- Kemična sestava in prehrana rastlin
Rastline vsebujejo vodo in tako imenovano suho snov, ki jo predstavljajo organske in mineralne spojine. Razmerje med količino vode in suhe snovi v rastlinah, njihovih organih in tkivih je zelo različno. Tako lahko vsebnost suhe snovi v plodovih kumar in melon znaša do 5% njihove skupne mase, v glavah zelja, redkvice in repe - 7-10, v koreninah pese, korenja in čebule - 10%. -15, v vegetativnih organih večine poljščin - 15-25, korenin sladkorne pese in gomoljev krompirja - 20-25, žitnih zrn in stročnic - 85-90, oljnic - 90-95%.
voda
V tkivih rastočih vegetativnih organov rastlin se vsebnost vode giblje od 70 do 95%, v skladiščnih tkivih semen in v celicah mehanskih tkiv - od 5 do 15%. S staranjem rastlin se celotna zaloga in relativna vsebnost vode v tkivih, zlasti v reproduktivnih organih, zmanjšuje.
Funkcije vode v rastlinah so določene z njenimi fizikalnimi in kemičnimi lastnostmi. Ima visoko specifično toplotno kapaciteto in zaradi sposobnosti izhlapevanja pri kateri koli temperaturi ščiti rastline pred pregrevanjem. Voda je odlično topilo za številne spojine; v vodnem okolju pride do elektrolitske disociacije teh spojin in rastline absorbirajo ione, ki vsebujejo potrebne elemente mineralne prehrane. Visoka površinska napetost vode določa njeno vlogo v procesih absorpcije in gibanja mineralnih in organskih spojin. Polarne lastnosti in strukturna urejenost vodnih molekul določajo hidratacijo ionov in molekul nizkomolekularnih in visokomolekularnih spojin v rastlinskih celicah.
Voda ni le polnilo rastlinskih celic, ampak tudi neločljivi del njihove strukture. Vsebnost vode v celicah rastlinskega tkiva določa njihov turgor (pritisk tekočine znotraj celice na njeno membrano) in je pomemben dejavnik pri intenzivnosti in smeri različnih fizioloških in biokemičnih procesov. Z neposredno udeležbo vode v rastlinskih organizmih poteka ogromno biokemičnih reakcij sinteze in razgradnje organskih spojin. Voda je še posebej pomembna pri energetskih transformacijah rastlin, predvsem pri akumulaciji sončne energije v obliki kemičnih spojin med fotosintezo. Voda ima sposobnost prepuščanja žarkov vidnega in skoraj ultravijoličnega dela svetlobe, potrebne za fotosintezo, vendar zadrži določen del infrardečega toplotnega sevanja.
Suha snov
Suho snov rastlin 90-95% predstavljajo organske spojine - beljakovine in druge dušikove snovi, ogljikovi hidrati (sladkorji, škrob, vlakna, pektinske snovi), maščobe, katerih vsebnost določa kakovost pridelka (tabela 1).
Zbiranje suhe snovi iz tržnega dela pridelka glavnih kmetijskih pridelkov se lahko razlikuje v zelo širokih mejah - od 15 do 100 centov ali več na 1 ha.
Beljakovine in druge dušikove spojine.
Beljakovine - osnova življenja organizmov - igrajo odločilno vlogo v vseh presnovnih procesih. Beljakovine opravljajo strukturne in katalitične funkcije in so tudi ena glavnih rezervnih snovi v rastlinah. Vsebnost beljakovin v vegetativnih organih rastlin je običajno 5-20% njihove mase, v semenih žit - 6-20%, v semenih stročnic in oljnic - 20-35%.
Beljakovine imajo naslednjo dokaj stabilno elementarno sestavo (v%): ogljik - 51-55, kisik - 21-24, dušik - 15-18, vodik - 6,5-7, žveplo - 0,3-1,5.
Rastlinske beljakovine so zgrajene iz 20 aminokislin in dveh amidov. Posebej pomembna je vsebnost tako imenovanih esencialnih aminokislin v rastlinskih beljakovinah (valin, levcin in izolevcin, treonin, metionin, histidin, lizin, triptofan in fenilalanin), ki jih človeško in živalsko telo ne more sintetizirati. Ljudje in živali prejmejo te aminokisline samo iz rastlinske hrane in krme.
| Kultura | voda | Veverice | Surove beljakovine | Maščobe | dr. ogljikovi hidrati | Vlaknine | pepel |
| Pšenica (zrno) | 12 | 14 | 16 | 2,0 | 65 | 2,5 | 1,8 |
| rž (zrnje) | 14 | 12 | 13 | 2,0 | 68 | 2,3 | 1,6 |
| oves (zrnje) | 13 | 11 | 12 | 4,2 | 55 | 10,0 | 3,5 |
| Ječmen (zrno) | 13 | 9 | 10 | 2,2 | 65 | 5,5 | 3,0 |
| Riž (zrnje) | 11 | 7 | 8 | 0,8 | 78 | 0,6 | 0,5 |
| koruza (zrnje) | 15 | 9 | 10 | 4,7 | 66 | 2,0 | 1,5 |
| Ajda (zrna) | 13 | 9 | 11 | 2,8 | 62 | 8,8 | 2,0 |
| grah (zrnje) | 13 | 20 | 23 | 1,5 | 53 | 5,4 | 2,5 |
| fižol (zrnje) | 13 | 18 | 20 | 1,2 | 58 | 4,0 | 3,0 |
| Soja (zrnje) | 11 | 29 | 34 | 16,0 | 27 | 7,0 | 3,5 |
| sončnica (jedrca) | 8 | 22 | 25 | 50 | 7 | 5,0 | 3,5 |
| lan (semena) | 8 | 23 | 26 | 35 | 16 | 8,0 | 4,0 |
| Krompir (gomolji) | 78 | 1,3 | 2,0 | 0,1 | 17 | 0,8 | 1,0 |
| Sladkorna pesa (korenine) | 75 | 1,0 | 1,6 | 0,2 | 19 | 1,4 | 0,8 |
| Krmna pesa (korenine) | 87 | 0,8 | 1,5 | 0,1 | 9 | 0,9 | 0,9 |
| Korenje (koren) | 86 | 0,7 | 1,3 | 0,2 | 9 | 1,1 | 0,9 |
| Čebula | 85 | 2,5 | 3,0 | 0,1 | 8 | 0,8 | 0,7 |
| Detelja (zelena masa) | 75 | 3,0 | 3,6 | 0,8 | 10 | 6,0 | 3,0 |
| Ježeva ekipa (zelena gmota) | 70 | 2,1 | 3,0 | 1,2 | 10 | 10,5 | 2,9 |
| *Surove beljakovine vključujejo beljakovine in neproteinske dušikove snovi | |||||||
Beljakovine različnih kmetijskih rastlin so po aminokislinski sestavi, topnosti in prebavljivosti neenake. Zato se kakovost rastlinskih proizvodov ocenjuje ne le po vsebnosti, temveč tudi po prebavljivosti in uporabnosti beljakovin na podlagi preučevanja njihove frakcijske in aminokislinske sestave.
