Био-,макро-,микро- элементы и их роль в жизни растений
Государственное
бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
Колледж Сферы Услуг №3
Реферат на тему:
”Био-,макро-,микро- элементы и их роль
в жизни растений”
Содержание
Введение. Стр. 2
Основной текст. Стр. 3
Биоэлементы. Стр. 3
Макроэлементы. Стр. 4
Микроэлементы. Стр. 6
Роль элементов в жизни растения. Стр. 10
Заключение. Стр. 11
Информационный ресурс. Стр. 12
Введение
Цель работы.
Цель работы заключается в изучении био-, макро-, микроэлементов в растениях, их роль в жизнедеятельности. Описать некоторые элементы.
Задачи работы:
1) изучение литературы на тему «Био-, макро-, микроэлементы и их роль в жизни растения».
2) обработка полученных данных, отсеивание ненужной информации, сокращение.
3) Формирование логического текста.
Основной текст
Биоэлементы
Биоэлементы (от греч. bios — жизнь) – элементы, абсолютно, необходимые для жизни; биоэлементы постоянно находятся в составе организма и играют определяющую роль в процессах жизнедеятельности. Все биоэлементы можно условно разделить на три группы: макроэлементы, эссенциальные (незаменимые) и условно эссенциальные микроэлементы. В живых клетках обычно обнаруживаются следы почти всех элементов, присутствующих в окружающей среде, однако для жизни их необходимо около 40.
В зависимости от количественного содержания они делятся на макроэлементы, содержащиеся в десятых и сотых долях процента, и микроэлементы, содержащиеся в тысячных и миллионных долях процента.
Важнейшими биогенными элементами являются кислород (составляет около 70% массы организмов), углерод (18%), водород (10%), азот, а также кальций, калий, кремний, магний, фосфор, сера, натрий, хлор, железо. Их среднее содержание — более 0,01% биомассы. Все вышеперечисленные биогенные элементы составляют группу макроэлементов.
Биоэлементы
Биоэлементы – органогены
O, C, H, N
Макроэлементы
Ca, Mg, P, S, K, Na, Cl
Эссенциальные микроэлементы
Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co, Cr, Se, I
Токсичные микроэлементы
Al, Pb, Ba, Bi, Cd, Hg, Ti, Be, Sb
Макроэлементы
Макроэлементы — химические элементы, усвояемые растениями в больших количествах, от n. 10 до n. 10-2 вес. %. Главными макроэлементами являются N, Р, К, Са, Mg, Si, Fe, S.
Азот хорошо усваивается растением из солей азотной кислоты и аммония. Он является одним из главнейших элементов корневого ‘питания, так как входит в состав белков всех живых клеток. Сложная молекула белка, из которого построена протоплазма, содержит от 16 до 18% азота. Протоплазма представляет собой живое вещество, в ней совершается главнейший физиологический процесс — дыхательный обмен.
Фосфор. Содержание фосфора в растениях составляет около 0,2% на сухую массу. Фосфор поступает в корневую систему и функционирует в растении в виде окисленных соединений, главным образом остатков ортофосфорной кислоты (Н2РO4-, HPO42-, РO43-). Физиологическое значение фосфора определяется тем, что он входит в состав ряда органических соединений, таких, как нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), нуклеотиды (АТФ, НАД, НАДФ), нуклеопротеиды, витамины и многих других, играющих центральную роль в обмене веществ.
Сера содержится в растениях в количестве 0,17%. Однако в растениях семейства крестоцветных ее содержание гораздо выше. Поступает сера в растения в виде сульфатиона SO42-. Сера входит в состав органических соединений, играющих важную роль в обмене веществ организма. Так, сера входит в состав трех аминокислот — цистина, цистеина и метионина. Почти все белки включают аминокислоты, содержащие серу, поэтому становится понятна роль серы в белковом обмене организма. Сера, поступая в растение в виде иона SO42-, быстро переходит в органическую форму при участии АТФ и магния:
Кальций входит в состав растений в количестве 0,2%. В старых листьях его содержание доходит до 1 %. Поступает в виде иона Са22+. Роль кальция разнообразна. 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 в клетках корня. Кальций плохо передвигается по растению, поэтому для предупреждения ослизнения необходимо, чтобы ионы Са22+ непосредственно соприкасались с клетками корня.
Магний. Содержание магния в растениях составляет в среднем 0,17%. Магний поступает в растение в виде иона Mg2+. Магний входит в состав основного пигмента зеленых листьев — хлорофилла. Магний поддерживает структуру рибосом, связывая РНК и белок.
Калий. Содержание калия в растении в среднем составляет 0,9%. Он поступает в растение в виде иона К+. Физиологическую роль калия нельзя считать полностью выясненной. Калий не входит ни в одно органическое соединение. Большая часть его (70%) в клетке находится в свободной ионной форме и легко извлекается холодной водой, остальные 30% в адсорбированном состоянии. В противоположность кальцию калий снижает вязкость протоплазмы, повышает ее оводненность, увеличивая гидратацию белков
Железо входит в состав растения в количестве 0,08%. Необходимость железа была показана в тот же период, что и остальных макроэлементов. Поэтому, несмотря на ничтожное содержание, его роль рассматривается вместе с макроэлементами. Железо поступает в растение в виде Fe3+, а транспортируется в листья по ксилеме в виде цитрата железа (III). Роль железа в большинстве случаев связана с его способностью переходить из окисленной формы (Fe3+) в восстановленную (Fe2+) и обратно. Железо входит в состав каталитических центров многих окислительно-восстановительных ферментов.
