O`simliklarning mineral oziqlanishi ii-bob

1.2 O`simliklarning mineral oziqlanishi

Fosfor almashinuvi. Fosfor jadal oksidlanuvchi bo’lmaganligi tufayli tabiatda erkin holda uchiramaydi. Tabiiy fosforitlar tarkibidagi fosfor miqdori 5-35% gacha yetadi. Ftorapatit 2Ca5(RO4)3F xlorapatit 2Ca5(RO4)3SI deb ataladigan fosforitlar fosforli o’g’itlar ishlab chiqarishda asosiy hom ashyo hisoblanadi. Fosfor o’simlikning ildiz tizimiga ortofosfat kislotaning (N2RO4 , N2RO2- 4, -RO3- 4) anionlari ko’rinishida kelib tushadi. U hujayrada qaytarilmaydi, barcha birikmalar tarkibiga faqat oksidlangan shakilda kiradi va har qanday sharoitda ham o’zini oksidlanganlik darajasini o’zgartimaydi. Shu xususiyatlari bilan azot va oltingurgut almashinuvidan farq qiladi. 1.Fofsforlanish; OН / R - OH + РO 3- 4 → R - O ≈ Р = O \ OН O // R - СOOН + РO 3- 4 → R - С OН \ / O ≈ Р = O \ OН 2.Transfosforlanish; ATF + glyukoza →Gl.f-fat + ADF ADF + ADF → ATF + ADF Kimyoviy nuqtai nazardan qaraganda organizmdagi fosforni barcha o’zgarishlari fosfat kislota qoldig’ini birikish yoki ko’chib o’tishiga ya’ni, fosforlanish yoki transfosforlanishiga olib keladi. Organik moddaga fosfat kislota qoldig’i qo’shilishi fosforlanish deb ataladi. Fosforlanish yoki transfosforlanish jarayonlari hujayrani hayoti uchun zarur bo’lgan fosforli birikmalar va energiya bilan ta’minlaydi. Glikolizda ≈ R energiyasi = 14 kDj/mol ga teng; AMF → 14 kDj/ mol ga teng; ADF → ATF 3O,6 kDj / mol. СН2 OН | / С-O ≈ Р = O фосфоенол пируватда → 60,7 кДж/мол | \OН СOOН Ayrim fosfor-organik birikmalarga bir yoki ikki molekula fosfat kislota qoldig’i qo’shilganda makroergik (≈) bog’li birikmalar hosil bo’ladi. Masalan, adenozindifosfat (ADF) molekulasida ikkita, adenozintrifosfat (ATF) molekulasida uchta fosfat kislota qoldig’i qo’shilishidan hosil bo’lgan. ADF da bitta, ATF da ikkita makroergik bog’ bo’ladi. ADF va ATF molekulalari moddalar almashinuvi jarayonida muhim o’rinni egallaydi, ya’ni energiyani to’plash va berish funksiyasini bajaradi. Tirik organizmlarda RO4 anioni,adenin asosi bilangina bog’lanmasdan, balki, sitozin (S), timin (T), guanin (G) va uratsil (U) asoslari bilan birikkanligidan, bu asoslar ham energiyaga boy di- va trifosfat formalarida sintezlanadi. Shulardan GTF energiyasi oqsillarni, STF energiyasi yog’simon lipidlarni va UTF uglevodlarni sintezlashda Carflanadi. Yuqorida ko’rCatib o’tilgan energiyaga boy birikmalar ATF energiyasi hisobiga sintezlanadi. O’simlik organizmining hayot faoliyatida fosforlanish jarayonlari muhim o’rin tutadi. Fosforlanish reaksiyalari tufayli, hujayra ishlashi uchun zarur bo’lgan boy energiya, nafas olish va fotosintez jarayonlarida kelib chiqadi. Shuning uchun o’simlik organizmida fosfor aylanishi muammosi-bu bir vaqtni o’zida energiyani o’zgarish muommosi ham hisoblanadi. Fosfor oqsillarni fosforlanishida ishtirok etadi, fosforlangan oqsillar hujayrani