Роль макроэлементов на клеточном и организменном уровне организации

Элемент	Роль в клетке	Роль в организме	Явления, возникающие при недостатке
растительном	животном	у растений	у животных
Натрий (Na) в виде ионов	Участвует в создании и поддержании биоэлектрического потенциала на мембране (в результате работы натриевого и калий-натриевого насосов)	Ионы Na⁺ участвуют в поддержании осмотического потенциала клеток, что обеспечивает поглощение воды из почвы (регуляция водного обмена)	Ионы Na⁺ влияют на работу почек; участвуют в поддержании сердечного ритма (вместе с ионами К⁺ и Са²⁺); вместе с ионами хлора С1‾ составляют большую часть минеральных веществ крови; участвуют в регулировании кислотно-щелочного равновесия организма, входя в состав буферной системы организма, влияет на синтез гормонов	Недостаток встречается редко	Мышечные судороги
Магний (Mg)	Активирует энергетический обмен и синтез ДНК. Объединяет две субъединицы рибосомы	Входит в состав молекулы хлорофилла; ион Mg²⁺ наряду с Са²⁺ образует соли с пектиновыми веществами.	Входит в состав ферментов, необходимых для функционирования мышечной, нервной и костной тканей	Хлороз
Кальций (Са)	Ионы Са²⁺ участвуют в регуляции избирательной проницаемости клеточной мембраны; участвуют в процессах соединения ДНК с белками	Ионы Са²⁺, образуя соли пектиновых веществ, придают твердость межклеточному веществу, соединяющему растительные клетки; участвуют в формировании срединной пластинки между клетками. Входит в состав оболочек некоторых водорослей	Нерастворимые соли кальция входят в состав костей позвоночных, раковин моллюсков, коралловых полипов,. Ионы Са²⁺ участвуют в образовании желчи; повышают рефлекторную возбудимость спинного мозга и центра слюноотделения; участвуют в синаптической передаче нервного импульса; в процессах свертывания крови; активируют ферменты при сокращении поперечнополосатых мышечных волокон	Угнетение роста вследствие повреждения меристем, в первую очередь страдают корни	Плохой рост костей, рахит. Потеря сознания, плохая свертываемость крови

Железо (Fe)	Входит в состав цитохромов-ферментов — переносчиков электронов на III этапе диссимиляции и в световой фазе фотосинтеза; в состав каталазы, пероксидазы – ферментов дыхания	Участвует в биосинтезе хлорофилла; входит в состав ферментов, участвующих в дыхании; в составе цитохромов — переносчиков электронов в ходе фотосинтеза	Входит в состав гема белка — переносчика кислорода — гемоглобина и белка, содержащего запас кислорода в мышцах — миоглобина. (Небольшой запас находится в железосодержащем белке ферритине в печени и селезенке.)	Сильный хлороз листьев, в частности, молодых листьев	Малокровие
Калий (К) В виде ионов	Участвует в поддержании коллоидных свойств цитоплазмы (снижает вязкость); участвует в создании и поддержании биоэлектрического потенциала на мембране (в результате работы натрий-калиевого насоса); активирует ферменты белкового синтеза; входит в состав ферментов, участвующих в гликолизе	Участвует в поддержании осмотического давления (регуляции водного режима); участвует в регуляции устьичных движений; входит в состав ферментов, участвующих в фотосинтезе. (Обычный компонент клеточного сока в вакуолях растительных клеток, содержится в виде ионов К⁺.)	Участвует в поддержании сердечного ритма (вместе с натрием и кальцием); участвует в проведении нервного импульса	Пожелтение и побурение листвы по краям, торможение роста побегов	Недостаток встречается редко, возможен при применении мочегонных препаратов
Сера (S)	Входит в состав аминокислот (цистеина, метионина, цистина); участвует в формировании третичной структуры белка (образование дисульфидных мостиков); входит в состав кофермента А и некоторых ферментов; участвует в бактериальном фотосинтезе (сера входит в состав бактериохлорофилла, H₂S является источником водорода); ОВР соединений серы являются источником Е при хемосинтезе	В основном определяется ролью этого элемента в клетке	В основном определяется ролью этого элемента в клетке. Кроме того, входит в состав инсулина, витаминаB₁, биотина, некоторых ферментов. В печени образует продукты обеззараживания ядовитых веществ	Хлороз (прежде всего в молодых листьях), торможение роста, синтез антоцианов
Фосфор (Р)	В виде остатков фосфорной кислоты входит в состав АТФ, нуклеотидов, ДНК, РНК, коферментов НАД, НАДФ, ФАД, фосфорилированных сахаров, фосфолипидов, многих ферментов; входит в состав всех мембранных структур; в минеральной форме (НРО₄^2-, Н₂РО₄^-). Принимает участие в синтезе белков, фосфолипидов и др.	В основном определяется ролью этого элемента в клетке. Играет важную роль в цветении, плодоношении и созревании семян	В основном определяется ролью этого элемента в клетке. В виде фосфатов входит в состав костной ткани, зубной эмали; у млекопитающих фосфатная буферная система, в состав которой входят анионы Н₂РО₄‾ и НРО₄²‾вместе с бикарбонатной буферной системой), поддерживает рН тканевой жидкости в интервале 6,9-7,4	Угнетение роста, в первую очередь, корня; задержка цветения и плодоношения, омертвение тканей	Недостаток встречается редко
Хлор (С1)	Анионы Сl‾ (вместе с различными катионами) поддерживают электронейтральность клетки	Анионы Сl‾ участвуют в регуляции тургорного давления, принимает учасиме в фотоокислении воды при фотосинтезе	Анионы Сl‾ вместе с катионами натрия Na⁺ участвуют в формировании осмотического потенциала плазмы крови; участвуют в процессах возбуждения и торможения в нервных клетках; входят в состав соляной кислоты, являющейся компонентом желудочного сока	Недостаток встречается редко	Мышечные судороги