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同化作用:藻类与高等植物的同化作用

硝酸态氮、亚硝酸态氮、氨(铵)态氮是一切藻类都能吸收利用的氮源。通常情况下,藻类优先吸 4^+$ ,其次 3^-$ 。 4^+$ 被认为是浮游植物固定氮的首选来源,因为它的同化不涉及氧化还原反应,因此需要很少的能量。 不同种类的高等植物对 4^+$与 3^-$ 的偏好有所不同。大多数植物都能代谢叶和根中的硝酸盐 3^-$ ,大多数植物都能代谢叶和根中的

藻类、高等植物的差异

硝酸态氮、亚硝酸态氮、氨(铵)态氮是一切藻类都能吸收利用的氮源。通常情况下,藻类优先吸^+$ ,其次^-$ 。 ^+$ 被认为是浮游植物固定氮的首选来源,因为它的同化不涉及氧化还原反应,因此需要很少的能量。

高等植物对^+$与^-$ 的偏好差异

不同种类的高等植物对^+$与^-$ 的偏好有所不同。大多数植物都能代谢叶和根中的硝酸盐 ^-$ ,大多数植物都能代谢叶和根中的 ^-$ ,水生植物通常更偏爱吸收 ^+$,而水培的蔬菜偏爱 ^-$ 。 ^-$ 是否在根或叶中代谢取决于几个因素,包括供应给根的 ^-$ 水平。在 ^-$ 含量有限的情况下,它会在根部迅速代谢。在更大的比例下, ^-$ 被运输到地上部并在那里代谢。

资料显示一些植物也能吸收 ^-$ ,但是相关酶的种类和数量极少,说明自然界中 ^-$ 很少有维持高浓度的场合,并且 ^-$ 对于植物来说也有毒,其更倾向于在植物体内短暂停留。

整体描述

在大多数植物中,根和芽都能将植物吸收^-$ 转化为 ^-$ ,然后再转化为铵 ^+$ 。这些过程是用酶控制的^-$ 是否在根或地上部代谢取决于几个因素,包括供应给根和植物种类的 ^-$ 量。当 ^-$ 的含量受到限制时,它会在根部迅速代谢。比例较大时,^-$ 被运输到地上部并在那里代谢。

中间产物 ^-$ 具有很强的活性,对植物有潜在的毒性。因此,亚硝酸盐 ^-$ 很快被输送到植物细胞的特定部位,从而将^-$ 从细胞中的其他重要过程中分离出来。这些部分是被称为质体的植物细胞器。它们几乎可以在植物从根到顶叶的每一个细胞中找到。在根中,质体通常被用来储存糖。在叶片中,最常见的质体是叶绿体,光合作用在叶绿体中进行。 ^-$ 在质体中转化为 ^+$ 。

^-$ 在叶片中转化为 ^+$ 的过程由太阳能提供燃料,这使其成为一个节能的过程。然而,根中的 ^+$ 必须首先转化为有机氮化合物。这一过程由碳水化合物推动,因此以牺牲植物生长和果实生产等其他生命过程为代价。这些糖必须首先从叶子的生产部位输送到根部。

氮代谢的最后一步是相对快速地将铵转化为[[0. 谷氨酸(Glu,麸氨酸,glutamate)]],[[0. 谷氨酸(Glu,麸氨酸,glutamate)]]是一种主要的氨基酸,可以作为其他氨基酸的来源,也可以作为蛋白质和酶的组成部分。

![[同化作用1.png]]

高等植物距离水面的位置的影响

• 沉水植物(如黑藻、苦草):在低氨氮环境下,对NH₄⁺的吸收效率通常高于NO₃⁻;但高氨氮胁迫下会切换为硝酸根优先。

• 浮水/挺水植物(如睡莲、芦苇):根系多处于底泥或通气组织发达,对硝酸根的利用效率整体更稳定,部分种类甚至长期偏好NO₃⁻。

昼夜影响

个人推断,鱼缸环境,夜晚的时候沉水植物,呼吸作用使得水中pH降低,高等植物更偏好^+$