Sinh học 11 [CB] bài 5 Dinh dưỡng Nitơ ở thực vật

I. Vai trò sinh lí của nguyên tố Nitơ

Nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu của thực vật. Nito được rễ cây hút lên dạng NH₄⁺ và NO₃^-. Nito có vai trò đặc biệt quan trọng đối với đời sống của thực vật.
- Vai trò chung
? Xem hình 5.1 và hãy rút ra nhật xét về vai trò của nito đối với sự phát triển của cây
Gợi ý trả lời:
Thiếu Nito cây không thể sinh trưởng, phát triển bình thường được vì nito là một nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu, nito là thành phần bắt buộc của nhiều hợp chất sinh học quan trọng như protein, ATP, diệp lục,...Đồng thời nito còn có vai trò điều tiết các quá trình trao đổi chất trong cơ thể thông qua sự điều tết đặc tính hóa keo (làm biến đổi hàm lượng nước trong chất tế bào) và thông qua sự điều tiết hoạt tính enzim. Vì vậy khi thiếu Nito trong môi trường dinh dưỡng cây không thể sinh trưởng, phát triển bình thường được. Dấu hiệu đặc trưng: lá màu vàng nhạt.
- Vai trò cấu trúc
Nitơ tham gia cấu tạo nên các phân tử quan trọng như protein, enzim, côenzim, axit nucleic,.... trong thực vật
- Vai trò điều tiết
Nitơ tham gia điều tiết các quá trình trao đổi chất trong cơ thể thực vật thông qua hoạt động xúc tác, cung cấp năng lượng và điều tiết trạng thái ngậm của các phân tử protein trong tế bào chất.

II. Quá trình đồng hóa nitơ trong mô thực vật.

Sự đồng hóa nito ở trong mô thực vật gồm 2 quá trình: khử nitrat và đồng hóa amoni
? Rễ cây hấp thụ nito ở dạng NH₄⁺ (dạng khử)và NO₃^- (dạng oxi hóa) từ đất, nhưng nito trong các hợp chất hữu cơ cấu thành cơ thể thực vật chỉ tồn tại ở dạng khử. Từ đó hãy giả thuyết có phải quá trình gì xảy ra trong cây
Gợi ý trả lời:
- Dạng nito cây hấp thụ từ môi trường gồm 2 dạng: NH₄⁺ (dạng khử)và NO₃^- (dạng oxi hóa)
- Nito trong các hợp chất hữu cơ trong cơ thể thực vật tồn tại ở dạng khử như NH, NH₂. Do vậy, cần phải có quá trình chuyển nito ở dạng oxi hóa thành dạng khử, có nghĩa là quá trình khử nitrat
Nitrat(NO₃^-) → Nitrit(NO₂^-) → amoniac(NH₃)
1. Quá trình khử Nitrat Đó là quá trình chuyển hóa nitrat thành amoni theo sơ đồ: 
NO₃^-(nitrat) → NO₂^-(nitrit) → NH₄⁺(amoni)
- Mo và Fe hoạt hóa các enzim tham gia vào quá trình khử trên.
- Ý nghĩa: Hạn chế tích lũy nitrat trong mô thực vật.
2. Quá trình đồng hóa NH₄⁺ trong mô thực vật
NH₄⁺ ở trong mô thực vật được đồng hóa theo 3 con đường:
- Amin hóa trực tiếp các axit xêtô: Axit xêtô + NH₄⁺ → axit amin
- Chuyển vị amin: Axit amin + Axit xêtô → axit amin mới + axit xêtô mới
- Hình thành amit: Axit amin dicacboxilic + NH₄⁺ → amit
? NH₄⁺ tích lũy nhiều trong mô sẽ gây độc cho tế bào, nhưng cây sinh trưởng mạnh thì lại thiếu hụt NH₄⁺. Vậy, cơ thể thực vật đã giải quyết mâu thuẫn như thế nào ?
Gợi ý trả lời
Amoniac tích lũy lại càng nhiều trong tế bào sẽ gây độc cho cơ thể. Amoni ac phải được đồng hóa thành các hợp chất hữu cơ như axit amin, amit,... rồi từ các hợp chất đó hình thành nên protein và nhiều các hợp chất chứa nito quan trọng khác. Như vậy, hình thành amit: khử độc cho tế bào khi amoniac tích lũy nhiều, dự trữ nhóm amin cần cho quá trình tổng hợp axit amin và protein khi cơ thể có nhu cầu.
*Hình thành amit là con đường khử độc NH₄⁺ dư thùa, đồng thời tạo nguồn dự trữ NH₄⁺ cho quá trình tổng hợp axit amin khi cần thiết.

Trả lời câu hỏi và bài tập

1.Vì sao thiếu nito trong môi trường dinh dưỡng, cây lúa không thể sống được?
Gợi ý trả lời:
Vì nitơ là một nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu. Nito là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu đối với đời sống của thực vật. Nôt là thành phần không thể thay thế của nhiều hợp chất sinh học quan trọng như protein, axit nucleic, diệp lục, ATP.
2.Vì sao mô thực vật diễn ra quá trình khử nitrat?
Gợi ý trả lời:
Vì trong 2 dạng nito cây hấp thụ từ môi trường bên ngoài có dạng NO₃^- là dạng oxi hóa, nhưng trong cơ thể thực vật chỉ tồn tại dạng khử do đó nitrat cần được khử thành amoniac để tiếp tục đồng hóa thành axit amin, amit, protein
3.Thực vật đã có đặc điểm thích nghi như thế nào trong việc bảo vệ tế bào khỏi bị dư lượng NH₄⁺ đầu độc?
Gợi ý trả lời:
- Hình thành amit
- Sự hình thành amit có ý nghĩa sinh học quan trọng:
+ Đó là cách giải độc NH₃ tốt nhất (chất này tích lũy lại gây độc cho tế bào).
+ Amit là nguồn dự trữ NH₃ cho quá trình tổng hợp axit amin trong cơ thể thực vật khi cần thiết.