Содержание

Микроэлементы и макроэлементы » Meravita

Микроэлементы и макроэлементы или минералы

Для нормального функционирования организма важно наличие достаточного количества необходимых минеральных веществ и витаминов. Минералы – важные составные элементы костей, жидкостей тела и энзимов. Минеральные вещества подразделяются на две категории: микроэлементы и макроэлементы. Макроэлементы нужны телу в больших количествах, их содержание в организме составляет более 5 граммов. К числу макроэлементов относятся 7 элементов: кальций (Ca), фосфор (P), магний (Mg), натрий (Na), калий (K), сера (S) и хлор (Cl). Микроэлементами называют минеральные вещества, которые нужны организму в очень малых количествах. Если макроэлементы распределяются по разным тканям организма достаточно равномерно, то микроэлементы распределяются по телу неравномерно, и группируются по разным специфическим органам.

Человеческий организм не способен самостоятельно производить минералы, и их нужно усваивать с пищей.

Потребность в минералах варьируется в разные жизненные периоды и зависит от пола, питания, возраста, заболеваний, жизненной среды и еще некоторых факторов. Больше всего минералы нужны детям, которые еще растут, женщинам в период беременности и грудного вскармливания, а также людям старшего возраста. Как было сказано выше, потребность в минеральных веществах зависит от питания, и если в течение длительного времени организм получает их недостаточно, это может стать опасным для организма. Осознанное и систематическое употребление минералов, как и витаминов, помогает снизить риск формирования многих заболеваний или ускорить процессы выздоровления.

При усваивании минеральных веществ и витаминов важно соотношение между ними. Например, всасываемость и использование железа улучшают витамин С и медь. Для усваивания кальция важен магний. Содержание кальция в крови регулируют фосфор и витамин D. Необходимое количество цинка способствует усваиванию витаминов группы В.

Разные минеральные вещества, прежде всего, макроэлементы, к тому же, являются важными электролитами. С физиологической точки зрения, первичными ионами электролита среди минеральных веществ являются калий (K+), натрий (Na+), кальций (Ca2+) и магний (Mg2+). Важность электролитов состоит в том, что они помогают регулировать нервные и мышечные функции, сохранять кислотно-щелочной баланс и кровяной баланс в организме. Если баланс электролитов нарушен, это может вызвать разные нарушения в организме. 

 

Недостаток минералов

Основной причиной недостатка минералов в организме служит недостаточное и однообразное питание. Возникновению недостатка минералов способствует также регулярное чрезмерное употребление кофе, богатых сахаром продуктов и напитков, а также частая физическая активность, потение и повышение интенсивности работы пищевого тракта или почек. Минералы усваиваются из пищи и напитков. Содержание минералов в пище зависит от ее качества и обработки. В растениях накапливаются минералы из почвы, таким образом, количество минералов зависит от того, где растет растение и как оно удобряется.

Питьевая вода также содержит минеральные вещества, и, таким образом, важно происхождение воды. При горячей обработке пищи потери минералов значительно меньше, чем витаминов. При рафинировании или чистке продуктов часть минеральных веществ удаляется. Несмотря на то, что организм нуждается в небольших количествах минералов, в нем не содержится достаточного запаса минеральных веществ, и длительный дефицит минералов может вызвать проблемы со здоровьем. Потребность в минералах, как и в витаминах, зависит от пола, возраста, массы тела, физической активности и физиологического состояния человека. Более высокая потребность в минералах наблюдается у детей, женщин фертильного возраста, пожилых людей, людей, у которых большая физическая нагрузка, а также во время стресса и заболеваний.

 

Передозировка минеральных веществ

Для функционирования организма важен баланс биоэлементов. Для быстрого получения какого-либо недостающего вещества разумно будет использовать препараты минеральных веществ или пищевые добавки. Из них организм может легко получить необходимые соединения. Чрезмерное употребление минеральных веществ может привести к нарушениям функционирования организма. Избыток какого-либо минерала может вызвать нарушения в усваивании других минералов и витаминов. Симптомами чрезмерного употребления служат, например, аллергии, раздражение на коже, боль в животе или в голове, а также проблемы с пищеварением.

Таблица 1. Рекомендуемая дневная норма минералов для взрослых (terviseamet.ee).

 

Минерал Рекомендуемая дневная норма
Калий Женщины 1800-5000 mg
Мужчины 1800-5000 mg
Хлор Женщины 1700-5100 mg
Мужчины 1700-5100 mg
Натрий Женщины 1200-3500 mg
Мужчины 1200-3500 mg
Кальций Женщины 1000-13000 mg
Мужчины 1000-1300 mg
Магний Женщины 320-450 mg
Мужчины 320-450 mg
Железо Женщины 13-17 mg
Мужчины 11-14 mg
Цинк Женщины 11-13 mg
Мужчины 14-16 mg
Магний Женщины 2,5-5 mg
Мужчины 2,5-5 mg
Флор Женщины 1,5-3,5 mg
Мужчины 1,5-3,5 mg
Медь Женщины 1,5-2,5 mg
Мужчины 1,5-2,5 mg
Бор Женщины 0,2-0,6 mg
Мужчины 0,2-0,6 mg
Йод Женщины 0,13-0,16 mg
Мужчины 0,13-0,16 mg
Молибден Женщины 0,10-0,3 mg
Мужчины 0,13-0,3 mg
Хром Женщины 0,06-0,18 mg
Мужчины 0,07-0,19 mg
Селен Женщины 0,05-0,14 mg
Мужчины 0,06-0,15 mg
Кобальт Женщины 0,003-0,015 mg
Мужчины 0,005-0,015 mg

Ответы | § 1.

Содержание химических элементов в организме. Макро- и микроэлементы — Биология, 11 класс

1. Укажите группу, в которой все элементы относятся к макроэлементам. В какой группе все элементы относятся к микроэлементам?

Все элементы относятся к макроэлементам в группе б) (фосфор, магний, азот).

Все элементы относятся к микроэлементам в группе г) (фтор, медь, марганец).

2. Какие химические элементы называются макроэлементами? Перечислите их. Каково значение макроэлементов для живых организмов?

Макроэлементами называются химические элементы, содержание которых в живых организмах составляет более 0,01 % (кислород (О), углерод (С), водород (Н), азот (N), кальций (Ca), фосфор (Р), калий (К), сера (S), хлор (Cl), натрий (Na), магний (Mg)). Каждый макроэлемент выполняет определенные биологические функции.

3. Какие элементы составляют группу микроэлементов? Приведите примеры. В чем заключается биологическая роль микроэлементов?

Химические элементы, массовая доля которых в живых организмах не превышает 0,01 %, составляют группу микроэлементов. Это железо (Fe), цинк (Zn), медь (Cu), фтор (F), йод (I), марганец (Mn), кобальт (Co). Микроэлементы необходимы живым организмам для осуществления важнейших биохимических и физиологических процессов. Они входят в состав многих ферментов, некоторых гормонов, витаминов и других биологически активных веществ.

4. Установите соответствие между химическим элементом и его биологической функцией:

1) кальций д) необходим для мышечного сокращения и свертывания
крови
2) магний в) является компонентом хлорофилла
3) кобальт е) входит в состав витамина В12
4) йод б) входит в состав гормонов щитовидной железы
5) цинк а) участвует в синтезе гормонов растений, входит в состав инсулина
6) медь г) входит в состав гемоцианинов некоторых беспозвоночных
животных

5.

На основании материала о биологической роли макро- и микроэлементов и знаний, полученных при изучении организма человека в 9-м классе, объясните, к каким последствиям может привести недостаток тех или иных химических элементов в организме человека.

Хронический йододефицит приводит к развитию эндемического зоба. При этом заболевании ткани щитовидной железы разрастаются, и в области шеи появляется утолщение — зоб.

Одним из часто встречающихся симптомов различных патологических состояний является анемия. Ее причиной может стать недостаток железа.

6. В таблице указано содержание основных химических элементов в земной коре (по массе, в %). Сравните состав земной коры и живых организмов. Какие факты позволяют сделать вывод о единстве живой и неживой природы? В чем заключаются особенности элементарного состава живых организмов и как их можно объяснить?

Элемент Содержание в земной коре,
%
Содержание в живых организмах, %
Кислород 49,13 65—75
Железо 4,2 0,01
Кальций 3,25 0,04—2
Натрий 2,4 0,02—0,03
Магний 2,35 0,02—0,03
Калий 2,35 0,15—0,4
Водород 1 8—10
Углерод 0,35 15—18
Хлор 0,2 0,05—0,1
Фосфор 0,125 0,2—1
Сера 0,1 0,15—0,2
Азот 0,04 1,5—3

О единстве живой и неживой природы нам говорит то, что и живые организмы, и объекты неживой природы состоят из одних и тех же элементов.

Особенности элементарного состава живых организмов заключаются в том, что для них источниками элементов являются вещества, входящие в состав атмосферы, гидросферы и литосферы. В ходе жизнедеятельности и после смерти организмов химические элементы возвращаются обратно в окружающую среду.