Микроэлементы
Микроэлементы — химические элементы, присутствующие в организмах в низких концентрациях (обычно тысячные доли процента и ниже). Цинк, медь, мышьяк, марганец, бор, фтор, ванадий, бром, молибден, селен, радий и некоторые др. относятся к микроэлементам.
Практическая значимость исследований по микроэлементам связана с тем, что есть почвенные провинции, где остро недостает того или иного из них. Кроме того, часто в почве микроэлементы находятся в неусвояемом для растительного организма состоянии, поэтому внесение микроудобрений (удобрений, содержащих микроэлементы) в почву очень полезно. Однако надо учитывать, что высокие дозы микроэлементов могут оказать ядовитое влияние. Выяснилось, что микроэлементы в подавляющем большинстве активируют определенные ферментативные системы. Это осуществляется различными путями — непосредственным участием в составе молекул ферментов или их активацией. Важным моментом в действии всех микроэлементов является их способность давать комплексные соединения с различными органическими соединениями, в том числе и с белками. Разные микроэлементы могут давать комплексные соединения с одними и теми же органическими веществами, благодаря чему они могут выступать как антагонисты. Отсюда понятно, что для нормального роста растений необходимо определенное соотношение микроэлементов (железа к марганцу, меди к бору и т. д.). В решение вопросов, связанных с питанием растений микроэлементами большой вклад внесли Я.В. Пейве, М.Я. Школьник, М.В. Каталымов, Б.А. Ягодин и др.
Марганец поступает
в растение в виде ионов Мn2+. Среднее содержание
марганца в растениях 0,001 %. В растении
марганец находится в разной степени окисления
(Мn2+, Мn3+, Мn4+). Марганец характеризуется
высоким показателем окислительно-восстано
Медь входит непосредственно в состав ряда ферментных систем, относящихся к группе оксидаз, таких, как полифенолоксидаза, аскорбатоксидаза, цитохромоксидаза. В этих ферментах медь соединена с белком, по-видимому, через SH- группы. Полифенолоксидаза и аскорбатоксидаза осуществляют окисление фенолов и аскорбиновой кислоты, а цитохромоксидаза входит в состав дыхательной цепи митохондрий. Большая часть меди (75% от всего содержания меди в листьях) концентрируется в хлоропластах. В хлоропластах сосредоточен и медьсодержащий белок синего цвета — пластоцианин. Содержание меди в пластоцианине составляет 0,57%. Медь, подобно железу и марганцу, обладает способностью к обратимому окислению и восстановлению: Сu2+ + Сu+.
Цинк поступает в растение в виде ионов Zn2+. Среднее содержание цинка в растениях 0,002%. В растениях цинк не участвует в окислительно-восстановительных реакциях, поскольку не меняет степень окисления. Он входит в состав более 30 ферментов, в т. ч. фосфатазы, карбоангидразы, алкогольдегидрогеназа, РНК-полимераза и др. Карбоангидраза катализирует разложение гидрата окиси углерода на воду и углекислый газ. Эта реакция важна для процесса фотосинтеза. Углекислый газ, поступая в клетку, растворяется в воде, образуя Н2СO3: СO2 + Н2O Н2СO3 + Н2.
Молибден поступает в растения в виде аниона МoO42-. Содержание молибдена в растениях составляет 0,0005—0,002%. Молибден входит в состав более 20 ферментов, выполняя при этом не только каталитическую, но и структурную функцию. Молибден вместе с железом входит в состав активного центра ферментного комплекса нитрогеназы в виде Mo-Fe-белок и участвует в фиксации азота атмосферы различными микроорганизмами. При восcтановлении нитратов молибден действует как переносчик электронов от ФАД (флавинадениндинуклеотид) к нитрату, при этом NO3- переходит в NO2-, а Мo5+ — в Мo6+. Образование нитратредуктазы является одним из немногих примеров адаптивного синтеза ферментов в растительном организме. Этот фермент образуется, когда в среде имеются нитраты и молибден.
Бор поступает в растение в виде аниона борной кислоты — ВO33-. Среднее содержание бора в растениях 0,0001%. Роль бора выяснена далеко не достаточно. Это связано с тем, что бор, в отличие от большинства других микроэлементов, не входит в состав ни одного фермента и не является активатором ферментов. Большое значение для осуществления функции бора имеет его способность давать комплексные соединения. Комплексы с борной кислотой образуют простые сахара, полисахариды, спирты, фенольные соединения и др. В этой связи можно предположить, что бор влияет на скорость ферментативных реакций через субстраты, на которые действуют ферменты.
Кобальт находится в тканях растений в ионной (Со2+, Со3+) и комплексной форме. Содержание кобальта в среднем составляет 0,00002%. Особенно кобальт необходим бобовым растениям, поскольку участвует в фиксации атмосферного азота. Кобальт входит в состав кобаламина (витамин В12 и его производные), который синтезируется бактериями в клубеньках бобовых растений, а также в состав ферментов у азотфиксирующих организмов, участвующих в синтезе метионина, ДНК и делении клеток бактерий.
