În corpul plantei, toate procesele sunt strâns legate între ele. Excluderea din mediul nutritiv a oricărui element necesar determină rapid o schimbare în multe procese metabolice, dacă nu toate. În legătură cu aceasta, este extrem de dificil să identificăm efectul primar. Acest lucru se aplică în primul rând acelor nutrienți care nu fac parte din anumite substanțe organice, ci mai degrabă joacă un rol de reglementare sau alt rol.
În termeni generali, se poate spune că elementele nutriționale au următoarele semnificații: 1) fac parte din substanțe organice importante din punct de vedere biologic; 2) participarea la crearea unei anumite concentrații ionice, stabilizarea macromoleculelor și a particulelor coloidale (rolul electrochimic); 3) participarea la reacțiile catalitice care intră în compoziția sau activarea enzimelor individuale. În multe cazuri, același element poate juca un rol diferit. Unele elemente execută toate cele trei funcții.
macronutrienti
Să analizăm mai întâi rolul fiziologic al nemetalilor - fosfor și sulf. Rolul azotului va fi luat în considerare într-un capitol special.
Acidul fosforic, care intră în celulele vii ale rădăcinii, devine rapid o parte a nucleotidei, formând AMP și ADP. Mai mult, în procesul de fosforilare a substratului și oxidării (faze anaerobe și aerobe de respirație) se formează ATP. După 30 de secunde, fosforul marcat (32P) este detectat în ATP. ATP-ul format este utilizat pentru activarea zaharurilor, aminoacizilor, sintezei acizilor nucleici și a altor procese. Lipsa de fosfor afectează practic toate procesele de viață ale plantelor. Fotosinteza, respirația și creșterea necesită o cantitate suficientă de fosfor pentru fluxul normal.
Macroelementele-metale sunt K, Ca, Mg, Fe. Participarea la reacțiile catalitice este caracteristică în principal metalelor. Metalele pot influența procesele de schimb într-o varietate de moduri: 1) intrarea directă în centrul activ al enzimei (în grupul protetic sau în apoenzima). Acestea sunt enzime conținând fier, cupru și alte elemente. Funcția metalului este cel mai adesea în tranziția de la forma oxidată la cea reconstituită, care este însoțită de transferul electronului; 2) prin activarea uneia sau a altei enzime prin schimbarea încărcării proteinei enzimatice sau a configurației acesteia; 3) fiind o punte de legătură între enzimă și substrat și facilitând astfel interacțiunea acestora; 4) prin modificarea constantei de echilibru a reacțiilor enzimatice; 5) schimbarea echilibrului între formele active și inactive ale enzimei; 6) inhibitori de legare a acestor sau acelor reacții enzimatice.
Calciul este parte a plantei într-o cantitate de 0,2%, vine sub forma unui ion de Ca 2+. Rolul calciului este divers. Calciul, combinat cu substanțe pectină, dă pectații de calciu, care sunt cel mai important constituent al pereților celulari ai plantelor. Plăcile mediane, prin lipirea pereților celulari ai celulelor vecine, constau în principal din pectații de calciu. În absența calciului, membranele celulare devin mucilagine, ceea ce este în special pronunțat asupra celulelor rădăcinii. Calciul nu se mișcă bine pe răspândire, astfel încât pentru a preveni mucoasa este necesar ca ionii Ca 2 + să contacteze direct celulele rădăcinii. Cele de mai sus au fost demonstrate în experimente bazate pe metoda culturilor acvatice izolate. În aceste experimente, o catenă de rădăcini a fost plasată într-o soluție nutritivă conținând toți nutrienții esențiali; o altă ramură a aceleiași plante - în soluție, cu excepția calciului. Foarte curând, celulele rădăcinii, care se aflau în soluție fără calciu, au început să muleze și să putrezească.
Calciul crește vâscozitatea citoplasmei, așa cum se vede în experimentele cu formele de plasmoliză. În sărurile de calciu, plasmoliza are o formă concavă, deoarece citoplasma mai vâscoasă se află cu greu în spatele pereților celulelor. Sarea de calciu a lecitinei face parte din membrană, astfel încât prezența calciului este importantă pentru funcționarea normală. Calciul participă la menținerea structurii cromozomilor, fiind o legătură între ADN și proteină. Cu o lipsă de calciu, se observă leziuni cromozomiale și un ciclu mitotic. Calciul este de asemenea necesar pentru a menține structura mitocondriilor și a ribozomilor. Calciul este un activator al unor astfel de enzime, cum ar fi fosforilaza, adenozin trifosfataza si altele. Calciul reacționează cu diferiți acizi organici, dând săruri și, prin urmare, este, într-o oarecare măsură, un regulator al pH-ului celular.
Într-o serie de cazuri, efectul magneziului asupra activității enzimelor este determinat de faptul că reacționează cu produsele reacției, schimbând echilibrul spre formarea lor. Magneziul poate, de asemenea, să inactiveze un număr de inhibitori ai reacțiilor enzimatice.
Fierul este necesar pentru formarea de clorofilă. În acest caz, gelatina catalizează formarea precursorilor de clorofil ai acidului aminolevulinic și protoporfirinelor. Se crede că fierul joacă un rol în formarea proteinelor de cloroplaste. Cu o lipsă de fier, nu există condiții pentru formarea unor astfel de componente importante ale cloroplastelor, cum ar fi citocromii, ferredoxina și alții. Poate că acest lucru afectează indirect formarea de clorofilă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: