Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Вакуолі і клітинний сік



Вакуоля - це вмістище клітинного соку, відмежоване від цитоплазми вакуолярною мембраною - тонопластом.Молоді клітини мають густу цитоплазму без вакуоль, але в міру їх росту з'являється безліч дрібних вакуоль. У зрілій клітині вакуолі зливаються в одну центральну вакуолю, яка притискує цитоплазму до оболонки. Речовини, що синтезуються у цитоплазмі, вибірково надходять до вакуоль і утворюють складну суміш – клітинний сік. Він в'язкіший, ніж вода, із слабокислою, нейтральною, рідше - лужною реакцією. Хімічний склад і концентрація клітинного соку змінюються в залежності від віку, типу, функції, стану клітин ітканин, виду рослини, умов її місцезростання тощо. Клітинний сік складається із води (90 %), істинних іколоїдних розчинів різноманітних мінеральних та органічних сполук, солей мінеральних кислот, дисоційованих до іонів. Також у певних тканинах утворюються вакуолярні включення - кристалогідрати оксалату кальцію, алейронові зерна.

Функції вакуоль - накопичення води, запасних речовин. Вони забезпечують осмотичний тиск і підтримку тургору клітин. Це дозволяє соковитим частинам рослин зберігати форму і положення в просторі, протидіяти механічним впливам, проявляти холодо-, жаровитривалість та ін.

Концентрація іонів і цукрів у клітинному соку вища, ніж в оболонці клітини. Тонопласт сповільнює дифузію цих речовин з вакуолі, але не перешкоджає проходженню води. Тому вода, достатньо наситивши оболонку, шляхом дифузії надходить у вакуолю. Односпрямований процес дифузії води через напівпроникну для розчинних речовин мембрану називається осмосом. Вода, що надходить у вакуолю, тисне на протопласт, а через нього - на оболонку, викликаючи її напружений стан, або тургорклітини. Якщо клітина опиняється в гіпертонічному розчині солі або цукру, то відбувається плазмоліз - осмотичний вихід води з вакуолі, скорочення її об'єму, відходження цитоплазми від оболонки та зникнення тургору клітини. Зворотній процес - деплазмоліз- відбувається у разі повернення цитоплазми у вихідне положення внаслідок вбирання води плазмолізованою клітиною.

 

 

Хімічні речовини рослинних клітин та їх біологічні властивості

Рослинні клітини і в цілому рослинні організми складаються з мінеральних і органічних речовин. Найважливішу роль відіграє вода - природне середовище для життєдіяльності організмів.

Мінеральні речовини

Для нормальної життєдіяльності людині необхідно біля 40 мінеральних елементів. Вони засвоюються організмом переважно в іонній формі. Для профілактики та лікування дефіциту мінеральних елементів використовують їх комплекси із рослин, оскільки вони легко засвоюються.

Макроелементи(10-1 – 10-2 %): С, Н, О, N, Fe, Na, К, Р, Са, Mg, CI, S, Si.

Мікроелементи(10-3—10-5 %): Zn, Мп, В, Co, Cu, Sr, Li, Ba, F, Br, I, Cr, Ni, Mo, Al, Ті.

Ультрамікроелементи(10-6-10-12 %): Se, Cd, As, Pb, Hg, Ag, Au, U, Ra.

Мікроелементи беруть участь у процесі кровотворення, зсідання крові, активізують дію ферментів, гормонів, вітамінів та беруть участь у всіх видах обміну. Деякі рослини відрізняються підвищеним вмістом мінералів і використовуються як їх джерела. Так, кобальт міститься у цмині пісковому, порічках червоних, полуницях, вербені лікарській; срібло - компонент зелених огірків, динь, кавунів, гарбузів, м'яти, меліси; цирконію багато в томатах, а йоду - у морській капусті.

Мінеральні солі неорганічних кислот у значній кількості знаходяться в овочах і фруктах, вживання яких забезпечує нормальний перебіг фізико-хімічних процесів в організмі. Солі калію накопичуються у плодах абрикоса, персика, смородини, насінні квасолі, траві петрушки, коренеплодах редьки та інших рослинах. Солями кальцію багаті капуста, салат, зелена цибуля, горох, плоди кизилу, аґрусу, абрикосів тощо. Значну кількість солей магнію вміщують злаки, щавель, петрушка, абрикос та виноград. Джерелом фосфору є капуста, морква, буряк, цибуля, хрін, горох, персик, слива та шовковиця, а залізо постачають плоди яблуні, груші, кизилу, айви, кореневища хрону, трава кропиви та ін. На нерозчинні кремнієві сполуки багаті хвощ польовий, водяний перець, жабрій звичайний та інші. Вони посилюють опірну функцію організму, знімають запальні явища, активізують фагоцитоз.

