Fysiologie - F12: nutriënten & mycorrhiza
18 belangrijke vragen over Fysiologie - F12: nutriënten & mycorrhiza
Hoe werkt de venus flytrap?
- venus vliegenval reageert op aanraking --> thigmonastie
- Thigmo = aanraking
- thigmonastie: beweging na aanraking onafhankelijk van de richting
- aanraking haartjes --> elektrische signaal
- protonentransport --> herverdeling van water
- verlies turgordruk in boven-epidermis
- zeer snelle beweging --> 0,3 sec
Welke stoffen hebben planten nodig naast C, H en O uit water zonlicht en CO2? En waar halen ze deze nutriënten vandaan?
- magnesium (Mg)
- onderdeel van chlorofyl
- calcium (Ca)
- second messenger in signalering
- fosfor (P)
- onderdeel van ADP, ATP, NADPH
- fosfolipiden
- nucleïnezuren (zoals DNA)
- kalium (K)
- osmotische balans
- openen/sluiten stomata
- stikstof (N)
- o.a. In eiwitten, chlorofyl, DNA
- zwavel (S)
- onderdeel o.a. In eiwitten
- chloor (Cl)
- ijzer (Fe)
- boor (B)
- mangaan (Mn)
- zink (Zn)
- koper (Cu)
- nikkel (Ni)
- molybdeen (Mo)
Wanneer spreken we van een essentieel element?
- Elementen die nodig zijn voor de levenscyclus van de plant
- Elementen die onderdeel zijn van een onderdeel van de plant dat essentieel is
- magnesium als onderdeel van chlorofyl
- Elementen die symptomen geven bij tekort
- Hogere cijfers + sneller leren
- Niets twee keer studeren
- 100% zeker alles onthouden
Wat zijn symptomen van nutriënt-tekorten?
- Verminderde groei
- necrose --> lokale celdood
- chlorose --> verminderde ontwikkeling chlorofyl
Hoe wekt kation uitwisseling in de rhizosfeer?
- Kleideeltjes zijn meestal negatief geladen
- de meeste metalen zijn positief geladen --> Ca2+, K+, Na+, Mg2+
- positief geladen ion = kation
- kationuitwisseling in de rhizosfeer mobiliseert nutriënten
- de plant beïnvloed de rhizosfeer door verzuring --> extra protonen (H+)
- uitwisseling van kationen
De lading van het kation bepaalt de kation uitwisseling
- K+ --> makkelijk opneembaar
- Fe3+ --> moeilijk opneembaar
Welke 2 strategieën hebben planten om ijzer op te nemen?
- Een ATPase pompt H+ uit de wortels --> rhizosfeer zuurder --> Fe3+ gebonden aan gronddeeltjes worden oplosbaar
- Een eiwit op het membraan van wortelcellenreduceert Fe3+ tot Fe2+ met behulp van elektronen NADPH
- Fe2+ transporter voor transport over het membraan
Strategie 2: vooral grassen
- Grassen laten phytosideroforen los in de rhizosfeer
- phyto = plant
- sidero = ijzer
- foor = drager
- plantaardige ijzerdrager = een molecuul wat heel sterk Fe3+ kan binden
- Fe3+-siderofoor-complexen worden opgenomen via transporter-eiwitten
Een tekort aan stikstof of fosfor is een groot probleem voor bijvoorbeeld de synthese van:
- eiwitten, DNA, fosfolipiden, chlorofyl & ATP
Waar komen nutriënten vandaan?
- Alle elementen op aarde worden gerecycled in biochemische cycli. Bijv:
- rotsen verwereren --> elementen worden beschikbaar (chemisch)
- planten en dieren assimileren elementen (bio)
- organische resten worden afgebroken (decompositie)
- Stikstofcyclus:
- de meeste stikstof zit in de atmosfeer als N2-gas (N2)
- stikstof fixatie: N2 --> ammonium (NH4+)
- Nitrificatie: ammonium --> nitriet (NO2-)--> nitraat (NO3-)
- Assimilatie: ammonium/nitraat --> organisch materiaal
- Ammonificatie: organisch materiaal --> ammonium
- Denitrificatie: nitraat --> N2
- N-opname door planten voornamelijk als nitraat (NO3-)
- stikstof in plant bruikbaar als ammonia (NH3)
- nitraatreductie --> toevoeging van elektronen
Hoe fixeren bacteriën stikstof?
