Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Пектиновые вещества находятся в плодах (яблони, груши, цитрусовых, винограда), корнеплодах (свеклы, моркови) и соке растений. В основе строения пектиновых веществ лежит цепь остатков молекул а-галактуроновой кислоты, соединенных между собой 1,4-глюкозидными связями:
СООН
а«галакгуроновая кислота
Пектиновые вещества встречаются в растениях вместе с га-лактанами и арабанами (пентозанами).
Гемицеллюлоза в значительных количествах встречается в одревесневших частях растений: стержнях початков кукурузы, соломе злаков (до 30%), а также в других частях растений вместе с целлюлозой.
При гидролизе гемицеллюлозы образуются D-галактоза,, ?>-ксилоза, Ь-арабиноза, уроновые кислоты, D-манноза, D-тлю-¦коза. В зависимости от преобладания в составе гемицеллюлоз тех или иных моносахаров они называются маннанами, га-лактанами или пентозанами (ксиланами и арабанами),
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА И ИОННЫЙ СОСТАВ КЛЕТКИ
Клетки и ткани -растений состоят из элементарных частиц (протонов, электронов, нейтронов, фотонов), биоэлементов (воды, органогенов — Н, С, S, О, Р), ионов (Na+, К+, Mg2+, Са2+, С1~), микроэлементов ‘(Mn, Fe, Со, Си, В, Al, V, Mo, I) и молекулярных структурных единиц (углеводов, жиров, фосфа-тидов, 20 аминокислот и 5 нуклеиновых оснований).
Клеточные структуры
Металлы
Рибосомы
Ядра
Хлоропласты Митохондрии Вакуоляриый сок Клеточные стенки
Mg, С а, Мп
Са, Mg, Na, К, Fe, Zn, Си, Mo Mg, Са, К, Na, Mn, Fe, Си, Mo Ca, Mg, K. Na, Fe, Си, Zn Na, Mg, K, Ca Si, Ca, иногда Mg, A1
Минеральные вещества в клетке находятся в виде солей или в соединении с белками, углеводами и липидами.
Соли, которые диссоциируют на анионы (С1~) и катионы (Na-1', К+), играют важную роль в поддержании осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия клетки. Преобладающими ионами в клетке являются анионы фосфата. Между клеточными структурами металлы распределяются следующим образом (табл. 1).
Минеральные вещества обусловливают изменения физикохимического состояния коллоидов и тем самым непосредственно влияют на внутреннюю архитектонику клетки. Металлы и неметаллы оказывают токсическое и антитоксическое действие на живые ткани и органы, выполняют функцию катализаторов биохимических реакций, играют роль в поддержании тургора и проницаемости цитоплазмы. Они являются центрами электрических и радиоактивных явлений в клетке.
Биохимическими исследованиями последних лет установлено, что роль элементов, и особенно микро- и ультрамикроэлементов, определяется тем, что они входят в состав высокоактивных комплексных соединений, так называемых хелатов, участвующих в обмене веществ в растении.
X е л а т ы — это органические внутрикомплексные соединения циклического строения, в молекуле которых содержится ион какого-либо металла, принимающий участие в создании кольца. Они образуются из аминокислот, нуклеиновых и органических кислот, витаминов, антибиотиков. Свойствами хе.па-тов обладают также ферменты, хлорофиллы и другие комплексные соединения. Хелаты обеспечивают движение металлов по сосудам растений, участвуют в переносе электронов между каталитически активными белками:
СО----------о
,мнг~сн2
Cu2++2(NH2—СН2— СОО~) —*-
СН2—NH,
X
‘о—со
комплекс аниона пмннокислоты гликокол с медью
Исследование топографии галогенов (Cl, F, Вг, I) в рас* тениях показало, что наибольшее их количество содержится в листьях, несколько меньше — в корнях и стеблях. В генеративных органах больше всего галогенов в цветках. Галогены распределяются в листьях в базипетальном порядке, в стеблях— в акропетальном. Преобладание органических соединений в протопласте придает химическим реакциям, происходящим в нем, специфический характер.
В протопласте имеются соединения с гетерополярными связями (ионные соединения), в молекуле которых содержатся ионы — радикалы, несущие электрический заряд. Удержание этих ионов друг возле друга обусловливается силой электрического притяжения. Примером таких соединений может быть KNOj, в котором ионы К+ и NO3", имея разные по знакам электрические заряды, взаимодействуют между собой. Комплексные белкбвые соединения гетерополярны, и реакции в них происходят с большой скоростью.
Существуют иные типы органических соединений с гомеопо-лярными связями, молекулы которых состоят из атомов, соединенных лишь атомными связями. Примером этого могут быть Нг, Ог, N2, СН4, С„Нв и другие, в которых атомы соединяются между собой в молекулу парой электронов, общих для обоих атомов. Такие гомеополярные соединения в отличие от гетерополярных имеют малую электропроводность, и реакции в них осуществляются медленно, скорость их можно даже измерять.
КОЛЛОИДНЫЕ СВОЙСТВА ЦИТОПЛАЗМЫ
Кинетика химических реакций в цитоплазме обусловливается сложным сочетанием факторов, среди которых структурные особенности цитоплазмы имеют большое значение. Белки цитоплазмы благодаря разнообразию их строения, химической природы, гетерополярности могут вступать в безграничное количество реакций с различными веществами, которые содержатся в цитоплазме или поступают извне. В результате этих реакций может измениться форма макромолекулы, что приведет к изменению ее химической активности. Таким образом, изменчивость свойств белков — важная особенность живого вещества.
