En akut mangel på jern i planten forårsager...blade.
Kationen... deltager i stomatale bevægelser.
Modstanden mod logi i korn øges... .
Mangel ... forårsager skade på de terminale meristemer.
Nukleinsyrer indeholder...
Rækkefølgen af stigning i askeindhold i planteorganer og væv.
ULEMPER
MAKRO - OG MIKROELEMENTER, DERES BETYDNING OG DERES TEGN
MINERAL NÆRING
Etabler en overensstemmelse mellem en gruppe af planter og det mindste vandindhold, der er nødvendigt for livet.
OPTAGELSE OG TRANSPORT AF VAND
Vandoptagelse og transport
109. Vand udgør i gennemsnit__% af plantens masse.
110. Plantefrø i lufttør tilstand indeholder...% vand.
111. Omkring.... % af vandet i planten deltager i biokemiske omdannelser.
1. hygrofytter
2. mesofytter
3. xerofytter
4. hydrofytter
113.Vands hovedfunktioner i en plante:….
1. opretholdelse af varmebalance
2. deltagelse i biokemiske reaktioner
3. sikring af transport af stoffer
4. skabelse af immunitet
5. at sørge for kommunikation med det eksterne miljø
114. Det vigtigste osmotiske rum i modne planteceller er…..
1. vakuole
2. cellevægge
3. cytoplasma
4. apoplast
5. simplast
115. Vandstigningen langs en træstamme giver….
1. sugevirkning af rødder
2. rodtryk
3. kontinuitet af vandtråde
4. osmotisk tryk af vakuolær juice
5. strukturelle træk ved ledende bundter
116. Produkterne fra fotosyntesen omfatter ... % af vandet, der passerer gennem planten.
5. mere end 15
117. Maksimalt vandunderskud i planteblade under normale forhold
forhold observeret i....
1. middag
3. om aftenen
118. En betydelig del af vand på grund af hævelse af kolloider i planter
absorbere....
2. meristem
3. parenkym
5. træ
119. Fænomenet med protoplastløsning fra cellevæggen hos hypertensive
løsninger kaldes ###.
120. Graden af stomatal åbning påvirker direkte... .
1. transpiration
2. absorption af CO 2
3. frigivelse af O 2
4. Ionabsorption
5. transporthastighed af assimilater
121. Cutikulær transpiration af voksne blade er ... % af fordampet vand.
2. omkring 50
122. Normalt optager stomata...% af hele bladoverfladen.
5. mere end 10
123. Den største modstand mod strømmen af flydende vand i et anlæg er..
1. rodsystem
2. bladledningssystem
3. stammekar
4. mesofyl cellevægge
124. Røddernes samlede overflade overstiger overfladen af de overjordiske organer i
i gennemsnit... gange.
125. Svovl er en del af protein i form....
1. sulfit (SO 3)
2. sulfat (SO 4)
3. sulfhydrylgruppe
4. disulfidgruppe
2. træbark
3.stamme og rod
5. træ
127. Fosfor er inkluderet i:....
1.carotenoider
2. aminosyrer
3. nukleotider
4. klorofyl
5. nogle vitaminer
128. Mineralske næringsstoffer i klorofyl: ...
1.Mg 2.Cl Z.Fe 4.N 5.Cu
129. Borets biokemiske rolle er, at det... .
1. er en enzymaktivator
2. del af oxidoreduktaser
3. aktiverer substrater
4. hæmmer en række enzymer
5. øger aminosyresyntesen
1.N2.SЗ.Fe 4. P 5. Ca
1.Ca 2.Mn 3. N 4. P5.Si
132. Mangel... fører til fald af æggestokkene og forsinket vækst af pollen
rør
1. Ca 2. K Z.Si 4. B 5. Mo
3.0,0001-0,00001
1.Ca 2. K Z.N 4. Fe 5.Si
135. Plantecoenzymer kan indeholde følgende elementer: ... .
1. K 2. Ca Z. Fe 4. Mn 5. B
1.Ca 2+ 2. M e 2+ Z.Na + 4. K + 5. Cu 2+
137. Udstrømningen af sukker fra blade hæmmes af en mangel på elementer: ... .
1 .N 2. Ca Z.K 4. B 5.S
138. Hjerteråd af sukkerroer er forårsaget af....
1. overskydende nitrogen
2. mangel på nitrogen
3. Bormangel
4. kaliummangel
5. fosformangel
139. Mangel på fosfor i en plante forårsager....
1. gulfarvning af de øverste blade
2. chlorose af alle blade
3. krølle blade fra kanterne
4. udseende af anthocyanin farve
5. nekrose af alt væv
140. Kalium deltager i cellens liv som....
1. enzymkomponent
2. nukleotidkomponent
3. intracellulære kationer
4. cellevægskomponenter
5. komponenter af den ekstracellulære væg
3. bruning af kanter
4. pletter
5.vridning
142. Mangel på kalium i en plante forårsager... .
1. udseendet af nekrose fra kanterne af blade
2. bladbrænding
3. gulning af de nederste blade
4. bruning af rødder
5. udseende af anthocyaninfarvning på blade
143. En plantecelles enzym nitratreduktase indeholder: ....
1. Fe 2.Mn 3.Mo 4. Mg 5. Ca
144. Nitrogen optages som følge heraf af plantecellen... .
1. interaktioner mellem nitrater og carotenoider
2. Accept af ammoniak af ATP
3. Aminering af ketosyrer
4. aminering af sukkerarter
5. Accept af nitrater af peptider
Læs også:
|
I gennemsnit udgør vand 80-90 % af plantens masse. Indholdet varierer dog og afhænger i høj grad af arten, væv og organ, alder, funktionel aktivitet og miljøfaktorer.
