Sinh Viên Thực Hiện:

Nguyễn Ngọc Tích 12201100

Mai Quang Hoàng 12201100

Đinh Văn Sao 1220110087

Trường Đại học Khoa HọcKhoa Hóa-Bộ Môn Hóa Vô CơGVHD: Ths Trần Minh NgọcThang 1/2014

VAI TRO SINH HỌC CỦA NGUYÊN TỐ MANGAN

MỤC LỤC

I. Lịch sử nguyên tố và trạng thái thiên nhiên

II. Điều chế và ứng dụng

III. Tính chất

IV. Một số hợp chất

V. Một số phức chất của hợp chất mangan

VI. Nhận biết mangan và các hợp chất của mangan

VII. Vai trò sinh học của mangan

Mangan (tên La tinh: Manganesium), 25Mn

LỊCH SỬ NGUYÊN TỐ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

I. Lịch Sử Nguyên Tố Tên gọi là mangan ( tên La Tinh manganesium) xuất phát từ tiếng Hy Lạp, mangane

là “nhầm lẫn”. Năm 1774, nhà hóa học Thụy Điển Silơ chứng minh được pirolusit là hợp chất của

một nguyên tố chưa biết và trong cùng năm đó nhà hóa học Thụy Điển khác là Gan đã điều chế được mangan từ quặng pirolusit.

II. Trạng Thái Tự Nhiên Trong thiên nhiên mangan là nguyên tố tương đối phổ biến đứng hàng thứ 3 trong các

kim loại chuyển tiếp sau sắt và titan.Trữ lượng của mangan trong vỏ Trái Đất 0.032% tổng số nguyên tử.

Phần lớn mangan trong tự nhiên được gặp trong hợp chất với kim loại hoặc lưu huỳnh và rất hiếm ở trạng thái tự do. Khoáng vật chính của mangan là hausmanit (Mn3O4) chứa khoảng 72% Mn, pirolusit (MnO2) khoảng 63% Mn, braunit (Mn2O3) và manganit (MnOOH).

Một số hình ảnh của mangan

Một Số Hình Ảnh Quặng Mangan

Manganit Pirolusit

Psilomelan Mangan ôxit Quặng mangan

ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG

I. Điều Chế Dùng bột Al, Si khử oxit Mn3O4 đã được tạo nên khi nung pirolusit ở 900oC

3MnO2 → Mn3O4 + O2

3Mn3O4 + 8Al → 9Mn + 4Al2O3

Điện phân dung dịch MnCl2 hoặc MnSO4 trong (NH4)2SO4.

Khử MnO và Fe2O3 bằng than cốc ở nhiệt độ caoMnO + Fe2O3 + 5C → Mn + 2Fe + 5CO

Khử NH4MnO4 bằng H2 ở nhiệt độ cao.

Người ta không khử trực tiếp pirolusit vì phản ứng của nó với nhôm xảy ra quá mạnh. Sản phẩm kim loại thu được chứa 94-96% Mn và 6,4% tạp chất Fe, Si và Al.

II. Ứng Dụng Gần 95% Mn dùng để chế thép trong ngành luyện kim. Mn tinh khiết dùng để chế những hợp kim đòi hỏi thành phần chính xác cao như:

manganin, nicrom, đuyara. Là nguyên tố quan trọng đối với sự sống: làm giảm lượng đường trong máu, Ion mangan là chất hoạt hóa một số enzim xúc tiến một số quá trình tạo thành chất

clorophin (chất diệp lục), tạo máu và sản xuất những kháng thể nâng cao sức đề kháng của cơ thể.

TÍNH CHẤT1. Lý Tính

Mangan thuộc chu kỳ 4, phân nhóm VIIB, cấu hình e ngoài cùng [Ar]4s23d5. Có màu trắng bạc hay xám nhạt. Dạng thù hình: lập phương.

Mn là kim loại màu trắng bạc, dạng bề ngoài giống như sắt nhưng cứng và khó nóng chảy hơn sắt.

