Осмотические властивості. Будова стебла дводольних трав'янистих рослин
"Біологія. Бактерії, гриби, рослини. 6 клас" В.В. Пасічник
особливості будови рослинної клітини
Питання 1. Як приготувати препарат шкірки луски цибулі?
Щоб приготувати препарат шкірки луски цибулі, необхідно:
1) підготувати предметне скло, ретельно протерши його марлею;
2) піпеткою нанести 1-2 краплі води на предметне скло;
3) за допомогою препаровальной голки обережно зняти маленький шматочок прозорої шкірки з внутрішньої поверхні луски цибулі, покласти його в краплю води і розправити кінчиком голки;
4) обережно накрити краплю води з шкіркою покривним склом.
Препарат готовий. Його можна розглядати в мікроскоп. Можна пофарбувати препарат розчином йоду. Для цього:
нанести на предметне скло поруч з покривним склом краплю розчину йоду так, щоб розчин йоду потрапив під покривне скло;
з іншого боку від покривного скла фільтрувальної папером відтягнути зайвий розчин йоду
Питання 2. Яку будову має клітина?
Кожна рослинна клітина має щільну прозору оболонку з порами (Рис. 1). До складу оболонок рослинних клітин входить особлива речовина - целюлоза, що надає їм міцність. Усередині клітини знаходиться безбарвне в'язке речовина - цитоплазма. У цитоплазмі розташовується невелике щільне ядро, в якому можна розрізнити ядерце. Майже у всіх клітинах є порожнини - вакуолі. Вони заповнені клітинним соком. Для рослинної клітини характерні численні дрібні тільця - пластиди, Що містять пігмент. Так, зелене забарвлення листя визначають пластиди, звані хлоропластами, в яких знаходиться зелений пігмент хлорофіл. Різне забарвлення пелюсток квіток визначають пластиди, звані Хромопласти, що містять червоні, сині та інші кольорові пігменти. Наприклад, синє забарвлення надає пігмент - ксантофилл.
Мал. 1. Будова рослинної клітини
Питання 3. Де знаходиться клітинний сік і що в ньому міститься?
клітинний сікзнаходиться в вакуолях клітини. Клітинний сік містить воду з розчиненими в ній цукрами та іншими органічними і неорганічними речовинами. У клітинному соку можуть міститися фарбувальні речовини - пігменти
Питання 4. В який колір фарбувальні речовини, що знаходяться в клітинному соку і в пластидах, можуть фарбувати різні частини рослин?
Барвники клітинного соку можуть надавати синю, фіолетову, малинове забарвлення пелюсток і інших частин рослин. Пластида можуть надавати різним органам рослин, зокрема листю, зелену, жовту, червону або оранжеве забарвлення. Забарвлення пластид залежить від наявності фарбувальних речовин, або пігментів. Так, зелене забарвлення листя надає зелений пігмент хлорофіл.
Клітинний сік, його склад і властивості. Роль вакуолей в обміні речовин. Використання речовин клітинного соку в лікарських цілях.
Неодмінний продукт життєдіяльності рослинної клітини - клітинний сік. Невеликі крапельки його легко виявити навіть у відносно молодих клітин. У міру їх зростання обсяг клітинного соку помітно збільшується. Клітинний сік накопичується в каналах ендоплазматичноїмережі, Утворюючи в ній бульбашковидні здуття, які називаються вакуолями. Клітинний сік являє собою розчин багатьох і дуже різноманітних за складом органічних і не органічних речовин, Які синтезуються і виділяються протопластом.
У клітинному соку відкладаються різноманітні допоміжні матеріали (азотисті і безазотистих) і стимулятори життєвих процесів. Сюди можуть бути віднесені і вітаміни, і речовини невизначеного фізіологічного значення, і явно екскреторні речовини, і мінеральні солі.
Склад клітинного соку:
Органічні речовини
азотисті:
Білки (протеїни, протеїди).
Амінокіслти (аспарагін, тирозин, лейцин і ін.).
Алкалоїди (хінін, морфін, нікотин, колхіцин, кофеїн, кодеїн, папаверин та ін.).
Глікоалкалоіди (соланін, дігіталін).
безазотисті:
Вуглеводи - моносахоріди (глюкоза, фруктоза);
дисахариди (сахароза, мальтоза);
полісахариди (інулін, пектини, декстрини).
Глікозиди - пігменти (антоціани, флавони);
сініргін, амигдалин, кумарин, сапонін, ванілін.
Дубильні речовини - танін, катехін і ін.
Органічні кислоти (щавлева, яблучна, винна, лимонна і ін.).
Солі органічних кислот (кристали оксалату кальцію і дра.).
Трепоноіди, ефіри й ін.
Фосфати калію, натрію, кальцію.
Нітрати (селітри) калію, натрію.
Хлориди калію, натрію, сульфат кальцію, йод, бром.
Властивості клітинного соку:
- У клітинному соку відкладаються різноманітні допоміжні матеріали (азотисті і безазотистих) і стимулятори життєвих процесів.
