На головну

осмотичним властивостями

  1. I. Загальні відомості про гідрології ВОДНИХ ОБ'ЄКТІВ, ХІМІЧНИХ І ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТІ ПРИРОДНИХ ВОД
  2. N Технологічні системи мають властивості, які полегшують завдання забезпечення встановлених показників якості її функціонування.
  3. VI. Властивості циклічних вуглеводнів.
  4. А) Фізичні властивості.
  5. АКРЕЛ. Фторакса. СКЛАД. Властивості. ЗАСТОСУВАННЯ. РЕЖИМ ПОЛІМЕРИЗАЦІЇ
  6. Аксіоматика і деякі загальні властивості безлічі
  7. Алгоритм і його властивості

В результаті обміну речовин в рослинній клітині утворюються вакуолі - простору, заповнені розчином різних речовин - продуктів життєдіяльності протопласта. Цей розчин - клітинний сік. У молодих клітинах клітинного соку мало і вакуолі мають вигляд дуже маленьких бульбашок в'язкого колоїдного характеру, але в міру зростання клітини вони розріджується, збільшуються, зливаються один з одним. Зрештою в клітці утворюється одна велика вакуоль, а цитоплазма облягає її тонким шаром і розташовується постінному. Вакуоль відокремлена від цитоплазми тонопластом.

Хімічний склад клітинного соку сильно варіює залежно від виду рослини. Величезна різноманітність хімічних речовин, що виділяються з рослин і володіють лікарськими властивостями, знаходиться в клітинному соку. Клітинний сік містить 2 групи речовин: продукти первинного обміну, необхідні для життєдіяльності рослин (білки, жири, вуглеводи) і речовини вторинного обміну (алкалоїди, глікозиди, дубильні речовини і т. Д.). Клітинний сік має частіше кислу реакцію.

Продукти первинного обміну: Вуглеводи (моно- і дисахариди - глюкоза, фруктоза, сахароза), білки прості розчинні, жири у вигляді гліцерину і жирних кислот.

Продукти вторинного обміну:

глікозиди клітинного соку - з'єднання деяких цукрів (частіше глюкози) зі спиртами, альдегідами, фенолами та іншими органічними речовинами. При зіткненні з повітрям під впливом ферментів швидко розпадаються, нерідко виділяючи приємний запах. Цим пояснюються запахи чаю, кави, какао, тютюну, гірчиці, ванілі. До гликозидам відносяться речовини: амигдалин (в насінні мигдалю, абрикоса); сапоніни, які використовуються в якості миючих засобів (мильнянка); кумарини - в листі буркуну та ін .; серцеві глікозиди - в листі наперстянки.

дубильні речовини(Таніни) - складні органічні безазотистих сполуки терпкого смаку. Мають антисептичні властивості, що захищає рослини від ураження мікроорганізмами. Широко поширені в рослинному світі: в корі дуба 10-20%, в листі чаю 15-20%, корі верби 9-13%, в плодах хурми, айви, кизилу. Використовуються в медицині як в'яжучий засіб, в текстильному виробництві для забарвлення тканин в темно-коричневий колір, в шкіряному виробництві для дублення шкір.

алкалоїди - Азотисті солі органічних кислот: яблучної, винної та ін. Нерозчинні в лугах, розчинні у воді. Утворюються в усіх частинах рослини: в коренях і листках беладони (атропін), в насінні і молочному соку маку - папаверин, морфін, кодеїн; в листі тютюну - нікотин; в бульбах картоплі - соланін; в мухоморі - мускарин.

Широко застосовуються в медицині і сільському господарстві; в незначних дозах збуджують на нервові центри, в великих - парализующе. Хінін - проти малярії, стрихнін - стимулює м'язову діяльність; кокаїн болезаспокійливий засіб, морфін болезаспокійливу і снодійне; папаверин - судинорозширювальний; нікотин - використовується в сільському господарстві для боротьби з комахами. Рослини, що містять алкалоїди, отруйні і не з'їдаються тваринами. У клітинах, що містять алкалоїди, не розвиваються суперечки і зачатки мікроорганізмів, рослини не пошкоджуються грибкової та бактеріальної флорою (захисна роль).

