Metabolismus a výživa rostlin

METABOLISMUS ROSTLIN

• • drtivá většina vyšších zelených rostlin patří mezi fotoautotrofní organismy

    • zdrojem energie světlo

    • zdrojem uhlíku oxid uhličitý

  • některé rostliny ale mají jiné strategie:

    • saprofytismus = oxid uhličitý si berou z organických látek z (odumřelých) těl jiných organismů

    • parazitismus = cizopasí na jiných organismech

      • hemiparazitismus: poloparaziti, haustoria (k parazitickému způsobu života modifikované kořeny) zasahují do xylému, odkud odvádí vodu a minerální látky; rostliny zelené, fotosyntetizující; příklady: jmelí, ochmet, černýš, všivec

      • holoparazitismus: praví paraziti, haustoria zasahují do floému, odkud odvádí organické látky; rostliny nezelené, nefotosyntetizující, příklady: podbílek, záraza, kokotice

    • mixotrofie = kombinace fototrofní a heterotrofní výživy (někdy též označovaná jako fakultativní heterotrofie); typické pro masožravé rostliny, které fotosyntetizují a některé látky (např. dusík) si berou z rozložených těl polapených živočichů

  • základní metabolické dráhy platné i v rostlinných buňkách jsou popsány v kapitole Buněčný metabolismus (základní dráhy)

  • fotosyntézou se zabývá samostatná kapitola

MINERÁLNÍ VÝŽIVA ROSTLIN

• • pro správný vývoj potřebují rostliny i dostatečné zásobení některými prvky

    • v rostlinném těle obsaženo asi 60 prvků

  • v následujícím přehledu jsou informace uvedeny ve formátu:
    prvek: zdroj; forma; význam; (projev nedostatku)

Makrobiogenní prvky

• • uhlík: vzduch; oxid uhličitý; základní stavební prvek organických látek

  • kyslík: vzduch; molekula kyslíku; základní stavební prvek organických látek, konečný akceptor elektronů v mitochondriích

  • vodík: voda; základní stavební prvek organických sloučenin

  • dusík: půda; dusičnany, amonné soli; stavební prvek aminokyselin, proteinů, nukleových kyselin; (brzdí růst vegetativních částí, rychlost fotosyntézy, světlé listy)

  • fosfor: půda; fosfáty; energetický metabolismus, oxidativní fosforylace, složka nukleových kyselin, fosfolipidů, ATP; (opad listů, nekrózy prýtu, zastavení dělení buněk, omezení tvorby plodů)

  • síra: půda; sírany; energetický metabolismus, stavební prvek proteinů

  • draslík: půda; draselný kation; aktivátor enzymů, transport sacharidů, regulátor svěracích buněk průduchů; (spála, tmavnutí listů, nízká klíčivost semen)

  • hořčík: půda; hořečnatý kation; účast při enzymových reakcích přenosu makroergních fosfátů, biosyntéza nukleových kyselin, centrální atom molekuly chlorofylu; (chloróza, žloutnutí listů)

  • vápník: půda; vápenatý kation; stabilizace buněčné stěny a membrán, osmoregulace a iontová rovnováha, buněčná signalizace; (zpomalení růstu, destrukce membrán, inaktivace hormonu auxinu)

  • železo: půda; železnatý kation; oxiduredukční funkce (systém elektronových přenosů, transport elektronů u enzymů); (chloróza, snížení intenzity fotosyntézy)

Mikrobiogenní prvky

• • bór: půda; boritanový anion; translokace cukrů, klíčení pylu, metabolismus auxinů; (narušení metabolismu cukrů, utlumení dělení meristémů, odumírání vzrostných vrcholů, srdéčková hniloba (řepa))

  • měď: půda; měďnatý kation; respirační metabolismus, složka oxidáz; (chloróza, zpomalení růstu, kvetení, nekróza, snížení vitality pylu)

  • molybden: půda; molybdenanový anion; součást enzymů, spojení s metabolismem dusíku (kofaktor nitrogenázy při fixaci dusíku); (například květák nevytváří růžice)

  • mangan: půda; manganatý kation; metabolismus sacharidů, fotolýza vody (činnost fotosystému II), struktura tylakoidů; (například šedá pruhovitost ječmene a ovsa)

  • zinek: půda; zinečnatý kation; aktivace enzymů, tvorba auxinu; (brání využití fosforu, špatný rozvoj semen)

  • kobalt: půda; kationty; růstový faktor (B12 - kobalamin), vznik kořenových hlízek bobovitých rostlin

  • chlór: půda; chloridový anion; fotochemické reakce, činnost průduchů, stavba chlorofylu

Hnojiva

• • některé živiny lze v případě potřeby doplňovat hnojivy

    • statková (organická) hnojiva: hnůj, močůvka, kompost, kejda

      • napomáhají tvorbě humusu → humus bakterie rozkládají → mineralizace

      • výhoda: nelze jimi přehnojit

    • průmyslová hnojiva: NPK, ledky, vápno, močovina

      • lze jimi přehnojit (hypertonické prostředí → rostlina usychá)

Hydroponie

• • pěstování rostlin bez půdy pouze v živném minerálním roztoku