= prvky, které rostlina přijímá jen ve stopovém množství, o to více jsou ale pro ni důležité

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "= prvky, které rostlina přijímá jen ve stopovém množství, o to více jsou ale pro ni důležité"

Barbora Vlčková
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 9. Mikroprvky = prvky, které rostlina přijímá jen ve stopovém množství, o to více jsou ale pro ni důležité Mangan Mn - Mnoho různých oxidačních stavů (II a IV nejvíce) - Velikost iontu je podobná Mg a Ca > někdy probíhá substituce, kompetice při příjmu i funkcích - Vyskytuje se v rostlině jako volný ion i kovalentně vázaný - Je součástí enzymů - Mn-SOD ( v peroxizómech, mitochondriích) - PSII O 2 vyvíjející komplex - Enzymy aktivované Mn cca 35 enzymů-enzymy v TCA-malátdehydrogenáza, isocitrátdehydrogenáza - PEP karboxykináza zejména u C4 rostlin, Mn je u nich nezastupitelný - enzymy vedoucí k syntéze látek aromatickým jádrem (tyrosinu, ligninu, flavonoidů, atd) - má vliv na množství ligninu v buněčných stěnách 47

2 - Vysoká afinita k ATP vytěsňuje Mg většina Mn je proto ve vakuole - Aktivace RNA polymerázy (ale není nezbytný pro proteosyntézu!) - Ovlivňuje syntézu lipidů (syntéza mastných kyselin) Projevy nedostatku Mn: Zpomalený růst, zejména kořenů Zastavení tvorby bočních kořenů Chloróza (u dvouděložných), šedé skvrny (jednoděložné) Zpomalení fotosyntézy Méně rozpustných sacharidů Projevy toxicity manganu: Různé symptomy podle druhu nejčastěji hnědé skvrny na listech Chloróza a nekróza kolem žilnatiny Deformace mladých listů Měď Cu - Vlastnosti podobné Fe snadná změna oxidačního stavu, tvorba komplexů Cu 2+ <-> Cu + - Většina Cu v rostlině ve formě komplexů s proteiny, fenolickými sloučeninami nebo karboxysloučeninami Proteiny obsahující měď: Plastocyanin (funguje v PS-I) -do PC lokalizováno cca 50% Cu v rostlině CuZnSOD - likvidace superoxidů v chloroplastech Cytochromoxidáza - v respiračním řetězci mitochondrií Askorbátoxidáza terminální respirační enzym, test na zásobenost mědí Diaminoxidáza - degradace polyaminů za vzniku H 2 O 2 a NH 3 Fenol oxidázy - při syntéze ligninu, alkaloidů 48

3 Funkce ve fotosyntéze snížené množství rozpustných sacharidů Lignifikace - ovlivňuje tvorbu buněčné stěny a její impregnaci (souvisí s polyfenoloxidázou) Tvorba pylu důležitější pro tvorbu generativních orgánů než pro vegetativní růst vysoký obsah Cu v květech rostlin - Vliv na správnou stavbu sklerenchymu (obr.): Projevy toxicity Cu (=přehnojení) - Většinou nastávají při obsahu nad μg g-1dm - Chloróza důsledek nedostatku Fe a peroxidace lipidů - Inhibice prodlužovacího růstu kořenů, zvýšená tvorba bočních kořenů Projevy nedostatku Cu - Zdeformované mladé listy - Nekróza apikálních meristémů - Zvýšená tvorba odnoží - Zakrslý růst - Špatný vývoj vodivých pletiv - Vadnutí mladých listů Zinek Zn Většinou přijímán jako Zn 2+ Transport v rostlině buď jako ion nebo vázán na organ. kyseliny, vysoká koncentrace obsažená v lýku Většinou tvoří komplexní sloučeniny = hlavně strukturní funkce Příjem může narušit zvýšení koncentrace fosfátů v půdě 49

4 Funkce zinku v rostlině: I katalytická, II strukturní (obr.): Proteiny obsahující zinek: Alkohol dehydrogenáza - Redukce acetaldehydu na ethanol (v meristémech) Karbonát anhydráza CO 2 + H 2 O HCO H + - důležitá hlavně u C4 rostlin přímá úměra mezi aktivitou a fotosyntetickou produkcí CuZn-SOD - Zn zřejmě strukturní funkce (Cu katalytická) Alkalická fosfatáza Fosfolipáza Kaboxypeptidáza RNA polymeráza Aktivace enzymů aktivní při vzniku terciální struktury proteinů 50

5 Proteosyntéza - důležitý ve struktuře ribozómů, zvláště vysoká potřeba je při růstu pylové láčky Metabolismus cukrů celá řada enzymů aktivována Zn (např. fru-1,6 bisfosfatáza, aldoláza) Syntéza auxinů Integrita membrán (struktura proteinů, omezení oxidace) Projevy nedostatku Zn nedostatkem trpí hlavně rostliny na vápenitých půdách Zakrslý růst, tvorba krátkých internodií u dvouděložných Chloróza - proužky kolem střední cévy, barevné skvrny Zvýšené vylučování fytosideroforů Projevy toxicity Zn Zpomalení prodlužovacího růstu kořenů Rozvoj nedostatku Mn Inhibice FS (inhibice Rubisco ve fotosystému II) Nikl Ni - Většinou přijímán a využíván jako Ni 2+ - Tvoří stabilní komplexní sloučeniny např. s cysteinem a citrátem - Je esenciální minerální živinou nejen u baktérií, ale i u vyšších rostlin - Mobilní v xylému i floému, volně přechází - Některé druhy rostlin mají zvýšenou koncentraci v semenech - Součástí struktury enzymu ureázy (tvoří přímo katalytické místo -důležitý pro funkčnost enzymu) velký význam má zejména u vikvovitých v metabolismu ureidů - Součástí hydrogenáz u baktérií Rhizobium (symbiotická skupina bakterií) 51

