窒素同化について

大学受験生です。植物の窒素同化を勉強していて疑問に思ったことがあるので、教えてください。
植物は、根から窒素化合物を取り込むとき、なぜアンモニアや亜硝酸塩ではなく硝酸塩で多く取り込むのですか？アンモニアや亜硝酸塩だとどのような不都合があるのですか？結局硝酸還元によってまたアンモニアにするなら、アンモニアのまま取り込んだほうが効率がよさそうなのに、と思いました。
また、亜硝酸塩では取り込まないのですか？参考書には「アンモニアを根毛から吸収するものもある」と書いてあるのですが。

どれか一つでもいいです。教えてください。よろしくお願いいたします。

No.1 回答者： noname#29428 回答日時： 2003/12/15 18:40

なかなかの難問ですが，鋭いところを突いていますので，能力の及ぶ範囲で…

まず，アンモニア態窒素を吸収する好アンモニア性植物と硝酸態窒素を吸収する好硝酸性植物があります。前者はイネ等ほんの少しの植物で，ほとんどの植物は後者です。

好硝酸性植物では，硝酸を取り入れる複数の原因が考えられます。羅列してみましょう。

(1)アンモニアや亜硝酸塩は，生体にとって猛毒です。必要な場で，必要な量だけ利用しているのかも知れません。

(2)他のイオンの取り込みの問題です。硝酸の場合は，硝酸カルシウムで例えれば硝酸イオンとカルシウムイオンの形で取り込まれます。アンモニアですと他の陽イオン(カリウム，カルシウム，マグネシウム等)の取り込み量が少なくなって枯れてしまいます。

(3)根で吸収しますが，葉までどのように輸送するかの問題です。一般には硝酸の形で運搬します。硝酸はイオンチャネルと呼ばれるゲートを通過して葉まで運ばれます。
すべてに於いて硝酸の方がよいのかも知れません。

ではイネはどうなのでしょう。
田に灌水しますと，土壌の上部は酸素がありますから硝化作用が進み硝酸態窒素となります。しかし，根の張っている下部は酸素が無く還元が進む還元層となりまして，アンモニアしか安定した型で存在しません。

イネはつまりアンモニアしか利用出来ないわけです。上記の問題をどのように解決しているのか知りませんが…