Для чего нам элементы питания (часть восьмая: магний)

И традиционно начнем с химии. Магний это металл, в растениях проявляющий валентность +2. Активно участвует в координации химических связей.  

Одной из важных функция магния является участие в переносе фосфатных групп, например в таких ферментах как АТФфаза или фосфатаза. В растениях большая часть АТФ находится в комплексе с магнием. Синтез АТФ так же очень сильно зависит от магния. В присутствие магния высвобождение энергии заметно быстрее.

Многим известно, что магний входит в состав хлорофилла (формулу привожу в картинках). В целом хлорофилл и ряд других веществ образует группу соединений под названием - порфириновые вещества и в зависимости от металла разнятся их функции и цвет. Если это магний то соединение называется хлорофилл и цвет - зеленый. Если это железо, то соединение называется гем, он входит в состав гемоглобина и цвет - красный, поэтому для крови полезно есть зеленые части растений, например салат, так как магний в хлорофилле может заменятся на железо. Есть это кобальт, то вещество называется кобаламин (витамиy B12), цвет - красный. Если медь то  гемоцинани, аналог гема у моллюсков, цвет - синий. Почему же для фотосинтеза всё-таки больше всего подходит именно магний? Причин несколько: во-первых, магниевый комплекс порфирина (хлорофилл) обладает наименьшим окислительно-восстановительным потенциалом, а во-вторых, магний может образовывать дополнительные связи с атомами кислорода и азота, всё это делает хлорофилл прекрасным восстановителем (донором электронов) и  хорошим связующим звеном в цепочки вещество различной биохимический природы. Ставились опыты, когда в растениях заменяли магний хлорофилла другими металлами,  такими как медь, никель, цинк, кадмий, свинец и даже ртуть. Во всех случая наблюдалось существенное подавление процесса фотосинтеза

Вхождение в состав хлорофилла - не единственная функция магния в процессе фотосинтеза. Он так же создаёт благоприятные для фиксации углекислого газа условия в хлоропластах. Это достигается за счет того, что магний может связывать CO2, а так же подщелачивать раствор (до pH=8) - CO2 лучше растворим в щелочным условиях. 

Так же магний необходим для работы фермента - глутаминсинтетазы. Этот фермент участвует а ассимиляции азота хлоропластами. Однако в данном случае магний может быть частично заменен марганцем. 

Однако чрезмерно высокая концентрация магния в хлоропластах может подавлять фотосинтеза. Такое например происходит во время засухи. В избытке магний начинает блокировать поверхность хлоропластов, в следствии чего затрудняется попадание элементов внутрь хлоропласта.

Магний так же участвует в работе рибосом. При недостатке кальция (а так же при избытке калия), рибосомы не могут нормально функционировать, в следствии чего синтез белка прекращается. 

Из более незначительных, но всё еще важных функций магния можно вспомнить участие в транспорте углеводов по растению. При недостатке магния крахмал начинает активно накапливаться в листьях, в следствии чего многократно увеличивается сухая масса растения.

Нормальным содержания магния в растениях принято считать 0,15-0,35 % от сухой массы вегетативных органов. 

Спасибо всем, кто дочитал до этого момента, если у вас есть вопросы или пожелания, пишите, я постараюсь на них ответить