Хлор поступает в растение в виде Сl-. Хлор необходим для работы ФС II на этапе фотосинтетического разложения воды и выделения кислорода. Показано влияние хлоридов на работу Н+-АТФаз тонопласта, участие в делении клетки. Имеются сведения о влиянии хлора на азотный обмен. Так, хлориды стимулируют активность аспарагинсинтетазы, которая участвует в переносе аминогруппы на аспарагин. Концентрируясь в растении в вакуолях, хлориды могут выполнять осморегулирующую функцию. Недостаток хлора проявляется редко и наблюдается только на очень щелочных почвах.
Никель поступает в растения в виде иона Ni2+, но может также находиться в виде Ni+ и Ni3+, Роль никеля для высших растений как микроэлемента была доказана недавно. До этого считали никель необходимым микроэлементом многих бактерий. У высших растений никель входит в состав фермента уреазы, который осуществляет реакцию разложения мочевины. Показано, что в растениях, обеспеченных никелем, активность уреазы выше и соответственно ниже содержание мочевины по сравнению с необеспеченными. Никель активирует ряд ферментов, в т. ч. нитратредуктазу и другие, оказывает стабилизирующее влияние на структуру рибосом
Для роста диатомовых водорослей необходим кремний. Он улучшает рост некоторых злаков, таких, как рис и кукуруза. Кремний повышает устойчивость растений против полегания, так как входит в состав клеточных стенок. Хвощи нуждаются в кремнии для прохождения жизненного цикла. Однако и другие виды аккумулируют достаточно кремния и отвечают при внесении кремния повышением темпов роста и продуктивности. В гидрированной форме SiO2 кремний накапливается в эндоплазматическом ретикулуме, клеточных стенках, в межклеточных пространствах. Он может также образовывать комплексы с полифенолами и в этой форме вместо лигнина служит для укрепления клеточных стенок.
Значение макро и микроэлементов в жизни растения
Катионы. Калий, кальций и магний усваиваются из любых растворимых солей, анионы которых не обладают токсическим действием. Доступными они являются и находясь в «поглощенном состоянии» т. е. связанные с каким-нибудь нерастворимым веществом, обладающим ясно отраженными кислотными свойствами. Попав в растения, калий и кальций в своей массе не претерпевают никаких химических превращений, но они необходимы для питания. Их нельзя заменить другими элементами, как нельзя ничем заменить азот, фосфор и серу.
Био макро микроэлементы и их роль в жизни растения реферат — Портал о стройке
Высокий урожай любой сельскохозяйственной культуры возможен только при условии полноценного и достаточного питания. Кроме света, тепла и воды, растениям необходимы питательные вещества: макро- и микроэлементы.
Макроэлементы – это химические элементы, которые растения усваивают в больших количествах. Содержание таких веществ в растениях варьирует от сотых долей процента до нескольких десятков процентов.
Макроэлементы принимают непосредственное участие в построении органических и неорганических соединений растения, составляя основную массу его сухого вещества. Макроэлементы и их соединения являются действующими веществами различных минеральных удобрений. В зависимости от вида и формы, они применяются в качестве основного, припосевного удобрения и подкормки. К макроэлементам относятся: азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и некоторые другие, однако основными элементами питания растений являются азот, фосфор и калий.
Азот (N) – важнейший элемент для развития растений, а именно, для образования белковых веществ. Его содержание в белках варьирует от 15 до 19 %. Он входит в состав хлорофилла — зеленых клеток листа.
Фосфор (P) — присутствует в составе ядер клеток, ферментов, фитина, витаминов и прочих не менее важных соединений. Фосфор оказывает влияние на рост бутонов, почек и корней. Также он необходим для окрашивания и созревания цветов, семян и плодов.
Калий (К) — играет важную роль в белковом и углеводном обмене. Этот элемент повышает устойчивость растений к неблагоприятным природным факторам в зимний период, способствует развитию сосудистых пучков и утолщает клетки.
Следующие макроэлементы не менее важны для успешной жизнедеятельности растений. Их баланс влияет на множество важнейших процессов растения:
Сера (S) — играет важную роль как в белковом обмене, так и в окислительно-восстановительных процессах. Способствует образованию клубеньков на корневой части бобовых растений, а также клубеньковых бактерий, усваивающих азот из атмосферы.
Кальций (Са) – участник углеводного и белкового обмена, оказывает положительное влияние на рост корней. Остро необходим для нормального питания растений. Известкование кислых почв кальцием обеспечивает повышение плодородия почвы.
Магний (Mg) участвует в фотосинтезе, его содержание в хлорофилле достигает 10 % от его общего содержания в зеленых частях растений. Потребность в магнии у растений неодинакова.
Железо (Fe) в состав хлорофилла не входит, однако участвует в окислительно-восстановительных процессах, крайне важных для образования хлорофилла. Играет большую роль в дыхании, поскольку является составной частью дыхательных ферментов. Оно необходимо как зеленым растениям, так и бесхлорофильным организмам.
Недостаток (дефицит) макроэлементов в растениях
О дефиците того или иного макроэлемента в почве, а следовательно, и в растении отчетливо свидетельствуют внешние признаки. Чувствительность каждого вида растений к недостатку макроэлементов строго индивидуальна, однако имеются и некоторые схожие признаки. Например, при недостатке азота, фосфора, калия и магния страдают старые листья нижних ярусов, при нехватке кальция, серы и железа – молодые органы, свежие листья и точка роста.
Особенно отчетливо недостаток питания проявляется у высокоурожайных культур.
Избыток макроэлементов в растениях
На состояние растений влияет не только недостаток, но и избыток макроэлементов. Он проявляется, прежде всего, в старых органах, и задерживает рост растений. Часто признаки недостатка и избытка одних и тех же элементов бывают несколько схожи.
