Tabiiy fanlar fakulteti botanika kafedrasi

12- MAVZU. O‘SIMLIKLAR HAYOTIDA OLTINGUGURT VA FOSFORNING AHAMIYATI. KALIY, KALSIY, NATRIY VA BOSHQA METALLARNING FIZIOLOGIK AHAMIYATI

Reja:

1. 
   O‘simliklar hayotida oltingugurtning ahamiyati.
   
2. 
   O‘simliklar hayotida fosforning ahamiyati.
   
3. 
   O‘simliklar hayotida kaliy, kalsiy, natriy va boshqa metallarning fiziologik ahamiyati
   

Tayanch iboralar: makroelementlar, azot, fosfor, oltingugurt, kalsiy, natriy, xlor, kremniy, magniy, temir, marganets, disulfid, sulfogidril, metionin,koenzim,anion, kation, kalmodulin.

1.O‘simliklar hayotida oltingugurt va fosforning ahamiyati

O`simliklar oltingugurtni ildizi orqali sulfat (SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>) anioni holida qabul qiladi. Oltingugurning SO<sub>2</sub> va N<sub>2</sub>S birikmalari zaharli bo`lib O`simliklar tomonidan o`zlashtirilmaydi.

O`simliklarda oltingugurtning miqdori juda kam, quruq og`irlikga nisbatan 0,2-1,0% atrofida. Yuksak o`simliklardan ko`proq dukkakdoshlar oilasi vakillari oltingugurtga nisbatan talabchan bo`ladi, chunki ularda ko`p miqdorda oqsil sintezlanadi. Bizga ma`lumki oltingugurt oqsillar tuzilishida disulfid bog`lar hosil qiladi. Shuningdek oltingugurt butguldoshlar oilasi vakillari tarkibida ham nisbatan ko`proq uchraydi.

Oltingugurt hujayralarda SN-sulfgidril va disulfid holida uchraydi (-S-S-). U tsistein, tsistin va metionin kabi aminokislotalari tarkibiga kiradi. Shuningdek fermentlar faolligini oshirishda ham oltingugurtning ahamiyati katta. U atsetilCoA, biotin va tiamin kabi vitaminlar tarkibiga kiradi. Ayniqsa oltingugurtning atsetil-CoA tarkibiga kirib makroergik bog` hosil qilishi katta ahamiyatga egadir.

O`simlik hujayrasidagi oltingugurtning 60-84% oqsil tarkibida, qolgani anorganik holdadir.

Oltingugurt tuproqda anorganik va organik holda bo`ladi. Ko`pchilik tuproqlarda o`simlik va hayvon qoldiqlari tufayli organik oltingugurt ko`p bo`ladi.

Torfli tuproqlarda oltingugurtning ushbu formasi umumiy oltingugurt miqdorida ham bo`lishi mumkin. Tuproqda oltingugurtning asosiy anorganik formasi bu sulfatlar bo`lib asosan CaSO₄, MgSO₄, Na₂SO₄ bo`lib tuproq eritmasida ion holatida yoki tuproq kalloidlariga adsorbtsiyalangan holatda bo`ladi. Botqoq tuproqlarda oltingugurt FeS, FeS₂ yoki H₂S holida bo`ladi. Mo`tadil iqlim sharoiti tuproqlari tarkibidagi oltingugurt miqdori 0,005-0,040% atrofida bo`ladi. Avval aytib o`tganimizdek o`simliklar oltingugurtni asosan sulfat ionlari shaklida o`zlashtiradi. Oltingugurtning membranalar orqali tashiluvi H⁺-ionlari tashiluvi bilan birgalikda yoki HSO₃^- ionlariga almashinish asosida yuz beradi.

Keyingi vaqtlarda V. V.Polevoy (1989) malumotlariga asosan o`simliklar mineral oziq sifatida atmosfera havosidan oltingugurt oksidini (SO<sub>2</sub>) ham o`zlashtirishi mumkin ekan. Ushbu hoi oziqa muhitiga oltingugurt qo`shilmasdan atmosfera havosida uning kam kontsentratsiyasida o`simliklarning muqobil o`sishi bilan isbotlangan. Ammo bu hoi faqatgina atmosfera havosida oltingugurtning juda kam miqdori, ya`ni SO₂ 0,1-0,2 mg/m³ bo`lgandagina ro`y beradi. Agarda atmosfera havosida oltingugurt oksidining miqdori SO₂ 0,5-0,7 mg/m³ yoki undan ko`p bo`lsa unda o`simlik barglarida nekroz (barglarda sariqqizg`ish dog`larning paydo bo`lishi) kuzatiladi. Bu o`z navbatida o`simlik to`qimalarida SO<sub>2</sub> va HSO<sub>3</sub><sup>-</sup> hamda SO<sub>3</sub><sup>2-</sup> to`planganligidan dalolat beradi. Bu birikmalar zaharli ta`sir etib, fotoforirlanish hodisasini va xloroplastlar membranasi tuzilishini buzadi. Oltingugurt yetishmasa oqsil sintezi kamayadi. Bu esa xloroplastlar shakllanishimng to`xtashiga va fotosintez jarayonini susayishiga olib keladi.

