Минеральное питание растений Химический состав растения Распространение

Минеральное питание растений

Химический состав растения Распространение элементов в био-, гидро-, лито- и атмосфере (число атомов в относит. ед. )

Химический состав растения Содержание воды § Протоплазма – 85 -90%, § Митохондрии и хлоропласты – 50%. § Качанный салат – 94. 8% § Яблоко - 84. 1% § Картофель – 77. 8% § Древесина – 50% § Кукуруза (сухие зерновки) – 11. 0% § Бобы (сухие семена) – 10. 5% § Арахис (неочищенные плоды с шелухой) – 5. 1%

Химический состав растения Сухая масса и содержание золы Сухая масса – неорганические и органические вещества (первичного и вторичного метаболизма). Растение богаче по разнообразию органическими веществами, чем животные. Определяют после высушивания при выше 100 С. Основные – С (45%), О (42), Н (6. 5), N (1. 5), S, P. Газообразные - CO 2, H 2 O, NH 3, SO 2 Зола - остаток после сгорания, не содержащий орг. в-в. Доля золы: листья 3 -15% до 60%, плоды и семена до 5%, в корнях и стеблях 4 -5%, в кл. древесины – 4 -5%. В золе преобладают K, Na, Ca, P, всегда присутствуют Al, Mn, B, Cu, Zn и др.

Питательные элементы необходимые для роста и развития растения. Макроэлементы (содержание > 0, 01%) Микроэлементы (содержание < 0, 01%) C, O, H, N, S, P, Mg, K, Ca, Fe Mn, B, Zn, Cu, Mo, Cl, Na, Se, Co, Ni, Si

Методы изучения Гидропоника – метод выращивания растений в питательных средах (без почвы). Аэропоника -метод выращивания растений, при котором корни находятся во влажном воздухе и опрыскиваются питательным р-ром (без почвы). Фитотроны (климатические камеры) – специальное помещение, в котором регулируется температура, влажность, свет и др. факторы. Культура изолированных тканей и органов

Значение минеральных элементов для растений §Входят в состав биологически важных органических веществ. §Участвуют в создании определенной ионной концентрации, стабилизации макромолекул и коллоидных частиц (электрохимическая роль) (осмотический потенциал, гидратация белков). §Участвуют в каталитических реакциях, входя в состав или активируя отдельные ферменты.

Поддержание электронейтральности клетки • Белки и неорганические ионы имеют гидратные оболочки, что приводит к конкуренции за воду. • Отрицательно заряженные белки под влиянием катионов нейтрализуются (разряжаются) – дегидратация (происходит «отнятие» воды). • Катион Ca 2+ разряжает молекулы белков сильнее, чем катионы Mg 2+; катионы K+ сильнее, чем Na+. • Влияние на конформацию и каталитическую активность ферментов. • Эти механизмы обеспечивают гомеостаз – организованное состояние клетки или организма, которое необходимо для создания их стабильной внутренней среды.

Регуляция процессов метаболизма • Высокоспецифичные взаимодействия ионов с группами белков (АТФ реагирует как комплекс Mg 2+АТФ). • Цитоплазматический Са 2+ – 10 -7 М, при стрессе он повышается до 10 -6 М и это активизирует Сазависимые протеинкиназы и через Са-связывающий белок кальмодулин ведет к активизации других белков. • Fe содержат цитохромы, ферредоксин, липоксигеназы, Cu - пластоцианин, аскорбатоксидаза и фенолоксидазы, Mo - нитратредуктаза, нитрогеназа. • Ионы металлов облегчают связывание и активацию субстрата, играют роль в транспорте электронов и переносе атомов и молекулярных групп. • Азот, сера и фосфор в составе биомолекул

Диагностика минеральной недостаточности у растений • по внешнему виду растений • по результатам анализа сока листьев (листовая диагностика) • по анализу почвы Реутилизация – вторичное использование элемента минер. питания, т. е. содержащие недостающий элемент вещества в старых листьях разрушается, образующиеся продукты транспортируются в меристемы и там используются при образовании новых органов. Если элемент не способен к реутилизации, то первыми будут желтеть и отмирать верхние листья.