Первинна будова стебла у дводольних.
a) Епідерміс
b) Первинна кора (колленхіма, паренхіма, крахмалоносное піхву). Товщина різна.
c) Центральний осьової циліндр (Періцікліческая склеренхіма). По колу розташовані бічні або біколлотиральние пучки - відкриті. Є паренхіма, тобто серцевина. Хлоропластів тут немає. Іноді може утворюватися порожнину всередині серцевини. Між провідними пучками розташовуються клітини паренхіми, які з'єднують серцевину з первинною корою. Ці ділянки називаються серцевинні промені, По ним можуть переміщатися в радіальному напрямку поживні речовини.
Вторинне будова стебла.
Вторинні зміни стебла відбувається аналогічно корені, камбій працює і в стеблі точно також по одну сторону від нього до периферії формується вторинна флоема, всередину - вторинна ксилема. Ксилема в 3-4 рази більше флоеми, але в стеблі походження камбію дещо інше. Вторинне зміна в стеблі починається з появи камбію в серцевинних променях. Клітини паренхіми ділячись перетворюється в камбій. Тобто формується суцільне камбіального кільце. Воно складається з пучкового і межпучкового камбію.
Камбіального кільце може працювати за двома варіантами:
1) Формується пучковий типстебла, камбій пучків формує провідні елементи, а камбій межпучков формує вторинну паренхиму, в результаті серцевинні промені зберігаються, вони широкі - многопорядние.
2) Пучковий і межпучковий камбий працює однаково, виникає теж вторинна ксилема і флоема, і все це зливається в одне суцільне кільце. Серцевинні промені є, але тонкі (всього 3-4 ряди). суцільний пучок(Тип)
Примітка: У деяких рослин може виникати третій варіант - перехідний будова (тип), При якому провідні пучки спочатку чітко різні, а потім зливаються один в одного. Це варіанти будови трав'янистих рослин.
Стебло трав'янистих рослин формується 1-1.5месяцев. Тому вторинні тканиниприростають в невеликій кількості, центральний циліндр розростається в товщину незначно. В результаті первинна кора злегка розтягнеться, але зберегтися і стебло трав'янистих дводольних рослинматиме епідерміс, первинну кору, переціклічіскую склеренхіма. Тобто стебло трав'янистих дводольних рослин має ті ж тканини, але злегка разросшуюся центральний осьовий циліндр.
КЛІТИННИЙ СОК Клітинний сік являє собою водний розчин різних речовин, які є продуктами життєдіяльності протопласта, в основному, запасними речовинами і покидьками. Реакція клітинного соку зазвичай слабокисла або нейтральна, рідше лужна. Речовини, що входять до складу клітинного соку, надзвичайно різноманітні. Це вуглеводи, білки, органічні кислоти і їх солі, амінокислоти, мінеральні іони, алкалоїди, глікозиди, танніди, пігменти та інші розчинні у воді сполуки. Більшість з них відноситься до групи ергатичних речовин - продуктів метаболізму протопласта, які можуть з'являтися і зникати в різні періоди життя клітини. Багато речовин клітинного соку утворюються тільки в рослинних клітинах.
Вакуолі Вакуолі містяться майже у всіх рослинних клітинах. Вони являють собою порожнини в клітці, заповнені рідким вмістом - клітинним соком. Від цитоплазми клітинний сік ізольований вибірково проникною вакуолярної мембраною - тонопластом. Тонопласт виконує бар'єрні і транспортні функції. Для більшості зрілих клітин рослин характерна велика центральна вакуоль, Що займає до 70-90% об'єму клітини. При цьому протопласт з усіма органелами розташовується у вигляді дуже тонкого постінному шару, що вистилає клітинну стінку. У постінному протопласті зазвичай зустрічаються дрібні цитоплазматические вакуолі. Іноді ядро розташовується в центрі клітини в ядерному кишені цитоплазми, який пов'язаний з постінному шаром найтоншими цитоплазматическими тяжами, що перетинають центральну вакуоль.
Глюкоза (виноградний цукор) і фруктоза (плодовий цукор) накопичуються в великих кількостяхв соковитих плодах. Сахароза (буряковий цукор) у великих кількостях накопичується в коренеплодах цукрових буряків і стеблах цукрової тростини. Для ряду сімейств рослин (кактусові, Товстолисті, орхідні) характерно накопичення в клітинному соку слизу, що утримують воду. Інулін - запасний полісахарид, відкладається у вигляді колоїдного розчину в клітинному соку підземних органів складноцвітих замість крохмалю. Білки накопичуються у вигляді колоїдного розчину в вакуолях клітин дозрівають насіння. При зневодненні насіння на пізніх етапах їх розвитку вода видаляється з вакуолей, концентрація білка в клітинному соку підвищується, і він переходить в стан твердого гелю. Зневоднені вакуолі зрілих насіння називають алейроновимізернамі.
