Typen merkitys kasvissa

Useimmat kasvit tarvitsevat typpeä enemmän kuin mitään muuta ravinnetta. Kasvit voivat ottaa typpeä maasta sekä ammonium- (NH₄⁺) että nitraattimuodossa (NO₃^-). Kasvien kuiva-aineessa on typpeä keskimäärin 2-4 %. Suurin osa kasvien ottamasta typestä kuluu valkuaisaineiden muodostamiseen. Niissä typpeä on noin kuudesosa. Typpi on tärkeä osa lehtivihreää ja lähes kaikkia muitakin elintärkeitä aineosia kasveissa.

Kasvin sisällä ammoniumtyppi on suoraan kasvin käytössä, kun taas nitraattitypen täytyy ensin muuttua ammoniummuotoon, jotta se voi tulla osaksi kasvin varsinaista aineenvaihduntaa. Typpi vaikuttaa hyvin laaja-alaisesti kasvin kasvuun, koska se on valkuaisaineiden rakenneosana mukana kaikissa kasvin biokemiallisissa, fysiologisissa ja rakenteellisissa prosesseissa.

Kasvin valkuaisaineet (entsyymit, rakenne- ja katalyyttiset proteiinit) muodostuvat useista erilaisista aminohapoista. Jos aminohappojen muodostuminen rajoittuu typen tai rikin puutteen vuoksi, vaikuttaa se myös entsyymien muodostamiseen ja siten koko kasvin aineenvaihduntaan. Jos kasvi ei pysty heikentyneen entsyymiaktiivisuuden johdosta normaalisti tuottamaan aminohappoja ja proteiineja, heikkenee myös koko kasvin kokonaiskasvu. Vaikka hiilihydraatit eivät itsessään sisällä typpeä ja rikkiä, niiden muodostamiseen osallistuvat entsyymit sisältävät kyseisiä ravinteita.

DNA:lla ja RNA:lla on hyvin keskeinen merkitys kasvin aineenvaihdunnassa. DNA muodostaa kaikkien solujen geneettisen materiaalin ja RNA siirtää geneettisen informaation valkuaisainesynteesin ohjeeksi. Sekä DNA että RNA sisältävät typpeä.

Typpi on tärkeä rakenneosa lehtivihreämolekyyleissä, jotka pyydystävät auringon energiaa kasvin käyttöön. Jos lehtivihreän muodostuminen heikkenee ravinteiden puutteen johdosta, kasvi muuttuu vaaleanvihreäksi ja kasvu hidastuu kaiken kaikkiaan.

Eri ravinteilla on keskinäisiä vuorovaikutussuhteita. Tasapainoinen ravinteiden saanti on tehokkaan ravinteiden oton ja hyödyntämisen kannalta tärkeää. Monet ravinteet tarvitsevat muita ravinteita toimiakseen tehokkaimmin kasvin elintoiminnoissa. Jos kasvilla on puute jostain ravinteesta, kasvi ei voi hyödyntää typpeäkään optimaalisesti.

Typpi on mukana korkeaenergisen ATP-molekyylin rakenteessa ja osallistuu siten myös solujen aineenvaihduntaan. ATP-molekyyli toimii kemiallisissa reaktioissa energianvälittäjänä.

Typpi eläimillä

Eläinkudoksissa typpeä on valkuaisaineiden rakenneosina aminohapoissa, ja typen tarve onkin pääosin aminohappojen tarvetta. Märehtijöillä typen lähteenä on paitsi rehun valkuainen, mutta myös pötsissä mikrobien muodostama mikrobivalkuainen. Yksimahaisilla sen sijaan kaikki eläimen tarvitsema typpi täytyy tulla rehusta. Liian vähäinen typen saanti heikentää mm. kasvua (lihaskudoksen muodostuminen vähenee), lisää rasvoittumista ja alentaa maitotuotosta. Typen hyväksikäyttöön vaikuttaa rehun aminohappokoostumus ja energian ja typen saannin suhde. Liiallinen typpi poistuu elimistöstä virtsassa, mutta prosessi kuluttaa energiaa ja rasittaa eläimen normaaleja elintoimintoja.