Tabel 1 - Vandindhold i forskellige planteorganer
Vandets vigtigste funktioner i planter:
1) Forener alle dele af kroppen og danner en kontinuerlig vandig fase;
2) Danner en løsning og miljø for metaboliske reaktioner;
3) Tager del i forskellige processer som reaktionsstof
6СО 2 + 6Н 2 О→С 6 Н 12 О 6 + 6О 2
4) Sikrer bevægelse af stoffer gennem plantens kar, gennem symplasten og apoplasten;
5) Beskytter plantevæv mod pludselige temperatursvingninger (på grund af høj varmekapacitet og høj specifik fordampningsvarme);
6) Giver elasticitet til væv og organer, fungerer som støddæmper under mekanisk belastning;
7) Vedligeholder strukturen af organiske molekyler, membraner, cytoplasma, cellevæg og andre celle-rum.
Vandets funktioner er bestemt af molekylets særlige fysisk-kemiske egenskaber og struktur. Vandmolekylet er polært og er en dipol (H δ+ - O δ-). Molekylets geometri svarer til et dobbelt ufuldstændigt tetraeder. Denne geometriske form forårsager adskillelse i rummet af "tyngdepunkterne" af negative og positive ladninger og dannelsen af en dipol af vandmolekylet.
Figur 3. Projektion på et plan Figur 4. Konventionelt billede af et vandmolekyle
Vand er et opløsningsmiddel. På grund af sin polære natur har vand evnen til at interagere med ioner og andre polære forbindelser og blande dem med opløsningsmiddel (vand) molekyler. Ikke-polære forbindelser opløses ikke i vand, men danner grænseflader med vand. I levende organismer forekommer mange kemiske reaktioner ved grænseflader.
Bundet vand– har ændrede fysiske egenskaber hovedsageligt som følge af interaktion med ikke-vandige komponenter. Konventionelt tages bundet vand som vand, der ikke fryser, når temperaturen falder til – 10°C.
Bundet vand i planter er:
1) Osmotisk bundet
2) Kolloidbundet
3) Kapillærforbundet
Osmotisk bundet vand– forbundet med ioner eller stoffer med lav molekylvægt. Vand hydrerer opløste stoffer - ioner, molekyler. Vand binder elektrostatisk og danner et monomolekylært lag af primær hydrering. Vacuolar saft indeholder sukkerarter, organiske syrer og deres salte, uorganiske kationer og anioner. Disse stoffer tilbageholder vand osmotisk.
Kolloidt bundet vand– omfatter vand, der er inde i det kolloide system og vand, der er på overfladen af kolloider og mellem dem, samt immobiliseret vand. Immobilisering er den mekaniske indfangning af vand under konformationelle ændringer af makromolekyler eller deres komplekser, hvor vand er indesluttet i makromolekylets begrænsede rum. En betydelig mængde kolloidbundet vand findes på overfladen af cellevægsfibriller såvel som i biokolloider i cytoplasmaet og matrixen af cellemembranstrukturer
- Kemisk sammensætning og planteernæring
Planter indeholder vand og såkaldt tørstof, repræsenteret ved organiske og mineralske forbindelser. Forholdet mellem mængden af vand og tørstof i planter, deres organer og væv varierer meget. Tørstofindholdet i frugterne af agurker og meloner kan således være op til 5% af deres samlede masse, i hoveder af kål, radise og majroer - 7-10, i rødderne af roer, gulerødder og løgløg - 10 -15, i de vegetative organer af de fleste markafgrøder - 15-25, sukkerroerødder og kartoffelknolde - 20-25, korn og bælgfrugter - 85-90, oliefrø - 90-95%.
Vand
I vævene fra voksende vegetative organer af planter varierer vandindholdet fra 70 til 95%, og i frøens opbevaringsvæv og i cellerne i mekaniske væv - fra 5 til 15%. Efterhånden som planter ældes, falder den samlede forsyning og det relative indhold af vand i væv, især reproduktive organer.
Vandets funktioner i planter er bestemt af dets iboende fysiske og kemiske egenskaber. Den har en høj specifik varmekapacitet, og på grund af dens evne til at fordampe ved enhver temperatur beskytter den planter mod overophedning. Vand er et fremragende opløsningsmiddel for mange forbindelser i vandmiljøet, elektrolytisk dissociation af disse forbindelser forekommer, og ioner, der indeholder de nødvendige elementer af mineralernæring, absorberes af planter. Vandets høje overfladespænding bestemmer dets rolle i processerne for absorption og bevægelse af mineralske og organiske forbindelser. Vandmolekylernes polære egenskaber og strukturelle rækkefølge bestemmer hydreringen af ioner og molekyler af lav- og højmolekylære forbindelser i planteceller.
