گیاه چگونه اسید آمینه های مورد نیاز خود را جذب می کند؟

در گیاهان، جذب اسیدهای آمینه و پپتیدها عمدتاً از طریق ریشه انجام می شود. این فرآیند برای جذب نیتروژن، که یک ماده مغذی ضروری برای رشد و نمو گیاه است، حیاتی است.

1. مکانیسم های جذب:

گیاهان مکانیسم های مختلفی را برای جذب اسیدهای آمینه و پپتیدها از خاک ایجاد کرده اند. این مکانیسم ها را می توان به دو مسیر اصلی دسته بندی کرد:

آ. انتقال فعال:

این مسیر شامل استفاده از انرژی برای جابجایی اسیدهای آمینه و پپتیدها در غشای سلول ریشه بر خلاف گرادیان غلظت آنها است. سیستم‌های انتقال فعال معمولاً توسط پروتئین‌های حمل‌ونقل خاصی به نام ناقل اسید آمینه یا پپتید انجام می‌شوند. این ناقل‌ها اسیدهای آمینه یا پپتیدهای خاصی را شناسایی کرده و به آن‌ها متصل می‌شوند و جذب آن‌ها را به داخل سلول‌های ریشه تسهیل می‌کنند.

ب. انتشار غیرفعال:

در موارد خاص، مقادیر کمی از اسیدهای آمینه و پپتیدها نیز می توانند از طریق انتشار غیرفعال جذب شوند. این فرآیند زمانی اتفاق می افتد که غلظت اسیدهای آمینه یا پپتیدها در خاک بیشتر از غلظت داخل سلول های ریشه باشد. با این حال، انتشار غیرفعال در مقایسه با انتقال فعال کمتر کارآمد است و به مقادیر کمی از این مولکول ها محدود می شود.

2. آناتومی ریشه: 

جذب اسیدهای آمینه و پپتیدها در گیاهان با آناتومی منحصر به فرد ریشه تسهیل می شود. ریشه ها دارای موهای ریشه هستند که دارای ساختارهای کشیده ای هستند که سطح موجود برای جذب مواد مغذی را افزایش می دهند. وجود موهای ریشه باعث افزایش تماس بین محلول خاک حاوی اسیدهای آمینه و پپتیدها و سطح ریشه می شود و جذب آنها را تسهیل می کند.

3. تنظیم جذب:

جذب اسیدهای آمینه و پپتیدها در گیاهان به شدت تنظیم می شود تا تعادل مواد مغذی مناسب تضمین شود. عوامل متعددی بر این مقررات تأثیر می گذارد:

آ. گرادیان غلظت:

غلظت اسیدهای آمینه و پپتیدها در محلول خاک نقش اساسی در جذب آنها دارد. هنگامی که غلظت در خاک بالا باشد، باعث جذب موثر توسط ریشه می شود. برعکس، زمانی که غلظت کم باشد، گیاهان ممکن است بیان ناقلین را افزایش دهند یا میل ترکیبی آنها را تغییر دهند تا از جذب کافی مواد مغذی اطمینان حاصل شود.

ب. در دسترس بودن مواد مغذی:

در دسترس بودن سایر مواد مغذی می تواند بر جذب اسیدهای آمینه و پپتیدها تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، وجود سطوح بالای یون نیترات در خاک می تواند جذب اسیدهای آمینه را کاهش دهد، زیرا گیاهان ترجیحاً نیترات را برای نیازهای نیتروژن خود مصرف می کنند.

ج. تنظیم هورمونی: هورمون های گیاهی مانند اکسین ها و سیتوکینین ها می توانند جذب اسیدهای آمینه و پپتیدها را تعدیل کنند. این هورمون ها می توانند بیان و فعالیت ناقلین دخیل در جذب مواد مغذی را تنظیم کنند.

4. متابولیسم و ​​حمل و نقل در گیاهان:

پس از جذب، اسیدهای آمینه و پپتیدها در داخل گیاه از طریق سیستم آوندی به بافت ها و اندام های مختلف منتقل می شوند. آنها به عنوان بلوک های ساختمانی برای سنتز پروتئین عمل می کنند و در مسیرهای متابولیکی متعددی نقش دارند. اسیدهای آمینه همچنین می توانند به ترکیبات دیگری مانند نوکلئوتیدها، هورمون ها یا متابولیت های ثانویه تبدیل شوند. به طور خلاصه، جذب اسیدهای آمینه و پپتیدها در گیاهان یک فرآیند پیچیده است که شامل مکانیسم‌های انتقال فعال و انتشار غیرفعال است. آناتومی ریشه، گرادیان غلظت، در دسترس بودن مواد مغذی و تنظیم هورمونی همگی به جذب و استفاده موثر از این مواد مغذی ضروری برای رشد و نمو گیاه کمک می کنند.