Реферат: Витамины строение свойства использование значение для растений
Схема 1: участь аскорбінової кислоти у відновленні хлорофілу.
АН2 + +О2
АН + ХН Х ХО2 Х + ВО2
+ О2 О2
А + Н2 О Х + Н2 О Х + Н2 О2 + А
Н2 О2 О2
де АН – аскорбінова кислота, А – дегідроаскорбінова кислота, В – олеїнова кислота, “Х” – сенсибілізований хлорофіл.
Було помічено, що більша кількість аскорбінової кислоти накопичується в листках південної крони. Ці факти вказують на те, що під час фотосинтезу синтезується аскорбінова кислота. Отже вона не тільки впливає на фотосинтетичні процеси, а й сама виникає під час їх проходження. Крім цього відомі факти, що аскорбінова кислота включається в процеси, що проходять після фотолізу води, при фотосинтетичному фосфорилюванні.
Також аскорбінова кислота сильно пов’язана з процесами дихання рослин. Аскорбінова кислота має властивості оборотньо-окисно-відновної системи, яка здатна бути акцептором і донором водню.
При введенні аскорбінової кислоти в тканини рослин, посилюються інтенсивність дихання цих рослин. Аскорбінова кислота в рослинах і її участь в диханні надає велику стійкість організмам, так як вона окислюється завдяки різним “кінцевим” оксидазам, тобто функціонує в різних умовах температури й на різних етапах розвитку рослин.
Аскорбінова кислота бере участь в мінеральному живленні рослин.
Як уже відомо при добавлянні окремих мінеральних добрив на бідних грунтах у рослинах відмічається збільшення вмісту аскорбінової кислоти. На грунтах з великим вмістом різних елементів мінерального живлення добавляння добрив ефекту не дає (Спірідонова, 1968). Є такі елементи, при внесенні яких у грунт, вміст аскорбінової кислоти в органах рослин понижується. Таким елементом є азот. Часто при добавленні азоту спостерігається пониження концентрації аскорбінової кислоти.
Особливо негативно діє добавлення азоту на вміст аскорбінової кислоти в органах плодових дерев (Спірідонова, 1968). Але внесення бору і мангану збільшує вміст аскорбінової кислоти в листках і коренях петрушки, пастернаку та інших рослин. Цинк і молібден також впливають на збільшення вмісту вітаміну С в різних органах рослин.
Аскорбінова кислота також бере участь у такому важливому біологічному процесі як водообмін. Це доказано, наприклад, експериментом, який провели Н. С. Спірідонова і її співробітники над кукурудзою і картоплею у 1968 році. Вони показали, що під дією аскорбінової кислоти посилюється транспірація у рослин, а також швидкість руху води по рослині, так, як аскорбінова кислота сприяє прискоренню цілого ряду метаболічних процесів.
Крім цих усіх аскорбінова кислота бере участь у пристосувальних процесах до умов навколишнього середовища (Спірідонова, 1968).
Це підтверджено дослідженнями, що проводились на різних висотах над рівнем моря. Виявили, що в тих рослинах, що ростуть на більших висотах накопичується більше аскорбінової кислоти. Це можна пояснити посиленням фотосинтетичних процесів у рослин і окисної активності тканин, у рослин при підйомі вгору.
II. Вітамін В1 . Його роль для фізіологічних і біохімічних процесів рослин.
Цей вітамін входить до коферменту деяких ферментів, наприклад піруватдекарбоксилази, яка відщеплює СО2 від піровиноградної кислоти, цим самим грає важливу роль в перетворенні вуглеводів в організмі рослин, бактерій і тварин (Пивоваренко,1995).В склад ферментів вітамін В1 входить у вигляді фосфорнокислого ефіру тіамінпірофосфату. Фізіологічне значення тіаміну теж велике. Наприклад, тіамін має стимулюючу дію на ріст корінців багатьох рослин, на дихання рослин (Овчаров, 1962), у процесі фотосинтезу та інших фізіологічних процесах (Кретович, 1986).
Значення вітаміну В1 для росту коренів показують експерименти з ізольованими корінцями. Ріст ізольованих верхівок коренів вищих рослин спостерігається тільки при внесенні в живильне середовище вітаміну В1 . Корені деяких рослин (наприклад, помідорів) потребують внесення в живильне середовище не тільки вітаміну В1 , але й пірідоксину. В ряду випадків ріст коренів в штучних умовах спостерігається лише при внесенні разом з вітаміном В1 і пірідоксином ще й нікотинової кислоти (Рубін, 1976).
