题目
旱地植物吸收NO3-以______吸收为主,被吸收的NO3-在同化之前,必需先还原为______。
旱地植物吸收NO3-以______吸收为主,被吸收的NO3-在同化之前,必需先还原为______。
题目解答
答案
主动 NH3
解析
本题考查旱地植物对硝酸根离子($NO_3^-$)的吸收方式以及硝酸根离子同化前的还原产物,主要涉及植物矿质营养吸收和代谢的相关知识。解题思路如下:
- 分析旱地植物吸收$NO_3^-$的方式:
- 植物吸收矿质离子主要有主动运输和被动运输两种方式。主动运输是指物质逆浓度梯度,在载体蛋白和能量的作用下将物质运进或运出细胞膜的过程;被动运输是指物质顺浓度梯度,不需要消耗能量的运输方式,包括自由扩散和协助扩散。
- 对于旱地植物吸收$NO_3^-$,由于土壤中$NO_3^-$的浓度通常较低,而植物细胞内需要维持一定浓度的$NO_3^-$来满足生长需求,所以植物需要逆浓度梯度吸收$NO_3^-$。
- 逆浓度梯度的运输需要消耗能量,并且需要载体蛋白的协助,这种运输方式符合主动运输的特点。因此,旱地植物吸收$NO_3^-$以主动吸收为主。
- 确定被吸收的$NO_3^-$在同化之前的还原产物:
- 植物吸收的$NO_3^-$不能直接参与有机物质的合成,必须先经过还原过程。
- 在植物体内,$NO_3^-$首先在硝酸还原酶的作用下被还原为亚硝酸根离子($NO_2^-$),反应式为:$NO_3^- + NAD(P)H + H^+ \xrightarrow{硝酸还原酶} NO_2^- + NAD(P)^+ + H_2O$。
- 然后,$NO_2^-$在亚硝酸还原酶的作用下进一步被还原为氨($NH_3$),反应式为:$NO_2^- + 6Fd_{red} + 8H^+ \xrightarrow{亚硝酸还原酶} NH_4^+ + 6Fd_{ox} + 2H_2O$,这里生成的$NH_4^+$会迅速与$OH^-$结合形成$NH_3$。
- 氨($NH_3$)可以进入氨基酸的合成途径,从而被植物同化利用。所以,被吸收的$NO_3^-$在同化之前,必需先还原为$NH_3$。