Новости

В Министерстве сельского хозяйства России прошло обсуждение урегулирования стоимости зерна на внутреннем рынке. Об этом говорится на официальном сайте ведомства.



Обработка земельных участков с помощью гербицидов для борьбы с борщевиком, согласно предварительной информации, будет стоит Московскому региону примерно двадцать три тысячи рублей на каждый гектар. Подобные сведения во время прямого эфира на «Радио 1» озвучил глава сельскохозяйственного Департамента Московского региона Андрей Разин.



Руководитель сельскохозяйственного Департамента Московского региона Андрей Разин стал участником встречи сотрудников органов исполнительной власти с сельскими тружениками области. В ходе мероприятия обговорили важнейшие вопросы, с которыми сталкивается агротехнический комплекс.


Яндекс.Метрика
Формы и функции марганца в растениях

Принадлежит к побочной подгруппе седьмой группы периодической системы. Атомный номер 25, атомная масса 54,9380 ± 1. В силу своих физико-химических свойств марганец (Mn), как и железо, относится к переходным 34-элементам. Обладает переменной валентностью. В биологических системах находится главным образом в следующих стадиях окисления: Mn2+, Mn3+, Mn4+. Играет важную роль в окислительно-восстановительных реакциях. В растениях доминантной является форма Mn2+. Наиболее хорошо изучены только два Мn-содержащих фермента: Мn-белок в ФС 2 и супероксиддисмутаза (МnСОД).
Мn-белок. Важность марганца для осуществления фотосинтеза в зеленых растениях известна давно. В 1937 г. А. Пирсон установил, что рост зеленых водорослей Chlorella приостанавливался, если а среде не было марганца. Впоследствии на примере зеленых водорослей (Ankisirodesmus) было установлено, что марганец вовлечен в процесс выделения кислорода. Аномально низкая скорость реакции Хилла при недостатке марганца обнаружена также у высших растений. Установлено, что ионы марганца необходимы для выделения кислорода ФС 2, но не играют существенной роли в индуцированном светом транспорте электронов в ФС 1. Физическими методами показано, что марганец играет ключевую роль в катализе расщепления воды, что ведет к выделению протонов и электронов и образованию связей O-O молекулярного кислорода:
2Н2O → 4Н* + O2.

Функционирование атомов марганца в этой реакции связано с прохождением Мn-кластера через пять стадий окисления (Sn), где n = 0-4. Кофактором этой реакции являются ионы кальция. Подробная информация о различных структурных моделях Мn-Сa-кластеров в ФС 2 представлена в ряде обзоров. Функциональную стабильность Мn-кластера в ФС 2 поддерживает Мn-стабилизирующий белок молекулярной массой 33 кД.
Супероксиддисмутаза. Участвует в устранении токсичного действия супероксид-ного радикала. В отличиеот других изоформ (FeCOД, CuZnCOД) супероксиддисмутаза, содержащая марганец, не так широко представлена в высших растениях. Внутри клеток локализуется главным образом в митохондриях, а также в пероксисомах. Как и все изоформы СОД, МnСОД катализирует дисмутацию радикала суперокисида:
Mn2+ + O2- → Mn2+ + OJ,
Mn2+ + O2- + 2Н+ → Mn3+ + H2O2.

Последующая трансформация H2O2 в H2O и O2 происходит, как упоминалось, с участием пероксидаз и каталаз.
В трансгенных растениях табака с повышенным уровнем МnСОД деградация хлорофилла на свету и утечка растворов из хлоропластом происходили в меньшей степени, чем у контрольных растений, характеризовавшихся низким уровнем активности этого фермента.
У растений число истинных Mn-содержащих ферментов ограничено, однако марганец играет важную роль в каталитических реакциях в качестве активатора. Известно более 35 ферментов, активируемых марганцем. Большей частью они катализируют реакции окисления—восстановления, декарбоксилирования, гидролиза. Существенно значение марганца как активатора отдельных реакций в цикле три карбоновых кислот и а процессе фотосинтеза:
Формы и функции марганца в растениях

В опытах in vitro установлено, что во многих случаях Mn2+ по своему активирующему действию на ферменты может быть замещен HaMg2+. В связи с более высоким содержанием в клетке Mg2+ по сравнению с Mn2+ становится очевидным, что активирующее действие марганца важнее для ферментов с наибольшей специфичностью к этому металлу, например для ФЕП-карбоксикиназы, катализирующей следующую реакцию:
Оксалоацетат + АТФ ↔ Фосфоенолпируват + CO2 + АДФ.