Beljakovine vsebujejo največji delež dušika v semenih (vsaj 90% celotne količine dušika v njih) in v vegetativnih organih večine rastlin (75-90%). Hkrati v gomoljih krompirja, korenovkah in listnati zelenjavi do polovice celotne količine dušika izvira iz dušikovih nebeljakovinskih spojin. V rastlinah so zastopane z mineralnimi spojinami (nitrati, amonij) in organskimi spojinami (med katerimi prevladujejo proste aminokisline in amidi, ki se dobro absorbirajo pri živalih in ljudeh). Manjši del neproteinskih organskih spojin v rastlinah predstavljajo peptidi (zgrajeni iz omejenega števila aminokislinskih ostankov in imajo zato za razliko od beljakovin nizko molekulsko maso), ter purinske in pirimidinske baze (del nukleinskih kislin ).
Za oceno kakovosti rastlinskih pridelkov se pogosto uporablja kazalnik »surove beljakovine«, ki izraža vsoto vseh dušikovih spojin (beljakovinskih in neproteinskih). "Surove beljakovine" se izračunajo tako, da se odstotek celotnega dušika v rastlinah pomnoži s faktorjem 6,25 (ki izhaja iz povprečne (16 %) vsebnosti dušika v beljakovinskih in neproteinskih spojinah).
Kakovost pšeničnega zrnja ocenjujemo z vsebnostjo surovega glutena, katerega količina in lastnosti določajo pekovske lastnosti moke. Surovi gluten je beljakovinski strdek, ki ostane, ko testo, zmešano z moko, speremo z vodo. Surovi gluten vsebuje približno 2/3 vode in 1/3 suhe snovi, ki jo predstavljajo predvsem težko topne (v alkoholu in alkalijah topne) beljakovine. Gluten ima elastičnost, prožnost in kohezijo, od katerih je odvisna kakovost izdelkov iz moke. Med vsebnostjo "surovih beljakovin" v pšeničnem zrnju in "surovega glutena" obstaja določena korelativna povezava. Količino surovega glutena lahko izračunamo tako, da odstotek surovih beljakovin v zrnju pomnožimo s faktorjem 2,12.
Ogljikovi hidrati
Ogljikove hidrate v rastlinah predstavljajo sladkorji (monosaharidi in oligosaharidi, ki vsebujejo 2-3 monosaharidne ostanke) in polisaharidi (škrob, vlaknine, pektinske snovi).
Sladek okus številnih sadja in jagodičja je povezan z njihovo vsebnostjo glukoze in fruktoze. Glukoza se nahaja v znatnih količinah (8-15%) v grozdnih jagodah, od tod tudi ime "grozdni sladkor", in predstavlja do polovico skupne količine sladkorjev v sadju in jagodah. Fruktoza ali "sadni sladkor" se kopiči v velikih količinah v koščičastem sadju (6-10%) in je v medu. Je slajši od glukoze in saharoze. V korenovki je delež monosaharidov med sladkorji majhen (do 1 % njihove skupne vsebnosti).
Saharoza je disaharid, zgrajen iz glukoze in fruktoze. Saharoza je glavni skladiščni ogljikov hidrat v koreninah sladkorne pese (14–22 %) in v soku stebla sladkornega trsa (11–25 %). Namen gojenja teh rastlin je pridobivanje surovin za proizvodnjo sladkorja, ki se uporablja v prehrani ljudi. V majhnih količinah ga najdemo v vseh rastlinah, njegova večja vsebnost (4-8%) je v sadju in jagodičevju, pa tudi v korenju, pesi in čebuli.
Škrob se v majhnih količinah nahaja v vseh zelenih rastlinskih organih, kot glavni rezervni ogljikov hidrat pa se kopiči v gomoljih, čebulicah in semenih. Gomolji krompirja zgodnjih sort imajo vsebnost škroba 10-14%, sorte srednjega in poznega zorenja - 16-22%. Glede na suho težo gomoljev je to 70-80 %. Relativna vsebnost škroba v semenih riža in pivskega ječmena je približno enaka. Druga žitna zrna običajno vsebujejo 55-70 % škroba. Med vsebnostjo beljakovin in škroba v rastlinah obstaja obratno razmerje. Z beljakovinami bogata semena stročnic vsebujejo manj škroba kot semena žit; Še manj je škroba v oljnicah.
Škrob je ogljikov hidrat, ki ga telo ljudi in živali zlahka prebavi. Med encimsko (pod delovanjem encimov amilaze) in kislinsko hidrolizo razpade na glukozo.
Vlakno ali celuloza je glavna sestavina celičnih sten (v rastlinah je povezana z ligninom, pektinskimi snovmi in drugimi spojinami). Bombažna vlakna so 95-98%, lična vlakna iz lanu, konoplje, jute so 80-90% vlaken. Semena plehkih žit (oves, riž, proso) vsebujejo 10-15 % vlaknin, semena žit, ki nimajo plev, 2-3 %, semena stročnic 3-5 %, korenine in gomolji krompirja vsebujejo približno 1, %. V vegetativnih organih rastlin se vsebnost vlaknin giblje od 25 do 40 % suhe teže.
Vlaknine so polisaharid z visoko molekulsko maso, narejen iz ravne verige ostankov glukoze. Njegova prebavljivost je veliko slabša kot prebavljivost škroba, čeprav s popolno hidrolizo vlaknin nastane tudi glukoza.
