Samra Bezdrob

Kalcij ( Ca )Seminarski rad iz predmeta “ Opća fiziologija biljaka “

“Sarajevo, 2012.”

UNIVERZITET U SARAJEVUPRIRODNO MATEMATIČKI FAKULTET

ODSJEK ZA BIOLOGIJU

Kalcij ( Ca )Kalcij ( Ca ) – otkrio ga je Sir Humphry Davy 1808.

godine. Jedan je od najrasprostranjenijih elemenata litosfere

( 3,6% ).Anorganske rezerve kalcija u tlu iznose 0,2 – 2,0%. Organske rezerve su manje važne.U kiselom tlu je znatno manje kalcija, te se javlja potreba

za kalcizacijom. Kalcij održava pH tla tako što utiče na rapoloživost

elemenata kao što su B, Fe ( Fe – hloroza ), Mn, Zn i Cu.

Kalcij ( Ca )

Slika 1. Položaj kalcija u PSE

Slika 2. Utjecaj kalcizacije i fosfatizacije na promjenu hidrolitičke kiselosti i

pseudogleja

Kalcij ( Ca )Kalcij utiče na vodeno – zračni režim tla i na oksido –

redukcijske procese i na taj način povećava biogenost tla.On je esencijalan makrohranjivi elemenat za sve više

biljke, ali za gljive i mnoge alge je potreban u znatno manjim količinama kao mikroelemenat.

„ Zašto biljke trebaju kalcij kada nemaju ni kosti a ni zube?“

Biljke trebaju kalcij za razvoj stanične stijenke i za rast.

Patogeni napadaju slabe stanične stijenke, a jača stanična struktura stijenke izbjegava napade.

Kalcij ( Ca )FUNKCIJE KALCIJAKalcijum neutralizira višak organskih kiselina

stvarajući oksalate. S pektinom gradi kalcij pektinat koji služi kao

neophodan materijal za jačanje primarnih membrana. Kalcijum pektinat u srednjoj lameli održava čvrstoću

ćelijskog zida.Povezivanjem nekih fosfolipida i proteina na

membrani spriječava njena oštećenja i pasivnu propustljivost.

Bitan je za dejstvo α – amilaze i nekih enzima.

Kalcij ( Ca )FUNKCIJE KALCIJAKada se poveća njegova koncentracija u

citosolu veže se za protein kalmodulin koji je aktivator mnogih enzima ( kinaza , fosfataza ).

Slika 3. Kalcij se vezuje za protein kalmodulin

Kalcij ( Ca )SNADBJEVANJE BILJKE KALCIJEMBiljke usvajaju kalcij u jonskom obliku kao dvovalentni

katjon (Ca2+).

Slika 3. Kalcij u jonskom obliku kao dvovalentni katjon ( jača staničnu stijenku )

Kalcij ( Ca )SNADBJEVANJE BILJKE KALCIJEMKalcij se preuzima putem korijena iz tla i dostavlja

putem ksilema ( provodnog tkiva).Preko ksilema kalcij dospijeva u lišće ili plodove. Postoje 2 puta kretanja kalcija: kroz simplast i apoplast.

Kalcij ( Ca )SNADBJEVANJE BILJKE KALCIJEM

Slika 5. Kretanje kalcija kroz simplast i apoplast

Kalcij ( Ca )PRENOSIVI SISTEMI KALCIJUMAUsvajanje jona Ca2+ odvija se na specifičnim

lokacijama, koji se zovu kanali.Jonski kanali su makromolekularne pore i važni su

za održavanje jonske ravnoteže.Preko njih se pasivno odvija katjonski transport.

Kalcij ( Ca )PRENOSIVI SISTEMI KALCIJUMAATP- aze prenose sve jone pa i jone Ca.

Slika 6. Ca2+ ATP-aza

Kalcij ( Ca )PRENOSIVI SISTEMI KALCIJUMAG-proteini regulišu kalcijumove kanale na plazmalemi.G- proteini se sastoje od: α, β i γ podjedinica.

Slika 6. G – protein sastavljen od: α, β i γ podjedinica

Kalcij ( Ca )PRENOSIVI SISTEMI KALCIJUMAInozitol trifosfat ( IP3 ) veže se za receptore tonoplasta i

ER – a.Ti receptori imaju ulogu otvarača i zatvarača kalcijumovih kanala.

Slika 8. Inozitol trifosfat ( IP3 )

Kalcij ( Ca )PRENOSIVI SISTEMI KALCIJUMAcADP-R se nalazi na tonoplastu, a uloga mu je ista kao

IP3.

Slika 9. cADP-R

Kalcij ( Ca )PRENOSIVI SISTEMI KALCIJUMAFosfatidil- inozitol (PI) je lipid koji se nalazi u

unutrašnjosti ćelijske membrane.Diacil – glicerol (DAG) vezuje se na protein kinazu

C (PKC) pri čemu je aktivira.Protein kinaza C (PKC) nalazi se u citosolu, a pri

povećanoj koncentraciji Ca2+ se vezuje za DAG. U tom obliku fosforiliše druge enzime. Ti enzimi se označavaju kao MAP – kinaze.

Kalcij ( Ca )PRENOSIVI SISTEMI KALCIJUMA

Slika 10. Protein kinaza C (PKC)

Kalcij ( Ca )DEFICIJENCIJA KALCIJAUzroci deficijencije kalcija su:Tlo koje sadrži male količine kalcija ( pješčana i kisela

tla) Tlo može biti puno kalcija, ali on ne može biti

resorbovan u biljku zbog deficita biljnog tkivaTlo može sadržavati puno kalcija ili kalcij karbonata , ali

ne mogu biti resorbovani zato što su najčešće netopiviVišak azota i kalija smanjuje apsorpciju kalcijaVisoka koncentracija drugih katjona: magnezij (Mg),

željezo (Fe), aluminij (Al)

Kalcij ( Ca )DEFICIJENCIJA KALCIJANedostatak kalcija u plodu izaziva bolest na biljkama koja

se zove vršna trulež a javlja se kod (paradajza, paprike,lubenice, patlidžana i nekim dinjama).

Slika 11. Vršna trulež na plodovima paradajza, paprike i lubenice

Kalcij ( Ca )DEFICIJENCIJA KALCIJAAko je kalcij slabo prisutan u biljci simptomi njegovog

nedostatka se prvo očituju na mlađim listovima u vidu hloroze ( jagode, kupusa,limuna) .

Slika 12. Hloroza na listovima jagode, kupusa i limuna

Kalcij ( Ca )DEFICIJENCIJA KALCIJAPrimjer apikalne nekroze na stablima manga (Andaluzija,

Izrael i Australija ).

Slika 13. Biljka manga na kojoj se mogu vidjeti simptomi apikalne nekroze

Slika 14. Zemljište inficirano apikalnom nekrozom

Kalcij ( Ca )VIŠAK KALCIJA U BILJKAMAVišak kalcija u biljci nastaje ako u njoj nedostaje

magnezija.Manjak bora (B), takođe može uticati na pokretljivost

kalcija.Povećana gnojidba azotom (N), potiče vegetativni rast pri

čemu dolazi do izuzimanja kalcija iz plodova.

LITERATURA Nešković, M., Konjević, R., Ćulafić, Lj. 2003. Fiziologija biljaka. Beograd: NNK –

International. Vinterhalter, D. 2003/2004. Fiziologija biljaka. Beograd: Axial P.O. Vukadinović,V., Lončarić Z. 1997. Ishrana bilja. Osijek. Helmenstine, A.M. 2001. Chemical & Physical Properties of Calcium. Van d'Rhys, D. 2008. Plants need calcium, too, just like teeth and bones! Marschner,H. 1995. Mineral nutrition of higher plants. second edition. 889pp. London:

Academic Press. Arnon,D. Stout, P.R., 1939. The essentiality of certain elements in minute quantities for plants

with special reference to copper. Plant Physiol. 14: 371 – 375. White,P.J. 2001. The pathways of calcium movement to the xylem. Journal of Experimental

Botany 52: 891- 899. Yang,HQ., Yie, YL. 2005. Uptake and transport of calcium in plants. Journal of Plant

Physiology and Molecular Biology. PubMed 31(3):227-34. Nguyen, I. 2009. Increasing Vitamin D2 with Ergosterol for Calcium Absorption in Sugarcane.

COSMOS Final Project. Griffin, R.C., Damiano, J. 1991. Process for the preparation of high purity calcium titanate

hydrates and product produced thereby. New York: Pfizer inc. Hole D. 2011. The end of the apical necrosis of the handle, close. Interempresas.net Carlos,M. 2007. Las plantas al calcio para combatir el estres. Novedades Cientificas