Khối lượng nguyên tử: 54,938 đvC, khối lượng riêng: 7,44 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy: 1245oC,nhiệt độ sôi: 2080oC.

2. Hóa TínhLà một kim loại tương đối hoạt động.Mn dễ bị oxi không khí oxi hóa nhưng màng oxit Mn2O3 được tạo nên lại bảo vệ kim

loại không bị oxi hóa tiếp tục kể cả khi đun nóng.Mangan dễ bị halogen hóa thành MnX2.

Mn + Cl2 → MnCl2

Dạng bột nhỏ Mn tác dụng với nước giải phóng hidroMn + 2H2O → Mn(OH)2 + H2

Phản ứng này xảy ra mãnh liệt trong nước khi có muối amoni vì Mn(OH)2 tan trong dd muối amoniMn(OH)2 + NH4

+ → Mn2+ + NH3 + 2H2O

Mn tác dụng mạnh với dd HCl, H2SO4 loãng giải phóng hidroMn + 2HCl → MnCl2 + H2

Mn thụ động hóa trong HNO3 loãng, nguội giống Cr nhưng tan khi đun nóng3Mn + 8HNO3 (l) → 3Mn(NO3)2 + 2NO + 4H2O

HỢP CHẤT CỦA MANGAN

I. Mangan(II) 1. Mangan(II) oxit: MnOLà chất bột màu xám - lục, nóng chảy ở 1780oC.Không tan trong nước nhưng dễ tan trong dd axit tạo thành muối Mn(II).Khi bị đun trong không khí ở khoảng 200 – 300oC tạo MnO2

2MnO + O2 → 2MnO2

Điều chế: Nhiệt phân muối MnCO3 MnCO3 → MnO + CO2

Hoặc khử các oxit cao của Mn bằng khí H2 hay CO ở nhiệt độ cao.2. Mangan(II) hidroxit: Mn(OH)2

Là kết tủa trắng, tính bazơ yếu, tan dễ trong dd axit tạo muối Mn(II), tính lưỡng tính yếu, Mn(OH)2 chỉ tan ít trong dd kiềm rất đặcMn(OH)2 + KOH(đđ) → K[Mn(OH)3]

Trong PTN, Mn(OH)2 được điều chế khi cho dung dịch muối Mn(II) td với dd kiềmMn2+ + 2OH- → Mn(OH)2 ↓

3. Muối Mangan (II)Mn(II) tạo muối với tất cả những amoni đã biết.Muối Mn(II) thường có màu hồng nhạt, tan trong nước cho dung dịch gần như không

màu. Trừ MnS, Mn(PO4)2 và MnCO3 không tan trong nước.Khi nung với hỗn hợp các chất kiềm và chất oxi hóa (KNO3, KClO3), muối Mn(II)

biến thành muối manganat có màu lụcMnSO4 + 2K2CO3 + 2KNO3 → K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2CO2 ↑

II. Mangan(III)1. Mangan(III) oxit Là chất bột màu đen không tan trong nước, biến thành Mn3O4 khi đun trong không khí ở 950

– 1100oC và thành MnO khi đun trong H2 ở 300oC.

Tác dụng với các axit loãng (H2SO4, HNO3) tạo muối Mn(II)Mn2O3 + H2SO4(l) → MnO2 + MnSO4 + H2O

Tác dụng với dd axit đặc nó tạo nên muối Mn(III)Mn2O3 + 3H2SO4(đ) → Mn2(SO4)3 + 3H2O

2. Mangan(III) hidroxit Là hidroxit lưỡng tính, có dạng hidrat là Mn2O3.xH2O, ở 100oC hidrat này biến thành

monohidrat Mn2O3.H2O (hay MnOOH) tinh thể màu nâu đen, không tan trong nước.