Присоединяйтесь к Telegram-группе @superresheba_11, делитесь своими решениями и пользуйтесь материалами, которые присылают другие участники группы!

Параграф 1. Содержание химических элементов в организме



1. В какой группе все элементы относятся к макроэлементам? К микроэлементам?

г – все микроэлементы, в -все макроэлементы

2. Какие химические элементы называются макроэлементами? Перечислите их. Каково значение макроэлементов в живых организмах?

Химические элементы, содержание которых в организме составляет от десятков до сотых долей процента. К ним относятся кислород (О), углерод (С), водород (Н), азот (N), S, Ca, P, K, Cl, Na, Mg. Данные макроэлементы входят в состав органических соединений живых организмов.

3. Какие химические элементы называются микроэлементами? Перечислите их. Каково значение микроэлементов в живых организмах?

Химические элементы, которые содержатся в организме в исключительно малых количествах (мене 0,01%). К ним относятся железо – Fe, цинк — Zn, медь – Cu, марганец – Mn, кобальт – Co, молибден – Mo, фтор – F, йод — I. Данные микроэлементы входят в состав органических соединений живых организмов, гормонов, ферментов.

4. Установите соответствие между химическим элементов и его биологической функцией.

1-д, 2-в, 3-е, 4-б, 5-а, 6-г

5. На основании материала о биологической роли макро- и микроэлементов и знаний, полученных при изучении организма человека в 9-м классе, объясните, к каким последствиям может привести недостаток тех или иных химических элементов в организме человека?

При недостаточном поступлении в организм кальция снижается плотность костей, появляется хрупкость зубов, слоение ногтей. При нехватке фосфора появляется усталость, снижение внимания и памяти. При недостатке магния проявляется раздражительность, головная боль, перепады артериального давления. Дефицит калия приводит к аритмии сердца, снижению кровяного давления, сонливости, мышечной слабости. Недостаток железа вызывает снижение уровня гемоглобина и кислородному голоданию.

6. В таблице указано содержание основных химических элементов в земной коре (по массе, в %). Сравните состав земной коры и живых организмов. В чем заключаются особенности элементарного состава живых организмов? Какие факты позволяют сделать вывод о единстве живой и неживой природы?

Значительная часть элементов, входящих в состав земной коры, встречается и в живых организмах, например кислород, натрий, углерод, железо и т.д. Это может говорить о единстве живой и неживой природы. Отличается только доля содержания этих элементов.

Минеральные вещества / КонсультантПлюс

Минеральные вещества.

Диетологи насчитывают порядка 30 минеральных веществ, необходимых для существования нашего организма. Они подразделяются на две группы: микроэлементы и макроэлементы. Многие люди, ведущие активный образ жизни недооценивают роль минеральных веществ в питании. Понимая важность белков, жиров и углеводов, как основного пластического и энергетического материала, зная, что витамины необходимы для поддержания здоровья и высокой работоспособности, мы имеем весьма смутное представление о биологическом значении минералов. Между тем, они выполняют в нашем организме многообразные функции: входят в состав костей в качестве структурных элементов, содержатся во многих ферментах, отвечающих за обмен веществ в нашем организме, их можно обнаружить в гормонах.

Например, при участии железа происходит транспортировка кислорода; натрий и калий обеспечивают функционирование наших клеток; кальций обеспечивает прочность костей. Можно с уверенностью сказать, что минеральные вещества играют огромное значение в функционировании нашего организма. Минералы представляют собой низкомолекулярные вещества, соли и ионы солей. Необходимо знать, что они не синтезируются в организме и, следовательно, обязательно должны поступать с пищей.

Макроэлементы содержатся в организме в больших количествах, суточная потребность в них колеблется до 2,5 г. Макроэлементы входят в состав тканей, мышц, костей, крови; обеспечивают солевой и ионный баланс жидкостей организма. К ним относятся кальций, фосфор, магний, натрий, калий, хлор и сера.

К микроэлементам относятся железо, цинк, йод, медь, марганец, селен.

Нормы физиологических потребностей в микроэлементах составляет от 50 мкг (хром) до 150 мкг (йод). Микроэлементы входят в состав гемоглобина, витаминов, гормонов и ферментов.

Для поддержания баланса минералов необходимо принимать поливитаминные препараты, которые содержат необходимые добавки минералов и микроэлементов.

Основные источники минералов содержатся в хлебе, крупах, поваренной соли, мясе, рыбе, овощах, зелени, фруктах, птице и морских продуктах.

Открыть полный текст документа

Макроэлементы: Здоровье: М | Passion.ru

Учёные утверждают, что 99% кальция содержится в костях, поэтому они служат основным резервуаром кальция в нашем организме.

Недостаток кальция может вызывать боли в костях и мышцах, мышечные судороги, головные боли, плохой сон, раздражительность и утомляемость, депрессивное настроение, нарушение артериального давления, деформацию суставов, остеопороз (хрупкость костей), следствием которого являются легко возникающие переломы.

Нехватка кальция в организме — это отсутствие стройности фигуры, блеска в глазах; это тусклые блеклые волосы, ломкие ногти, разрушение зубов и воспаление дёсен; нездоровый цвет лица. А при большом дефиците кальция лицо может даже искривляться.

Кальций не усваивается без витаминов группы D, поэтому следует выбирать препараты кальция с витамином D или же дополнительно принимать жирорастворимый витамин D в осенне-зимний период.

Летом этот витамин вырабатывается в коже человека под воздействием солнечных лучей: солнечный загар в разумных пределах ещё никому не повредил.

У кальция есть свои «враги», которые мешают его усвоению или же «изгоняют» его из организма. К ним относятся:

  • стрессы,
  • злоупотребление кофе,
  • злоупотребление алкоголем,
  • приём противосудорожных лекарственных препаратов,
  • курение,
  • малоподвижный образ жизни,
  • беременность, роды и кормление грудью.

Фосфор — элемент энергетики и ума.Входит в состав высокоэнергетических соединений, выполняет функцию топлива, универсального носителя энергии.

В организме содержится во всех средах и тканях, депонируется в костной и мышечной тканях. Наша суточная потребность в фосфоре — от 1 до 4,6 г. Много фосфора в рыбе и молочных продуктах.

Два рыбных дня в неделю, как когда-то было заведено в столовых, хороший опыт прошлого и его стоит возобновить! Если же у вас нет такой возможности, следует употреблять препараты фосфора. При этом необходимо знать, что фосфор всегда идёт в паре с кальцием, это — неразлучная парочка.

Нарушение в обмене фосфора влечёт за собой нарушение обмена кальция и наоборот, поэтому выбирайте комплексы микроэлементов, где эти два элемента находятся в соединении — например, глицерофосфат кальция.

Калий — элемент мышечной силы.Наряду с натрием обеспечивает работу так называемого калий-натриевого насоса, за счёт которого сокращаются и расслабляются наши мышцы.

При малейшем нарушении обмена калия страдает сердечная мышца, что проявляется в слабости, головокружении, сердцебиении, отёках.

И если вы не съедаете 3-4 мг калия в день в виде винограда, изюма, абрикосов, кураги, моркови, болгарского перца, печёного картофеля с кожурой, то необходимо пополнять его запасы за счёт приёма синтетических микроэлементов.

Магний — элемент противоспазматический, элемент спокойствия.Очень важен для организма, так как в его присутствии работают почти все ферменты — вещества, с помощью которых проходят процессы обмена веществ.

Биология — 9

Элементы, содержание которых в клетке составляет более 0,001%, называют макроэлементами, а элементы от 0,001% до 0,000001% — микроэлементами.

Деятельность

2

Проанализируйте таблицу,
охарактеризуйте элементный
состав клетки.

Разделите элементы на группы по
процентному содержанию и значению
в клетке:
  • Макроэлементы (более 0,001%).
  • Микроэлементы (от 0,001% до 0,000001%).
В состав каких веществ в организме входят макроэлементы и какую роль они играют в жизнедеятельности живых существ?
Процентное содержание химических элементов в клетке
Элемент Элемент Количество, %
Кислород
Углерод
Водород
Азот
Фосфор
Калий
Сера
Хлор
Кальций
Магний
Натрий
Железо
Цинк
Медь
Иод
Фтор
O
C
H
N
P
K
S
Cl
Ca
Mg
Na
Fe
Zn
Cu
J
F
65–75
15–18
8–10
1,5–3,0
0,2–1,0
0,15–0,4
0,15–0,2
0,05–0,10
0,04–2,00
0,02–0,03
0,02–0,03
0,01–0,015
0,0003
0,0002
0,0001
0,0001
Состав химиче
элементов в клетках

К макроэлементам относят кислород, углерод, водород, азот, фосфор, калий, серу, хлор, кальций, магний, натрий и железо. Эти элементы играют важную роль в клетке. К примеру, магний является структурным компонентом хлорофилла, а железо — гемоглобина. Кальций и фосфор, участвующие в образовании межклеточного вещества костной ткани, придают прочность костям. Кроме того, кальций является одним из факторов, влияющих на свертываемость крови.

