Микроэлементы и макроэлементы питание растений

Необходимые растению элементы минерального питания

Макроэлементы, их усвояемые соединения, роль и функциональные нарушения при недостатке в растении

• участие HS-групп и -S-S-связей в стаби­лизации трехмерной структуры белков и
• образование связей с коферментами и простетическими группами.
• Сочетание метиль­ной и HS-группы обусловливает широкое участие метионина в образовании АЦ ферментов.
• С этой аминокислоты начинается синтез всех полипептидных цепей.

1. участие в регуляции вязкости цитоплазмы, в повышении гидратации ее коллоидов и водоудерживающей спо­собности,
2. служит основным противоионом для нейтрали­зации отрицательных зарядов неорганических и органических анионов,
3. создает ионную асиммет­рию и разность электрических потенциалов на мембране, т. е. обеспечивает генерацию биотоков в растении
4. является активатором многих ферментов, он необходим для включения фосфата в органические соединения, синтеза белков, полисахаридов и рибофлавина — компонента флавиновых дегидрогеназ. K особенно необходим для молодых, активно растущих органов и тканей.
5. принимает активное участие в осморегуляции, (открывании и закрыванииустьиц).
6. активирует транспорт углеводов в растении. Установлено, что высокий уровень сахара в зре­лых ягодах винограда коррелирует с накоплением значительных количествKи органических кислот в соке незрелых ягод и с последующим выходомKпри созревании. Под влиянием Kувеличивается накопление крахмала в клубнях картофеля, сахарозы в сахарной свекле, моносахаридов в плодах и овощах, целлюлозы, гемицеллюлоз и пектиновых веществ в клеточных стенках растений.
7. В результате повышается устойчивость злаков к полеганию, к грибным и бактериальным заболеваниям.

1. стабилизация структуры мембран, регуляция ионных потоков и участие в биоэлектри­ческих явлениях. Са много содержится в митохондриях, хлоропластах и ядрах, а также в комплексах с био­полимерами пограничных мембран клетки.
2. участие в катионообменных процессах в корне (наряду с протоном водорода принимает активное участие в пер­вичных механизмах поступления ионов в клетки корня).
3. способст­вует устранению токсичности избыточных концентраций ионовNH4+,Al,Mn,Fe, повышает устойчивость к засолению, (ограничивает поступление других ионов),
4. снижает кислотность почвы.
5. участие в процессах движения цитоплазмы (структур­ная перестройка актомиозиноподобных белков), обратимых изменениях ее вязкости,
6. определяет пространственную организацию цитоплазматических ферментных систем (например, ферментов гликолиза),
7. активировании ряда ферментов (дегидрогеназ, амилаз, фосфотаз, киназ, липаз) — определяет четвертичную структуру белка, участвует в создании мостиков в фермент-субстратных комплексах, влияет на состояние аллостерических центров).
8. определяет структуру цитоскелета — регулируют процессы сборки-разборки микротрубочек, секреции компонентов клеточной стенки с участием везикул Гольджи.
9. Комплекс белка с Caактивирует многие ферментные системы: протеинкиназы, транспортную Са-АТФ-азу, АТФ-азу актомиозина.

1. входит в составхлорофилла (около 10-12 %Mg ),
2. является активатором ряда ферментных систем (РДФ-карбоксилазы, фосфокиназ, АТФ-аз, енолаз, ферментов цикла Кребса, пентозофосфатного пути, спиртового и молочнокислого брожения), ДНК- и РНК-полимеразы.
3. активирует процессы транспорта элек­тронов при фотофосфорилировании.
4. необходим для фор­мирования рибосом и полисом, для активации аминокислот и синтеза белков.
5. участ­вует в образовании определенной пространственной структуры НК.
6. усиливает синтез эфирных масел, каучуков.
7. предот­вращает окисление аскорбиновой кислотой (образуя комплексное соединение с ней).

Источник

Макро- и микроэлементы, необходимые для растений, и их физиологическая роль

Растения питаются простыми веществами не только из воздуха (углекислота и вода – фотосинтез), но и из почвы (ионы минеральных солей – минеральное питание). Они усваивают простые неорганические соединения из внешней природы, синтезируют из них сложные органические вещества и строят свое тело.

Органические вещества растений состоят из органогенных элементов: углерода – 45%, кислорода – 42%, водорода – 6,5% и азота – 2,5% — всего 95%. Углерод, водород, кислород усваиваются растениями в результате воздушного питания. В растениях есть также 5-10% зольных минеральных элементов – они остаются после сжигания растений.

Процесс усвоения зольных элементов и азота из почвы называется почвенным или минеральным питанием растений. Снабжение растений полным набором в оптимальном соотношении минеральных элементов имеет значение для обмена растений, нормального развития, преодоления неблагоприятных воздействий окружающей среды. В сельском хозяйстве давно научились регулировать минеральное питание растений с помощью агроприемов и внесения минеральных удобрений.

Макро- и микроэлементы, необходимые для растений, и их физиологическая роль.

