Τα φυτά με αρχική πηγή τους υδατάνθρακες που παράγουν κατά τη φωτοσύνθεση είναι ικανά να συνθέσουν όλες τις απαραίτητες οργανικές ενώσεις, χρησιμοποιώντας και άλλα ανόργανα θρεπτικά στοιχεία τα οποία μπορούν να προσλαμβάνουν από το έδαφος
Μεταβολικές Πορείες στα Φυτά
- έως το 1869 N, S, P, K, Ca, Mg, Fe - 1880 C, H, O, N, P, S, K, Ca, Mg, Fe - 1890 Mn - έως 1940 Cu, Zn, Mo, Cl, B 16 στοιχεία απαραίτητα για την ανάπτυξη των φυτών (Na, Co, Si, Va, Ni)
Στα φυτά μπορούμε να αναγνωρίσουμε όλα τα στοιχεία που βρίσκονται σε ένα βιότοπο και είναι υπό τη μορφή προσλήψιμων ιόντων, και το φυτό έχει πρόσβαση σε αυτά. π.χ. Au, Se Δεν είναι δυνατόν ο αποκλεισμός τους κατά την πρόσληψη και ο διαχωρισμός τους σε ωφέλιμα και βλαβερά Τοξικότητα για ζωντανούς οργανισμούς
Μακροστοιχεία Ιχνοστοιχεία % Ξηρού Βάρους C CO 2 45 O O 2, H 2 O 45 H H 2 O 6 N NO 3-, NH 3 1.5 K K + 1.0 Ca Ca ++ 0.5 Mg Mg ++ 0.2 P H 2 PO 4-, HPO -- 4 0.2 S SO -- 4 0.1 Fe Fe ++, Fe +++ 0.01 Cl Cl - 0.01 Mn Mn ++ 0.005 B H 3 BO 3 0.002 Zn Zn ++ 0.002 Cu Cu ++, Cu + 0.0006 Mo MoO -- 4 0.00001
Βασικές λειτουργίες - Μέρη Δομικών Μονάδων ( C, N) - Συμμετοχή σε Οργανικά Μόρια Βασικής Σημασίας (π.χ. Mg χλωροφύλλη, P ATP, Fe κυτοχρώματα,) - Ενεργοποιητές Ενζύμων Καταλύτες ( π.χ. Mg ένζυμα αναπνοής, πολυμεράσες) - Ως Ιόντα για Οσμωτική Ισορροπία (π.χ. Κ, Ca, Cl, - καταφρακτικά κύτταρα)
Ταξινόμηση Θρεπτικών Στοιχείων Σύμφωνα με τη Βιοχημική Λειτουργία (Evans and Sorget Mengel and Kirby) - Θρεπτικά στοιχεία που σχηματίζουν τα οργανικά συστατικά των φυτών ( C, N, N S) - Θρεπτικά στοιχεία που είναι σημαντικά στην αποταμίευση ενέργειας ή στη δομική ολοκλήρωση ( P, B, Si) - Θρεπτικά στοιχεία που απαντώνται αποκλειστικά σε ιοντική μορφή ( K, Na, Mg, Ca, Mn, Cl) - Θρεπτικά στοιχεία που συμμετέχουν αποκλειστικά στη μεταφορά ηλεκτρόνιων (Fe, Cu, Zn, Mo, Ni)
Αύξηση και Συγκέντρωση Θρεπτικού υ - Ζώνη Επάρκειας - Ζώνες Έλλειψης - Τοξικότητας - Κρίσιμη Συγκέντρωση
C CO 2 Συστατικό οργανικών ενώσεων O O 2, H 2 O Συστατικό οργανικών ενώσεων H H 2 O Συστατικό οργανικών ενώσεων
N NO 3-, NH + 4 Συστατικό Αμινοξέων, Πρωτεϊνών, Νουκλεοτιδίων, Νουκλ. Οξέων, Χλωροφύλλης, Συνενζύμων ( ΝαΝΟ 3, ΚΝΟ 3, ΝΗ 4 ΝΟ 3, Ca(NO 3 ) 2 ) α-κετογλουταρικό οξύ Γλουταμινικό οξύ Γλουταμίνη αναγωγική αμίνωση (GDH) και α - κετονοξέων (GS)
Κ Κ + Συστατικό Αμινοξέων, Ενζύμων Πρωτεϊνοσύνθεση, Ενεργοποιητής πολλών ενζύμων Άνοιγμα και κλείσιμο στομάτων
Κ Κ + Συστατικό Αμινοξέων, Ενζύμων Πρωτεϊνοσύνθεση, Ενεργοποιητής πολλών ενζύμων Άνοιγμα και κλείσιμο στομάτων Επίδραση μονοσθενών κατιόντων στη δραστηριότητα της συνθάσης του αμύλου στο καλαμπόκι
Ca Ca ++ Κυτταρικά τοιχώματα, Άνοιγμα και κλείσιμο στομάτων Αύξηση γυρεοσωλήνα Ανάπτυξη ριζών
P H 2 PO 4-, HPO -- 4 ATP, Νουκλεϊκά οξέα, Φωσφολιπίδια, Συστατικό ενζύμων, Φωσφορυλιώσεις, Ρυθμιστικά διαλύματα
Mg Mg ++ Χλωροφύλλη, Ενεργοποιητής ενζύμων, Συστατικό Ριβοσωμάτων
S SO -- 4 Αμινοξεα (Met, Cys), CoA-SH, φερρεδοξίνη, θειαμίνη V I T B 1
Fe Fe ++, Fe +++ Σύνθεση χλωροφύλλης, Κυτοχρώματα, Νιτρογενάση, Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις Τετραπυρρόλιο Σύμπλοκο Fe S στη Φερρεδοξινη
Cu, Mn, Zn Δισθενή ιόντα Ενεργοποιητής ενζύμων Zinc finger Δομή στο ενεργό κέντρο της SOD
Δισθενή ιόντα Φωτοσύνθεση Fe Fe Mn Mg Cu Mg Mg SOD Cu Zn
Σύμπλοκο Fe S στη Φερρεδοξινη Cl Cl - Ώσμωση, Καταφρακτικά κυτ., Φωτοσύνθεση PSII Η 2 O Cl - Κ + Η + ΑΒΑ Cl- Η 2 O Κ + Η + (-Η 2 O ρίζες) Ca ++ Ca ++
Mo MoO -- 4 Δέσμευση Ν, Νιτρική αναγωγάση Νιτρογενάση Β H 3 BO 3 Επίδραση στη χρήση Ca, Ανάπτυξη κύριας και πλευρικών ριζών, Σύνθεση Ν-βάσεων