Jak se nazývá výživa rostlin?

proces vstřebávání a asimilace rostlinami z prostředí chemických prvků nezbytných pro jejich život; spočívá v pohybu látek z prostředí do cytoplazmy rostlinných buněk a jejich chemické přeměně na sloučeniny charakteristické pro daný rostlinný typ. Vstřebávání a asimilace živin (anabolismus) spolu s jejich rozkladem a vylučováním (katabolismus) tvoří metabolismus (metabolismus), základ životních funkcí těla.

Téměř všechny chemické prvky existující na Zemi byly nalezeny v rostlinách. Nicméně pro P. r. jsou potřeba pouze následující: uhlík (C), kyslík (O), vodík (H), dusík (N), fosfor (P), síra (S), draslík (K), vápník (Ca), hořčík (Mg) , železo (Fe) a mikroprvky: bór (B), mangan (Mn), zinek (Pb), měď (Cu), molybden (Mo) atd. Živiny se vstřebávají ze vzduchu – ve formě oxidu uhličitého (CO₂) a z půdy – ve formě vody (H₂O) a ionty minerálních solí. U vyšších suchozemských rostlin se rozlišuje vzdušná neboli listová výživa (viz Fotosyntéza) a půdní neboli kořenová výživa (viz Minerální výživa rostlin). Nižší rostliny (bakterie, houby, řasy) absorbují CO₂H₂O a soli po celém povrchu těla.

Potřeba různých prvků rostlinného organismu není stejná; největší je v kyslíku a vodíku. To je vysvětleno tím, že živá rostlina se skládá z 80-90% vody, tedy kyslíku a vodíku v poměru 8:1. Rostlina navíc během svého života stráví stokrát více v procesu transpirace ( Viz Transpirace.voda než její vlastní hmotnost (aby se zabránilo přehřátí). Základ sušiny rostliny tvoří spolu s uhlíkem (45 %) také kyslík (42 %) a vodík (6-7 %). Podíl prvků minerální výživy, mezi nimiž převažuje dusík a draslík, tvoří pouze 5-7 % sušiny rostliny. Žádný nutriční prvek nelze nahradit jiným (tzv. princip nepostradatelnosti živin). Absence nebo vážný nedostatek některého z nich nevyhnutelně vede k zastavení růstu a smrti rostliny. Každý z prvků plní v rostlinných tkáních svou jedinečnou funkci, která je neoddělitelně spojena se všemi ostatními funkcemi těla. Uhlík tedy spolu s vodíkem a kyslíkem tvoří základ všech molekul organických sloučenin (viz Biogenní prvky). Látky sestávající pouze z těchto tří prvků (sacharidy) jsou hlavním substrátem dýchání (viz Dýchání). Membrány rostlinných buněk se také skládají z polymerních sacharidů. Každý druh a dokonce i řada rostlin absorbuje převážně ty prvky, které jsou v největším množství potřeba pro svůj charakteristický metabolismus. Proto je např. obsah draslíku v rostlinách obvykle desítkykrát vyšší než obsah sodíku, i když v půdách je vztah mezi těmito prvky opačný. Některé rostlinné druhy jsou schopny ve svých pletivech akumulovat vzácné prvky (např. lanthan), čehož se využívá při geologickém průzkumu (viz indikátorové rostliny).