З органічних кислот в клітинному соку найбільш часто зустрічаються лимонна, яблучна, бурштинова і щавлева. Ці кислоти знаходяться у великій кількості в клітинному соку незрілих плодів, надаючи їм кислий смак. При дозріванні плодів органічні кислоти можуть використовуватися як субстрати дихання, тому кислий смак плодів зазвичай зникає. Солі органічних кислот разом з мінеральними іонами грають велику роль в осмотичних процесах. Танніди Танніди (дубильні речовини) - полімерні фенольні сполуки терпкого смаку. Вони мають антисептичні властивості і захищають тканини рослин від інфекцій і загнивання. Особливо багаті дубильними речовинами клітини кори стебел і коренів (дуб, верба), незрілих плодів (волоський горіх), листя (чай) і деяких патологічних наростів - галлів. Танніди використовуються в медицині, для дублення шкіри, фарбування тканини в темно-коричневий колір. Алкалоїди - різноманітні в хімічному відношенні азотсодержащие органічні речовини, що мають гіркий смак. Вони мають властивості підстав і містяться в клітинному соку, як правило, у вигляді солей. Багато алкалоідоносних рослини отруйні і не поїдаються травоїдними тваринами. У клітинах, що містять алкалоїди, не розвиваються суперечки і зачатки мікроорганізмів, рослини не пошкоджуються грибними і бактеріальними хворобами. Особливо багаті алкалоїдами представники сімейств пасльонових, макових, маренових, Лютикова і ін.
ГЛІКОЗИДИ Глікозиди Глікозиди органічні сполуки, Молекули яких складаються з двох частин: вуглеводного (піранозідного або фуранозідного) залишку і невуглеводної фрагмента (т. Н. Агликона). Як глікозидів в більш загальному сенсі можуть розглядатися і вуглеводи, що складаються з двох або більше моносахаридних залишків. Переважно кристалічні, рідше аморфні речовини, добре розчинні у воді і спірте.углеводногоагліконауглеводиаморфние речовини спирті Глікозиди представляють собою велику групу органічних речовин, що зустрічаються в рослинному (рідше в тваринному) світі і / або одержуваних синтетичним шляхом. При кислотному, лужному, ферментативному гідролізі вони розщеплюються на два або кілька компонентів агликон і вуглевод (або кілька вуглеводів). Багато з глікозидів токсичні або володіють сильним фізіологічним дією, наприклад, глікозиди наперстянки, строфанта і другіе.кіслотномщелочномферментатівномтоксічнинаперстянкістрофанта Свою назву глікозиди отримали від грецьких слів glykys солодкий і eidos вид, оскільки вони при гідролізі розпадаються на цукристу і несахарістую компоненти. Найчастіше глікозиди зустрічаються в листках і квітках рослин, рідше в інших органах. До складу глікозидів входять вуглець, водень, кисень, рідше азот (амигдалин) і тільки деякі містять сірку (синальбін, мірозін) гідролізеуглеродводородкіслородазотамігдалінсерусінальбінмірозін
ХІМІЧНІ І ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ глікозиди З хімічної боку глікозиди є ефірами цукрів, що не дають карбонільних реакцій, з чого випливає, що карбонильная група цукрів у них пов'язана з агликоном, аналогічно алкілглікозідам синтетичних глікозидів. У молекулах глікозидів залишки цукрів пов'язані з агликоном, який є фармакологічно активною частиною глікозиду, через атом О, N або S. До складу агликонов входять здебільшого гідроксильні похідні аліфатичного або ароматичного рядів. Будова багатьох природних глікозидів недостатньо вивчено. При взаємодії цукрів зі спиртами, меркаптанами, фенолами та іншими речовинами в присутності соляної кислоти отримані синтетичні глікозиди. Такого роду з'єднання особливо легко утворюються при взаємодії гідроксильних чи інших похідних з ацетохлор- або ацетобромглюкозой.спіртамімеркаптанаміфеноламі У тому випадку, коли при гідролізі глікозидів утворюється глюкоза, такі сполуки прийнято називати глюкозидами, при утворенні інших цукрів глікозідамі.глюкоза Глікозиди представляють собою тверді, що не летючі , здебільшого добре кристалізуються, рідше аморфні речовини, легко розчинні у воді і в спирті. Водні розчини глікозидів мають нейтральну реакцію. Хоча розщеплення їх на цукру і аглікони відбувається дуже легко, відомі і такі глікозиди (сапоніни), які не розкладаються навіть розведеними кислотами (H 2 SO 4) при тривалому нагріванні. При розщепленні глікозидів ферментами спостерігається відома вибірковість; тільки певний фермент здатний розкладати той чи інший глікозид. Рідше один фермент розщеплює кілька глікозидів, наприклад, емульсин розщеплює не лише амигдалин, але і салицин, ескулін, коніферін і деякі інші глікозиди, але не розщеплює синігрину. Фермент дріжджів розщеплює амигдалин до прунозіна, навпаки, емульсин розкладає його до бензальдегідціангідріна.сапонінисаліцінескулін коніферінсінігрінапрунозіна
