荷花五角哪年最值钱:微量元素--铜素营养

1 参与体内氧化还原反应

铜是植物体内许多氧化酶的成分，或是某些酶的活化剂。例如细胞色素氧化酶、多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、吲哚乙酸氧化酶等都是含铜的酶。这些含铜氧化酶能参与氧分子的还原作用，以O₂为电子受体，形成H₂O或H₂O₂，而铜在氧化还原作用中改变自身的化合价。由此可见，铜是以酶的方式参与植物体内的氧化还原反应，并对植物的呼吸作用有明显影响。例如，抗坏血酸氧化酶是植物呼吸作用的末端氧化酶之一，在呼吸作用中把电子传递给氧。在叶片、根尖和新生的幼根中，抗坏血酸氧化酶的活性很高，是植物体内重要的催化剂之一。它不仅参与植物体内的呼吸作用，而且还参与受精过程，有利于胚珠的发育。又如漆酶，属于多酚氧化酶类，它的作用是氧化对苯二酚和邻苯二酚。植物体内胺类化合物的氧化脱氨基作用是由胺氧化酶催化的，而胺氧化酶中也含有铜。有资料报道，铜还能提高硝酸还原酶的活性。铜还能催化脂肪酸的去饱和作用和羧化作用，在这些氧化反应中它也起电子传递的作用。

2 构成铜蛋白并参与光合作用

叶片中的铜大部分结合在细胞器中，尤其是叶绿体中含量较高。铜与色素可形成络合物，对叶绿素和其他色素有稳定作用，特别是在不良环境中能防止色素被破坏。铜也积极参与光合作用。叶绿体中有一种含铜的蓝色蛋白质，其分子量不大，每摩尔蛋白质中含两个铜原子，它被称为质体蓝素（也称为蓝蛋白）。在光系统I中，质体蓝素可通过铜化合价的变化传递电子。铜与光合作用的关系还不仅仅在于质体蓝素中含有铜，而且是生成质体醌所必需的，质体醌在光系统II中能产生氢的受体。多酚氧化酶是植物体内重要的含铜酶类，它能把多元酚类氧化酶氧化成邻醌类。多酚氧化酶也是呼吸作用中的一种末端氧化酶。

现在已知含铜蛋白质有3种：

（1）无氧化酶活性的蓝色蛋白质（即质体蓝素），它起电子传递作用。

（2）非蓝色蛋白质，它能产生过氧化物酶，并将单酚氧化成联苯酚。

（3）多铜蛋白质，每个分子中至少含四个铜原子。如抗坏血酸氧化酶或漆酶，它们作为氧化酶，可催化底物的氧化，在植物体内参与氧化还原反应。

3 超氧化物歧化酶（SOD）的重要组分

铜与锌共同存在于超氧化物歧化酶中。铜锌超氧化物歧化酶（CuZn-SOD）是所有好氧有机体所必需的。生物体中的氧分子易于再接收一个电子形成超氧自由基（O₂^·-）。它是一种反应能力很强的自由基，其转化产物具有寿命短、不稳定和毒性大的特点，能使整个有机体的代谢作用紊乱，导致有机体死亡。铜锌超氧化物歧化酶具有催化超氧自由基歧化的作用，以保护叶绿体免遭超氧自由基的伤害。超氧化物歧化酶催化的反应如下：

超氧自由基是叶绿素光反应还原产物还原氧时所产生的。缺铜时，植株中超氧化物歧化酶的活性降低。现在已经证实，厌氧有机体之所以不能在有氧气的条件下生存，其原因就在于其体内缺少超氧化物歧化酶。

4 参与氮素代谢，影响固氮作用

铜还参与植物体内的氮素代谢作用。在蛋白质形成过程中，铜对氨基酸活化及蛋白质合成有促进作用。缺铜时，蛋白质合成受阻，可溶性氨态氮和天冬酰胺积累，有机酸也明显增加，导致植物体内DNA含量降低。铜还有抑制核糖核酸酶活性的作用，铜能和酶结合形成复合物而使该酶钝化，从而对核糖体有保护作用，进而促进蛋白质合成。

铜对共生固氮作用也有影响，它可能是共生固氮过程中某种酶的成分。缺铜时，根瘤内末端氧化酶的活性降低，同时能使根瘤细胞中氧的分压提高，从而影响固氮能力。也有资料报道，铜供应水平较低时，三叶草的根瘤形成受到影响，不仅根瘤明显减少，而且固氮能力下降。因此，有人推测，铜可能参与豆血红蛋白的合成作用。此外，固氮能力下降也受铜的间接影响。因为缺铜导致光合作用受阻和光合产物数量减少，在碳水化合物供应不足的情况下，也会影响豆科作物固氮。当氮肥用量过高时，会加剧植物缺铜。

5 促进花器官的发育

缺铜明显影响禾本科作物的生殖生长。缺铜时，麦类作物因主茎丧失顶端优势，使分蘖明显增加，秸秆产量较高，但却不能结实。

研究证实，小麦孕穗初期对缺铜十分敏感，表现为花药形成受阻，而且花药和花粉发育不良，生活力差。可以判断，缺铜造成的花粉不能成活是不结实的主要原因。

据报道，缺铜时，谷类作物老叶中的铜不能向花粉中转移，而导致雄性不育。由此可见，铜营养是关系到人类最重要的粮食生产问题，农业生产上对铜营养给予足够的重视是十分必要的。

6 促进木质素合成

铜在细胞壁形成中有重要作用，尤其在木质化过程中的作用最大。因此，细胞壁木质化受阻是高等植物缺铁诱发的最典型的解剖学变化之一。缺铜时，叶片的细胞壁物质占干重的比例显著下降，木质素含量仅为正常铜处理的一半。铜对木质化的影响在茎组织表现更为突出。严重缺铜时，植物木质部导管的木质化受阻，甚至轻度缺铜也使木质化降低。因此，木质化程度可作为判断植物铜营养状态的指标。植物缺铜影响木质化作用与含铜多酚氧化酶的活性受阻有关。多酚氧化酶参与木质素的生物合成，缺铜使多种氧化酶的活性下降，因而木质素合成减少。