Vand er ikke kun et fyldstof til planteceller, men også en uadskillelig del af deres struktur. Vandindholdet i plantevævsceller bestemmer deres turgor (trykket af væsken inde i cellen på dens membran) og er en vigtig faktor i intensiteten og retningen af forskellige fysiologiske og biokemiske processer. Med direkte deltagelse af vand forekommer et stort antal biokemiske reaktioner af syntese og nedbrydning af organiske forbindelser i planteorganismer. Vand er af særlig betydning ved energiomdannelser i planter, primært ved akkumulering af solenergi i form af kemiske forbindelser under fotosyntese. Vand har evnen til at transmittere stråler fra den synlige og nær ultraviolette del af lyset, der er nødvendigt for fotosyntesen, men bevarer en vis del af den infrarøde termiske stråling.
Tørstof
Tørstof af planter er 90-95% repræsenteret af organiske forbindelser - proteiner og andre nitrogenholdige stoffer, kulhydrater (sukker, stivelse, fiber, pektinstoffer), fedtstoffer, hvis indhold bestemmer kvaliteten af afgrøden (tabel 1).
Indsamlingen af tørstof fra den salgbare del af høsten af de vigtigste landbrugsafgrøder kan variere inden for meget vide grænser - fra 15 til 100 centner eller mere pr. 1 ha.
Proteiner og andre nitrogenholdige forbindelser.
Proteiner - livsgrundlaget for organismer - spiller en afgørende rolle i alle metaboliske processer. Proteiner udfører strukturelle og katalytiske funktioner og er også et af de vigtigste reservestoffer i planter. Proteinindholdet i planters vegetative organer er normalt 5-20% af deres masse, i kornfrø - 6-20% og i frø af bælgfrugter og oliefrø - 20-35%.
Proteiner har følgende ret stabile grundstofsammensætning (i%): kulstof - 51-55, oxygen - 21-24, nitrogen - 15-18, hydrogen - 6,5-7, svovl - 0,3-1,5.
Planteproteiner er bygget af 20 aminosyrer og to amider. Af særlig betydning er indholdet i planteproteiner af de såkaldte essentielle aminosyrer (valin, leucin og isoleucin, threonin, methionin, histidin, lysin, tryptofan og phenylalanin), som ikke kan syntetiseres i menneskers og dyrs krop. Mennesker og dyr modtager kun disse aminosyrer fra planteføde og foder.
| Kultur | Vand | Egern | Råprotein | Fedtstoffer | Dr. kulhydrater | Fiber | Aske |
| Hvede (korn) | 12 | 14 | 16 | 2,0 | 65 | 2,5 | 1,8 |
| Rug (korn) | 14 | 12 | 13 | 2,0 | 68 | 2,3 | 1,6 |
| Havre (korn) | 13 | 11 | 12 | 4,2 | 55 | 10,0 | 3,5 |
| Byg (korn) | 13 | 9 | 10 | 2,2 | 65 | 5,5 | 3,0 |
| Ris (korn) | 11 | 7 | 8 | 0,8 | 78 | 0,6 | 0,5 |
| Majs (korn) | 15 | 9 | 10 | 4,7 | 66 | 2,0 | 1,5 |
| Boghvede (korn) | 13 | 9 | 11 | 2,8 | 62 | 8,8 | 2,0 |
| Ærter (korn) | 13 | 20 | 23 | 1,5 | 53 | 5,4 | 2,5 |
| Bønner (korn) | 13 | 18 | 20 | 1,2 | 58 | 4,0 | 3,0 |
| Sojabønner (korn) | 11 | 29 | 34 | 16,0 | 27 | 7,0 | 3,5 |
| Solsikke (kerner) | 8 | 22 | 25 | 50 | 7 | 5,0 | 3,5 |
| Hør (frø) | 8 | 23 | 26 | 35 | 16 | 8,0 | 4,0 |
| Kartofler (knolde) | 78 | 1,3 | 2,0 | 0,1 | 17 | 0,8 | 1,0 |
| Sukkerroer (rødder) | 75 | 1,0 | 1,6 | 0,2 | 19 | 1,4 | 0,8 |
| Foderroer (rødder) | 87 | 0,8 | 1,5 | 0,1 | 9 | 0,9 | 0,9 |
| Gulerødder (rødder) | 86 | 0,7 | 1,3 | 0,2 | 9 | 1,1 | 0,9 |
| Løg | 85 | 2,5 | 3,0 | 0,1 | 8 | 0,8 | 0,7 |
| Kløver (grøn masse) | 75 | 3,0 | 3,6 | 0,8 | 10 | 6,0 | 3,0 |
| Pindsvinehold (grøn masse) | 70 | 2,1 | 3,0 | 1,2 | 10 | 10,5 | 2,9 |
| *Råprotein omfatter proteiner og ikke-protein nitrogenholdige stoffer | |||||||
Proteiner fra forskellige landbrugsafgrøder er ulige i aminosyresammensætning, opløselighed og fordøjelighed. Derfor vurderes kvaliteten af afgrødeprodukter ikke kun efter indhold, men også efter fordøjelighed og anvendelighed af proteiner baseret på undersøgelsen af deres fraktionelle og aminosyresammensætning.