Диагностика минеральной недостаточности у растений Симптомы недостаточности минерального питания растений можно разделить на две большие группы: I. Симптомы, проявляющиеся на старых листьях (симптомы недостатка азота, фосфора, калия и магния). При их нехватке они перемещаются в растении из более старых частей в молодые растущие части, на которых не развиваются признаки голодания. II. Симптомы, проявляющиеся на точках роста и молодых листочках (недостаток кальция, бора, серы, железа, меди и марганца). Эти элементы не способны перемещаться из одной части растения в другую если в воде и грунте нет достат. кол-ва этих элементов, то молодые растущие части не получают необходимого питания заболевают.

Макроэлементы Азот 1. 5% NO 3 -, NH 4+ требуется в растении в большом количестве: входит во все белки, НК, АМФ, АДФ, АТФ, хлорофилл и др. соед. Участвует в образовании полиаминов, которые влияют на структуру хроматина, НК и рибосом. регулирует деление N - дефицитный для растения эл. и его нет в продуктах выделения. С урожаем выносятся большие кол-ва N с полей. Азот реутилизируется: в старых листьях разрушение и отток в молодые • Регуляторная роль: все ферменты – белки. • Поглощается из почвы: нитрат(NO 3) и реже аммонийный (NH 4). • Из воздуха молекулярный азот усваивают азотфиксирующие бактерии. • В растении 50%(от целого растения) и 70% азота листьев – в хлоропластах. • 10 -20% - свободные нитратные и аммонийные ионы. • У нитрофиллов азот в клеточном соке для осморегуляции.

Макроэлементы Азот N 2, NO 3 -, NH 4+ 1. 5% Недостаток • снижение скорости всех реакций с участием ферментов. • снижение роста побегов и усиление роста корней. • cнижение синтеза хлорофилла, листья с хлорозом. • ускорение старения и созревания семян. • Если дефицит усиливается, то некрозы, отмирание листьев. Накопление углеводов, не утилизируемых для синтеза АК и использование для синтеза антоцианов, поэтому листья краснеют. • Ингибирование ростовых процессов – формирование ксероморфной структуры листа.

Дефицит азота Дефицит магния Дефицит фосфата Дефицит калия Дефицит железа

Макроэлементы Фосфор Н 2 РО 43 -, НРO 42 -, РО 430. 2% • поглощается корнем, не восстанавливается, входит в эфирные и ангидридные связи, входит в важные соединения. НК (ДНК, РНК), АТФ, НАДФ, витамины, фосфолипиды, фитин Запасная форма Р в растении– фитин (много в семенах) • двух- и одноосновные соли Н 3 РО 4 участвуют в создании осмотического потенциала клеточного сока. • в составе важных соединений участвует в энергетическом метаболизме клетки. Два типа реакций: первичное фосфорилирование органических соединений и процессы переноса остатка фосфорной кислоты. Уникальная функция – фосфорилирование белков с помощью протеинкиназ • способность к образованию связей с высоким энергетическим потенциалом - макроэргические связи (АТФ).

Макроэлементы Фосфор Н 2 РО 43 -, НРO 42 -, РО 43 - Недостаток • задерживается рост надземных органов и формирование плодов, т. к. нарушаются дыхание и фотосинтез. • Листья мелкие и узкие. • Листья становятся сине-зелеными с пурупурным и бронзовым оттенком – торможение синтеза белка и накопление сахаров. • Торможение гликолиза и ц. Кребса меньше АТФ и кетокислот снижение поглощения СО 2. • Аномальный круговорот сахаров: углеводы транспортируются в корни, а потом возвращаются обратно в лист, т. к. без фософора в корнях не может идти гликолиз

Макроэлементы Сера 0. 17% SО 43 - • поглощается корнем, в форме сульфат-иона, восстанавливается, входит в важные соединения. витамины, коферменты (ацетил-Ко. А), АК (цистеин, цистин, метионин). Почти все белки содержат серу. • Сульфгидрильные группировки (SH) и дисульфидные связи (S-S) обеспечивают конфигурацию белков. • Взаимопревращение цистеина в цистин влияет на окислительновосстановительный потенциал клетки • Входит в состав чесночных и горчичных масел (крестоцветные). Недостаток. хлороз, торможение роста и синтез антоцианов. Азот и сера – компоненты белков. Хлороз вызывается у молодых листьев, с верхушки, желтеют жилки листа. Снижается скорость роста корн. системы (сера входит в состав витамина В 1, который влияет на рост корня).