bo’linishida, differensiyalanishida, RNK va oqsillar sintezida ishtirok etadi. Fosforning Ca, Mg, K tuzlari 6 atomli spirt inozit bilan birikib, zaxir modda shaklida fosfor-organik birikma fitin sintezlanadi. Fitin fosfor zaxirasini 5O% ini tashkil qiladi. Anorganik fosfor zaxiralaridan anorganik polifosfatlar shaklida bo’ladi. Fosfor -RO3- 4 anionlari ko’rinishida ildiz orqali so’rilib simplast orqali ksilema naychalariga kelib tushadi va barglarga yetib keladi. Elaksimon naychalar orqali o’sish konusiga va yetilgan mevalarga boradi. O’simlik hujayralaridagi metabolik jarayonlarni reaksiyalari fosforga bog’lq. Fosfor taqchilligida fosfor-organik birikmalar parchalana boshlaydi, nukleinkislotalar sintezi susayadi. O’simlik yosh paytlarida fosforga o’ta sezgir bo’ladi. Oltingurgutni o‟zlashtirish yo‟llar. O’simlik ildizi orqali oltingurgutni SO4 - anioni holida qabul qiladi. SO2 va H2S shakillari zaxarli bo’lganligi uchun o’simlik o’zlashtirmaydi. Dukkakli o’simliklar S ni ko’p talab qiladi. Butguldlshlar ham S ni ko’p talab qiladi Sababi, ular tarkibida xitol moddasini sintezi uchun zarur bo’ladi. Organik S o’simlik va hayvon qoldiqlar ko’rinishida tuproq va suv havzalariga tushib, saprofit mikroorganizmlar tamonidan H2S gacha mineral holatga o’tkazadi, H2S ni bir qismi erimaydigan (FeS) va bir qismi havo atmrsferasiga chiqib ketadi, SO4 - → Н2S → FeS. Rangsiz oltingurgut bakteriyalari anaerob sharoitlarda vodorod sulfidni (havodagi O2 bilan) erkin S O , sulfit va sulfat anionlarigacha oksidlaydi. Н2S → S → SO-2 3 → SO4 - Oltingurgut o’simlik hujayralarida sulfigidril - SH va disulfid - S - S - holida uchiraydi. Sisteindan sistin hosil bo’lishida disulfid bog’larini hosil qiladi. CH2 - SH CH2 - SH CH2 - S - S - CH2 | | | | CH - NH2 + CH - NH2 → CHNH2 CHNH2 | | | | COOH COOH COOH COOH Sistein Sistin Oltingurgut muhim biologik birikma koenzim-A tarkibiga kiradi va hujayradagi fermentativ reaksiyalarda ishtirok etadi. Oltingurgut koenzim-A (CoA - SN), komponenti tarkibida juda roli katta, asetil SN-gruppa tutgan kislotalar yuqori energetik tioefir bog’lar hosil qilishda ishtirok etadi.Co-A sirka kislotasi birikib, asetil-Co-A: H3S-SO ≈ Co-A hosil qiladi. Asetil-Co-A yog’ kislotalar, aminokislotalar va uglevodlar metabolizimida asetil gruppani donori va tashuvchisi bo’lib xizmat qiladi. OН / КоА + СН3 СO \ S-КоА Sulfatni faollashtirishda ATF ishtirok etadi, reaksiyani sulfirilaza fermenti katalizlaydi va natijada nisbatan inert bo’lgan oltingurgut oksid metabolik siklga kiradi va bu jarayonni quyidagi reaksiya bilan ifodalanadi: O O сульфирилаза || || CO -2 4 + АТФ--------------→ Аденин - O - Р - O - C - OН +РРi | | OН OН Sulfat ATF-sulforilaza fermenti ta’siri ostida ATF tarkibidagi fosforil gruppani biriktrib oladi va natijada adenozin -5- fosfosulfat (AFS) va pirofosfat hosil bo’ladi. So’ngra AFS sulfatni faollashgan shakli 8 ta elektronni qabul qilib