1. Эргастические вещества растительной клетки в процессе жизнедеятельности
 Скачать 20.74 Kb.
|
|
№1.Эргастические вещества растительной клетки В процессе жизнедеятельности протопласта возникают разнообразные вещества, получившие обобщенное название эргастических веществ. Они образуются непосредственно в цитоплазме и отчасти сохраняются в ней в растворенном виде либо в форме включений. В значительно больших количествах эргастические вещества концентрируются вне протопласта, образуя оболочку клетки. Другая часть накапливается в клеточном соке вакуоли в виде растворов или откладывается в цитоплазме в виде включений. Природа и основные функции эргастических веществ различны. Главнейшие из этих веществ: простые белки ; некоторые углеводы , в частности глюкоза , сахароза и крахмал или близкий к нему инулин , а также целлюлоза , запасные жиры и жироподобные вещества - соединения первичного метаболизма ; продукты вторичного метаболизма - танниды , полифенольные соединения , алкалоиды , изопренпроизводные и др. К эргастическим веществам относится также обычный во многих растениях оксалат кальция . Вещества вторичного метаболизма нередко химически связаны с сахарами и образуют так называемые гликозилированные формы, или гликозиды. Гликозиды отличаются от негликозилированных соединений прежде всего повышенной способностью проникать через биологические мембраны. Почти все эргастические вещества независимо от их природы в той или иной мере могут вновь вовлекаться в процессы активного метаболизма клетки. Поэтому деление этих веществ на ряд групп по их главнейшей функции в известной мере условно. Важнейшая группа эргастических веществ - запасные вещества. Это белки , углеводы (исключая целлюлозу ) и жиры . Целлюлоза и близкие к ней по химической природе гемицеллюлозы и пектиновые вещества - структурные компоненты клеточной стенки . Вторичные метаболиты выполняют различные функции, но главнейшая из них связана с "организацией" защиты от поедания растений животными, внедрения болезнетворных микроорганизмов и т.д. Таким образом, они являются группой защитных веществ. Оксалат кальция чаще всего рассматривается в качестве конечного продукта метаболизма, формы "захоронения" ненужных или вредных клетке веществ. Вторично используется в процессах активного метаболизма оксалат кальция редко. Большинство эргастических веществ физиологически активно. Многие из них накапливаются в значительных количествах и имеют исключительное значение в хозяйственной деятельности человека и в медицине. Общеизвестно многообразное использование целлюлозы, или клетчатки . В технике, пищевой промышленности и медицине широко используются крахмал , глюкоза и сахароза . Танниды, или дубильные вещества , соединения полифенольные и изопренпроизводные - основа для получения большинства медицинских препаратов растительного происхождения. Пектиновые вещества широко применяются в кондитерской промышленности, а также в медицине. Некоторые из эргастических веществ крайне ядовиты. Чаще это алкалоиды , некоторые гликозиды, полипептиды (у бледной поганки ). №2. ЗАПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА - разнообразные вещества, в основном белки, жиры и углеводы (за исключением целлюлозы), образовавшиеся в цитоплазме растительной клетки и сохраняющиеся в ней в растворённом виде либо в форме включений. формы: Опробковение-изменинеи первичной оболочки клетки в результате отложения в ее толще жироподобного вещества-суберина, в состав которого входит феллоновая кис-та. Суберин предотвращает в клетку поступление воды и газообразных веществ(харак-но для пробки и феллемы). Защита от потери воды. Ослизнение- превращение полисахаридов клнточной оболочки и (или) всего протопласта в высокомомлекулярный углевод-слизь, хорошо поглащающую воду. Кутинизация- образование в наружных стенках эпидермиальных клеток кутикулярных слоев.