Клітинний сік багатий різними органічними кислотами: Яблучна, винна, щавлева, лимонна, бурштинова і ін. Функції різноманітні: беруть участь в процесі дихання, частково виконують роль фітонцидів і антибіотиків, захищаючи рослину від ураження грибками, вірусні, бактеріальні захворювання, забезпечуючи смак рослин і запах за рахунок летючих кислот: мурашиної , масляної, оцтової.

Широко поширені в клітинному соку речовини, родинні вуглеводів - пектини. Легко желатінообразующіе, використовуються в кондитерській промисловості. У фармації - для приготування ряду лікарських форм (як емульгатор в емульсіях, в пігулках - як зв'язуючий компонент).

Містяться у великій кількості в ягодах журавлини, корені алтеї, солодкового кореня та ін.

У клітинному соку накопичуються різні барвники - пігменти, Специфічні для кожного виду рослин. Найбільш поширені антоціани, присутні у вигляді глікозидів. Залежно від реакцій, які він зазнає в клітинному соку з солями, дубильними речовинами, кислотами, він і додає різне забарвлення клітинному соку. Надзвичайна різноманітність забарвлення квіток у рослин, а також листя пов'язано найчастіше з антоцианами. Червоні маки, червоні головки конюшини, блакитні та сині гіацинти, сині волошки - все це створюється антоцианом. Не слід змішувати антоциан з хлорофілом, каротином, ксантофиллом і іншими пігментами пластид. Крім залучення комах, антоціан має захисну дію від низьких температур, шкідливих короткосветових хвиль. З жовтих пігментів в клітинному соку зустрічається антохлор (в квітках жовтого мачка, коров'яку, льнянкі, в плодах цитрусових).

Суттєвими для життя клітини є вітаміни. Ця група органічних сполук різноманітної хімічної природи рослинного, рідше тваринного походження тісно пов'язані з ферментами; об'єднані в групи, засновані на їх фізіологічну дію на організм. Діляться на дві групи: водорозчинні (С, В) і розчинні в жирах (А, Д, Е). Найбільший вміст вітамінів зазначено в листі, дозрілих плодах, коренях. Деякі (Е) містяться в зародках насіння, інші (Д) - в проростають насінні.

Мінімальні дози необхідні для нормальної життєдіяльності самих рослин (для підтримки зростання, регуляції дихання, обміну речовин та ін.).

Дія на тварин і людини відомо.

Для рослин В1 - На розвиток кореневої системи, В2 - Бере участь в диханні. Містяться в шкірці і зародках насіння, в живих дріжджах, в проростках пшениці, ячменю, рису, в рисових висівках.

Вітамін С - аскорбінова кислота обумовлює окислительную активність ферментів і тому регулює процес дихання.

Вітамін А - утворюється в печінці з провітаміну А, який є пігментом жовтого кольору - каротином - міститься в пластидах. Жовтий колір проростків рослин, зерен кукурудзи, моркви забезпечується наявністю провітаміну А.

Провітамін Д (ергостерину), міститься у рослин, в рослинних оліях, тирсі. Під впливом сонячного світла вітамін Д утворюється в підлітковому шарі епідермісу, регулює обмін кальцію і фосфору і співвідношення їх у крові і кістковому речовині.

Вітамін Е - впливає на статеву сферу (міститься в неочищеному бавовняному маслі, соєвому, кукурудзяному маслах, в плодах цитрусових, томатах)

Вітамін РР - нікотинова кислота - в дріжджах і рисових висівках - викликає хворобливі зміни шкіри, травного тракту, нервової системи. Каталізує окислювально-відновні реакції, бере активну участь в обміні вуглеводів.

Вітамін К - забезпечує згортання крові (шпинат, люцерна, капуста, кропива).

Деякі органи рослин особливо багаті вітамінами - зелене листя, стебла, плоди ягідних, плодово-ягідних і овочевих культур. Наприклад: листя кропиви, плоди червоного перцю, шипшини містять відразу кілька вітамінів - А, В, С, К та інші.

Протопласт рослинної клітини виробляє також особливу групу речовин, що володіють властивістю посилювати фізіологічні процеси. Такі речовини називають фітогормонами. Встановлено фітогормони, які посилюють ріст, клітинний розподіл, статеві функції.