6 - U ječmene důležitý pro vývoj životaschopných semen Projevy nedostatku - Neznámé (čeká na objevení) V toxicitě je tak velká variabilita že je těžké definovat nějaké rozumné meze Molybden - Několik různých oxidačních stavů (VI nejčastěji ale i IV a V) 2- - Přijímán a transportován jako MoO 4 - Mobilní v xylému i floému - Často využívány redoxní vlastnosti v enzymech (součást enzymů dusíku) - Zejména důležitý pro enzymy dusíkového metabolismu - Nitrogenáza molybden je základem struktury enzymu v symbiotických a většině volně žijících baktérií fixujících dusík - Nitrát reduktáza(nr) Molybden představuje jednu ze tří prostetických skupin přenášejících elektrony (FAD-Hem-Mo) - enzym lze inaktivovat aplikací WO Xanthinoxidáza, sulfid oxidáza Projevy nedostatku a toxicity Mo Příznaky nedostatku podobné nedostatku dusíku (zejména u vikvovitých jsou časté), nedostatek Mo nedostatek nitrátreduktázy narušení metabolismu dusíku symptomy nedostatku dusíku Také omezení růstu a deformace listů, chloróza a nekrózy okolo žilnatiny u starších listů Obrovská variabilita v toleranci ke zvýšené koncentraci Mo, většinou vede k deformacím a žlutému zbarvení listů 52

7 Bor B Většinou ve formě kyseliny borité nebo boritanové hoaniontu Mobilní v xylému i floému Tvorba komplexů s polyhydroxysloučeninami Prodlužovací růst kořenů Syntéza buněčné stěny Metabolismus fenolických látek a auxinů Integrita membrán Klíčení pylových zrn a růst láčky Metabolismus sacharidů a proteinů Projevy nedostatku B Deficience častá, zejména za vyššího ph Pokles rychlosti prodlužování mladých listů Nekróza terminálních pupenů Kratší internodia Zakrslý, keříčkovitý vzhled Opadávání pupenů a květů Omezení nebo zastavení produkce semen Obsah boru v různých rostlinách kolísá: 53

8 Chlór Cl Součástí struktury fotosystému II stabilizační prvek Stimulace ATPázy (protonové pumpy) v tonoplastu Průduchová regulace protion K + Deficience u druhů s vyššími nároky (palmy) předčasné vadnutí a odumírání listů, zpomalený růst (dělivý i prodlužovací), pukání stonků Toxicita častá na zasolených půdách aridních oblastí (tj. pouště, polopouště) 54

9 Stimulace ATPázy vodíkové pumpy: Benefiční prvky -sodík, křemík, kobalt selen, hliník Sodík Na Příjem a transport do nadzemní části přísně řízen U některých druhů esenciální prvek (Atriplex versicaria) Může z části kompenzovat nedostatek K + Stimulace růstu některých genotypů Ovlivňuje metabolismus C4 rostlin: Hlavní efekt zřejmě na přeměnu Pyruvát PEP Na + /Pyruvát ko-transport do chloroplastu v MC 55

10 Reakce C3 a C4 rostlin na nedostatek sodíku: Křemík V půdě jako kyselina křemičitá Zejména důležité interakce s polyfenoly a pektiny v buněčné stěně Rostliny se velmi liší v obsahu ( mg kg-1dm) Často ukládaný v pokožce, trichomech, částech květů-významný pro vzpřímenou polohu listů trav Křemičitá vlákna mohou představovat zdravotní riziko pro živočichy Přeslička vysoký obsah křemičitých vláken Stabilizuje strukturu ligninu Tvoří ochotně komplexy s fenolickými látkami Kobalt Co Důležitý jako kofaktor v enzymech mikroorganismů např. rodu Rhizobium Nedostatek Co vede k špatnému vývoji hlízek, menšímu počtu bakteroidů v hlízkách Kobalt ukládán i do semen vikvovitých Přímá účast Co v metabolismu vyšších rostlin zatím nebyla dokázána 56

11 Selen Se Chemicky podobný síře Tvoří i podobné aminokyseliny (např. selenocystein) a těkavé látky ty na rozdíl od sirných sloučenin nemají význam Některé rostliny ho akumulují ve větším množství (např. brokolice, hořčice, kozinec význam pro výživu?) Stimulace růstu nebyla přesvědčivě dokázána Hliník Al Velmi rozšířený prvek tvořící 8% zemské kůry Zkoumaný hlavně z pohledu časté toxicity Není přesvědčivý důkaz o nezbytnosti tohoto prvku v rostlinách, i když existuje řada výsledků o stimulačním působení nízkých koncentrací Al 3+ Problematika toxicity i metodické problémy zkoumání je probírána v přednášce o toxických a extrémních půdách Jiné prvky I,V,Cd,Pb, Celá řada prvků je esenciální pro nižší rostliny a houby např. Jód, Vanad Význam dalších prvků jako Lanthan či Cer pro rostliny se zkoumá Působení těžkých kovů (např. Cd, Cr, Pb, Hg) na rostliny je předmětem přednášky o toxických a extrémních půdách 57

Podobné dokumenty

Srovnání obsahů makro- a mikroživin v biomase rostlin

Srovnání obsahů makro- a mikroživin v biomase rostlin Mangan Příjem, funkce v rostlině, projevy nedostatku Formy Manganu v půdě a rostlinách Mnoho různých oxidačních stavů (II a IV nejčast.) Velikost iontu