Chu trình P trong tự nhiên được tóm tắt như sau : Sơ đồ chu trình phốt pho trong tự nhiên Người ta chú ý nhiều đến việc làm sáng tỏ vai trò sinh lí của P trong cơ thể thực vật Tuy... Bả
Trang 1Vai trò của phốt pho (phosphor –P)
Phốt pho là nguyên tố hoá học thuộc nhóm V trong bản tuần hoàn các nguyên tố hoá học Mendeleev, có số thứ tự l5 Khối lượng nguyên tử bằng 30,97 Trong các đồng vị của
P đồng vị P23 là quan trọng nhất, được dùng làm nguyên tử đáng dấu trong các nghiên cứu khoa học khác nhau Chu kì bán huỷ của
P23 là 14, 5 ngày
Hàm lượng P trong vỏ Trái đất là 0,8% tính theo khối lượng P dễ bị oxi hoá, nên không ở trạng thái tự do Trong đất, P chiếm 0,02-0,2% tuỳ theo loại đất Chu trình P trong tự nhiên được tóm tắt như sau :
Sơ đồ chu trình phốt pho trong tự nhiên
Người ta chú ý nhiều đến việc làm sáng tỏ vai trò sinh lí của P trong cơ thể thực vật Tuy
Trang 2nhiên đến nay bức tranh về những biến đổi các hợp chất P trong cơ thể vẫn chưa sáng tỏ hoàn toàn
Cơ thể thực vật sử dụng P dưới dạng muối của acid phosphoric Bản chất của sự biến đổi các hợp chất P trong cơ thể là các gốc acid tham gia vào thành phần một chất hữu cơ nhất định bằng quá trình phosphoryl hóa và sau đó truyền cho các chất khác (bằng cách phosphoryl hoá) Bằng con đường đó, cơ thể
đã tạo thành tất cả các chất chứa P cần thiết cho sự sống Các hợp chất P gặp trong cơ thể thực vật khác nhau về bản chất hoá học cũng như về chức năng sinh lí Có thể chia làm 5 nhóm các hợp chất P như sau:
- Nhóm nucleotid (bao gồm AMP, ADP,
ATP) Các nucleotid này đóng vai trò rất quan trọng trong các quá trình cố định, dự trữ
và chuyển hoá năng lượng, đồng thời chúng tham gia vào tất cả quá trình biến đổi và sinh tổng hợp các carbohydrate, lipid, protein, cũng như quá trình trao đổi acid nucleic trong cơ thể thực vật
- Hệ thống coenzyme như CoI (NAD), CoII
(NADP), FAD, FMN Đây là các nhóm hoại động của các enzyme oxi hóa khử, đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong các phản ứng oxi hóa khử trong cây, đặc biệt là quá trình quang hợp, hô hấp quá trình đồng hóa ni tơ
Trang 3- Các acid nucleic và các nucleoprotein P
tham gia trong thành phần của AND, ARN
có vai trò trong quá trình di truyền của cây, liên quan đến quá trình tổng hợp protein, các quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật
phosphoryl hoá ARN và có thể coi chúng là các hợp chất cao năng giống như ATP Thực vật cần các polyphosphate này để hoạt hoá ARN trong quá trình sinh tổng hợp protein và acid nucleic
- Các estephosphate của các loại đường (như hexose P, triose P, pentose P ) Đây
là các dạng đường hoạt hóa, đóng vai trò quan trọng trong trao đổi carbohydrate
- Các phospholipid là hợp chất chứa P rất
quan trọng cấu tạo nên hệ thống màng sinh học như màng sinh chất, màng không bào, màng các bào quan Đây là các màng có chức năng bao bọc, quyết định tính thấm, trao đổi chất và năng lượng Chức năng của màng gắn liền với hàm lượng và thành phần của phospholipid trong chúng
Ngoài ra P còn có vai trò
- Liên kết với kim loại tạo nên một hệ thống đệm đảm bảo độ pH trong tế bào chỉ xê dịch trong một phạm vi nhất định (6-8) KH2PO4 và
K2HPO4 trong môi trường acid sẽ cho ion OH
Trang 4-, còn trong môi trường kiềm tạo ra ion H+ làm
ổn định độ pH:
HPO42- + H2O -> H2PO4- + OH-
H2PO4- -> HPO42- + H+
- Đối với quang hợp P ảnh hưởng đến khâu tổng hợp sắc tố, quá trình quang phosphoryl hóa, quá trình tạo chất hữu cơ trong pha tối của quang hợp
- P có ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình trao đổi nước và khả năng chống chịu của cây
Nhiều tài liệu cho rằng P là dạng phân có tác dụng rút ngắn thời gian sinh trưởng, làm cây
ra hoa, kết quả sớm hơn
Như vậy, P sau khi xâm nhập vào thực vật dưới dạng các hợp chất vô cơ theo con đường đồng hoá sơ cấp P bởi hệ rễ, đã tham gia vào nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng và tham gia vào hầu hết quá trình trao đổi chất của cây Do vậy có thể nói rằng P đóng vai trò quyết định sự biến đổi vật chất và năng lượng,
mà mối liên quan tương hỗ của các biến đổi
đó quy định chiều hướng, cường độ các quá trình sinh trưởng phát triển của cơ thể thực vật và cuối cùng là năng suất của chúng
Vì vai trò của P quan trọng như vậy nên khi thiếu P cây có những biểu hiện rõ rệt về hình thái bên ngoài, cũng như về năng suất thu
Trang 5hoạch Đối với những cây họ lúa, thiếu P lá mềm yếu, sự sinh trưởng của rễ và toàn cây,
sự đẻ nhánh, phân chia cành kém Lá cây có màu xanh đậm, do sự thay đổi tỉ lệ chlorophyll
a và b Ở những lá già thì đầu mút của nó màu
đỏ, thân cũng có màu đỏ Hàm lượng protein trong cây giảm, trong khi đó hàm lượng N hoà lan lại lăng Đối với cây ăn quả, khi thiếu P thì
tỉ lệ đậu quả kém, quả chín chậm và trong quả
có hàm lượng acid cao