Гидролизующее дію ферментів тісно пов'язане з будовою молекули глікозиду і асиметрією вуглецевих атомів цукрів. Так, наприклад, правообертальні α- метілглюкозід розщеплюється інвертіном, в той час як його лівообертаюча при цьому не змінюється, навпаки, β-метілглюкозід розщеплюється емульсин, що не діючи на α-ізомер. Природні глікозиди, що розщеплюються емульсин, мають лівим вращеніем.ферментов Часткове розщеплення глікозидів відбувається частково в самій рослині, оскільки ензим, що знаходиться в ньому (хоча і в різних клітинах), приходить іноді з ним контакт. Те ж, за певних обставин, відбувається при висушуванні рослин або ізолювання з них глікозидів. Тому часто глікозиди, отримані з висушених рослин, різко відрізняються від глікозидів, що знаходяться в свіжому рослині. У висушеному рослині ферменти зазвичай не виявляють свого гидролитического дії, але при зволоженні водою, особливо при ° C, відбувається інтенсивна реакція гідролізу. При низькій температурі, в присутності вологи, дія ферментів сповільнюється, а при 0 ° C майже не виявляється. Вище 70 ° C, навпаки, відбувається інактивація і руйнування ферментов.ферменти гідролізу У близькій зв'язку з глюкозидами, тобто ефірами глюкози, знаходяться пентозіди або рамнозіди, які при гідролізі, поряд з Аглікон, утворюють рамнозу (наприклад, франгулін, кверцетин), рамноглюкозіди , які при гідролізі утворюють рамнозу, глюкозу та інші цукру (наприклад, рутин, гесперидин) .рамнозуфрангулінкверцетінрутінгесперідін
КЛАСИФІКАЦІЯ глікозиди Раніше вельми поширена ботанічна класифікація використовується в даний час лише для глікозидів невстановленого будови. Фармакологічна класифікація, заснована на біологічній дії глікозидів, також не втрималася. Найбільш доцільна хімічна класифікація, заснована на хімічному будовуагликонов або цукрів, що утворюються при гідролізі глікозидів. В цьому випадку глікозиди отримують назву цукрів з додатком суфікса «ід». Так, глікозиди, отщепляющие пентозу, називаються пентозідамі, отщепляющие гексозо гексозідамі. Останні, в свою чергу, діляться на підгрупи, наприклад, отщепляющие глюкозу називаються глюкозидами, отщепляющие фруктозу ілігалактозу фруктозида, галактозид і так далее.пентозугексозуфруктозугалактозу
ВИДІЛЕННЯ глікозиди З РОСЛИН: Методи виділення глікозидів з рослин дуже різноманітні і залежать від природи глікозидів і їх відношення до розчинників. Часто виділення пов'язане з великими труднощами через їх легкої Здатність до розпаду. Зазвичай при виділенні глікозидів виключають застосування кислот і лугів, а також ферментів, що розкладають глікозиди. Для цієї мети рослина піддають обробці спиртом в присутності лужних агентів (соди, поташу та ін.) І потім вилучення відповідними розчинниками (водою, спиртом, ефіром, хлороформом, дихлоретаном, етилацетат та ін.) При відповідній температурі. Іноді глікозиди переводять в нерозчинні, легко піддаються очищенню з'єднання і потім їх розкладають з метою виділення в чистому віде.поташахлороформомдіхлоретаном Подрібнений рослинний матеріал піддають екстракції в диффузорах (перколяторах) і потім очищенню, з метою видалення дубильних, фарбувальних, слизових, білкових та інших речовин, які отримали назву «баластних». З огляду на зазвичай малого змісту глікозидів в рослинах, часто обмежуються виділенням не індивідуальні речовин, а їх сумішей у вигляді водних розчинів, стандартизованих по біологічній дії на тварин. Такі препарати отримали назву неогаленовий або новогаленових. Зазвичай в 1 мл такого розчину міститься певна кількість глікозидів, виражених в одиницях дії (ОД). Так, наприклад, активність глікозидів серцевої групи висловлюють в лягушечьих (ЛІД) або котячих (КОД) одиницях, що характеризують найменшу кількість речовини, що проявляє біологічну дію на тварин. Природно, в разі можливості вираження активності глікозидів в вагових одиницях останні виражаються в грамах (або міліграмах). Особливо великі труднощі виникають при дослідженні рослин з метою пошуків глікозидів. При цьому використовують два основних напрямки: «свинцевий метод» або диференціальну послідовну екстракцію. «Свинцевий метод» заснований на виділенні складових частинрослини у вигляді свинцевих солей і поділі останніх по їх різній розчинності в тих чи інших розчинниках. При диференціальної екстракції виробляють послідовне витяг рослинного матеріалу різними розчинниками і хімікатами і вивчення кожного з екстрактів.
