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什麽是胺基酸以及植物上如何套用

2024-02-10科學

胺基酸是含有胺基和羧基的一類有機化合物的通稱。生物功能大分子蛋白質的基本組成單位,是構成動植物營養所需蛋白質的基本物質。是含有堿性胺基和酸性羧基的有機化合物。胺基連在α-碳上的為α-胺基酸。組成蛋白質的胺基酸均為α-胺基酸。在植物上的作用之一就是直接參與植物的各種生理活動和植物內源激素的合成。胺基酸中還含有多種營養元素,這些營養元素對農作物的生長具有長效和速效的補肥作用,因此,可以將胺基酸作為葉面肥料,進行葉面噴施,這樣可以將 補充營養 提高光合作用 雙效合一同時進行,為作物的豐產豐收打下堅實的基礎。

植物的胺基酸分為兩類。必需胺基酸是植物不能自行合成的胺基酸。它們透過從土壤、微生物共生中吸收養分,或從活體或死亡生物體中吸收蛋白質來獲取它們。

另一方面,非必需植物胺基酸是植物可以透過簡單化合物自行合成的胺基酸。

必需胺基酸

非必需胺基酸

蘇胺酸
纈胺酸
色胺酸
蛋胺酸 賴胺酸 亮
胺酸
異白胺酸 組
胺酸
苯丙胺酸
酪胺酸
精胺酸
(部份必需)

丙胺酸
天門冬胺酸 谷胺酸
甘胺酸
脯胺酸
絲胺酸

冬醯胺
谷氨醯胺

胺基酸不僅可作為植物有機氮源,發揮著一定的肥效作用,同時還兼具參與蛋白質合成,調節、促進植物生長等多重作用。

(1)丙胺酸 增加合成葉綠素,調節開放氣孔,對病菌有抵禦作用。

(2)精胺酸 增強根系發育,是植物內源激素多胺合成的前體,提高作物的抗鹽脅迫能力。

(3)天門冬胺酸 提高種子發芽,促進蛋白質的合成,並為萌芽時期的生長提供氮。

(4)半胱胺酸 具有維持細胞的功能,並可作為抗氧化劑。

(5)谷胺酸 降低作物體內硝酸鹽含量,提高種子發芽,促進葉片光合作用,增加葉綠素生物合成。

(6)甘胺酸 對作物的光合作用有獨特的效果,利於作物生長,增加作物糖的含量,是天然金屬螯合劑。

(7)組胺酸 調節氣孑L開放,並提供碳骨架激素的前體,是細胞分裂素合成的催化酶。

(8)異白胺酸和白胺酸 提高抵抗鹽脅迫能力,提高花粉活力和萌發,是芳香味的前體物質。

(9)賴胺酸 增強葉綠素合成,增加耐旱性。

(10)蛋胺酸 是植物內源激素乙烯和多胺合成的前體。

(11)苯丙胺酸 促進木質素的合成,是花青素合成的前體物質。

(12)脯胺酸 增加植物對滲透脅迫的耐性,提高植物的抗逆性和花粉活力。

(13)絲胺酸 參與細胞組織分化,促進發芽。

(14)蘇胺酸 提高耐受性和降低病蟲危害,提高腐殖化行程\

(15)色胺酸 是內源激素生長素吲哚乙酸合成的前體,能提高芳香族化合物的合成。

(16)酪胺酸 增加耐旱性,提高花粉萌發。

(17)纈胺酸 提高種子發芽率,改善作物風味。

胺基酸有什麽用途以及它們在植物中具有什麽功能?

植物中胺基酸的功能有多種,但都非常重要。下面,我們討論其中的一些:

生長和發育: 它們用於合成蛋白質和其他重要化合物,例如激素和酶。

細胞訊號傳導: 它們可以充當細胞訊號傳導的信使,幫助細胞相互溝通並對環境刺激做出反應。

氮和硫的來源是植物這兩種基本營養素的重要來源,因為它們的結構中含有這些元素。

非生物脅迫:它們可用於抵消幹旱、高溫或低溫或紫外線放射線等的負面影響。

植物如何獲取胺基酸?

植物以不同的方式獲取胺基酸。此外,根據植物種類的不同,它們的需求可能與其他植物有很大不同。

最令人好奇的是食蟲植物,它們透過從它們捕獲的生物體中 吸收蛋白質 ,獲得它們所需的胺基酸。

然而,其他植物依靠 微生物 與土壤微生物的共生來合成胺基酸並透過根部吸收它們。

還有 內源合成 ,其中一些胺基酸是透過特定的代謝過程從氮或二氧化碳等化合物合成的。

最後,植物還可以透過從土壤中 吸收氮、磷和鉀等營養物質 來獲取其生產所需的胺基酸。

如何將胺基酸套用於植物?

正如我們所見,植物的許多胺基酸是天然獲得的,因為它們存在於土壤中。但這並不總是發生,特別是在貧瘠的土壤或惰性介質(例如水培基質)中。

這是必須人工套用它們的時候。選項主要有兩個:

  • 葉面胺基酸: 它們被套用於植物的葉子,是最快、最有效的同化方式,因為它們被直接吸收。
  • 用胺基酸給土壤施肥: 將胺基酸直接施用於植物的根部。它的同化速度較慢,但可用性較長。
  • 植物中的胺基酸過多有害嗎?

    胺基酸缺乏會影響任何植物的生長和生產。但過量也同樣有害,因為它們可以充當生長抑制劑,影響其發育。

    此外,過量時,它們會對植物細胞產生毒性,對葉子、根和其他植物組織造成損害。它們還可以與其他必需營養素競爭,從而降低其利用率。