Роль и функции отдельных химических элементов
Элемент | Входит в состав | Функция | Болезни, связанные с недостатком | |
у растений | у животных | |||
N, азот | Нитратов, аммония, всех белков, нуклеиновых кислот, пигментов (хлорофилла, гемоглобина) | Принимает участие в синтезе белков | Угнетение роста, пожелтение листвы (хлороз) | Недостаток встречается редко |
P, фосфор | АТФ, АДФ, нуклеотидов, коферментов, НАД, НАДФ, фосфолипидов, в минеральной форме и т. п. | Принимает участие в синтезе белков, фосфолипидов и т. п. | Угнетение роста, в частности корня | Недостаток встречается редко |
K, калий | В виде ионов | Образования электрического потенциала в клетках на мембранах, поддержание осмотического давления, принимает участие в процессе фотосинтеза, обеспечивает нормальный ритм сердечной деятельности, активирует ферменты белкового синтеза | Пожелтение и побурение листвы по краям | Недостаток встречается редко, возможен при применении мочегонных препаратов |
Na, натрий | В виде ионов | Образование электрического потенциала на мембранах, поддержание осмотического давления, играет роль в регуляции водного обмена, влияет на синтез гормонов, принимает участие в поддержании и регуляции кислотно-щелочного баланса организма | Недостаток встречается редко | Мышечные судороги |
S, сера | Аминокислот (цистеина, метионина, цистина), витамина B1, некоторых ферментов | Принимает участие в образовании серосодержащих нуклеиновых кислот, в процессах хемосинтеза серо-бактерий, в печени образует продукты обеззараживания ядовитых веществ | Хлороз | |
Cl, хлор | В виде анионов солей натрия, калия, кальция, магния и т. п., соляной кислоты желудочного сока | В составе соляной кислоты принимают участие в пищеварении, играет роль в формировании осмотического потенциала плазмы крови и других жидкостей | Недостаток встречается редко | Мышечные судороги |
Mg, магний | Молекул хлорофилла, солей с пектиновыми веществами | Активирует энергетический обмен и синтез ДНК, принимает участие в фотосинтезе, входит в состав костей, соединяет две субъединицы рибосомы | Хлороз | |
Сa, кальций | В виде ионов, солей пектиновых веществ, которые соединяют растительные клетки, солей кальция костей, оболочек некоторых водорослей, раковин моллюсков, коралловых полипов | Принимает участие в процессе образования желчи, повышает рефлекторную возбудимость спинного мозга, принимает участие в передаче нервных импульсов, свертывании крови, соединении ДНК с белками, в механизме мышечного сокращения, входит в состав костей | Угнетение роста | Плохой рост костей, рахит. Потеря сознания, плохая свертываемость крови |
Mn, марганец | Некоторых пигментов | Повышает деятельность некоторых ферментов (карбоксилазы), способствует фотосинтезу, дыханию, принимает участие в развитии костей | Пятнистость листвы (хлороз) | Плохое развитие костей |
Fe, железо | Молекул хромопротеидов — гемоглобина и миоглобина, окислительных ферментов — цитохромов, каталазы, пероксидазы, фередоксина, железосодержащего белка феритина | Принимает участие в биосинтезе хлорофилла, в процессах дыхания, сохраняется в печени, селезенке в виде феритина | Сильный хлороз, в частности молодых листьев | Малокровие |
Co, кобальт | Витамина B12 | Принимает участие в развитии эритроцитов | Недостаток встречается редко | Анемия |
Cu, медь | Гемоцианинов бесхребетных, некоторых ферментов (оксидаз) | Переносит кислород, способствует процессам кровообразования, синтеза гемоглобина, цитохромов, способствует реакциям фотосинтеза в темновой фазе, определяет окраску тела животных | Нарушение развития семени | Вызовет анемию, нарушения пищеварения, кровообразования, заболевания сердца и т. п. В большом количестве токсична |
Zn, цинк | Некоторых ферментов | Активирует расщепление угольной кислоты, способствует синтезу растительных гормонов — ауксинов, аминокислоты пролина, анаэробному дыханию растений, транспорту углекислого газа в крови, делению клеток, распаду органических веществ в водной среде и т. п. | Деформация листьев | Задержка роста |
Mo, молибден | Некоторых ферментов | Способствует азотному питанию растений, повышает стойкость растений к грибковым заболеваниям, принимает участие в процессе восстановления нитратов, синтезе аминокислот у растений, фиксации азота атмосферы, утилизации спиртов | Замедление роста. При отсутствии не поселяются клубневые бактерии, ухудшается деятельность дыхательного аппарата, замедляется синтез белков | Задержка роста |
B, бор | Влияет на ростовые процессы, особенно растений, нормальное деление клеток растений | Отмирание верхушек побегов, цветов и завязи, отмирание ведущих тканей, гниение свеклы. Плохо развиваются клубни на корнях бобовых растений | ||
F, фтор | В виде нерастворимых кальциевых солей зубов и костей | Входит в состав костей, зубной эмали | Недостаток встречается редко | Разрушение зубов — кариес. Излишек вызывает пятнистость зубной эмали |
I, йод | Составляющая гормона тироксина щитовидной железы | Принимает участие в регуляции энергетического обмена | Недостаток встречается редко | Эндемический зоб, кретинизм у детей |
Элементы могут входить в состав неорганических или органических соединений, быть или в виде ионов, или составными частями разных соединений.
Содержание основных органических и неорганических соединений в клетке
Вещества | Содержание, % |
Органические: | |
белки | 10-20 |
углеводы | 0,2-2 |
жиры | 1-5 |
нуклеиновые кислоты | 1-2 |
АТФ и прочие низкомолекулярные органические вещества | 0,1-0,5 |
Неорганические: | |
вода | 70-80 |
минеральные вещества | 1-1,5 |