Такие элементы, как цинк, медь, йод, фтор, кобальт, селен, называют микроэлементами. Несмотря на малое содержание этих элементов в клетке, они играют значительную роль в

Ключевые слова

• макроэлемент
• микроэлемент
процессе обмена веществ в ней. Так, цинк входит в состав гормона поджелудочной железы — инсулина, а йод является основным компонентом тироксина — гормона щитовидной железы, регулирующего процессы обмена веществ и рост организма.

Химические элементы участвуют в построении организма в виде ионов или в составе веществ. К примеру, углерод, водород и кислород входят в состав углеводов и жиров. В состав белков, помимо этих элементов, входят азот, сера, железо, магний, йод и другие элементы. Если вода и хлорид натрия встречаются как в живой, так и в неживой природе, то органические вещества характерны только для живых организмов.

Макроэлементы и микроэлементы — презентация онлайн

1. Химические элементы в клетках живых организмов

Химические элементы в клетках живых
организмов принято делить на две группы
МАКРОЭЛЕМЕНТЫ
МИКРОЭЛЕМЕНТЫ

3. МАКРОЭЛЕМЕНТЫ

Макроэлементы содержатся в клетках в большом
количестве. В сумме они составляют почти 99,9% всего
содержимого клетки. К макро-элементам относятся углерод,
кислород, азот, водород, сера,
фосфор, калий, кальций, хлор,
натрий и магний.

4. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ

Суммарное содержание микроэлементов в
клетках живых организмов составляет 0,1%. К
ним относятся железо, цинк, марганец, бор,
медь, иод, кобальт, бром, фтор, алюминий и др.

5. Химические элементы в организме человека

6. Значение макроэлементов

Кальций. Суточная потребность в кальции для
взрослого человека составляет 800 – 1200 мг. в день.
Он участвует:
— в формировании костной ткани и зубов;
— входит в состав клеточных мембран;
— участвует в свертывании крови:
— необходим для деятельности нервной,
эндокринной и мышечной систем.
Недостаток кальция влечет риск остеопороза.
Кальций содержится в семенах, орехах, молочных
продуктах.

7. Значение макроэлементов

Фосфор. Суточная потребность в фосфоре для детей
составляет 300–1200 мг, для взрослых – 800 мг.
Он участвует:
— в энергетическом обмене;
— в регуляции кислотно-щелочного баланса;
— входит в состав костной ткани.
Недостаток фосфора вызывает анорексию, анемию и
рахит.
Фосфор содержится в сырах, рыбе и морепродуктах,
твороге, мясных продуктах.

8. Значение макроэлементов

Магний. Суточная потребность в магнии составляет
50–400 мг для детей, 400 мг для взрослых.
Он участвует:
— в формировании костной ткани;
— регулирует деятельность нервной системы;
-выполняет
роль
кофермента
во
многих
процессах обмена веществ.
Недостаток магния влечет риск гипертонии и
заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Магний содержится в хлебе, крупах, орехах.

9. Значение макроэлементов

Калий. Суточная потребность в калии для детей –
400–2500 мг, для взрослых 2500 мг.
Он участвует:
— в регуляции кислотно-щелочной баланс кровии
кровяного давления;
— участвует в деятельности нервной системы.
Недостаток калия может вызвать судороги и
невралгию. Диарея, рвота, учащенное мочеиспускание
требуют восполнения запасов калия.
Калий содержится в сухофруктах, бобовых, морской
капусте, картофеле.

10. Значение макроэлементов

Натрий. Суточная норма потребления натрия – до 400
мг у детей, до 1200 мг у взрослых.
Он участвует:
— в деятельности нервной системы;
— в регуляции давления;
— выступает катализатором ряда ферментов.
Недостаток натрия вызывает слабость, головную боль,
судороги. Избыток натрия вызывает возникновение
гипертонии, нагрузку на почки и сердце.
Натрий содержится в соли, морской капусте,
морепродуктах, яйцах.

11. Значение микроэлементов

Железо. Суточная потребность в железе – 4–18 мг
для детей, 18 мг для женщин, 10 мг для мужчин.
Он участвует:
— в переносе кислорода кровью;
— входит в состав белков.
Недостаток железа снижает тонус мышц, приводит к
анемии, сердечно-сосудистым заболеваниям и
гастриту.
Железо содержится в печени, мясе, бобовых.

13. Значение микроэлементов

Цинк. Суточная потребность в цинке составляет
3–12 мг у детей, 12 мг у взрослых.
Он участвует в обмене веществ, входит в состав
гормона инсулина и большинства ферментов.
Недостаток цинка влечет
задержки развития у детей,
анемию, цирроз печени,
половые расстройства.
Цинк содержится в печени,
мясе, орехах и бобовых.
устрицы содержат
много цинка

14. Значение микроэлементов

Йод. Суточная потребность в йоде – 60–150 мкг у
детей, 150 мкг у взрослых.
Необходим для деятельности щитовидной железы,
участвует в образовании ряда гормонов.
Недостаток йода может вызвать расстройства
гормональной системы, задержку в развитии у детей.
Йод содержится в морской соли, морской капусте,
морепродуктах, рыбе.

15. Содержание химических элементов

Многие микроэлементы входят в состав
биологических катализаторов – ферментов.
Микроэлементы входят в состав гормонов –
биологически активных веществ, регулирующих
работу органов и систем органов человека и
животных.
Микроэлементы содержатся в витаминах –
органических веществах различной химической
природы, поступающих в организм с пищей в
малых дозах и оказывающих влияние на
жизнедеятельность организма.

16. Витамины в продуктах питания

Макронутриенты и микроэлементы в растениях — видео и расшифровка урока

Что такое макроэлементы?

Макронутриенты – это питательные вещества, которые в больших количествах требуются растениям и другим живым организмам. К макроэлементам относятся следующие элементы: углерод, водород, азот, кислород, фосфор, калий, кальций, сера и магний. Давайте рассмотрим некоторые из этих макронутриентов более подробно.

Возможно, вы знакомы с первым элементом в списке: углеродом.Углерод является важным элементом для всех органических соединений. Если вы высушите растение, вы обнаружите, что примерно 40-50% его массы состоит из углерода. Углерод также необходим для образования соединений, называемых макромолекулами. Макромолекулы, включая углеводы, нуклеиновые кислоты, липиды и белки, представляют собой очень большие молекулы, важные для различных биологических процессов. Растения используют каждый тип макромолекул для определенной функции. Возьмем, к примеру, углеводы; растительные клетки используют углеводы для хранения энергии и структурной поддержки.

Далее кислород. Хорошо известно, что растения вырабатывают кислород. Знаете ли вы, что они также нуждаются в нем, чтобы выжить? Когда растения выполняют клеточное дыхание, они полагаются на это важное питательное вещество, чтобы выполнить свою работу. Кислород также можно использовать, чтобы помочь растениям накапливать энергию в виде АТФ.

Теперь о фосфоре. Фотосинтез — это процесс, используемый растениями для преобразования энергии света в полезные химические соединения. Растения используют фосфор для фотосинтеза, в результате которого образуются макромолекулы и другие растительные соединения.Фосфор также используется для создания АТФ, энергетической единицы растений, во время фотосинтеза.

Не забывайте о калии! Растениям нужен регулятор воды, чтобы контролировать количество воды, попадающей в растительные клетки. Они полагаются на присутствие калия, который помогает контролировать как поглощение, так и потерю воды растением.

Последними макроэлементами, которые мы рассмотрим, являются азот и магний. Если вы посмотрите на хлорофилл, вы обнаружите в его структуре оба эти элемента. Хлорофилл — это светопоглощающий пигмент, который играет жизненно важную роль в обеспечении растений энергией посредством фотосинтеза.Вы можете поблагодарить хлорофилл за зеленый цвет, который вы видите у растений. Азот также играет роль в синтезе витаминов и белков.

Что такое микроэлементы?

Элементы, необходимые в небольших количествах для выживания растений, называются микроэлементами . Иногда эти элементы называют микроэлементами, чтобы описать их небольшое количество. К ним относятся бор, хлор, марганец, железо, цинк, медь и молибден.

Хлор является важным микроэлементом, так как он работает с калием для регулирования воды в растении.Он также играет роль в фотосинтезе. Когда растительной клетке необходимо сформировать прочную и жесткую клеточную стенку, она использует такие элементы, как бор.

Дефицит растений

Как макроэлементы, так и микроэлементы влияют на рост и функции растений. В частности, с макроэлементами, когда растение испытывает дефицит питательных веществ, это может отрицательно сказаться на росте растений. В целом, эти недостатки также могут привести к состоянию, называемому хлорозом, и даже к гибели клеток. Вы когда-нибудь замечали листья растений с желтыми кончиками? Иногда это происходит в результате хлороза , когда растение не производит достаточного количества хлорофилла.Дефицит питательных веществ, таких как медь, железо, марганец и калий, может вызвать хлороз.