Trong PTN, mangan(III) hidroxit được điều chế khi cho chất oxi hóa như Cl2 hay KMnO4 tác dụng với huyền phù MnCO3 trong nước3MnCO3 + Cl2 + H2O → 2MnOOH + MnCl2 + 3CO2

8MnCO3 + 2KMnO4 + 6H2O → 10MnOOH + 2KOH + 8CO2

3. Muối Mn(III) Đa số kém bền, trong dd dễ bị phân hủy theo phản ứng:

3Mn3+ + 2H2O ↔ MnO2 + Mn2+ + 4H+

Những muối mangan(III) đơn giản và thông dụng: mangan(III) florua (MnF3), mangan(III) sunfat (Mn2(SO4)3), mangan(III) axetat (Mn(CH3COO)3).

Những phức chất thường gặp của mangan(III): M3[Mn(CN)6] (trong đó M là Na+, K+, NH4+),

[Mn(C5H4O2)3].

III. Trimangan tetraoxit (Mn3O4) Là chất ở dạng tinh thể nóng chảy ở 1590oC, có thể có các màu vàng, đỏ hoặc đen tùy

thuộc vào phương pháp điều chế. Được điều chế khi nung MnO2 hoặc Mn2O3 ở 900oC hoặc dùng khí H2 khử các oxit đó

ở 200oCMnO2 + 2H2 → Mn3O4 +2H2O

IV. Mangan(IV)1. Mangan đioxit (MnO2) Là chất bột màu đen, không tan trong nước và tương đối trơ, là oxit bền nhất của Mn ở

điều kiện thường. Khi đun nóng, nó tan trong axit và kiềm như một oxit lưỡng tính

MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O2MnO2 + 6KOH(đặc) → K3MnO4 + K3[Mn(OH)6]

Khi nấu chảy với chất kiềm hay oxit bazơ mạnh, tạo nên muối mangannitMnO2 + 2NaOH → Na2MnO3 + H2OMnO2 + CaO → CaMnO3

Khi nấu chảy với chất kiềm nếu có mặt chất oxi hóa như KNO3, KClO3 hay O2 thì MnO2 bị oxi hóa thành mangannat2MnO2 + O2 + 4KOH → 2K2MnO4 + 2H2O Điều chế:

Nhiệt phân Mn(NO3)2 ở ~300oC.

Oxit hóa mangan(II) trong môi trường kiềm bằng Cl2, HClO, Br2.

Điện phân dd MnSO4 và H2SO4 điện cực và bình điện phân bằng chì.

2. Muối Mn(IV)Mangan tetraflorua (MnF4) là chất rắn màu xanh xám, là chất oxi hóa rất mạnh, dễ phân

hủy thành MnF3 và F2

MnF4 → MnF3 + 1/2 F2

Mangan tetraclorua (MnCl4) là kết tủa màu nâu đỏ hoặc đen tồn tại ở nhiệt độ thấp. Kém bền trong nước, phân hủy ở - 10oC MnCl4 → MnCl2 + Cl2

Mangan đisunfat (Mn(SO4)2) là kết tủa màu đen tan trong axit sunfuric đậm đặc cho dd màu nâu. Khá bền trong axit sunfuric nhưng bị nước phân hủy mạnh.

V. Hợp chất Mn(VI)Mangan(VI) chỉ biết được trong ion mangannat (MnO4

2-) có màu lục xẫm.

Natri mangannat (Na2MnO4) và kali mangannat (K2MnO4) là những chất dạng tinh thể màu lục – đen, phân hủy trên 500oC.

Muối mangannat là chất oxi hóa mạnh nhưng với chất oxi hóa mạnh hơn, mangannat thể hiện tính khửK2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl

VI. Hợp chất của Mn(VII)1. Oxit pemaganat (Mn2O7) Ở nhiệt độ thấp là chất ở dạng tinh thể màu lục xẫm, bền dưới -5oC, nóng chảy ở 6oC và

phát nổ ở 10oC.Tan trong nước tạo thành dd axit pemagannat nên được gọi là anhiđrit pemanganic, là chất

oxi hóa rất mạnh, tác dụng với nhiều chất vô cơ và hữu cơ2Mn2O7 + 2(C2H5)2O + 9O2 → 4MnO2 + 8CO2 + 10H2O

