Структурообразовательная роль кальция

Содержание кальция в растениях составляет 0,5-1,5 % от массы сухого вещества, но в зрелых тканях кальциофильных растений может достигать 10 %. Много кальция содержат бобовые, гречиха, подсолнечник, картофель, капуста, конопля. В тканях двудоль­ных растений этого элемента, как правило, больше, чем у однодольных. В корневой системе содержание его ниже, чем в надземной части.

Кальций накапливается в старых органах и тканях. При старении клеток или сни­жении их физиологической активности кальций из цитоплазмы перемещается в вакуоль и откладывается в виде нераствори­мых солей щавелевой, лимонной и других кислот. Образую­щиеся кристаллические включения затрудняют подвижность и возможность повторного использования (реутилизации) этого катиона. В семенах кальций присут­ствует преимущественно как соль инозитфосфорной кислоты (фитин).

Кальций, соединяясь с пектиновыми веществами, дает пектаты кальция, которые являются важнейшей составной частью клеточных оболочек растений. Срединные пластинки, склеивающие клеточные оболочки соседних клеток, состоят по преимуществу из пектатов кальция. При недостатке кальция клеточные оболочки ослизняются, что особенно ярко проявляется на клетках корня. Кальций плохо передвигается по растению, поэтому для предупреждения ослизнения необходимо, чтобы ионы Са²⁺ непосредственно соприкасались с клетками корня.

Кальций повышает вязкость цитоплазмы, что видно на опытах с формами плазмолиза. В солях кальция плазмолиз имеет вогнутую форму, так как более вязкая цитоплазма с трудом отстает от клеточных оболочек.

Присутствие ионов Са²⁺ важно для нормального функционирования мембран. Взаимодействуя с отрицательно заряженными груп­пами фосфолипидов, он стабилизирует мембрану и снижает ее пассивную проницаемость. При недостатке кальция повы­шается проницаемость мембран, появляются их разрывы и фрагментация, нарушаются процессы мембранного транспорта.

Кальций принимает участие в поддержании структуры хромосом, являясь связующим звеном между ДНК и белком. При недостатке кальция наблюдаются повреждения хромосом и нарушение митотического цикла.

Кальций необходим также для поддержания структуры митохондрий и рибосом.

Кальций необходим для процессов секреции у рас­тений, в частности для гранулокриновой секреции компонен­тов клеточных стенок с участием везикул АГ.

От недостатка кальция в первую очередь стра­дают молодые меристематические ткани и корневая система. У делящихся клеток не образуются новые клеточные стенки и в результате возникают многоядерные клетки, характерные для меристем с дефицитом кальция. Прекращается образо­вание боковых корней и корневых волосков, замедляется рост корней. Недостаток кальция приводит к набуханию пектиновых веществ, что вызывает ослизнение клеточных сте­нок и разрушение клеток. В результате корни, листья, отдель­ные участки стебля загнивают и отмирают. Кончики и края листьев вначале белеют, а затем чернеют, листовые пластинки искривляются и скручиваются. На плодах, в запасающих и сосудистых тканях появляются некротические участки. Нару­шается структура плазмалеммы и мембран клеточных органелл.

Дата добавления: 2015-06-26