qaytariladi. CO-2 3 ni qaytarilishi ikki komponentdan tashkil topgan fermentlar (AFS-sulfotransferaza, tiosulfanoatreduktaza) va past moekulali SN gruppa tashuvchi-oqsil akseptori (sulfogrupp SN-tashuvchi oqsil) va kofaktor ferrodoksin komplekslari bilan amalga oshishi aniqlangan. Sulfogruppani akseptorlovchi oqsil tiosulfonatreduktazani prostetik gruppasi deb taxmin qilinadi. Sulfogruppani tiolgacha ferredoksin yordamida qaytariladi va bu jarayoni to’g’ridan-to’g’ri oqsil tashuvchida bo’lib o’tadi. Oxirda oqsil tashuvchi tiol gruppani O-asetilseringa (mexanizmi noma’lum) beradi, natijada -S - -tashuvchi oqsil dastdabki holatiga regeneratsiya bo’ladi, asetilserindan sistein va sirka kislita hosil bo’ladi.Bu reaksiyani kuyidagi ketmaketlikda yozish mumkin. transferaza AFS + [oqsil - S - ] ------→ + [oqsil - S- S3 - ] + AMF reduktaza [oqsil - S- S - 3] +FDqaytar -----→ [oqsil-S-S-]+FDoksid+3N2O +6+, 6e- Hosil bo’lgan S - S - - gruppa tashuvchi oqsil kuyidagi reaksiya orqali sisteni tarkibiga qo’shiladi. СOOН СOOН | | COOH [S-S - -ташувчи оқсил] + Н2N-CH + ФДқайт ------→ Н2 N - СН + | + | +Н+, 2е- | CH3 СН2-O-СO-СН3 СН2-SH O-ацетилсерин Цистени ук.к-та + [-S - -ташувчи оқсил] +ФДоксидланган Sistein - birinchi turg’un mahsulot bo’lib, bu yerda oltngurgut qaytarilgan shakilga o’tadi. Sisteinni yaqin hosilalaridan sistin hisoblanadi. Sistein sulfgidril gruppasini fermentativ oksidlanishidan disulfid bog’ hosil bo’ladi. Sistein ham metionini o’tmishdoshi hisoblanadi (СН3SСН2СН2СНNН2СOOН). Metionin muhim oltingurgut tutuvchi aminokislota bo’lib, o’simlidagi metabolik oxirgi yo’li sulfat reduksiyasidir. Sistein → Gomotsistein → Metionin Yuqori o’simliklar tarkibida oltingurgut tutuvchi aminokislotalar degradatsiyasi yetarli o’rganilmagan. K + bir valentli kation holida ildizdan o’tadi. Organik moddalartarkibida uchiramaydi. Faqatgina fitin tarkibida uchiraydi halos. K + elementi o’simlikni ildiz bosimnmi belgilashda ishtirok etadi, bu element o’simlikni suvga to’yinishiga ko’mak beradi. K + tanqisligida pastdan yuqoriga qarb barglar sarg’ayib, ko’ng’ir ranga o’tib ketadi. Bu elementni tanqisligida apikal murtak o’smaydi, yon shohlar o’sib buta shakliga o’tib ketadi. K+ elementini o’rnini bosa oladigan modda yo’q. Ca+2 ni ikki valentli kation holatda o’simlik o’zlashtiradi. K Mg Ca – protoplazma kolloidlarini gidrotatsiya bo’lishiga ta’sir kiladi. Ular ko’pincha erkin yoki adsorbsiyalangan ionlar holida magniy va kalsiy xelat (xlorofill) ko’rinishida ham uchiraydi. Magniy, kalsiy (pektin) va fitinni o’rta plastinkalari tarkibiga ham kiradi. Magniy kalsiy ribosoma sturuktkralarini (magniy) xromosomalarni va membranalarni (Ca) mustaxkmlanishiga xam ta’sir kiladi. Magniy (xelat ko’rinishida) va K ko’pchilik fermentlarni kofaktorlari ham hisoblandi. R va V. R elementi fosfor efilari va fosfat kislotasi koldigi, ko’pincha turli organik moddalarning gidroksil