2. Axit pemanganic (HMnO4) Là axit mạnh, dễ phân hủy khi đun nóng, trong dd có màu tím – đỏ, tương đối bền trong dd loãng

nhưng phân hủy khi dd có nồng độ > 20%: 2HMnO4 → 2MnO2 + O3 + H2O Axit pemanganic và muối pemanganat đều là chất oxi hóa mạnh. Điều chế: Hòa tan Mn2O7 trong nước đã được làm lạnh hoặc cho muối pemanganat tác dụng với dd

axit loãngBa(MnO4)2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HMnO4

3. Kali pemanganat (KMnO4) Là chất ở dạng tinh thể màu tím – đen. tan trong nước tạo dd màu tím – đỏ và tan được trong

amoniac lỏng, pyriđin,... Phân hủy ở nhiệt độ cao

Trên 200oC: 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

Trên 500oC: 4KMnO4 → 2K2MnO3 + 2MnO2 + 3O2

Có tính oxi hóa mạnh nên dùng làm chất oxit hóa trong tổng hợp vô cơ và hữu cơ,... 2KMnO4 + 3H2O2 → 2MnO2 + 2KOH + 3O2 + 2H2O

Trong những dd trung tính, axit yếu hay kiềm yếu, ion MnO4- bị khử thành MnO2

MnO4- + 2H2O + 3e → MnO2 + OH-

Trong dd kiềm mạnh và khi có dư chất khử, ion MnO4- bị khử đến MnO4

2-

2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → 2KMnO4 + K2SO4 + H2O

Trong dd kiềm đặc và khi không có chất khử ion MnO4- tự phân hủy

4KMnO4 + 4KOH → 4K2MnO4 + O2 + H2O

Điều chế: Trong công nghiệp, điện phân dd K2MnO4 với các điện cực thép2K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + 2KOH + H2

Một Số Phức Chất của hợp chất Mangan

Ion Mn2+ tạo được nhiều phức chất nhưng phức chất của Mn(II) không bền như các kim loại khác vì Mn(II) có bán kính tương đối lớn, lớn nhất trong số các ion kim loại chuyển tiếp có hóa trị II, và năng lượng ổn định trong trường tinh thể của các phức chất Mn(II) đều bằng không.

Ví dụ: MnF + 4KF = K4[MnF6]MnCl2 +2KCl =K2[MnCl4]

Mangan(III) florua là chất dạng tinh thể màu đỏ, trong dung dịch có dư HF nó kết tinh ở dạng tinh thể hidrat màu đỏ thắm MnF3.2H2O. Nó dễ tạo nên với florua kl kiềm những phức chất màu đỏ thẫm như K[MnF4], K2[MnF5].

Những phức chất thường gặp của mangan(III): M3[Mn(CN)6] (trong đó M= Na+, K+, NH4+) là chất dạng tinh thể màu đỏ thẫm.

Mangan(III) axetylaxetonat [Mn(C5H4O2)3] là tinh thể màu đen nhánh, không tan trong nước tan trong dung môi hữu cơ và điều chế dễ dàng khi cho huyền phù MnOOH trong nước hay cho [Mn(CH3COO)3] tác dụng với axetylaxetone.

Phức chất với axit etylenđiamin-tetraacetic [Mn(EDTA)] -- bền với nước, có thể để lâu

trong dung dịch cũng như trong tinh thể hidrat K[Mn(EDTA)].3H2O.

Mangan tetraclorua (MnCl4) kém bền trong nước nhưng dễ kết hợp với halogen kim loại kiềm tạo nên những phúc chất có màu vàng và bền hơn như [M(MnX5)] [M2(MnX6)] (trong đó M= K, Rb, NH4 và X = F, Cl).