Органічні речовини

Органічні сполуки, що містяться в рослинних клітинах, тканинах і органах, поділяються на конституційні, запасні і біологічно активні.

Конституційні (структурні) компоненти цитоплазми та органел - це складні білки (протеїди), нуклеїнові кислоти, ліпіди, а клітинної оболонки - полісахариди. Складні комплекси білків з жирами і ліпоїдами не використовуються як поживні, розпадаються лише у разі денатурації білків цитоплазми, а у природних умовах — при старінні клітин.

Запасні речовини, які резервуються в цитоплазмі, органелах, вакуолях і використовуються як поживні або проміжні сполуки, різноманітні за своєю хімічною природою. Проте основними є прості білки (протеїни), вуглеводи і жири.

Біологічно активні речовини (БАР) - глікозиди, алкалоїди, фосфатиди, дубильні речовини, сапоніни, ефірні олії тощо - виконують різноманітні функції, беруть участь у метаболічних процесах. Накопичуються у значних кількостях в окремих органах лікарських рослин, завдяки чому трава, корені, кореневища, листя, плоди, квітки та інші органи використовуються як лікарська рослинна сировина (ЛРС).

Біологічно активні речовини виявляють терапевтичну дію на людину, тварин і використовуються у фармації, медицині, дієтології, ветеринарії, косметиці, парфумерії.

Білкові сполуки є основою структури і функцій живих організмів. Структурні, або конституційні, білки рослинної клітини входять до складу мембранних структур цитоплазми; регуляторні білки і гормони контролюють біосинтез білків і нуклеїнових кислот; ферменти, або ензими, - високоспецифічні біологічні каталізатори, які беруть участь у біохімічних перетвореннях, направляють і регулюють обмін речовин; рецепторні білки розташовані на зовнішній поверхні біологічних мембран, сприймають інформацію про стан оточуючого середовища; транспортні білки, або білки-переносники, беруть участь в активному транспортуванні крізь біологічні мембрани іонів, ліпідів, цукрів, амінокислот; біоенергетичні білки перетворюють і утилізують енергію (цитохроми); запасні білки відіграють важливу енергетичну роль; захисні - імуноглобуліни, фібрин, глутатіон, лектини - запобігають поїданню тваринами, пригнічують ріст патогенних бактерій і грибів; рослинні токсини, або фітотоксини, специфічно діють на різні метаболічні процеси.

Ферменти (ензими) поділяються залежно від реакції, яку каталізують, біологічної дії тощо. Значну кількість ферментів містять бульби картоплі, коренеплоди редьки, насіння гірчиці, гороху, квасолі, соняшнику, злакових, соки лікарських рослин. Так, наприклад, сік динного дерева містить подібний до пепсину протеолітичний фермент папаїн, який використовується при гастриті; бромелаїн знаходиться у плодах і стеблах ананасу; фіцин - компонент молочного соку рослин роду Ficus; уреазу містять цвілеві гриби, насіння сої, кавуна і конвалії мечовидної; нігедазу - насіння чорнушки. Рослинні ферменти застосовуються у виноробстві, харчовій, мікробіологічній, фармацевтичній та інших галузях промисловості.

Нуклеїнові кислоти - ДНК, РНК - біохімічно споріднені з алкалоїдами і мають високу активність. Продукти їх розщеплення входять до складу стимулюючих препаратів.

Органічні кислоти утворюються в процесі дихання і фотосинтезу, відіграють величезну роль в обміні речовин і енергії в рослинах. У вільному стані органічні кислоти знаходяться у вакуолях клітин сукулентів, у плодах і листках деяких рослин (щавель, ревінь). Найпоширеніші в рослинах кислоти - лимонна, яблучна, аконітова, ізолимонна, бурштинова, щавлевобурштинова, фумарова тощо. У плодах апельсину, лимону, суниць, смородини, аґрусу, томатів переважає лимонна кислота, а яблунь, слив та вишень - яблучна. Значну кількість аконітової кислоти вміщують паростки пшениці, кукурудзи, жита.