Proteiner indeholder den overvældende andel af nitrogen i frø (mindst 90 % af den samlede mængde nitrogen i dem) og i de vegetative organer i de fleste planter (75-90 %). Samtidig kommer op mod halvdelen af den samlede mængde kvælstof i kartoffelknolde, rodfrugter og bladgrøntsager fra nitrogenholdige ikke-proteinforbindelser. De er repræsenteret i planter af mineralske forbindelser (nitrater, ammonium) og organiske forbindelser (blandt hvilke frie aminosyrer og amider dominerer, som absorberes godt i dyr og mennesker). En lille del af ikke-proteinorganiske forbindelser i planter er repræsenteret af peptider (bygget af et begrænset antal aminosyrerester og derfor, i modsætning til proteiner, med lav molekylvægt), samt purin- og pyrimidinbaser (en del af nukleinsyrer) ).
For at vurdere kvaliteten af afgrødeprodukter bruges ofte indikatoren "råprotein", som udtrykker summen af alle nitrogenforbindelser (protein- og ikke-proteinforbindelser). "Råprotein" beregnes ved at gange procentdelen af totalt nitrogen i planter med en faktor på 6,25 (afledt af det gennemsnitlige (16%) nitrogenindhold i protein og ikke-proteinforbindelser).
Kvaliteten af hvedekorn vurderes ud fra indholdet af rågluten, hvis mængde og egenskaber bestemmer melets bageegenskaber. Rågluten er en proteinklump, der bliver tilbage, når dej blandet med mel vaskes med vand. Rågluten indeholder cirka 2/3 vand og 1/3 tørstof, primært repræsenteret af tungtopløselige (alkohol- og alkaliopløselige) proteiner. Gluten har elasticitet, spændstighed og sammenhængskraft, som kvaliteten af produkter bagt af mel afhænger af. Der er en vis sammenhæng mellem indholdet af "råprotein" i hvedekorn og "rågluten". Mængden af rågluten kan beregnes ved at gange procentdelen af råprotein i kornet med en faktor på 2,12.
Kulhydrater
Kulhydrater i planter er repræsenteret af sukkerarter (monosaccharider og oligosaccharider indeholdende 2-3 monosaccharider) og polysaccharider (stivelse, fiber, pektinstoffer).
Den søde smag af mange frugter og bær er forbundet med deres glukose- og fruktoseindhold. Glukose findes i betydelige mængder (8-15%) i vindruebær, deraf navnet "druesukker", og tegner sig for op til halvdelen af den samlede mængde sukker i frugt og bær. Fruktose, eller "frugtsukker", ophobes i store mængder i stenfrugter (6-10%) og findes i honning. Det er sødere end glucose og saccharose. I rodfrugter er andelen af monosaccharider blandt sukkerarter lille (op til 1% af deres samlede indhold).
Saccharose er et disaccharid bygget af glucose og fruktose. Saccharose er det vigtigste lagringskulhydrat i sukkerroerødder (14-22%) og i sukkerrørsstængelsaft (11-25%). Formålet med at dyrke disse planter er at skaffe råvarer til produktion af sukker, der anvendes i menneskelig ernæring. Den findes i små mængder i alle planter, dens højere indhold (4-8%) findes i frugter og bær, samt gulerødder, rødbeder og løg.
Stivelse findes i små mængder i alle grønne planteorganer, men som hovedreservekulhydrat ophobes den i knolde, løg og frø. Kartoffelknolde af tidlige sorter har et stivelsesindhold på 10-14%, midt- og sentmodne sorter - 16-22%. Baseret på tørvægten af knolde er dette 70-80%. Det relative stivelsesindhold i frøene af ris og maltbyg er omtrent det samme. Andre kornprodukter indeholder normalt 55-70 % stivelse. Der er et omvendt forhold mellem protein- og stivelsesindholdet i planter. Proteinrige frø af bælgfrugter indeholder mindre stivelse end frø af korn; Der er endnu mindre stivelse i oliefrø.
Stivelse er et kulhydrat, der er let fordøjeligt af kroppen hos mennesker og dyr. Under enzymatisk (under påvirkning af amylaseenzymer) og syrehydrolyse nedbrydes det til glukose.
Fiber eller cellulose er hovedbestanddelen af cellevægge (i planter er det forbundet med lignin, pektinstoffer og andre forbindelser). Bomuldsfibre er 95-98%, bastfibre af hør, hamp, jute er 80-90% fibre. Frøene af filmagtige korn (havre, ris, hirse) indeholder 10-15 % fibre, og frøene fra korn, der ikke har film indeholder 2-3 %, frøene fra bælgfrugter indeholder 3-5 %, og rødderne og knolde af kartofler indeholder omkring 1 %. I planters vegetative organer varierer fiberindholdet fra 25 til 40 % efter tørvægt.
