Запасные питательные вещества в клетках плодов и семян

Обновлено: 04.07.2024

Часть продуктов фотосинтеза, вырабатываемых растениями, расходуется на ростовые процессы, а часть откладывается в запас и используется в те периоды, когда фотосинтез прекращается полностью или не в состоянии обеспечить потребности растений в питательных веществах. Запасные питательные вещества используются вегетирующими растениями в период отрастания весной и после укосов, интенсивного роста, а также зимой на дыхание и частично на ростовые процессы подземных органов, когда температура под снегом не опускается ниже нуля.

К запасным питательным веществам относятся белки, жиры и углеводы. На долю белков приходится 6—15%, жиров — 2,5% и углеводов — 80—90% сухой массы растений. Основными органами отложения запасных питательных веществ являются: корни, корневища, луковицы, клубнелуковицы, зона кущения и нижняя часть надземных побегов. В корнях преобладают малоподвижные формы углеводов типа крахмала, в нижней же части надземных побегов и корневищах — легкорастворимые формы углеводов.

Накопление и расходование запасных питательных веществ значительно изменяются в течение вегетационного периода, а также в периоды летнего и зимнего покоя. Наибольшее накопление запасных углеводов происходит в летне-осенний период.

В фазу цветения — плодоношения часть запасных веществ расходуется для образования цветов, плодов и семян, а часть накапливается в подземных органах, зоне кущения и нижней части надземных побегов. Следует указать, что в этот период накопление углеводов превышает их расходование. Значительное снижение запасных углеводов наблюдается в фазе начала летне-осеннего кущения, когда идет усиленное образование новых побегов. Включение в процесс фотосинтеза вновь сформированных листьев способствует новому подъему накопления запасных веществ.

На динамику запасных питательных веществ большое влияние оказывает частота скашивания (стравливания) и высота среза. При частом скашивании растения не успевают накопить достаточное количество питательных веществ для следующего урожая. То же происходит и при чрезмерно раннем весеннем и позднем осеннем скашивании. Поэтому в практике луговодства важно установить сроки как весеннего, так и осеннего скашивания (стравливания). Отрицательное влияние на накопление запасных веществ оказывает низкий срез, при котором происходит истощение веществ в органах запаса.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понятие о запасных веществах в растительной клетке и в целом в растительном организме, их классификация и особенности строения. Виды органических соединений (белки, жиры, углеводы) как запасные питательные вещества. Особенности их локализации в тканях.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	08.01.2018
Размер файла	279,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Глава 1. Запасные вещества в клетке, их классификация и особенности строения

Глава 2. Локализация запасных веществ

Список использованной литературы

Все вещества, вырабатываемые протопластом в результате его жизнедеятельности, составляют группу внутриклеточных включений. В функциональном отношении внутриклеточные включения представляют собой или временно выведенные из обмена веществ соединения - запасные вещества (углеводные, белковые и липидные включения), или его конечные продукты (кристаллические включения) .

Запасные питательные вещества локализуются либо в гиалоплазме, либо в органоидах, либо в вакуолях в твердом (в виде капель и зерен) или жидком состоянии.

Также запасные питательные вещества являются ценными продуктами питания для человека и кормом для животных. Как правило, используются части растения, содержащие эти вещества или сами питательные вещества, извлеченные из клетки тем или иным образом. Роль источников растительного белка в рационе человека и животных выполняют в основном некоторые растения из семейства бобовых. Плоды и семена многих видов используют для получения растительных масел.

Цель данной работы - изучить запасные питательные вещества и места их накопления в растительной клетке и в целом в растительном организме.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) изучить запасные питательные вещества;

2) изучить их местонахождение, как в клетке, так и в теле растения;

3) определить их значение для растений.

Глава 1. Запасные вещества в клетке, их классификация и особенности строения

В качестве запасных питательных веществ в клетках встречаются все виды органических соединений -- белки, жиры, углеводы. Резервы питательных веществ накапливаются в семенах, плодах, в вегетативных органах. растительный клетка органический питательный

Рисунок 1 . Виды запасных веществ.

Углеводы в качестве запасных веществ могут быть в форме сахаров, крахмала, инулина, полуклетчатки и других соединений. Сахара и инулин видимых отложений не образуют, потому что растворимы в воде и накапливаются в клеточном соке. Крахмал в воде не растворим и встречается в клетках в форме крахмальных зерен.

