Aký vzťah majú baktérie viažuce dusík k rastlinám strukovín?

Baktérie viažuce dusík a strukoviny majú vzájomný symbiotický vzťah. Baktérie poskytujú rastline dusík, ktorý si rastlina nedokáže sama fixovať, výmenou za chránené prostredie a zdroj sacharidov. Tento vzťah funguje takto:

1. Fixácia dusíka :Baktérie, najčastejšie druhy Rhizobium, majú schopnosť premieňať atmosférický dusík (N2) na amoniak (NH3) prostredníctvom procesu nazývaného fixácia dusíka. Dusík je základnou živinou pre rastliny, ale väčšina rastlín nemôže priamo využívať vzdušný dusík.

2. Tvorba koreňových uzlín :Keď semeno strukoviny vyklíči, uvoľňuje do okolitej pôdy chemické signály nazývané flavonoidy. Tieto flavonoidy priťahujú baktérie viažuce dusík.

Baktérie reagujú na flavonoidy iniciovaním tvorby koreňových uzlín na koreňoch strukovín. Koreňové uzliny sú špecializované štruktúry, ktoré poskytujú domov pre baktérie.

3. Nitrogenázová aktivita :Vo vnútri koreňových uzlín sa baktérie množia a vytvárajú špecializované štruktúry nazývané bakteroidy. Bakteroidy obsahujú enzým nazývaný dusíkatá látka, ktorý je zodpovedný za premenu atmosférického dusíka na amoniak. Tento proces vyžaduje energiu vo forme ATP a je poháňaný fotosyntetickými aktivitami rastliny.

4. Asimilácia amoniaku :Amoniak produkovaný bakteroidmi je asimilovaný strukovinami a premenený na rôzne zlúčeniny obsahujúce dusík, ako sú aminokyseliny, proteíny a nukleové kyseliny. Tieto zlúčeniny sú nevyhnutné pre rast a vývoj rastlín.

5. Výmena živín :Výmenou za dusík, ktorý dostávajú, strukovina dodáva baktériám sacharidy a ďalšie živiny, ako sú minerály, voda a vitamíny. Táto výmena zaisťuje, že vzájomné vzťahy sú prospešné pre rastlinu aj pre baktérie.

6. Výhody rastlín :Dusík poskytovaný baktériami umožňuje strukovinám rásť v pôdach chudobných na dusík, kde by iné rastliny bez strukovín mali problém prežiť. Táto schopnosť robí zo strukovín cenné plodiny v udržateľnom poľnohospodárstve a pomáha zlepšovať úrodnosť pôdy.

Celkovo je symbiotický vzťah medzi baktériami viažucimi dusík a strukovinami fascinujúcim príkladom vzájomnosti v prírode, kde oba organizmy ťažia zo svojho vzájomného spojenia.