ЯКІСНІ РЕАКЦІЇ глікозиди Глікозиди різному ставляться до хімічних агентів. На відміну від алкалоїдів вони зазвичай не дають специфічних реакцій; вони не відновлюють ні розчину Фелінга, ні аміачного розчину оксиду срібла. Виняток становлять ті глікозиди, аглікони яких містять редуцирующие групи. Після гідролізу глікозиду кип'ятінням водного розчину з розведеним розчином сірчаної кислоти утворюється цукор виявляють по редуцирующей здатності розчином Фелінга.раствора Фелінгасерной кіслотираствором Фелінга Більш загальним є ферментативне розщеплення, що дозволяє не тільки встановити присутність глікозиду, але і довести ідентичність його порівнянням з заздалегідь відомим. Найчастіше це роблять за допомогою ферменту емульсин. Всі такі глікозиди мають у водних розчинах лівим обертанням, в той час як глюкоза, що утворюється в результаті гідролізу, володіє правим обертанням. На підставі цих двох положень кожен глікозид характеризують властивим йому ензімолітіческім індексом відновлення. Під цим індексом мають на увазі вміст глюкози, виражене в міліграмах в 100 мл випробуваного розчину, що утворюється при розщепленні глікозиду в кількості, необхідній для зміни обертання вправо на 1 ° C в трубці довжиною 20 см. Кольорові реакції глікозидів зазвичай придатні лише при відсутності вільних цукрів. Так, багато глікозиди з очищеної бичачої жовчю і сірчаною кислотою дають червоне забарвлення, так само спиртової 20% -ний розчин α-нафтол з концентрованої сірчаної кислотою дає синє, фіолетове або червоне забарвлення. Подібне фарбування виникає і в разі застосування β-нафтол або резорцину. Глікозиди, що містять в якості агликона фенол або з'єднання з фенольним гідроксилом, дають забарвлення з хлорним залізом. З деякими глікозидами реакція протікає більш чітко при застосуванні спиртових розчинів реактиву. Глікозиди, аглікони яких містять карбонільну групу, ідентифікують у вигляді гідразонів, семікарбазонов або оксимов. При обережному ацетилюванні оцтовим ангідридом багато глюкозиди дають характерні ацетильную похідні. Дія ацетилюється суміші іноді використовують і для відкриття глюкози як цукрового компонента глікозиду. Відкриття її засновано на перетворенні отриманої при ацетилюванні пентаацетілглюкози в пентаацетілглюкозіл-п-толуідід при дії п-толуидина. Це з'єднання не розчиняється в спирті, має ліве обертання і має різкої температурою плавленія.гідразоновсемікарбазоновоксімовуксусним ангідридом
Сапоніни Сапоніни Сапоніни складні безазотистих органічні сполуки з глікозидів рослинного походження з поверхнево активними властивостями. Ра створи сапонінів при збовтуванні утворюють густу стійку піну. Назва походить від латинського sapo (рід. Падіж saponis) мило. Широко поширені в природі, зустрічаються в різних частинах рослин листі, стеблах, коренях, кольорах, плодах. Містять агликон (сапогенін) і вуглеводну часть.глікозідовповерхностно- актівнимімилоагліконуглеводную
АЛКАЛОЇДИ Алкалоїди Алкалоїди (від лат. Alkali луг і грец. Ε δος вид, вигляд) група азотовмісних органічних соедіненійпріродного походження (найчастіше рослинного), переважно гетероциклічних, більшість з яких має властивості слабкої основи; до них також зараховуються деякі биогенетически пов'язані з основними алкалоїдами нейтральні і навіть слабокислотні з'єднання. Амінокислоти, нуклеотиди, аміноцукри і їх полімери до алкалоїдів не належать. Іноді алкалоїдами називаються і синтетичні сполуки аналогічного строенія.лат.щелочьдр.-греч.азотсодержащіхорганіческіх соедіненійгетероцікліческіхоснованія
Вакуоль - це порожнина, заповнена клітинним сокомі обмежена тонопластом.
клітинний сік- це продукт життєдіяльності протопласта, що представляє собою слабо концентрований водний розчин різноманітних органічних і мінеральних речовин, що утворюють істинні або колоїдні розчини. При зневодненні вакуолей вони переходять у форму кристалів або кристалоїдів.
Клітинний сік має в основному кислу реакцію. Хімічний склад його залежить від виду рослини, його віку та стану.
СКЛАД КЛІТИННОГО СОКА:
I. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА:
фосфати; нітрати; хлориди; сульфати, карбонати: кальцію калію, натрію; йод, бром.
II. ОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИ
1. Безазотисті:
вуглеводи: Моносахариди (глюкоза, фруктоза), дисахариди (сахароза), полісахариди (інулін), пектини.
глікозиди:амигдалин і сініргін - гіркий смак, кумарин - різкий запах, сапонін, дигитоксин отруйні у великих дозах, ряд глікозидів використовують в медицині (наперстянка, конвалія і т.д.).
Флаводноіди(Пігменти): флавони - жовті пігменти, антоціани - пігменти, що змінюють своє забарвлення в залежності від реакції клітинного соку. У нейтральному середовищі антоціани мають лілуватим забарвлення, в лужному - синю, в кислому - червону. Червоний колір у антоціанів в квітках півоній, гераней, маків, троянд; синій - в квітках дельфиниумов, волошок; малиново-ліловий - в коренеплодах буряка, плодах слив, винограду. антоціани забарвлюють осіннє листяв яскраво-червоний колір. Вони утворюються в холодну сонячну погоду і проявляються в міру руйнування хлорофілу. Найбільш яскраво пофарбовані листя холодної ясною восени.
