitteessa: fi.wiktionary.org/wiki/orgaaninen. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • epäorgaaninen. Provided by: Wiktionary. Sijaitsee osoitteessa: fi.wiktionary.org/wiki/inorganic. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • OpenStax College, Johdanto. 17. lokakuuta 2013. Provided by: OpenStax CNX. Sijaitsee osoitteessa: http://cnx.org/content/m44712/latest…31_00_01ab.jpg. Lisenssi: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Nutritional Requirements of Plants. 17. lokakuuta 2013. Provided by: OpenStax CNX. Sijaitsee osoitteessa: http://cnx.org/content/m44714/latest…e_31_01_01.jpg. Lisenssi: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Biology. 17. lokakuuta 2013. Provided by: OpenStax CNX. Sijaitsee osoitteessa: http://cnx.org/content/m44714/latest…ol11448/latest. Lisenssi: CC BY: Attribution
  • Micronutrient. Provided by: Wikipedia. Sijaitsee osoitteessa: fi.Wikipedia.org/wiki/Micronutrient. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • kloroosi. Provided by: Wiktionary. Sijaitsee osoitteessa: fi.wiktionary.org/wiki/chlorosis. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • mikroravintoaine. Provided by: Wiktionary. Sijaitsee osoitteessa: fi.wiktionary.org/wiki/micronutrient. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • macronutrient. Provided by: Wiktionary. Sijaitsee osoitteessa: fi.wiktionary.org/wiki/macronutrient. Lisenssi: CC BY-SA: Attribution-ShareAlike
  • OpenStax College, Johdanto. 17. lokakuuta 2013. Provided by: OpenStax CNX. Sijaitsee osoitteessa: http://cnx.org/content/m44712/latest…31_00_01ab.jpg. Lisenssi: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Nutritional Requirements of Plants. 17. lokakuuta 2013. Provided by: OpenStax CNX. Sijaitsee osoitteessa: http://cnx.org/content/m44714/latest…e_31_01_01.jpg. Lisenssi: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Biology. 22. marraskuuta 2013. Provided by: OpenStax CNX. Sijaitsee osoitteessa: http://cnx.org/content/m44714/latest…ol11448/latest. Lisenssi: CC BY: Attribution
  • OpenStax College, Nutritional Requirements of Plants. 17. lokakuuta 2013. Provided by: OpenStax CNX. Sijaitsee osoitteessa: http://cnx.org/content/m44714/latest/Figure_31_01_03abcd.jpg. Lisenssi: CC BY: Attribution

.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.