Молибден

Наибольшее содержание молибдена характерно для бобо­вых (0,5-20 мг на кг сухой массы. Он поступает в растения как анион МоО₄^2-, концентрируется в молодых, растущих органах. Его больше в листьях, чем в корнях и стеблях, а в листе сосредоточен в основном в хлоропластах.

Молибден принимает участие в восстановлении нитратов, входя в состав нитратредуктазы, является компо­нентом активного центра нитрогеназы бактероидов, фикси­рующих атмосферный азот в клубеньках бобовых.

При недостатке Мо в тканях накапливается большое ко­личество нитратов, не развиваются клубеньки на корнях бо­бовых, тормозится рост растений, наблюдается деформация листовых пластинок. Молибден необходим для биосинтеза легоглобина (леггемоглобина) – белка-переносчика кислорода в клубеньках бобовых. При дефиците молибдена клубеньки приобретают желтый или серый цвет, нормальная же их окраска — красная.

Как металл-активатор молибден необходим в реакциях аминирования и переаминирования, для включения аминокис­лот в пептидную цепь, работы таких ферментов, как ксантиноксидаза, и различных фосфатаз. Он оказывает влияние на уровень накопления аскорбиновой кислоты.

При дефиците молибдена тормозится рост и из-за нарушения синтеза хлорофилла растения выглядят бледно-зелеными. Высокие дозы этого микроэлемента токсичны для растений. Значительное содержание молибдена в сельскохозяй­ственной продукции вредно и для животных, и для чело­века.

Кобальт

Среднее содержание кобальта в растениях — 0,00002 %, или 0,02 мг на 1 кг сухой массы. Кобальт необходим бобовым растениям для обеспечения размножения клубеньковых бакте­рий. В растениях кобальт встречается в ионной форме и в порфириновом соединении – витамине В₁₂. Растения, как и живот­ные, не синтезируют витамина B₁₂ (В₁₂-коэнзим). Он выра­батывается бактероидами клубеньков бобовых растений и участвует в синтезе метионина в бактероидах, фиксирую­щих азот. При старении клубеньков и прекращении фикса­ции азота В₁₂-коэнзим выходит в цитоплазму клеток клубень­ков.

Наряду с магнием и марганцем кобальт активирует фермент гликолиза фосфоглюкомутазу и фермент, осущест­вляющий гидролиз аргинина, – аргиназу.

Медь

Среднее содержание меди в растениях 0,0002%, или 0,2 мг на 1 кг массы. В растительную клетку медь поступает в форме Сu²⁺ или Сu⁺. В клетке ²/₃ меди может находиться в нераство­римом, связанном состоянии.

Около 70 % всей меди, находящейся в листьях, сконцентрировано в хлоропластах и почти половина – в составе пластоцианина, осуществляю­щего перенос электронов между ФС II и ФС I.

Она входит непосредственно в состав ряда ферментных систем, относящихся к группе оксидаз, таких, как полифенолоксидаза, аскорбатоксидаза, цитохромоксидаза. Два атома меди функционируют в цитохромоксидазном комплексе дыхательной цепи митохондрий.

Определенные функции выполняет этот микроэлемент в азотном обмене, входя в состав нитратредуктазного ком­плекса. Он влияет на синтез легоглобина и активность ряда ферментов, участвующих в фиксации молекулярного азота ат­мосферы.

За счет инактивирования ауксинов полифенолоксидазой медь снижает ингибирующее действие на рост высоких доз этих ростовых веществ. Для биосинтеза этилена также необходим медьсодержащий фермент. Она повышает также засухо-, морозо- и жароустойчивость.

Цинк

Содержание цинка в надземных частях бобовых и зла­ковых растений составляет 15-60 мг на 1 кг сухой мас­сы. Повышенная концентрация отмечается в листьях, репро­дуктивных органах и конусах нарастания, наибольшая — в семенах.

Цинк поступает в растение в форме катиона Zn²⁺.

Цинк необ­ходим для функционирования ряда ферментов гликолиза — гексокиназы, енолазы, триозофосфатдегидрогеназы, альдолазы, а также входит в состав алкогольдегидрогеназы. Цинк ак­тивирует карбоангидразу, катализирующую реакцию дегидра­тации гидрата оксида углерода, что помо­гает использованию СО₂ в процессе фотосинтеза.

Роль цинка важна также в образовании аминокислоты триптофана. Именно с этим связано влияние Zn²⁺ на синтез белков, а также фитогормона индолилуксусной кислоты (аук­сина), предшественником которой является триптофан. Под­кормка цинком способствует увеличению содержания аукси­нов в тканях и активирует их рост.

При дефиците цинка у растений нарушается фосфор­ный обмен: фосфор накапливается в корневой системе, за­держивается его транспорт в надземные органы, замедляется превращение фосфора в органические формы.

При недостатке цинка в растениях накапливаются редуци­рующие сахара и уменьшается содержание сахарозы и крах­мала, увеличивается количество органических кислот и не­белковых соединений азота — амидов и аминокислот, в 2-3 раза подавляется скорость деления клеток.

Бор

Бор – один из наиболее важных для растений микро­элементов. Его среднее содержание составляет 0,0001%, или 0,1 мг на 1 кг сухой массы. В боре наиболее нуждаются двудольные растения. Обнаружено значительное содержание бора в цветках, особенно в рыльце и столбиках. В клетке большая часть этого микроэлемента сконцентрирована в кле­точных стенках. Бор усиливает рост пыльцевых трубок, про­растание пыльцы, увеличивает количество цветков и плодов. Без него нарушается созревание семян. Бор снижает актив­ность некоторых дыхательных ферментов, оказывает влияние на углеводный, белковый и нуклеиновый обмен.

При его не­достатке нарушаются синтез, превращения и транспорт угле­водов, формирование репродуктивных органов, оплодотворе­ние и плодоношение. Бор необходим растениям в течение всего периода их развития. Он не может реутилизироваться и поэтому при борном голодании прежде всего отми­рают конусы нарастания — наиболее типичный симптом бор­ной недостаточности.

Показано (М. Я. Школьник), что при недостатке бора нарушается синтез нуклеиновых кислот. В борнедостаточных растениях заторможен процесс аминирования органических кислот. Бор может выступать как ингибитор активности ряда ферментов, в первую очередь катализирующих образование токсичных фенольных соединений. При недостатке бора наблюдается накопление кофейной и хлорогеновой кислот, которые считаются ингибиторами роста растений.