Fiber er et polysaccharid med høj molekylvægt fremstillet af en lige kæde af glucoserester. Dens fordøjelighed er meget dårligere end for stivelse, selvom fuldstændig hydrolyse af fiber også producerer glukose.
Pektinstoffer er polysaccharider med høj molekylvægt indeholdt i frugter, rødder og plantefibre. I fibrøse planter holder de sammen individuelle bundter af fibre. Pektinstoffernes egenskab til at danne gelé eller gelé i nærværelse af syrer og sukkerarter bruges i konfektureindustrien. Strukturen af disse polysaccharider er baseret på en kæde af polygalacturonsyrerester med methylgrupper.
Fedtstoffer og fedtlignende stoffer (lipider) er strukturelle komponenter i plantecellernes cytoplasma, og i oliefrø fungerer de som reserveforbindelser. Mængden af strukturelle lipider er normalt lille - 0,5-1% af plantens våde vægt, men de udfører vigtige funktioner i planteceller, herunder regulering af membranpermeabilitet. Oliefrø og sojabønner bruges til at producere vegetabilske fedtstoffer kaldet olier.
Ifølge den kemiske struktur er fedtstoffer en blanding af estere af den trivalente alkoholglycerol og fedtsyrer med høj molekylvægt. I vegetabilske fedtstoffer er umættede syrer repræsenteret af oliesyre, linolsyre og linolensyre, og mættede syrer af palmitinsyre og stearinsyre. Sammensætningen af fedtsyrer i vegetabilske olier bestemmer deres egenskaber - konsistens, smeltepunkt og evne til at tørre ud, harskning, forsæbning samt deres næringsværdi. Linol- og linolenfedtsyrer findes kun i vegetabilske olier og er "essentielle" for mennesker, da de ikke kan syntetiseres i kroppen. Fedtstoffer er de mest energieffektive reservestoffer - deres oxidation frigiver dobbelt så meget energi per masseenhed som kulhydrater og proteiner.
Lipider omfatter også fosfatider, voksarter, carotenoider, steariner og fedtopløselige vitaminer A, D, E og K.
Afhængigt af typen og arten af produktets anvendelse kan værdien af individuelle organiske forbindelser variere. I korn er de vigtigste stoffer, der bestemmer produktkvaliteten, proteiner og stivelse. Blandt kornafgrøder er hvede høj i protein, mens ris og maltbyg er høj i stivelse. Når byg bruges til brygning, forringer proteinophobning kvaliteten af råvaren. Akkumulering af protein og ikke-protein nitrogenholdige forbindelser i sukkerroerødder, der anvendes til sukkerproduktion, er også uønsket. Bælgfrugter og bælgfrugter er kendetegnet ved et højere indhold af proteiner og lavere indhold af kulhydrater, kvaliteten af deres høst afhænger primært af mængden af proteinophobning. Kvaliteten af kartoffelknolde vurderes ud fra deres stivelsesindhold. Formålet med at dyrke hør, hamp og bomuld er at opnå fiber, som består af cellulose. En øget mængde fibre i den grønne masse og hø af et- og flerårige græsser forringer deres fodringsegenskaber. Oliefrø dyrkes til at producere fedtstoffer - vegetabilske olier, der bruges til både fødevarer og industrielle formål. Kvaliteten af landbrugsprodukter kan også afhænge af tilstedeværelsen af andre organiske forbindelser - vitaminer, alkaloider, organiske syrer og pektinstoffer, æteriske olier og sennepsolier.
Plantenæringsbetingelser er vigtige for at øge bruttoudbyttet af den mest værdifulde del af afgrøden og forbedre dens kvalitet. For eksempel øger øget kvælstofernæring det relative proteinindhold i planter, og øget niveau af fosfor-kalium-ernæring sikrer større ophobning af kulhydrater - saccharose i rødderne af sukkerroer, stivelse i kartoffelknolde. Ved at skabe passende ernæringsforhold ved hjælp af gødning er det muligt at øge ophobningen af de økonomisk mest værdifulde organiske forbindelser i planters tørstof.
Elementær sammensætning af planter
Tørstof af planter har i gennemsnit følgende grundstofsammensætning (i vægtprocent); kulstof - 45, oxygen - 42, brint -6,5, nitrogen- og askeelementer - 6,5. I alt er der fundet mere end 70 grundstoffer i planter. På det nuværende videnskabelige udviklingsniveau er omkring 20 grundstoffer (inklusive kulstof, oxygen, brint, nitrogen, fosfor, kalium, calcium, magnesium, svovl, jern, bor, kobber, mangan, zink, molybdæn, vanadium, kobolt og jod) anses for absolut nødvendigt for planter. Uden dem er det normale forløb af livsprocesser og fuldførelsen af den fulde cyklus af planteudvikling umuligt. For mere end 10 grundstoffer (herunder silicium, aluminium, fluor, lithium, sølv osv.) er der information om deres positive effekt på planters vækst og udvikling; disse elementer anses for at være betinget nødvendige. Det er indlysende, at efterhånden som analysemetoder og biologisk forskning forbedres, vil det samlede antal elementer i planter og listen over nødvendige elementer blive udvidet.