(Кутин-воскоподобное вещество.) Одревеснение-(лигнификация) отложение в межмолекулярных промежутках лигнина. При этом возрастает твердость и прочность стенки, но уменьшается ее пластичность. Минерализация-отложение в клеточных стенках солей Са и кремнезема, которые придают ей твердость и хрупкость. №3. По химическому составу и строению крахмал относится к сложным углеводам – полисахаридам второго порядка (С6Н12О5)n, мономером которого является глюкоза. Крахмал очень гигроскопичен, хорошо поглощает запахи из окружающей среды, что необходимо учитывать при обработке, хранении и транспортировании. Крахмал способен неограниченно набухать в воде, а при нагревании с ней образовывать клейстер и студень. В качестве резервного углевода он накапливается в растительных клетках в виде крахмальных зерен. Типы крахмала: картофельный, пшеничный, кукурузный, рисовый , модифицированный. №4. Первичный крахмал образуется из продуктов фотосинтеза в листьях растений и имеет вид мелких крупинок. Здесь он не хранится, а транспортируется для построения органов растений или откладывается в виде запасного вещества в плодах. Здесь он не хранится, а транспортируется для построения органов растений или откладывается в виде запасного вещества в плодах. Вторичный или запасной крахмал образуется в лейкопластах (амилопластах) в специализированных органах – корневищах, клубнях, семенах, плодах. Из этого крахмала образуются простые, полусложные и сложные зерна. Если в лейкопласте имеется одна точка, вокруг которой откладываются слои крахмала, то формируется простое крахмальное зерно (рис. А1, Б, Г). Сложное зерно образуется, если точек отложения две и больше (рис. А2; В, Д, Е). Полусложные зерна образуются в том случае, если крахмал сначала откладывается вокруг нескольких точек, а затем после их соприкосновения образуются общие слои (рис.6,А3). Простые крахмальные зерна имеют пшеница, рожь, кукуруза, сложные – рис, овес, гречиха. В клубнях картофеля встречаются все три типа крахмальных зерен. Форма, размер, строение крахмальных зерен специфичны для каждого вида растений. Поэтому при анализе продовольственного сырья растительного происхождения, в частности муки, по строению крахмальных зерен можно идентифицировать и установить в них наличие примесей. №5. Видимая слоистость крахмальных зерен обусловлена неодинаковой обводненностью слоев крахмала. Она проявляется в разной степени. Расположение слоев может быть концентрическим и эксцентрическим, то есть образовательный центр находится не в центре зерна, а сдвинут вбок. №6. Образование крахмальных зерен связано с наличием образовательного центра в амилопласте, вокруг которого стромой амилопласта откладывается вещество крахмала. Крахмал отлагается слоями, имеющими различный коэффициент преломления, благодаря чему эти слои могут быть видны под микроскопом. У злаков и бобовых отдельные слои вокруг образовательного центра откладываются равномерно, вследствие чего крахмальные зерна обнаруживают концентрическую слоистость. У других растений, особенно образующих крупные крахмальные зерна (картофель), отдельные слои крахмала откладываются вокруг образовательного центра неравномерно: на одной стороне интенсивнее, на другой слабее, в результате образуются крахмальные зерна с эксцентрической слоистостью. Причем, характер слоистости зависит от вида растения и не определяется положением образовательного центра в амилопласте. Если в амилопласте закладывается один образовательный центр, то возникают простые крахмальные зерна (по одному в каждом амилопласте) — например, крахмальные зерна картофеля. Часто в амилопласте закладывается одновременно много образовательных центров, тогда возникают сложные крахмальные зерна, состоящие из множества (у шпината до нескольких тысяч) отдельных мелких зернышек. С ростом крахмального зерна оболочка амилопласта растягивается, а строма оттесняется к периферии пластид. У крупных крахмальных зерен слой стромы и оболочка пластиды могут стать столь тонкими, что не различаются в световой микроскоп. Когда мы говорим о крахмальных зернах, то всегда имеем в виду пластиду, переполненную крахмалом настолько, что ее основное вещество становится неразличимым. №7. |