Содержание
1.Введение…………………………………………………………...2
2.Запасные вещества………………………………………………3-6
3. Крахмальные зёрна……………………………………………..7-9
4.Липидные капли……………………………………………….10-11
5.Запасные белки………………………………………………..12-13
6. Характер включений…………………………………………14-15
7.Химический состав……………………………………………….16
8.Недостаток питательных веществ………………………………17
9.Вывод……………………………………………………………...18
10. Сприсок используемой литературы……………………………19
Введение
Растение, как и всякий живой организм, состоит из клеток, причем каждая клетка порождается тоже клеткой. Клетка — это простейшая и обязательная единица живого, это его элемент, основа строения, развития и всей жизнедеятельности организма.
Существуют растения, построенные из одной единственной клетки. К ним относятся одноклеточные водоросли и одноклеточные грибы. Обычно это микроскопические организмы, но есть и довольно крупные одноклеточные (длина одноклеточной морской водоросли ацетабулярии достигает 7 см). Большинство растений, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни,— это многоклеточные организмы, построенные из большого числа клеток.
Запасные продукты — это вещества, временно выключенные из обмена веществ. Они расходуются на построение тела растения или на различные жизненные процессы как энергетический материал. Местом отложения их служат вакуоли и цитоплазма. В вакуолях запасные продукты накапливаются в виде растворов, в цитоплазме — в виде оформленных включений: алейроновых, крахмальных зерен, капель жирного масла и др. Алейроновые зерна — это гранулы запасного белка. Они обычно образуются в клетках запасающей ткани зрелых семян.
Запасные продукты
— это вещества, временно выключенные из обмена веществ. Они расходуются на построение тела растения или на различные жизненные процессы как энергетический материал. Местом отложения их служат вакуоли и цитоплазма.
Вакуоли (рис.1) - полости в протопласте эукариотических клеток. У растений вакуоли - производные эндоплазматической сети, ограниченные мембраной – тонопластоми заполненные водянистым содержимым - клеточным соком.
Протопласт - активное содержимое растительной клетки. Основной компонент протопласта - белок. У большинства зрелых растительных клеток центральную часть занимает крупная, заполненная клеточным соком вакуоль, главное содержимое которой - вода с растворенными в ней минеральными и органическими веществами. Клеточная оболочка и вакуоль представляют собой продукты жизнедеятельности протопласта.
Большую часть протопласта растительной клетки занимает цитоплазма, меньшую по массе - ядро. От вакуоли протопласт отграничен мембраной, называемой тонопластом, от клеточной стенки - другой мембраной - плазмалеммой. В протопласте осуществляются все основные процессы клеточного метаболизма.
По- видимому, существенную роль в образовании вакуолей имеет деятельность аппарата Гольджи.
рис.1
Функции вакуолей:
1)Они формируют внутреннюю водную среду клетки, и с их помощью осуществляется регуляция водно-солевого обмена.
2)Поддержание тургорного гидростатического давления внутриклеточной жидкости в клетке.
3) Обеспечение роста клетки. В молодых делящихся растительных клетках вакуоли представляют систему канальцев и пузырьков (провакуоли), по мере роста клеток они увеличиваются, а затем сливаются в одну большую центральную вакуоль. Она занимает от 70 до 90 % объёма клетки, в то время как протопласт располагается в виде тонкого постенного слоя.
3Накопление запасных веществ и "захоронение" отбросов, т.е. конечных
продуктов метаболизма клетки. Иногда вакуоли разрушают токсичные или ненужные клетке вещества. Обычно это выполняется специальными небольшими вакуолями, содержащими соответствующие ферменты. Такие вакуоли получили название лизосомных.
В вакуолях запасные продукты накапливаются в виде растворов, в цитоплазме — в виде оформленных включений: алейроновых, крахмальных зерен, капель жирного масла и др.
Алейроновые зерна — это гранулы запасного белка. Они обычно образуются в клетках запасающей ткани зрелых семян.(рис.2)
При формировании семян в мелких вакуолях накапливается белок. В созревающих семенах вакуоли теряют воду и превращаются в алейроновые зерна. При прорастании семян, когда они обогащаются водой, алейроновые зерна вновь преобразуются в вакуоли.
Алейроновые зерна имеют округлую форму, диаметр их колеблется от 0,2 до 20 мкм. Снаружи они покрыты мембраной.
У простых алейроновых зерен белок находится в виде аморфной массы (бобовые, кукуруза, рис), у сложных — в аморфную массу включен один, реже 2—3 белковых кристалла и небольшое округлое тельце — глобоид, содержащее запасной фосфор. Белковые тела могут образовываться и в других частях клетки — в ядре, пластидах, митохондриях, эндоплазматическом ретикулуме.
Алейроновые зёрна имеют округлую форму,диаметр их колеблется от 0,2 до 20 мкм. Снаружи они покрыты мембраной.
У простых алейроновых зёрнах белок находится в виде аморфной массы (бобовые, кукуруза, рис),у сложных – в аморфную массу вкючен один, реже 2-3 белковых кристалла и небольшое округлое тельце – глобоид, содержащее запасной фосфор.
Рис.2 Запасные вещества в зерновке пшеницы (Triticum aestivum) на поперечном срезе:
1 - околоплодник, 2 - кожура семени, 3 - алейроновый слой, 4 - ядро, 5 - клетки эндосперма с крахмальными зернами, 6 - крахмальные зерна.
Крахмальные зерна.
Зёрна крахмала в клетках картофельного клубня. Поперечный срез
Главнейшее и наиболее распространенное из них - полисахарид крахмал. Крахмал злаков, клубней картофеля, ряда тропических растений - важнейший источник углеводов в рационе человека.В хлоропластах откладывается откладываются зёрна первичного крахмала. Но здесь он не накапливается.При помощи ферментов первичный крахмал осахаривается и в виде глюкозы транспортируется из листа в другие органы.
Вторичное превращение сахара в крахмал происходит в лейкопластах (амилопластах).
Образование зерен вторичного крахмала начинается в определённых точках стромы амилопласта, называется образовательными центрами. Рост крахмальных зерен происходит путем наложения новых слоев крахмала на старые, поэтому они имеют слоистую структуру. Смежные слои могут иметь различные показатели преломления и поэтому видны под микроскопом.
Слоистость бывает концентрической и эксцентрической.
С ростом крахмального зерна объём стромы амилопласта уменьшается, и в определённый момент слой ее становится настолько тонким,что неразлечим под световым микроскопом. Надо помнить, что двухмембранная оболочка и тонкий слой стромы всегда присутствует на поверхности зерна вторичного крахмала.
Если имеется один центр, вокруг которого откладываются слои крахмала, то возникает простое зерно, если два и более, то образуется сложное зерно, состоящее как бы из нескольких простых. Полусложное зерно формируется в тех случаях, когда крахмал сначала откладывается вокруг нескольких точек, а затем после соприкосновения простых зерен вокруг них возникают общие слои. Расположение слоев может быть концентрическим или эксцентрическим, что также определяет особенности строения крахмальных зерен.
В химическом отношении крахмал представляет собой полисахарид, сходный с целлюлозой, построенный из сотен глюкозных остатков.
Первичный ассимиляционный крахмал образуется только в хлоропластах. Ночью, когда фотосинтез прекращается, ассимиляционный крахмал ферментативно гидролизуется до сахаров и транспортируется в другие части растения.
В запасающих тканях различных органов, особенно в клубнях, луковицах, корневищах и др., в особом типе лейкопластов - амилопластах часть сахаров откладывается в виде зерен вторичного крахмала.
Если в амилопласте имеется один образовательный центр,то формируется простое зерно, если два и более – сложное зерно,состоящее как бы из несколько простых.
Полусложное зерно образуется в том случае, если крахмал сначала откладывается вокруг нескольких образовательных центров, а затем после соприкосновения простых зёрен вокруг них возникают общие слои.
Размер крахмальных зёрен колеблется в больших пределах.
Так, у картофеля диаметр их достигает 100мкм, у пшеницы и ржи бывают мелкие зёрна диаметром2-9 мкм и крупные диаметром 30-45 мкм, у кукурузы – диаметром 5-30 мкм.
Форма, размер, структура крахмальных зёрен специфичны для каждого вида растения, а иногда и для сорта. Это обстоятельство используют при анализе состава муки.
Липидные (жировые) капли
1-Алейроновое зерно;
2- Оболочка алейронового зерна;
3-Глобоиды;
4-Липидные капли
Обычно располагаются в гиалоплазме и встречаются практически во всех растительных клетках. Это основной тип запасных питательных веществ большинства растений.
Липидные капли встречаются практически во всех растительных клетках. Жирные масла накапливаются у огромного количества растений и по своему значению являются второй после крахмала формой запасных питательных веществ. Особенно богаты ими семена и плоды. Семена некоторых растений (подсолнечник, хлопчатник, арахис) могут содержать до 40% масла от массы сухого вещества. Поэтому растительные жиры получают, главным образом, из семян.
Липидные капли накапливаются непосредственно в гиалоплазме. Они выглядят как мелкие сферические тела, каждая капля отделена от гиалоплазмы мембраной. Иногда липидные капли называют сферосомами.
Реактивом на жирное масло является краситель судан III, липидные капли окрашиваются им в оранжево-красный цвет.
Запасные белки
Запасные белки относятся к категории простых белков – протеинов, в отличие от сложных белков – протеидов, составляющих основу протопласта. В наибольшем количестве они откладываются в запасающей ткани сухих семян в виде алейроновых зерен, или белковых телец.
