2 Most SAQ’s of Mineral Nutrition Chapter in Inter 2nd Year Botany (TS/AP)
4 Marks
SAQ-1 : Explain the steps involved in the formation of root nodule.
For Backbenchers 😎
Imagine you have a plant like peas or beans. These plants have a secret power: they can make their own food using the air. But they need some help, and that’s where “root nodules” come in.
Picture the roots of these plants as their underground part. These roots release special signals like “come over” to some tiny helpers called “Rhizobia” in the soil.
When Rhizobia hear the signal, they rush to the roots and stick to them like magnets. It’s like the plant is calling its friends to help out.
Once these Rhizobia buddies are on the roots, they sneak inside through tiny tunnels. Imagine these tunnels like secret passages into the plant.
Inside, the plant starts making a special home for the Rhizobia called a “root nodule.” This home is cozy and perfect for them.
Now, here’s the cool part. The Rhizobia have a superpower too. They can turn something in the air into food for the plant. In return, the plant gives them a nice place to live in the root nodule.
But here’s the best part. The plant and the Rhizobia share stuff through the root nodule. It’s like a friendly exchange where the plant gets food, and the Rhizobia get a home. They help each other out, and that’s why these plants can grow so well, even in not-so-great soil.
So, in simple words, root nodules are like special houses on a plant’s roots where tiny helpers called Rhizobia live. These helpers turn air into food for the plant, and in return, the plant gives them a cozy home. They share things like good friends, and that’s why these plants are so good at growing.
మన తెలుగులో
మీరు బఠానీలు లేదా బీన్స్ వంటి మొక్కను కలిగి ఉన్నారని ఊహించుకోండి. ఈ మొక్కలు రహస్య శక్తిని కలిగి ఉంటాయి: అవి గాలిని ఉపయోగించి తమ స్వంత ఆహారాన్ని తయారు చేసుకోవచ్చు. కానీ వారికి కొంత సహాయం కావాలి మరియు ఇక్కడే “రూట్ నోడ్యూల్స్” వస్తాయి.
ఈ మొక్కల మూలాలను వాటి భూగర్భ భాగంగా చిత్రించండి. ఈ మూలాలు మట్టిలోని “రైజోబియా” అని పిలువబడే కొన్ని చిన్న సహాయకులకు “కమ్ ఓవర్” వంటి ప్రత్యేక సంకేతాలను విడుదల చేస్తాయి.
రైజోబియా సంకేతాన్ని విన్నప్పుడు, అవి వేర్ల వద్దకు పరుగెత్తుతాయి మరియు అయస్కాంతాల వలె వాటికి అంటుకుంటాయి. మొక్క తన స్నేహితులను సహాయం కోసం పిలుస్తున్నట్లుగా ఉంది.
ఈ రైజోబియా బడ్డీలు వేళ్ళపైకి వచ్చిన తర్వాత, అవి చిన్న సొరంగాల ద్వారా లోపలికి చొచ్చుకుపోతాయి. ఈ సొరంగాలు మొక్కలోకి రహస్య మార్గాలను ఊహించుకోండి.
లోపల, మొక్క రైజోబియా కోసం “రూట్ నోడ్యూల్” అని పిలిచే ప్రత్యేక ఇంటిని తయారు చేయడం ప్రారంభిస్తుంది. ఈ ఇల్లు వారికి హాయిగా మరియు సరైనది.
ఇప్పుడు, ఇక్కడ చల్లని భాగం. రైజోబియాకు కూడా సూపర్ పవర్ ఉంది. వారు గాలిలోని ఏదైనా మొక్కకు ఆహారంగా మార్చగలరు. బదులుగా, మొక్క వారికి రూట్ నాడ్యూల్‌లో నివసించడానికి చక్కని స్థలాన్ని ఇస్తుంది.
కానీ ఇక్కడ ఉత్తమ భాగం ఉంది. మొక్క మరియు రైజోబియా మూల నాడ్యూల్ ద్వారా వస్తువులను పంచుకుంటాయి. ఇది స్నేహపూర్వక మార్పిడి వంటిది, ఇక్కడ మొక్కకు ఆహారం లభిస్తుంది మరియు రైజోబియాకు ఇల్లు లభిస్తుంది. వారు ఒకరికొకరు సహాయం చేసుకుంటారు, అందుకే ఈ మొక్కలు అంత గొప్పగా లేని నేలలో కూడా బాగా పెరుగుతాయి.
కాబట్టి, సాధారణ మాటలలో, రూట్ నోడ్యూల్స్ అనేది రైజోబియా అని పిలువబడే చిన్న సహాయకులు నివసించే మొక్క యొక్క మూలాలపై ప్రత్యేక గృహాల వంటిది. ఈ సహాయకులు మొక్కకు గాలిని ఆహారంగా మారుస్తారు మరియు బదులుగా, మొక్క వారికి హాయిగా ఉండే ఇంటిని ఇస్తుంది. వారు మంచి స్నేహితుల వంటి విషయాలను పంచుకుంటారు మరియు అందుకే ఈ మొక్కలు పెరగడం చాలా మంచిది.