Дубильні речовини:таніни, катехіни оберігають рослини від загнивання. З'єднуючись з білками, вони дають нерозчинні сполуки, тому широко застосовуються для дублення шкір. Після дублення шкіра робиться м'якою, міцною і не пропускає воду. Найбільше дубильних речовин містить дуб (в його корі 10 ... 20%), чай (в листі 15 ... 20%), модрина, бадан. Завдяки в'язкому і протизапальній дії дубильні речовини використовують при лікуванні шлунково-кишкових розладів, опіків, шкірних та інших хвороб людини.
Органічні кислоти:щавлева, яблучна, лимонна, винна, бурштинова, бензойна, саліцилова.
Солі органічних кислот:щавлевокислий кальцій (оксалат кальцію), щавлевокислий магній, щавлевокислий натрій, віннокаменную кальцій.
2. Азотовмісні:
білки:протеїни прості білки (білкові кристалоїди і глобоіди) накопичуються як запасні поживні речовини. При зневодненні вакуолей вони випадають з колоїдного розчину, утворюючи кристалоїди. Кристалоїди білка, оточений тонопластом висохлої вакуолі, називається алейроновом зерном.
амінокислоти:лейцин, аспарагін, тирозин.
алкалоїди:вони пекучі і отруйні, що робить їх побічно корисними для рослин. Як правило, виявляють велику фізіологічну активність і роблять сильний вплив на організм людини і тварин. Широко використовують в якості ліків різноманітного дії: наркотики, транквілізатори, болезаспокійливі засоби і ін. (Хінін, атропін, кофеїн, ефедрин, пілокарпін, стрихнін, морфін) і інсектицидних (проти комах) коштів (нікотин, анабазин).
глікоалкалоіди:соланін, чаконін
Фізіологічна роль речовин клітинного соку різна. У ньому накопичуються і запасні поживні речовини (прості білки, вуглеводи), і речовини, що регулюють взаємовплив рослин, рослин і тварин (глікозиди, пігменти, алкалоїди), і осматіческі діяльні з'єднання (солі органічних і неорганічних кислот).
Функції вакуолей:
1. Накопичення запасних і ізоляція ергастіческіх речовин (покидьків, кінцевих продуктів обміну).
2. Підтримка тургору і регуляції водно-сольового обміну.
3. Участь в біохімічному кругообігу речовин в клітині.
тонопласт, Навколишній вакуоль, володіє виборчої проникністю і тому бере участь в регуляції осмотичних процесів, пов'язаних з вакуолью, особливо в підтримці тургору в клітці.
Продукти первинного обміну речовин - запасні поживні речовини.
Запасні поживні речовини є продуктами первинного обміну речовин, інші групи - вторинного.
крохмаль
Крохмаль, зустрічається у вигляді зерен в пластидах - лейкопластах - амилопластах.
Слід розрізняти крохмаль асиміляційні (або первинний), запасний (або вторинний) і транзиторний. Асиміляційні крохмаль утворюється в хлоропластах під час фотосинтезу. Пізніше він руйнується і синтезується знову в амилопластах (лейкопластах) як запасний крохмаль.
Крохмальні зерна мають різну форму, шаруватість навколо освітнього центру, Який може розташовуватися в центрі зерна або збоку. Амілопласти може містити один або більше центрів крахмалообразованія. Запасний крохмаль знаходиться в паренхімі лусок цибулин, кореневищ, бульб, плодів, семядолей і в ендоспермі насіння.
білки
Запасні білки зустрічаються в плодах і насінні рослин у вигляді твердих білкових тілець, або алейронових зерен. Алейронові зерна оточені елементарної мембраною і мають аморфний матрикс називаються простими . Алейронові зерна називаються складними якщо матрикс містить включення у вигляді білкового Кристалоїди і аморфного небелкового (що складається з фітину) глобоіда. Запасні білки накопичуються в вакуолях.
Жири, масла і воску
Масла і жири розрізняються в основному по фізичними властивостями; жири при звичайній температурі являють собою тверді речовини, а масла - рідкі. Жири та олії є запасними формами ліпідів.
Жири та олії зустрічаються у всіх групах рослин і, хоча б в малій кількості, присутні, ймовірно, в кожній клітині. Вони знаходяться в твердому або, що буває частіше, в рідкому стані в формі ліпідних крапель. Жири утворюються, в цитоплазмі або пластидах - елайопластах . Воску знаходяться в вигляді захисного шару на епідермі .
Продукти вторинного обміну речовин.
кристали
Кристали, що містяться в рослинах, найчастіше складаються з оксалату кальцію. Утворення кристалів є одним з багатьох шляхів накопичення кальцію в рослинних тканинах.
Ефірні масла.
Ефірні масла скупчуються в квітках, листках, насінні і плодах рослин і не беруть участі в обміні речовин. Відомо близько 3000 видів рослин, що накопичують ефірні масла. Ефірні масла використовують у виробництві мила, в парфумерної та косметичної промисловості, а також в медицині. Їх отримують:
З квіток: троянди, лаванди, м'яти, базиліка, гвоздики;
З листя: герані, чебрецю, ялівцю, туї, кипариса, лавра, майорану, меліси, естрагону;
З плодів: лимона, апельсина, коріандру;
З коренів: ірису.
