Фантастичні чотирнадцять основних поживних речовин у рослинах
[Примітка автора: Вся наступна інформація походить із різноманітних опублікованих рецензованих робіт. Щоб заощадити час, припустимо, що вся наведена нижче наукова інформація походить з одного з цих джерел, а не безпосередньо від мене. Усі редакторські коментарі (ви будете знати різницю) - це мої власні.]
АЗОТ
Суттєва роль азоту є складовою частиною амінокислот у рослинах - вона також відома як будівельний матеріал білків. Амінокислоти збираються в пептиди (малі ланцюги амінокислот) та білки (великі ланцюги амінокислот). Білки виконують широкий спектр функцій, включаючи структуру, переміщення, зберігання та транспорт. Окрім пептидів та білків, азот міститься в різних сполуках, включаючи, але не обмежуючись ними, пурини, алкалоїди, ферменти, вітаміни, гормони, нуклеїнові кислоти та нуклеотиди.
Висновок: Азот дуже необхідний рослинам.
Смішний факт:
85% азоту в рослинах секвеструється у білках;
10% у нуклеїнових кислотах; і
5% у розчинному метаболічному пулі амінокислот.
ФОСФОР
Більша частина фосфору в рослинах міститься в АТФ (також АДФ та АМФ), нуклеопротеїнах та фосфоліпідах. АТФ - це органічна сполука, яка забезпечує енергією багато різних обмінних процесів у рослинах. Нуклеопротеїни - це будь-які білки, які структурно пов'язані з нуклеїновими кислотами; приклади включають рибосоми та нуклеосоми. Нарешті, фосфоліпіди (ліпіди, що містять фосфор) є структурним двошаровим компонентом клітинних мембран.
Висновок: Енергія не накопичується, а клітинні стінки не будуються без дорогого старого фосфору.
Смішний факт: Форма фосфату має значення. Рослинам потрібен фосфор у формі фосфату (PO4 3-), щоб бути придатним для перелічених вище способів. Фосфор у формі фосфіту (PO3 3-) не перетворюється у фосфат у рослині.
КАЛІЙ
Основна функція калію в рослині зосереджена навколо його ролі осмоліту - речовини, яка завантажується у вакуолю, активуючи тим самим регуляцію осмотичного тиску та підтримуючи гомеостаз вмісту води в клітині. Це прямо/опосередковано впливає на активацію ферментів, синтез білка, розкриття і закриття пор продихів, фотосинтез та транспорт цукрів, поживних речовин та амінокислот.
Висновок: Рослинам було б важко утримувати воду без калію.
Смішний факт: Калій - це єдина поживна речовина в рослині, яка ніколи не стає частиною органічної (вуглецевмісної) сполуки.
КАЛЬЦІЙ
Кальцій в основному використовується для стабілізації фосфоліпідних мембран за допомогою зв’язування фосфатних та аніонних комплексів, розташованих на гідрофільній (водолюбній) поверхні мембрани. Він також утворює пектат кальцію в середній ламелі (пектиновий шар, який цементує клітинні стінки двох сусідніх клітин). Кальцій також бере участь в інших процесах, таких як поділ клітин, синтез калози у відповідь на пошкодження (механічні або шкідливі), обмін азоту та змащування коренів.
Висновок: Клітинні стінки не тримаються разом без стабільності кальцію.
Смішний факт: Після калію кальцій, як правило, є найпоширенішим елементом у рослинах.
МАГНІЙ
Окрім того, що входить до складу хлорофілу, магній (як і кальцій) також є компонентом середньої ламелі. На додаток до цього, це потрібно для збереження структури і цілісності рибосом (до 90% і більше клітинного магнію зв’язано переважно з рибосомами). Магній також впливає на різні метаболічні процеси, комплексуючись з аніонними молекулами та з негативно зарядженими лігандами.
Висновок: Магній не просто бовтається у хлорофілі.
Смішний факт: АТФ повинен бути зв’язаний з іонами магнію, щоб бути біологічно активним.
СІРКА
Сірка входить до складу двох амінокислот: цистеїну та метіоніну (обидва важливі для імунної відповіді рослин). Він також є складовою кількох ферментів, включаючи фередоксин (сприяє утворенню хлорофілу та асиміляції азоту), біотин (сприяє синтезу жирних кислот, амінокислот та утворенню глюкози) та тіамін (розщеплює цукри амінокислот ). Він також є компонентом сульфоліпідів (конкретних рослинних мембран).
Висновок: Сірка є будівельним матеріалом для багатьох життєво важливих ферментів і молекул у рослинах.
Смішний факт: Сірка міститься в тилакоїдних мембранах хлоропластів у вигляді сульфохіновозилдіацилгліцерину. Це пояснює хлоротичні симптоми рослин з дефіцитом сірки.
БОРОН
Бор, який цитується як "найменш зрозуміла поживна речовина для рослин", забезпечує структурні зв'язки в клітинних стінках. Дефіцит бору часто пов'язаний з порушеною функцією клітинної мембрани. Бор утворює комплекси з фенольними сполуками і, ймовірно, забезпечує захист клітинних мембран, запобігаючи утворенню шкідливих токсичних хінонів та активних форм кисню, що виникають при окисленні фенолів.
Висновок: Без бору не можна будувати клітинні стінки.
Смішний факт: Поперечно-зшиваючий зв'язок кальцію та бору в певних регіонах відповідає за утримання полісахаридів пектину в клітинних стінках.
ХЛОР
Хлор - аніон (негативний заряд), аналог катіону (позитивний заряд) калію. Ролі хлору та калію фактично однакові в тому, що хлор є осмотиком, як і калій. Хлор - єдиний неорганічний аніон, який структурно не зв’язаний з рослинними метаболітами. Як такий, хлор служить аніонним іоном, що врівноважує заряд. Інші аніони, такі як нітрати, сульфати та фосфати, короткочасно виконують цю функцію, але швидко відновлюються (додаються електрони) для включення в білки та метаболіти. Нарешті, функціональне складання конкретного комплексу марганцю та пов’язаних з ним білків вимагає присутності хлору.
Висновок: Зрештою, використання хлору є!
Смішний факт: Наявність хлору в ґрунті може змінити вироблення певних ексудатів коренів та змінити мікробну спільноту.