Kulhydrater, fedtstoffer og andre nitrogenfrie organiske forbindelser er bygget af tre grundstoffer - kulstof, ilt og brint, og proteiner og andre nitrogenholdige organiske forbindelser omfatter også nitrogen. Disse fire grundstoffer - C, O, H og N - kaldes i gennemsnit organogene, de tegner sig for omkring 95% af plantetørstof.
Når plantemateriale afbrændes, fordamper organiske grundstoffer i form af gasformige forbindelser og vanddamp, og adskillige "aske"-elementer forbliver i asken hovedsageligt i form af oxider, som i gennemsnit kun udgør omkring 5 % af tørstofmassen .
Nitrogen- og askeelementer som fosfor, svovl, kalium, calcium, magnesium, natrium, klor og jern findes i planter i relativt store mængder (fra flere procent til hundrededele af en procent tørstof) og kaldes makroelementer.
Kvantitative forskelle i indholdet af makro- og mikroelementer i sammensætningen af plantetørstof er vist i tabel 2.
Det relative indhold af kvælstof- og askeelementer i planter og deres organer kan variere meget og er bestemt af afgrødens biologiske karakteristika, alder og ernæringsforhold. Mængden af kvælstof i planter hænger nøje sammen med proteinindholdet, og der er altid mere af det i frø og unge blade end i halmen fra modne afgrøder. Toppene indeholder mere nitrogen end knolde og rodfrugter. I den kommercielle del af høsten af de vigtigste landbrugsafgrøder udgør andelen af aske fra 2 til 5% af tørstofmassen, i unge blade og halm af korn, toppen af rod- og knoldafgrøder - 6-14%. Bladgrøntsager (salat, spinat) har det højeste askeindhold (op til 20 % eller mere).
Sammensætningen af askeelementer i planter har også betydelige forskelle (tabel 3). I asken fra korn- og bælgplantefrø er summen af fosfor-, kalium- og magnesiumoxider op til 90%, og fosfor dominerer blandt dem (30-50% af askemassen). Andelen af fosfor i asken af blade og halm er meget mindre, og kalium og calcium dominerer i dens sammensætning. Asken fra kartoffelknolde, sukkerroerødder og andre rodfrugter er hovedsageligt repræsenteret af kaliumoxid (40-60% af askemassen). Asken fra rodfrugter indeholder en betydelig mængde natrium, og kornhalmen indeholder silicium. Bælgplanter og planter af kålfamilien har et højere svovlindhold.
| Kultur | P2O5 | K2O | SaO | MgO | SO 4 | Na2O | SiO2 |
| Hvede | |||||||
| majs | 48 | 30 | 3 | 12 | 5 | 2 | 2 |
| strå | 10 | 30 | 20 | 6 | 3 | 3 | 20 |
| Ærter | |||||||
| majs | 30 | 40 | 5 | 6 | 10 | 1 | 1 |
| strå | 8 | 25 | 35 | 8 | 6 | 2 | 10 |
| Kartoffel | |||||||
| knolde | 16 | 60 | 3 | 5 | 6 | 2 | 2 |
| toppe | 8 | 30 | 30 | 12 | 8 | 3 | 2 |
| Sukkerroer | |||||||
| rødder | 15 | 40 | 10 | 10 | 6 | 10 | 2 |
| toppe | 8 | 30 | 15 | 12 | 5 | 25 | 2 |
| Solsikke | |||||||
| frø | 40 | 25 | 7 | 12 | 3 | 3 | 3 |
| stængler | 3 | 50 | 15 | 7 | 3 | 2 | 6 |
Planter indeholder relativt store mængder silicium, natrium og klor samt et betydeligt antal såkaldte ultramikroelementer, hvis indhold er ekstremt lavt - fra 10 -6 til 10 -8%. De fysiologiske funktioner og den absolutte nødvendighed af disse elementer for planteorganismer er endnu ikke fuldt ud fastslået.
Vandindholdet i forskellige planteorganer varierer inden for ret vide grænser. Det varierer afhængigt af miljøforhold, alder og plantetype. Således er vandindholdet i salatblade 93-95%, majs - 75-77%. Mængden af vand varierer i forskellige planteorganer: solsikkeblade indeholder 80-83% vand, stængler - 87-89%, rødder - 73-75%. Vandindholdet på 6-11 % er typisk hovedsageligt for lufttørrede frø, hvor vitale processer hæmmes.
