В растительной клетке около 2/3 меди может находиться в нерастворимом, связанном состоянии. Относительно богаты медью семена и наиболее жизнеспособные, растущие части растений. 70 % всей меди, находящейся в листе, сконцентрировано в хло-ропластах. Физиологическая роль меди в значительной степени определяется ее вхождением в состав медьсодержащих белков и ферментов, катализирующих окисление дифенолов и гидроксили-рование монофенолов: ортодифенолоксидазы, полифенолоксида-зы и тирозиназы.
Наиболее изученный медьсодержащий фермент — цитохром-оксидаза. Предполагается, что медь и железо цитохромоксидазы входят в один активный центр фермента.
Важные функции в растениях выполняет медьсодержащий белок — пластоцианин. Почти половина всей меди в листьях у ряда растений находится в форме пластоцианина.
Недостаточная обеспеченность растений медью резко отрицательно отражается на активности медьсодержащих ферментов.
Определенные функции выполняет данный элемент в азотном обмене, входя в состав нитритредуктазы, гипонитритредуктазы и редуктаз оксида азота. В результате влияния меди на биосинтез леггемоглобина и активность ряда ферментных систем этот фермент усиливает процесс связывания молекулярного азота атмосферы и усвоение азота почвы и удобрения.
Имеются данные об увеличении под действием меди прочности хлорофилл-белкового комплекса, уменьшении разрушения хлорофилла в темноте и в целом о положительном действии меди на процесс озеленения у всех растений.
За счет инактивирования медьсодержащим ферментом поли-фенолоксидазой ауксинов медь снижает ингибирующее действие на рост высоких доз этих ростовых веществ. Черный пигмент меланин образуется за счет окисления аминокислоты тирозина, осуществляемого ферментом тирозиназой, в состав которой входит медь. Отсутствие данного фермента вызывает альбинизм — отсутствие у растений зеленой окраски. Потемнение битых картофелин, яблок и т. д. также вызывается тирозиназой.
Как известно, этилен задерживает дифференциацию тканей и ингибирует деление клеток, синтез ДНК, рост растений. Для биосинтеза этилена необходим медьсодержащий фермент. Снижение содержания в растениях фенольных ингибиторов ведет к вытягиванию стеблей и полеганию растений. По-видимому, благодаря регулирующему действию на содержание в растениях ингибиторов роста фенольной природы медь повышает устойчивость растений к полеганию. Она способствует увеличению засухо-, морозо- и жароустойчивости растений.
Недостаток меди вызывает задержку роста, хлороз, потерю тургора и увядание растений, задержку цветения и гибель урожая. У злаковых растений при остром дефиците меди происходит поведение кончиков листьев и не развивается колос (белая чума или болезнь обработки), у плодовых при недостатке меди появляется суховершинность.
Валовое содержание меди в различных почвах колеблется в широких пределах —от 0,1 до 150мг/кг почвы. В пахотном горизонте почвы в подвижной форме находится в основном двухвалентный катион меди в обменно-поглощенном состоянии. Медь содержится в почвенных минералах и органическом веществе. Наибольшее количество меди в почве связывается монтмориллонитом и вермикулитом, оксидами Fe и Мп, гидроксидами Fe и Al. С медью способны образовывать устойчивые комплексы гуминовые и фульвокислоты. Поэтому наиболее бедны медью верховые торфяники, дерново-карбонатные, болотные и заболоченные, песчаные и супесчаные почвы. Известкование кислых почв уменьшает поступление меди в растения, так как способствует ее закреплению в почве. Известь действует как адсорбент меди, а также путем подщелачивания создает лучшие условия для образования комплексов органических соединений с медью.
Растения испытывают недостаток меди, а почвы считаются бедными по содержанию этого элемента, если в почвах Нечерноземной зоны содержится меди менее 1,5—2,0 мг, в Черноземной зоне — менее 2,0—5,0 мг на 1 кг почвы.