Pektinske snovi so visokomolekularni polisaharidi, ki jih vsebujejo sadje, korenine in rastlinska vlakna. Pri vlaknatih rastlinah držijo skupaj posamezne snope vlaken. Lastnost pektinskih snovi, da v prisotnosti kislin in sladkorjev tvorijo žele ali želeje, se uporablja v slaščičarski industriji. Struktura teh polisaharidov temelji na verigi ostankov poligalakturonske kisline z metilnimi skupinami.
Maščobe in maščobam podobne snovi (lipidi) so strukturne sestavine citoplazme rastlinskih celic, v oljnicah pa delujejo kot rezervne spojine. Količina strukturnih lipidov je običajno majhna - 0,5-1% mokre teže rastline, vendar opravljajo pomembne funkcije v rastlinskih celicah, vključno z regulacijo prepustnosti membrane. Oljna semena in soja se uporabljajo za proizvodnjo rastlinskih maščob, imenovanih olja.
Po kemijski strukturi so maščobe mešanica estrov trihidroalkohola glicerola in visokomolekularnih maščobnih kislin. V rastlinskih maščobah nenasičene kisline predstavljajo oleinska, linolna in linolenska kislina, nasičene pa palmitinska in stearinska kislina. Sestava maščobnih kislin v rastlinskih oljih določa njihove lastnosti – konsistenco, tališče in sposobnost izsuševanja, žarkost, umiljenje, pa tudi njihovo hranilno vrednost. Linolna in linolenska maščobna kislina se nahajata samo v rastlinskih oljih in sta za človeka »esencialni«, saj ju telo ne more sintetizirati. Maščobe so energijsko najučinkovitejše rezervne snovi – pri njihovi oksidaciji se sprosti dvakrat več energije na enoto mase kot pri ogljikovih hidratih in beljakovinah.
Lipidi vključujejo tudi fosfatide, voske, karotenoide, stearine in v maščobi topne vitamine A, D, E in K.
Vrednost posameznih organskih spojin se lahko razlikuje glede na vrsto in naravo uporabe izdelka. V žitnih zrnih so glavne snovi, ki določajo kakovost proizvoda, beljakovine in škrob. Med žitnimi pridelki ima pšenica veliko beljakovin, medtem ko riž in pivski ječmen vsebujeta veliko škroba. Pri uporabi ječmena za pivovarstvo kopičenje beljakovin poslabša kakovost surovine. Nezaželeno je tudi kopičenje beljakovinskih in neproteinskih dušikovih spojin v koreninah sladkorne pese, ki se uporabljajo za proizvodnjo sladkorja. Stročnice in metuljnice se odlikujejo po višji vsebnosti beljakovin in nižji vsebnosti ogljikovih hidratov, kakovost njihovega pridelka je odvisna predvsem od količine akumulacije beljakovin. Kakovost gomoljev krompirja ocenjujemo po vsebnosti škroba. Namen gojenja lanu, konoplje in bombaža je pridobivanje vlaknin, ki jih sestavlja celuloza. Povečana vsebnost vlaknin v zeleni masi in senu enoletnih in trajnih trav poslabša njihove hranilne lastnosti. Oljna semena gojijo za proizvodnjo maščob – rastlinskih olj, ki se uporabljajo tako v prehrambene kot industrijske namene. Kakovost kmetijskih proizvodov je lahko odvisna tudi od prisotnosti drugih organskih spojin - vitaminov, alkaloidov, organskih kislin in pektinskih snovi, eteričnih in gorčičnih olj.
Pogoji prehrane rastlin so pomembni za povečanje bruto pridelka najvrednejšega dela pridelka in izboljšanje njegove kakovosti. Na primer, povečanje hranil z dušikom poveča relativno vsebnost beljakovin v rastlinah, povečanje ravni fosforno-kalijeve prehrane pa zagotavlja večje kopičenje ogljikovih hidratov - saharoze v koreninah sladkorne pese, škroba v gomoljih krompirja. Z ustvarjanjem ustreznih prehranskih pogojev s pomočjo gnojil je mogoče povečati kopičenje ekonomsko najvrednejših organskih spojin v suhi snovi rastlin.
Elementarna sestava rastlin
Suha snov rastlin ima v povprečju naslednjo elementarno sestavo (v masnih odstotkih); ogljik - 45, kisik - 42, vodik -6,5, elementi dušika in pepela - 6,5. Skupno je bilo v rastlinah najdenih več kot 70 elementov. Na sedanji ravni znanstvenega razvoja je približno 20 elementov (vključno z ogljikom, kisikom, vodikom, dušikom, fosforjem, kalijem, kalcijem, magnezijem, žveplom, železom, borom, bakrom, manganom, cinkom, molibdenom, vanadijem, kobaltom in jodom). za rastline gotovo potrebna. Brez njih sta nemogoča normalen potek življenjskih procesov in dokončanje celotnega cikla razvoja rastlin. Za več kot 10 elementov (vključno s silicijem, aluminijem, fluorom, litijem, srebrom idr.) obstajajo podatki o njihovem pozitivnem vplivu na rast in razvoj rastlin; ti elementi se štejejo za pogojno potrebne. Očitno je, da se bo z izboljšanjem metod analize in bioloških raziskav povečalo skupno število elementov v rastlinah in seznam potrebnih elementov.
Ogljikovi hidrati, maščobe in druge organske spojine brez dušika so zgrajene iz treh elementov – ogljika, kisika in vodika, beljakovine in druge dušikove organske spojine pa vključujejo tudi dušik. Ti štirje elementi - C, O, H in N - se imenujejo organogeni, predstavljajo približno 95% suhe snovi rastlin.
Pri zgorevanju rastlinskega materiala pride do hlapljenja organskih elementov v obliki plinastih spojin in vodne pare, številni »pepelni« elementi pa ostanejo v pepelu predvsem v obliki oksidov, ki v povprečju predstavljajo le okoli 5 % mase suhe snovi. .
Dušikove in pepelne elemente, kot so fosfor, žveplo, kalij, kalcij, magnezij, natrij, klor in železo, najdemo v rastlinah v relativno velikih količinah (od nekaj odstotkov do stotink odstotka suhe snovi) in jih imenujemo makroelementi.
