Калий (0,9—1%), поступает в растения в форме катиона К+ и концентрируется в молодых растущих тканях с интенсивным обменом веществ – меристемах, камбии, молодых листьях, побегах. В органические соединения калий не встраивается. Калий:
- снижает вязкость цитоплазмы, увеличивая ее оводненность. Повышая водоудерживающую способность цитоплазмы, калий повышает морозо- и засухоустойчивость растений.
- играет важную роль в регуляции поглощения и транспорта воды по растению, поскольку влияет на водный потенциал клеток.
- играет ключевую роль в процессе открывания и закрывания устьиц.
- активирует ряд ферментов дыхания и ц цикла Кальвина, синтеза белков и полисахаридов.
- участвует в передвижение сахарозы (транспортной формы углеводов) по флоэме.
- под влиянием калия увеличивается накопление крахмала, сахарозы и моносахаров в запасающих органах.
- служит главным потенциалобразующим ионом в процессах биоэлектрогенеза растительной клетки.
Калий имеет очень высокую подвижность и легко реутилизируется из старых в молодые органы.
Кальций (0,2%). Поглощается растениями в виде иона Са2+. Роль кальция:
- структурный компонент клеточной стенки, входит в состав пектиновых веществ;
- он стабилизирует структуру клеточных мембран, регулирует (снижает) их проницаемость;
- участвует в генерации и регуляции биоэлектрических потенциалов на мембранах;
- повышает вязкость цитоплазмы;
- влияет на перестройки цитоскелета клетки (сборка – разборка микротрубочек и микрофиламентов);
- является активатором (кофактором) ряда ферментов класса гидролазы (АТФ-аза, амилазы, липазы).
- совместно с магнием участвует в поддержании структуры хромосом (связывает ДНК с белками-гистонами).
Кальций не реутилизируется по растению, накапливается в старых органах и тканях.
Магний (0,2%) Поглощается растениями в виде катиона Mg2+; магния много в молодых растущих частях растения, в генеративных органах и запасающих тканях растения. Магний входит в состав хлорофилла; участвует в поддержании структуры мембран, рибосом, нуклеиновых кислот; является кофактором ферментов, участвующих в дыхании, фотосинтезе, синтезе нуклеиновых кислот. Магний легко реутилизируется по растению.
Железо (0,08%), в почве присутствует чаще всего в форме Fe3+, при поглощении корнями восстанавливается до Fe2+ и в такой форме включается в метаболизм. Роль железа в метаболизме связана с его способностью к обратимых окислительно-восстановительным превращениям и участию в транспорте электронов (Fe3+ + е- D Fe2+- е-).
- входит в состав белков-переносчиков дыхательных и фотосинтетических ЭТЦ в виде гема. (цитохромы) и ферредоксинов (Fe-S-содержащие белки).
- в форме гема входит в состав окислительных ферментов каталазы, пероксидазы, цитохромоксидазы.
- вместе с молибденом входит в состав ключевых ферментов восстановления нитратов – нитрат- и нитритредуктазы (НР и НиР), а также в состав ферментов синтеза предшественников хлорофилла.
Основная масса железа запасается в хлоропластах в форме особого железо содержащего белка - ферритина. Железо не реутилизируется по растению.
Фосфор (0,2...1,2%), поглощается в основном в форме анионов - Н2РО4-, НРО42-. Функционирует в растении только в виде аниона РО43- (Фн). В результате фосфорилирования, т.е., присоединения Фн к какому-либо органическому соединению повышается реакционная способность данного соединения. Фосфор входит в состав важных структурных компонентов клетки (фосфолипиды мембран), участвует в энергетическом метаболизме клетки, входя в состав АТФ. Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, нуклеотидов и их производных, коферментов НАД (Ф), ФМН, ФАД, АТФ, УТФ, ГТФ, витаминов (В1, В6), сахарофосфатов (промежуточных метаболитов цикла Кальвина, гликолиза, пентозофосфатного пути окисления глюкозы и др.). Основной запасной формой фосфора в семенах растений является фитин - Са-Мg-соль фитиновой кислоты. Фосфор легко реутилизируется из стареющих листьев в молодые, в конусы нарастания, в формирующиеся плоды и семена.
Сера (0,2...1,0%). Поглощается в форме аниона SO42-. Основная часть поглощенных сульфатов перемещается по ксилеме в листья, где они восстанавливаются до SH-групп и интенсивно включаются в состав органических соединений, которые активно участвуют в обмен веществ. Сера входит в состав ряда аминокислот цистеин, цистин, метионин которые участвуют в стабилизации третичной структуры белков. Сера входит в состав кофермента А (КоА) и ферментов декарбоксилаз цикла Кребса. При дефиците серы тормозится синтез белков, снижается интенсивность фотосинтеза. Многие виды растений содержат летучие соединения серы, например, сульфоксиды, входящие в состав фитонцидов лука, чеснока. Представители сем. Крестоцветных синтезируют серосодержащие горчичные масла.
Сера не реутилизируется по растению.
