Compoziția celulelor vegetale

Datele arată că compoziția celulelor vegetale include aceleași elemente ca și în corpul nevii, indică natura organică și anorganică comună.

Cu toate acestea, există deja conexiuni diferențe. În organismele vii, există un număr mare de compuși, care sunt unice pentru ei, și așa-numitele organice. aproximativ 60 din cele 104 elemente ale tabelului periodic a fost detectată în compoziția celulei.

In cele mai multe celule de oxigen. apoi carbon și hidrogen. oarecum mai puțin azot, calciu și fosfor. Sulf, potasiu, clor, sodiu, magneziu și fier sunt zecimi sau sutimi de procente, și zinc, cupru și altele sunt în cantități mai mici.

Carbon, hidrogen, oxigen, azot, fosfor și sulf este parțial inclusă în substanțele organice celulare. Celelalte elemente sunt fie sub formă de ioni, sau în combinație cu substanțe organice.

Proteinele și alți compuși azotați

Proteinele sunt compuși care includ azot. Conform proteinele sale structura sunt foarte complexe, ele constau din aceste elemente:

51-55% carbon,
hidrogen 17%;
21-24% oxigen,
15-18% azot,
0,9-2,3% sulf;
Unele proteine conțin, de asemenea fosfor.

Proteinele sunt polimeri cu greutate moleculară; lanț polimeric este compus din câteva sute monomeri - resturi de aminoacizi.

Proteinele sunt molecule foarte mari și proprietățile coloidale, prin urmare, au exprimat în mod clar. Greutatea moleculară a diferitelor proteine este inegală și variază de la câteva zeci de mii la mai multe milioane.

moleculă de proteină constă din numărul n-lea de aminoacizi, care sunt conectate unul la celălalt ținând departe cu apă. Aminoacid - compus amfoteri, deoarece are o grupare amino - NH2, și o grupare carboxil - COOH, și, prin urmare, poate reacționa ca bază și ca un acid. Un grup de acid COOH poate fi cuplat la o altă grupare amino NH2 cu eliminarea apei, având ca rezultat formarea unei legături peptidice în principal molecula de proteină de comunicare.

aminoacizii

Toți aminoacizii. componente proteice sunt acizi alfa-amino, în care gruparea CH2 este situată adiacent la o grupare carboxil. De exemplu, alanină:

Aminoacizii pot avea două sau mai multe grupări amino (acid diamino) și două grupări carboxil (acid dicarboxilic).

In prezent, deschis peste 90 de aminoacizi diferiți acizi, dintre care 50 - în mijlocul secolului XX. Proteinele vegetale au găsit până la 20 aminoacizi.
Fischer a încercat să efectueze sinteza unei molecule proteice prin legarea împreună aminoacizii, primele 2, apoi 3, și așa mai departe. D. Ca urmare, el a fost capabil să se conecteze 18-19 aminoacizi.

Compușii rezultați numite peptide Fischer; în funcție de numărul de aminoacizi legați sunt numite dipeptide, tripeptide și polipeptide.

Proteid și proteine

Proteinele difera nu numai, dar numărul de aminoacizi care formează molecula de proteine, dar, de asemenea, la recrutarea lor și ordinea lor. Proteinele au fost separate pe complexe - proteine - proteid și simple.

Proteide numitul compus cu molecula de proteină sau altă substanță natura nonproteinici (grupare prostetică). În combinație cu glucoproteins proteină carbohidrați macromoleculari obținuți cu acid fosforic - fosfoproteid cu lipoproteină lipoidami-, acid nucleic - nucleoproteine.

Proteinele complexe, care includ orice metale (Fe, Cu) este denumit metalloproteidamp. Acest grup include proteine având proprietăți enzimatice. Când proteina combinată cu clorofilă și hemoglobina se obțin chromoproteids.

Proteinele complexe fac parte din nucleul și protoplasma și numit constituțional. Mai ales o mulțime de nucleoproteine compus din protoplasma si nucleul.

Proteinele simple sau proteinele sunt substante nutritive de rezervă; acestea sunt clasificate în funcție de solubilitate:

albumină - solubil în apă,
globuline - solubil în soluții diluate de săruri neutre,
prolamine - solubil în alcool 60-80%,
gluteline - solubil numai în soluții alcaline slabe.

Toate aceste proteine se gasesc in plante.

acizi nucleici

Acid Nucleic - compus macromolecular complex polimer având activitate fiziologică înaltă și joacă un rol important în organism. Cu ajutorul acizilor nucleici se sintetizează proteinele trec caracteristicile ereditare, creștere și reproducere.

Acesta a fost mult timp stabilit că acizii nucleici sunt de obicei prezente în organe și țesuturi de substanțe nucleare bogate și caracterizate prin sinteza proteinelor intense. Acid nucleic în multe embrioni de sămânță. în ochii mici de tuberculi de cartofi. polen, vârfuri de rădăcină (în nucleu, plastide, mitocondrii și ribozomi).

Acizii nucleici sunt acizi nucleici care constau dintr-o bază azotată, un zahăr pentoză și acid fosforic. Nucleotidele diferă numai în bazele azotate.