Макроэлементы Калий 0. 9% К+ • концентрация в растении превышает в 100 -1000 раз внешнюю среду и он находится в ионной форме. 70% - в свободной форме, 30% - адсорбируется на белках Высока концентрация К в овощных культурах, особенно, в подсолнечнике. • Регуляторная роль в клетке. • Активатор многих ферментов темновой фазы ФС, дыхания, синтеза белков и полисахаридов. • Необходим для синтеза ди- и полисахаридов много в корнеплодах, клубнях картофеля, сах. тростнике и т. д. • Необходим для синтеза белков много в меристемах. • Калиевые насосы- основной механизм устьичных движений. • Главный осмотик клетки.

Макроэлементы Калий Недостаток. • резко падает содержание макроэргических соединений • подавляется синтез сахарозы и ее транспорт по флоэме • замедляется синтез белка • пожелтение листьев с краев до некрозов (краевой «ожог» ) • края листьев закручиваются, морщинистость. Жилки кажутся погруженными в ткань листа. • ингибирование деления и растяжения клеток – розеточные формы • ингибирование апикального доминирования, форм. соцветий • ингибирование оттока ассимилятов. 0. 9% К+ Пожелтение и отмирание кончиков листьев — признаки недостатка калия

Макроэлементы Кальций 0. 2 -1% Са 2+ • содержится в хромосомах (между ДНК и белком), хлоропластах, митохондриях, ЭПС, клеточной стенке, по мере старения клетки накапливается в вакуоли, образуя кристаллы оксалаты кальция Три группы растений: кальциефилы (бобовые, гречиха, подсолнечник, картофель, капуста) кальциефобы (злаки, лен, сах. свекла) нейтральные виды • Стабилизирует структуру мембран. При недостатке – увеличивается проницаемость мембран. • Входит в состав клеточных стенок и срединных пластинок, в виде пектата кальция. При недостатке – ослизнение клеток. • Вызывает увеличение вязкости цитоплазмы (вогнутый плазмолиз) • Активатор ферментов (фосфорилаза, , амилаза, дегидрогеназа). • Регулирует кислотность в клетке. • Входит в состав сигнальных систем, участвует в передаче сигнала в клетке, являясь вторичным мессенджером (Са-кальмодулин)

Макроэлементы Кальций 0. 2 -1% Са 2+ Недостаток. • изменение структуры хромосом, нарушение митотического цикла, повреждаются меристемы • подавляет мобилизацию запасных питат. в-в (крахмала, белков) и превращение их в более простые соед. , которые используются проростками • подавляется синтез сахарозы и ее транспорт по флоэме • листья хлоротичные, искривленные, Поврежденные верхние края закручиваются листья растения отражают • повреждение и отмирание верхушечных недостаток кальция почек и корешков • замедляется рост корней, корневые волоски не образуются, они ослизняются и загнивают.

Макроэлементы Магний 0. 17% Mg 2+ • в клетке в виде совободных ионов, а также в хелатах. Прочно связано м. б. до 50% элемента. 10% - входит в состав хлорофилла Запасается в форме фитина - кальциево-магниевая соль инозитфосфорной кислоты • Поддерживает структуру мембран, связывая отрицательно заряж. белки с головками мембранных липидов • Поддерживает структуру рибосом – связывая РНК и белок