Микроэлементы – это химические элементы, необходимые для протекания жизненно важных процессов в живых организмах и содержащиеся в них в очень небольших количествах (менее 0,001%). Несмотря на ничтожное содержание они крайне необходимы растениям. Роль микроэлементов для растений многогранна. Они призваны улучшать обмен веществ, устранять функциональные нарушения, содействовать нормальному течению физиолого-биохимических процессов, влиять на процессы фотосинтеза и дыхания. Под действием микроэлементов возрастает устойчивость растений к бактериальным и грибковым заболеваниям, неблагоприятным факторам окружающей среды (засухе, повышению или понижению температуры, тяжелой зимовке и прочим). Микроэлементы являются активным веществом микроудобрений.
Бор (В) обеспечивает устойчивость к болезням и увеличивает урожайность и его качество. Улучшает синтез и перемещение углеводов, играет важную роль в процессах деления клеток и синтезе белка. Бор усиливает рост пыльцевых трубочек и прорастания пыльцы, увеличивая количество цветков и плодов.
Медь (Cu) участвует в фотосинтезе и образовании ферментов, входит в состав белков и ферментов. Усиливает усвоение азота и обеспечивает высокий урожай.
Марганец (Mn) участвует в процессах фотосинтеза, образования хлорофилла и синтезе белка, увеличивает сахаристость плодов и овощей, ускоряет развитие растений и их плодоношения.
Молибден (Mo) участвует в синтезе витаминов и хлорофилла и в углеводном обмене веществ. Способствует биологической фиксации азота и увеличению содержания белка в продукции.
Цинк (Zn) активирует действие ферментов, участвует в фотосинтезе, преобразовании крахмала и азота. Под влиянием цинка увеличивается общее содержание углеводов, крахмала и белковых веществ.
При недостаточном поступлении какого-либо микроэлемента из числа необходимых питательных элементов рост растения отклоняется от нормы или прекращается вовсе, а дальнейшее развитие растения, в особенности его метаболические циклы, нарушаются.
Метаболические нарушения в растениях вызывают не только недостаток, но и избыток элементов питания. Растения более устойчивы к повышенной, чем к пониженной концентрации микроэлементов.
Главные реакции, связанные с токсичным действием микроэлементов:
изменение проницаемости клеточных мембран; конкуренция с жизненно важными метаболитами.
Эффект от применения удобрений, содержащих микроэлементы
Применение микроудобрений в сельском хозяйстве является существенным резервом повышения урожайности культурных растений. В среднем микроудобрения обеспечивают повышение урожайности на 10–12 % и более.
Марганцевые удобрения повышают урожайность сахарной свеклы, люцерны, клевера, тимофеевки, картофеля, капусты, огурцов, томатов, синих баклажанов, плодово-ягодных, зерновых культур, хлопчатника, силосной кукурузы, а также благотворно влияют на качество продукции, повышая содержание в ней белка, сахаров, сырого протеина, жиров, клейковины, витаминов.
Медные удобрения повышают урожайность и улучшают качество сельскохозяйственной продукции у таких видов культурных растений, как зерновые, лен, кормовые культуры, корнеплоды сахарной свеклы, многолетние травы, картофель на дерново-подзолистых почвах, томаты, морковь.
Борсодержащие удобрения повышают урожайность и улучшают качество льна, конопли, сахарной свеклы, клевера, люцерны, зернобобовых, кукурузы, подсолнечника, картофеля, корневых корнеплодов, овощных культур, плодово-ягодных культур, зерновых злаков.
Цинковые удобрения в зависимости от кислотности почв благотворно влияют на кукурузу, салат, клевер, корнеплоды сахарной свеклы, капусту, лук, персик, вишню, яблоню, землянику, виноград.
Кобальтовые удобрения положительно влияют на урожайность и качество картофеля, бобовых культур, томата, гречихи, гороха, ячменя, овса, льна, ячменя, озимой ржи, сахарной свеклы, семян клевера, конопли, винограда и других плодово-ягодных культур, огурцов, лука, цветной капусты, салата.
Молибденовые удобрения улучшают рост и развитие, повышают содержание белка в бобовых, технических, зерновых и овощных культурах.
Ванадийсодержащие удобрения в малых дозах эффективно действуют на горох, лен, люцерну, горчицу, овес, пшеницу, кукурузу, бобовые культуры, красный клевер.
Йодсодержащие удобрения при предпосевной обработке семян способствуют повышению урожайности сахарной свеклы, хлопчатника, кукурузы, овса, подсолнечника, томата, лука, капусты, огурца. Кроме того, повышается содержание йода в растениях.
Source: rosco.in.ua
Читайте также
Био макро микроэлементы и их роль в жизни растения
Департамент образования г. Москвы
ГБОУ СПО
колледж сферы услуг №32
Самостоятельная работа по Биологии №1
Тема: «Био макро микроэлементы и их роль в жизни растения»
:
Работу выполнил
студент группы ТОБ 1-1
Ким Дмитрий Александрович
Москва 2013
Биоэлементы
Биоэлементы (от греч. bios — жизнь) – элементы, абсолютно, необходимые для жизни; биоэлементы постоянно находятся в составе организма и играют определяющую роль в процессах жизнедеятельности. Все биоэлементы можно условно разделить на три группы: макроэлементы, эссенциальные (незаменимые) и условно эссенциальные микроэлементы. В живых клетках обычно обнаруживаются следы почти всех элементов, присутствующих в окружающей среде, однако для жизни их необходимо около 40.