Гормони зростання - ауксини підсилюють доступ кисню, приплив поживних речовин до ембріональних тканин і створюють умови для ростових процесів. Вивчено хімічний склад ауксинов, спочатку виділений, а потім синтезований штучний гетероауксин, що підвищує врожайність огірків, томатів, перців, конопель та інших технічних і овочевих культур.

Клітини рослин також продукують рідкі або леткі речовини, які мають для клітин профілактичне значення, вони затримують зростання, а іноді і вбивають мікроорганізми і інших паразитів. Мають вибіркову дію: пригнічують одних і нешкідливі для інших мікробів. Їх називають антибіотиками (У нижчих) і фітонцидами (У вищих).

Перший антибіотик пеніцилін, виділений в 1928 р Флеммінгом з цвілевих грибів Penicillum sp., Зробив революцію в лікуванні інфекційних захворювань у другій світовій війні. Пізніше були виділені стрептоміцин і інші антибіотики.

Фітонциди відкриті у квіткових рослин Токін Б. п. Хімічний склад їх різноманітний: це алкалоїди (цибуля, гірчиця), органічні кислоти (щавлева, яблучна, винна, бурштинова), ефірну олію (часник). Фітонцидами багаті багато видів одно- і дводольних рослин: деревій, полин, черемха, береза, цибулю, часник і ін.

Надходження речовин в рослинну клітину.Життєдіяльність організму, всіх органів і клітин можлива лише при безперервно протікають в них процесах обміну речовин. Клітка поглинає речовини з навколишнього середовища і одночасно передає утворюються в ній продукти сусіднім клітинам або виділяє їх у зовнішнє середовище.

Здатність протопласта до безперервного обміну з навколишнім середовищем несе риси вибірковості. З великої кількості речовин, що знаходяться поза клітиною, в нормальних умовах всередину її проникають лише певні сполуки в певних співвідношеннях. Відповідно до цього лише певні продукти життєдіяльності виділяються кліткою в навколишнє середовище. У явищах поглинання і виділення речовин клітиною, велику роль відіграють процеси дифузії і осмосу. Як відомо, частки складових протоплазму речовин мають певну клітинної енергією, що є причиною їх безперервного руху. Пересування диспергированного речовини з однієї частини системи в іншу називається дифузією. Це не хаотичний рух молекул, а спрямоване, характер якого визначається цілою низкою чинників: активністю діффундіруемие молекул, градієнтом концентрованих розчинів; швидкість дифузії визначається величиною і масою молекул, в'язкістю середовища, температурою, складом і властивостями інших з'єднань в розчині і ін. умовами. Складність і гетерогенність будови протоплазми обумовлює неоднакову швидкість дифузії в різних частинах однієї клітини. Якщо дифундують речовини зустрічає на своєму шляху перетинку з різною проникністю для розчинника і розчиненої речовини, пересування речовин в такій системі стає більш складним. Будучи перешкодою для вільної дифузії електролітів, вона забезпечує постійну різницю концентрацій між клітинним соком і оточуючим клітку розчином. Проникнення рідких і розчинних речовин через напівпроникні перегородки отримало назву осмосу. Основне значення в процесі осмосу мають явища адсорбції та десорбції. Їм супроводжують електроосмотіческій процеси. Осмотичний тиск в клітині залежить не від колоїдів протопласта, а від розчинів різних солей, цукрів, амінокислот в клітинному соку. Для проникнення ззовні будь-яких розчинених солей в клітку необхідно, щоб осмотичнийтиск клітинного соку було вище, ніж в навколишньому клітку сольовому розчині. Солі (електроліти) надходять в клітину не у вигляді молекул, а окремими іонами, які адсорбуються на поверхні напівпроникних мембран завдяки її електричному потенціалу. Іони також мають свої заряди і чим вони більші, тим важче проникнення їх в клітку. Адсорбовані іони потім десорбируются на внутрішню стінку плазмалемми і передаються в мезоплазму. Сорбційні процеси мають обмінний характер. Інтенсивність цих явищ залежить від дихання клітин. Енергія, що звільняється при ступінчастому розпаді речовин, в процесі дихання, використовується в значній мірі на сорбційні функції клітин.