Structura schemă nucleotid

Există patru tipuri de nucleotide - adenina, guannpovy, citozină și timină, în general, se face referire la scrisoarea inițială, adică nucleotide A, G, C si T ...

Există 2 tipuri de acizi nucleici - acidul dezoxiribonucleic (ADN), care cuprinde dezoxiribozei carbohidrat, și acid ribonucleic (ARN) conținând riboză.

Molecula de ADN este 2 răsucite lanț spiralată, polinucleotide. Lungimea catenei nu este mai mare de 5 microni, în timp ce lungimea lanțului proteic de numai aproximativ 0,1 microni.

CATENĂ - un polimer compus din monomeri de nucleotide. Nucleotidele sunt aranjate într-o anumită ordine, iar ADN-ul diferit diferă în ordinea alternanței lor. Greutatea moleculară a unei nucleotidă medie este de 330, greutatea moleculară a ADN-10000000; De aceea, fiecare catenă de ADN conține aproximativ 15.000 de nucleotide. Din aceste cifre, este clar că există un număr imens de ADN diferite.

Atât compoziția nucleotidică ADN a lanțului sunt diferite, dar compoziția un lanț de nucleotide care este în strictă concordanță cu compoziția celălalt lanț de nucleotide. Când A este o nucleotidă care este situat vizavi de celălalt T-nucleotida opusă D-nucleotida este întotdeauna D-nucleotide pe un singur fir.

Prin urmare, o pereche combinată întotdeauna A - T, celelalte G - D-nucleotide. Astfel, în cazul în care o parte dintr-o catenă de ADN va fi G, C, T, A-nucleotide, pe celălalt lanț sunt nucleotide suplimentare C, G, A, T; o poziție relativă de nucleotide numit principiul subsidiarității.

Atunci cand o celula se divide sinteza de noi molecule de ADN bazate pe dublarea moleculelor cu păstrarea exactă a clădirilor lor. În acest caz, spirală catenă de ADN bifurcată la un capăt, iar pe fiecare lanț mergând de nucleotide libere circuit nou, în conformitate cu principiul complementarității, t. E. Împotriva A devine T împotriva C-T și t. D.

Ca urmare a unei astfel de divizare a unei singure molecule de ADN obținut 2 având aceeași compoziție nucleotidică ca molecula de pornire. Procesul de divizare a moleculei de ADN numita dublare replikatsiey-. El merge cu un ADN enzimă specială - polimerază.

acid ribonucleic (ARN), de asemenea, este un polimer care constă dintr-un lanț. Monomerii sunt nucleotide, dintre care trei sunt identice cu nucleotide ADN (adenină, guanină, citozină). In loc de timină în ARN intră uracil (U), timina similară în proprietăți. ARN catenei ADN cu catenă scurtă și greutatea sa moleculară este mai mică.

Carbohidrații se găsesc în fiecare celulă a plantei. Ele constau din trei elemente: carbon, hidrogen și oxigen. Deoarece membranele celulare de plante constau din carbohidrați și înlocuire de grăsime depuse sub formă de amidon și substanțe similare (de exemplu inulin), ponderea carbohidraților au mai mult de jumătate din materia uscată a plantelor.

Carbohidrații sunt un grup extins, care nume a apărut pe baza faptului că raportul dintre hidrogen și oxigen în ele este aceeași ca și în apă (H2N un On Cn).
Carbohidrații sunt împărțite în simple (monozaharide sau monozaharide) și complexe (polizaharide). Când două molecule de monozaharide dizaharide obținute (H12 O6 → 2C6 C12 H22 O11 + H2O), molecula de apă este eliberată.

Polizaharidele formate prin conectarea șase sau mai multe molecule de monozaharide de a lua departe de apă:
(C6 H12 O6) n - NH2 O → (C6 H10 O5) n.

Carbohidrații complecși sunt polimeri. molecula de polimer este format din lanțuri lungi, care se repetă de mai multe ori, aceeași structură simplă numit un monomer. Complexul monomerii carbohidrații sunt carbohidrati simpli.

La plantele de carbohidrati simpli cele mai frecvente hexoz - glucoză și fructoză care conțin 6 atomi de carbon. Glucoza este în boabe de struguri. mere. pere. fructoză - în multe fructe și bulbi.

Din carbohidrați pentozo simpli conținând 5 atomi de carbon sunt deosebit de importante riboză și deoxiriboză. Aceste zaharuri din planta nu apar în stare liberă, ca parte a acizilor nucleici, ATP și alți compuși.

Monozaharidele sunt ușor solubile în apă și pot fi mutate cu ușurință în întreaga plantă; acestea nu sunt, în general, substanțe de rezervă.

Zaharoza și maltoză

Zaharozei dizaharid, găsită în plante, și maltoză. Dizaharide constau din doi monomeri sunt numite dimerilor; deci, cele mai comune în plante molecula de zaharoză constă din glucoză și fructoză molecule.

