|
\Ф' в сере уделял П.С. Коссович (1913), считавший, что сера является тем элементом, без которого растения обходиться не могут. Сера как органогенный элемент имеет важное значение для поддержания жизни на Земле. По своему физиолого-биохимическому значению она является в такой же степени необходимым для растений питательным эле# ментом как азот, фосфор и калий. Известно, что сера, как и азот, входит в состав белков и является непременным участником их синтеза. Существенное различие, однако, состоит в том, что азот содержат все аминокислоты, тогда как сера входит в состав только трех из них цистина, цистеина и метионина. При недостатке серы в растениях накапливается небелковый азот и снижается их отзывчивость на азотные удобрения. Растения приостанавливают свой рост, листья становятся светло-зелеными, а в случае резкого недостатка серы почти белыми (Прянишников Д.Н., 1965; Вальников И.У., 1970; Шевякова Н.И., 1979; Анспок П.И., 1990). Если взять всю совокупность биологических объектов, то в них обнаруживаются все главные неорганические и органические соединения серы. Основная роль серосодержащих соединений участие в энергетических процессах организмов; они являются также компонентами многих биологически активных соединений (Куркаев В.Т., Шеуджен Л.Х., 2000; Шеуджен А.Х., 2002; 2003). Сера входит в состав макроэргических соединений типа ацетил-КоА и Sаденозилметиопина. Кроме макроэргических соединений, в состав которых входит сера, биологические функции ее в клетке, очевидно, можно свести к следующим основным аспектам: структуральная (в составе белков, углеводов, липидов); каталитическая (в активном центре ферментов, составная часть кофакторов); поддержание окислительно-восстановительного баланса в клетке (R-SH=R-SS); сопряжение с цепью переноса электронов; инициация клеточных делений; роста полипептидной цепи в процессе синтеза белков, в реакциях метилирования ДНК, РНК и других соединений (Шевякова Н.И., 1979). 77 |
10обзорах по метаболизму серы у растений до 60-х годов XX в. находили отражения именно эти вопросы. Так, W.H. Peterson еще в 1914 г. основное внимание уделял изменению форм серы, соотношениям серы и азота в клетке при изменении содержания серы в среде. Позже J.G. Wood (1942) и F.A. Gilbert (1952) указывали на существование взаимосвязи между уровнем содержания серы в среде, характером превращения серосодержащих аминокислот и углеводно-белковым обменом у растений. В сводке M.D. Thomas (1958) уже делается попытка оценить связь метаболизма серы с азотным, белковым и энергетическим обменом в растительной клетке. В.С. Loughman (1964), привлекая для обсуждения работы по энзимологии серного обмена у зеленых водорослей, дал наиболее полную для 60-х. -годов XX в картину поглощения и усвоения серы растениями. Им впервые сформулированы такие положения, как торможение цистеином и метионином ферментов восстановления сульфата и гидроксилам ина, существование скрытой связи между серой и фосфором. Одна из причин отставания в исследованиях по вышеуказанным проблемам у высших растений лежит в циклическом характере метаболизма серы в растительной клетке и, особенно в целом растении (Иванов М.В., 1983; Biddulph 0., Biddulph S., Cory R., Koontz H., 1968). Ее способность к осуществлению круговорота дает растению возможность вторично использовать в метаболизме продукты ее деградации до сульфата, что значительно экономит расход серы в ассимиляционных целях (Сабинин Д.А., 1940; Кэмпфер М., Цеглер Е., 1969; Mothes К., 1939,). Сера как органогенный элемент имеет важное значение для поддержания жизни на Земле. По своему физиолого-биохимическому значению она является в такой же степени необходимым для растений питательным элементом как азот, фосфор и калий (Полякова Л.Л., 1983; Stevens R.J., 1983). Известно, что сера, как и азот, входит в состав белков и является непременным участником их синтеза. Существенное различие, однако, состоит в том, что азот содержат все аминокислоты, тогда как сера входит только в состав трех из них цистина, цистеина и метионина. При недостатке серы в растениях накапливается небелковый азот и снижается их отзывчивость на азотные удобрения. Растения приостанавливают свой рост, листья становятся светло-зелеными, а в случае резкого недостатка серы почти белыми (Прянишников Д.Н., 1965; Вальников И.У., 1970; Шевякова Н.И., 1979; Анспок П.И., 1990, Moss R., Randall P.J., Wrigley C.W., 1982). Если взять всю совокупность биологических объектов, то в них обнаруживаются все главные неорганические и органические соединения серы. Основная роль серосодержащих соединений участие в энергетических процессах; они являются также компонентами многих биологически активных соединений (Куркаев В.Т., Шеуджеи А.Х., 2000; Шеуджен А.Х., 2002). Сера входит в состав макроэргических соединений типа ацетил-КоА и S-аденозилметионина. Кроме макроэргических соединений, в состав которых входит сера, биологические функции ее в клетке, очевидно, можно свести к следующим основным аспектам: структуральная (в составе белков, углеводов, липидов); каталитическая (в активном центре ферментов, составная часть кофакторов); поддержание окислительновосстановительного баланса в клетке (R-SH=R-SS); сопряжение с цепью переноса электронов; инициация клеточных делений; роста полипептидной цепи в процессе синтеза белков, в реакциях метилирования ДНК, РНК и других важных соединений (Шевякова Н.И., 1979). Некоторые высокомолекулярные соединения, в состав которых входят серосодержащие аминокислоты (формилметионин т-РНК, метионил т-РНК, SH-белки 30 S рибосом, серосодержащий нуклеотид-пептид) (Сассо G., Saccomani М., Ferrari G. 1977), могут выполнять роль инициаторов начала образования и элонгации пептидной цепи в процессе трансляции на рибосоме (Гаврилова Л.П., Спирин А.С., 1972) или запуске клеточных делений (Hase Е., Mihara S., Tamiya Н., 1961; Горюнова С.В., Пушева М.А., Герасименко Л.М., 1970). |