- De meeste stikstof komt tot planten via stikstofficatie door bacteriën
- Nitrogenase = enzym dat N-fixatie katalyseert
- N2 --> ammonia (geen zuurstof nodig)
- N-fixatie kost veel ATP
- Symbiose is efficiënt
Stikstoffixatie via symbiose:
- Rhizobium & Bradyrhyzobium leven in symbiose met vlinderbloemige planten - fabaceae
- vorming van wortelknolletjes - root noodles
- bacteriën leven in de wortelknolletjes
- zuurstof blokkeert de werking van nitrogenase
- zuurstof is nodig om ATP te produceren
- leghemoglobine = zuurstofbindend eiwit.
Bestaan er ook wortelknolletjes in andere soorten dan vlinderbloemige planten?
- Sommige niet-vlinderbloemigen fixeren stikstof via symbiose
- Parasponia symbiose met Rhizobia
- Els (Alnus) symbiose met Frankia bacteriën
Welke soorten wegen hebben planten gevonden om aan stikstof te komen?
- Wortelknolletjes in vlinderbloemigen
- Azolla-Anabena symbiose
Wat is Azolla-Anabena symbiose?
- Cyanobacteriën (blauwalgen) kunnen ook stikstof binden
- Anabaena = stikstof fixerende cyanobacterie
- Azolla = kroosvaren
- Drijvende varen die in symbiose met Anabaena veel stikstof fixeert
- Azolla wordt gebruikt in rijstvelden als stikstofbron
- Zelfde principe als wortelknollen: kamertjes voor de bacterie onder de bladeren. Plant levert de energie en bacteriën breken stikstofgas af tot nitraat
Hoe komen planten door parasitisme aan stikstof?
- Bijvoorbeeld: maretak op een jeneverbes
- Haustorium = speciale aangepaste wortel voor verbinding en opname nutriënten
Hoe gaat de fosfaat cyclus?
- Rotsen verweren --> fosfor komt beschikbaar
- afhankelijk van de bodem pH fosfor:
- H3PO4 <--> H2PO4 <--> HPO42- <--> PO43-
- assimilatie --> opname door planten
- via urine en decompositie wordt fosfor weer beschikbaar
- uitspoeling van fosfaat
Hoe wordt fosfaat gewonnen voor de landbouw?
- Mijnbouw: fosfaatrots (africa, marokko, china, VS)
- fosfaatrots winning is niet duurzaam
- uitdaging om de groeiende wereldbevolking te voeden
Wat zijn plantstrategiën tegen een P-tekort?
- Oppervlaktevergroting
- wortel architectuur aanpassen
- meer/langere wortelharen
- Meer transporters, of hogere affiniteit transporters
- Beïnvloeding rhizosfeer:
- fosfaat beschikbaarheid aanpassen
- uitscheiden fosfaten - breken fosfaat af de grond in
- Mycorrhiza = symbiose plant & schimmel (>90%)
Welke 2 soorten mycorrhiza zijn er?
- Endomycorrhiza: in de wortels
- Entomycorrhiza: rondom de wortels (fungal mantel)
Wat betekent verzilting en waarom is dit een probleem?
- Verzilting = hoge concentraties NaCl in de bodem
- Regen en irrigatiewater bevatten zouten
- Bij verdamping blijft zout achter in de bodem
- Na+ opname kan de K+ opname verstoren
- uitdaging: zouttolerantie van planten beter begrijpen om landbouw op verzilte bodems mogelijk te maken voor toekomstige voedselproductie
Wat zijn oplossingen van zoutminnende planten (halophytes) om met zout om te gaan?
- Zoutblaastjes op atriplex bladeren
- opslag zout
- antivraat
- Luchtwortels van mangrove om planten van zuurstof te voorzien in een moerasomgeving
De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:
- Een unieke studie- en oefentool
- Nooit meer iets twee keer studeren
- Haal de cijfers waar je op hoopt
- 100% zeker alles onthouden