A csomók vagy göbök is a kifejezés egy rhizobial szimbiózis képező a gyökerek sok faj növények , beleértve a Fabaceae , az intézkedés alapján baktériumok , amelyeknek nemzetségek Rhizobium és Bradyrhizobium . Ezek a rhizobia szimbiózisban élnek a kolonizált növényekkel. A csomók által termelt aktinomyces a nemzetség Frankia nevezzük actinorrhizae . Ebben a szimbiotikus szövetség, a növény látja el a széntartalmú anyagok , és a baktériumokat a nitrogéntartalmú anyagok szintetizált légköri nitrogént . Ez a szimbiózis lehetővé teszi a növény számára a légköri nitrogén megkötését a baktériumok által szintetizált és eukarióta növényekből hiányzó nitráz enzimnek köszönhetően .
A csomókban a rizobia képes átalakítani a légköri nitrogént (N 2 ) ammóniává (NH 3 ), amelyet a gazdanövény asszimilálhat, míg külön-külön ezek az organizmusok nem tudják felhasználni a levegőben lévő nitrogént . Az ammónia felhasználható aminosavak ( fehérjék szintéziséhez ), nukleotidok ( DNS és RNS szintéziséhez ) és más, a növény számára nélkülözhetetlen sejtvegyületek előállítására. Cserébe a nitrogén által rögzített baktériumokat , a kolonizált növényi kellékek malát annak fotoszintézis , mint szénforrás, amely fogják használni az anyagcsere, a dinitrogén ammóniává. A csomók tipikus vörös színét a leghemoglobin jelenléte okozza , amely egy dioxigént (O 2 ) rögzítő hemoprotein, amely e struktúrák fehérjetartalmának 40% -át teszi ki. Míg a rizobia érzékeny az oxigénre, mégis szükségük van rá a nitrogén rögzítéséhez szükséges ATP megszerzéséhez. A heghemoglobin lehetővé teszi az oxigén ilyen diffúzióját anélkül, hogy a sejtekben szabad lenne, és ezért mérgező lenne a baktériumokra. A zöld bólintások a szimbiózis problémájának jelei, és nem képesek megkötni a nitrogént
A gócokban lévő nitrogén rögzítése hasznos ökológiai szolgáltatás a mezőgazdaságban. Ez segít csökkenteni a nitrogén műtrágya felhasználását, és csökkenti a hüvelyesek, különösen a szójabab termesztésének monetáris és környezeti költségeit.
A zöldségnövény és a Rhizobium nemzetség baktériumának összehangolt tevékenysége a két szimbiotikus partner kémiai reakcióitól függ.
A gyökerek olyan vegyi anyagokat választanak ki, mint a flavonoid és az izoflavanoid, amelyek vonzzák a Rhizobium- típusú baktériumokat a környékről. Válaszul a baktériumok szintetizálják és kibocsájtják a nodulációs faktorokat , az úgynevezett noding faktorokat . Hatásuk alatt a gyökérszőrök megváltoztatják növekedési irányukat, és egy pásztorhéj-szerkezetet alkotnak, amely bezárja a rizóbiát. A baktériumok tehát fertőző hálón keresztül juthatnak be a kéregbe (kortikális parenchima). Ugyanakkor a gyökér erre a behatolásra reagálni kezd a kéreg sejtjeinek és a központi henger periciklusának felosztásával. A baktériumokat tartalmazó vezikulák az elágazó fertőző hálózat végéből rákerülnek a kéregsejtekbe.
A kéreg és a periciklus fertőzött régióiban a növekedés addig folytatódik , amíg a sejtek e két tömege összeolvad és kialakítja a gócot. A baktériumok a plazma membrán invaginációit okozzák, amelyek összeolvadnak a Golgi-készülékkel , ami lehetővé teszi a baktériumok továbbjutását a gyökér kérge felé .
A csomó tovább növekszik, ahogy nő a vezető szövet, amely összeköti a csomót a központi henger xilémájával és floémjével . Ez vezetőképes szövet biztosítja a csomók a szénhidrátok és más szerves anyagok szükséges celluláris metabolizmus . A csomópontban keletkező nitrogénvegyületeket a központi hengerbe is szállítja, amely elosztja őket az üzemben. Ezért nem fertőzésről, hanem szimbiózisról beszélünk, amelyek mindegyike előnyös a másik számára.
Az egyes növényektől (különösen a hüvelyesektől) függően több-kevesebb előnye lesz.
Pl: 1 hektár (10.000 m²)
Lupin csomók nélkül; 2,2 tonna
Lupin bólintással; 4,2 tonna