|
Некоторые высокомолекулярные соединения, в состав которых входят серосодержащие аминокислоты (формилметионин т-РНК, метионил т-РНК), могут выполнять роль инициаторов начала образования и элонгации пептидной цепи в процессе трансляции па 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). Изучению влияния соединений серы на растения было посвящено много работ как отечественных, так и зарубежных ученых. Так, А.Н. Бугакова с соавторами (1969) показали, что с применением серных удобрений связана повышенная устойчивость растений к низким температурам, засухе, почвенному засолению. Обнаружено, что высокое содержание сульфгидрильных групп в белке, как правило, коррелирует с высокой морозоустойчивостью растений, а цистин и глютатион оказывают защитное действие на растения, произрастающие на засоленном фойе. В работе В.В. Цсрлинг и А.А. Ерофеева (1972) отмечено, что недостаток серы выражается в снижении объемов нарастания сухой массы, замедлении темпа наступления фаз вегетации, отставании созревания культур, образовании светло-серых хлоротичных молодых листьев. Кроме того, серная недостаточность отрицательно сказывается на образовании репродуктивных органов. В то же время внесение повышенных норм серных удобрений заметно снижает урожайность у злаковых, несколько меньше у бобовых и крестоцветных. В начальный период развития избыток серы в почве, напротив, в большей мере отрицательно сказывается на крестоцветных и бобовых, слабее на злаковых культурах. Необходимость серы для растений была отмечена А.В. Петербургским (1971). По его мнению, поступая в растение, соль серной кислоты восстанавливается и отдает серу некоторым аминокислотам (метионин, цистин, цистеин); вместе с ними она оказывается в составе белков. Питание растений этим |
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). 12В свете установленных в настоящее время фактов круговорот серы в природе может быть представлен следующей схемой (рис. 1). т *•< Серобактерии НЕОРГАНИЧЕСКАЯ СЕРА SH2 А Э Р О Б Ы А Н А Э Р О Б Ы Тнобактерии 4Споровые де~ Анаэробные -* сульфоредуП Окисшие серы серобактерии цирующие ‘ бактерии S O 4 I Восстанотение серы Животные, бактерии « ОРГАНИЧЕСКАЯ СЕРА Растения, бактерии 4......................... Рис. 1. Круговорот серы в природе (Шеуджен А. X., 2003) Как видно из рисунка 1 главную роль в круговороте серы играют растения и микроорганизмы (Бонч-Осмоловская Е.А., 1989; Arkesteyn G.J.W., 1978,) и гораздо меньшую животные. Изучению влияния соединений серы на растения было посвящено много работ как отечественных, так и зарубежных ученых (Fox, R.L., 1980, Freney J.R., Spencer К., Jones М.В., 1978, Hoeft R.G., 1980). Так, A.H. Бугакова с соавторами (1969) показали, что с применением серосодержащих удобрений связана повышенная устойчивость растений к низким температурам, засухе, почвенному засолению. Ими обнаружено, что высокое содержание сульфгидрильных групп в белке, как правило, коррелирует с высокой морозоустойчивостью растений, а цистин и глютатион оказывают защитное действие на растения, произрастающие на засоленном фоне. 13В работе В.В. Церлинг и А.А. Ерофеева (1972) отмечено, что недостаток серы выражается в снижении объемов нарастания сухой-массы, замедлении темпа наступления фаз вегетации, отставании созревания культур, образовании светло-серых хлоротичных молодых листьев. Кроме того, серная недостаточность отрицательно сказывается на образовании репродуктивных органов. В то же время внесение повышенных норм серных удобрений заметно снижает урожайность у злаковых культур, несколько меньше у бобовых и крестоцветных. В начальный же период развития избыток серы в почве, напротив, в большей мере сказывается на крестоцветных и бобовых, слабее на злаковых культурах. Необходимость серы для растений была отмечена А.В. Петербургским (1971). Он писал, что, поступая в растение, соль серной кислоты восстанавливается и отдает серу некоторым аминокислотам (метионин, цистин, цистеин); вместе с ними она оказывается в составе белков. Питание растений этим элементом частично возможно и через листья, в которые он попадает из воздуха в виде сернистого газа SO2. По данным П.И. Анспока (1990), внесение серы увеличивало содержание в урожае S, N, Р, К, Са, Mg, В, Си, Zn и в некоторых случаях Мо. Таким образом, удобрения, содержащие серу, улучшают питание растений нс только макро-, но и микроэлементами. Положительное влияние серы было замечено на почвах с избыточной концентрацией хлора. Так, добавление в питательную среду вместе с хлором сульфат-иона способствует активации дыхательной функции до уровня, наблюдаемого у растений, обеспеченных полным сульфатным питанием. Активация дыхательной функции растений при обеспеченности их сульфатами сопряжена с активностью и других физиологических процессов (Рогалев И.Е., Очкина М.Д., 1975). Сульфат является тем облигатным соединением серы, с которого начинается ее нормальный метаболический цикл в растительной клетке. Основанием для такого утверждения могут служить исследования, в которых |