Крахмальные зерна имеют скрыто кристаллическую структуру и у разных растений имеют различные формы и размеры.

Крахмальные зерна клубней картофеля яйцевидной формы с диаметром 50--100 мкм. Они обнаруживают ясную слоистость, что объясняется чередованием слоев крахмала, более и менее богатых водой. Первые образуются ночью, вторые -- днем. Крахмальные зерна бывают простые, сложные и полусложные. Простое зерно имеет один центр крахмалообразования и концентрические или эксцентрические слои крахмала вокруг него. Сложные зерна имеют два или несколько центров крахмалообразования, каждый из которых отличается собственной слоистостью. У полусложных зерен также несколько центров; их внутренние слои -- частные, имеющие собственные центры, наружные -- общие для всего зерна.

Рис. 2. Крахмальные зерна различных видов растений:

А - картофель (Solanum tuberosum); Б - пшеница (Triticum aestivum); В - овес (Avena sativa); Г - рис (Oryza sativa); Д - кукуруза (Zea mays); Е - гречиха (Fagopyrum sagittatum).

1 - простое крахмальное зерно, 2 - сложное, 3 - полусложное.

Крахмал представляет собой высокомолекулярное полимерное соединение. При полном гидролизе его кислотой или с помощью ферментов образуется глюкоза. В настоящее время выяснено, что крахмал состоит из двух компонентов -- амилозы, и амилопектина. Амилоза имеет меньший коэффициент полимеризации (около 2000), поэтому обладает меньшим молекулярным весом, легче растворяется. У амилопектина более крупные молекулы в виде неразветвленных цепочек, коэффициент полимеризации его более 600 000; молекулярный вес около 400000. Отношение амилозы к амилопектину в растительном крахмале постоянно для данного вида растений. Количество амилозы в крахмале колеблется от 0 до 35%, амилопектина обычно в несколько раз больше. От соотношения амилозы и амилопектина зависят физические свойства крахмала.

Кроме полисахаридов, амилозы и амилопектина, крахмальные зерна содержат небольшое количество фосфорной кислоты и некоторых других минеральных соединений.

Крахмал легко обнаруживается с помощью йода -- окрашивается в синий цвет.

Наряду с углеводами в качестве запасных питательных веществ в клетках встречаются белки. Запасные белки по сравнению с белками конституционными имеют меньший молекулярный вес и несколько иной аминокислотный состав. Биологическое значение запасных белков такое же, как и других питательных веществ.

Запасные белки встречаются в растительных клетках в разной форме. Белки, растворимые в воде или в слабых растворах минеральных солей, находятся в клеточном соке. Первые из них называются альбуминами, вторые--глобулинами. Между ними нет резкой границы и существуют переходные формы. Конечно, не все альбумины и глобулины, которые имеются в растительной клетке,- запасные питательные вещества. Некоторые из них - ферменты.

Нерастворимые белки находятся в цитоплазме в форме кристаллов. Белковые кристаллы отличаются от минеральных определенными физическими свойствами и потому называются кристаллидами.

Формой запасного белка являются алейроновые (от греч. aleiron-- мука) зерна, характерные для многих семян. Они образуются при высыхании вакуолей во время созревания семян. При этом некоторые вещества из клеточного сока поступают в цитоплазму, где полимеризуются и превращаются в высокомолекулярные запасные вещества, другие составные части клеточного сока оформляются в форме алейронового зерна.

Химический состав алейронового зерна сложный. Его основу составляет смесь различных белков: одни из них аморфные, другие -- кристаллические. Кристаллы белка хорошо видны в крупных алейроновых зернах клещевины. Кроме того, в алейроновом зерне просматривается шаровидное блестящее тело -- глобоид. Он состоит из фитина-- кальциевой и магниевой солей гексоинозитфосфорной кислоты. Важно, что в одной молекуле фитина 6 атомов фосфора. Таким образом, алейроновое зерно содержит азот и фосфор -- наиболее дефицитные элементы в рационе растений. В алейроновых зернах встречаются также кристаллы оксалата кальция.

В семенах злаковых алейроновые зерна находятся в наружном слое эндосперма; бобовых -- в семядолях, в клетках запасающей ткани наряду с крахмальными зернами. Более крупные алейроновые зерна характерны для семян масличных растений.

