Азотный обмен в процессе роста растений (часть 2)
У пелюшки корневая система снабжается углеводами и восстановителем, источником которых служат процессы фотосинтеза в тканях листьев. Вероятно, эти углеводы поставляют углеродные скелеты для многих соединений азота, возникающих при восстановлении нитратов и их ассимиляции в тканях корня, а кроме того, являются источником тех соединений углерода, которые необходимы для роста корня. Восстановитель используется на восстановление нитратов нитратредуктазой корня. Азотистые соединения флоэмы обеспечивают также все основные потребности в азоте для роста корня.
Когда ксилемный сок покидает ткани корней пелюшки, он содержит в качестве основных транспортных соединений аспарагин, глутамин и уреиды, но в нем может присутствовать небольшое количество нитратов, которые избежали восстановления в тканях корня, В ходе перемещения в листья с потоком по ксилеме азотистые соединения могут поглощаться в более старой части стебля пелюшки и превращаться там в разнообразные соединения азота, например нуклеотиды и аминокислоты. Прежде чем подвергнуться дальнейшей ассимиляции в органические соединения азота, нитраты, поглощенные тканями стебля из ксилемы, восстанавливаются нитратредуктазой стебля. Кроме того, азотистые вещества могут высвобождаться из тканей стебля и передвигаться в корень и побег.
В тканях листьев все нитраты, поступившие с потоком по ксилеме, восстанавливаются нитратредуктазой и наряду с амидным азотом, поступающим в листья, используются в качестве источника азота для синтеза аминокислот. Образуемые в зрелом листе соединения азота экспортируются в зоны роста корня и надземной части растения, как правило, в форме аминокислот и амидов и после метаболических взаимопревращений служат там предшественниками в биосинтезе белка и нуклеиновых кислот и в других клеточных процессах.
Многие древесные многолетние культуры удовлетворяют свои потребности в азоте а самом начале роста листьев и стебля весной в основном путем мобилизации и последующего использования запасов белка, отложенных на зиму в коре. При гидролизе этого обогащенного аминокислотой аргинином белка содержание растворимых соединений азота в коре вначале нарастает, а затем по мере перемещения их в растущие зоны растения содержание белкового и растворимого азота в коре снижается. Состав аминокислот в форме растворимых азотистых соединений не соответствует аминокислотному составу запасного белка, что указывает на интенсивное взаимопревращение аминокислот, главную роль в котором играет превращение аминного азота в азот аспарагина - важнейшего участника транспортных процессов.
Запасные белки тканей коры, которые поддерживают весенний рост древесных многолетних культур, откладываются летом и осенью предшествующего года. Вначале фонд растворимого азота в коре обогащается аминокислотами аспарагином и глутамином, которые образуются при восстановлении нитратов и ассимиляции азота в корнях еще до передвижения в стебель. В коре амидный азот этих аминокислот используется для синтеза аргинина, который затем включается в запасной белок. Источником азотистых веществ для биосинтеза запасного белка может быть и мобилизация аминокислот при гидролизе белка в тканях стареющих листьев осенью. Таким образом азот, запасаемый древесными многоликими культурами осенью и зимой, используется на ростовые процессы весной следующего года.
