Жироподобные вещества (липоиды)

К жироподобным веществам относят:

Фосфолипиды; Сфинголипиды; Гликолипиды; Стероиды; Воска; Кутин и суберин; Растворимые в жирах пигменты (хлорофиллы, каротиноиды, фикобилины).

Фосфолипиды - это фосфаты липидов. Одна из важнейших разновидностей фосфолипидов - фосфоглицериды. Являются компонентами клеточных мембран, выполняя в них структурную функцию.

Сфинголипиды - сложные липиды, в состав которых входит ненасыщенный аминоспирт сфингозин. Сфинголипиды обнаружены в клеточных мембранах.

Гликолипиды — это жироподобные вещества, в молекулах которых глицерин соединен сложно-эфирной связью с двумя остатками жирных кислот и гликозидной связью с каким-нибудь сахаром. Гликолипиды являются основными липидами мембран хлоропластов. Их в фотосинтетических мембранах примерно в 5 раз больше, чем фосфолипидов.

Существует две группы гликолипидов — галактолипиды и сульфолипиды.

Галактолипиды содержат в качестве углеводного компонента галактозу. Галактолипиды составляют 40% всех липидов мембран хлоропластов.

Сульфолипиды — это тоже компоненты фотосинтетических мембран. Но содержание их в хлоропластах невелико, около 3% от всех мембранных липидов. Углеводный остаток сульфолипидов представлен сульфохи-новозой, а жирно-кислотные — в основном линоленовой кислотой.

Стероиды. В растениях же стероиды более разнообразны. Чаще они представлены спиртами — стеролами. Около 1% стеролов связаны сложноэфирной связью с жирными кислотами — пальмитиновой, олеиновой, линолевой и линоленовой.

В растениях, а также дрожжах, рожках спорыньи, грибах распространен эргостерол. Из него под влиянием ультрафиолета образуется витамин D.

Из растений выделены различные стеролы: из соевого масла — стигмастерол, из листьев шпината и капусты — спинастерол, из кактуса — лофенол, из многих растений — группа ситостеролов.

Стеролы входят в состав клеточных мембран растений, предполагается их участие в контроле проницаемости. Обнаружено, что основная масса стеролов растительной клетки содержится в мембранах ЭР и митохондрий, а их эфиры связаны с фракцией клеточных стенок.

Воска. Воска содержатся в кутикуле и образуют тонкий слой на ее поверхности. Восковой налет покрывает листья, стебли и плоды, предохраняя их от высыхания и поражения микроорганизмами.

Воска — это жироподобные вещества, твердые при комнатной температуре. В состав восков входят сложные эфиры жирных кислот и одноатомных высокомолекулярных спиртов жирного ряда. Кроме того, воска содержат свободные жирные кислоты и спирты, а также углеводороды парафинового ряда. Жирные кислоты восков как в эфирах, так и свободные. В восках может присутствовать некоторое количество альдегидов и кетонов.

Кутин и суберин. Это жироподобные вещества, покрывающие сверху или пропитывающие стенки покровных тканей (эпидерма, пробка), увеличивая их защитные свойства.

Кутин покрывает сверху эпидерму тонким слоем — кутикулой, которая предохраняет нижележащие ткани от высыхания и проникновения микроорганизмов. В состав кутина входят С₁₆- и С₁₈-жирные гидроксикислоты — насыщенные и мононенасыщенные. Кутин имеет сложную трехмерную структуру, стойкую к различным воздействиям.

Суберин — полимер, который пропитывает клеточные стенки пробки и первичной коры корня после слушивания корневых волосков. Это делает клеточные стенки прочными и непроницаемыми для воды и газов, что, в свою очередь, повышает защитные свойства покровной ткани. Суберин похож на кутин, но есть некоторые отличия в составе мономеров. Кроме гидроксикислот, характерных для кутина, в суберине встречаются дикарбоновые жирные кислоты и двухатомные спирты.

Хлорофилл (от греч. chloró s - зеленый и phý llon - лист), зеленый пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. Локализован в хлоропластах или хроматофорах и связан с белками и липидами мембран. Основу структуры молекулы хлорофилла составляет магниевый комплекс порфиринового цикла.