Introduction
Root nodules are specialized structures forming on the roots of leguminous plants, crucial for converting atmospheric nitrogen into a form usable by plants. This process involves a symbiotic interaction between the plant and Rhizobia bacteria, unfolding in several organized steps.
- Attracting Rhizobia to the Plant Roots: The process begins with legume plant roots releasing chemicals, such as sugars and amino acids, to attract Rhizobia, soil bacteria essential for nodule formation.
- Colonization of Root Hair Cells by Rhizobia: Detecting these sugars, Rhizobia multiply and attach to the outer layer of the root hair cells, marking the start of their mutually beneficial relationship.
- Infection Thread Formation: Following attachment, the plant root hairs curl around the bacteria. The Rhizobia then move deeper into the root through a tunnel-like structure, the infection thread.
- Initiating Nodule Formation: Upon reaching the root cortex, the bacteria stimulate the host plant cells to divide, initiating the formation of the root nodule.
- Formation of Specialized Cells: A differentiation process occurs where dividing host cells transform into specialized nitrogen-fixing cells, which form the nodule’s basis and house the Rhizobia.
- Establishment of a Connection for Nutrient Exchange: The newly formed root nodule establishes a vascular connection with the host plant, facilitating the exchange of nutrients between the host and the bacteria, enabling their symbiotic relationship.
Summary
The formation of root nodules involves a complex sequence that starts with legume plant roots attracting Rhizobia from the soil. The bacteria attach to root hairs, invade the cortex through an infection thread, and stimulate cell division, leading to the creation of nitrogen-fixing cells and root nodule formation. A vascular connection established between the nodule and the host plant allows for a crucial nutrient exchange, enabling legume plants to thrive in nitrogen-poor soils. This understanding is fundamental in recognizing how legumes sustain themselves and contribute to soil fertility.
SAQ-2 : Write in brief how plants synthesize amino acids.
For Backbenchers 😎
Plants need something called “amino acids” to grow big and healthy. Think of amino acids as the building blocks for a plant’s body.
Now, where do plants get these amino acids from? Well, they’re like little scientists, and they make their own amino acids from simple stuff around them.
First, they need something called “nitrogen.” You can think of nitrogen as plant food. They get it from the ground, where they grow their roots. They also get it from the air around them.
But there’s a small problem. Plants like a specific type of nitrogen called “nitrate,” and they usually find it in the ground. But sometimes, they find another type called “ammonium,” which is like a different flavor of nitrogen.
Now, plants are smart. They can turn the ammonium into nitrate if they want to. It’s like turning one flavor into another before eating it.
Some plants, like peas and beans, have a secret. They have tiny helpers in their roots, like little chefs. These helpers can take nitrogen from the air and turn it into a type of nitrogen called “ammonia.” Plants love ammonia because it’s like super plant food.
Once they have their nitrogen, they mix it with something called “carbon,” which they get from sugars, like the sugar in fruits or leaves. This mixture is like following a recipe in a cookbook.
Plants have special helpers called “enzymes,” which are like kitchen wizards. These enzymes make sure everything mixes perfectly to create amino acids. Amino acids are like puzzle pieces that build proteins, which are super important for the plant’s growth and health.
So, in simple words, plants are like little scientists and chefs. They make their own amino acids from nitrogen and carbon. These amino acids are used to build proteins, which help the plant grow and stay healthy. It’s like a magic recipe that plants follow to keep themselves strong.
మన తెలుగులో
మొక్కలు పెద్దగా మరియు ఆరోగ్యంగా పెరగడానికి “అమైనో ఆమ్లాలు” అని పిలవబడేవి అవసరం. అమైనో ఆమ్లాలు మొక్కల శరీరానికి బిల్డింగ్ బ్లాక్‌లుగా భావించండి.
ఇప్పుడు, మొక్కలు ఈ అమైనో ఆమ్లాలను ఎక్కడ నుండి పొందుతాయి? బాగా, వారు చిన్న శాస్త్రవేత్తల వలె ఉన్నారు మరియు వారు తమ చుట్టూ ఉన్న సాధారణ వస్తువుల నుండి తమ స్వంత అమైనో ఆమ్లాలను తయారు చేసుకుంటారు.
మొదట, వారికి “నత్రజని” అని పిలవబడేది అవసరం. మీరు నత్రజని మొక్కల ఆహారంగా భావించవచ్చు. వారు దానిని భూమి నుండి పొందుతారు, అక్కడ వారు తమ మూలాలను పెంచుతారు. వారు తమ చుట్టూ ఉన్న గాలి నుండి కూడా దాన్ని పొందుతారు.