Макроэлементы Магний 0. 17% Mg 2+ • Регуляторная роль в клетке. • Активатор многих ферментов фотосинтеза, дыхания, синтеза нуклеиновых кислот (ДНК-, РНК- полимеразы, ацетил-Ко. Асинтеаза, пируваткиназа) и фермены переноса карбокс. групп. • Связывает фермент с субстратом по типу хелатной связи (клешневидная связь между орг. в-вом и катионом) • Способен инактивировать некоторые ингибиторы ферментативных реакций. • Все реакции, включающие перенос фосфатной группы, требуют наличия Mg (Mg-ATФ комплекс)

Макроэлементы Магний 0. 17% Недостаток. • характерная форма хлороза — у краев листа и между жилками зеленая окраска изменяется на желтую, красную и др. • края загибаются, в результате чего листья куполообразно выгибаются, края листьев морщинятся и отмирают • у плодовых растений наблюдается ранний листопад, начинающийся с нижних побегов даже летом, и сильное опадение плодов. • задержка цветения. При недостатке накапливается в репродуктивных органах и усиливаются окислительные процессы – меньше образуется пестичных цветков. • может перемещаться из нижних листьев в меристемы, где идет образование цветков. Mg 2+ Хлороз на краях листьев - признаки недостатка магния

Макроэлементы Железо 0. 08% Fe 3+ • транспортируется в виде цитрата железа (III) по ксилеме. Способен переходит из окисленной (Fe 3+) в восстановленную (Fe 2+) форму. • Входит в состав важных ферментов: цитохромы, леггемоглобин, пероксидаза, каталаза в виде гема флавиновые ферменты, ферредоксин, нитрогеназа в негеминовой форме • Необходим для синтеза хлорофилла. • Входит в реакционные центры фотосистем I и II. • Играет роль в образовании белков хлоропластов Фитоферритин – металлопротеид (негиминовый), в виде которого Fe аккумулируется в клетке. ГЕМ

Макроэлементы Железо Недостаток. • образование хлорофилла, в результате чего развивается хлороз листьев, который проявляется в первую очередь на молодых верхних листьях и побегах. • железо не способно к реутилизации и его дефицит проявляется на молодых листьях. • в старых листьях образуются нерастворимые окислы и фосфаты, а так же комплексы со специальным белком – фитоферритином. . 0. 08% Fe 3+ Хлороз на верхних листьях растения — признак недостатка железа.

Микроэлементы Mn 2+, Mn 3+, Mn 4+ Марганец 0. 001% • характе-тся высоким значением окислительно-восстановительного потенциала значение в реакциях биологич. окисления Активирует свыше 35 ферментов • Активирует ферменты ц. Кребса (дегидрогеназа яблочной к-ты и др. ) недостаток дыхание • Участвует в азотном обмене, в восстановлении нитратов до аммиака (акт. ферменты) при недостатке затруднено использование нитратов в качестве азотного питания. • Участвует в реакции фотолиза воды необходим для ФС. • Участвует в синтезе белка: регулирует активность ферментов ДНК- и РНК-полимеразы • Активирует ферменты окисления фитогормона ауксина (ИУК)

Микроэлементы Mn 2+, Mn 3+, Mn 4+ Марганец 0. 001% Недостаток. • регулирует состояние железа: при недостатке Mg железо переходит в закисную форму, активную, но токсичную для растения, при избытке – в неактивную окисную. В тканях динамическое равновесие: железомарганец. • При недостатке хлорофилл быстро разрушается, на листьях бледно-желтые полосы. • У злаков листья сворачиваются, замедление роста и ослабление дыхания. • Недостаток – сухая пятнистость листьев на болотистых почвах. Страдают цитрусовые. Точечный хлороз листьев вишни — признак недостатка марганца.

