19 Физиологическое значение микроэлементов в жизни растений.

Присутствуют в тканях в конц. 0,001 — 0,00001 %. К ним относится большое число элементов, среди которых Мn, В, Сu, Zn, Mo, Со и др. Микроэлементы относятся к группе веществ, обладающих различными физиологическими свойствами. Их объединяет и то, что они или входят в различные ферментные системы, или действуют на них, оказывая влияние на обмен веществ и физиол. сост. раст. Марганец необходим всем растениям; накапливается в листьях. Марганец оказывает каталитическое действие на многие ферменты и реакции, в частности на ферментные системы, восстанавливающие НАДФ. Поэтому диапазон его действия очень широк: он регулирует фотосинтез, углеводный и азотный обмен, окислит. процессы, рост.

Молибден поступает в раст. в виде аниона МоО₄. Содержится в молодых, растущих органах, большей частью в листьях. Он влияет на многие процессы, например, активирует ферменты цикла Кребса, регулирует поступление кальция в растение, водный и азотный обмен. Молибден принимает участие в деятельности нитратредуктазы, которая является ключевым ферментом в восст. нитратов. В связи с этим он имеет важное значение для бобовых раст., находящихся в симбиозе с клубеньковыми бакт. Он необходим для биосинтеза леггемоглобина — белка-переносчика О₂ в клубеньках бобовых. Еще в большей степени бобовые нуждаются в Кобальте, который необходим при фиксации азота атмосферы теми же бакт. Медь содержится в семенах и молодых растущих частях раст. Очень много меди в хлоропластах, где она связана с медьсодержащим белком пластоцианином, принимающим участие в процессе фотосинтеза. Кроме того, в качестве кофактора медь входит в некоторые окислительные ферменты (полифенолоксидазу). Цинк оказывает многостороннее действие на обмен веществ. Он содержится больше в листьях, органах плодоношения и в конусах нарастания. Цинк активирует фермент карбоангидразу, которая катализирует реакцию распада угольной кислоты: Н₂СО₃ + Н₂О + СО₂. Высвобождение СО2 имеет значение для ускорения фотосинтеза. Цинк принимает участие также в деятельности ферментов гликолиза, активирует синтез аминокислоты триптофана и из нее — фитогормона ауксина (индолил-3-уксусной кислоты). Бор находится в конусах нарастания и в меристеме, где идет деление клеток. Без бора эти части растения отмирают. Он содержится в цветках, особенно в пыльце и пестике. Главная физиол. роль бора — участие в фенольном обмене. Посредством этого он воздействует на многие физиологические процессы — обмен углеводов, белков, о/в пр-сы. По органам это в-во не передвигается, следовательно, питание растения бором должно осуществляться в течение всей его жизни.

20 Взаимодействие ионов в растении. Уравновешенные растворы.

В клетках растения — в цитоплазме и вакуолях — находится большое число свободных ионов. Это взаимодействие может быть двух типов: 1) противоположным, антагонистическим; 2) направленным в одну сторону, т. е. синергическим. Взаимодействие ионов в общей форме можно наблюдать на примере развития яиц морских ежей. Они прекрасно развиваются в соленой морской воде, содержащей различные ионы, но стоит поместить их в раствор чистого хлористого натрия в такой же концентрации, как и в морской воде, яйца тотчас погибнут, так как им будет недоставать присутствия других ионов. Подобное явление наблюдается при выращивании растений в водной культуре: проростки пшеницы погибают на чистых растворах хлористого кальция или натрия, но прекрасно растут на смеси этих растворов. Особенно часто антагонизм ионов обнаруживается между катионами первой и второй гр. — Na и K, с одной стороны, и Ca и Mg — с др. Это проявляется при сравнении их влияния на некоторые физиол. процессы, на коллоидно-хим. св-ва цитоплазмы. Если K и Na способствуют гидратации цитоплазмы, ее обводнению и разжижению, увеличению проницаемости мембран и снижению вязкости, то действие Ca и Mg противоположно: они дегидратируют, обезвоживают цитоплазму, повышают ее вязкость и снижают проницаемость клеточных мембран. Возможен антагонизм и между анионами. Cинергизм, или одностороннее действие ионов. Известно, например, что совместно внесенные азотные и фосфорные удобрения могут оказывать более эффективное воздействие, чем при раздельном внесении (на хлопчатнике). На картофеле молибден и Mn при низком уровне фосфорного пит. усиливают действие др. др., а при высоких дозах P ведут себя как антагонисты. Т.о., для роста и развития любого живого орг-ма самой благоприятной будет среда, содерж. различные ионы в опред. соотнош. Такая среда наз. уравновешенным р-ом. В природе известно два уравновешенных р-ра — это морская вода и плазма крови жив-х. Они стали таковыми в процессе длительной эволюции и приспособления организмов к среде обитания. Ионный состав этих двух сред очень близок. Для зеленого раст., растущего в почве, уравновешенным раствором должен быть почвенный раствор. В естественных условиях произрастания он практически всегда сбалансирован, так как содержит различные ионы. Однако при внесении высоких доз одних и тех же удобрений и при длительном выносе одних и тех же пит. в-в в условиях монокультуры его баланс может быть изменен.