Анализ обнаруживает в растениях почти все элементы периодической системы Менделеева. Главные из них – микро- и макроэлементы.

Их содержание в растениях колеблется от 0,01-10% от сырой массы растения. Необходимые макроэлементы растений: азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, натрий, кремний, железо, селен С помощью гравийных и водных культур была показана их необходимость для растений и были разработаны специальные смеси для водных культур.

Входит в состав белков, нуклеиновых кислот, АТФ, АДФ, коферментов, хлорофиллов, цитохромов, некоторых липидов, многих витаминов, гормонов роста растений. Азот является составной частью важнейших для жизни веществ. Он непосредственно влияет на рост растений.

Входит в состав ДНК, РНК, АТФ, коферментов, фосфолипидов, сахарофосфатов, белков, многих других промежуточных продуктов метаболизма. Фосфорсодержащие вещества занимают центральное место в конструктивном и энергетическом обмене. Важна роль фосфора в фотосинтезе и дыхании. Кроме того энергия при фотосинтетическом и окислительном фосфорилировании запасается в макроэргических фосфатных связях АТФ. Фосфор важен для цветения и плодоношения растений.

Не входит в состав органического вещества, регулирует состояние цитоплазмы клеток растений, повышая ее проницаемость и уменьшая вязкость, находится в клеточном соке, принимает активное участие в осмотических явлениях клеток, движении устьиц, усиливает биосинтез крахмала, ускоряет процессы фотосинтетического фосфорилирования, отток ассимилятов. Основная роль калия – регуляторная – принимает участие в процессах обмена веществ в растении.

Содержится во всех белках, входит в состав аминокислот (метионина, цистеина, цистина), содержится в витаминах (тиамин, биотин), липоевой кислоте, сульфолипидах, коферменте А, чесночных и горчичных маслах. Дисульфидные группы участвуют в образовании третичной структуры белков, а сульфгидрильные — в образовании ферментов с участием НАД и ФАД. Сера играет важную роль в белковом и липидном обменах, в энергетике растений, важна для поддержания структуры мембран тилакоидов хлоропластов.

Содержится в растениях в органических веществах и в ионной форме, входит в состав клеточной стенки растений, в состав хромосом, мембран, стабилизируя их структуру. В свободном виде выступает в качестве антагониста калия – повышает вязкость и снижает проницаемость цитоплазмы, нейтрализует избыток органических кислот в клетках, поддерживает жизнедеятельность меристем.

Находится в составе молекулы хлорофилла и хелатов, играет роль в стабилизации структуры рибосом, регулирует состояние цитоплазмы, повышая вязкость и понижая проницаемость цитоплазмы, является кофактором многих ферментов.

Для некоторых групп растений (галофитов) засоленных мест обитания имеет важное значение. Для большинства растений не нужен.

В больших количествах содержится в листьях некоторых древесных пород (в хвое ели), входит в состав клеточных стенок древесины, панциря диатомовых водорослей. Многие растения обходятся без него.

Их содержание в растениях достигает 0,00001-0,001% сырой массы. Являются абсолютно необходимыми для жизнедеятельности растений: медь, цинк, бор, марганец, молибден и некоторые другие. Их действие строго специфично, при исключении хотя бы одного из них из питания растений нарушаются процессы жизнедеятельности, невозможна замена одного на другой.

Содержится в количестве 0,08%. В качестве кофактора входит в состав ферментов, участвующих в синтезе хлорофилла, входит в состав оксиредуктаз, в ферментный комплекс нитрогеназы, то есть участвует в азотфиксации, содержится в молекулах цитохромов, ферредоксина, участвует в процессе переноса электронов.

Встречается в составе ферментов, участвующих в биосинтезе хлорофилла, входит в состав ферментов оксидаз, участвующих в дыхании, в состав белка пластоцианина, активирует нитроредуктазу, то есть участвует в азотном обмене. Недостаток меди вызывает задержку роста и цветения.

Играет важную роль в белковом обмене, входя в состав пептидогидролаз, принимает участие в синтезе индолилуксукной кислоты (гормон растений), влияет на синтез аминокислоты триптофана, активирует ряд ферментов гликолиза и реакции ПФП.

Имеет широкий спектр действия. Влияет на деление клеток, способствуя росту корневых и надземных частей растений, участвует в прорастании пыльцы и росте завязи, способствует оттоку углеводов из хлоропластов, повышает эластичность клеточной стенки и засухоустойчивость растений.

В качестве кофактора некоторых ферментов катализирует реакции фотосинтеза и дыхания, участвует в процессе восстановления нитратов, обмене железа, поддерживает структуру мембран тилакоидов, активирует ферменты цикла Кребса, участвует в синтезе м-РНК в ядре.

Играет важную роль в азотном обмене, участвует в процессе азотфиксации, в реакциях биосинтеза белка, аскорбиновой кислоты, способствует лучшему усвоению кальция, росту корневых систем растений. При недостатке молибдена, рост растений тормозится.

Кроме перечисленных микроэлементов важную роль играют в метаболизме растений селен, иод, ванадий, титан, никель.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник