24. Взаимодействие ионов: антагонизм и синергизм ионов. Уравновешенные растворы.

Р-ры, в которых токсического действия солей нет, называют физиологически уравновенными (морская вода-близка по составу к крови и лимфе животных). Физиологически уравновешенными являются те растворы, количество и соотношение ионов в которых исключают их вредное влияние. Такие растворы обеспечивают нормальный рост, развитие и высокую продуктивность растений. При составлении физиологически уравновешенных растворов необходимо учитывать разный характер взаимодействия ионов. Растворы чистых солей оказывают токсическое действие на организм растения или животного. Еще в конце прошлого века была установлена ядовитость раствора чистой соли NаС1, концентрация которого соответствовала концентрации морской воды. Достаточно было добавить незначительное количество солей кальций и магния, чтобы снять это ядовитое действие NaС1. Взаимодействие ионов, при котором физиологический эффект воздействия смеси солей меньше, чем действие каждой соли в отдельности, называется антагонизмом. Антагонизм ионов проявляется как между разными ионами одной валентности, например Nа+ и К+, Иа+ и NH4, так и между ионами разной валентности (К+ и Са2+, Nf+ и Мg2+). Явление антагонизма может наблюдаться при развитии корневой системы растений, выращенных в след. р-рах (0,1н): 1)NaCl+KCl+CaCl₂; 2)NaCl+CaCl₂; 3)CaCl₂; 4)NaCl. Прорастание пшеницы или ячменя, появляется в этих р-рах, различно: в 1 и 2 корненая система более нормальная, в 3 и 4 корневая система почти не развита. Явление антагонизма зависит от валентности ионов: чем выше валентность, тем в меньшей концентрации проявляется антагонистическое действие. Так, для того чтобы устранить ядовитое действие на проростки пшеницы односолевого раствора КС1, надо добавить 30 % NaС1 или 5 % СаС12. В основе антагонистического действия ионов лежит их противоположное действие на физико-химические свойства протоплазмы, что отражается на обмене веществ, а также конкуренция при усвоении их растениями. Наблюдаются также синергизм и аддитивность в действии компонентов солей. Синергическое действие ионов заключается в том, что один из них усиливает действие другого. Например, катионы К, Са, Мg оказывают стимулирующее действие на поглощение анионов NОз и РО4 Нитратные и фосфатные анионы благоприятно влияют на усвоение других элементов. Аддитивность — это действие смеси солевых растворов, которое равно сумме действия отдельных компонентов. Например, осмотическое давление питательного раствора равно сумме парциальных осмотических давлений входящих в смесь солей.

25. Пути обезвреживания аммиака в растении.

В процессе дыхания растений образуются органические к-ты:-кетоглутаровая и щавелево-уксусная (ЩУК). Они путем прямого аминирования присоединяют аммиак: 1)HOOC·CH₂·CH₂CO·COOH+NH₃+2H↔HOOC·CH₂CH₂CHNH₂·COOH+H₂O(глутаминовая к-та) 2)HOOC·COCH₂COOH+NH₃+2H↔HOOC·CH₂CHNH₂·COOH+H₂O(аспаргиновая к-та).

Более простым способом связывания аммиака является образование аммонийных солей органических кислот. У растений с кислым клеточным соком (щавель, бегония, осоки, хвощи) содержание аммонийного азота в десятки раз превосходит содержание амидного азота.

Аммиак в растениях обезвреживается и при образовании мочевины. Исходным продуктом для синтеза мочевины служит аминокислота орнитин, которая, присоединяя аммиак и углекислоту, превращается в цитруллин. Цитруллин присоединяет еще одну молекулу аммиака и образует аргинин. Аргинин под действием фермента аргиназы с участием воды расщепляется на орнитин и мочевину. Мочевина неядовита для растений, хорошо усваивается, использование ее азота для всевозможных синтетических процессов происходит очень легко, так как в растительных тканях имеется фермент уреаза, катализирующий расщепление мочевины.

26 Микроэлементы, их роль в жизни растения.

В кислых почвах мало кобальта и меди, в щелочных почвах их много. Микроэлементы в почве могут быть в составе почвенных минералов, в поглощенном состоянии на поверхности почвенных коллоидов. Водорастворимые формы микроэлементов содержат 1-10% от их общего кол-ва в почве. Из водорастворимых соединений микроэлементы могут легко переходить в обменные формы, поглощаться растениями и м/о. Запас микроэлементов в почве пополняется в процессе разрушения почвенных минералов, а также минерализации орг. в-в, удобрений, микроорганизмов. Кол-во микроэлементов, поступающих в растения, неодинаково, оно зависит от вида растения, почвенно-климатических условий, комплекса агротехнических мероприятий. Микроэлементы и ультрамикроэлменты входят в состав орг.соединений, играющих важную роль в обмене в-в – хелатов - это органические внутрикомплексные соединения циклического строения, содержащие в своей молекуле ион какого-либо Ме, который участвует в образовании кольца. Образование хелатов обеспечивает передвижение Ме по сосудам растения, перенос электронов между кристаллически активными белками. Микроэлементы обуславливают поступление анионов и катионов в растения, влияют на плодоношение растений, способствуют процессу оплодотворения, повышают урожайность семян. Улучшают кач-во продукции с/х растений: увеличивают номерность волокна льна, конопли, повышают содержание сахаров в корнях сахарной свеклы, посевные св-ва семян бобовых и др.культ. В почву вносят микроудобрения, применяют некорневую подкормку растворами солей микроэлементов (плодовых и ягодных культ). Применяют много форм удобрений: медные, марганцевые, борные, комбинированные.

Микроэлементы относятся к группе незаменимых питательных элементов, содержание которых в растительных тканях измеряется тысячными и стотысячными долями процента. Несмотря на то, что микроэлементы требуются в очень малых количествах, в их отсутствие нормальная жизнедеятельность становится невозможной. Недостаток микроэлементов вызывает серьезные физиологические расстройства и нередко приводит к гибели растений уже в раннем возрасте. Объясняется это тем, что микроэлементы главным образом функционируют в регуляторных системах клетки. Они выступают в качестве простетических групп ферментов или кофакторов — активаторов ферментов.

Цинк. Входит в состав фермента поддерживающего уровень СО2 для фотосинтеза. Недостаток цинка приводит к резкому торможению роста и формирования побегов. Растения приобретают розеточную форму.

Молибден. Играет особо важную роль в азотном обмене. При дефиците рост тормозится, особенно чувствительны бобовые и овощные.

Бор. При его недостатке нарушается фотосинтез, превращение и транспорт углеводов, формирование репродуктивных органов.