Vand er indeholdt i levende celler, døde xylem-elementer og intercellulære rum. I de intercellulære rum er vand i en damptilstand. Plantens vigtigste fordampningsorganer er bladene. I denne forbindelse er det naturligt, at den største mængde vand fylder bladenes intercellulære rum. I flydende tilstand findes vand i forskellige dele af cellen: cellemembran, vakuole, protoplasma. Vakuoler er den mest vandrige del af cellen, hvor dens indhold når 98%. Ved det højeste vandindhold er vandindholdet i protoplasmaet 95%. Det laveste vandindhold er karakteristisk for cellemembraner. Kvantitativ bestemmelse af vandindhold i cellemembraner er vanskelig; den varierer tilsyneladende fra 30 til 50 %.
Vandets former i forskellige dele af plantecellen er også forskellige. Den vakuolære cellesaft domineres af vand tilbageholdt af forbindelser med relativt lav molekylvægt (osmotisk bundet) og frit vand. I skallen på en plantecelle er vand hovedsageligt bundet af højpolymerforbindelser (cellulose, hemicellulose, pektinstoffer), det vil sige kolloidt bundet vand. I selve cytoplasmaet er der frit vand, kolloidalt og osmotisk bundet. Vand placeret i en afstand på op til 1 nm fra overfladen af proteinmolekylet er tæt bundet og har ikke en regulær hexagonal struktur (kolloidt bundet vand). Derudover er der en vis mængde ioner i protoplasmaet, og derfor er en del af vandet osmotisk bundet.
Den fysiologiske betydning af frit og bundet vand er forskellig. De fleste forskere mener, at intensiteten af fysiologiske processer, herunder væksthastigheder, primært afhænger af indholdet af frit vand. Der er en direkte sammenhæng mellem indholdet af bundet vand og planters modstand mod ugunstige ydre forhold. Disse fysiologiske sammenhænge observeres ikke altid.
En plantecelle absorberer vand i henhold til osmoselovene. Osmose opstår, når to systemer med forskellige koncentrationer af stoffer er til stede, når de er forbundet ved hjælp af en semipermeabel membran. I dette tilfælde sker udligningen af koncentrationer ifølge termodynamikkens love på grund af det stof, som membranen er permeabel for.
Når man betragter to systemer med forskellige koncentrationer af osmotisk aktive stoffer, følger det, at udligning af koncentrationer i system 1 og 2 kun er mulig på grund af vandets bevægelse. I system 1 er koncentrationen af vand højere, så vandstrømmen ledes fra system 1 til system 2. Når ligevægt er nået, vil det faktiske flow være nul.
En plantecelle kan betragtes som et osmotisk system. Cellevæggen omkring cellen har en vis elasticitet og kan strække sig. Vandopløselige stoffer (sukker, organiske syrer, salte), der har osmotisk aktivitet, ophobes i vakuolen. Tonoplasten og plasmamembranen udfører funktionen af en semipermeabel membran i dette system, da disse strukturer er selektivt permeable, og vand passerer gennem dem meget lettere end stoffer opløst i cellesaft og cytoplasma. I denne forbindelse, hvis en celle kommer ind i et miljø, hvor koncentrationen af osmotisk aktive stoffer er mindre end koncentrationen inde i cellen (eller cellen er placeret i vand), skal vand ifølge osmoselovene komme ind i cellen.
Vandmolekylers evne til at bevæge sig fra et sted til et andet måles ved vandpotentiale (Ψw). Ifølge termodynamikkens love bevæger vand sig altid fra et område med højere vandpotentiale til et område med lavere potentiale.
Vandpotentiale(Ψ in) er en indikator for vands termodynamiske tilstand. Vandmolekyler har kinetisk energi i væsker og vanddamp, de bevæger sig tilfældigt. Vandpotentialet er større i systemet, hvor koncentrationen af molekyler er højere og deres samlede kinetiske energi er større. Rent (destilleret) vand har det maksimale vandpotentiale. Vandpotentialet i et sådant system er konventionelt taget til at være nul.
Måleenheden for vandpotentiale er trykenheder: atmosfærer, pascal, barer:
1 Pa = 1 N/m 2 (N- newton); 1 bar=0,987 atm=10 5 Pa = 100 kPa;
1 atm = 1,0132 bar; 1000 kPa = 1 MPa
Når et andet stof opløses i vand, falder koncentrationen af vand, den kinetiske energi af vandmolekyler falder, og vandpotentialet falder. I alle løsninger er vandpotentialet lavere end rent vands, dvs. under standardbetingelser er det udtrykt som en negativ værdi. Dette fald udtrykkes kvantitativt ved en værdi kaldet osmotisk potentiale(Ψ osm.). Osmotisk potentiale er et mål for reduktionen i vandpotentiale på grund af tilstedeværelsen af opløste stoffer. Jo flere opløste molekyler i en opløsning, jo lavere er det osmotiske potentiale.
Når vand kommer ind i en celle, øges dens størrelse, og det hydrostatiske tryk inde i cellen øges, hvilket tvinger plasmalemmaet til at presse mod cellevæggen. Cellemembranen udøver til gengæld modtryk, som er karakteriseret ved trykpotentiale(Ψ tryk) eller hydrostatisk potentiale, er det normalt positivt og jo større jo mere vand i cellen.