Kvantitativne razlike v vsebnosti makro- in mikroelementov v sestavi rastlinske suhe snovi so prikazane v tabeli 2.
Relativna vsebnost elementov dušika in pepela v rastlinah in njihovih organih je lahko zelo različna in je odvisna od bioloških značilnosti pridelka, starosti in prehranjevalnih pogojev. Količina dušika v rastlinah je tesno povezana z vsebnostjo beljakovin, v semenih in mladih listih pa ga je vedno več kot v slami zrelih posevkov. Vršički vsebujejo več dušika kot gomolji in korenovke. V komercialnem delu žetve glavnih kmetijskih pridelkov delež pepela predstavlja od 2 do 5% mase suhe snovi, v mladih listih in slami žit, vrhovih korenin in gomoljnic - 6-14%. Največ pepela (do 20 % ali več) ima listnata zelenjava (solata, špinača).
Sestava elementov pepela v rastlinah ima tudi pomembne razlike (tabela 3). V pepelu semena žit in stročnic je vsota fosforjevih, kalijevih in magnezijevih oksidov do 90 %, med njimi pa prevladuje fosfor (30-50 % mase pepela). V pepelu listja in slame je delež fosforja precej manjši, v njegovi sestavi pa prevladujeta kalij in kalcij. Pepel krompirjevih gomoljev, korenin sladkorne pese in drugih korenovk predstavlja predvsem kalijev oksid (40-60% mase pepela). Pepel korenovk vsebuje veliko količino natrija, slama žit pa vsebuje silicij. Stročnice in rastline iz družine kapusnic imajo večjo vsebnost žvepla.
| Kultura | P2O5 | K2O | SaO | MgO | SO 4 | Na2O | SiO2 |
| Pšenica | |||||||
| koruza | 48 | 30 | 3 | 12 | 5 | 2 | 2 |
| slama | 10 | 30 | 20 | 6 | 3 | 3 | 20 |
| grah | |||||||
| koruza | 30 | 40 | 5 | 6 | 10 | 1 | 1 |
| slama | 8 | 25 | 35 | 8 | 6 | 2 | 10 |
| Krompir | |||||||
| gomolji | 16 | 60 | 3 | 5 | 6 | 2 | 2 |
| vrhovi | 8 | 30 | 30 | 12 | 8 | 3 | 2 |
| sladkorna pesa | |||||||
| korenine | 15 | 40 | 10 | 10 | 6 | 10 | 2 |
| vrhovi | 8 | 30 | 15 | 12 | 5 | 25 | 2 |
| sončnica | |||||||
| semena | 40 | 25 | 7 | 12 | 3 | 3 | 3 |
| stebla | 3 | 50 | 15 | 7 | 3 | 2 | 6 |
Rastline vsebujejo razmeroma velike količine silicija, natrija in klora ter precejšnje število tako imenovanih ultramikroelementov, katerih vsebnost je izjemno nizka - od 10 -6 do 10 -8 %. Fiziološke funkcije in absolutna nujnost teh elementov za rastlinske organizme še niso v celoti ugotovljene.
Voda v življenju rastlin igra ogromno vlogo, je sestavni del vsake rastline, vsakega organa. Odstotek vode v rastlinskem telesu:- protoplazma vsebuje približno 80 % vode,
- v celičnem soku - 96-98% vode,
- v membranah rastlinskih celic do 50 % vode.
- v listih vsebnost vode doseže 80-90%.
- c - do 98%,
- v - 94%,
- v - 92%,
- c - 77 %.
Voda je glavno topilo
Visoka vsebnost vode v rastlinskih tkivih je potrebna za aktivno sintetično delovanje. Voda je glavno topilo, z njegovo udeležbo pa hranila, raztopljena v vodi, vstopajo v rastlino skozi korenine in jih premikajo iz ene celice v drugo.Voda v interakciji rastlin z okoljem
Hvala za voda je mesto, kjer rastlina komunicira z okoljem. IN proces fotosinteze voda je neposredno vključena v izobraževanje ogljikovi hidrati. Od 1000 delov vode, ki gre skozi rastlino, se le 2-3 deli porabijo v procesu fotosinteze za tvorbo ogljikovih hidratov, 997-998 delov vode pa gre skozi rastlino, da vzdržuje svoja tkiva v stanju nasičenosti in kompenzira izhlapevanje vode. Velika listna površina rastlin vodi do izgube ogromne količine vode: v eni uri rastline porabijo do 80-90% vode, ki jo vsebujejo. Stopnja njihove odprtosti je odvisna od količine vode v zaščitnih celicah stomatov; ko je njegova vsebnost visoka, so želodci odprti in ogljikov dioksid skozi njih vstopa v rastlino.Poraba vode rastlin
Različne rastline vsebujejo neenake količine vodo, se spreminja tako čez dan kot med rastno dobo. Proti koncu rastne sezone se vsebnost vode zmanjša.
Poraba vode rastlin. Od višjih rastlin lahko zelo malo predstavnikov puščavske flore prenese dehidracijo (več podrobnosti:), medtem ko lahko suha semena in nekateri lišaji ostanejo sposobni preživeti tudi z nizko vsebnostjo vode. V različnih rastnih razmerah potrebe rastline po vodi niso enake. V suhem in vročem podnebju rastline v rastni sezoni porabijo 2-3 krat več vode kot v zmernem podnebju. Stanje vode v rastlinah
Voda v rastlinah zgodi v dve državi- V svoboden in vezan. Vezan z vodo upoštevajte vodo, ki jo zadržujejo hidrofilni koloidi protoplazme in učinkovine. Vezana voda izgubi lastnosti topila in ne sodeluje aktivno pri preoblikovanju in gibanju snovi po rastlini. Vloga vezane vode je, da preprečuje zlepljanje micelov in daje hidrofilnim koloidom protoplazme strukturno stabilnost. Količina vezane vode v rastlini ni konstantna; mlade rastline imajo več vezane vode kot stare. Brezplačna voda v rastlini - okolje, v katerem potekajo vsi procesi njenega življenja. Rastlina izhlapi veliko količino proste vode. Ta delitev vode na prosto in vezano je pogojna, saj je vsa voda, prisotna v celicah, povezana s snovmi, ki tvorijo protoplazmo, celični sok in membrano. Te oblike vode se razlikujejo le po naravi in moči vezi. Biologi so izvedli številne poskuse z težka voda ki vsebuje O 18. Pri mladih rastlinah fižola, ki so bile s koreninami potopljene v težko vodo, je prišlo do hitre zamenjave dela tkivne vode z vodo, ki je vsebovala O18.