В зависимости от количественного содержания они делятся на макроэлементы, содержащиеся в десятых и сотых долях процента, и микроэлементы, содержащиеся в тысячных и миллионных долях процента.
Важнейшими биогенными элементами являются кислород (составляет около 70% массы организмов), углерод (18%), водород (10%), азот, а также кальций, калий, кремний, магний, фосфор, сера, натрий, хлор, железо. Их среднее содержание — более 0,01% биомассы. Все вышеперечисленные биогенные элементы составляют группу макроэлементов.
Биоэлементы
Биоэлементы – органогены
O, C, H, N
Макроэлементы
Ca, Mg, P, S, K, Na, Cl
Эссенциальные микроэлементы
Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, Co, Cr, Se, I
Токсичные микроэлементы
Al, Pb, Ba, Bi, Cd, Hg, Ti, Be, Sb
Макроэлементы
Макроэлементы — химические элементы, усвояемые растениями в больших количествах, от n. 10 до n. 10-2 вес. %. Главными макроэлементами являются N, Р, К, Са, Mg, Si, Fe, S.
Азот хорошо усваивается растением из солей азотной кислоты и аммония. Он является одним из главнейших элементов корневого ‘питания, так как входит в состав белков всех живых клеток. Сложная молекула белка, из которого построена протоплазма, содержит от 16 до 18% азота. Протоплазма представляет собой живое вещество, в ней совершается главнейший физиологический процесс — дыхательный обмен.
Фосфор. Содержание фосфора в растениях составляет около 0,2% на сухую массу. Фосфор поступает в корневую систему и функционирует в растении в виде окисленных соединений, главным образом остатков ортофосфорной кислоты (Н2РO4—, HPO42-, РO43-). Физиологическое значение фосфора определяется тем, что он входит в состав ряда органических соединений, таких, как нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), нуклеотиды (АТФ, НАД, НАДФ), нуклеопротеиды, витамины и многих других, играющих центральную роль в обмене веществ.
Сера содержится в растениях в количестве 0,17%. Однако в растениях семейства крестоцветных ее содержание гораздо выше. Поступает сера в растения в виде сульфатиона SO42-. Сера входит в состав органических соединений, играющих важную роль в обмене веществ организма. Так, сера входит в состав трех аминокислот — цистина, цистеина и метионина. Почти все белки включают аминокислоты, содержащие серу, поэтому становится понятна роль серы в белковом обмене организма. Сера, поступая в растение в виде иона SO42-, быстро переходит в органическую форму при участии АТФ и магния:
Кальций входит в состав растений в количестве 0,2%. В старых листьях его содержание доходит до 1 %. Поступает в виде иона Са22+. Роль кальция разнообразна. 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 в клетках корня. Кальций плохо передвигается по растению, поэтому для предупреждения ослизнения необходимо, чтобы ионы Са22+ непосредственно соприкасались с клетками корня.
Магний. Содержание магния в растениях составляет в среднем 0,17%. Магний поступает в растение в виде иона Mg2+. Магний входит в состав основного пигмента зеленых листьев — хлорофилла. Магний поддерживает структуру рибосом, связывая РНК и белок.
Калий. Содержание калия в растении в среднем составляет 0,9%. Он поступает в растение в виде иона К+. Физиологическую роль калия нельзя считать полностью выясненной. Калий не входит ни в одно органическое соединение. Большая часть его (70%) в клетке находится в свободной ионной форме и легко извлекается холодной водой, остальные 30% в адсорбированном состоянии. В противоположность кальцию калий снижает вязкость протоплазмы, повышает ее оводненность, увеличивая гидратацию белков
Железо входит в состав растения в количестве 0,08%. Необходимость железа была показана в тот же период, что и остальных макроэлементов. Поэтому, несмотря на ничтожное содержание, его роль рассматривается вместе с макроэлементами. Железо поступает в растение в виде Fe3+, а транспортируется в листья по ксилеме в виде цитрата железа (III). Роль железа в большинстве случаев связана с его способностью переходить из окисленной формы (Fe3+) в восстановленную (Fe2+) и обратно. Железо входит в состав каталитических центров многих окислительно-восстановительных ферментов.
Микроэлементы
Микроэлементы — химические элементы, присутствующие в организмах в низких концентрациях (обычно тысячные доли процента и ниже). Цинк, медь, мышьяк, марганец, бор, фтор, ванадий, бром, молибден, селен, радий и некоторые др. относятся к микроэлементам.
Практическая значимость
исследований по микроэлементам связана
с тем, что есть почвенные провинции,
где остро недостает того или
иного из них. Кроме того, часто
в почве микроэлементы
Марганец поступает в
растение в виде ионов Мn2+.
Среднее содержание марганца в растениях
0,001 %. В растении марганец находится в
разной степени окисления (Мn2+, Мn3+,
Мn4+). Марганец характеризуется высоким
показателем окислительно-восстано
Медь входит непосредственно в состав ряда ферментных систем, относящихся к группе оксидаз, таких, как полифенолоксидаза, аскорбатоксидаза, цитохромоксидаза. В этих ферментах медь соединена с белком, по-видимому, через SH— группы. Полифенолоксидаза и аскорбатоксидаза осуществляют окисление фенолов и аскорбиновой кислоты, а цитохромоксидаза входит в состав дыхательной цепи митохондрий. Большая часть меди (75% от всего содержания меди в листьях) концентрируется в хлоропластах. В хлоропластах сосредоточен и медьсодержащий белок синего цвета — пластоцианин. Содержание меди в пластоцианине составляет 0,57%. Медь, подобно железу и марганцу, обладает способностью к обратимому окислению и восстановлению: Сu2+ + Сu+.