Druhy potravin. V závislosti na zdroji absorbovaného uhlíku se rozlišuje více typů P. r.. Některé nižší rostliny (všechny houby a většina bakterií) mohou využívat uhlík pouze z organických sloučenin, ve kterých je obsažen v redukované formě. Při oxidaci takových sloučenin při dýchání se uvolňuje chemická energie v nich uložená, kterou lze následně vynaložit na různé endergonické (tj. energii vyžadující) procesy: syntézu složitějších sloučenin, pohyb látek v rostlině atd. Výživa tento typ se nazývá heterotrofní a rostliny, které spotřebovávají zdroje organického uhlíku, jsou heterotrofní (viz heterotrofní organismy); výživa z mrtvých organických zbytků se nazývá saprofytická a rostliny, které se živí mrtvými organickými zbytky, se nazývají saprofyty (viz saprofyty). Tento typ výživy je charakteristický pro všechny hnilobné houby a bakterie. Heterotrofové, kteří žijí z organických sloučenin jiných živých organismů, se nazývají paraziti (viz Paraziti). Patří sem všechny plísně a bakterie, které způsobují choroby zvířat a rostlin, a také některé vyšší rostliny, jako je řepík, který pomocí speciálních přísavek vysává šťávy jiných rostlin. Parazitní P. r. odlišná od Symbiózy, ve kterém dochází k neustálé výměně odpadních látek, výhodné pro oba partnery. Symbiotic P. r. pozorováno například u bakterií fixujících dusík, které se usazují v uzlinách na kořenech luštěnin (viz fixace dusíku), u kloboučkových hub, jejichž hyfy pronikají do kořenových pletiv dřevin (viz Mykorhiza), stejně jako u lišejníků, což je skupina hub, které jsou v neustálém soužití s ​​řasami. Většina rostlin je schopna absorbovat uhlík z oxidu uhličitého a redukovat jej na organické sloučeniny. Tento typ výživy se nazývá autotrofní (viz Autotrofní organismy). Je charakteristická pro všechny vyšší zelené rostliny, stejně jako pro řasy a některé bakterie. regenerace CO₂ na organické sloučeniny vyžaduje energetický výdej buď prostřednictvím absorbovaného slunečního záření (fotosyntetika) nebo oxidací redukovaných sloučenin absorbovaných z vnějšího prostředí (chemosyntetika).

Díky P. r. V přírodě existuje velký biogeochemický cyklus látek (obr. 1). Autotrofní (hlavně zelené nebo fotosyntetické) rostliny zahajují tento cyklus odstraněním CO z atmosféry₂ a vytváření organických látek bohatých na chemickou energii. Tento cyklus uzavírají heterotrofní rostliny (hlavně saprofyty), které odumřelé organické zbytky rozkládají na původní minerální látky.

Během procesu fotosyntézy rostliny nejen absorbují látky, ale také akumulují energii. Jedním z primárních produktů fotosyntézy je cukr. Při kombinaci 6 gramových molekul CO₂ a stejné množství H₂Vznikne O 1 gram molekuly glukózy (180 г). K tomuto procesu dochází při absorpci 674 kcal (1 kcal = 4,19 kj) energie ze slunečního záření, která je uložena v chemických vazbách cukru. Spolu s molekulami cukru se pak tato uložená chemická energie může přesunout do jiných, nefotosyntetických částí rostliny, jako je kořen. Zde se při procesu dýchání může uvolňovat pro syntézu složitějších sloučenin a pro další životně důležité procesy rostlinných buněk. I když pouze COXNUMX se přímo účastní fotosyntézy₂ a H₂O, pro jeho realizaci a zejména pro následné přeměny jeho primárních produktů jsou nezbytné všechny ostatní prvky rostliny, ať jsou v rostlině obsaženy jakkoli nepatrné množství.