Grmičasti fižol v cvetenju. V tkivih listov in korenin, ki imajo hiter metabolizem, se ravnotežje z zunanjo raztopino vzpostavi v 15-20 minutah, pri čemer se izmenja nekaj več kot polovica vode. Voda v steblu se je nadomestila 90 %. Ko so se listi posušili, je celični sok najhitreje izgubljal vodo, voda citoplazme se je zadrževala veliko močneje in izgubila se je najmanj vode, ki je bila del organelov. Na podlagi teh poskusov ugotovili, da rastlina vsebuje trda in enostavna menjava vode.
Akutno pomanjkanje železa v rastlini povzroči ... liste.
Kation... sodeluje pri gibanju stomatov.
Odpornost proti poleganju v žitih se poveča... .
Pomanjkanje ... povzroči poškodbe terminalnih meristemov.
Nukleinske kisline vsebujejo...
Vrstni red povečanja vsebnosti pepela v rastlinskih organih in tkivih.
SLABOSTI
MAKRO - IN MIKROELEMENTI, NJIHOV POMEN IN ZNAKI
MINERALNA PREHRANA
Vzpostavite ujemanje med skupino rastlin in najmanjšo vsebnostjo vode, potrebno za življenje.
ABSORPCIJA IN TRANSPORT VODE
Absorpcija in transport vode
109. Voda v povprečju predstavlja__ % mase rastline.
110. Semena rastlin v zračno suhem stanju vsebujejo ... % vode.
111. Približno .... % vode, ki jo vsebuje rastlina, sodeluje pri biokemičnih transformacijah.
1. higrofiti
2. mezofiti
3. kserofiti
4. hidrofiti
113.Glavne naloge vode v rastlini:….
1. vzdrževanje toplotnega ravnovesja
2. sodelovanje v biokemičnih reakcijah
3. zagotavljanje transporta snovi
4. ustvarjanje imunosti
5. zagotavljanje komunikacije z zunanjim okoljem
114. Glavni osmotski prostor zrelih rastlinskih celic je…..
1. vakuola
2. celične stene
3. citoplazma
4. apoplast
5. simplast
115. Dvig vode vzdolž drevesnega debla zagotavlja ....
1. sesalno delovanje korenin
2. koreninski tlak
3. kontinuiteta vodnih niti
4. osmotski tlak vakuolarnega soka
5. strukturne značilnosti prevodnih snopov
116. Produkti fotosinteze vključujejo ... % vode, ki prehaja skozi rastlino.
5. več kot 15
117. Največji primanjkljaj vode v listih rastlin v normalnih pogojih
opažene razmere v....
1. opoldne
3. zvečer
118. Znaten delež vode zaradi nabrekanja koloidov v rastlinah
absorbirati....
2. meristem
3. parenhim
5. les
119. Fenomen odcepitve protoplasta od celične stene pri hipertoniku
rešitve se imenuje ###.
120. Stopnja stomatalne odprtosti neposredno vpliva... .
1. transpiracija
2. absorpcija CO 2
3. sproščanje O 2
4. Absorpcija ionov
5. hitrost transporta asimilatov
121. Kutikularna transpiracija odraslih listov je ... % izhlapele vode.
2. približno 50
122. Ponavadi zavzemajo stomati ... % celotne listne površine.
5. več kot 10
123. Največji upor proti toku tekoče vode v rastlini je..
1. koreninski sistem
2. listni prevodni sistem
3. stebelne žile
4. celične stene mezofila
124. Celotna površina korenin presega površino nadzemnih organov v
v povprečju ... krat.
125. Žveplo je del beljakovin v obliki....
1. sulfit (SO 3)
2. sulfat (SO 4)
3. sulfhidrilna skupina
4. disulfidna skupina
2. lubje drevesa
3.deblo in korenina
5. les
127. Fosfor je vključen v:....
1.karotenoidi
2. aminokisline
3. nukleotidi
4. klorofil
5. nekaj vitaminov
128. Elementi mineralne prehrane v klorofilu: ...
1.Mg 2.Cl Z.Fe 4.N 5.Cu
129. Biokemična vloga bora je, da ga... .
1. je encimski aktivator
2. del oksidoreduktaz
3. aktivira substrate
4. zavira številne encime
5. poveča sintezo aminokislin
1.N2.SЗ.Fe 4. P 5. Ca
1.Ca 2.Mn 3. N 4. P5.Si
132. Pomanjkanje... vodi v odpad plodnice in upočasnjeno rast cvetnega prahu
cevi
1. Ca 2. K Z.Si 4. B 5. Mo
3.0,0001-0,00001
1.Ca 2. K Z.N 4. Fe 5.Si
135. Rastlinski koencimi lahko vsebujejo naslednje elemente: ... .
1. K 2. Ca Z. Fe 4. Mn 5. B
1.Ca 2+ 2. M e 2+ Z.Na + 4. K + 5. Cu 2+
137. Odtok sladkorjev iz listov je oviran zaradi pomanjkanja elementov: ... .
1 .N 2. Ca Z.K 4. B 5.S
138. Srčno gnilobo sladkorne pese povzroča....
1. presežek dušika
2. pomanjkanje dušika
3. pomanjkanje bora
4. pomanjkanje kalija
5. pomanjkanje fosforja
139. Pomanjkanje fosforja v rastlini povzroča....
1. porumenelost zgornjih listov
2. kloroza vseh listov
3. zvijanje listov z robov
4. videz antocianin barve
5. nekroza vseh tkiv
140. Kalij sodeluje v življenju celice kot....
1. encimska komponenta
2. nukleotidna komponenta
3. znotrajcelični kationi
4. komponente celične stene
5. sestavine zunajcelične stene
3. porjavitev robov
4. lisavost
5.zvijanje
142. Pomanjkanje kalija v rastlini povzroča... .
1. pojav nekroze z robov listov
2. listna opeklina
3. porumenelost spodnjih listov
4. porjavitev korenin
5. videz antocianovega obarvanja na listih
143. Encim nitrat reduktaza rastlinske celice vsebuje: ....
1. Fe 2. Mn 3. Mo 4. Mg 5. Ca
144. Posledično rastlinska celica absorbira dušik... .
1. interakcije nitratov s karotenoidi
2. Sprejem amoniaka z ATP
3. Aminacija keto kislin
4. aminacija sladkorjev
5. Sprejemanje nitratov s peptidi
Vloga natrija v življenju rastlin
Natrij uravnava transport ogljikovih hidratov v rastlini. Dobra oskrba rastlin z natrijem poveča njihovo zimsko odpornost. Z njegovim pomanjkanjem se tvorba klorofila upočasni.
