Che tipo di rapporto hanno i batteri azotofissatori con le piante leguminose?

I batteri che fissano l'azoto e le piante leguminose hanno una relazione simbiotica mutualistica. I batteri forniscono alla pianta l'azoto, che la pianta non può fissare da sola, in cambio di un ambiente riparato e di una fonte di carboidrati. Ecco come funziona questa relazione:

1. Fissazione dell'azoto :I batteri, più comunemente specie di Rhizobium, hanno la capacità di convertire l'azoto atmosferico (N2) in ammoniaca (NH3) attraverso un processo chiamato fissazione dell'azoto. L'azoto è un nutriente essenziale per le piante, ma la maggior parte delle piante non può utilizzare direttamente l'azoto atmosferico.

2. Formazione del nodulo radicale :Quando un seme di legume germina, rilascia nel terreno circostante segnali chimici chiamati flavonoidi. Questi flavonoidi attirano i batteri che fissano l’azoto.

I batteri rispondono ai flavonoidi avviando la formazione di noduli radicali sulle radici della pianta leguminosa. I noduli radicali sono strutture specializzate che forniscono una casa ai batteri.

3. Attività della nitrogenasi :All'interno dei noduli radicali i batteri si moltiplicano e formano strutture specializzate chiamate batterioidi. I batterioidi contengono un enzima chiamato azotosi, responsabile della conversione dell'azoto atmosferico in ammoniaca. Questo processo richiede energia sotto forma di ATP ed è alimentato dalle attività fotosintetiche della pianta.

4. Assimilazione dell'ammoniaca :L'ammoniaca prodotta dai batterioidi viene assimilata dalla pianta leguminosa e convertita in vari composti contenenti azoto, come aminoacidi, proteine ​​e acidi nucleici. Questi composti sono essenziali per la crescita e lo sviluppo delle piante.

5. Scambio di nutrienti :In cambio dell'azoto che ricevono, le leguminose forniscono ai batteri carboidrati e altri nutrienti, come minerali, acqua e vitamine. Questo scambio garantisce che la relazione mutualistica avvantaggi sia la pianta che i batteri.

6. Vantaggi per l'impianto :L'azoto fornito dai batteri consente alle leguminose di crescere in terreni poveri di azoto dove altre piante non leguminose faticherebbero a sopravvivere. Questa capacità rende i legumi colture preziose nell’agricoltura sostenibile e aiuta a migliorare la fertilità del suolo.

Nel complesso, la relazione simbiotica tra i batteri che fissano l’azoto e le leguminose è un affascinante esempio di mutualismo in natura, dove entrambi gli organismi traggono vantaggio dalla loro associazione reciproca.