Přeměny živin probíhají v různých orgánech a tkáních a jsou vzájemně propojeny v nepřetržitém koloběhu látek v rostlinném těle (obr. 2). V listech během fotosyntézy z CO₂ vzduch a pocházející z kořene H₂Vzniká O primární organické produkty (asimiláty). Jedním z nich je sacharóza, univerzální forma transportu sacharidů. Z fotosyntetických buněk listu se sacharóza dostává do speciálního transportního systému – sítových trubic floému (viz Phloem), které zajišťují pohyb látek směrem dolů nejprve podél žilek listu a poté podél vodivých svazků stonku do vykořenit. Zde asimiláty opouštějí sítové trubice a šíří se do kořenových pletiv. Voda a ionty minerálních solí se pohybují směrem k asimilátům vytékajícím z listů, které jsou nejprve vázány na povrch kořenových buněk a poté pronikají do buněk přes buněčnou membránu. Zároveň se některé prvky (draslík, sodík, ve velké míře vápník, hořčík atd.) dostávají do mízy (Viz Pasok) a jsou dodávány do nadzemních orgánů v nezměněném stavu. Jiné (například dusík), které se setkávají s odstředivým tokem asimilátů, s ním interagují, začleňují se do složení organických sloučenin (aminokyselin a amidů) a v takto modifikované formě vstupují do mízy. Konečně další (např. fosfor), procházející kořenovými pletivy, jsou také zahrnuty do organických sloučenin (nukleotidy, fosforové estery cukrů), ale poté, opět odštěpeny, vstupují do mízy převážně ve formě volných iontů. Tak či onak, prvky kořene P. r. spolu s vodou vstupují do xylemových cév (viz Xylem) – druhý transportní systém rostliny, zajišťující pohyb látek vzhůru k nadzemním orgánům. K pohybu vody a látek v ní rozpuštěných cévami dochází v důsledku tlaku kořenů a transpirace. V listu tyto látky pronikají z cév do fotosyntetických buněk, kde dochází k jejich sekundární interakci s asimiláty. V tomto případě vzniká široká škála organických a organominerálních sloučenin, ze kterých se po řadě komplikací vyvinou nové rostlinné orgány.

Role výživy. Atd. zajišťuje tyto procesy látkami a energií: udržení vitální činnosti (náhrada ztráty živin při dýchání a uvolňování do vnějšího prostředí), růst orgánů, ukládání látek do zásob a konečně rozmnožování potomstva (tvorba plodů a semena). Při nedostatečném P. r. Živiny jsou poskytovány především pro procesy spojené s životem a rozmnožováním potomků. Při mírném nedostatku P. r. růst mladých částí rostliny (horní listy, kořenová zakončení) stále pokračuje díky reutilizaci, tedy opětovnému využití živin jejich odtokem ze starších listů. S prudkým nedostatkem P. r. růst se zastaví a všechny nutriční zdroje směřují k hlavní funkci rostlinného organismu – reprodukci potomstva. Za těchto podmínek má ječmen například výšku pouze 4-5 cm, ale tvoří 2-3 zcela normální zrna. Přebytek určitých prvků P. r. stejně škodlivé jako jejich nedostatek.

Vytvoření nejlepších podmínek pro půdu P. r. prostřednictvím zavlažování a hnojení – nejúčinnější způsob řízení zemědělských výnosů. rostliny. V uzavřené půdě (skleníky, skleníky) je také možné regulovat teplotu vzduchu změnou obsahu CO₂ ve vzduchu a doplňkové osvětlení (viz Světelná kultura rostlin). Vytvoření optimálního souboru podmínek pro růst rostlin je hlavním úkolem rostlinné výroby. K řešení tohoto problému jsou opatření zaměřena na rekultivaci zasolených půd (odstranění přebytečných solí, které jsou škodlivé pro kultivaci půdy), agrotechnické způsoby kultivace půdy (vytvoření podmínek hustoty a provzdušňování, které usnadňují kultivaci půdy) a kontrolu plevelů (které konkurují s pěstovanými rostlinami pro prvky).P.r.) atd.

lit.: Timiryazev K. A., Život rostlin, Ibr. soch., díl 3, M., 1949; Sabinin D. A.. Fyziologické základy výživy rostlin, M., 1965; Maksimov N. A., Jak žije rostlina, 4. vydání, [M., 1966].

Živiny jsou složky nacházející se v potravinách, jako jsou sacharidy, bílkoviny, tuky, vitamíny a minerály. Jsou nezbytné pro udržení života organismů. Rostliny si syntetizují své vlastní živiny, zatímco zvířata a lidé je získávají z jiných organismů. Naše potravinové potřeby jsou přímo či nepřímo závislé na rostlinách a zvířatech.