Когда питательные вещества попадают в растения, они перемещаются. Их транспортируют в разные части растения и используют для разных целей. Дефицит одного питательного вещества может привести к заболеваниям растений. Давайте рассмотрим два примера:

  1. Дефицит азота : Без азота растение не может синтезировать важные белки и витамины. Недостаток белка приводит к увяданию и гибели растения.
  2. Дефицит калия : Если растение испытывает дефицит калия, это может привести к задержке роста или плохой устойчивости к перепадам температуры и засухе.

Краткий обзор урока

Макронутриенты — это незаменимые элементы, используемые растениями в больших количествах. Когда основные элементы используются в меньших количествах, они называются микронутриентами . Макроэлементы включают углерод, водород, азот, кислород, фосфор, калий, кальций, серу и магний.Микронутриентами являются бор, хлор, марганец, железо, цинк, медь и молибден. Растение использует эти питательные вещества для поддержания своего роста, жизненного цикла и биологических функций. Дефицит этих питательных веществ может привести к гибели растительных клеток, хлорозу, задержке роста и другим нарушениям.

Управление почвой

Есть 15 основных элементов, которые должны быть у растений для правильного роста.

18 основных питательных веществ

  • Питательные элементы, получаемые из атмосферы в результате фотосинтеза
  • Питательные элементы, полученные из почвы
    • Азот
    • Фосфор
    • Калий
    • Сера
    • Магний
    • Кальций
    • Железо
    • Бор
    • Марганец
    • Цинк
    • Молибден
    • Медь

Из 15 основных элементов, поступающих из почвы, мы имеем дело только с 12, которыми обычно управляют производители.Эти 12 элементов являются «минеральными питательными веществами» и получаются из почвы. Далее мы делим минеральные питательные вещества на 3 группы: первичные, промежуточные и микронутриенты. В нашей презентации мы исключим кобальт, хлор и никель из нашего обсуждения управления основными минеральными питательными веществами, хотя многие из них включены в список основных питательных веществ.

  • Основными питательными веществами являются азот, фосфор и калий . Возможно, вы лучше всего знакомы с этими тремя питательными веществами, потому что они требуются в больших количествах, чем другие питательные вещества.Эти три элемента составляют основу этикетки N-P-K на коммерческих мешках с удобрениями. В результате управление этими питательными веществами очень важно. Однако первичные питательные вещества не более важны, чем другие незаменимые элементы, поскольку для роста растений необходимы всех основных элементов. Помните, что «Закон минимума » говорит нам, что в случае дефицита любое необходимое питательное вещество может стать фактором, контролирующим урожайность сельскохозяйственных культур.
  • Промежуточные питательные вещества: сера , магний и кальций .Вместе первичные и промежуточные питательные вещества называются макроэлементами. Макронутриенты выражаются в виде определенного процента (%) от общего потребления растениями. Хотя сера, магний и кальций называются промежуточными, эти элементы не обязательно нужны растениям в меньших количествах. Фактически, фосфор требуется в том же количестве, что и промежуточные питательные вещества, несмотря на то, что он является основным питательным веществом. Фосфор называют основным питательным веществом из-за высокой частоты почв с дефицитом этого питательного вещества, а не из-за количества фосфора, которое растения фактически используют для роста.
  • Остальные необходимые элементы являются микроэлементами и требуются в очень малых количествах. По сравнению с макроэлементами поглощение микроэлементов выражается в частях на миллион (частей на миллион, где 10 000 частей на миллион = 1,0%), а не в процентах. Опять же, это не означает, что микроэлементы имеют меньшее значение. При недостатке какого-либо микроэлемента рост всего растения не достигнет максимальной урожайности ( Закон минимума ).

Так как почва обеспечивает большинство основных питательных веществ, крайне важно, чтобы мы понимали почвенные процессы, которые определяют доступность каждого основного питательного вещества для поглощения растениями.

Таблица 4. Формы эфирных элементов, поглощаемых растениями

Элемент Сокращение Форма абсорбирована
Азот Н NH 4 + (аммоний) и NO 3 (нитрат)
Фосфор Р H 2 PO 4 и HPO 4 -2 (ортофосфат)
Калий К К +
Сера С SO 4 -2 (сульфат)
Кальций Са Ca +2
Магний мг мг +2
Железо Фе Fe +2 (железо) и Fe +3 (железо)
Цинк Цинк Zn +2
Марганец Мн Мн +2
Молибден Мо MoO 4 -2 (молибдат)
Медь Медь Cu +2
Бор Б H 3 BO 3 (борная кислота) и H 2 BO 3 (борат)

На этом веб-сайте мы обсудим основные факторы, влияющие на доступность основных питательных веществ.

  • В тропиках управление азотом и фосфором может быть проблематичным. Таким образом, целесообразно обсудить вопросы управления каждым питательным веществом отдельно.
  • Во втором разделе мы вместе обсудим доступность калия, кальция и магния в почвах Гавайских островов.
  • Наконец, мы рассмотрим вопросы управления микронутриентами в тропиках.
  • Мы опустим обсуждение серы, так как она редко встречается в гавайских почвах в дефиците.

Какой элемент не считается макроэлементом Биологический класс 10 CBSE

Подсказка: Существуют определенные элементы, которые необходимы для роста и развития растений, и они известны как незаменимые элементы. Эссенциальные элементы можно разделить на — макроэлементы и микроэлементы.

Полный ответ:
Не все элементы необходимы для питания растений, лишь некоторые необходимы для роста и развития растений. Это так называемые основные элементы. Всего известно 17 элементов, которые являются важными питательными веществами для растений. В относительно больших количествах почва поставляет азот, фосфор, калий, кальций, магний и серу, которые часто называют макроэлементами.

Разберем все предложенные варианты, чтобы узнать правильный ответ.
Вариант A: Магний (Mg) является важным питательным веществом для растений. Он играет широкий спектр ключевых ролей во многих функциях растений. Одна из хорошо известных ролей магния заключается в процессе фотосинтеза, поскольку он является строительным блоком хлорофилла, благодаря которому листья выглядят зелеными.Он действует как переносчик фосфора в растениях и необходим для метаболизма фосфатов. Магний является центральным ядром молекулы хлорофилла в растительной ткани. Это необходимо для общего роста растения. Следовательно, это неправильный вариант.

Вариант B: Роль кальция заключается в удержании вместе клеточных стенок растений. Это важное питательное вещество для растений. Он необходим в больших количествах всем растениям для образования клеточных стенок и клеточных мембран. Следовательно, это неправильный вариант.

Вариант C: Такие элементы, как железо, бор, марганец, медь, цинк и молибден, необходимы растениям только в очень малых количествах, но они незаменимы для нормального роста и развития растений. Марганец является важным микроэлементом для роста и развития растений и поддерживает метаболические функции в различных частях растительных клеток. Поэтому это правильный вариант.

Вариант D: Фосфор является важным микроэлементом. Его дефицит является одним из основных соображений в системах земледелия.Он является неотъемлемой частью компонентов ДНК и РНК и участвует в функционировании и целостности клеточных мембран. Он также является компонентом АТФ-системы растений и животных. Следовательно, это неправильный вариант.

Таким образом, правильный вариант C) Mn.

Примечание: Макроэлементы азот (N), фосфор (P) и калий (K) или сокращенно NPK — это комплексное удобрение, состоящее в основном из трех основных питательных веществ, необходимых для здорового роста растений.

7 Основные элементы макроэлементов

Следующие пункты выделяют семь основных элементов макроэлементов. Элементы: 1. Углерод, водород и кислород 2. Азот 3. Фосфор 4. Калий 5. Кальций 6. Магний 7. Сера.

Макронутриенты

Элемент: № 1.
Углерод, водород и кислород:

Хотя эти макроэлементы не являются минералами в полном смысле этого слова, они все же включены в список, поскольку они наиболее важны для жизни растений.Эти три элемента также называются элементами каркаса. Растения поглощают их из воздуха и почвы в виде углекислого газа и воды.

Макроэлементы

Элемент: # 2.
Азот:

Почва является основным источником азота.

Всасывается из почвы в двух основных ионных формах:

Нитрат (NO 3 ) и аммоний (NH 4 + ). Почвы обычно остаются дефицитными по азоту, а плодородие почвы всегда зависит от добавленного азота.

Функции азота:

(i) Наиболее признанной ролью азота в растении является его присутствие в структуре белковой молекулы.

(ii) Он входит в состав таких важных биомолекул, как пурины и пиримидины, которые содержатся в ДНК и РНК.

(iii) Азот содержится в структуре молекул порфиринов, которые являются предшественниками пигментов хлорофилла и цитохромов, необходимых для фотосинтеза и дыхания.

(iv) Коферменты, такие как НАД + , НАДФ + , ФАД и т. д., необходимы для функционирования многих ферментов, а азот является структурным компонентом этих коферментов.

(v) Другие соединения в растении, такие как некоторые витамины, содержат азот.

Симптомы дефицита азота:

(i) Первым появляется общий хлороз, т. е. пожелтение листьев, особенно старых, вследствие потери содержания хлорофилла.В тяжелых случаях эти листья становятся полностью желтыми, а затем светло-коричневыми, когда они отмирают и часто опадают с растения.

