DSC00074 (42)

-200 mmol l^-1 w chloroplastach, a 100--120 mmol • 1“¹ w cytozolu, zwłaszcza u roślin różnie przystosowanych do skrajnych warunków zaopatrzenia w wodę. Potas jest bowiem kluczowym jonem, którego ilość w komórce determinuje wielkość potencjału osmotycznego. Jon ten odgrywa główną rolę w osmoregulacji komórek, szczególnie w warunkach deficytu wodnego, oraz w ruchu aparatów szparkowych (rozdz. 3.9.3 i rys. 3.15). Potas odgrywa też ważną rolę w ru-s chach nykti- i sejsmonastycznych całych 1 organów (rozdz. 7.7). Optymalne zaopatrze-. nie w potas, głównie roślin drzewiastych, I chroni je w pewnym stopniu przed niekorzystnym wpływem niskiej temperatury (rozdz. 8.6). Funkcję potasu w osmoregulacji, jak już wspominano, częściowo może zastąpić sód. Znany jest też bardzo ścisły związek między stężeniem potasu a akumula-¹ cją substancji pokarmowych, głównie cukrowców, w wegetatywnych organach spich-[ rzowych, np. rzodkiewki, buraka cukrowego lub ziemniaka. Jest to spowodowane z jednej I strony stymulacją transportu związków or-I ganicznych do tych organów (rozdz. 6.3.), i a z drugiej I aktywacją enzymów uczestniczących w metabolizmie akumulowanych I związków.

4.1.2.2. Funkcje mikroelementów Żelazo

I Zawartość żelaza w roślinach jest stosun-I kowo duża w porównaniu z innymi mikro-I elementami (tab. 4.1). Dlatego w niektórych I podręcznikach było włączane do makroele-■ mentów. Ze względu na funkcje katalityczne I żelazo jest obecnie powszechnie zaliczane do mikroelementów. Występuje ono w wielu enzymach oksydoredukcyjnych oraz aktywuje liczne enzymy (tab. 4.6). Jego niezbęd-] ność stwierdził już przeszło sto lat temu

Sachs. W roślinach żelazo przemieszcza się przez ksylem w równowadze z cytrynianami lub innymi anionami. Podstawowym warunkiem utrzymania jonów żelaza w roztworze, umożliwiającym pobieranie go przez system korzeniowy, jest niskie pH. Gdy w podłożu występuje dużo wapnia, żelazo przechodzi w formę niedostępną dla roślin. W połączeniach chelatowych z EDTA (patrz s. 236) pozostaje ono w roztworze i jest łatwo pobierane przez korzenie. Żelazo uczestniczy w reakcjach oksydoredukcyjnych jako przenośnik elektronów lub tworząc podobnie jak Mg i Mn mostek jonowy między enzymem a substratem. Szczególnie ważna jest funkcja Fe jako aktywatora w syntezie chlorofilu i niektórych białek. W warunkach deficytu Fe maleje liczba rybosomów i ilość białek, a rośnie pula wolnych aminokwasów. Dotyczy to szczególnie białek chloroplastów, stanowiących składnik konstytucyjny błon tylakoidów. Maleje też poziom karotenoidów.

Jak widać, rola żelaza ściśle wiąże się z funkcją chloroplastów, w których występuje około 80% całej jego ilości w liściach. W warunkach niedoboru żelaza (poziom krytyczny wynosi około 50-150 mg kg ¹ s.m. liści), pojawia się typowa chloroza, szczególnie na najmłodszych liściach (tab. 4.6). Początkowo wzrost pędu jest nieznacznie zahamowany. Po dłuższym trwaniu takiego deficytu następuje zmniejszenie intensywności fotosyntezy, co w konsekwencji powoduje niedobór asymilatów i zahamowanie wzrostu. W korzeniach wolniej rosnących na skutek niedoboru żelaza obserwuje się wyraźne deformacje anatomiczne. Miękisz przypomina tzw. komórki transportowe z labiryntem pofałdowanych ścian. W ich błonie komórkowej występują liczne pompy protonowe, wydzielające do podłoża jony wodorowe, a wraz z nimi — związki fenolowe. Takie korzenie wydzielają też