O`simlik ildizlariga shimilgan oltingugurt ksilema orqali yosh o`suvchi organlargayetib borib uyerda modda almashinuviga qo`shiladi va o`z harakatchanligini yo`qotadi. Oltingugurtning qaytarilgan formasi barglardan floemaga o`tib o`simlikning o`suvchi va zahiralovchi organlariga o`tadi. Urug`larda oltingugurt organik holda bo`ladi, ularning o`sishida esa qisman oksidlangan holatga o`tishi mumkin. Urug`larning pishishida, oltingugurt sistin, metionin kabi aminokislotalarning sintezlanishida qatnashadi.

O`simlik to`qimalarida sulfatning miqdori oltingugurning umumiy miqdoridan 10-50% va undan ko`proq bo`lishi mumkin.

O`simlik organlaridagi uning eng kam miqdori yosh barglarda bo`lib eng ko`p miqdori esa oqsillarning degradatsiyasi tufayli qariyotgan barglardadir.

Ko`pchilik oltingugurt saqlovchi organik birikmalarda u qaytarilgan holda bo`ladi. Bundan kelib chiqadiki o`simlik tomonidan o`zlashtirilgan sulfat qaytariladi. Sulfatning qaytarilish jarayoni asosan barglarda-xloroplastlarda ro`y berib aminokislotalar sintezi bilan bog`liqdir. Sulfatning faollanishi ATF tufayli ro`y beradi.

Faollashgan AFS 8 ta elektron ishtirokida qaytariladi. Bu jarayonga 496 kJ energiya sarflanadi. Ushbu ko`rsatkich NO₃^- ionlarining NH₄⁺ ionlarigacha qaytarilishida sarflangan energiyaga nisbatan anchagina kam.

Oltingugurtning to`la qaytarilish siklini qo`yidagicha ko`rsatish mumkin.

SO₄^2-+ ATP+8H+O-atsetilserin → Sistein + Atsetat +3H₂O+AMP + PPi

Oltingugurtning organik birikmalar tarkibidagi birinchi turg`un birikmasi bu sisteindir (CH<sub>2</sub>CHCHNH<sub>2</sub>COOH). Sistein o`simlikdagi deyarli barcha oltingugurt metabolizmining boshlovchisi bo`lgan metionin aminokislotasining hosilasi hisoblanadi.

Sistein → Gomotsistein → Metionin

Metionin o`simliklardagi sulfat o`zlashtirilishining oxirgi mahsulotidir.

O`simliklardagi sistein va metionin aminokislotalari erkin va bog`langan holda bo`lishi mumkin. Metionin birqancha fermentlarning faollik markaziga ham kiradi.

Oltingugurtning asosiy funktsiyalaridan biri bu ularning oqsiliar va polipeptidlar tarkibida SH- bog`lari, ya`ni kovalent, vodorod va merkaptid bog`lari hosil qilib oqsillarning uchlamchi tuzilishini mustahkamlab turishidir. Shuningdek oltingugurtning asosiy vazifalaridan biri bu hujayraning oksidlanish-qaytarilish potentsiallarini ushlab turishidir. Bu jarayon sistien ↔ sistin va SH-glutation ↔ SS -glutation kabi qaytar reaktsiyalar tufayli ro`y beradi.

Oltingugurt, shuningdek, biologik muhim birikmalar, masalan koenzim A va vitaminlar (lipoevaya kislota, biotin, tiamin) tarkibiga kirib shu holda hujayraning fermentativ jarayonlarida qatnashadi.

Oltingugurtning koenzim A (Co-A) birikmasining komponenti sifatidagi ahamiyati ayniqsa kattadir. Bunda SH-guruhi kislotalarning atsil guruhi bilan yuqori energiyali tioefir bog`larini hosil qilishda qatnashadi.

CH₃COOH + atsetil-CoA → CH₃-C ~ Co-A

Shuni aytib o`tish lozimki, lipoy kislotasi tarkibidagi SH-guruhi ko`pchilik fermentlarning faolligida, oksidlanish qaytarilish jarayonlarida ayniqsa oqsillarning kofermentlar o`zaro ta`sirida alohida o`rin tutadi.

Tabiatdagi ko`pchilik o`simliklar oltingugurtning uchuvchan formalarini ham saqlaydi. Masalan, sulfoksid (R-SO-R) piyoz tarkibidagi fitontsidlar tarkibiga kiradi. Mana shu tufayli piyoz artilganda kuzga yoshlantiruvchi-achishtiruvchi ta`sir ko`rsatadi.

O`simliklarning oltingugurt bilanyetarli darajada taminlanmaganligi tarkibida olting ugurt saqlovchi aminokislotalar va oqsiliar sintezini to`xtatadi. O`simlikdagi fotosintez jarayonini va uning o`sishini ayniqsayer ustki qismlarining o`sishini sekinlashtiradi. Ayrim hollarda esa xloroplastlar sintezi buzilib ularyemirilishi ham mumkin.

O`simliklarga oltingugurt yetishmasligining belgilari azot yetishmasligiga o`xshab ketadi, ya`ni barglar avval oqaradi so`ngra esa sarg`ayadi. Ammo bu hoi avvalo yosh barglarda boshlanadi. Bu o`z navbatida qari barglardan kelayotgan oltingugurtning metabolizm uchunyetarli miqdorda emasligidan dalolat beradi.

1.