(ii) Этот симптом пожелтения проявляется в последнюю очередь на молодых листьях, потому что они получают растворимые формы азота, переносимые из старых листьев.

(iii) В некоторых случаях обнаруживается образование и накопление антоциановых пигментов. В результате на стеблях, черешках и нижних поверхностях листьев появляется пурпурная окраска.

(iv) Содержание крахмала увеличивается с уменьшением содержания белка.

(v) Рост растений остается заторможенным, а боковые почки остаются бездействующими.

(vi) Цветение подавлено или задержано; в последнем случае плоды и семена мелкие и слабые.

Макроэлементы

Элемент: # 3.
Фосфор:

После азота фосфор очень часто является лимитирующим питательным веществом в почве. Он присутствует в почве в неорганической и органической формах. Он всасывается в основном в виде одновалентных неорганических фосфат-анионов (H 2 PO 4 ). Двухвалентные анионы (H 2 PO 4 ) 2- медленно всасываются. Количество присутствующих ионов зависит от рН почвенного раствора.

В органической части почвы органические формы фосфора могут быть обнаружены в нуклеиновой кислоте, фосфолипидах и инозитолфосфатах, которые не являются утилизируемыми формами элемента.

Эти органические соединения со временем разлагаются, и фосфор переходит в неорганическую форму, которая легко усваивается корневой системой.Поступая в корень или транспортируясь в побег, фосфат переходит в органическую форму и никогда не подвергается восстановлению.

Факторами, контролирующими доступность фосфора, являются:

(i) рН почвенного раствора

(ii) Растворенный алюминий и железо, которые осаждают фосфаты в виде неабсорбируемых фосфатов алюминия и железа

(iii) Доступный кальций, который может образовывать соли со всеми формами фосфатов, которые легко доступны для растений благодаря высокой растворимости в воде

(iv) Анионный обмен, происходящий между минералами, присутствующими в мицеллах глины, и ионом фосфата в слабокислых условиях

(v) Наличие в почве микроорганизмов, временно фиксирующих фосфор в органических структурах, который в конечном итоге возвращается в почву в связанной форме для использования растениями.

Функции фосфора:

(i) Входит в состав нуклеиновых кислот. И ДНК, и РНК имеют в своей структуре сахарно-фосфатный остов. Трифосфатные формы нуклеотидов являются предшественниками нуклеиновых кислот.

(ii) Фосфор входит в состав фосфолипидов, или фосфоглицеридов, или глицеролфосфатидов, которые наряду с белками являются характерными основными компонентами клеточных мембран; только очень небольшое количество фосфоглицеридов встречается в других частях клеток.Наиболее распространенными фосфоглицеридами в высших растениях являются фосфатидилэтаноламин и фосфатидилхолин (лецитин).

(iii) Фосфор входит в состав коферментов НАД + и НАДФ + , которые принимают участие в большинстве клеточных окислительно-восстановительных реакций с переносом водорода. Большинство важных метаболических процессов, таких как фотосинтез, дыхание, азотистый обмен, углеводный обмен, обмен жирных кислот и т. д., зависят от действия этих коферментов.

(iv) Фосфор входит в состав АТФ и других высокоэнергетических соединений.

(v) Все промежуточные продукты гликолиза между глюкозой и пируватом являются фосфорилированными соединениями.

Их фосфатные группы выполняют две функции:

(a) Они обеспечивают каждое промежуточное соединение полярной отрицательно заряженной группой, которая предотвращает их утечку из клеток путем простой диффузии,

(b) Фосфатная группа промежуточных продуктов гликолиза является консерватором энергии, поскольку в конечном итоге они становятся концевыми фосфатными группами АТФ в ходе гликолиза.

(vi) Фосфор также является важной частью всех сахарофосфатов в фотосинтезе и других метаболических процессах.

(vii) Большое количество фосфора обнаруживается в меристематических областях активно растущих растений, где он участвует в синтезе нуклеопротеидов. Другая причина заключается в том, что в этой области фосфор также участвует через АТФ и ГТФ в активации аминокислот и стадиях инициации и удлинения синтеза полипептидной цепи для белковой части молекул нуклеопротеинов.

Симптомы дефицита фосфора:

(i) У растений с дефицитом фосфора на листьях, черешках или плодах могут образовываться мертвые некротические участки.

(ii) Растения в целом имеют низкорослый вид с часто темно-зеленой окраской.

(iii) Иногда дефицит фосфора может вызывать опадение листьев и пурпурную или красную антоциановую пигментацию.

(iv) Старые листья обычно поражаются первыми и становятся темно-коричневыми из-за подвижности фосфора к более молодым листьям в условиях дефицита.

(v) Иногда наблюдается искажение формы листьев, что можно спутать с дефицитом цинка.

(vi) В стеблях растений томата с дефицитом фосфора обнаружено большое количество сердцевины и небольшое количество сосудистых тканей.

(vii) В некоторых случаях дефицит этого элемента вызывает накопление углеводов.

Макронутриенты

Элемент: # 4.
Калий:

После азота и фосфора почвы обычно наиболее бедны калием. По этой причине коммерческие смешанные удобрения обычно содержат эти три элемента (N, P и K).

Калий присутствует в почве в растворимой, связанной или связанной форме и в обменной форме. Большая часть калия, содержащегося в почве, является необменной (фиксированной) и, следовательно, недоступной для растений. В почве существует равновесие между тремя формами калия.

Когда соли калия вносятся в почву, связанные ионы высвобождаются и замещаются вновь добавленными ионами калия.Поглощение растворимого К растениями вызывает высвобождение обменного К, что, в свою очередь, вызывает высвобождение связанного К.

Функции калия:

Для нормального роста растениям требуется относительно большое количество калия, но эта ситуация не коррелирует с наблюдаемыми функциями калия. Не входит в состав какого-либо органического соединения в растении.

Этот элемент, по-видимому, действует в основном как каталитический агент в нескольких ферментативных реакциях. Его вероятная роль заключается в обеспечении необходимой ионной среды для сохранения правильной трехмерной структуры ферментов для оптимальной активности.

(а) Физиологические функции:

(i) Было показано, что калий связан с углеводным обменом.

(ii) необходим для транслокации сахара. Спаннер предложил механизм циркуляции калия вокруг ситовидной пластины для увеличения транслокации сахара в ситовидных трубках.

Циркуляция калия создает разность потенциалов на ситовой пластине, которая фактически способствует перемещению сахара.Таким образом, любой фактор, увеличивающий транспорт калия, может изменять электроосмотический потенциал между ситовыми трубками и влиять на транслокацию сахара.

(iii) Для раскрытия устьиц высших растений требуется калий. Рентгенозондовым микроанализатором установлено, что замыкающие клетки открытых устьиц содержат относительно высокую концентрацию калия по сравнению с закрытыми устьицами.

Происходит поступление ионов калия (К + ) в замыкающие клетки при открывании устьиц за счет АТФ. Накопление калия в вакуоли замыкающих клеток приводит к осмотическому набуханию замыкающих клеток и открыванию устьиц.

(iv) Калий играет общую роль в регуляции воды в растительных клетках. В условиях водного стресса калий избирательно поглощается, что предотвращает потерю воды растением.

(б) Биохимические функции:

(i) Реакции, связанные с фосфорилированием карбоксильных групп и взаимопревращением енол-кето-интермедиатов, активируются калием.

(ii) Калий необходим ферменту уксусной тиокиназе из листьев шпината для максимальной активности.

(iii) Калий может действовать как регулятор фермента пируваткиназы посредством подавления синтеза фермента.

(iv) Было показано, что для метаболизма фолиевой кислоты требуется калий.

(v) Для синтеза γ-глутамилцистеина особенно необходим калий.

(vi) Калий необходим для максимальной активности фермента сукцинил-КоА-синтетазы, выделенного из табака.

(vii) Для образования нитратредуктазы в проростках риса особенно необходим калий.

(viii) Существует абсолютная потребность в калии для синтетазы крахмала, выделенной из сладкого кукурузы.

(ix) Калий благодаря своей роли в АТФазной активности может участвовать в переносе ионов через биологические мембраны.

Симптомы дефицита Калия :

(i) Из-за легкой подвижности калия симптомы дефицита сначала проявляются на более старых листьях.Обычно наблюдается пятнистый хлороз с последующим развитием темных некротических поражений на кончике и краях листа. Кончики листьев изгибаются вниз, а края загибаются внутрь к верхней поверхности.

(ii) У злаков клетки на кончике и краю листа отмирают первыми, и некроз распространяется базипетально к основанию листа.

(iii) У зерновых злаков с дефицитом калия развиваются слабые стебли, а их корни становятся восприимчивыми к микроорганизмам, вызывающим корневую гниль. В результате растения легко полегают от ветра или дождя.

(iv) Как правило, растения с дефицитом калия демонстрируют задержку роста с укороченными междоузлиями.

(v) Анатомически дефицит калия вызывает распад сердцевинных клеток и образование вторичной фолемы у растений томатов.