Vandpotentialet i cellen afhænger således af koncentrationen af osmotisk aktive stoffer - osmotisk potentiale (Ψ osm.) og af trykpotentiale (Ψ tryk).
Forudsat at vand ikke lægger pres på cellemembranen (plasmolysetilstand eller visnen), er cellemembranens modtryk nul, vandpotentialet er lig med det osmotiske:
Ψ c. = Ψ osm.
Efterhånden som vand kommer ind i cellen, vil modtrykket fra cellemembranen være lig med forskellen mellem det osmotiske potentiale og trykpotentialet:
Ψ c. = Ψ osm. + Ψ tryk
Forskellen mellem cellesaftens osmotiske potentiale og cellemembranens modtryk bestemmer vandstrømmen på ethvert givet tidspunkt.
Under forudsætning af, at cellemembranen strækkes til det yderste, er det osmotiske potentiale fuldstændig afbalanceret af cellemembranens modtryk, vandpotentialet bliver nul, og vand holder op med at strømme ind i cellen:
- Ψ osm. = Ψ tryk , Ψ c. = 0
Vand strømmer altid mod et mere negativt vandpotentiale: fra systemet hvor der er mere energi til systemet hvor der er mindre energi.
Vand kan også trænge ind i cellen på grund af kvældningskræfter. Proteiner og andre stoffer, der udgør cellen, med positivt og negativt ladede grupper, tiltrækker vanddipoler. Cellevæggen, som indeholder hemicelluloser og pektinstoffer, og cytoplasmaet, hvor højmolekylære polære forbindelser udgør omkring 80 % af tørmassen, er i stand til at svulme op. Vand trænger ind i den kvældende struktur ved diffusion; bevægelsen af vand følger en koncentrationsgradient. Hævelsens kraft er betegnet med udtrykket matrix potentiale(Ψ mat.). Det afhænger af tilstedeværelsen af komponenter med høj molekylvægt i cellen. Matrixpotentialet er altid negativt. Stor værdi af Ψ mat. opstår, når vand absorberes af strukturer, der mangler vakuoler (frø, meristemceller).
kolloide partikler kaldes..?
1. Carboxylering
2. Hypoxi
3. Hydrering
4. Oscillation
16. For at osmotisk tryk kan opstå, skal systemet indeholde:
1. Semi-permeabel membran
2. Permeabel membran
3. En opløsning med molekyler, der ikke trænger ind i membranen
4. Opløsning med molekyler, der trænger ind i membranen
5. Opløsningsmiddel med molekyler, der trænger ind i membranen
17. De interfibrillære hulrum i cellemembranen indeholder en procent af alt cellevand..?.
4. mere end 50
18. Takket være højt... vand kan planten optage en betydelig mængde varme uden store udsving i vævstemperaturen.
1. Varmekapaciteter
2. Termisk ledningsevne
3. Samhørighed
4. Fordampningsvarme
19. Hvad er transpirationshastigheden?
9. Mængden af vand i gram forbrugt af planten for at akkumulere 1 gram tørstof.
10. Mængden af organisk stof i gram skabt af transpirationsstrømmen af 1 kg vand.
11. Forholdet mellem transpiration og fysisk fordampning.
12. Mængden af vand, der fordampes af et anlæg pr. tidsenhed pr. arealenhed g/m 2 h.
20. Hvad er mesofytter?
4. Vandplanter, der konstant lever i vand.
5. Planter, der kræver meget vand: de vokser i fugtig jord (f.eks. mange skovplanter).
21. Vand har maksimal massefylde ved ... grader C.
22. Er... vand utilgængeligt for planter i jorden?
1. Hygroskopisk
2. Kemisk bundet
3. Ubidende
4. Tyngdekraft
5. Kapillær
23. Vand er i gennemsnit…. % af plantevægten.
24. Hvad er halofytter?
1. Planter, der tilpasser sig livet under tørre forhold.
2. Planter, der tilpasser sig livet i tempererede klimazoner.
3. Planter, der er i stand til at vokse på saltholdig jord.
4. Planter, der konstant lever i vand.
5. Planter, der kræver meget vand: de vokser i fugtig jord (f.eks.: mange skovplanter).
25 Hvad er guttation?
1. Frigivelse af en vandig opløsning (saftsaft) under påvirkning af rodtryk, når stilken er beskadiget eller skåret. Forekommer i alle karplanter. (svagt udtrykt i nåletræer).
2. Planters evne til at udskille vand i form af dråber fra specielle vandstomata, hydatoder placeret på bladene.
3. Udveksling af opløste partikler mellem to medier
26. Hvad er hydrofytter?
1. Planter, der tilpasser sig livet under tørre forhold.
2. Planter, der tilpasser sig livet i tempererede klimazoner.
3. Planter, der er i stand til at vokse på saltholdig jord.
4. Vandplanter, der konstant lever i vand.
5. Planter, der kræver meget vand: vokser i fugtig jord (f.eks.: mange skovplanter).
27. Plantefrø i lufttør tilstand indeholder ... % vand.
28. Tabet af 100 kubikmeter vand pr. 1 hektar svarer til...