А також і багатьох інших рослин.
Смоли.
Смоли можуть перебувати у вигляді крапель в цитоплазмі і клітинному соку або виділяються назовні. Смоли нерозчинні в воді і, перебуваючи на поверхні органу, не пропускають вологу. Вони непроникні для мікроорганізмів і підвищують опірність рослин хворобам завдяки своїм антисептичним властивостям. Смоли застосовують при виготовленні лаків, друкарської фарби, мастильних масел, використовують в медицині. Викопна смола вимерлих хвойних рослин називається бурштином.
Будова клітини. Клітинний сік.
1. Що таке вакуоль?
2. Що таке тонопласт?
3. Що таке клітинний сік?
4. Від чого залежать хімічний складі фізичний стан клітинного соку?
5. У чому полягають фізіологічні функції клітинного соку?
6. Які речовини накопичуються в клітинному соку?
7. Що таке глікозиди, флавоноїди, антоціани, дубильні речовини, алкалоїди?
8. Яке застосування знаходять в медицин е глікозиди, флавоноїди, антоціани, дубильні речовини, алкалоїди?
9. Що таке осмос?
10. Які речовини є осмотично активними?
11. Що таке тургор?
12. Що таке тургорное тиск?
13. Що таке тургорное натяг?
14. Який механізм виникнення тургору?
15. Яке значення має тургор в житті рослин?
16. Що таке плазмоліз? Чому він виникає? До чого може привести?
17. У вигляді чого і де відкладаються жири?
18. Які органи і тканини найбільш багаті жирами?
19. Що таке алейроновом зерно?
20. Як утворюється алейроновом зерно?
21. Які існують види алейронових зерен?
22. Що таке крохмальної зерно?
23. Як утворюється крохмальної зерно?
24. Які існують види крохмальних зерен?
23. Оксалат кальцію, де відкладається, які види кристалів утворює?
24. Яке значення мають кристали оксалату кальцію в медицин е?
25. Ефірні олії, що це таке, де утворюються і де накопичуються?
26. Яке значення мають ефірні масла в медицин е?
Вакуолі - похідні протопласта - порожнина, обмежена подвійною мембраною (тонопластом) і заповнена клітинним соком. Клітинний сік - ϶ᴛᴏ слабоконцентрірованних водний розчин хв еральних і органічних з'єдн Енен, що утворюють істинні і колоїдні розчини. При зневодненні вакуолей вони переходять у форму кристалів або кристалоїдів. Клітинний сік має в основному слабокислу реакцію (рН 2 - 5). Його хімічний склад залежить від виду рослини, його віку та стану. Фізіологічні функції речовини клітинного соку різні. У ньому накопичуються і запасні поживні речовини (прості білки, вуглеводи), і речовини, що регулюють взаімовліяеніе рослин, рослин і тварин (глікозиди, пігменти, алкалоїди), і осмотически діяльні з'єдн ння (солі органічних і неорганічних кислот).
Глікозиди - ефіроподобние з'єдн ння моносахаридів зі спиртами, з альдегідами та іншими речовинами. До гликозидам відносяться пігменти клітинного соку - флавоноїди. Οʜᴎ забарвлюють клітинний сік в пелюстках квіток і плодах і тим самим сприяють залученню комах запилювачів їй і поширенню плодів. Флавони - жовті пігменти, антоціани - пігменти, що змінюють своє забарвлення виходячи з рН клітинного соку.
Дубильні речовини - ефіри фруктози і ароматичних кислот, Що оберігають рослини від загнивання. З'єднуючись з білками, вони дають нерозчинні з'єдн ння.
Алкалоїди - органічні підстави, містять азот, в рослинах знаходяться в вигляді солей органічних кислот, як правило проявляють велику фізіологічну активність і роблять сильний вплив на організм людини і тварин, широко застосовуються в медицин е.
Клітинний сік накопичується в каналах ендоплазматичної мережі у вигляді Капел ек, які потім зливаються в вакуоль. У молодих клітинах міститься багато дрібних вакуолей, в старих зазвичай одна велика. У клітинному соку розчинені різні речовини: вуглеводи, розчинні білки, органічні кислоти, глікозиди, дубильні речовини, алкалоїди, ферменти, вітаміни, пігменти та інші. Вакуоль - місце відкладення кінцевих продуктів обміну речовин. Функції вакуолей полягають з одного боку в накопиченні запасних і ізоляції ергастіческіх речовин (покидьків, кінцевих продуктів обміну), з іншого - в підтримці тургору і регуляції водно-сольового обміну.
Між клітинним соком, протопластом і клітинними стінками постійно пересуваються речовини і вода. Тонопласт легко проникний для води і, володіючи виборчої проникністю, уповільнює вихід з вакуолі іонів і цукрів.
