Физиологическая роль фосфора в питании растений (часть 1)

Без фосфора невозможна жизнь не только высших растений, но и простейших организмов. Он входит в состав многих веществ, которые играют важнейшую роль в жизненных явлениях. Кроме того, подавляющее большинство процессов обмена веществ, особенно синтетических, проходит лишь при участии фосфорной кислоты. Фосфор в растениях содержится в форме минеральных и органических соединений. В минеральной форме он чаще всего находится в растениях в виде кальциевых, калиевых, магниевых солей ортофосфорной кислоты. Наиболее важную роль в растениях играет фосфор, входящий в органические соединения. Среди них на первое место следует поставить нуклеиновые кислоты. Это сложные высокомолекулярные соединения, которые участвуют в самых важных процессах жизнедеятельности: синтез белков, рост и размножение, передача наследственных свойств. Нуклеиновые кислоты состоят из веществ трех типов: азотистых оснований — пуриновых и пиридиновых, сахаров (рибозы и дезоксирибозы) и фосфорной кислоты. В растениях содержится два основных вида нуклеиновых кислот — рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК). Углеводный компонент в рибонуклеиновой кислоте представлен рибозой, а в дезоксирибонуклеиновой кислоте — дезоксирибозой. РНК и ДНК отличаются и по составу азотистых оснований. В РНК входят аденин, гуанин, цитозин и урацил, а в ДНК — аденин, гуанин, цитозин, тимин и 5-метилурацил. При взаимодействии азотистого основания, сахаров и фосфорной кислоты образуются нуклеотиды. Нуклеотиды представляют собой элементарные звенья, из которых построены сложные молекулы нуклеиновых кислот. В состав одной молекулы нуклеиновой кислоты могут входить многие тысячи нуклеотидов. Отдельные нуклеотиды в молекулах нуклеиновых кислот соединены в цепи при помощи фосфорной кислоты. Молекулярная масса РНК составляет от нескольких десятков тысяч до нескольких миллионов, молекулярная масса ДНК достигает 6—8 млн. Основная роль ДНК — передача наследственных свойств и перенос биологической информации. РНК принимает непосредственное участие в биосинтезе специфических белков. В растениях нуклеиновые кислоты часто образуют комплексы с белками, так называемые нуклеопротеиды. Нуклеиновые кислоты содержатся во всех органах и тканях растений, в любой растительной клетке. В листьях и стеблях большинства растений они составляют 0,1—1% сухой массы, и молодых листьях или в точках роста побегов их больше, чем в старых листьях или стеблях. Особенно высоким содержанием нуклеиновых кислот отличаются зародыши семян, пыльца, кончики корней. Очень важной группой органических соединений фосфора в растениях являются фосфопротеиды — соединения белковых веществ с фосфорной кислотой. К этой группе относятся многочисленные белки, ферменты, которые катализируют ряд биохимических реакций в растениях. В любой растительной клетке содержится и еще одна группа органических соединений, содержащих фосфор,— фосфатиды или фосфолипиды. Фосфатиды — это сложные эфиры глицерина, высокомолекулярных жирных кислот и фосфорной кислоты, последняя, в свою очередь, связана с холином. В зависимости от химической природы вещества, входящего в состав фосфатидов, все фосфатиды подразделяют на несколько групп: лецитины, кефалины, каламины, серии, фосфатиды и др.