Telo živali vsebuje približno 0,1 % natrija (po teži).
Natrij se porazdeli po telesu. V človeškem telesu se natrij nahaja v rdečih krvničkah, krvnem serumu, prebavnih sokovih, mišicah, vseh notranjih organih in koži. 40% natrija se nahaja v kostnem tkivu.
Natrij skupaj s kalijem ustvarja transmembranski potencial celice in zagotavlja vzdražljivost celične membrane. Je tudi del natrijevo-kalijeve črpalke, posebne beljakovine (kompleksa por), ki prodre skozi celotno debelino membrane. Zunajcelična koncentracija Na + ionov je vedno višja od znotrajcelične, zaradi česar je koncentracijski gradient teh ionov usmerjen v celico, kar zagotavlja aktivni transport snovi v celico. Natrij vzdržuje kislinsko-bazično ravnovesje v
telesu, uravnava krvni tlak, delovanje živčevja in mišic, absorpcijo glukoze v celicah, tvorbo glikogena, sintezo beljakovin ter vpliva na stanje sluznice vitalnih organov prebavnega trakta. Presnova natrija je pod nadzorom ščitnice.
Njegovo pomanjkanje povzroča glavobole, oslabi spomin, izgubo apetita, povečano kislost želodčnega soka, težave z mehurjem, lahko se pojavi utrujenost.
Presežek natrija vodi do zastajanja vode v telesu (edemi), hipertenzije in bolezni srca.
Namizna sol. Vsa slana hrana.
Morski sadeži. Zelenjava in zelenjava: zelje, meta, koper, peteršilj, korenje, čebula, zelena solata, paprika, šparglji, hren, česen. Sadje in jagode: črni ribez, brusnice, limone. Živalski proizvodi: klobase, mast, soljene ribe, kaviar, sir.
NaCl NaHCO3
– natrijev bikarbonat, soda bikarbona.
Natrij je leta 1807 odkril angleški kemik in fizik G. Davy in dobil ime iz arabščine. natron oz natrun– detergent – za uporabo naravne sode in kavstične sode za izdelavo mila.
Število atomov natrija v človeškem telesu je 2,8 x 10 24, v eni človeški celici pa 2,8 x 10 10.
Dnevni vnos natrija v telo s hrano je v povprečju 4,4 g.
V medicini se natrijev klorid uporablja v obliki izotonične 0,9% raztopine za dehidracijo telesa. Natrij je vključen v številna zdravila, vključno z antibiotiki in Vicasolom, sintetičnim derivatom vitamina K.
kalcij
Vloga kalcija v življenju rastlin
Vsebnost kalcija v rastlinah je v povprečju 0,3 % (po teži). Pektinske snovi (kalcijeve in magnezijeve soli galakturonske kisline) so del celičnih sten in medcelične snovi višjih in nižjih rastlin.
Kalcij se uporablja kot gradnik za medialno ploščo in je tudi sestavni del "zunanjega skeleta" alg;
povečuje moč rastlinskih tkiv in pomaga povečati vzdržljivost rastlin.
Pomanjkanje Ca povzroča nabrekanje pektinskih snovi, služenje celičnih sten in gnitje rastlin; koreninski sistem trpi, pojavi se beljenje vrhov rastlin in mladih listov. Novonastali listi so majhni, ukrivljeni, z nepravilno oblikovanimi robovi, na rezilu se pojavijo svetlo rumene lise, robovi listov so upognjeni navzdol. Pri hudem pomanjkanju kalcija konica poganjka odmre.
Če imajo tla visoko vsebnost kalcija, potem na teh območjih dobro uspevajo indikatorske rastline: ženski copat, sončnica, stepska astra, praprot iz rodu pellea, orhije, mordovnik, krastača, naprstec velikocvetna, gorska buča itd.
Vloga v življenju živali in ljudi
Kalcij je potreben za procese hematopoeze in strjevanja krvi, za uravnavanje delovanja srca, krčenje mišic, presnovo, zmanjšanje prepustnosti žil, za normalno rast kosti (skelet, zobje). Kalcijeve spojine blagodejno vplivajo na stanje živčevja, prevajanje živčnih impulzov, delujejo protivnetno, skrbijo za prepustnost celične membrane in aktivirajo nekatere encime. Presnovo kalcija v človeškem in živalskem telesu uravnavajo kalcitonin - ščitnični hormon, obščitnični hormon - obščitnični hormon in kalciferoli - skupina vitamina D. Ne smemo pozabiti, da telo absorbira kalcij samo v prisotnosti maščob: za vsak 0,06 g kalcija potrebujete 1 g maščobe. Kalcij se izloča iz telesa skozi črevesje in ledvice.
Pomanjkanje kalcija vodi v osteoporozo, motnje mišično-skeletnega in živčnega sistema ter nezadostno strjevanje krvi.
Glavni viri vnosa
Zelenjava in žita: grah, leča, soja, fižol, bob, špinača, korenje, repa, mladi regratovi listi, zelena, šparglji, zelje, pesa, krompir, kumare, zelena solata, čebula, pšenična zrna, rženi kruh, ovseni kosmiči. Sadje in jagodičevje: jabolka, češnje, kosmulje, jagode, marelice, ribez, robide, pomaranče, ananas, breskve, grozdje.
Mandelj. Fermentirani mlečni izdelki: skuta, kisla smetana, kefir.