Макронутриенты

Элемент: # 5.
Кальций :  

Кальций присутствует в большинстве почв в достаточном количестве для благоприятного роста растений. Он абсорбируется в виде двухвалентного Ca 2+ .Необменной формой кальция, присутствующей в почве, является CaAl 2 SiO 8 (анортит).

Кальций получают из анортита в результате выветривания. Карбонат кальция и нерастворимые соли фосфата кальция также встречаются в почвах засушливых и полузасушливых регионов и в щелочных почвах соответственно. Этот кальций в той или иной степени доступен растению в зависимости от растворимости соли и степени щелочности.

Функции кальция:

Ca 2+ действует как структурный компонент и как кофактор для некоторых ферментов.

(а) Структурные функции:

Кальций связан со структурой клеточной стенки. Он необходим для связывания пектатных полисахаридов, образующих новую срединную пластинку в клеточной пластинке, возникающей между дочерними клетками.

Этилендиаминтеруксусная кислота (ЭДТА), хелатирующий агент, стимулирует рост колеоптиля Avena за счет повышенной пластичности, вызванной частичным удалением кальция, связанного с пектатом. Белок, как и кальций, участвует в связывании клеточных стенок.Кальций в клеточной стенке остается связанным с ионизированными карбоксильными группами целлюлозной фракции. Было обнаружено, что низкий рН имитирует удлинение клеток, вызванное ИУК.

Возможное объяснение может состоять в том, что увеличение количества ионов водорода в клеточных стенках уменьшит ионизацию карбоксильных группировок целлюлозы, что, в свою очередь, уменьшит количество связей кальция между связанными карбоксильными группами.

Расширение клеточной стенки, вызванное CO 2 и низким pH, снижается при добавлении кальция в экспериментальный раствор, что подтверждает гипотезу о том, что кальций влияет на жесткость клеточной стенки посредством своего влияния на ионные мостики между клеточными молекулами.

(b) Мембрана и регулирование ионов:

(i) Кальций участвует в пространственно-трехмерном расположении мембран. Кальциевая соль лецитина, липидное соединение, участвует в формировании или организации клеточных мембран. Стимулированный ЭДТА рост колеоптилей Avena также может быть вызван увеличением проницаемости клеток за счет удаления кальция.

(ii) Все организмы поддерживают низкие концентрации свободного Ca 2+ в цитозоле.Это также верно, несмотря на то, что кальций содержится в изобилии во многих растениях. Большая часть кальция остается в вакуолях и связана в клеточных стенках с полисахаридами пектата.

Кальций часто хранится в вакуолях в виде нерастворимых кристаллов оксалатов, карбонатов, фосфатов или сульфатов. Низкие концентрации кальция в цитозоле необходимо поддерживать отчасти для предотвращения образования нерастворимых кальциевых солей АТФ и других органических фосфатов, а также ингибирования кальцием действия многих ферментов, присутствующих в цитозоле.

(iii) Ионы кальция могут выполнять защитную функцию. Защищает растения от повреждающего действия ионов водорода, высокой концентрации солей в окружающей среде и токсического действия других ионов в окружающей среде.

(c) Физиологические и биохимические функции:

(i) Для образования клубеньков и успешной симбиотической фиксации азота требуется относительно высокая концентрация кальция.

(ii) Большая часть кальция в цитозоле обратимо связывается с небольшим растворимым белком, называемым кальмодулином.Кальмодулин активируется связыванием кальция таким образом, что затем активирует несколько ферментов. Таким образом, ферментактивирующая роль Ca 2+ проявляется главным образом тогда, когда ион связан с кальмодулином или близкородственными белками.

(iii) Ca 2+ необходим для активности а-амилазы ячменя.

(iv) Аденинтрифосфатазы (АТФазы), обнаруженные в различных растительных тканях, по-разному реагируют на кальций.

(v) Фосфолипаза D из капусты и моркови активируется Ca 2 + .

(vi) Кальций также может быть активатором ферментов аргининкиназы, аденилкиназы и апиразы картофеля.

(vii) Количество митохондрий в корнях пшеницы уменьшается в условиях дефицита кальция.

(viii) Повышенный уровень углеводов в листьях и сниженный уровень в стеблях и корнях хлопчатника являются результатом дефицита кальция. Это интерпретируется как уменьшение транслокации углеводов из-за дефицита кальция, эффект, аналогичный наблюдаемому при дефиците бора.

(г) Цитологические функции:

(i) Кальций в небольших количествах необходим для нормального митоза, поскольку Са 2+ необходим для образования микротрубочек веретенообразного аппарата.

(ii) Кальций также участвует в организации хроматина, предполагается, что нуклеопротеиновые частицы удерживаются вместе Ca 2+ . Таким образом, дефицит кальция приводит к аномальному митозу и, следовательно, к хромосомным аберрациям.

Симптомы дефицита Кальций :

  (i) У растения с дефицитом кальция наблюдается разрушение стебля и последующее прекращение роста в апикальных меристемах на концах стебля, листьев и корней.

(ii) Хлоротичные пятна появляются по краям молодых листьев.

(iii) Корни могут стать короткими, обрубленными и коричневыми.

(iv) Деформация или деформация кончиков растущих побегов характерна для растений с дефицитом кальция.

(v) Стенки клеток становятся жесткими и ломкими у растений с дефицитом кальция. Дефицит кальция приводит к увеличению клеток, вакуолизации и дифференциации верхушек побегов многих растений.

Макронутриенты

Элемент # 6.
Магний:

Как и кальций, магний также является обменным катионом. Он присутствует в почве в водорастворимой, обменной и связанной форме. Обнаружено, что магний в изобилии присутствует в почве в виде силиката магния, недоступной формы, которая становится доступной для растений после выветривания. Магний поглощается в виде двухвалентного Mg 2 + .

Он может быть доступен для растений из некоторых фиксированных форм минералов, таких как магнезит (MgCO 3 ), ливин [(MgFe) 2 SiO 4 ] и доломит (MgCO 3 .CaCO 3 ). Из них доломит является наиболее популярным и экономичным источником магниевых удобрений.

Функции магния:

Магний, как и кальций, также служит структурным компонентом и участвует в качестве кофактора во многих ферментативных реакциях.

(а) Структурные функции:

(i) Магний является компонентом структуры хлорофилла.

(ii) Магний необходим для поддержания целостности рибосом.

(iii) Магний необходим для поддержания структурной целостности хроматиновых волокон. Он участвует в скручивании гистонового белкового волокна ДНК толщиной 110 Å с образованием хроматинового волокна толщиной 300 Å.

(b) Физиологические и биохимические функции:

(i) Магний играет в растениях две очень важные роли в фотосинтезе и углеводном обмене. Почти всем фосфорилирующим ферментам, участвующим в углеводном обмене, для максимальной активности требуется Mg 2+ в качестве активатора.Обычно в этих реакциях участвует АТФ. Было высказано предположение, что Mg 2 + образует хелатный комплекс с фосфатными группами, устанавливая конфигурацию, обеспечивающую максимальную активность.

(ii) На высвобождение энергии при гидролизе высокоэнергетических соединений, таких как АТФ, большое влияние оказывает Mg 2+ . Он образует комплексы с АТФ, АДФ и АМФ с различным сродством, что приводит к гидролизу этих соединений.

Магний посредством комплексообразования с фосфатными группами оказывает контролирующее влияние на устойчивые концентрации высокоэнергетических фосфатов и влияет на скорость и степень реакций переноса фосфатов.

(iii) Mg 2+ также оказывает непосредственное влияние на активность АТФазы, стимулируемую калием-натрием.

(iv) Mg 2+ необходим для полной активности двух основных ферментов, фиксирующих CO 2 , PEP-карбоксилазы и RuBisCO.

(v) Mg 2 + также является активатором ДНК- и РНК-полимераз, участвующих в синтезе ДНК и РНК из нуклеотидтрифосфатов. Таким образом, Mg 2 + помогает в синтезе белка, активируя ферменты синтеза нуклеиновых кислот и образуя имитационные комплексы с мРНК, рибосомой и тРНК инициатора fMet.

Симптомы дефицита Магния :

(i) Обширный межжилковый хлороз старых листьев является первым симптомом, и по мере того, как дефицит становится более острым, он в конечном итоге распространяется на более молодые листья. Это связано с тем, что магний является подвижным элементом.

(ii) За хлорозом следует антоциановая пигментация, а затем некротические пятна.

(iii) Анатомически дефицит магния вызывает обширное развитие хлоренхимы и образование скудной сердцевины.

Макроэлементы

Элемент: # 7.
Сера:  

Сера поглощается растениями из почвы в виде двухвалентных сульфатных анионов (SO 4 2-), которые ферментативно превращаются в активированную форму, прежде чем ее можно будет включить в органические соединения. В растениях активированный сульфат превращается в восстановленные соединения серы, разнообразные сульфатные эфиры и сульфолипиды.

Функции серы:

(i) Сера входит в состав некоторых аминокислот, таких как цистин, цистеин и метионин.При этом сера участвует в составе белка. Поглощенный SO 4 -2 затем преобразуется в активированную форму, которая затем восстанавливается и включается в цистин, цистеин и метионин и, наконец, в структуру белка. Сера образует поперечные связи в молекуле белка и таким образом стабилизирует третичную структуру белка.