В растительных клетках часто встречаются кристаллы оксалата кальция, представляющие собой конечные продукты обмена. Они откладываются обычно в вакуолях. Форма этих кристаллов довольно разнообразна и часто специфична для определенных групп растений. Это могут быть одиночные кристаллы ромбоэдрической, октаэдрической или удлиненной формы (клетки наружных отмерших чешуек луковиц лука), друзы - шаровидные образования, состоящие из многих мелких сросшихся кристаллов (клетки корневищ, коры, корки, черешков и эпидермы листьев многих растений), рафиды - кристаллы в виде пучков игл (стебель и листья винограда), кристаллический песок - скопления множества мелких одиночных кристаллов (паренхимные клетки многих пасленовых, бузины). Наиболее часто встречающаяся форма кристаллов - друзы.

Глава 2. Локализация запасных веществ в клетке

Запасные белки встречаются в растительных клетках в разной форме.

Белки, растворимые в воде или в слабых растворах минеральных солей, находятся в клеточном соке. Первые из них называются альбуминами, вторые -- глобулинами. Между ними нет резкой границы, и существуют переходные формы. Конечно, не все альбумины и глобулины, которые имеются в растительной клетке, запасные питательные вещества. Некоторые из них -- ферменты.

Размеры белковых кристаллов варьируют в довольно широких пределах - от 0,1 до 10 - 12 мкм.

В виде аморфной массы запасной белок алейрон накапливается в мелких вакуолях и представляет собой алейроновые (от греч. aleiron--мука) зерна или белковые тела, характерные для многих семян. Запасные белки этих структур синтезируются рибосомами во время формирования семени и откладываются в вакуоли

Крахмал откладывается в виде крахмальных зерен в строме пластид (чаще всего лейкопластов-амилопластов) вокруг центра кристаллизации (образовательного центра, центра слоистости) концентрическими слоями. Различают простые крахмальные зерна (имеют один центр слоистости) (картофель, пшеница) и сложные крахмальные зерна (имеют 2, 3 и более центров слоистости) (рис, овес, гречка). Крахмальное зерно состоит из двух компонентов: амилазы (растворимой части зерна, благодаря которой йод окрашивает крахмал в синий цвет) и амилопектина (нерастворимой части), который только набухает в воде. По свойствам крахмальные зёрна - это сферокристаллы. Слоистость видна потому, что разные слои зерна содержат разное количество воды.

Т.о., крахмал образуется только в пластидах, в их строме и в строме же запасается.

По месту локализации различают несколько типов крахмала.

1) Ассимиляционный (первичный) крахмал - образуется на свету в хлоропластах. Образование твёрдого вещества - крахмала из образующейся при фотосинтезе глюкозы предотвращает вредное повышение осмотического давления внутри хлоропласта. Ночью, когда фотосинтез прекращается, первичный крахмал гидролизуется до сахарозы и моносахаров и транспортируется в лейкопласты - амилопласты, где и откладывается как:

2) Запасной (вторичный) крахмал - зёрна более крупные, могут занимать весь лейкопласт.

Таким образом можно сказать о том, что запасающие вещества в клетке представлены в основном в виде крахмальных зерен, белковых включений и липидных капель.

Крахмальные зерна - наиболее распространенные и важные включения растительных клеток, образующиеся только в строме пластид живых клеток. В хлоропластах на свету откладываются зерна ассимиляционного (первичного) крахмала, образующиеся при избытке продуктов фотосинтеза - сахаров.

Белковые включения содержатся в различных частях клетки: в нуклеоплазме и перинуклеарном пространстве ядра, гиалоплазме, строме лейкопластов, вакуолях, цистернах ЭПР, матриксе митохондрий. Запасные белки чаще всего откладываются в виде зерен округлой или овальной формы, называемых алейроновыми.

Липидные капли встречаются практически во всех растительных клетках, хотя численность и размеры их колеблются. Наиболее богаты ими семена и плоды, в которых они могут быть преобладающим по объему компонентом протопласта. Липидные капли, как правило, накапливаются непосредственно в гиалоплазме. Они представляют собой сферические тела обычно субмикроскопического размера

Список использованной литературы

1. Бавтуто, Т.А. Атлас по анатомии растений / Т.А. Бавтуто, В.М. Еремин, М.П. Жигар. - Минск: Ураджай, 2001. - 146 с.

2. Ботаника: учеб. для вузов: в 4 т. / П. Зитте, Э.В. Вайлер, Й.В. Кадерайт [и др.]. - М.: Академия, 2007.

