Millainen suhde typpeä sitovilla bakteereilla on palkokasveihin?

Typpeä sitovilla bakteereilla ja palkokasveilla on keskinäinen symbioottinen suhde. Bakteerit antavat kasville typpeä, jota kasvi ei pysty itse sitomaan, vastineeksi suojaisesta ympäristöstä ja hiilihydraattien lähteestä. Näin tämä suhde toimii:

1. Typpikiinnitys :Bakteereilla, yleisimmin Rhizobium-lajilla, on kyky muuntaa ilmakehän typpeä (N2) ammoniakiksi (NH3) typen kiinnittymisprosessin kautta. Typpi on välttämätön ravintoaine kasveille, mutta useimmat kasvit eivät pysty suoraan käyttämään ilmakehän typpeä.

2. Juurikyhmyn muodostuminen :Kun palkokasvien siemen itää, se vapauttaa kemiallisia signaaleja, joita kutsutaan flavonoideiksi, ympäröivään maaperään. Nämä flavonoidit houkuttelevat typpeä sitovia bakteereja.

Bakteerit reagoivat flavonoideihin käynnistämällä juurikyhmyjen muodostumisen palkokasvin juuriin. Juurikyhmyt ovat erikoistuneita rakenteita, jotka tarjoavat kodin bakteereille.

3. Nitrogenaasiaktiivisuus :Juuren kyhmyjen sisällä bakteerit lisääntyvät ja muodostavat erikoistuneita rakenteita, joita kutsutaan bakteroideiksi. Bakteroidit sisältävät nitrogenaasi-nimisen entsyymin, joka on vastuussa ilmakehän typen muuntamisesta ammoniakiksi. Tämä prosessi vaatii energiaa ATP:n muodossa ja saa voimansa kasvin fotosynteettisistä toiminnoista.

4. Ammoniakin assimilaatio :Bakteroidien tuottama ammoniakki imeytyy palkokasvien toimesta ja muuttuu erilaisiksi typpeä sisältäviksi yhdisteiksi, kuten aminohapoiksi, proteiineiksi ja nukleiinihapoiksi. Nämä yhdisteet ovat välttämättömiä kasvien kasvulle ja kehitykselle.

5. Ravintoaineiden vaihto :Vastineeksi saamastaan ​​typestä palkokasvi toimittaa bakteereille hiilihydraatteja ja muita ravintoaineita, kuten kivennäisaineita, vettä ja vitamiineja. Tämä vaihto varmistaa, että keskinäinen suhde hyödyttää sekä kasveja että bakteereja.

6. Kasvien edut :Bakteerien tarjoama typpi mahdollistaa palkokasvien kasvamisen typpiköyhässä maaperässä, jossa muiden ei-palkokasvien olisi vaikea selviytyä. Tämä kyky tekee palkokasveista arvokkaita viljelykasveja kestävässä maataloudessa ja auttaa parantamaan maaperän hedelmällisyyttä.

Kaiken kaikkiaan typpeä sitovien bakteerien ja palkokasvien välinen symbioottinen suhde on kiehtova esimerkki luonnon keskinäisyydestä, jossa molemmat organismit hyötyvät yhteydestään toistensa kanssa.