In unele plante, substanțe nutritive de rezervă prezentat zaharoză (sfeclă de zahăr, trestie de zahăr, arțar zahăr, ceapă). Mai ales o mulțime de zaharoză:

în rădăcinile de sfeclă de zahăr (16-25%),
în sucul de tulpini de trestie de zahar (14-25%);

aceste plante sunt utilizate pentru producerea de zahăr de masă.

Maltoza este un produs de defalcare de amidon și de obicei nu se acumulează în plante.
Deoarece majoritatea polimerilor distribuite în plante amidon. Acesta nu este un material omogen și constă din două polizaharide - amiloză și amilopectină.

In majoritatea cazurilor, amidonul conține 15-25% amiloză și 75 până la 85% amilopectină. greutate moleculară amiloza de 100 000-600 000; amilopectina este de aproximativ 1000 000.

Amidonul este un polimer compus din mulți monomeri de glucoză. Alți polimeri de amidon, caracterizat prin aceea că are o ramificare, mai degrabă decât lanț alungit.
Depozit principal carbohidraților amidon tip de material.

Semințele conținut de 60-80% amidon de orez,
în semințele de porumb -65-75%
semințe de grâu - 60-70%
în tuberculii kartofelya- 19-20%.

amidon primar se formează în procesul de fotosinteză în cloroplaste, secundar depus în stoc în tuberculii, rizomii și fructe. Este un bob stratificat, care variază în dimensiune și formă în diferite plante.

Boabele de amidon din diferite plante

granulele de amidon de cartofi,
granulele de amidon de mazăre,
ovăz amidon de cereale,
amidon de grâu.

Amidonul este insolubil în apă rece, dar atunci când este încălzit formează o soluție coloidală.

Celuloza (celuloză) este alungită în polimer lungime compus din resturi de glucoză. Celuloza este insolubilă în apă, și este posibilă numai atunci când sunt expuse la hidroliză, acizi puternici. Aceasta nu este o substanță de rezervă și, în cele mai multe cazuri nu pot fi folosite din nou.

Aproape de materialul celuloză hemicelulozei este format din monozaharid pentoză. Semiceluloza - nutrient de rezervă, se găsește în endospermul semințelor și a membranelor celulare îngroșate.

Pentru lipidele sunt grasimi si lipide veschestva- grasimi cum ar fi. Acestea pot fi în planta sub formă de înlocuitor de grăsime, și poate fi o componentă structurală a celulei protoplasmă.

înlocuitori de grăsime este materialul energetic și grăsimile protoplasmatici sunt o componenta a celulelor și celulele sunt conținute într-o cantitate constantă. Lipoproteinele (Compus lipide cu proteine) si lipide sunt implicate în structura membranelor celulare, prin care este reglementat prin permeabilitatea celulelor și a structurilor celulare pentru diferite substanțe.

Grăsimile provenite din semințe, conțin întotdeauna unele impurități. Pentru fiecare tip de compoziție de acizi grași de plante este destul de constantă, și tipuri similare de plante au o compoziție similară de grăsime.

În funcție de planta condițiile de acizi grași și numărul acestora poate varia în creștere. Plantele care cresc în sud (cacao, palmier de nucă de cocos), este dominat de grăsimi solide, cu punct de topire ridicat, într-un plante cu climat temperat (in, cânepă, floarea-soarelui), grăsimi -zhidkie sau uleiuri.

Grăsimile sunt extrem de răspândite în plante ca nutrienți de schimb: 90% din plante au semințe uleioase. Grăsimi ca substanțe de rezervă au mai multe avantaje față de hidrați de carbon.

Astfel, ele nu sunt solubile în apă, din cauza predominanței grăsime în moleculă grupe hidrofobe (CH3. CH2. CH) și, prin urmare, nu conțin apă absorbant apă. În plus, grăsimea conține foarte puțin oxigen și oxidarea lor eliberat o cantitate mare de energie (în oxidarea 1 g grăsime alocate 9.3 cal, oxidarea 1 g de carbohidrati - 4 cal).

secară, grâu, orz 2-3%
bumbac, soia 20-30%
in, cânepă, floarea-soarelui 30-55%
mac, ricin 60-65%.

La plante, există, de asemenea, uleiuri esențiale, care au aroma.

acizi organici

La plante, apar adesea acizi organici. mai ales cu două și tribazic. Acizii pot fi în plante, atât în stare liberă și sub formă de săruri.
Cele mai frecvente sunt acidul oxalic (HOOC-COOH), acid malic (HOOC-CH2-CHOH COOH) și acid succinic (HOOC-CH2-CH2-COOH) de acid.

Din acid tribazic comun, acid citric:

Mulți acizi organici în coacerea fructelor. Acizi organici dizolvați în seva celulară, iar prezența lor se datorează reacției acide a sevei celulare.

Acești acizi sunt strâns legate de procesul de respirație, în care sunt formate. Acestea fac parte din rolul principal în procesele de oxidare-reducere care există respirație, și sinteza de aminoacizi care constituie proteine. Prin urmare, acidul organic se realizează prin comunicare între carbohidratii schimb și proteine.