4. Лотова, Л. И. Ботаника: Морфология и анатомия высших растений: учеб. / Л.И. Лотова. - Изд. 3-е, испр. - М.: КомКнига, 2007. - 512 с.

6. Практикум по анатомии и морфологии растений: учеб. пособие для студентов вузов / В.П. Викторов, М.А. Гуленкова, Л.Н. Дорохина [и др.]; под ред. Л.Н. Дорохиной. - М.: Академия, 2001. - 176 с.

Подобные документы

Клетка–элементарная единица жизни на Земле. Химический состав клетки. Неорганические и органические вещества: вода, минеральные соли, белки, углеводы, кислоты. Клеточная теория строения организмов. Обмен веществ и преобразование энергии в клетке.

реферат [36,2 K], добавлен 13.12.2007

Характеристика питательных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности. Белки как основной строительный материал наших клеток. Жиры и углеводы — источники энергии. Польза клетчатки, минералов и витаминов. Роль водного баланса в организме.

презентация [1,3 M], добавлен 06.04.2016

Органические соединения в организме человека. Строение, функции и классификация белков. Нуклеиновые кислоты (полинуклеотиды), особенности строений и свойства РНК н ДНК. Углеводы в природе и организме человека. Липиды - жиры и жироподобные вещества.

реферат [403,4 K], добавлен 06.09.2009

Общая характеристика живой и неживой природы. Неорганические и органические вещества в клетке: макроэлементы, микроэлементы, ультрамикроэлементы, соли, вода, нуклеиновые кислоты, углеводы, белки, липиды. Понятие биогенных элементов. Свойства воды.

презентация [3,7 M], добавлен 26.04.2012

Липиды - обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества. Классификация, строение и синтез липидов в организме. Биологические функции: энергетическая, структурная, регуляторная, защитная. Липиды в диете человека.

Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.

Живой организм должен иметь резервы, если в него перестают попадать питательные вещества. Часто в роли их выступают углеводы в различных формах.

В биологии существует понятие запасных питательных веществ. К ним относят белки, жиры и углеводы. Углеводы очень эффективны, если в живой организм перестают поступать извне питательные компоненты. Что еще важно знать о его органическом устройстве?

Что такое запасное питательные вещество?

Это компонент, который запасается впрок плодовым телом. Он требуется для дальнейшего использования в жизнедеятельности. Однако, его происхождение и функции не у всех живых организмов можно определить однозначно. У каждого живого существа есть свой резервный элемент. Углеводы могут запасать грибы, растения, животные, бактерия.

Резервное вещество в животной клетке

Питательный коктейль Какао и имбирь

Правильный коктейль – в твоем шейкере! Добавь нежирное молоко, хорошенько встряхни – полноценный сбалансированный обед или ужин готов!

Напиток Weight Control (яблоко-лимон)

Ты контролируешь аппетит, а не он тебя! Вкусный напиток с клетчаткой насыщает правильными углеводами и помогает регулировать работу кишечника.

Antistress-батончик (карамель и фундук)

Правильный перекус для тех, кто хочет быть счастливым: белок, нежная тоффи-паста, фундук и органический магний. Плюс медленные углеводы – заряжай мозги правильно!

Запасные вещества в клетках растения

Органические компоненты в клетках растений происходят при участии процесса фотосинтеза. При его протекании часть питательных веществ может быть отложена про запас. Чаще всего в запас откладываются протеиновые частицы, жиры, углеводы. Это происходит в разных отделах и участках растения. В каких?

Также одним из резервных частиц растения является целлюлоза. Она обычно служит строительным материалом для новых растений. Целлюлоза способна выполнять и необходимую прочность растениям, выполнять опорные функции.

Дополнительные вещества в клетках бактерий

Запасные питательные микроэлементы в клетках бактерий обычно хранятся в цитоплазме. Они образуются при протекании процессов метаболизма. Накапливаются только тогда, когда их вырабатывается чрезмерное количество. Бактерия может использовать хранилище, если попадает в негативные для своей жизнедеятельности условия. Углеводные резервы помогают поддерживать оптимальные клеточные и энергетические запасы. У бактерий есть разные накопительные клетки. Одни способны накапливать только полисахариды. Другие могут принять целое разнообразие химических и органических элементов.

Заключение

Таким образом, если живое существо попадает в негативные или экстремальные условия существования, то оно может активировать запас углеводов, который ранее был запасен в клетках его тела, продлить жизнь себе и последующим поколениям.