Основна роль в осмос е рослинних клітин належить вакуолі. У разі якщо клітинний сік має більш високу концентрацію, то вода буде проникати в вакуоль. Збільшуючись при цьому в обсязі, вакуоль буде тиснути на цитоплазму, притискаючи її до клітинної стінки і створюючи тургорное тиск. Клітинна стінка в силу своєї пружності буде надавати зворотний тиск на протопласт. Це засунений клітинних стінок прийнято називати тургорного натягом. Надходження води в клітину хоча і відбувається на базі осмосу, але лімітовано обмежено розтяжною клітинною стінкою. Коли буде досягнута межа розтяжності клітинної стінки, всмоктування води припиниться. Концентрація клітинного соку буде найменшою, тургорное напруга - максимальним, клітина має найбільший можливий обсяг. Напружений стан клітинної стінки, що створюється гідростатичним тиском внутрішньоклітинної рідини, прийнято називати тургором. Тургор нормальний фізіологічний стан рослинної клітини. Завдяки тургору підтримується пружність клітин і тканин, рослина зберігає свою форму, займає певне положення в просторі, протистоїть механічним впливам. У разі якщо клітку в стані тургору помістити в розчин, осмотичний тиск якого вище, ніж клітинного соку (гіпертонічний розчин), то вода буде виходити з клітки. Скорочення обсягу вакуолі пріедёт до зменшення тиску її на цитоплазму, а цитоплазми - на клітинні стінки. клітинні стінкив силу свій еластичності стануть менш растіянутимі, обсяг клітини зменшиться. У разі якщо обсяг клітини досягне мінімуму, а зменшення обсягу цитоплазми триватиме, то, стискаючись, вона почне відставати від стінок і поступово збереться в центрі клітини. Настає плазмоліз - стан, протилежне тургору. Тривалий і сильний плазмоліз може викликати загибель клітини, при частковому Плазмоліз рослина в'яне.
Включення являють себявещества, тимчасово виведені з обміну речовин або кінцеві його продукти. Більшість включень розташовані в цитоплазмі і вакуолях. Існують рідкі і тверді включення.
Широко поширене відкладення жирів у вигляді ліпідних крапель у цитоплазмі. Найбільш багаті ними плоди і насіння.
Запасні білки найбільш часто зустрічаються у вигляді алейронових зерен, які утворюються при дозріванні насіння з висохлих вакуолей. Οʜᴎ мають різну форму, розміри від 0,2 до 20 мкм. Алейроновом зерно оточене тонопластом і містить білковий матрикс, в який занурені білковий кристал (рідше їх два-три) ромбоедричної форми і глобоід фітину (містить запасний фосфор). Це складне алейроновом зерно (у льону, гарбуза, соняшнику та ін.). Алейронові зерна, що містять тільки аморфний білок, називають простими (у бобових, рису, кукурудзи, гречки).
Найбільш поширене запасне поживна речовина - крохмаль. Слід розрізняти крохмаль асиміляційні (або первинний), запасний (або вторинний) і транзиторний. Асиміляційні крхіал утворюється в процесі фотосинтезу в хлоропластах з глюкози.Запасной крохмаль откладивется в лейкопластах (амилопластах) у вигляді крохмальних зерен. Крохмальні зерна являють себясферокрісталли, що складаються з голчастих кристалів. У поляризованому світлі в кожному зерні видно чорний хрест. У крохмальних зернах спостерігається шаруватість, яка пояснюється разлічния вмістом води, в темних шарах її більше, в світлих менше. Це пов'язано з нерівномірністю надходження крохмалю протягом доби. Крохмальні зерна бувають простими, складними і полусложнимі. Прості зерна мають один центр крахмалообразованія, навколо якого формуються шари крохмалю. У складних зерен в одному лейкопластах кілька центрів, які мають свої власні шари. У полусложних зернах також кілька центрів (два і більше), але крім шарів крохмалю, що виникли біля кожного центру, по периферії зерна є загальні шари. Прості зерна мають пшениця, жито, кукурудза, складні - рис, овес, гречка. У бульбах картоплі зустрічаються нд е три типи крохмальних зерен.
Продукти вторинного обміну речовин. Частина кінцевих продуктів обміну речовин виділяється назовні, частина ізолюється в самій рослині. Одні речовини накопичуються в клітинному соку (солі щавель Євою кислоти, дубильні речовини, алкалоїди), інші - в спеціалізованих клітинах або особливих умістищах (ефірні масла, смоли, оксалат кальцію і ін.). Оксалат кальцію відкладається тількив вакуолях у вигляді кристалів. Це бувають поодинокі багатогранники, Рафіду - пачки голчастих кристалів, кристалічний пісок - скупчення безлічі одиночних кристалів, найбільш часто зустрічаються друзи - кулясті зростки призматичних кристалів. Наявність або відсутність кристалів оксалату кальцію і їх вигляд, використовується як діагностична ознака при определ еніі справжності та доброякісності лікарської рослинної сировини.
Будова клітини. Клітинний сік. - поняття і види. Класифікація та особливості категорії "Будова клітини. Клітинний сік." 2014 року, 2015.