Цинк поступает в растение в виде ионов Zn2+. Среднее содержание цинка в растениях 0,002%. В растениях цинк не участвует в окислительно-восстановительных реакциях, поскольку не меняет степень окисления. Он входит в состав более 30 ферментов, в т. ч. фосфатазы, карбоангидразы, алкогольдегидрогеназа, РНК-полимераза и др. Карбоангидраза катализирует разложение гидрата окиси углерода на воду и углекислый газ. Эта реакция важна для процесса фотосинтеза. Углекислый газ, поступая в клетку, растворяется в воде, образуя Н2СO3: СO2 + Н2O Н2СO3 + Н2.
Молибден поступает в растения в виде аниона МoO42-. Содержание молибдена в растениях составляет 0,0005—0,002%. Молибден входит в состав более 20 ферментов, выполняя при этом не только каталитическую, но и структурную функцию. Молибден вместе с железом входит в состав активного центра ферментного комплекса нитрогеназы в виде Mo-Fe-белок и участвует в фиксации азота атмосферы различными микроорганизмами. При восcтановлении нитратов молибден действует как переносчик электронов от ФАД (флавинадениндинуклеотид) к нитрату, при этом NO3- переходит в NO2-, а Мo5+ — в Мo6+. Образование нитратредуктазы является одним из немногих примеров адаптивного синтеза ферментов в растительном организме. Этот фермент образуется, когда в среде имеются нитраты и молибден.
Бор поступает в растение в виде аниона борной кислоты — ВO33-. Среднее содержание бора в растениях 0,0001%. Роль бора выяснена далеко не достаточно. Это связано с тем, что бор, в отличие от большинства других микроэлементов, не входит в состав ни одного фермента и не является активатором ферментов. Большое значение для осуществления функции бора имеет его способность давать комплексные соединения. Комплексы с борной кислотой образуют простые сахара, полисахариды, спирты, фенольные соединения и др. В этой связи можно предположить, что бор влияет на скорость ферментативных реакций через субстраты, на которые действуют ферменты.
Кобальт находится в тканях растений в ионной (Со2+, Со3+) и комплексной форме. Содержание кобальта в среднем составляет 0,00002%. Особенно кобальт необходим бобовым растениям, поскольку участвует в фиксации атмосферного азота. Кобальт входит в состав кобаламина (витамин В12 и его производные), который синтезируется бактериями в клубеньках бобовых растений, а также в состав ферментов у азотфиксирующих организмов, участвующих в синтезе метионина, ДНК и делении клеток бактерий.
Хлор поступает в растение в виде Сl—. Хлор необходим для работы ФС II на этапе фотосинтетического разложения воды и выделения кислорода. Показано влияние хлоридов на работу Н+-АТФаз тонопласта, участие в делении клетки. Имеются сведения о влиянии хлора на азотный обмен. Так, хлориды стимулируют активность аспарагинсинтетазы, которая участвует в переносе аминогруппы на аспарагин. Концентрируясь в растении в вакуолях, хлориды могут выполнять осморегулирующую функцию. Недостаток хлора проявляется редко и наблюдается только на очень щелочных почвах.
Никель поступает в растения в виде иона Ni2+, но может также находиться в виде Ni+ и Ni3+, Роль никеля для высших растений как микроэлемента была доказана недавно. До этого считали никель необходимым микроэлементом многих бактерий. У высших растений никель входит в состав фермента уреазы, который осуществляет реакцию разложения мочевины. Показано, что в растениях, обеспеченных никелем, активность уреазы выше и соответственно ниже содержание мочевины по сравнению с необеспеченными. Никель активирует ряд ферментов, в т. ч. нитратредуктазу и другие, оказывает стабилизирующее влияние на структуру рибосом
Для роста диатомовых водорослей необходим кремний. Он улучшает рост некоторых злаков, таких, как рис и кукуруза. Кремний повышает устойчивость растений против полегания, так как входит в состав клеточных стенок. Хвощи нуждаются в кремнии для прохождения жизненного цикла. Однако и другие виды аккумулируют достаточно кремния и отвечают при внесении кремния повышением темпов роста и продуктивности. В гидрированной форме SiO2 кремний накапливается в эндоплазматическом ретикулуме, клеточных стенках, в межклеточных пространствах. Он может также образовывать комплексы с полифенолами и в этой форме вместо лигнина служит для укрепления клеточных стенок.
Значение макро и микроэлементов в жизни растения
Катионы. Калий, кальций и магний усваиваются из любых растворимых солей, анионы которых не обладают токсическим действием. Доступными они являются и находясь в «поглощенном состоянии» т. е. связанные с каким-нибудь нерастворимым веществом, обладающим ясно отраженными кислотными свойствами. Попав в растения, калий и кальций в своей массе не претерпевают никаких химических превращений, но они необходимы для питания. Их нельзя заменить другими элементами, как нельзя ничем заменить азот, фосфор и серу.