Отказ от ответсвенности

Эксперт: Марина Розова специалист по подбору БАД, ведёт Инстаграм блог "Про витамины", где простым языком рассказывает как поддерживать свой ресурс, иммунитет и красоту изнутри при помощи БАД и ЗОЖ

Их величина и форма специфичны для определенных растений.

Крахмальные зерна по структуре бывают простые, полусложные и сложные, а в зависимости от положения центра их образования — концентрические и эксцентрические.

Запасной крахмал накапливается в лейкопластах. При этом в их строме возникает центр крахмалообразования, вокруг которого и откладываются слои крахмала.

Запасные белки

Запасные белки наиболее часто откладываются в виде зерен округлой или овальной формы, называемых алейроновыми (протеиновыми).
Алейроновые зерна каждого вида растений, подобно крахмальным зернам, имеют определенную структуру.

Эти зерна образуются вследствие выпадения в осадок белка.

Запасные белки — это простые белки в отличие от конституционных белков, которые составляют основу протопласта (живой части клетки) и являются сложными белками.

Запасные жиры

Кристаллические включения

Цель: изучить морфоструктуру крахмальных и алейроновых зерен; рассмотреть кристаллические включения.
Материалы и оборудование: клубни картофеля; семена гороха посевного; авокадо; сухие чешуи лука репчатого; листья бегонии; йод; глицерин; микроскопы, пинцеты, лезвия, препарировальные иглы, предметные и покровные стекла, вода, пипетка, фильтровальная бумага.

Ход работы:

Разрезать клубень картофеля. С поверхности среза иглой соскоблить немного мутноватой массы, перенести ее на предметное стекло в каплю воды (можно кусочком клубня несколько раз провести по капле) и накрыть покровным стеклом.
Под микроскопом при малом увеличении найти, а при большом — рассмотреть крупное простое зерно, сложные и полусложные зерна крахмала.
Рядом с покровным стеклом, не поднимая его, нанести каплю йода и при малом увеличении проследить возникновение цветной реакции. (Запомните! Йод является специальным реактивом на крахмал. При действии этого реактива крахмальные зерна окрашиваются (в результате образования нестойкого соединения — йодистого крахмала) в синий цвет (от светло-синего до тёмно-фиолетового). Пользуясь этой реакцией, можно установить присутствие крахмала в любом органе.
Зарисовать простые, сложные и полусложные крахмальные зерна картофеля. Отметить на рисунке образовательный центр, эксцентричность (неравномерность: на одной стороне интенсивнее, на другой слабее) слоев крахмала.

Вторичный крахмал запасающих органов картофеля (Solanum tuberosum L.)

С предварительно замоченного в воде семени гороха снять кожуру, отделить одну семядолю, сделать с нее тонкие срезы и поместить их на предметное стекло в каплю воды, смешанную с глицерином.
При малом увеличении микроскопа рассмотреть форму клеток семядоли, найти в них крупные зерна крахмала и более мелкие алейроновые зерна.
Нанести на препарат каплю йода и пронаблюдать за изменением окраски крахмальных (станут темно-фиолетовыми) и белковых (станут желтыми) зерен.
Зарисовать несколько клеток, отметив крахмальные зерна, их концентрическую слоистость и трещины; алейроновые зерна; оболочку и межклетники.

Запасные вещества в клетках семян гороха посевного (Pisum sativum L.).

Ход работы:

Разрезать авокадо. С поверхности среза иглой соскоблить немного мякоти, перенести ее на предметное стекло в каплю воды и накрыть покровным стеклом.
Под микроскопом при малом увеличении найти, а при большом — рассмотреть липидные капли.

Запасные вещества в клетках авокадо (Persea americana Mill.).

Выбрать более тонкий прозрачный кусочек чешуи лука, выдержанной в глицерине со спиртом, и поместить его на предметное стекло в каплю глицерина.
При малом увеличении микроскопа рассмотреть чешую. Среди удлиненных мертвых паренхимных клеток, на большом увеличении, найти бесцветные призматические кристаллы, одиночные или попарно крестообразно сросшиеся.
Зарисовать несколько клеток, отметив оболочку, одиночные, двойниковые и тройниковые кристаллы оксалата кальция.

Кристаллы в клетках сухой чешуи луковицы лука репчатого (Аllium сера L.).

Читайте также: