2.Микроэлементы.

Их содержание в растениях достигает 0,00001-0,001% сырой массы. Являются абсолютно необходимыми для жизнедеятельности растений: медь, цинк, бор, марганец, молибден и некоторые другие. Их действие строго специфично, при исключении хотя бы одного из них из питания растений нарушаются процессы жизнедеятельности, невозможна замена одного на другой.

Железо.

Содержится в количестве 0,08%. В качестве кофактора входит в состав ферментов, участвующих в синтезе хлорофилла, входит в состав оксиредуктаз, в ферментный комплекс нитрогеназы, то есть участвует в азотфиксации, содержится в молекулах цитохромов, ферредоксина, участвует в процессе переноса электронов.

Медь.

Встречается в составе ферментов, участвующих в биосинтезе хлорофилла, входит в состав ферментов оксидаз, участвующих в дыхании, в состав белка пластоцианина, активирует нитроредуктазу, то есть участвует в азотном обмене. Недостаток меди вызывает задержку роста и цветения.

Цинк.

Играет важную роль в белковом обмене, входя в состав пептидогидролаз, принимает участие в синтезе индолилуксукной кислоты (гормон растений), влияет на синтез аминокислоты триптофана, активирует ряд ферментов гликолиза и реакции ПФП.

Бор.

Имеет широкий спектр действия. Влияет на деление клеток, способствуя росту корневых и надземных частей растений, участвует в прорастании пыльцы и росте завязи, способствует оттоку углеводов из хлоропластов, повышает эластичность клеточной стенки и засухоустойчивость растений.

Марганец.

В качестве кофактора некоторых ферментов катализирует реакции фотосинтеза и дыхания, участвует в процессе восстановления нитратов, обмене железа, поддерживает структуру мембран тилакоидов, активирует ферменты цикла Кребса, участвует в синтезе м-РНК в ядре.

Молибден.

Играет важную роль в азотном обмене, участвует в процессе азотфиксации, в реакциях биосинтеза белка, аскорбиновой кислоты, способствует лучшему усвоению кальция, росту корневых систем растений. При недостатке молибдена, рост растений тормозится.

Кроме перечисленных микроэлементов важную роль играют в метаболизме растений селен, иод, ванадий, титан, никель.

Механизм поглощения минеральных веществ растением.

Для удовлетворения своих потребностей в питании растения развивают мощную корневую систему с массой поглощающих корневых окончаний, которые входят в контакт с большими объемами почвы. Азот и зольные элементы сами подходят к поглощающим корням за счет процесса диффузии и массового потока ионов вместе с током воды.

Поглощение корнями элементов из почвы распадается на две фазы:

1.Начальная фаза, связана с адсорбцией ионов поверхностью цитоплазматической мембраны и стенками поглощающих корней. Адсорбция ионов проходит очень быстро, иногда мгновенно и не зависит от внешних факторов. Она носит обменный характер. Выделяемый при дыхании углекислый газ на внешней стороне плазмолеммы, взаимодействуя с водой, дает неустойчивую угольную кислоту, которая распадается на катион водорода Н⁺ и НСО₃^{- .} На образующиеся ионы обмениваются ионы почвенного раствора того же знака. Адсорбция ионов – это физико-химический процесс, зависящий от обменной емкости клеток корня.

СО ₂ + Н₂О - Н₂СО₃ Н₂СО₃ - Н⁺ + НСО_{3 -}

СО₂ + Н₂О - Н⁺ + НСО₃ - К^{+ -} почвенная частица

|______________|

2.Фаза проникновения ионов через наружную мембрану в цитоплазму. Поступление ионов в клетки корней растений происходит избирательно, так как испытывает сильное сопротивление плазмолеммы. Различают активный и пассивный транспорт веществ через мембраны.

А) Пассивное проникновение ионов через плазмолемму осуществляется с помощью медленного процесса диффузии по градиенту концентрации без затраты энергии. Ионы передвигаются через липиды мембран, растворяясь в них, или через специальные гидрофильные канальца в мембранах.

Б) Активный транспорт требует затраты энергии в форме АТФ. Существует несколько теорий, объясняющих механизм активного поглощения элементов минерального питания корневыми системами растений: (1) с помощью мембранных переносчиков и (2) электрохимическая теория ионного транспорта.

_{Особый механизм поглощения веществ корнем растения является} пиноцитоз – заглатывание капель питательного раствора плазмолеммой. Различают две разновидности пиноцитоза: (1) цитоплазматическая мембрана втягивается внутрь клетки, образуя узкий канал, от конца которого отшнуровываются маленькие пузырьки с захваченными ионами; (2) цитоплазматическая мембрана прогибается, затем образуется пиноцитозный пузырек, в котором находится капля питательного раствора.