(ii) Сера входит в состав биотина, тиамина, кофермента А и липоевой кислоты, которые участвуют в клеточном метаболизме.

(iii) Сера вместе с железом образует Fe-S центры многих ферментов, которые являются важными переносчиками электронов в процессах фотосинтеза, дыхания, азотистого обмена и т. д.

(iv) Сера является компонентом S-аденозилметионина, который участвует в биосинтезе лигнина и стерола.

(v) Входит в состав летучих масел, придающих характерный резкий запах крестоцветным растениям, луку, чесноку и т. д.

Симптомы дефицита Сера :

Поскольку большинство почв содержат достаточное количество сульфата, растения с дефицитом серы встречаются довольно редко.

(i) Общий хлороз всего листа, включая жилки, появляется сначала на более молодых листьях.

(ii) Происходит быстрое опадание листьев.

(iii) Кончики и края листьев завернуты внутрь.

(iv) Рост терминальных почек подавляется, а боковые почки развиваются преждевременно.

(v) Дефицит серы приводит к заметному уменьшению пластин стромы и увеличению укладки гран.

важных питательных веществ, найденных в почве

Макро- и микроэлементы в растениях, также называемые макро- и микроэлементами, необходимы для здорового роста.Все они естественным образом содержатся в почве, но если растение какое-то время росло в одной и той же почве, эти питательные вещества могут быть истощены. Вот где на помощь приходят удобрения. Продолжайте читать, чтобы узнать больше об общих питательных веществах почвы.

Информация о здоровье почвы

Итак, главный вопрос заключается в том, что именно представляют собой макро- и микроэлементы в растениях? Макропитательные вещества содержатся в растениях в больших количествах, обычно не менее 0,1%. Микропитательные вещества необходимы только в следовых количествах и обычно подсчитываются в частях на миллион.Оба необходимы для счастливых, здоровых растений.

Что такое макроэлементы?

Вот наиболее распространенные макроэлементы, содержащиеся в почве:

  • Азот – Азот имеет решающее значение для растений. Он содержится в аминокислотах, белках, нуклеиновых кислотах и ​​хлорофилле.
  • Калий. Калий представляет собой положительный ион, который уравновешивает отрицательные ионы растения. Он также развивает репродуктивные структуры.
  • Кальций. Кальций является важным компонентом клеточных стенок растений, который влияет на их проницаемость.
  • Магний. Магний является центральным элементом хлорофилла. Это положительный ион, который уравновешивает отрицательные ионы растения.
  • Фосфор. Фосфор необходим для нуклеиновых кислот, АДФ и АТФ. Он также регулирует рост корней цветков, деление клеток и образование белка.
  • Сера. Сера необходима для структуры белка и витаминов тиамина и биотина. Это кофермент витамина А, который важен для дыхания и метаболизма жирных кислот.

Что такое микроэлементы?

Ниже вы найдете некоторые из наиболее распространенных микроэлементов, содержащихся в почве:

  • Железо. Железо необходимо для производства хлорофилла и используется во многих реакциях окисления/восстановления.
  • Марганец. Марганец необходим для фотосинтеза, дыхания и азотистого обмена.
  • Цинк. Цинк помогает синтезировать белки и является важным элементом гормонов, регулирующих рост.
  • Медь. Медь используется для активации ферментов и играет важную роль в дыхании и фотосинтезе.

Вторичные питательные вещества для растений: кальций, магний и сера

Кальций, магний и сера являются важными питательными веществами для растений. Их называют «вторичными» питательными веществами, потому что они требуются растениям в меньших количествах, чем азот, фосфор и калий.С другой стороны, растениям требуются эти питательные вещества в больших количествах, чем «микроэлементы», такие как бор и молибден.

Кальция, магния и серы обычно достаточно для большинства почв штата Миссисипи с благоприятным уровнем pH и органического вещества. Они влияют на рН при внесении в почву. Кальций и магний повышают pH почвы, но сера из некоторых источников снижает pH почвы. Соединения, содержащие одно или несколько из этих питательных веществ, часто используются в качестве улучшителей почвы, а не только в качестве источников питания растений.

Кальций

Основной функцией кальция в росте растений является обеспечение структурной поддержки клеточных стенок. Кальций также служит вторичным мессенджером, когда растения испытывают физический или биохимический стресс.

Дефицит кальция редко встречается в почвах Миссисипи. Почвы с благоприятным уровнем рН обычно не испытывают дефицита кальция. Кислые почвы с содержанием кальция 500 фунтов на акр или менее являются дефицитными для бобовых, особенно арахиса, люцерны, клевера и сои.На этом уровне культуры с ограниченной корневой системой, такие как помидоры, перец и тыквенные, также нуждаются в дополнительном кальции. Растворимый кальций доступен в виде ионов Ca2+ и необходим для арахиса во время привязки, а также для перца и помидоров для предотвращения вершинной гнили.

Доступный кальций может быть потерян из почвы, когда он (а) растворяется и удаляется с дренажными водами, (б) удаляется растениями, (в) поглощается почвенными организмами, (г) вымывается из почвы дождевой водой или ( д) поглощается частицами глины.Симптомы дефицита включают отмирание в точке роста, аномально темно-зеленую листву, ослабление стеблей, осыпание цветов и любую их комбинацию.

Известняк является основным источником кальция в штате Миссисипи. Другие распространенные источники включают основной шлак, гипс, гашеную известь и негашеную известь. Эти источники рекомендуются для арахиса, перца и помидоров. В арахисе они предотвращают хлопки и поощряют привязку. В томатах и ​​перцах они предотвращают растрескивание и вершинную гниль цветков. Гашеная и негашеная известь содержат более легкодоступный кальций, чем основной шлак и гипс.Гипс не влияет на рН почвы, хотя и содержит кальций.

Магний

Магния достаточно для выращивания сельскохозяйственных культур на большинстве почв Миссисипи, за исключением грубых песчаных почв прибрежных равнин и тяжелых темных глин прерий Блэкбелт. Магний поглощается в виде иона Mg2+ и подвижен в растениях, перемещаясь от более старых листьев к более молодым. Он вымывается из почвы, как кальций и калий.

Магний является центральным атомом среди четырех атомов азота в молекуле хлорофилла, поэтому он участвует в фотосинтезе. Он служит активатором многих ферментов, необходимых для процессов роста растений, и стабилизирует нуклеиновые кислоты.

Межжилковый хлороз является симптомом дефицита таких культур, как бобовые, кукуруза, сорго, хлопок и некоторые листовые овощи. (Межжилковый хлороз — это пожелтение между жилками, в то время как жилки остаются зелеными.) Листья могут стать от розовых до светло-красных и могут закручиваться вверх по краям.

Чтобы исправить дефицит магния в почве, используйте доломитовую известь, когда это необходимо; используйте растворимые источники магния, когда известь не нужна.Добавки магния могут потребоваться для производства хлопка в Блэклендских прериях.

Крупный рогатый скот часто поражает травяная тетания при низком содержании магния в кормах. Другие факторы включают уровни азота, кальция и калия, стадию роста (обычно весной), наличие лактации у крупного рогатого скота и сезонные условия. Доломитовый известняк рекомендуется в качестве материала для известкования там, где травяная тетания была проблемой. Дайте пасущимся животным дополнительный магний и кальций, когда травяная тетания является проблемой.Для получения более подробной информации о травяной тетании см. дополнительную публикацию 2484 «Минеральное и витаминное питание для мясного скота».

Наиболее распространенными растворимыми источниками магния для использования в качестве удобрения являются сульфат магния (содержащий 10 % Mg и 14 % S, также известный как английская соль), сульфат калийной магнезии (содержащий 11,2 % Mg, 22 % S и 22 % K2O). , коммерчески продаваемый как K-Mag) и оксид магния (содержащий 55% Mg, также известный как магнезия).

Сера

Сера необходима большинству сельскохозяйственных культур в довольно больших количествах.Это важный строительный блок в развитии хлорофилла и синтезе белка. Сера необходима бактериям-ризобиям бобовых для фиксации азота. В целом сельскохозяйственные культуры удаляют примерно столько же серы, сколько и фосфора. Травы удаляют серу более эффективно, чем бобовые, а клевер часто исчезает из пастбищных смесей при низком содержании серы.

Ион сульфата, SO4, в основном поглощается растениями. Сульфат растворим и легко теряется из почвы при выщелачивании. По мере вымывания сульфата в почву он накапливается в более тяжелых (с более высоким содержанием глины) грунтах.По этой причине тестирование серы в верхнем слое почвы ненадежно для прогнозирования наличия серы в течение длительного вегетационного периода.

Во многих грубозернистых песчаных почвах и илистых почвах с низким содержанием органического вещества по всей Миссисипи недостаточно серы для выращивания сельскохозяйственных культур. Многие кислые почвы содержат сульфиды металлов, которые выделяют серу при выветривании.