Najpogostejše povezave CaCO3
– kalcijev karbonat, kreda, marmor, apnenec. Ca(OH) 2
SaO– kalcijev hidroksid, gašeno apno (puh).
– kalcijev oksid, živo apno (vreli prah). CaOCl 2
– mešanica soli klorovodikove in klorovodikove kisline, belilo (belilo). CaSO4 X 2H2O
– natrijev bikarbonat, soda bikarbona.
– kalcijev sulfat dihidrat, sadra. Kalcij je odkril angleški kemik H. Denis leta 1808 med elektrolizo mokrega gašenega apna Ca(OH) 2. Njegovo ime izhaja iz lat. kalcis (rodovni primer lat. calx
– kamen, apnenec) glede na vsebnost v apnencu.
Število atomov kalcija v človeškem telesu je 1,6 x 10 25, v eni celici pa 1,6 x 10 11.
Dnevni vnos kalcija s hrano in vodo je 500–1500 mg.
Apnenčasti skeleti koralnih polipov, sestavljeni iz kalcijevega karbonata, tvorijo grebene in atole, koralne otoke v tropskih morjih. Iz skeletov koralnih polipov, ki so odmrli v več tisočletjih, so nastale plasti apnenca, krede in marmorja, ki se uporabljajo kot gradbeni material. Obstajajo rastline, imenovane kalcefili (iz gr.- ljubim), ki rastejo predvsem na alkalnih tleh, bogatih s kalcijem, pa tudi na mestih, kjer se pojavljajo apnenec in kreda (vetrenica, šestlistna ladja, macesen itd.).
Obstajajo rastline, imenovane calcephobes (iz grščine. Fobos- strah), ki se izogibajo apnenčastih tal, ker... prisotnost kalcijevih ionov zavira njihovo rast (šotni mahovi, nekatera žita).
Žveplo
Vloga žvepla v življenju rastlin in mikroorganizmov
Vsebnost žvepla v rastlinah je v povprečju 0,05 % (masni delež). Žveplo je del aminokislin (cistin, cistein, metionin). Rastline pridobivajo žveplo iz zemlje iz topnih sulfatov, gnitne bakterije pa pretvarjajo žveplo beljakovin v vodikov sulfid H 2 S (od tod gnusen vonj po gnitju). Toda večina vodikovega sulfida nastane med redukcijo sulfatov z bakterijami, ki reducirajo sulfat. Ta H 2 S oksidirajo fototrofne bakterije v odsotnosti molekularnega kisika v žveplo in sulfate, v prisotnosti O 2 pa ga oksidirajo v sulfate aerobne žveplove bakterije.
V mnogih bakterijah je žveplo začasno shranjeno v obliki peletov. Njegova količina je odvisna od vsebnosti vodikovega sulfida: z njegovo pomanjkljivostjo se žveplo oksidira v žveplovo kislino.
2H 2 S + O 2 ––> 2H 2 O + 2S + energija
2S + 3O 2 + 2H 2 O ––> 2H 2 SO 4 + energija
V rezervoarjih, katerih voda vsebuje vodikov sulfid, živijo brezbarvne žveplove bakterije begiatoa in thiothrix. Ne potrebujejo organske hrane. Za kemosintezo uporabljajo vodikov sulfid: kot posledica reakcij med H 2 S, CO 2 in O 2 nastanejo ogljikovi hidrati in elementarno žveplo.
Večine žvepla rastline ne absorbirajo, pomaga pa jim absorbirati fosfor. Pomanjkanje žvepla zmanjša hitrost fotosinteze. Indikator visoke vsebnosti žvepla v tleh so astragali.
Pomanjkanje Ca povzroča nabrekanje pektinskih snovi, služenje celičnih sten in gnitje rastlin; koreninski sistem trpi, pojavi se beljenje vrhov rastlin in mladih listov. Novonastali listi so majhni, ukrivljeni, z nepravilno oblikovanimi robovi, na rezilu se pojavijo svetlo rumene lise, robovi listov so upognjeni navzdol. Pri hudem pomanjkanju kalcija konica poganjka odmre.
Telo živali vsebuje 0,25% žvepla (po teži). Najenostavnejši planktonski radiolariji imajo mineralno okostje iz stroncijevega sulfata, ki zagotavlja ne le zaščito, ampak tudi "lebdenje" v vodnem stolpcu.
Človeško telo vsebuje 400–700 ppm žvepla glede na težo. Žveplo je del beljakovin in aminokislin, encimov in vitaminov.
Še posebej je pomemben za sintezo beljakovin v koži, nohtih in laseh. Žveplo je sestavni del zdravilnih učinkovin: vitaminov in hormonov (na primer insulina). Sodeluje pri redoks procesih, energetski presnovi in reakcijah razstrupljanja ter aktivira encime.
Med žveplovimi spojinami se posebej nevaren vodikov sulfid - plin, ki nima le ostrega vonja, ampak tudi veliko strupenost.
Glavni viri vnosa
V svoji čisti obliki takoj ubije osebo.
Mandelj. Fermentirani mlečni izdelki: skuta, kisla smetana, kefir.
Nevarnost je velika tudi pri nepomembni (približno 0,01%) vsebnosti vodikovega sulfida v zraku. Vodikov sulfid je nevaren, ker se pri kopičenju v telesu združi z železom, ki je del hemoglobina, kar lahko povzroči hudo pomanjkanje kisika in smrt.
Izdelki rastlinskega izvora: oreščki, stročnice, zelje, hren, česen, buče, fige, kosmulje, slive, grozdje. Živalski proizvodi: meso, jajca, sir, mleko. H2S
– natrijev bikarbonat, soda bikarbona.
– vodikov sulfid. Na2S– natrijev sulfid. Žveplo je znano že od 1. stoletja. pr. n. št Ime izvira iz starodavne hindujske besede Syrah
– svetlo rumena, barva naravnega žvepla; Latinsko ime iz sanskrta.
žvepanje
– vnetljiv prah.
Število atomov žvepla v človeškem telesu je 3,3 x 10 24, v eni celici pa 2,4 x 10 10.
