Tumbuhan mendapat karbon daripada karbon dioksida di udara, melalui fotosintesis, dan mendapat ion mineral daripada tanah, melalui akar. Kedua-dua bekalan itu mempunyai tugas berbeza, dan soalan sering menguji sama ada anda dapat mengasingkannya.
Pelajaran ini melengkapkan laluan dalam pemakanan tumbuhan. Cara akar menyerap ion berkait dengan pergerakan merentasi membran.
Apakah yang dilakukan oleh setiap bekalan untuk tumbuhan?
Karbon dan tenaga. Karbon dioksida dan air ditukar kepada glukosa menggunakan tenaga cahaya. Glukosa membekalkan tenaga melalui respirasi dan menjadi bahan permulaan untuk kanji, sukrosa dan selulosa.
Ion mineral. Ion ini diserap daripada larutan tanah, sering melalui pengangkutan aktif dalam sel rambut akar, kerana ion boleh berada pada kepekatan lebih rendah dalam tanah berbanding dalam sel. Ion bukan sumber tenaga. Ia ialah blok pembinaan:
| Ion | Digunakan untuk membuat | Jika kekurangan |
|---|---|---|
| Nitrat | Asid amino, kemudian protein | Pertumbuhan terencat, daun kuning |
| Magnesium | Klorofil | Daun kuning (klorosis) |
Kebanyakan jisim kering tumbuhan dibina daripada karbon yang datang dari udara, bukan dari tanah.
Contoh berlangkah
Data direka untuk latihan. Anak benih yang serupa ditanam selama tiga minggu dalam air dengan bekalan mineral berbeza. Semua keadaan lain sama.
| Larutan | Min tinggi selepas 3 minggu (cm) | Warna daun |
|---|---|---|
| Larutan mineral lengkap | 18 | Hijau |
| Tiada nitrat | 7 | Kuning pucat |
| Tiada magnesium | 14 | Kuning, urat hijau |
Soalan: Apakah yang ditunjukkan keputusan tentang nitrat dan magnesium, dan mengapa anak benih tanpa magnesium masih membesar?
Langkah 1, bandingkan dengan kawalan. Larutan lengkap memberi 18 cm. Anak benih tanpa nitrat lebih pendek 18 − 7 = 11 cm, iaitu 11 ÷ 18 × 100 ≈ 61% lebih pendek.
Langkah 2, magnesium. Anak benih tanpa magnesium lebih pendek 18 − 14 = 4 cm, iaitu 4 ÷ 18 × 100 ≈ 22% lebih pendek.
Langkah 3, kaitkan dengan fungsi. Nitrat membekalkan nitrogen untuk protein, jadi pertumbuhan sel baharu sangat terhad. Magnesium membuat klorofil, jadi daun kuning dan menyerap kurang cahaya, tetapi sedikit fotosintesis diteruskan.
Langkah 4, terangkan pertumbuhan tanpa magnesium. Anak benih masih mempunyai karbon dioksida dan air, serta sedikit klorofil, jadi ia masih boleh membuat sedikit glukosa. Perolehan karbon berkurang, bukan terhenti.
Jawapan: Kekurangan nitrat menghadkan pertumbuhan jauh lebih banyak daripada kekurangan magnesium dalam data ini (kira-kira 61% berbanding 22% lebih pendek). Magnesium menjejaskan klorofil, jadi fotosintesis berkurang tetapi diteruskan.
Kesilapan yang perlu dielakkan
Kesilapan lazim ialah menyebut mineral sebagai “makanan tumbuhan” yang memberi tenaga.
Jawapan yang salah: “Tumbuhan itu kuning kerana tidak mendapat cukup makanan daripada tanah.”
Mineral tanah tidak mengandungi tenaga yang boleh digunakan. Makanan tumbuhan ialah glukosa, yang dibuat dalam daun.
Pembetulannya: namakan ion dan fungsinya: “kekurangan magnesium, jadi klorofil kurang, jadi kurang cahaya diserap dan fotosintesis berkurang”. Gunakan istilah “bahan mentah” untuk karbon dioksida dan air, dan “ion mineral” untuk nitrat dan magnesium.
Semak sendiri
Cuba soalan ini, kemudian buka setiap jawapan.
1. Namakan bahan yang digunakan tumbuhan sebagai sumber karbon, dan nyatakan di mana ia masuk.
Tunjukkan jawapan
Karbon dioksida, masuk melalui stoma pada daun.
2. Mengapa nitrat tidak boleh digunakan untuk memberi tenaga kepada tumbuhan?
Tunjukkan jawapan
Nitrat ialah ion mineral yang digunakan untuk membuat asid amino dan protein. Tenaga datang daripada glukosa, yang dibebaskan dalam respirasi.
3. Sebatang tumbuhan mempunyai daun kuning pucat dan batang yang sangat pendek. Cadangkan satu kekurangan mineral dan terangkan.
Tunjukkan jawapan
Kekurangan nitrat, kerana terlalu sedikit protein dibuat untuk pertumbuhan. Kekurangan magnesium juga menyebabkan daun kuning, tetapi batang terencat menunjukkan nitrat.
Ke mana selepas ini?
Gabungkan seluruh modul dalam set latihan pemakanan tumbuhan. Jika anda mahu menyemak semula mengapa akar boleh menyerap ion melawan kecerunan, lihat pergerakan merentasi membran.
Ramai pelajar sukar menggabungkan fotosintesis, pengangkutan dan pengambilan dalam satu jawapan. Guru dalam tuisyen Biologi dalam talian satu dengan satu boleh menyemak sambungan antara proses itu bersama anda.