NHẬN BIẾT MANGAN VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA MANGAN

Khác với tecnexi và reni mangan tan được trong nước nóng.Muối mangan II tác dụng với nhũng chất oxi hóa như : hipoclorit, KMnO 4

tạo ra chất rắn màu đen MnO 2 trong môi trường kiềm..

MnO 4 + CaOCl 2 + 2 NaOH → MnO2 + Na2SO4 + CaCl 2 + H2O

Khi đun nóng dd K2MnO 4 tạo ra dd màu tím và kết tủa màu nâu đen.

2 K2MnO 4 + 2 H2O → 2 KMnO4 + MnO2 + 4KOH

Khi làm lạnh dd KMnO 4 đặc và AgNO3 thu được kết tủa màu đỏ AgMnO 4

KMnO 4 + AgNO3 → AgMnO4↓ + KNO3

Mangan có tên khoa học là Manganesia, ký hiệu Mn, được các nhà hoá học phát hiện từ cuối thế kỷ XIX, có trong củ cà rốt, củ cải đường, mía, cà phê và cây chè (trà). Năm 1903, nhà sinh vật học Gabriel Bertrand chứng minh rằng đất thiếu mangan sẽ bị cằn cỗi, không trồng trọt được. Bằng thí nghiệm dùng nước có chứa mangan được pha rất loãng chỉ có một vài phần nghìn gam trong 1 lít nước để tưới vào một mẫu đất khô cằn, ông đã làm cho cây lại tiếp tục mọc và phát triển. Năm 1928, G.Bertrand chứng minh tầm quan trọng của Mn đối với sự phát triển của cơ thể các con chuột thí nghiệm. Những công trình này đã làm cho các nhà sinh – hoá học đặc biệt chú ý và công nhận vai trò không thể thiếu của Mn đối với đời sống của thực vật và động vật. Mn là một nguyên tố vi lượng rất cần cho cơ thể sống, có nhiều trong chất khoáng

VAI TRÒ SINH HỌC CỦA MANGAN

Vai tro của vi lượngNguyên tố vi lượng làm tăng hoạt tính của enzym thông qua việc hình

thành phức Metaloenzym.+ Metaloenzym thực sự là kim loại liên kết chặt với EZ nếu thay thế KL

này thì hoạt tính của EZ sẽ thay đổi.+ Metaloenzym không thực sự là khi thay thế KL thì hoạt tính của EZ

không bị thay đổi Nguyên tố vi lượng có vai trò trong trao đổi axit nucleic và ảnh hưởng đến

cấu trúc không gian nhiều bậc của protein và axit nucleic.+ Trong trao đổi gluxit các nguyên tố vi lượng hoạt hoá nhiều EZ như Mn

trong enolase, Zn trong phosphatase, Cu và Mn trong amilazaCác nguyên tố vi lượng xúc tác nhiều EZ trong trao đổi lipit.+ Trong trao đổi nitơ các nguyên tố vi lượng xúc tác nhiều loại EZ như

nitrogenase chứa Mo và Fe.+ Xúc tác cho quá trình tổng hợp các chất có hoạt tính sinh học cao

Đối với ngườiRiêng ở người, hiện tượng thiếu Mn sẽ dẫn tới sự suy nhược, teo tinh hoàn,

mất khả năng sinh sản và làm suy giảm sự hoạt động của một số enzym. - Cơ thể người trưởng thành chứa từ 10 – 20 mg Mn nhưng tham gia vào rất

nhiều quá trình biến dưỡng với nhiều vai trò khác nhau . Trong đường ruột, mangan giúp men tiêu hóa nhận diện thức ăn dễ hấp thu nhất. Ở tế bào, mangan thúc đẩy tổng hợp protein để bảo toàn cấu trúc của tế bào, nhờ đó tế bào có thể sinh sản bình thường, phần lớn tập trung trong xương, gan và thận. Lượng Mn trong máu vào khoảng 10 mg/l, tập trung ở hồng huyết cầu. Huyết tương có chứa từ 0,6-4 mg/l. Các cơ bắp nhận được Mn từ máu và giữ khoảng 35% tổng số Mn của cơ thể. Nói cách khác, tế bào ít bị biến động thành tế bào ung thư. Mangan là nguyên tố vi lượng "bận rộn" nhất, có mặt ở khắp nơi trong cơ thể. Giúp tạo huyết cầu trong tủy xương, tăng cường cấu trúc chắc khỏe cho xương và răng hay thúc đẩy quá trình sản xuất nội tiết tố.

