Значение микроэлементов для жизнедеятельности растений

Микроэлементы представляют собой группу незаменимых минеральных элементов, выполняющих важные функции в жизнедеятельности растительных организмов. Их содержание в растениях составляет тысячные — стотысячные доли про цента. Микроэлементы принимают участие в окислительно-восстановительных процессах, фотосинтезе, азотном и углеводном обменах, входят в состав активных центров ферментов и витаминов, повышают устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям внешней среды. Недостаток микроэлементов вызывает ряд заболеваний и нередко приводит к гибели растений уже в раннем возрасте.

 

Марганец - Среднее его содержание составляет 0,001 %, сухой массы тканей. В клетки он поступает в форме Мп2+.

Марганец накапливается в листьях.

a. участие ионов марганца в выделении кислорода (фоторазложение воды) и восстановлении СО2 при фотосинтезе.

b. Способствует увеличению содержания сахаров и их оттоку из листьев.

c. Две дегидрогеназы дыхательного цикла Кребса — малат- и изоцитратдегидрогеназы — активируются ионами марганца.

d. Азотный обмен растений также не обходится без марганц.

e. Марганец существен для процессов роста клеток.

Характерный симптом марганцевого голодания — точечный хлороз листьев.

 

Молибден - Наибольшее содержание молибдена характерно для бобовых (0,5 — 20 мг на кг сухой массы), злаки содержат от 0,2 до 2,0 мг молибдена на 1 кг сухой массы.

Он поступает в растения как анион МоО42- концентрируется в молодых, растущих органах. Его больше в листьях, чем в корнях и стеблях, а в листе сосредоточен в основном в хлоропластах.

a. Молибден принимает участие в восстановлении нитратов, входя в состав нитратредуктазы

b. Является компонентом активного центра нитрогеназы бактероидов, фиксирующих атмосферный азот в клубеньках бобовых

c. Как металл-активатор молибден необходим в реакциях аминирования и переаминирования.

d. Оказывает влияние на уровень накопления аскорбиновой кислоты.

При недостатке молибдена:

-в тканях накапливается большое количество нитратов

-не развиваются клубеньки на корнях бобовых

-тормозится рост растений

-наблюдается деформация листовых пластинок

-При дефиците молибдена клубеньки бобовых приобретают желтый или серый цвет, нормальная же их окраска — красная.

 

 

Медь

- Среднее содержание меди в растениях 0,0002%. В растительную клетку медь поступает в форме Сu2+.

-В клетке 2/3 меди может находиться в нерастворимом, связанном состоянии

-Относительно богаты этим элементом семена и растущие части

-Около 70% всей меди, находящейся в листьях, сконцентрировано в хлоропластах

-Входит в состав медьсодержащих белков и ферментов

 

Значение –

a. Учавствует в азотном обмене, входя в состав нитратредуктазного комплекса

b. Влияет на синтез легоглобина и активность ряда ферментов, участвующих в фиксации молекулярного азота атмосферы

c. За счет инактивирования ауксинов полифенолоксидазой медь снижает ингибирующее действие на рост высоких доз этих ростовых веществ.

d. Для биосинтеза этилена также необходим медьсодержащий фермент.

e. медь повышает устойчивость растений к полеганию.

f. Она повышает также засухо-, морозо- и жароустойчивость.

Недостаток –

a. задержку роста и цветения

b. хлороз

c. потерю тургора

d. завядание растений

e. У злаков при остром дефиците меди белеют кончики листьев и не развивается колос, у плодовых появляется суховершинность.

 

 

Цинк –

Содержание цинка в надземных частях бобовых и злаковых растений составляет 15 — 60 мг на 1 кг сухой массы. Повышенная концентрация отмечается в листьях, репродуктивных органах и конусах нарастания, наибольшая — в семенах.

Цинк поступает в растение в форме катиона Zn2+, оказывая многостороннее действие на обмен веществ.

-Он необходим для функционирования ряда ферментов гликолиза

-Роль цинка важна также в образовании аминокислоты триптофана.

Недостаток

-Накапливаются редуцирующие сахара и уменьшается содержание сахарозы и крахмала

-Увеличивается количество органических кислот и небелковых соединений азота — амидов и аминокислот

-Кроме того, в 2 — 3 раза подавляется скорость деления клеток, что приводит к морфологическим изменениям листьев, нарушению растяжения клеток и дифференциации тканей

-При дефиците цинка у растений нарушается фосфорный обмен

 

 

Бор

Бор — один из наиболее важных для растений микроэлементов. Его среднее содержание составляет 0,0001%. В боре наиболее нуждаются двудольные растения. Обнаружено значительное содержание бора в цветках, особенно в рыльце и столбиках. В клетке большая часть этого микроэлемента сконцентрирована в клеточных стенках.

-Бор усиливает рост пыльцевых трубок

-Прорастание пыльцы

-Увеличивает количество цветков и плодов

-Оказывает влияние на углеводный, белковый и нуклеиновый обмен

-Без него нарушается созревание семян

-При его недостатке нарушаются синтез, превращения и транспорт углеводов

-Нарушается формирование репродуктивных органов, оплодотворение и плодоношение

Бор не может реутилизироваться и поэтому при борном голодании прежде всего отмирают конусы нарастания — наиболее типичный симптом борной недостаточности.