Относятся к категории простых белков - протеинов в отличие от сложных белков - протеидов, составляющих основу протопласта. Наиболее часто запасные белки откладываются в семенах. Очень богаты белками семена многих используемых в пищу и кормовых видов бобовых. Иногда протеины обнаруживаются в ядре и гиалоплазме в виде трудно различимых в световой микроскоп кристаллоподобных структур. Однако чаще запасные белки накапливаются в вакуолях и выпадают в осадок при потере влаги в процессе созревания семян.
Обычно осаждающиеся белки образуют зерна округлой или эллиптической формы, называемые алейроновыми зернами. Если алейроновые зерна не имеют заметной внутренней структуры, их называют простыми. Иногда же в алейроновых зернах среди аморфного белка заметны один или несколько кристаллоподобных структур (кристаллоидов), способных в отличие от настоящих кристаллов набухать в воде. Помимо кристаллоидов, в алейроновых зернах встречаются блестящие бесцветные тельца округлой формы - глобоиды. Алейроновые зерна, содержащие кристаллоиды и глобоиды, называют сложными. У каждого вида растений они, подобно зернам крахмала, имеют определенную структуру.
Растения в отличие от животных не имеют специальных выделительных органов и нередко накапливают конечные продукты жизнедеятельности протопласта в виде солей оксалата или карбоната кальция. Кристаллические включения в значительных количествах накапливаются в тканях и органах, которые растения периодически сбрасывают (листья, кора). Они откладываются исключительно в вакуолях. Форма этих включений достаточно разнообразна: одиночные многогранники - стилоиды (палочковидные кристаллы), игольчатые кристаллы - рафиды, скопления множества мелких кристаллов - кристаллический песок, сростки кристаллов - друзы. Форма кристаллов нередко специфична для определенных таксонов и иногда используется для их микродиагностики.
К кристаллическим включениям близки цистолиты. Они чаще всего состоят из карбоната кальция или кремнезема и представляют собой гроздевидные образования, возникающие на выступах клеточной оболочки, вдающейся внутрь клетки. Цистолиты характерны для растений семейств крапивных, тутовыхи др.
Белковые включения можно окрасить реактивом Люголя в золотисто-желтый цвет.
По характеру все включения
- это продукты клеточного метаболизма. Они накапливаются главным образом в форме гранул, капель и кристаллов. Химический состав включений очень разнообразен.
Липоиды обычно откладываются в клетке в виде мелких капель. Большое количество жировых капель встречается в цитоплазме ряда простейших, например инфузорий. У млекопитающих жировые капли находятся в специализированных жировых клетках, в соединительной ткани. Часто значительное количество жировых включений откладывается в результате патологических процессов, например при жировом перерождении печени. Капли жира встречаются в клетках практически всех растительных тканей, очень много жира содержится в семенах некоторых растений.
Включения полисахаридов имеют чаще всего формулу гранул разнообразных размеров. У многоклеточных животных и простейших в цитоплазме клеток встречаются отложения гликогена. Гранулы гликогена хорошо видны в световом микроскопе. Особенно велики скопления гликогена в цитоплазме поперечнополосатых мышечных волокон и в клетках печени, в нейронах. В клетках растений из полисахаридов наиболее часто откладывается крахмал. Он имеет вид гранул различной формы и размеров, причем форма крахмальных гранул специфична для каждого вида растений и для определенных тканей. Отложениями крахмала богата цитоплазма клубней картофеля, зерен злаков; каждая крахмальная гранула состоит их отдельных слоев, а каждый слой, в свою очередь, включает радиально расположенные кристаллы, почти невидимые в световой микроскоп.
Белковые включения встречаются реже, чем жировые и углеводные. Белковыми гранулами богата цитоплазма яйцеклеток, где они имеют форму пластинок, шариков, дисков, палочек. Белковые включения встречаются в цитоплазме клеток печени, клеток простейших и многих других животных.
К клеточным включениям относятся некоторые пигменты, например распространенный в тканях желтый и коричневый пигмент липофусцин, круглые гранулы которого накапливаются в процессе жизнедеятельности клеток, особенно по мере их старения. Сюда же относятся пигменты желтого и красного цвета - липохромы. Они накапливаются в виде мелких капель в клетках коркового вещества надпочечников и в некоторых клетках яичников. Пигмент ретинин входит в состав зрительного пурпура сетчатки глаза. Присутствие некоторых пигментов связано с выполнением этими клетками особых функций. Примерами могут служить красный дыхательный пигмент гемоглобин в эритроцитах крови или пигмент меланин в клетках меланофорах покровных тканей животных.
В качестве включений во многих животных клетках присутствуют гранулы секрета, вырабатываемого в клетках разных типов, в первую очередь в железистых. Секреторные включения могут быть белками, сахаридами, липопротеидами и т. д