Основная физиологическая роль калия, кальция и магния, вернее их ионов, состоит в том, что, адсорбируясь на поверхности коллоидных частиц протоплазмы, они создают вокруг них определенные электростатические силы. Эти силы играют немаловажную роль в создании структуры живого вещества, без которой не могут происходить ни согласованная деятельность ферментов, ни синтез клеточных веществ. Ионы удерживают вокруг себя различное количество молекул воды, в результате чего объем иона является неодинаковым. Неодинаковы и силы, удерживающие ион на поверхности коллоидной частицы. Ион кальция имеет наименьший объем — он с большей силой удерживается на поверхности коллоидов. Ион калия имеет наибольший объем, в силу чего образует менее стойкие адсорбционные связи и может быть вытеснен ионом кальция. Ион магния занимает промежуточное положение.
Биоэлементы, макроэлементы и микроэлементы, их роль в жизни растений
Министерство образования и науки Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Химико-биологический факультет
Кафедра биологии и почвоведения
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине « Биология с основами экологии»
Биоэлементы, макроэлементы и микроэлементы, их роль в жизни
растений
ОГУ 06.03.01. 3318. 403 ОО
Руководитель
канд. биол. наук , доцент
______ Ю.П. Верхошенцева
«__»_______________2018г.
Студент группы 17Био(ба)-2
_______ А.В. Степанова
«__»_______________2018г.
Оренбург 2018
Аннотация
Курсовая работа посвящена теме «Биоэлементы, макроэлементы и микроэлементы, и их роль в жизни растений». В работе рассматриваются понятия био- ,макро- и микроэлементов, так же затрагивается тема химического состава растительной клетки, химических элементов .В курсовой работе дается общая характеристика био-, макро- , микроэлементам, а так же элементам Периодической системы Д. И. Менделеева. Автор излагает важную значимость всех элементов в жизни растений.
Большое место в работе уделено химическим элементам и их роли в жизни растений. В работе особо подчеркнуто , что каждый элемент важен для растений. В работе подробно описываются некоторые элементы Периодической системы Д.И. Менделеева. Работа содержит 32 листа текста.
Аnnotation
Course work is devoted to the topic «Bioelements, macroelements and microelements, and their role in plant life». The work deals with the concepts of bio-, macro- and microelements, as well as the topic of the chemical composition of the plant cell, chemical elements. In the course paper, a general description of the bio-, macro-, microelements, and elements of the Periodic System of DI Mendeleyev is given. The author sets out the important significance of all elements in the life of plants. A great place in the work is given chemical elements and their role in the life of plants. It is emphasized in the work that each element is important for plants. In the work, some elements of the Periodic System of DI Mendeleyev are described in detail. The work contains 32 sheets of text.
Содержание
Введение……………………………………………………………………………. 4
1 Общая характеристика биоэлементов, макроэлементов и микроэлементов………………………………………………………… …………. 5
1.1 Биоэлементы ………………………………………………………………….5
1.2 Макроэлементы………………………………………………….. …………. .5
1.3 Микроэлементы …………………………………………………………….. 6
2 Роль элементов в жизни растений …………………………………………….. 8
2.1 Роль биоэлементов в растениях ……………………………………………….. 8
2.2 Роль макроэлементов в растениях ………………………………………… 10
Роль микроэлементов и макроэлементов в жизни организмов
Химические элементы, обозначенные в таблице Д. И. Менделеева, встречаются как в неживой, так и в живой природе. Все они присутствуют в составе атмосферы, гидросферы и литосферы нашей планеты. Практически все атомы верхних оболочек Земли с помощью биологического круговорота веществ за миллиарды лет неоднократно побывали в составе молекул живых организмов. Особенно это касается атомов таких элементов, как кислород, углерод, азот и водород. Элементы калий, магний, натрий, кальций, железо, сера, фосфор, хлор в клетке содержатся в меньших количествах, но также необходимы живым существам.
В клетки живых организмов химические элементы поступают вместе с пищей, водой и в процессе дыхания.
Впрочем, далеко не всегда нужные химические элементы могут легко добываться живыми организмами из окружающей среды. Например, есть немало мест на планете, в которых отсутствует свободный кислород O2, необходимый для дыхания, или нет усвояемых организмом соединений азота, хотя газообразный азот всегда имеется в атмосфере.
Поступление большинства химических элементов в тело животных идёт по цепям питания от растений, которые всасывают растворы минеральных солей из почвы. Но натуралисты давно отметили, что многие животные (особенно крупные травоядные) в своих миграциях постоянно посещают одни и те же места, где имеются на поверхности земли выходы солей кальция, натрия, калия, серы. Животные лижут эту землю и так восполняют нехватку в своём организме данных элементов.
Химические элементы и их соединения, требующиеся организмам в сравнительно больших количествах, называют макроэлементами, а требующиеся организмам в крайне малых количествах — микроэлементами. Макроэлементами являются кислород, углерод, азот, водород, калий, натрий, кальций, железо, сера, фосфор, хлор. К числу микроэлементов относят медь, бор, молибден, марганец, селен, цинк, фтор и др. И макроэлементы и микроэлементы входят в обменные процессы клеток и являются жизненно необходимыми химическими компонентами живых организмов. Материал с сайта http://doklad-referat.ru
Роль микроэлементов в обменных процессах живых существ была открыта сравнительно недавно. Микроэлементы участвуют практически во всех обменных процессах, повышая устойчивость к болезням и неблагоприятным условиям внешней среды. Недостаток микроэлементов вызывает серьёзные заболевания и даже гибель организма, особенно в его раннем возрасте. Микроэлементы необходимы всем живым организмам — растениям, грибам, животным и человеку.