Mangan tham gia vào sản xuất tác chất trung gian thần kinh dopamin – một chất dẫn truyền xung thần kinh cảm giác về ý chí và tinh thần sáng tạo của con người

Ngoài ra, mangan còn kích thích chuyển hóa chất béo, giảm cholesterol góp phần ngăn ngừa xơ vữa động mạch. Mangan trong ty thể làm chất đồng xúc tác cùng các enzyme chuyển hóa hàng loạt quá trình trong tế bào... Hơn nữa, mangan còn thúc đẩy hình thành sắc tố melanin làm sáng da, tăng sức sống cho tóc.

- Do có tác dụng kích thích sự hoạt động của một số enzym, hoặc kiềm chế tác dụng của một số chất khác như canxi, Mn tham gia vào nhiều hoạt động sinh hoá của cơ thể và là nguyên tố cần thiết có liên quan tới sự sinh sản, sự phát triển của xương, cảm giác giữ thăng bằng, sự hoạt động của não, sự tổng hợp của cholesterol, việc điều chỉnh nồng độ glucose trong máu, sự đông máu (phối hợp với Vitamin K)...

- Giống như đồng, Mn tham gia vào cấu tạo của một số tế bào có tác dụng chống oxy hoá. Nhưng nếu những tế bào này có dư, chúng lại có tác dụng ngược lại, làm cho các tế bào có liên quan mau bị lão hoá.

+ Nhu cầu về Mn của cơ thể: Ở người lớn (nặng 70kg), cơ thể cần mỗi ngày từ 6 – 8 mg Mn và có thể được cung cấp đầy đủ bằng các thức ăn, chủ yếu là các thực phẩm thực vật như lúa, gạo, đậu, rau, quả, chè (trà)...

Hạm lượng Mn trong một số thực phẩm

Loại thực phẩm Lượng Mn ( mg/100gam )

Hạnh nhân 2,5

Lứa mì 1,1

Hạt điều 0,8

Nho khô 0,5

Đậu rất giàu Mn

Hiện tượng thiếu, thừa của Mn Thiếu hay thừa mangan đều nguy hiểm cả. Nếu thiếu mangan thường có triệu chứng

như: ù tai, sụt cân, mệt mỏi, rụng tóc, da khô, mất ngủ, lãnh cảm, tinh thần bi quan... Nếu thừa mangan có thể gây độc cho phổi, hệ thần kinh, thận và tim mạch

Tuy nhiên, có thể bổ sung mangan bằng con đường dược phẩm bởi nhu cầu mangan hàng ngày của cơ thể không quá 5 mg và mangan trong thực phẩm có thể cung cấp đầy đủ theo nhu cầu đó. Vì vây, chỉ cần thường xuyên sử dụng các thực phẩm giàu mangan như các loại hạt như: đậu phộng, đậu xanh, hạt điều... hay cam chanh, rau dền, khoai lang và trứng động vật.

Sự hấp thụ của mangan qua đường tiêu hóa bị ức chế bởi một số khoáng tố khác như sắt, canxi, photpho. Để cơ thể hấp thụ tốt mangan chỉ cần uống một ly nước chanh sau bữa ăn là đảm bảo được lượng mangan cho cơ

Trường hợp cơ thể thiếu Mn ít khi xảy ra. Thường chỉ có hiện tượng cơ thể bị ngộ độc vì thừa Mn, đa số trường hợp do làm việc ở nơi khai thác (mỏ Mn) hoặc sử dụng Mn làm nguyên liệu ở các nhà máy hoá chất. Người công nhân thường bị nhiễm Mn qua đường hô hấp, làm tổn hại phổi, hệ thống thần kinh.