Микроэлементы Бор 0. 001% ВО 33 - • активирует скорость ферментат. реакций, активируя субстраты. • характе-тся способностью образовывать комплексные соедине-я. Комплексы с борной к-той образ. простые сахара, полисахариды, спирты, фенльные соед. и др. • Комплексы с углеводами влияет на ориентацию мицеллюлозы увеличивается эластичность клеточной стенки. • Комплексы с сахарами – сахаробораты легче и быстрее проникают через мембраны быстрее движ. по флоэме способствуют оттоку ассимилятов • Тормозит превращение Г 1 Ф в крахмал голодающие по бору листья накапливают много крахмала и сахаров и они не оттекают • Участвует в синтезе нуклеиновых кислот, синтезе белков, АТФ • Усиливает рост пыльцевых трубок, прорастание пыльцы • Положительно влияет на устойчивость растений к заболеваниям

Микроэлементы Бор 0. 001% Недостаток. • нарушение синтеза и метаболизма РНК, нарушение меристем, прониц. мембран, аминирования орг. к-т • появление черных некротических пятен на молодых листьях и верх. почках • измельчение верхних листьев, их скручивание и опадание, а при резком дефиците - "суховершинность" • накапливаются кофейная и хлорогеновая кислоты, ингибирующие рост, дифференцировку клеток • нарушение проводящей системы, искривляются и сжимаются сосуды, нарушается транспорт воды и минеральных солей в точки роста. • подавление развития цветка, дисбаланс водного режима, нарушение экспорта сахаров. • снижается иммунитет. ВО 33 - Мелкие и скрученный молодые листья у табака — признак недостатка бора

Микроэлементы Цинк 0. 002% Zn 2+ • Поддерживает активность многих ферментов Входит в состав свыше 30 ферментов Карбонангидраза, фосфатаза, алкогольдегидрогеназа, РНК-полимераза • Активирует ферменты дыхания и фотосинтеза • Участвует в образование фитогормона – ауксина (ИУК), ускоряя синтез его предшественника – триптофана • Ускоряет поглощение калия, марганца и молибдена • Влияет на белковый синтез

Микроэлементы Цинк Недостаток. • появление светло-зеленой окраски вдоль основных жилок листовой пластинки, • появление отмерших тканей и разрушение точки роста. • нарушение синтеза ростовых веществ: мелколистность, ингибирование роста междоузлий. • cимптомы недостатка цинка развиваются на всем растении или локализованы на более старых нижних листьях. 0. 002% Zn 2+ Укороченные побеги лимона с мелкими листьями говорят о недостатке цинка

Микроэлементы Медь 0. 0002% Сu 2+, Сu+ • Способна к обратимому окислению и восстановлению участие в ОВ процессах • Большая часть (75%) содержится в хлоропластах, где сосредоточен медьсодержащий белок синего цвета - пластоцианин, к-ый участвует в переносе электронов от ФСII к ФСI. • Входит в состав ряда ферментативных систем оксидазы: цитохромоксидаза, полифенолоксидаза, аскорбатоксидаза (участвуют в присоединении электронов к фенолам или аскорбиновой к-ты ) В этих ферментах медь соединена с белком через SHгруппы • Активирует ферменты, нпр, нитратредуктазу, протеазы участие в азотном обмене

Микроэлементы Медь 0. 0002% Недостаток. • формирование темно-зеленых листьев с некрозами на молодых • при остром дефиците – опадение листьев, тормоз роста, не функционируют бор, цинк, марганец • нарушение синтеза лигнина (ингибирование медьсодержащего фермента) • «болезнь целинных земель» (пустозерность), нежизнеспособная пыльца • Медь при 20 -3 - мкг/г с. в. может быть токсична. Сu 2+, Сu+

Микроэлементы Молибден Mo. O 420. 0005 -0. 002% • Входит в состав свыше 20 ферментов • Входит в состав ферментов азотфиксации – нитрогеназы, нитратредуктазы и др. Нитратредуктаза - фермент, восстанавливающий нитраты до нитритов. образуется, когда в среде имеются нитраты и молибден. Фермент появляется уже через 0. 5 -3 часа ! после внесения нитратов. Это – индуцибельный (адаптивный) синтез ферментов. Нитратредуктаза – это флавопротеид, простетическрй группой которого явл. ФАД. При восстан. нитратов Мо – переносчик электронов от ФАД к нитрату • Вместе с железом входит в состав активного центра ферментативного комплекса нитрогеназы в виде Mo-Feбелок, участвует в фиксации атм. азота микроорганизмами.