Ці спостереження показують, що корені вищих рослин можуть синтезувати більшість вітамінів, але не можуть синтезувати вітаміну В1 , який необхідний для їх росту, а деякі інші не синтезують нікотинову кислоту і пірідоксин. Але ці вітаміни синтезуються в інших місцях і поступають в корені через провідні тканини. Також вітамін В1 важливий для зелених листків (Кудряшов, 1953). Гершенович і Микитіна показали, що тіамін володіє здатністю гальмувати окислення аскорбінової кислоти, тобто являться сильним стабілізатором її окислення в клітинному метаболізмі.
ІІІ. Фізіологічна роль вітаміну В2 в життєдіяльності рослин.
Вітамін В2 синтезується тільки в рослинах і вдеяких мікрорганізмах. На світлі і в темряві утворюється з однаковою швидкістю (Плешков,1969).
Рибофлавін в сполуці з фосфорною кислотою входить в склад ряду ферментів, які відіграють важливу роль в обміні речовин. В складі флавінмононуклеотиду (ФМН) входить в склад окисно-відновних ферментів.
Ці ферменти беруть участь в переносі атомів Гідрогену. В рослинних організмах як і в організмах тварин рибофлавін міститься як у вільному вигляді, так і у вигляді фосфатного ефіру. Вітамін бере участь у диханні рослин, входячи в склад ферментів дихання, які беруть участь в окислювальному декарбоксилуванні піровиноградної кислоти. Вітамін В2 входить до коферменту ФАД, який входить до ліпоаміддегідрогенази. (Кретович, 1986., Пивоваренко,1995). Також необхідний цей вітамін для проростання пилку разом з вітаміном В1 і С (Кудряшов, 1953). Вміст цього вітаміну залежить від мінерального живлення і особливо падає при недостачі азоту і магнію в грунті або в поживному середовищі (Плешков,1965).
IV. Фізіологічна і біологічна роль вітаміну В6 для рослин.
Альдегідне похідне вітаміну В6 в вигляді фосфатного ефіру входить в склад ферментів, які каталізують різні перетворення амінокислот: їх декарбоксилювання, реакції переамінування(Березовський,1959).
При авітамінозі В6 відмічають глибоке порушення в синтезі і обміні триптофану. Вітамін В6 може в деяких випадках посилювати дію вітаміну В1 Бере участь у процесі фотосинтезу та інших біологічних і фізіологічних процесах (Овчаров, 1962).
V. Фізіологічна роль вітаміну РР.
Ця речовина у рослинах знаходиться, головним чином, у вигляді кислоти, яка перетворюється в нікотинамід і у його вигляді входить в склад окисно-відновних ферментів – дегідрогеназ, які каталізують відбирання атомів Гідрогену від органічних речовин, які при цьому окислюються. Далі ці атоми Гідрогену дані ферменти передають окисно-відновним ферментам, в склад яких входить рибофлавін. Також входячи до цих ферментів вітамін РР бере участь у бродінні і диханні рослин (Кретович, 1986). Також нікотинова кислота є стимулятором росту рослинного організму (Труфанов, 1959). Інтенсивний синтез нікотинової кислоти в рослинах починається одночасно з пророрстанням насіння. Наприклад, при проростанні насіння квасолі вміст вітаміну через три дні підвищується від 1,9 до 8,9мг. Синтез нікотинової кислоти прискорюється на світлі (Плешков,1965).
VI. Фізіологічна роль пантотенової кислоти.
Входить до складу коферменту А (коензиму А), при участі якого проходить активування й перенесення залишків оцтової кислоти і інших кислотних залишків (ацилів), синтез лимонної кислоти, жирних кислот, стеролів, гліцеридів і інших сполук.
На ізольованих зародках гороху також було показано, що і пантотенова кислота безумовно потрібна для рослини, що розвивається. Проростки люцерни, що вирощуються на стерильному поживному середовищі, подібно гороху, розвиваються значно краще при добавлянні в поживне середовище незначної кількості пантотенової кислоти (Кудряшов, 1953)
VIІ. Значення вітаміну Н (біотину) для рослинних організмів.
Вітамін Н бере участь в перетвореннях деяких амінокислот (аспарагінової кислоти, серину, треоніну). Біотин входить в склад активної групи ферментів які каталізують процеси карбоксилювання жирних кислот, тобто приєднання СО2 , яке супроводжується подовженням вуглеводневого ланцюга жирних кислот. Також біотин грає роль у приєднанні СО2 до ацетилкоферменту А і утворенні малонілкоферменту А.
О О