gruppasi shaklida uchiraydi (mas., R nuk. k-ta, saxarofosfatlar) enegiyaga boy fosforli birikmalar energiya almashinuvida bosh rolni uynaydi. V ni funksiyasi xozircha noma’lum. Mikroelemetlar Mikroelemetlar deb atalmish B, Mn, Cu, Zn, Mo, CI , bu elementlar mikdori kam bo’lganligi bilan zaruriy mikroelementlar xisoblanib, ular yetishmasa moddalar almashinuvi izidan chikadi. Ularni miqdori 0,0001-0,1mg gacha bo’lib, asosiy mikroelementlar hisoblanadi. Mn, Cu, Zn, Mo va So asosan xelatlar holida uchiraydi. Ular ferment kofaktorlarining asosiy qismi sifatida ta’sir qiladi. Mo va Co atmosferadagi azotni fiksatsiya kilishda ishtirok etadi. Mo nitralarni kaytarilishida ishtirok etadi. Mn- suvni fotolizida katnashadi. Mg+2 ni bargdagi elementlarni miqdori bo’yicha 4-o’rinda turadi. Barglarda uni miqdori 0,3-3% ga teng, 1 gr yashil massada 300-800 mg magniy bo’ladi. Bu element makkajo’xorida, kartoshkada dukkakli o’simliklarda ko’p uchiraydi. Xlor ioni erkin ion kurinishida uchiraydi. Fotosintez jarayonida kislorodni ajiralib chikishida kandaydir rol uynashi aniklangan emas. Miroelementlarni barcha organik birikmalarga osonlik bilan birikib, turli komplekslar hosil qiladi va shu kompleks tarzida o’simlik hujayrasida uchraydi. Bunday komplekslar tarkibida ularning faolligi keskin ortadi, masalan; temir pirol halqasining tarkibida 1000, katalaza fermenti tarkibida esa, bir necha mln. marta faol bo’ladi. Mikroelemetlar molekulada joylashgan o’rniga va oqsil strukturalarini komponentlari bilan bog’lanishiga qarab, fermentativ ta’sirini xarakteri o’zgarib turadi. Mikroelemetlar fermentativ komplekslardan tashqari oqsillar va oqsil bo’lmagan, lekin, katalitik hususiyatlarga ega bo’lgan fermentativ birikmalar tarkibiga ham kiradi. Hozirgi vaqtda Mikroelemetlar nuklein kislotalar tarkibida borligi va ularni strukturasini mo’tadillashtiruvda ishtirok etishi, ular hujayrada substralik va regulyatorlik xususiyati borligi ham aniqladi. Temir - juda ko’p muhim fermentlar shuning bilan birga sitoxrom, katalaza va peroksidazalar tarkibiga ham kiradi. Bu barcha fetmentlarda temir gem ko’rinishda prostetik gruppda holatida 4 ta pirrol halqasini markazida temir atomi orqali bog’langan. Bundan tashqari qator fermentlar gem ko’rinish shakilda bo’lmagan temir tutadi, bunday fermentlarga flavinli fermentlar va temir tutuvchi oqsil ferredoksin kiradi. Ko’pchilik holatlarda temirni oksidlangan shaklidan (Fe+3) qaytarilgan shakilga (Fe+2) o’tishi katta rol o’ynaydi. Fe xlorofil sintezi uchun zarur bo’lgan aminolevulin kisoltasi va protoporfirinlar sintezida ishtirok etishi bilan xlorofill sintezida muhim ahamiyatga ega. Temir yetishmasligidan xloroplastlarni muhim komponentlar sitoxrom, ferredoksin va boshqalar hosil bo’lmaydi. . Sitoxrom tizimi, nafas olish va fotosintezning muhim komponetlaridan bo’lib, temirni yetishmasligi ikkala jarayonni ham tormozlab qo’yadi. Temir