Thận, hệ tim mạch, các tinh hoàn cũng có thể bị tổn hại. Mn đúng là một nguyên tố hoá học có tác dụng như con dao 2 lưỡi: rất cần thiết cho sự sống của cả động vật và thực vật, nhưng sẽ gây tác hại khi có dư. Bởi vậy, nếu cơ thể không thiếu mà lại dùng thuốc bổ sung thêm Mn thì sẽ là một việc làm rất nguy hại.

Đối với động vậtChất khoáng trong thức ăn mặc dù chiếm tỷ lệ không lớn

như protein, lipid và glucid. Mặc dù chất khoáng không có giá trị năng lượng nhưng nó có vai trò rất quan trọng trong quá trình sinh trưởng, sinh sản và sản xuất

Khi thiếu hụt chất khoáng so với nhu cầu, vật nuôi bị ảnh hưởng xấu, trước tiên là sức khỏe, sau đó là năng suất và phẩm chất của vật nuôi. Tùy theo từng loại chất khoáng thiếu hụt mà vật nuôi có những biểu hiện khác nhau.

Thiêu Mn (mangan) ảnh hưởng xâu đên sự phát triển khớp xương, súc vật yêu chân, đi lại khó khăn.

Thiếu Mn trên gà gây biến dạng khớp xương, trẹo khớp thể perosis

Thiếu Mn, khớp xương biến dạng, heo yếu chân, đi lại khó khăn

Đối với thực vậtQuan hệ giữa các nguyên tố vi lượng với các quá

trình sinh lý trong cây+ Các nguyên tố vi lượng xúc tác các EZ trong

chuỗi hô hấp.+ Theo Nason 1979 các nguyên tố vi lượng ảnh hưởng tới chặng

đường phân thông qua xúc tác hàng loạt các EZ.+ Trong chu trình Crebs có 11 phản ứng thì mỗi phản ứng đều có

sự xúc tác của các EZ chứa các nguyên tố vi lượng.+ Các nguyên tố vi lượng tham gia chuỗi hô hấp, trong chuỗi này

các NTVL có khả năng thay đổi hoá trị vì vậy chúng có khả năng vận chuyển e để tổng hợp ATP.

+ Các NTVL tham gia tổng hợp diệp lục: Cu, Co, Mo.

+ Theo Boichenco và Xaenco (1961): Mn và Fe ảnh hưởng đến pha sáng và pha tối của quang hợp theo sơ đồ sau

ROOH

Photpharit

O2

Gluxit

Mn+2 Mn+3

Phức hệ

Enzim FAD

H2O

CO2

Mn+2

Fe+3 Fe+3 Fe+2

Nguyên tố vi lượng ảnh hưởng đến pha sáng và pha tối trong quang hợp

Các nguyên tố vi lượng ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nước như hút nước, thoát hơi nước ở thực vật. Các nguyên tố vi lượng Cu, Mn, B, Zn tăng khả năng giữ nước của tế bào, mô và tăng khả năng hút nước của các đại phân tử. Trong điều kiện cung cấp nước đầy đủ các NTVL tăng khả năng thoát hơi nước, đồng thời tăng khả năng giữ nước của lá khi gặp điều kiện khô hạn

Hàm lượng Mn trong đấtChiếm tỉ lệ thấp, chủ yếu dạng ion Mn+2, Mn+3,

Mn+4 có thể chuyển hoá cho nhau.Hàm lượng Mn phụ thuộc vào thế oxi hoá khử của đất. Thế oxi

hoá khử thấp thì lực khử càng mạnhHấp thụ và vận chuyển Mn Cây trồng có thể hấp thụ khác nhau tuỳ loài và thời gian

sinh trưởng.Theo Clarkson và Honson (1980) khả năng hấp thụ Mn bị ức

chế bởi Co, Mo, Zn, Fe.Mn được vận chuyển chủ yếu qua mạch libe, chúng tập trung

nhiều trong lá.