Симптомы дефицита серы проявляются сначала на молодых листьях. Листья кажутся от бледно-зеленых до желтых. Растения веретенообразные и мелкие, с отставанием в росте и задержкой плодоношения.Для быстрой коррекции дефицита используйте один из легкодоступных источников сульфатов.

Сера может быть рекомендована для основных сельскохозяйственных культур в Миссисипи в некоторых случаях в количестве 8–10 фунтов на акр в год. Обратитесь в местные офисы службы распространения знаний MSU или к местным агрономам для получения дополнительной информации о конкретных культурах и участках.

Существует множество доступных источников серы для удобрений. Органическое вещество является источником органических соединений серы и основным источником серы в большинстве почв Миссисипи.Другими источниками серы являются дожди и удобрения, содержащие серу. Некоторые легкодоступные источники включают сульфат аммония (21 % N и 24 % S), сульфат калия (50 % K2O и 17,6 % S), гипс (32,6 % CaO и 16,8 % S) и сульфат цинка (36,4 % Zn и 17,8 % Zn). S). Существует несколько других источников сульфатов, а также менее доступных источников серы в элементарной или сульфидной форме.

Элементарная сера является хорошим подкисляющим агентом. Применение 500 фунтов серы на акр на супесчаной почве снижает рН с 7.от 5 до 6,5. Требуется около 3 фунтов извести, чтобы нейтрализовать кислотность, образованную 1 фунтом серы.

Таблица 1. Средний процент химического содержания основных источников кальция, магния и серы.

Кальций

Материал

Кальций

Магний

Сера

Другое

кальцитовая известь

31.7

3,4

0,1

0

доломитовая известь

21,5

11,4

0,3

0

гипс

22,5

0.4

16,8

0

основной шлак

29,0

3,4

0,3

Больше не источник P

Магний

Материал

Кальций

Магний

Сера

Другое

сульфат магния

2. 2

10,5

14,0

0

сульфат магния калийный

0

11,2

22,7

22 К2О

оксид магния

0

55

0

0

Сера

Материал

Кальций

Магний

Сера

Другое

сульфат аммония

0.3

0

23,7

21 азот

сульфат калия

0

1,2

17,6

50 К2О

гипс

22,5

0.4

16,8

0

сульфат магния

2,2

10,5

14,0

0

сульфат цинка

0

0

17. 8

36,4 цинк

сера гранулированная

0

0

33–99

0

Каталожные номера

Маатуис Ф.Дж.М. (2009) Физиологические функции минеральных макроэлементов. Текущее мнение по биологии растений 12: 250-258.

Макколи А., Jones C., Jacobsen J. (2009)Функции питательных веществ растений и симптомы дефицита и токсичности, Служба распространения знаний Университета штата Монтана, Бозман, штат Монтана. стр. 16.

 

Информационный лист 1039 (POD-07-19)

By Ларри Олдхэм , доктор философии, профессор дополнительных наук, растениеводства и почвоведения.

Copyright 2019 Университет штата Миссисипи. Все права защищены. Эту публикацию можно копировать и распространять без изменений в некоммерческих образовательных целях при условии указания ссылки на Службу распространения знаний Университета штата Миссисипи.

Произведено сельскохозяйственными коммуникациями.

Государственный университет Миссисипи – это учебное заведение, предоставляющее равные возможности. Дискриминация при приеме на работу, программах или деятельности в университете по признаку расы, цвета кожи, этнической принадлежности, пола, беременности, религии, национального происхождения, инвалидности, возраста, сексуальной ориентации, генетической информации, статуса ветерана США или любого другого статуса, защищенного применимым законодательством. запрещено. Вопросы о программах равных возможностей или соблюдении требований следует направлять в Управление по соблюдению нормативных требований и добросовестности по адресу: 56 Morgan Avenue, P.O. 6044, штат Миссисипи, MS 39762, (662) 325-5839.

Служба распространения знаний Университета штата Миссисипи, сотрудничающая с Министерством сельского хозяйства США. Опубликовано во исполнение актов Конгресса от 8 мая и 30 июня 1914 г. ГЭРИ Б. ДЖЕКСОН, директор

.

17 основных питательных веществ для растений легко запомнить с помощью этой мнемоники

CHOPKiNS CaFe, Mg когда-то был популярным мнемоническим знаком для ознакомления учащихся со списком макроэлементов, необходимых растениям.Читать как  C. Hopkin’s cafe (is) Mighty Good , заявление включает символы для 9 макроэлементов, необходимых растениям.

Мнемоника никогда не была идеальной. Например, железо (представленное буквой «Fe» в слове CaFe) на самом деле является микроэлементом. Растениям нужно совсем немного. Кроме того, примерно каждые пять-десять лет, когда делаются новые открытия, новое питательное вещество признается необходимым. Сегодня 17 питательных веществ (макроэлементы и микроэлементы вместе взятые) широко признаны необходимыми для выращивания растений.Некоторые другие регулярно обсуждаются. Эти же питательные вещества жизненно важны для большинства живых существ, потому что на клеточном уровне состав таких вещей, как белки и ДНК, не так уж отличается.

В недавнем выпуске подкаста «Микробы, минералы и мышление» преподаватель сельского хозяйства Либби Гамильтон представила обновленную версию пневмоники CHOPKiNS. Мы делимся этим с вами здесь, потому что полезно знать об этих питательных веществах, когда вы тестируете свою почву или ищете улучшения для почвы.Производители, которым нужны самые здоровые растения с наименьшими усилиями, будут думать не только о «N-P-K» и следить за тем, чтобы все эти минеральные питательные вещества присутствовали в их почве.

Воспроизвести подкаст

Обновленная мнемоника гласит:

«К. Кафе Хопкинса заправляет мой хороший близкий кузен Мо.

С прописными символами элементов и удаленными буквами-заполнителями это становится:

C HOPKINS CaFe Mg B Mn Ni Cl Co/uZn Mo.

Грамматически фраза все еще несовершенна.Например, «мой» следует говорить «мой», за исключением того, что мы хотим, чтобы это напомнило читателю о «марганце», имеющем химический символ Mn. Кузен намеренно написан неправильно, чтобы напомнить читателю о 3 разных элементах: кобальт (Co), медь (Cu) и цинк (Zn).

В таблице 1 перечислены все химические элементы, представленные в мнемонике, вместе с их химическими символами. Эти элементы необходимы для роста растений, потому что они служат строительными блоками для растительных структур или кофакторами для ключевых метаболических ферментов.В целом, макроэлементы выполняют структурную роль, поэтому они необходимы в больших количествах. Например, около 50% сухой массы растения составляет углерод. Микронутриенты, такие как цинк, необходимы в небольших количествах, потому что они составляют реактивные центры ферментов. Это крошечные области внутри специализированных молекул внутри растения. Хотя они выполняют важные функции, вам просто не нужно их много.

Чтобы сравнить количество макроэлементов и микроэлементов, необходимых растениям, полезно представить себе строительство небоскреба из бетона и стали.Бетон и сталь подобны макроэлементам. Вам нужно много этого. Микронутриент может быть представлен петлями на двери, через которую вы входите в небоскреб. Они имеют решающее значение для функционирования здания. Небоскреб никуда не годится, если вы не можете войти и выйти из него. Но вам просто не нужен тот объем петель, который нужен из бетона.

Таблица 1. Основные питательные вещества для растений и то, как они представлены в мнемоническом утверждении.
Макронутриенты
Микронутриенты
Углерод (C), C, в C.Hopkins Водород (H), H, в Hopkins

Азот (N), N, в  Hopkins

Кислород (O), O, в Hopkins

Фосфор (P), P, в  Hopkins

Калий (K), К, в Hopkins

Сера (S), S, в Hopkins

Кальций (Ca) Ca в Кафе

Магний (Mg), M и G в управляемые.

Железо (Fe), Fe в кафе

Бор (B), B в  By

Никель (Ni), Ni, цвет красивый

Хлор (Cl), Cl, в закрыть

Медь (Cu), C и U в кузен

Кобальт (Co), C и o в кузен

Цинк (Zn), Z и n в двоюродный брат

Молибден (Mo), Mo в Moe

 

Растениям могут быть полезны несущественные элементы.

Как и в случае с людьми, в определении основных питательных веществ для растений есть политика и белые пятна. Хотя потребность в указанных выше элементах неоднократно подтверждалась для многих видов растений, стоит отметить, что их биология сложна и изменчива. Мы знаем, что в периодической таблице 118 элементов, и мы знаем, что многие элементы, такие как кремний, натрий и селен, могут играть ценную биологическую роль. Поскольку мы постоянно узнаем больше об окружающем нас мире, не удивляйтесь, если придет день, когда дополнительные питательные вещества будут признаны необходимыми для растений.

Даже если растениям не нужны определенные элементы, полезные почвенные микробы могут.

Примерно девять из 10 клеток растения принадлежат его микробиому. Растения также взаимодействуют с триллионами почвенных микробов. Сытые растительные и почвенные микробиомы поддерживают здоровые растения в производстве богатой питательными веществами пищи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.