Марганец активирует множество ферментов, катализирующих превращения шикимовой кислоты, и соответственно пути, связанные с биосинтезом ароматических аминокислот (тирозина) и многочисленных вторичных продуктов: лигнина, флавоноидов, индолилуксусной кислоты. Деградация аллантоина и аллантоиновой кислоты в листьях катализируется алантоинаминодегидролазой, имеющей абсолютную зависимость от присутствия в среде Mn2+. Аргиназа — другой Mn-зависимый фермент азотного метаболизма. Кроме того, марганец может активировать РНК-полимеразу, хотя в целом синтез белка специфически не нарушается в условиях недостатка этого микроэлемента в тканях.
При дефиците марганца повышается содержание нитратов в растениях. Однако пока не получено прямых доказательств непосредственного участия Mn2- в регуляции активности нитратредуктазы. Нарушения в восстановлении нитратов, наблюдаемые в условиях Мn-стресса, могут быть следствием дефицита восстановленных эквивалентов в хлоропластах и углеводов в цитоплазме растительных клеток. Кроме того, марганец стимулирует передвижение ассимилятов в растении, однако это неспецифичный эффект, аналогичный результатам действия других микроэлементов (Zn, Cu, Mo, В).
Марганец связан с обменом белка, в частности, через регулирование активности ДНК- и РНК-полимераз, а также с ауксиновым обменом. Из многих металлов только Mn2+ стимулирует растяжение клеток колеоптилей овса, индуцированное ИУК. Возможно, Mn2+ связан с синтезом специфических белков, необходимых для длительного роста отрезков колеоптилей.
Ингибирование роста корней растений в условиях недостатка марганца может быть обусловлено как снижением поступления в корни углеводов, так и необходимостью этого микроэлемента для процессов роста. Причем увеличение объемов клеток нарушается в большей степени, чем их деление.
Содержание. В траках содержание марганца колеблется от 17 до 334 мг/кг. Марганец обычно концентрируют растения, богатые танидами. Довольно много марганца содержат также алкалоидоносы. Содержание марганца повышено в корнеплодах свеклы, понижено вo фруктах. Манганофилы могут накапливать марганец до 2000 мг/кг сухой массы. Довольно много манганофилов встречается среди гидрофитов и гигрофитов.
В корнях концентрация марганца существенно выше, чем в побегах. В надземных органах трав содержание марганца в листьях выше, чем в стеблях. У древесных форм и кустарников марганец распределен по надземным органам следующим образом: листья (хвоя) > кора > древесина.
У гороха и кукурузы до 40% марганца от его общего содержания в клетке приурочено к фракции клеточных стенок. В растворимой фракции клеток содержится около 30% от общего содержания марганца, во фракции, обогащенной органеллами, около 20, в мембранной фракции 6%. Эта закономерность зерна для корней и побегов растений изученных видов. Из клеточных органелл больше всего марганца содержится в хлоропластах. Самый большой пул свободного марганца в растительной клетке связан с вакуолью. В процессе поглощения растением марганца уровень содержания его свободных форм в цитозоле относительно низок. Вероятно, в растительной клетке существуют системы активного контроля над концентрацией свободного марганца в цитозоле.
После поглощения марганец интенсивно транспортируется в побеги растений. В корнях люпина белого через 28 суток оставалось только 6,5% 54Mn от привнесенного количества этого микроэлемента. В центральном цилиндре зафиксировано около 60% поглощенного 54Mn, остальные 40% — в коре главного корня люпина белого.


© 2012-2016 Все об агрохимии Все права защищены
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна