Vilken typ av relation har kvävefixerande bakterier till baljväxter?

Kvävefixerande bakterier och baljväxter har ett ömsesidigt symbiotiskt förhållande. Bakterierna förser växten med kväve, som växten inte kan fixa på egen hand, i utbyte mot en skyddad miljö och en källa till kolhydrater. Så här fungerar detta förhållande:

1. Kvävefixering :Bakterierna, oftast arter av Rhizobium, har förmågan att omvandla atmosfäriskt kväve (N2) till ammoniak (NH3) genom en process som kallas kvävefixering. Kväve är ett viktigt näringsämne för växter, men de flesta växter kan inte direkt använda atmosfäriskt kväve.

2. Root Nodule Formation :När ett baljväxtfrö gror släpper det kemiska signaler som kallas flavonoider till den omgivande jorden. Dessa flavonoider attraherar de kvävefixerande bakterierna.

Bakterierna svarar på flavonoiderna genom att initiera bildandet av rotknölar på baljväxtens rötter. Rotknölar är specialiserade strukturer som ger ett hem för bakterierna.

3. Nitrogenasaktivitet :Inuti rotknölarna förökar sig bakterierna och bildar specialiserade strukturer som kallas bakterioider. Bakteroider innehåller ett enzym som kallas nitrogenas, som är ansvarigt för att omvandla atmosfäriskt kväve till ammoniak. Denna process kräver energi i form av ATP och drivs av växtens fotosyntetiska aktiviteter.

4. Ammoniakassimilering :Ammoniaken som produceras av bakterierna assimileras av baljväxten och omvandlas till olika kvävehaltiga föreningar, såsom aminosyror, proteiner och nukleinsyror. Dessa föreningar är viktiga för växternas tillväxt och utveckling.

5. Näringsämnesutbyte :I utbyte mot kvävet de får, förser baljväxten bakterierna med kolhydrater och andra näringsämnen, som mineraler, vatten och vitaminer. Detta utbyte säkerställer att det ömsesidiga förhållandet gynnar både växten och bakterierna.

6. Växtfördelar :Kvävet från bakterierna gör att baljväxter kan växa i kvävefattiga jordar där andra icke-baljväxter skulle kämpa för att överleva. Denna förmåga gör baljväxter till värdefulla grödor i hållbart jordbruk och hjälper till att förbättra jordens bördighet.

Sammantaget är det symbiotiska förhållandet mellan kvävefixerande bakterier och baljväxter ett fascinerande exempel på mutualism i naturen, där båda organismerna drar nytta av sin association med varandra.