Образуются в клубнях картофеля семени фасоли

Включения

Образование включений вызвано избыточным накоплением некоторых продуктов обмена веществ в определенных участках клетки – в вакуоли, гиалоплазме, различных органеллах, реже в клеточной стенке. Эти вещества часто выпадают в осадок в аморфном виде или в форме кристаллов – включений. Включения имеют определенную форму и хорошо видны в световой микроскоп. По наличию тех или иных включений, их форме и распределению можно отличить одни виды, роды и семейства растений от других, поэтому они часто служат важным диагностическим признаком при анализе лекарственного растительного сырья.

Включения представляют собой либо запасные вещества (временно выведенные из обмена веществ соединения), либо конечные продукты обмена. К первой категории включений относятся крахмальные зерна, липидные капли и отложения белков; ко второй – кристаллы некоторых веществ.

Крахмальные зерна – наиболее распространенные включения растительных клеток. Полисахарид крахмал – основной тип запасных питательных веществ растений. Он является и самым важным соединением, используемым в пищу растительноядными животными. Крахмал зерновок хлебных злаков, клубней картофеля, плодов банана – важнейший источник питания людей. Пшеничная мука состоит из зерен крахмала почти на 75%, в клубнях картофеля крахмал составляет 20-30%. В химическом отношении крахмал представляет собой альфа-1,4-D-глюкан, молекулы имеют вид разветвленных цепей, в крахмальном зерне они располагаются по радиусам.

Крахмальные зерна образуются в строме пластид. В хлоропластах на свету откладываются зерна ассимиляционного (первичного) крахмала, образующиеся при избытке сахаров – продуктов фотосинтеза. Образование осмотически неактивного крахмала предотвращает повышение осмотического давления в хлоропласте. Ночью, когда фотосинтез не происходит, ассимиляционный крахмал с помощью ферментов гидролизуется до сахаров и транспортируется в другие части растения. Запасной (вторичный) крахмал откладывается в амилопластах клеток различных органов растений (корнях, подземных побегах, семенах) из сахаров, притекающих из фотосинтезирующих клеток. При необходимости запасной крахмал также превращается в сахара.

Образование крахмальных зерен начинается в определенных точках стромы пластиды, называемых образовательными центрами. Рост зерна происходит путем последовательного отложения слоев крахмала вокруг образовательного центра. Смежные слои в одном зерне могут иметь различный показатель преломления света, и тогда они видны под микроскопом – слоистые крахмальные зерна. Расположение слоев может быть концентрическим (пшеница) или эксцентрическим (картофель) (рис. 2.10 ). Если в амилопласте имеется один образовательный 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 образуется в том случае, если крахмал сначала откладывается вокруг нескольких точек, а затем, после соприкосновения простых зерен, вокруг них возникают общие слои (рис. 2.10 ).

Форма, размер, количество в амилопласте и строение (положение образовательного центра, слоистость, наличие или отсутствие трещин) крахмальных зерен часто специфичны для вида растения (рис. 2.10 ). Обычно крахмальные зерна имеют сферическую, яйцевидную или линзовидную форму, однако у картофеля она неправильная. Наиболее крупные зерна (до 100 мкм) характерны для клеток клубней картофеля, в зерновке пшеницы они двух размеров – мелкие (2-9 мкм) и более крупные (30-45 мкм). Для клеток зерновки кукурузы характерны мелкие зерна (5-30 мкм). Сложные крахмальные зерна у риса, овса, гречихи.

Рис. 2.10. Крахмальные зерна различных видов растений : А – картофель; Б – пшеница; В – овес; Г – рис; Д – кукуруза; Е – гречиха; 1 – простое зерно; 2 – сложное зерно; 3 – полусложное зерно.

Реактивом на крахмал является раствор йода в растворе калия йодида – реактив Люголя. Он окрашивает крахмальные зерна в сине-фиолетовый цвет.

Отложения крахмала широко распространены во всех органах растения, но особенно богаты им семена, подземные побеги (клубни, луковицы, корневища), паренхима проводящих тканей корней и стеблей древесных растений.

Липидные капливстречаются 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 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.

Алейроновые зерна обычно имеют сферическую форму и различный размер (0,2-20 мкм). Они окружены мембраной и содержат аморфный белковый матрикс, в который погружены кристаллические включения – один (реже, 2-3) белковый кристалл ромбоэдрической формы и округлые глобоиды (от одного до многих) (рис. 2.11 ). Глобоиды состоят из фитина (соли инозитгексафосфорной кислоты) и являются местом хранения запасного фосфора. Алейроновые зерна, содержащие кристаллы, называют сложными. Они характерны для запасающих клеток семян масличных растений (лен, подсолнечник, тыква, горчица, клещевина и др.). Реже встречаются простые алейроновые зерна, не содержащие кристаллов, а только аморфный белок (бобовые, рис, кукуруза) (рис. 2.12 ).