కానీ ఒక చిన్న సమస్య ఉంది. మొక్కలు “నైట్రేట్” అని పిలువబడే ఒక నిర్దిష్ట రకం నత్రజనిని ఇష్టపడతాయి మరియు అవి సాధారణంగా భూమిలో కనిపిస్తాయి. కానీ కొన్నిసార్లు, వారు “అమ్మోనియం” అని పిలిచే మరొక రకాన్ని కనుగొంటారు, ఇది నత్రజని యొక్క విభిన్న రుచి వలె ఉంటుంది.
ఇప్పుడు మొక్కలు తెలివైనవి. వారు కావాలనుకుంటే అమ్మోనియంను నైట్రేట్‌గా మార్చవచ్చు. ఇది తినే ముందు ఒక ఫ్లేవర్‌గా మారడం లాంటిది.
బఠానీలు మరియు బీన్స్ వంటి కొన్ని మొక్కలు ఒక రహస్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. వారు చిన్న చెఫ్‌ల వలె వారి మూలాలలో చిన్న సహాయకులను కలిగి ఉన్నారు. ఈ సహాయకులు గాలి నుండి నత్రజనిని తీసుకొని దానిని “అమోనియా” అని పిలిచే ఒక రకమైన నైట్రోజన్‌గా మార్చగలరు. మొక్కలు అమ్మోనియాను ఇష్టపడతాయి ఎందుకంటే ఇది సూపర్ ప్లాంట్ ఫుడ్ లాంటిది.
వారు తమ నత్రజనిని కలిగి ఉన్న తర్వాత, వారు దానిని “కార్బన్” అని పిలవబడే వాటితో కలుపుతారు, అవి పండ్లు లేదా ఆకులలోని చక్కెర వంటి చక్కెరల నుండి పొందుతాయి. ఈ మిశ్రమం వంట పుస్తకంలోని రెసిపీని అనుసరించినట్లు ఉంటుంది.
మొక్కలు “ఎంజైమ్‌లు” అని పిలువబడే ప్రత్యేక సహాయకులను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి వంటగది తాంత్రికుల వలె ఉంటాయి. ఈ ఎంజైమ్‌లు అమినో యాసిడ్‌లను సృష్టించేందుకు ప్రతిదీ సంపూర్ణంగా మిక్స్ చేసేలా చేస్తాయి. అమైనో ఆమ్లాలు మొక్క యొక్క పెరుగుదల మరియు ఆరోగ్యానికి చాలా ముఖ్యమైన ప్రోటీన్లను నిర్మించే పజిల్ ముక్కలు వంటివి.
కాబట్టి, సాధారణ మాటలలో, మొక్కలు చిన్న శాస్త్రవేత్తలు మరియు చెఫ్‌ల వంటివి. వారు నత్రజని మరియు కార్బన్ నుండి తమ స్వంత అమైనో ఆమ్లాలను తయారు చేస్తారు. ఈ అమైనో ఆమ్లాలు ప్రోటీన్లను నిర్మించడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇది మొక్క పెరగడానికి మరియు ఆరోగ్యంగా ఉండటానికి సహాయపడుతుంది. మొక్కలు తమను తాము బలంగా ఉంచుకోవడానికి అనుసరించే మ్యాజిక్ వంటకం లాంటిది.
Introduction
Amino acids, the building blocks of proteins, are crucial for plant growth and development. Plants synthesize these vital compounds from inorganic substances obtained from soil, air, and water through a series of complex biochemical reactions.
- Nitrogen Absorption from Soil: The synthesis of amino acids begins with the absorption of nitrogen from the soil, primarily in the form of nitrates and ammonium ions. Nitrate, being more commonly absorbed, must first be reduced to ammonium for amino acid synthesis.
- Nitrogen Fixation: Particularly in legumes, nitrogen fixation occurs through symbiotic relationships with nitrogen-fixing bacteria in root nodules. These bacteria convert atmospheric nitrogen into ammonia, which is then utilized by plants to produce amino acids.
- Conversion to Organic Form: After obtaining nitrogen, it is transformed into an organic form via nitrogen assimilation, involving a series of enzyme-controlled reactions.
- Production of Amino Acids: The plant uses the organic nitrogen compound, along with a carbon skeleton derived from carbohydrates, to build amino acids. This process is facilitated by enzymes such as aminotransferases and dehydrogenases.
- Incorporation into Proteins: Once synthesized, amino acids are incorporated into proteins using ribosomes within plant cells. These proteins are vital for the plant’s growth, development, and health.
Summary
Amino acid synthesis in plants is a multistep process starting with the absorption of inorganic nitrogen from soil or the atmosphere. This nitrogen is converted into an organic form and combined with a carbon skeleton to form amino acids. These amino acids are then integrated into proteins, playing essential roles in the plant’s lifecycle. This process highlights the remarkable capability of plants to transform basic inorganic nutrients into essential life-sustaining compounds.