Например, у растений микроэлемент бор является одним из наиболее важных, особенно для двудольных. Он усиливает прорастание пыльцы на рыльце пестика при опылении. Без бора нарушается созревание семян, отмирают конусы нарастания на побегах. Недостаток элемента медь задерживает рост и цветение растения. У злаков, например, без меди не развивается колос. У стеблей кустарников (роза, шиповник), стволов молодых яблонь и груш, опрысканных раствором медного купороса, повышается устойчивость к заморозкам. Марганец способствует увеличению содержания сахаров и оттоку их из листьев. При недостатке молибдена в клетках и тканях растений накапливается большое количество нитратов. При недостатке серы у растений ухудшаются рост и развитие, изменяется цвет листьев. На вытянутых стеблях вырастают мелкие листья светлой желтоватой окраски.
На этой странице материал по темам:Химические элементы в клетках живых организмов конспект кратко
Реферат роль макроэлементов в организме животных
Недостаток элементов в клетках живых организмов доклад
Охарактеризуйте биологическое преимущество полового размножения
Макроэлементы в клетках живых организмов
Почему кислород, водород, азот, углерод, кальций и ряд других химических элементов оказались в группе макроэлементов живых организмов на нашей планете?
Био-,макро-,микро- элементы и их роль в жизни растений
Основная физиологическая роль калия, кальция и магния, вернее их ионов, состоит в том, что, адсорбируясь на поверхности коллоидных частиц протоплазмы, они создают вокруг них определенные электростатические силы. Эти силы играют немаловажную роль в создании структуры живого вещества, без которой не могут происходить ни согласованная деятельность ферментов, ни синтез клеточных веществ. Ионы удерживают вокруг себя различное количество молекул воды, в результате чего объем иона является неодинаковым. Неодинаковы и силы, удерживающие ион на поверхности коллоидной частицы. Ион кальция имеет наименьший объем — он с большей силой удерживается на поверхности коллоидов. Ион калия имеет наибольший объем, в силу чего образует менее стойкие адсорбционные связи и может быть вытеснен ионом кальция. Ион магния занимает промежуточное положение.
Поскольку, адсорбируясь, ионы стремятся удержать свою водяную оболочку, то они определяют оводненность и водоудерживающую силу коллоидов. При наличии калия водоудерживающая способность ткани увеличивается, при наличии кальция — понижается. Таким образом, решающим в создании определенных внутренних структур является соотношение катионов, а не только их абсолютное содержание.
Заключение
Таким образом, проведенная работа показала, что все элементы в жизнедеятельности растений важны и связаны между собой. Одно, как бы, связано с другим, участвует в каком либо процессе. Микроэлементы, которые даже в незначительных количествах присутствующие в растениях, хоть их и мало, важны и незаменимы.
Информационный ресурс
Название сайта, статьи, книги | Адрес сайта | Адрес информации |
ВЕСТНИК ОГУ 2`2005 Приложение БИОЭЛЕМЕНТОЛОГИЯ | http://www.osu.ru/img/ | |
БИОЭЛЕМЕНТОЛОГИЯ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ | http://libopen.ru/_dr/8/898_ | |
Презентация «Общая по БАД» | http://www.mirra24.ee/ | |
Толковый словарь по почвоведению «МАКРОЭЛЕМЕНТЫ» | http://www.edudic.ru/tsp/784 | |
Физиология растений | http://fizrast.ru/ | http://fizrast.ru/kornevoe- |
http://fizrast.ru/kornevoe- | ||
Гидропоника. Сайт о гидропонном выращивании растений | http://www.ponics.ru/ | http://www.ponics.ru/2009/06/ |
Чесноков В. А. Базырина Е. Н. Выращивание растений без почвы | http://www.ponics.ru/lib/ |
Реферат Био макро 📝 микроэлементы и их роль в жизни растений Биология
1. Сколько стоит помощь?
Цена, как известно, зависит от объёма, сложности и срочности. Особенностью «Всё сдал!» является то, что все заказчики работают со экспертами напрямую (без посредников). Поэтому цены в 2-3 раза ниже.
2. Каковы сроки?
Специалистам под силу выполнить как срочный заказ, так и сложный, требующий существенных временных затрат. Для каждой работы определяются оптимальные сроки. Например, помощь с курсовой работой – 5-7 дней. Сообщите нам ваши сроки, и мы выполним работу не позднее указанной даты. P.S.: наши эксперты всегда стараются выполнить работу раньше срока.
3. Выполняете ли вы срочные заказы?
Да, у нас большой опыт выполнения срочных заказов.
4. Если потребуется доработка или дополнительная консультация, это бесплатно?
Да, доработки и консультации в рамках заказа бесплатны, и выполняются в максимально короткие сроки.
5. Я разместил заказ. Могу ли я не платить, если меня не устроит стоимость?
Да, конечно — оценка стоимости бесплатна и ни к чему вас не обязывает.
6. Каким способом можно произвести оплату?
Работу можно оплатить множеством способом: картой Visa / MasterCard, с баланса мобильного, в терминале, в салонах Евросеть / Связной, через Сбербанк и т.д.
7. Предоставляете ли вы гарантии на услуги?
На все виды услуг мы даем гарантию. Если эксперт не справится — мы вернём 100% суммы.
8. Какой у вас режим работы?
Мы принимаем заявки 7 дней в неделю, 24 часа в сутки.
Добавить комментарий