Микроэлементы Молибден Недостаток. • хлороз старых листьев. • нарушение азотного обмена; уменьшение синтеза белка при снижении АК и амидов. • снижение содержания аскорбиновой кислоты, что ингибирует фосфорный обмен. Mo. O 420. 0005 -0. 002%

Микроэлементы Хлор Сl- • Необходим для работы ФСII, в реакции фотолиза воды. • Осморегулирующая функция. • Формирование электрического потенциала мембраны • Стимулирует фотосинтетическое фосфорилирование • Влияет на поступление в клетки ионов РО 43 В природе – только избыток хлора, недостатка хлора в природе нет

Микроэлементы Кобальт Со 2+, Со 3+ 0. 00002% • Входит в состав кобаламина (витамин В 12), который синтезируется бактериями в клубеньках бобовых растений • Вход в состав ферментов, участвующих в синтезе метионина, ДНК и делении клеток, у азотфиксирующих организмов, Недостаток Подавляется леггемоглобина, снижается синтез белка и уменьшаются размеы бактериоидов.

Микроэлементы Na+ Натрий • Необходимость у С 4 и САМ-растений для регенерации ФЕП при карбоксилировании. Недостаток- хлороз, тормозит рост цветка. • Для растений галофитов необходим как осмотик. • у С 3 -растений улучшает рост растяжением, осморегулирующая функция.

Микроэлементы Кремний Si (ОН)4 • Для роста диатомовых водорослей как компонент клеточной стенки, микроэлемент метаболических процессов. • Хвощи нуждаются в кремнии для прохождения жизненного цикла. • Для высших растений: кремний накопители – некоторые злаки. Повышает устойчивость к полеганию. • Сахарный тростник реагирует на добавку кремния – кремний откладывается в разных тканях, в эпидерме стебля есть окремневшие клетки. В золе этого растения кремния до 60%. • При внесении силикатных удобрений увеличивается длина и диаметр стеблей, содержание хлорофилла и выход сахара

Микроэлементы Селен Sе • У архибактерий и млекопитающих – селеноцистеин. У зеленой водоросли селеносодержащий белок – глютатионпероксидаза. • Некоторые виды растений аккумулируют селен (астрагалы, брокколи). Растения могут выделять селен в атмосферу в форме газа – диметилселенида • Селен проявляет антиоксидантные свойства при действии повреждающих факторов или биопатогенов

Микроэлементы Никель Ni 2+ • Входит в состав уреазы высших растений, осущ. разложение мочевины. • Активирует ряд ферментов, нпр. , нитратредуктазу • Никелевое голодание – листовые некрозы у сои (локальное накопление мочевины), замедление роста проростков и снижение образования клубеньков.

Минеральные соли как фактор местообитания растений • Как состав, так и количество минеральных солей различно в местообитаниях. • Плохо –избыток и недостаток. • В агроценозах важны удобрения. • В естественных почвах – равновесие, поддерживаемое за счет опада. • Закон Ю. Либиха – «Закон минимума» - рост растений ограничивается тем элементом, который присутствует в относительно наименьшем количестве. • На с/х площадях – азот, фосфор, калий; известкование для регуляции р. Н и улучшении структуры почвы.

Растения засоленных местообитаний • Галофиты. • Адаптация – создание низких водных потенциалов (ионы натрия и калия). Избыток соли выделяется в виде друз, путем отбрасывания железистых волосков, накопления соли в крупных вакуолях. • Засоленые почвы чаще содержат Na. Cl, адаптация к обоим ионам. • Градация устойчивости к соли: • Устойчивые: галофильные бактерии и водоросли, ячмень, свекла, шпинат, хлопок, табак, лук, редис, менее – виноград, маслина, финиковая пальма, сосны, дуб, платан, робиния, • Чувствительные: конский каштан, пшеница, картофель, косточковые культуры, лимон, бобовые.

Растения известняков и кремнеземов • Известковые растения приспособлены к почвам, богатыми Са и НСО 3 с высокими значениями р. Н, водонепроницаемыми , теплыми и сухими, бедными тяжелыми металлами и фосфатами. На кислых почвах из кремнезема растения повреждаются высокими концентрациями железа, алюминия и марганца. Кремнеземные растения обеззараживают эти почвы от ТМ путем комплексообразования.