Proces získávání potravy a jejího využití k růstu, udržení zdraví a opravě poškozených částí těla se nazývá výživa. Rostliny vyrábějí potravu tím, že berou suroviny z prostředí, jako jsou minerály, oxid uhličitý, voda a sluneční záření. Existují dva hlavní typy výživy pro živé organismy:

• Většina rostlin se vyznačuje autotrofní výživou, nazývají se také prvovýrobci. Rostliny využívají světlo, oxid uhličitý a vodu k syntéze živin prostřednictvím fotosyntézy.
• Zvířata, včetně lidí, jsou heterotrofní, protože jejich výživa závisí na rostlinách. Některé druhy rostlin, které nemají chlorofyl, také vykazují heterotrofní výživu.

Obsah

1. Autotrofní výživa rostlin
2. Fotosyntéza
3. Heterotrofní výživa rostlin
4. Parazitické krmení
5. masožravé rostliny
6. Saprofyti
7. Symbióza

Autotrofní výživa rostlin

Hlavní způsob výživy rostlin je autotrofní. Rostliny zachycují energii ze slunečního záření a přeměňují ji na živiny. Tento proces se nazývá fotosyntéza.

Fotosyntéza

• Rostliny si mohou vytvářet vlastní potravu prostřednictvím procesu zvaného fotosyntéza. – struktury v rostlinných buňkách, kde probíhá fotosyntéza.
• Produkce potravy probíhá především v listech. Voda a minerály z půdy jsou absorbovány kořeny a transportovány cévami do listů. Oxid uhličitý je zachycován z atmosféry listy prostřednictvím průduchů, malých pórů na listech obklopených ochrannými buňkami.
• Chlorofyl je zelený pigment přítomný v listech, který pomáhá listům zachycovat energii ze slunečního záření a připravovat živiny. Syntéza živin, ke které dochází za přítomnosti slunečního záření, se nazývá fotosyntéza. Proto je slunce primárním zdrojem energie pro všechny živé organismy.
• Během fotosyntézy se voda a oxid uhličitý za přítomnosti slunečního záření využívají k výrobě sacharidů a kyslíku. Fotosyntéza poskytuje potravu všem živým tvorům.
• Kyslík, jedna z hlavních složek života na Zemi, je uvolňován rostlinami jako vedlejší produkt fotosyntézy.

Podmínky potřebné pro fotosyntézu:

• Sluníčko
• Voda
• Oxid uhličitý
• Chlorofyl

• Absorpce sluneční energie
• Přeměna světelné energie na chemickou energii
• Rozdělení vody na kyslík a vodík
• Oxid uhličitý je redukován, to znamená, že molekuly vodíku se spojují s uhlíkem a vytvářejí sacharidy (molekuly cukru)

Heterotrofní výživa rostlin

Některé rostliny neobsahují chlorofyl pro fotosyntézu a jsou heterotrofní.

Níže jsou uvedeny různé typy heterotrofních rostlin, které jsou klasifikovány na základě jejich způsobu výživy:

Parazitické krmení

Některé heterotrofní rostliny jsou potravou závislé na jiných rostlinách a zvířatech. Takové rostliny jsou známé jako parazitické rostliny. Hostitel však z parazita nezíská žádný užitek.

masožravé rostliny

Tyto rostliny mají speciální strukturální rysy, které jim pomáhají chytat hmyz a jsou známé jako masožravé rostliny. Tráví hmyz vylučováním trávicích šťáv a vstřebáváním živin z nich. Tyto rostliny rostou v půdách chudých na minerály.

Příklady: džbány, mucholapka Venuše (Dionaea muscipula)

Saprofyti

Saprofytické rostliny získávají výživu z mrtvých a rozkládajících se zbytků rostlin a živočichů. Rozpouštějí mrtvý organický materiál, uvolňují trávicí šťávy a absorbují živiny.

Symbióza

Když dvě rostliny patřící k různým druhům vykazují blízký, vzájemně prospěšný vztah, nazývají se symbiotické.