Якщо живу клітину покласти в сильно розбавлений водний розчин селітри, негайно починається осмотичний взаємодія між клітинним соком і навколишнім розчином. Клітинний сік, який представляє собою розчин різних речовин в різної концентрації, матиме більш високий осмотичний тиск, ніж зовнішній розчин і буде притягувати з нього воду. Клітинний сік, збільшившись в обсязі, буде тиснути на цитоплазму, остання - на клітинну оболонку, розтягуючи її у всіх напрямках. Володіючи пружністю, оболонка чинитиме опір тиску клітинного соку. Так як оболонка має обмежену еластичність, то опір буде збільшуватися в міру зростання тиску від додавання води. У певний момент ця сила опору врівноважить осмотичнийтиск, хоча концентрація обох розчинів ще не буде однорідною. Стан напруги клітинної оболонки називається тургором, А тиск тургорного.

Ступінь тургору залежить від різниці осмотичного тиску всередині і поза клітиною і від пружності оболонки. З'єднаний тургор маси клітин в організмі рослини створює напругу, пружність всього рослини, допомагає стеблах зберігати пряме положення, підтримувати масу листя, протистояти вітру, бурям, злив, орієнтувати листя по відношенню до світла. Словом, тургор забезпечує нормальний фізіологічний стан рослини.

Різниця осмотичного тиску всередині і поза клітиною забезпечує ссуть силу клітин.

Зворотне тургору явище виходить, якщо клітку покласти в міцний розчин кухонної солі, більш концентрований, ніж клітинний сік. В цьому випадку почнеться стиснення оболонки і протопласта, але т. К. Оболонка менш еластична, стиснення її скоро припиниться, цитоплазма ж, продовжуючи скорочуватися, буде відходити від стінки клітини і прийме форму грудочки всередині клітини. Це явище називається плазмоліз. Плазмоліз в тканинах рослини робить їх млявими, органи стають в'ялими. Буває вигнутим (протопласт округлий); увігнутий (протопласт місцями не відривається від оболонки, а частково втягується всередину); судомний (без певної закономірності). якщо помістити плазмолізную клітку в чисту воду, спостерігається явище, зворотне плазмолізу - деплазмолізу.

При певних умовах при втраті клітинного тургору спостерігається ціторріз, коли стискається вся клітина (з оболонкою). Спостерігається при зів'яненні рослин і не є наслідком втрати води осмотическим шляхом, а результатом випаровування води.

Всі хімічні речовини клітини в залежності від функцій можна розділити на три групи: конституційні, запасні, екскреторні.

конституційні речовини беруть участь в побудові тіла клітини: всіх її частин і органоїдів. Це складні (будівельні) білки, з яких складаються мембрани, гіалоплазма, каріоплазма, рибосоми, білки - гістони (хроматіновие нитки) і т. П. Вуглеводи у вигляді полісахаридів - до складу оболонки; ліпіди (фосфоліпіди) - ходять до складу мембран.

запасні речовини бувають розчинні (екстрактивні) і нерозчинні (власне запасні). екстрактивні речовини: Розчинні білки, вуглеводи - глюкоза, сахароза, фруктоза і жири у вигляді гліцерину і жирних кислот знаходяться, в основному, в клітинному соку і частково в цитоплазмі клітин різних тканин. нерозчинні відкладаються в запасающей тканини. Вуглеводи запасаються у вигляді крохмальних зерен, що утворюються з амілопласти в органах запасу (кореневищах, бульбах, цибулинах, ендоспермі і т. П.). З фізіологічної точки зору розрізняють асиміляційні, транзиторний і запасний крохмаль. Асиміляційні утворюється в хлоропластах в процесі фотосинтезу з надлишковою глюкози, нормалізує тим самим осмотичнийтиск. По шляху руху від органів асиміляції до органів запасу, глюкоза також частково перетворюється в крохмаль (в сітовідних трубках), званий транзиторним. Він може знову оцукрюватися і продовжувати рух в запасають тканини, де відкладається у вигляді крохмальних зерен. Крохмальні зерна утворюються з амілопласти і за будовою є сферокрісталламі з найтонших радіально розташованих голок, сконцентрованих шарами навколо так званого центру нашарування. Складність крохмальних зерен пов'язана з нерівномірним припливом крохмалю вдень і вночі. Залежно від розташування центру нашарування, крохмальні зерна бувають ексцентричними (картопля), концентричними (горох, квасоля); простими (пшениця, ячмінь, кукурудза), складними (овес, гречка), полусложнимі (жито, ячмінь). За формою - кулясті, еліптичні, ниркоподібні, багатогранні, у вигляді гомілкової кістки і т. Д .; за величиною - дрібні (3-10 мкм у рису), великі (70-100 мкм у картоплі). Форма і величина крохмальних зерен - діагностична ознака рослини.