Растения аккумуляторы • Накапливают определенные элементы. Накопители селена. Виды астрагалов, накапливающие селен, уран, ванадий. Вид может содержать до 1. 2 г селена на 1 кг золы. Ядовитыми для пастбищного скота являются количества селена 1 -5 мк/кг сухого вещества. Токсичность – включение селена вместо серы в ак (селеноцистеин, селенометионин), что приводит к образованию нефункциональных белков. Толерантные виды синтезируют непротеиногенную аминокислоту и запасают метилселеноцистеин в вакуолях. • Есть растения, накапливающие алюминий, никель, марганец и другие металлы. Растения – индикаторы – растения, состав золы которых отражает состав субстрата. Галмейская фиалка – цинксодержащий субстрата, лишайник –леканора – на субстрате с медью.

Camellia sinensis

Растения – индикаторы Это растения, состав золы которых отражает состав субстрата. Галмейская фиалка – цинк-содержащий субстрата, лишайник – леканора – на субстрате с медью. • Изменение окраски цветков с розовой на желто-зеленую на Сu, Zn, Pb-содержащих на почве (образование комплексов металлов с антоцианами). Аналогичны изменения у мака (медь или молибден). Важно для разведки полезных ископаемых, оценки почв. • «Фитоэкстракция» благородных металлов при помощи растений. Один из видов сем. капустные поглощает золото до 50 мг/кг сухой массы из руды. Возможна экстракция токсичных для человека и животных ТМ (кадмия и свинца) из загрязненных почв (виды сем капустные)

Malcolmia miritima Papaver commutatum

Тяжелые металлы • ТМ – металлы, плотность которых превышает 5 г/см 3. Это – цинк, медь, кадмий, свинец, ртуть, уран, благородные металлы. • В высоких концентрациях ТМ токсичны и образуют стабильные комплексы с тиольными группами (SH) и ингибируют ферменты. • Внесение ТМ индуцирует: • - синтез комплексообразующих пептидов – фитохелатинов (у бобовых – гомофитохелатины), которые связывают ТМ. • - синтез металлотионеинов, богатых цистеином белков, которые связывают ТМ (через SH – группы) • Это приводит к исключению из обмена этих веществ, но они могут попадать в организм человека через растительную пищу.

• • • Симптомы недостаточности минерального питания растений можно разделить на две большие группы: I. Симптомы, проявляющиеся на старых листьях растения. ( симптомы недостатка азота, фосфора, калия и магни)я. Очевидно, при нехватке указанных элементов они перемещаются в растении из более старых частей в молодые растущие части, на которых не развиваются признаки голодания. II. Симптомы, проявляющиеся на точках роста и молодых листочках (недостаток кальция, бора, серы, железа, меди и марганца). Эти элементы, по-видимому, не способны перемещаться из одной части растения в другую. Следовательно, если в воде и грунте нет достаточного количества перечисленных элементов, то молодые растущие части не получают необходимого питания, в результате чего они заболевают и погибают. Приступая к определению причины нарушения питания растений, следует прежде всего обратить внимание на то, в какой части растения проявляются аномалии, определяя, таким образом, группу симптомов. Симптомы первой группы, которые обнаруживаются главным образом на старых листьях, могут быть разбиты на две подгруппы: 1) в большей или меньшей степени общими, затрагивающими лист целиком (недостаток азота и фосфора); 2) или же носить лишь местный характер (недостаток магния и калия). Вторая группа симптомов, проявляющихся на молодых листочках или точках роста растения, может быть разбита на три подгруппы, которые характеризуются: 1) появлением хлороза, или потерей молодыми листьями зеленой окраски без последующей гибели верхушечной почки, что указывает на недостаток железа, серы либо марганца; 2) гибелью верхушечной почки, сопровождающейся потерей ее листьями зеленой окраски, что указывает на недостаток кальция либо бора; 3) постоянным увяданием верхних листьев, что указывает на недостаток меди.