Молибден

Современные представления о роли микроэлементов в метаболизме растений

Мn, В, Сu, Zn, Ba, Ti, Li, I, Br, Ni, Mo, Co

Микроэлементы представляют собой группу незаменимых минеральных элементов, выполняющих важные функции в жизнедеятельности растительных организмов. 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 необходим всем растениям. Среднее его содержа­ние составляет 0,001 %, или 1 мг на 1 кг сухой массы тканей. В клетки он поступает в форме Мn^{2 +}. Марганец накапливается в листьях.

Ион марганца участвует в выделении кислорода (фоторазложение воды) и вос­становлении СО₂ при фотосинтезе; способствует уве­личению содержания сахаров и их оттоку из листьев. Две дегидрогеназы дыхательного цикла Кребса – малат- и изоцитратдегидрогеназы — активируются ионами марганца.

Марганец необходим для функционирования комплекса нитратредуктазы при восстановлении нитратов до аммиака. В связи с этим растения, испытывающие недостаток марганца, не могут использовать нитраты в качестве источника азотного питания.

Марганец является кофактором РНК-полимеразы II, ответственной за синтез мРНК в ядре, и кофак­тором ауксиноксидазы – ферментативного комплекса, раз­рушающего ИУК.

При исключении марганца из питательной среды в тканях растений возрастает уровень основных элемен­тов минерального питания, нарушается их соотношение.

Характерный симптом марганцевого голодания – точечный хлороз листьев: между жилками появляются желтые пятна, а затем ткани в этих участках отмирают.

Наибольшее содержание молибдена характерно для бобо­вых (0,5-20 мг на кг сухой массы. Он поступает в растения как анион МоО₄^2-, концентрируется в молодых, растущих органах. Его больше в листьях, чем в корнях и стеблях, а в листе сосредоточен в основном в хлоропластах.

Молибден принимает участие в восстановлении нитратов, входя в состав нитратредуктазы, является компо­нентом активного центра нитрогеназы бактероидов, фикси­рующих атмосферный азот в клубеньках бобовых.

При недостатке Мо в тканях накапливается большое ко­личество нитратов, не развиваются клубеньки на корнях бо­бовых, тормозится рост растений, наблюдается деформация листовых пластинок. Молибден необходим для биосинтеза легоглобина (леггемоглобина) – белка-переносчика кислорода в клубеньках бобовых. При дефиците молибдена клубеньки приобретают желтый или серый цвет, нормальная же их окраска — красная.

Как металл-активатор молибден необходим в реакциях аминирования и переаминирования, для включения аминокис­лот в пептидную цепь, работы таких ферментов, как ксантиноксидаза, и различных фосфатаз. Он оказывает влияние на уровень накопления аскорбиновой кислоты.

При дефиците молибдена тормозится рост и из-за нарушения синтеза хлорофилла растения выглядят бледно-зелеными. Высокие дозы этого микроэлемента токсичны для растений. Значительное содержание молибдена в сельскохозяй­ственной продукции вредно и для животных, и для чело­века.

Дата добавления: 2015-06-26