Vodikov sulfid H 2 S je strupen plin z neprijetnim vonjem, uporablja se v kemični industriji in tudi kot zdravilo (žveplove kopeli). Žveplo je vključeno v zdravila, vključno z antibiotiki, ki lahko zavirajo aktivnost mikrobov. Drobno razpršeno žveplo je osnova mazil za zdravljenje glivičnih kožnih obolenj.
Naravni sulfidi so osnova rud barvnih in redkih kovin in se pogosto uporabljajo v metalurgiji. Sulfidi alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin Na 2 S, CaS, BaS se uporabljajo v proizvodnji usnja.
Klor Vloga klora v življenju rastlin in mikroorganizmov, Vsebnost klora v rastlinah je približno 0,1 % (po masi). To je eden glavnih elementov metabolizma vode in soli vseh živih organizmov. Nekatere rastline (halofiti) ne le uspevajo v slanih tleh z visoko vsebnostjo kuhinjske soli (NaCl), ampak tudi kopičijo kloride. Sem spadajo solyanka, solnica, sweda, tamarix itd. Klorovi ioni Cl - sodelujejo pri presnovi energije in pozitivno vplivajo na absorpcijo kisika s koreninami. V rastlinah klor sodeluje pri oksidativnih reakcijah in fotosintezi., Halofilni mikroorganizmi živijo v okoljih s koncentracijo NaCl do 32 % – v slanih vodnih telesih in slanih tleh. To so bakterije rodov Paracoccus
Pomanjkanje Ca povzroča nabrekanje pektinskih snovi, služenje celičnih sten in gnitje rastlin; koreninski sistem trpi, pojavi se beljenje vrhov rastlin in mladih listov. Novonastali listi so majhni, ukrivljeni, z nepravilno oblikovanimi robovi, na rezilu se pojavijo svetlo rumene lise, robovi listov so upognjeni navzdol. Pri hudem pomanjkanju kalcija konica poganjka odmre.
Telo živali vsebuje od 0,08 do 0,2% klora (po teži). Negativno nabiti ioni klora, ki prevladujejo v telesu živali, igrajo veliko vlogo pri presnovi vode in soli. V pogojih visoke slanosti z vsebnostjo soli v vodi najmanj 3% živijo halofiti: radiolariji, korale, ki tvorijo grebene, prebivalci koralnih grebenov in mangrov, večina iglokožcev, glavonožcev in številnih rakov. Celinska vodna telesa s slanostjo od 2,4–10 do 30 % naseljujejo nekateri kolobarji, raki Artemia salina, ličinka komarja Aedes togoi in nekateri drugi.
Človeško mišično tkivo vsebuje 0,20-0,52% klora, kostno tkivo - 0,09%, kri - 2,89 g / l. Telo odraslega človeka vsebuje približno 95 g klora. Človek s hrano vsak dan prejme 3–6 g klora. Glavna oblika njegovega vstopa v telo je natrijev klorid. Spodbuja metabolizem in rast las.
Klor določa fizikalne in kemične procese v tkivih telesa, sodeluje pri vzdrževanju kislinsko-bazičnega ravnovesja v tkivih (osmoregulacija). Klor je glavna osmotsko aktivna snov v krvi, limfi in drugih telesnih tekočinah.
Klorovodikova kislina, ki je del želodčnega soka, ima posebno vlogo pri prebavi, zagotavlja aktivacijo encima pepsin in ima baktericidni učinek.
Glavni viri vnosa
Prisotnost okoli 0,0001 % klora v zraku ima dražeč učinek na sluznico.
Mandelj. Fermentirani mlečni izdelki: skuta, kisla smetana, kefir.
Morski sadeži. Zelenjava in zelenjava: zelje, meta, koper, peteršilj, korenje, čebula, zelena solata, paprika, šparglji, hren, česen. Sadje in jagode: črni ribez, brusnice, limone. Živalski proizvodi: klobase, mast, soljene ribe, kaviar, sir. Stalna izpostavljenost takšnemu ozračju lahko povzroči bronhialno bolezen in močno poslabšanje dobrega počutja. V skladu z obstoječimi sanitarnimi standardi vsebnost klora v zraku delovnih prostorov ne sme presegati 0,001 mg / l, tj. 0,00003 %. Vsebnost klora v zraku v količini 0,1% povzroči akutno zastrupitev, katere prvi znak so hudi napadi kašlja. V primeru zastrupitve s klorom je potreben popoln počitek, koristno je vdihavanje kisika ali amoniaka (amoniaka) ali alkoholnih hlapov z etrom.
Natrijev klorid je kuhinjska sol. Slana hrana. Vsak dan naj bi človek zaužil približno 20 g kuhinjske soli.– natrijev klorid, kuhinjska sol.
HCl– klorovodikova kislina, klorovodikova kislina.
– natrijev bikarbonat, soda bikarbona.
HgCl2 – živosrebrov (II) klorid, sublimat. Klor je prvi pridobil švedski kemik K. Scheele z reakcijo klorovodikove kisline s piroluzitom MnO 2 x H 2 O. Ime izvira iz gr.
Človeštvo pozna klorove spojine, predvsem kuhinjsko sol NaCl, že od prazgodovine. Alkimisti so poznali klorovodikovo kislino HCl in njeno mešanico z dušikovo kislino HNO 3 - aqua regia.
Število atomov klora v človeškem telesu je 1,8 x 10 24, v eni celici pa 1,8 x 10 10.
V majhnih odmerkih lahko strupeni klor včasih služi kot protistrup. Tako žrtve vodikovega sulfida dobijo nestabilno belilo za vonj. Z medsebojnim delovanjem se oba strupa medsebojno nevtralizirata.
Kloriranje vode iz pipe uniči patogene bakterije.
Obstajajo vodni organizmi - halofobi, ki ne prenašajo visokih vrednosti slanosti in živijo le v svežih (slanost ne več kot 0,05%) ali rahlo slanih (do 0,5%) vodnih telesih. To so številne alge, praživali, nekatere spužve in hlodovine (hidre), večina pijavk, številni polži in školjke, večina vodnih žuželk in sladkovodnih rib, vse dvoživke.
HgCl 2 – živosrebrov klorid – je zelo močan strup.
Njegove razredčene raztopine (1:1000) se v medicini uporabljajo kot razkužilo.