Роль минеральных веществ в организме

Теория минерального питания растений. Классификация элементов. Общая роль минеральных элементов в жизнедеятельности растения и клетки.

Теорию минерального питания развил Либих. Он опроверг перегнойную теорию и доказал важность минеральной теории. По этой теории источником питания растений служат минеральные вещества. Он считал что перегной нужен лишь для образования углекислого газа, который ускоряет выветривание материнской горной породы и увеличивает культурный слой почвы. Либих первым предложил вносить в качестве удобрений минеральные вещества. Неверным в теории Либиха было отрицание роли гумуса в питании растений. Как известно сейчас гумус необходим не столько для самого растения, сколько для микрофлоры почвы, играющей важную роль в питании растений.

Либих вывел закон минимума, согласно которому внесение любого количества минеральных веществ не даст результата пока не будет ликвидирован недостаток веществ, содержащихся в минимальном количестве.

Так же Либих вывел закон возврата, указывающий на необходимость возврата в почву веществ, взятых оттуда растениями.

Таким образом, минеральная теория содержит следующие положения:

-Пищу растений составляют только неорганические соединения почвы и воздуха

- запасы С и Н неисчерпаемы

- макро и микроэлементы в почве могут кончаться

В зависимости от содержания минеральные элементы делят на макро- и микроэлементы. Содержание макроэлементов (N, P, K, Ca, Mg, S, Si) в растительных тканях в расчете на сухую массу варьирует от 1,5 до 0,1% (т. е. более 1 г/кг). Концентра-ция же микроэлементов (Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, B, Cl, Ni) составляет 0,01% и ниже.

Питание растительных организмов представляет собой процесс поглощения и усвоения из окружающей среды химических элементов, необходимых для их жизнедеятельности. Минеральное питание включает процессы поглощения минеральных ионов из наружной среды, их связывания (преобразования, ассимиляции) и транспорта по клеткам и тканям к местам возможного потребления..

Ионы минеральных солей могут поступать в клетки корневой системы растений как из почвенного раствора, так и в результате контактного обмена с почвенными частицами. Оба эти процесса обычно связаны с обменом ионов на катионы и анионов, и органических кислот на минеральные анионы. Бόльшая часть питательных минеральных веществ находится не в почвенном растворе, а адсорбирована на почвенных частицах. Поэтому в минеральном питании растений большее значение имеет процесс обменной адсорбции, которая осуществляется как на органической (гумус), так и на неорганической (алюмосиликаты) части почвы. Почвы, в основном, обладают свойствами катионообменников, хотя в них имеются и анионсвязывающие группы. H 3 HCOOH

Из почвы минеральные элементы поглощаются в виде катионов и анионов. Поступление элементов минерального питания в растение осуществляется с помощью системы ионных помп, обменников и каналов, локализованных на плазматической мембране клеток корня.

Попадая в клетку, одни элементы участвуют в метаболизме в форме свободных ионов, другие связываются с органическими соединениями, не претерпевая при этом никаких изменений, третьи же включаются в состав органических молекул только после ряда окислительно-восстановительных превращений.

Минеральные (неорганические) вещества входящие в структуру организма выполняют множество важных функций. Многие макро и микроэлементы являются кофакторами ферментов и витаминов. Это значит, что без молекул минеральных веществ витамины и ферменты неактивны и не могут катализировать биохимические реакции (основная роль ферментов и витаминов).

Вся совокупность макро и микроэлементов обеспечивает процессы роста и развития организма. Минеральные вещества играют важную роль в поддержании целостности клеточных мембран, обеспечивают дыхание тканей.

Поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма, предусматривает в первую очередь поддержание качественного и количественного содержания минеральных веществ в тканях органах на физиологическом уровне. Даже небольшие отклонения от нормы могут повлечь самые тяжелые последствия для здоровья организма.

Дата добавления: 2017-02-01