Samenvatting plantkunde door Els Prinsen (les 6 tot 9)

Vorm en functie planten: voeding
Noodzakelijke chemische elementen voor groei
 Elk organisme wisselt energie en materiaal uit met zijn omgeving
 Binnen een ecosysteem hebben planeten of andere fotosynthetische autotrofe organismen en
sleutelfunctie
o Autotroof betekent niet hetzelfde als autonoom
-> Plant heeft nog altijd
 Licht: fotosynthese
 Water: regen (stomata) en bodemopname
 CO2: uit de lucht door stomata
 Mineralen: opgenomen uit de bodem door de wortels
-> anorganische nutriënten
 90% van de biomassa van de plant is H 2O
o Solvent voor allerlei moleculen
o Volume voor celelongatie
o Turgor cellen
 9.6% biomassa van de plant is geassimileerde CO 2
o Hoofdzakelijk koolhydraten, waaronder cellulose in de celwand
 0.4% biomassa van de plant zijn anorganische moleculen
o Belangrijkste elementen zijn C, O en H
o Reflectie van chemische elementen aanwezig in de bodem
 Planten groeien op in water met opgeloste mineralen
-> hydropone cultuur mogelijk
 Zonder bodem, enkel water en nutriënten
o Macroelementen: C, O, H, N, P, S, K, Ca, Mg
 Komen in grotere concentraties voor: 0.1-45%
o Microelementen: Cl, Fe, Mn, B, Zn, Cu, Ni, Mb
 Komen in zeer kleine concentraties voor: 0.0001-0.01%
-> aanwezig in gebonden vorm als +/- ionen
 Belang pH van de bodem
o CO2+H2O ->HCO3- +H+
 H+ bindt aan de bodempartikeltjes
-> andere positieve ionen komen vrij en kunnen door de wortelharen
opgenomen worden -> verzuring van de bodem
o Belang van bemesting
 N-P-K verhouding (volgens de behoefte van de plant)
 Voorbeeld oogst van 1000kg tarwe onttrekt
 20kg N, 4kg P en 4.5kg K -> bij bemesting zal meer N toegevoegd worden




1

,  Dificiëntieverschijnselen
o Afhankelijk van de functie die dit specifieke element heeft
 Mg en Fe deficiëntie -> chlorosis (gelig worden van de plant)
 Zijn beide co-factor in chlorofyl synthese
o Belang van transporteerbaarheid van de elementen
 Deficiëntie in jong weefsel
 Deficiëntie in oud weefsel

Planten en stikstof
 Op drooggewicht: 4de belangrijkste voedingselement bij planten
 Belangrijke bouwsteen van eiwitten, nucleïnezuren, hormonen, chlorofyl, allerlei I en II plant
producten
 Wordt uit de bodem opgenomen in de vorm van nitraat (NO 3-) of ammonium ion (NH4+)
o Aanwezige opneembare stikstof in bodem is beperkt
o Competitie door bodem micro-organismen
 Enzymen die biochemische afbraak vergemakkelijken
 Planten hebben dit enzyme niet
-> afhankelijk van stikstoffixerende micro-organismen
 Atmosfeer: 78 v% N2 (moleculaire stikstof = dinitrogeen)
 Biologisch niet beschikbaar
o N≡N -> chemisch zeer stabiele verbinding
 Enkel breekbaar met biochemische reacties (micro-organismen)
o Planten bezitten zelf geen enzymen om deze verbindingen te breken
o Sommige prokaryoten kunnen deze wel afbreken
-> planten zijn afhankelijk van micro-organismen om atmosferische stikstof om te zetten
naar een bruikbare vorm voor de plant

Stikstofcyclus
 Algemene N-toevoer wordt verdeeld over 3 belangrijke bronnen
o Atmosfeer
o Bodem en hieraan geassocieerd grondwater
o Biomassa (totaal van alle levende wezens)
 Zie extra (zelf getekend) schema




2

,  Stikstoffixatie
o Omzetting (reductie/ oxidatie) van atmosferische stikstof naar een gebonden vorm
 10% door blikseminslag of UV-straling: N2 -> NO of N2O
 30% door Haber-Bosh proces (bij 300-400°C of 35-100MPa): N 2 + 6H -> 2NH3
 60% door prokaryoten
 Vrijlevende stikstoffixeerders
 Symbiotische stikstoffixeerders

Biologie en biochemie van de biologische stikstof fixerende systemen
 Biologische stikstoffixatie
o Omzetting (reductie) van atmosferische stikstof naar een gebonden vorm is exclusief
voor prokaryotische organismen
o Nitrogenase = sleutelenzyme -> genereren stikstof
 Vrijlevende stikstoffixeerders
 Voorkomend in
o Marien milieu
o zoetwater
o Bodem
o Blad en schors
o Ingewanden van verscheidene dieren
 Voorkomende soorten
o Bij anaerobe condities = micro-aerobiotisch
o Fotosynthetiserende genera (chromatium, Rhodospirillum)
o Niet-fotosynthetiserende genera (clostridium, bacillus…)
o Cyanobacteria (Anabaena, Nostoc…)
 Groeien traag
 Habitats rijk aan organische koolstof -> grootste deel van energie uit
respiratie wordt in stikstoffixatie geïnvesteerd
 symbiotische stikstoffixeerders
 Voorkomend in
o Nodulerende: in knoopjes (Rhizobia, Frankia)
o Niet-nodulerende: niet in knoopjes (Azospirillum)
o Azolla-Anabeana
 Plant = gastheer, host
o Ontwikkelen meercellige structuren en nodullen
 Wortelnodullen
 Micro-organismen = microsymbiont
o Vrijlevende bodembacterie
-> Stikstoffixatie gebeurt enkel indien symbiose gevormd wordt




3