Бензойна і саліцилова кислоти, які містяться в значних кількостях у малині та вербі білій, виявляють антисептичну, жарознижуючу, протизапальну активність. Похідні кофейної кислоти використовують як жовчогінні, протизапальні засоби.

Вуглеводи - великий клас первинних і вторинних метаболітів - моносахаридів (глюкоза, фруктоза, арабіноза, ксилоза), дисахаридів (сахароза, мальтоза), багатоатомних спиртів (маніт, сорбіт), гомополісахаридів (крохмаль, інулін, пектини) і гетерополісахаридів (камеді і слизи).

Крохмаль - найрозповсюдженіший полісахарид рослин, що запасається у вигляді крохмальних зерен. Сировиною для виробництва крохмалю та продуктів його гідролізу є насіння рису, кукурудзи, пшениці; бульби картоплі, батату; деревина сагової пальми тощо. Крохмаль має обволікаючу та пом'якшуючу дію і застосовується як засіб, що сповільнює всмоктування токсичних речовин, пролонгує дії ліків у травному каналі; сприяє синтезу рибофлавіну. Використовується як присипка, наповнювач таблеток, паст, складова багатьох твердих і м'яких лікарських форм.

Пектини - пластичні полісахариди клітинних оболонок і міжклітинної речовини. Виявляють радіопротекторну та обволікаючу дію, здатність покращувати перистальтику кишечника. На пектини особливо багаті плоди чорної смородини, яблуні, шипшини, калини; коренеплоди буряка, моркви. Інулін - високомолекулярний розчинний фруктозан. Використовується для профілактики та лікування цукрового діабету. Джерелом є бульби топінамбуру, корені кульбаби, оману, цикорію та інших представників родини айстрових.

Клітковина (целюлоза) - структурний полісахарид оболонки рослинних клітин. Не розчиняється у воді, розведених кислотах і лугах. Стимулює перистальтику кишок, попереджує запори, рекомендується при ожирінні.

Слиз - високомолекулярні полісахариди, що набрякають у воді. Основні джерела слизових речовин - водорості, насіння льону, корені алтеї, трава фіалки триколірної, листя подорожника, слань ісландського моху. Препарати із слизовмісних рослин мають обволікаючу, пом'якшуючу, відхаркувальну і послаблюючу дію; ефективні при кашлі, запаленні слизових оболонок.

Камеді (гумі) виділяються з пошкоджених ділянок гілок деяких рослин (абрикос, слива, черешня, вишня). Використовуються як емульгатори при виготовлені олійних емульсій, як в'язкі компоненти кровозамінників, для зниження подразнюючої дії лікарських речовин тощо.

Каучук, гутаперча - високомолекулярні вуглеводи, які утворюються шляхом полімеризації ізопрену за участю коферменту А. Нагромаджуються у певних груп рослин в клітинах основної паренхіми чи в латексі молочників разом зі смолами, білками, цукрами, амінокислотами, крохмалем тощо. Каучук накопичують у значних кількостях гевея. Гуту, або гутаперчу, накопичує тропічне дерево Palaquium gutta), чагарники роду бруслина (Euonymus).

Ліпіди (жири і жирні олії) - ефіри жирних кислот різної природи і триатомного спирту гліцерину. Жири і жирні кислоти малостійкі; вони окислюються, твердіють, стають темними, набирають неприємного запаху. Це потрібно враховувати при їх використанні і зберіганні. До важливих продуктів харчування та промислової сировини належать такі рослинні олії, як соняшникова, кукурудзяна, рапсова, соєва, гарбузова, льняна, оливкова, персикова, арахісова, кокосова, масло какао. Лікувальні властивості олій залежать від їх складу. Наприклад, рицинова олія виявляє проносну дію, кукурудзяна - антисклеротичну, зародків пшениці - імуномодулюючу соєва - гепатопротекторну.

Воски - ефіри вищих жирних кислот і вищих спиртів, інколи в суміші з вільними жирними кислотами, парафінами. Утворюються на поверхні листків і плодів багатьох рослин, є захистом від вологи, різноманітних ушкоджень. Зрідка використовуються як основа кремів.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.