Каротиноиды – желтые, оранжевые или красные пигменты (циклические или ациклические изопреноиды), синтезируемые бактериями, грибами и высшими растениями. В растениях широко распространены каротин и ксантофиллы; ликопин (С₄₀Н_5б) - в плодах томатов, шиповника, паслена; зеаксантин (С₄₀Н₅₆О₂) - в семенах кукурузы; виолаксантин и флавоксантин - в плодах тыквы; криптоксантин (C₄₀H₅₆O) - в плодах дынного дерева; физалин (C₇₂H₁₁₆O₄) - в цветках и плодах физалиса; фукоксантин (С₄₀Н₅₆О₆) - в бурых водорослях; кроцетин (C₂₀H₂₄O₄) - в рыльцах шафрана; тараксантин (C₄₀H₅₆O₄) - в цветках львиного зева, белокопытника и др. В клетке концентрация каротиноидов наиболее высока в пластидах. Каротиноиды способствуют оплодотворению растений, стимулируя прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок. Каротиноиды участвуют в поглощении света растениями.

Фикобилины (от греч. phý kos - водоросль и лат. bilis - желчь), пигменты красных и синезеленых водорослей (фикоэритрины - красные, фикоцианины - синие); белки из группы хромопротеидов, в состав небелковой части которых входят хромофоры билины - аналоги жёлчных кислот. Маскируют цвет основного пигмента фотосинтеза - хлорофилла. Выделены в кристаллическом виде. Аминокислоты в фикобилинах составляют 85%, углеводы - 5%, хромофоры - 4-5%. Общее содержание фикобилинов в водорослях достигает 20% (на сухую массу). Локализованы в клетке в особых частицах - фикобилисомах. Поглощают кванты света в жёлто-зелёной области спектра. Участвуют в фотосинтезе в качестве сопровождающих пигментов, доставляя поглощенную энергию света к фотохимически активным молекулам хлорофилла. Нередко фикобилинами называют небелковую (хромофорную) часть этих пигментов.

Зависимость между осмотическим, тургорным давлением и сосущей силой растительной клетки.

Тургорное давление — давление, оказываемое протопластом клетки на клеточную стенку. Если поместить клетку в раствор, то эта клетка будет находиться в равновесии с окружающим раствором в том случае, когда из нее будет выходить столько же воды, сколько будет в нее входить, т. е. стремление воды войти в клетку будет полностью уравновешено тургорным давлением. (Максимальное тургорное давление будет наблюдаться при помещении клетки в чистую воду.) Осмотическое давление в клетке будет все же выше, чем в окружающем растворе, поскольку для того, чтобы поднять тургорное давление до точки равновесия, нужно очень небольшое количество воды. Оно явно недостаточно для того, чтобы существенно разбавить содержимое клетки (ведь величина осмотического давления напрямую связана с концентрацией раствора). Именно наличие тургорного давления делает возможным тот факт, что в состоянии равновесия осмотическое давление внутри растительной клетки может быть выше, чем осмотическое давление окружающего раствора. Тургорное давление — это уже не потенциальное (в отличие от осмотического), а реальное давление, создающееся только при наличии клеточной стенки. (Из всего сказанного об осмотическом и тургорном давлении понятно, что возможность дополнительного поступления воды в клетку как раз и определяется разницей между осмотическим и тургорным давлением. Эта величина называется «сосущая сила».) Благодаря наличию прочной клеточной стенки тургорное давление у большинства растений составляет 5-10 атм. У животных клеток нет клеточной стенки, а плазматическая мембрана слишком нежна для того, чтобы предохранить клетку от набухания и разрыва (плазматические мембраны выдерживают разницу внешнего и внутреннего давления не более 1 атм.). Поэтому животные клетки окружены тканевой жидкостью, являющейся по отношению к ним почти изотоническим раствором, и, кроме того, у животных эффективно действуют системы осморегуляции (на организменном уровне).

Засухоустойчивость растений

Засуха — это длительный бездождливый период, сопровождаемый снижением относительной влажности воздуха, влажности почвы и повышением температуры, когда не обеспечиваются нормальные потребности растений в воде.

Засухоустойчивость — способность растений переносить длительные засушливые периоды, значительный водный дефицит, обезвоживание клеток, тканей и органов. При этом ущерб урожая зависит от продолжительности засухи и ее напряженности. Различают засуху почвенную и атмосферную.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