Значение серы в жизнедеятельности растений (часть 6)
Из приведенных данных следует, что сера метионина, инъецированного в корень, интенсивно передвигается к листьям. В более молодые листья (вторая пара) она включалась значительно интенсивнее, чем в листья относительно старшего возраста (четвертая пара). Аналогичная зависимость наблюдалась также в скорости поступления серы из витамина B1. Необходимо отметить, что из метионина сера поглощалась примерно в три раза интенсивнее, чем из витамина B1. Таким образом, свободные аминокислоты типа метионина при введении их в растения достаточно полно могут использоваться последними в процессе обмена веществ.
У сахарной свеклы включение радиоактивной серы из метионина в запасные белки листьев исчислялось в 22 132 имп/мин (на 1 г сухого белка), а в конституционные — только 6326. Отсюда следует, что сера из метионина включается как в конституционные, так и в запасные белки листьев сахарной свеклы, однако во фракции запасных белков ее найдено в три с половиной раза больше. Таким образом, для образования запасных белков сахарная свекла более активно, чем для образования конституционных, использует как неорганические, так и органические формы соединений серы.
При изучении обмена серы было обращено внимание на неорганические ее соединения в сахарной свекле. С этой целью неорганическую форму серы осаждали 10%-ным раствором хлористого бария в виде сернокислого бария. Осадок прокаливали до постоянного веса, после чего его активность определяли на торцовом счетчике. Содержание общего количества серы устанавливали путем озоления растительного вещества с реактивом Бенедикта и Дениса (в 100 мл растворялось 25 г азотнокислой меди, 10 г азотнокислого аммония, 25 г хлористого натрия). После того как достигалось полное смачивание вещества, тигель постепенно доводили до темно-красного каления в течение 30 мин. Черный осадок растворяли в 5%-ном растворе соляной кислоты и образовавшийся сульфат осаждали 10%-ным раствором хлористого бария. Радиоактивную серу в осадке определяли на торцовом счетчике типа MCT-17. По разности между содержанием общего количества серы и неорганической части определяли количество серы в органической форме и ее активность. Определение легкоотщепляемой формы серы проводили по методу Шульца, для чего навеску растительного вещества помещали в колбу Кьельдаля и добавляли в нее по 1 г металлического цинка и уксуснокислого свинца, а также 50 мл 30%-ного раствора едкого натра, затем колбу соединяли с обратным холодильником и указанную смесь кипятили 8 час. Остаток щелочи нейтрализовали уксусной кислотой, содержимое колбы доводили до слабокислой реакции, и сернистый свинец вместе с выпавшими гидратами окисей цинка и свинца отфильтровывали и хорошо промывали водой. Осадок вместе с фильтром сжигали в смеси едкого натра и селитры в платиновом тигле. После озоления осадок растворяли при кипячении в воде, а раствор для полноты осаждения тяжелых металлов обрабатывали пропусканием через него углекислого газа. Осадок отфильтровывали, промывали слабым раствором соды; в фильтрат добавляли небольшими порциями соляную кислоту до слабокислой реакции. В слабокислом совершенно прозрачном растворе серную кислоту осаждали хлористым барием. По разности между содержанием общего количества серы и легкоотщепляемой формы устанавливали фракцию трудноотщепляемой серы.
Приняв удельную активность радиоактивной серы витамина B1 в каждой фракции за единицу и сравнив с ней соответствующую удельную активность метионина, мы получили относительную активность, которая характеризовала скорость обмена серы метионина и витамина B1. Изучение включения серы метионина и витамина B1 в обмен показало, что во всех выделенных нами фракциях скорость обмена серы из метионина была выше, чем из витамина B1. Особенно четко это проявлялось для фракции легкоотщепляемой серы (табл. 161). Максимальные величины содержания серы и ее активности в листьях сахарной свеклы соответствовали органической форме серы. Количество фракции неорганической серы и активность осадка оказались значительно меньшими. В листьях сахарной свеклы преобладала трудноотщепляемая форма серы, на долю которой приходилась почти вся активность. Содержание легкоотщепляемой фракции оказалось незначительным.
Изучая обмен серы под влиянием различных условий азотного питания, мы выращивали сахарную свеклу на аммиачной форме азота с добавлением марганца. Это способствовало некоторому увеличению содержания общего количества серы. Под влиянием аммиачной формы азота у сахарной свеклы наблюдалось более повышенное накопление неорганической фракции соединений серы, чем под влиянием нитратной формы. Микроэлемент марганец способствовав уменьшению количества фракции неорганической серы.
По содержанию органической формы соединений серы различий между аммиачным и нитратным питанием не обнаруживалось. При первом больше накапливалось трудноотщепляемой формы серы; по содержанию же легкоотщепляемой формы различий между аммиачным и нитратным источниками питания не установлено (табл. 162).
Под влиянием нитратной формы азота активность общей неорганической и органической форм соединений серы оказалась более высокой, чем под влиянием аммиачной формы азота. В сравнении с аммиачным питанием нитратное способствовало увеличению скорости обмена серы. Активность общего количества неорганической, а также и органической серы как при нитратном, так и при аммиачном питании под влиянием марганца снижалась; активность же осадка легкоотщепляемой серы (в противоположность активности осадка трудноотщепляемой серы) увеличивалась. При добавлении марганца скорость обмена неорганической формы соединений серы как на фоне нитратного, так и на фоне аммиачного питания мало изменялась; скорость же обмена органической и трудноотщепляемой форм серы при нитратном питании значительно уменьшалась. Менее заметным оказалось снижение скорости обмена при аммиачном питании.