xlorofill sintezida, nafas olish va fotosintezda ishtirok etadi, u yetishmasa o’simlikda xloroz kasal ligi kelib chiqadi. Sitoxromni oksidlaydigan sitoxromoksidaza fermenti tarkibiga kiradi. Ferrodoksin, va temir tutuvchi zaxira modda ferritin tarkibiga ham kiradi. Nitratlarni ammiakkacha qaytaruvchi nitrogenaza fermenti tarkibida ham Fe bo’ladi. Marganes. Margnes Krebs siklidagi reaksiyalarda qatnashuvchi (olma va limon kislotasin degidrogenazasini, qahrabo-sirka kislotasin dekarboksilazasini) va nitratlarni qaytarilishidagi fermentlarni faollashtiradi. Shuning uchun margenes yetishmovchiligida o’simlik intensiv nafas olaolmaydi va nitratlardan azot manbasi sifatida foydalana olmaydi. Asosiy mikroelementlardan bo’lib Mn fotosintezni yorug’lik davrida suvni fotolizida ishtirok etadi 4 N2O → 4 ON + 4N+ +4e4 ON → 2 N2O + 4 ye- + O2 ------------------------------------------- 4 N2O → O2+4 N+ +4 ye-+2 N2O Mikroelement MnO-2 dukkaklilarga xos bo’lgan element hisoblanadi. Mn nitratlarni qaytarishda ishtirok etadi. Dukkaklilarni asosiy vazifasi nitrogenaza fermenti ishtirokida havodagi N ni nitritgacha qaytaradi. O’simliklarni o’sib va rivojlanishida katta ahamiyatga ega bo’lgan-fitogarmon Indol sirka kislotasini oksidlashda ham ishtirok etadi. Mis. Mis ham temir kabi nafas olishda va fotosintezda elektron transporti zanjirida qatnashadi. Masalan; Fotosintez elektron transport zanjirida mis tutuvchi ko’k rangli oqsil plastotsianin tarkibiga kiradi. Misnni ko’p qismi(barg tarkibidagi misni 75%) xloroplastlarda bo’ladi va shuning bilan birga fenollarga elektron biriktirishda yoki askorbin kislotani kaytarishda ishtirok etuvchi difenoloksidaza va askorbinatoksidaza fermentlari tarkibiga ham kiradi. Bu fermentlarda mis oqsil bilan sulfigidril gruppa orqali birikkan bo’lishi mumkin. Bu jarayonlardan tashqari mis nitratreduktaza va proteaza fermentlarini faollashtiradi demak, oqsil va azot almashinuvida ham ishtirok etar ekan. Misni kuchli defitsidligida muddatidan ilgari barglari to’kilib ketadi, o’sishi tormozlanadi va bor, rux margeneslar o’z funksiyasini bajarmaydi. Rux. Ko’pchilik fermenlarni faolligini va shuning bilan birga xlorofil sintezini, karboangidraza tarkibiga kiradi, CO2 gidrotatsiyasini katalizlab, ko’mir kislotasi hosil bo’lishi, uni suvga va CO2 parchalnishini reaksiyalarida ishtirok etadi. Bundan tashqari rux nafas fermentlar, fosfo-piruvat-gidrotaza, ketozo-1-fosfataoldolaza, geksokinaza, degidrogenaza, fosfoglitserin aldegidini faollashtiradi.Rux ishtirokida kaliy, marganes va molibdenni yutilishi kuchayadi. Rux IUK, hosil bo’lishini va triptofan sintezini tezlashtiradi. O’simlikka rux berilganda IUK hosil bo’lishi va o’sish tezlashadi. Rux yetishamsligini dastlabki belgilari barg plastinkasini tomirlari bo’ylab, to’q ko’k rang paydo bo’ladi. Rux tanqisligi davom etssa, to’qmalar nobud bo’lib, o’sish nuqtasi parchalanib ketadi.

II-BOB