|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Минеральное питание растений | Минеральное питание растений (далее М), усвоение ими из внешней среды ионов минеральных солей, необходимых для нормальной жизнедеятельности растительного организма. К элементам М относятся , Р, , К, , , а также микроэлементы (, В, , , и др.). М складывается из поглощения минеральных веществ в виде ионов, их передвижения по растению и включения в обмен веществ. Одноклеточные организмы и водные растения поглощают ионы всей поверхностью, высшие наземные растения - поверхностными клетками корня, в основном корневыми волосками. Ионы сначала адсорбируются на клеточных оболочках, затем проникают в цитоплазму через окружающую ее липопротеидную мембрану - плазмалемму. Катионы (за исключением К+) проникают через мембрану пассивно, путем диффузии, анионы, а также К+ (при низких концентрациях) - активно, с помощью молекулярных "ионных насосов", транспортирующих ионы с затратой энергии. Скорость активного транспорта ионов зависит от обеспеченности клетки углеводами и интенсивности дыхания, скорость пассивного поглощения - от проницаемости биологических мембран, разности концентраций и электрических потенциалов между средой и клеткой. Проницаемость мембраны для разных ионов неодинакова. Так, для катиона К+ она в 100 раз выше, чем для +, и в 500 раз выше, чем для анионов. Поглощенные ионы передвигаются от клетки к клетке через соединяющие их цитоплазматические перемычки - плазмодесмы. У высших растений в корне и стебле имеется специальная сосудистая система для транспорта минеральных веществ и их органических соединений (синтез которых частично происходит и в корне) в листья. По мере старения нижних листьев некоторые минеральные вещества оттекают из них в растущие органы растения, где могут использоваться повторно.
Каждый элемент М играет в обмене веществ определенную роль и не может быть полностью заменен др. элементом. входит в состав - основных веществ цитоплазмы, а также в состав амидов, нуклеиновых кислот, гормонов, алкалоидов, витаминов (1, 2, 6, ) и поглощается в форме аниона -3 (нитрата) и катиона +4 (аммония), образующихся при разложении перегноя микроорганизмами почвы. Молекулярный (2), который является основной составной частью воздуха (79 %), может усваиваться только некоторыми видами низших растений (см. Азотфиксирующие микроорганизмы). Нитраты с помощью фермента нитратредуктазы восстанавливаются до аммония. Аммоний соединяется с органическими кислотами, образуя аминокислоты, которые затем включаются в входит в состав нуклеопротеидов клеточного ядра, фосфолипидов клеточных мембран, фосфатидов и эфиров Особенно важно участие в фотофосфорилировании, в процессе которого солнечная энергия, аккумулируемая в форме богатых энергией связей (АТФ), используется на усвоение 2 из воздуха и образование органических веществ. В форме макроэргических связей АТФ запасается также энергия, выделяемая при дыхании за счет окисления органических веществ (см. Окислительное фосфорилирование), образуемых в процессе фотосинтеза. поглощается в форме аниона ортофосфорной кислоты (3-4, или фосфата) и включается за сотые доли секунды в органические соединения в неизменном виде. Вместе с тем в растениях всегда содержится много неорганического фосфата (его физиологическое значение не ясно). Сера, как и входит в состав всех а также (глутатион), некоторых аминокислот (цистин, цистеин, метионин) и эфирных масел. Сера поглощается растениями в форме аниона (2-4, или сульфата), который в клетках восстанавливается, образуя дисульфидные (---) и сульфгидрильные (-) группы (последние образуют связи, закрепляющие конфигурацию макромолекулы). поглощается в форме катиона К+ и в такой же форме остается в клетке, не образуя прочных органических соединений. Он вступает лишь в слабые адсорбционные взаимодействия с и в обменные реакции с органическими кислотами. В отличие от , Р и , непосредственно участвующих в создании органического материала растительной клетки, К не является в полном смысле питательным элементом. Он повышает водоудерживающую способность цитоплазмы, интенсивность фотосинтеза, отток ассимилятов, участвует в функционировании устьиц и др. и поглощаются в форме двухвалентных катионов: 2+ и 2+. Основная функция состоит в стабилизации клеточных структур. Ионы 2+ ("кальциевые мостики") связывают между собой молекулы липидов, обеспечивая их упорядоченное расположение в клеточных мембранах. Соединения с пектиновыми веществами склеивают оболочки соседних клеток. В отличие от др. элементов М, в растении малоподвижен. Он практически не реутилизируется и накапливается в стареющих органах. необходим для поддержания структуры рибосом, в которых происходит синтез входит в состав активирует ферменты, переносящие фосфат с АТФ на молекулу входит в состав ряда ферментов, в том числе дыхательных (цитохромов). Оно участвует в синтезе хотя и не входит в его состав. Возможно также М через листья (см. Внекорневое питание растений).
Вместе с воздушным питанием (фотосинтезом) М составляет единый процесс обмена веществ между растением и средой. Оно влияет на все физиологические процессы (дыхание, рост, развитие, фотосинтез, водный режим и т. д.) и, в свою очередь, зависит от них. Поэтому одно из наиболее успешных средств управления продуктивностью культурных растений - регулирование М с помощью удобрений.
Лит.: Прянишников Д. Н., Агрохимия, Избр. соч., т. 3, М., 1952; Курсанов А. Л., Взаимосвязь физиологических процессов в растении, М., 1960; Колосов И. И., Поглотительная деятельность корневых систем растений, М., 1962; Сатклифф Дж. Ф., Поглощение минеральных солей растениями, пер. с англ., М., 1964; Сабинин Д. А., Избранные труды по минеральному питанию растений, М., 1971; Физиология корня, М., 1973.
Д. Б. Вахмистров.
|
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 22.12.2024 15:05:57
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
