Jaký vztah mají bakterie vázající dusík k rostlinám luštěnin?

Bakterie fixující dusík a rostliny luštěnin mají vzájemný symbiotický vztah. Bakterie poskytují rostlině dusík, který si rostlina nedokáže sama fixovat, výměnou za chráněné prostředí a zdroj sacharidů. Tento vztah funguje následovně:

1. Fixace dusíku :Bakterie, nejčastěji druhy Rhizobium, mají schopnost přeměnit atmosférický dusík (N2) na amoniak (NH3) prostřednictvím procesu zvaného fixace dusíku. Dusík je pro rostliny nezbytnou živinou, ale většina rostlin neumí přímo využívat vzdušný dusík.

2. Vytvoření kořenového uzlíku :Když semeno luštěnin vyklíčí, uvolňuje do okolní půdy chemické signály zvané flavonoidy. Tyto flavonoidy přitahují bakterie fixující dusík.

Bakterie reagují na flavonoidy zahájením tvorby kořenových uzlů na kořenech luštěnin. Kořenové uzliny jsou specializované struktury, které poskytují domov pro bakterie.

3. Nitrogenázová aktivita :Uvnitř kořenových uzlů se bakterie množí a tvoří specializované struktury zvané bakteroidy. Bakteroidy obsahují enzym zvaný dusíkatá látka, který je zodpovědný za přeměnu atmosférického dusíku na amoniak. Tento proces vyžaduje energii ve formě ATP a je poháněn fotosyntetickými aktivitami rostliny.

4. Asimilace amoniaku :Amoniak produkovaný bakteroidy je asimilován rostlinou luštěnin a přeměněn na různé sloučeniny obsahující dusík, jako jsou aminokyseliny, proteiny a nukleové kyseliny. Tyto sloučeniny jsou nezbytné pro růst a vývoj rostlin.

5. Výměna živin :Na oplátku za dusík, který přijímají, dodává luštěnina bakteriím sacharidy a další živiny, jako jsou minerály, voda a vitamíny. Tato výměna zajišťuje vzájemný vztah prospěšný jak pro rostlinu, tak pro bakterie.

6. Výhody rostlin :Dusík poskytovaný bakteriemi umožňuje luštěninám růst v půdách chudých na dusík, kde by jiné rostliny bez luštěnin bojovaly o přežití. Tato schopnost činí luštěniny cennými plodinami v udržitelném zemědělství a pomáhá zlepšovat úrodnost půdy.

Celkově vzato je symbiotický vztah mezi bakteriemi fixujícími dusík a rostlinami luštěnin fascinujícím příkladem vzájemnosti v přírodě, kde oba organismy těží ze svého vzájemného spojení.