Chức năng sinh lí của MnMangan ảnh hưởng đến các quá trinh sinh lý sinh hóa của cây trồng sau đây: Quá

trình dinh dưỡng khoáng (sự hút dinh dưỡng, sự cố định đạm, sự khử nitrat) quá trình hô hấp (sự oxy hóa, chu trình Krep), quá trình quang hợp (sự khử CO2), quá trình tổng hợp chất hữu cơ (tổn hợp gluxit, axit nucleic và các chất điều hòa sinh trưởng), quá trình vận chuyển, sự thoát hơi nước và sự chuyển hóa gluxit, sự sinh trưởng và phát triển (nảy mầm, tạo thân và ra hoa kết quả) sự chống chịu hạn của cây. Mn ảnh hưởng đến sự tổng hợp nhiều loại chất như đường bột, hợp chất có đạm, các axit hữu cơ, sắc tố, vitamin, auxin và các men. Mn có vai trò rất quan trọng trong sự hình thành diệp lục và xúc tiến sự hoạt động của nhiều loại men.

Người ta nhận xét thấy nhiều trường hợp mangan rất diển hình: trên đất trồng rau tưới bằng cống rãnh, trên các ruộng trồng cây hòa thảo được bón nhiều vôi. Hiện tượng thiếu mangan ít khi biểu hiện ở đất chua và trồng lúa yếm khí mà thường biểu hiện ở đất kiềm, đất chua sau khi bón vôi, đất khoáng khí và đất giàu hữu cơ. Trên các loại đất này ion Mn ở dạng hóa trị 3 và hóa trị 4 khó hòa tan hoặc kết hợp với các chất hữu cơ tạo thành hợp chất khó hòa tan. Trong điều kiện kiềm, Mn sau khi hút được còn có thể chuyển sang dạng oxy hóa và kết đọng trong các mạch dẫn.

Vai trò của Mn rất đa dạng, chúng tham gia cấu trúc và hoạt hoá nhiều loại EZ khác nhau.

Trong quang hợp Mn tham gia vào quá trình quang phân nước trong hệ thống ánh sáng II.Mn tham gia quá trình quang phân li nước tạo ra e cung câp cho diệp lục P680 (theo Cheniae và Martin, 1968)

2H2O

4 H+ , O2

P6804

Mn+2

Chất nhận e Ánh sáng4Mn+3

Mn xúc tác các EZ trong quá trình phosphoril hoá quang hợp: phosphokinase, phosphatase...- Mn tham gia cấu trúc các EZ có vai trò thuỷ phân H2O2. giúp giải độc cho câyTheo Ness và woolhouse năm 1980: Mn có vai trò trong xúc tác EZ ARN-polimease trong lục lạp, làm cho quá trình sao mã, giải mã, tổng hợp protein lục lạp thuận lợi

Biểu hiện của cây trồng thiêu Mangan

Thiếu Mangan: Lá mất màu xanh, gân chính và gân phụ màu xanh đậm tạo thành các dạng ô vuông.

Triệu chứng thiếu Magan trên cây trồng: Cũng vì mangan rất ít di động, nên hiện tượng thiếu mangan thường có biểu hiện trước tiên ở các lá non. Ở cây lá rộng, bản lá vàng còn có các gân lá vẫn giữ màu xanh. Ở cây hòa thảo hiện tượng này cũng xuất hiện nhưng không rõ ràng.

Triệu chứng thiếu Magan trên Lúa và mía: Cũng cần lưu ý rằng nhu cầu của cây trồng về mangan không có và hiện tượng độc do thừa mangan thường xuất hiện phổ biến hơn sự thiếu mangan. Hiện tượng này thường xuất hiện ở các vùng đất phèn và đi đôi với độc sắt, đất chua trũng yếm khí.

Thiếu Mn trên cây trồng

Thiếu Mn trên lúa và mía