Минеральное питание растений и животных

Автотрофное питание — это не только синтез углеводов из диоксида углерода и воды, но и последующее использование таких веществ, как нитраты, сульфаты и фосфаты, для получения других необходимых органических соединений, в том числе белков и нуклеиновых кислот. Гетеротрофным организмам, например животным, также требуются некоторые минеральные соединения для дополнения их органической пищи.

Во многих случаях для обеспечения одних и тех же процессов требуются одинаковые питательные вещества, поэтому удобно рассматривать всю область минерального питания как мост между автотрофным (гл. 7) и гетеротрофным питанием (гл. 8). Биогенные элементы, необходимые для успешного роста и размножения организма, называют незаменимыми элементами.

Основными незаменимыми для жизни элементами являются углерод, водород, кислород, азот, сера, фосфор, калий, натрий, магний, кальций и хлор. В дополнение к ним всем организмам в следовых количествах (несколько частей на млн.) обязательно требуются некоторые другие элементы.

К числу таких элементов относятся марганец, железо, кобальт, медь и цинк; иногда необходимыми являются соединения молибдена, ванадия, хрома и других тяжелых металлов, а также бор, кремний, фтор и иод (см. табл. З.1).

Все эти вещества, за исключением углерода, водорода и кислорода, зеленые растения получают из почвы и воды в виде минеральных веществ. Механизм получения обсуждается в гл. 1З. Следовые элементы (неорганические) у гетеротрофных организмов (животных и грибов) иногда объединяют с витаминами (органическими соединениями) под названием микроэлементы.

И те и другие соединения требуются в следовых количествах, но в клеточном метаболизме они играют сходную и весьма важную роль, поскольку часто являются кофакторами ферментов.

О витаминах речь пойдет в гл. 8. Автотроф- ные организмы способны сами синтезировать необходимые им витамины. Другие незаменимые элементы носят название макроэлементов. Отмечено, что дефицит любого из элементов приводит к развитию болезней дефицита. Некоторые примеры функций основных минеральных веществ приведены в табл. 7.7.

Изучение данной таблицы позволяет увидеть, что минеральные вещества поглощаются растениями в форме отдельных ионов, как анионов (отрицательно заряженных), так и катионов (положительно заряженных).

Это же верно и для следовых элементов, хотя их ионы не представлены в таблице. Животные получают не все необходимые им элементы в форме минеральных веществ. Например, большая часть азота поступает в организм животного в виде белков.

Сбалансированность следовых элементов играет важную роль в поддержании плодородия почвы. Однако известны экстремальные случаи, когда растения произрастают в местах с высокой степенью загрязнения металлами: например на свалках предохранителей испорченных мин или на залежах природных полезных ископаемых. Такие растения могут быть токсичными для травоядных животных, но вместе с тем эти же растения оказывают некоторую пользу людям прикрывая неприглядные участки земли.

Литература. Биология : в 3 т. Т. 1 / Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут ; под ред. Р. Сопера

AOF | 08.01.2021 18:20:09