Крохмальні зерна містять амилозу, растворяющуюся в гарячій воді, забарвлюється розчином Люголя в синій колір і амилопектин, набухають в гарячій воді і окрашивающийся в фіолетовий колір. Існує так званий оберігається крохмаль, який не використовується рослиною навіть при голодуванні. Він відкладається у вигляді дрібних крохмальних зерен в клітинах кореневого чохлика і в ендодерми.

Запасні білки відкладаються у вигляді аморфного або кристалічного протеїну (в алейронових зернах). Останні утворюються з білкових вакуолей шляхом зневоднення. При цьому частина білка утворює Кристалоїди, інша частина - аморфне тіло; а фітин (калій-кальцій-натрієва сіль інозітгексафосфорной кислоти) - глобоід. Алейронові зерна можуть бути 3 видів:

1) з глобоідамі (насіння бобових, злакових);

2) з глобоідом і кристалоїди (насіння льону і рицини);

3) з кристалами оксалату кальцію (зонтичні, виноград).

При проростанні насіння кристалоїди алейронових зерен розчиняються у воді, а самі зерна зливаються в одну центральну вакуоль. Реактив Люголя забарвлює алейроновие зерна в золотисто-жовтий колір.

Жири являють собою складні ефіри гліцерину і жирних кислот (олеїнової, стеаринової, пальмітинової). Відкладаються у вигляді крапель (іноді в олеопластах) в цитоплазмі, пластидах, кариоплазме. Це найбільш економічна форма запасу енергії (1г жиру - 39 кДж). Фарбуються розчином Судану III в оранжево рожевий колір.

екскреторні речовини знаходяться в клітинному соку. Це солі органічних і неорганічних кислот, частіше оксалати, утворюють різної форми кристали: паличкоподібні (стіллоіди), голковидні (Рафіду), зірчасті (друзи), дрібні поодинокі (кристалічний пісок). Форма кристалів - діагностична ознака.

У деяких рослин (кропив'яні, шовковиці) утворюються цістоліти - гроздевідние вирости клітинної оболонки всередину, просочені карбонатом кальцію або кремнеземом. Утворення кристалів необхідно в клітці для нормалізації осмотичного тиску, кислотно-лужної рівноваги; епідерміс, що містить кристали - блискуча, в результаті чого відбиває сонячне світло і захищає рослини від перегрівання.

Висновок.Хімічні речовини клітини мають певне функціональне призначення, забезпечуючи життєдіяльність клітини і всього рослини як цілісного організму.

Лекція №3. ТКАНИНИ РОСЛИН - ОСВІТНІ,



БУДОВА І ОРГАНІЗАЦІЯ РОСЛИННОЇ КЛІТИНИ | Покривних, ОСНОВНІ

ЧАСТИНА 2. | Лекція №1. БОТАНІКА ЯК БІОЛОГІЧНА НАУКА. Рослина - ЖИВИЙ ОРГАНІЗМ | Первинні латеральні меристеми. | Постійні (диференційовані) тканини. | Лекція №4. ТКАНИНИ РОСЛИН: провідні, МЕХАНИЧЕСКИЕ, видільної, СУДИННО-волокнистих ПУЧКИ | Лекція №5. ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ І ФІЗІОЛОГІЧНІ ФУНКЦІЇ СТЕБЛА | Морфологічні ознаки стебла. | Лекція №6. ФІЗІОЛОГІЧНІ ФУНКЦІЇ І анатомічної будови КОРЕНЯ | Лекція №7. БУДОВА І ФІЗІОЛОГІЧНІ ФУНКЦІЇ ЛИСТА | Морфологічні параметри листя. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати