HOOFDSTUK 3: Assimilatie van nutriënten
Wat doet de plant met nutriënten en hoe gaan ze die inbouwen in andere organische componenten
(pigmenten, AZ, enzymen, cofactoren, nucleïnezuren, …)
Als een plant ammonium opneemt wordt het direct omgezet naar glutamine en glutamaat terwijl bij
nitraat opname er eerst tussenstappen nodig zijn om dan opnieuw ammonium opgelost in water te krijgen
N2 → AZ (16 ATP nodig) SO4- → cysteïne (14 ATP nodig) -- ATP geleverd door de respiratie
Stikstof assimilatie
Plant: enkel ammonium en nitraat opnemen
Hoe N2 dan verkrijgen
▪ Blikseminslag - N2 → salpeterzuur
▪ Fotochemische reactie - N2 → salpeterzuur
▪ Stikstoffixerende bacteriën - N2 → ammoniak (NH3)
Nitraat NO3- kan gestockeerd worden door plant (slecht voor dieren in te hoge [ ])
▪ Nitraatvergiftiging: lever NO3- → NO2- (bezet hemoglobine) → blauwziekte (=
metahemoglobinemie)
▪ Nitraat kan omgezet worden naar nitrosamine → kanker
Ammonium NH4+ is toxisch omdat het de pH verstoort (H+en), het reageert met hydroxiden tot ammoniak
NH3 dat beweeglijk is en door membranen kan diffunderen met opnieuw vorming van ammonium en H+
Nitraat → nitriet
Gebeurt in cytosol van wortelcellen
Activiteit van nitraatreductase hangt af van 3 zaken die hoog genoeg moeten zijn,
▪ [nitraat] - lichtintensiteit I - voorraad koolhydraten (hangt samen met I)
▪ Lichtintensiteit en koolhydraten stimuleren proteïnefosfatase → activeert reductase
Cofactor moledeen → tekort hieraan = geen reactie = teveel aan nitraat want geen omzetting
Lage lichtintensiteit en Mg2+ stimuleren proteïnekinase dat reductase deactiveert = teveel aan nitraat
Bij weinig licht zullen osmotische componenten in de plant niet actief zijn en zal er te weinig turgor zijn
door minder suikers, nitraat houdt turgor op pijl aangezien het niet omgezet wordt, dus toch groei bij lage
I
= nitraat als alternatief om de celspanning op pijl te houden
Nitriet → ammonium
Gebeurt in plastiden van wortels en chloroplasten blad
Nitrietreductase zet nitriet om in ammonium met de gereduceerde ferodoxine afkomstig van de
fotosynthesereactie in chloroplasten
, Assimilatie van ammonium tot glutamine
9999999999
Plant gaat zo snel mogelijk van ammonium naar andere stikstofverbindingen = detoxificatie in 4 stappen
Glutamaat na reactie 2 kan worden omgezet in AZ, peptide, amiden, aminen en ureïden
▪ Veel licht: GS en GOGAT gestimuleerd door veel koolhydraten → vorming glutamaat en glutamine +
inhibitie van expressie van AS
→ bevatten veel C en dus gebruikt voor structurele celcompartimenten te maken → groei
▪ Weinig licht: As gestimuleerd tot vorming asparagine en opgeslaan als reserve of naar weefsels die
N nodig hebben
▪ Om ammonium te verwerken (toxisch) vergt het veel C, daarom glutamine (2N/5C) en glutamaat
(1N/5C) gebruiken met lage verhouding
Wat doet de plant met nutriënten en hoe gaan ze die inbouwen in andere organische componenten
(pigmenten, AZ, enzymen, cofactoren, nucleïnezuren, …)
Als een plant ammonium opneemt wordt het direct omgezet naar glutamine en glutamaat terwijl bij
nitraat opname er eerst tussenstappen nodig zijn om dan opnieuw ammonium opgelost in water te krijgen
N2 → AZ (16 ATP nodig) SO4- → cysteïne (14 ATP nodig) -- ATP geleverd door de respiratie
Stikstof assimilatie
Plant: enkel ammonium en nitraat opnemen
Hoe N2 dan verkrijgen
▪ Blikseminslag - N2 → salpeterzuur
▪ Fotochemische reactie - N2 → salpeterzuur
▪ Stikstoffixerende bacteriën - N2 → ammoniak (NH3)
Nitraat NO3- kan gestockeerd worden door plant (slecht voor dieren in te hoge [ ])
▪ Nitraatvergiftiging: lever NO3- → NO2- (bezet hemoglobine) → blauwziekte (=
metahemoglobinemie)
▪ Nitraat kan omgezet worden naar nitrosamine → kanker
Ammonium NH4+ is toxisch omdat het de pH verstoort (H+en), het reageert met hydroxiden tot ammoniak
NH3 dat beweeglijk is en door membranen kan diffunderen met opnieuw vorming van ammonium en H+
Nitraat → nitriet
Gebeurt in cytosol van wortelcellen
Activiteit van nitraatreductase hangt af van 3 zaken die hoog genoeg moeten zijn,
▪ [nitraat] - lichtintensiteit I - voorraad koolhydraten (hangt samen met I)
▪ Lichtintensiteit en koolhydraten stimuleren proteïnefosfatase → activeert reductase
Cofactor moledeen → tekort hieraan = geen reactie = teveel aan nitraat want geen omzetting
Lage lichtintensiteit en Mg2+ stimuleren proteïnekinase dat reductase deactiveert = teveel aan nitraat
Bij weinig licht zullen osmotische componenten in de plant niet actief zijn en zal er te weinig turgor zijn
door minder suikers, nitraat houdt turgor op pijl aangezien het niet omgezet wordt, dus toch groei bij lage
I
= nitraat als alternatief om de celspanning op pijl te houden
Nitriet → ammonium
Gebeurt in plastiden van wortels en chloroplasten blad
Nitrietreductase zet nitriet om in ammonium met de gereduceerde ferodoxine afkomstig van de
fotosynthesereactie in chloroplasten
, Assimilatie van ammonium tot glutamine
9999999999
Plant gaat zo snel mogelijk van ammonium naar andere stikstofverbindingen = detoxificatie in 4 stappen
Glutamaat na reactie 2 kan worden omgezet in AZ, peptide, amiden, aminen en ureïden
▪ Veel licht: GS en GOGAT gestimuleerd door veel koolhydraten → vorming glutamaat en glutamine +
inhibitie van expressie van AS
→ bevatten veel C en dus gebruikt voor structurele celcompartimenten te maken → groei
▪ Weinig licht: As gestimuleerd tot vorming asparagine en opgeslaan als reserve of naar weefsels die
N nodig hebben
▪ Om ammonium te verwerken (toxisch) vergt het veel C, daarom glutamine (2N/5C) en glutamaat
(1N/5C) gebruiken met lage verhouding