Рис. 2.11. Алейроновые зерна в клетках эндосперма семян клещевины : Кр – белковые кристаллы; Гл – глобоиды; Ма – белковый матрикс.

Запасные белки во время развития семян откладываются в вакуоли. При созревании семян, сопровождающемся их обезвоживанием, белковые вакуоли высыхают, белок и фитин выпадают из раствора в осадок и могут кристаллизоваться. При прорастании семян алейроновые зерна поглощают воду, набухают и постепенно превращаются в типичные вакуоли. Белки и вещества глобоидов расходуются на рост и развитие проростка.

Читайте также:  Печеночные котлеты рецепт с морковью в духовке

Рис. 2.12. Простые алейроновые и крахмальные зерна в клетке семядоли семени фасоли : 1 – простые алейроновые зерна; 2 – крахмальное зерно.

Белковые включения можно окрасить реактивом Люголя в золотисто-желтый цвет.

Кристаллы кальция оксалатачасто встречаются в растительных клетках. Они откладываются только в вакуолях. Форма кристаллов кальция оксалата довольно разнообразна (рис. 2.13) и часто специфична для определенных растений, что используется при диагностике лекарственного растительного сырья. Это могут быть одиночные кристаллы ромбоэдрической, октаэдрической или удлиненной формы (листья белены), друзы – звездчатые сростки кристаллов шаровидной формы (листья спорыша, дурмана, сенны, корни ревеня), рафиды – мелкие игольчатые кристаллы, собранные в пучки (листья ландыша, корневища марены), стилоиды – более крупные, палочковидные кристаллы (листья ландыша) и кристаллический песок – скопления множества мелких одиночных кристаллов (листья красавки). Наиболее часто встречаются друзы.

Рис. 2.13. Формы кристаллов кальция оксалата : 1,2 – рафиды (1 – вид сбоку, 2 – вид на поперечном срезе); 3 – друза; 4 – кристаллический песок; 5 – одиночный кристалл.

Вдоль волокон в коре или вдоль жилок листьев у ряда растений (кора дуба, корни солодки, листья сенны) встречается кристаллоносная обкладка – расположенные параллельными рядами клетки с одиночными кристаллами кальция оксалата (рис.2.14 ).

Рис. 2.14. Жилка с кристаллоносной обкладкой в листе сенны.

В отличие от животных, которые выделяют избыток ионов во внешнюю среду вместе с мочой, растения, не имеющие развитых органов выделения, вынуждены накапливать их в тканях. Обычно считают, что кристаллы кальция оксалата – конечный продукт жизнедеятельности клетки, предназначенный для выведения излишков кальция. Действительно, кристаллы образуются в больших количествах в тех органах и тканях, которые растения время от времени сбрасывают (листья и кора). Однако имеются данные, что кристаллы могут исчезать из вакуолей. В таком случае их можно рассматривать как место отложения запасного кальция.

Подтвердить химическую природу кристаллов кальция оксалата можно действием концентрированных минеральных кислот. Под действием кислоты хлористоводородной кристаллы растворяются. При действии кислоты серной кальция оксалат переходит в нерастворимый кальция сульфат (гипс), образующий многочисленные игольчатые кристаллы.

К кристаллическим включениям близки цистолиты. Они чаще всего состоят из кальция карбоната или кремнезема и представляют собой гроздевидные образования, возникающие на выступах клеточной стенки, вдающейся внутрь клетки (рис. 2.15 ). Цистолиты характерны для растений семейств крапивных, тутовых. Значение цистолитов пока не выяснено.

Рис. 2.15. Цистолит в клетке эпидермы листа фикуса.

Источник

Образуются в клубнях картофеля семени фасоли

НЕКОТОРЫЕ ПРОДУКТЫ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

Продукты обмена веществ клетки находятся в вакуоле клетки, в растворах или в виде твердых образований, в клеточном соке и непосредственно в протоплазме клетки.

Белковые отложения встречаются часто в протоплазме (рис. 46), клеточных ядрах и пластидах.

По форме кристаллиды весьма разнообразны: в клетках периферических слоев клубней картофеля они имеют вид кубиков (рис. 47). В клетках видов рода Epiphyllum (из семейства кактусовых) они имеют форму веретена, полумесяца, кольца, восьмерки.

Твердые отложения белковых веществ встречаются и в виде так называемых протеиновых или алейроновых зерен.


Рис. 46. Клетки эндосперма семени клещевины (Ricinus communis) с алейроновыми зернами в протоплазме.

Протеиновые зерна образуются из вакуолей; обогащаясь растворенными веществами и теряя затем воду, содержимое вакуоли затвердевает в алейроновое зерно. Алейроновые зерна образуются преимущественно в семенах; более крупны они в семенах, богатых маслом (клещевины, рис. 46), сравнительно мелки в крахмалистых семенах (у злаковых, бобовых, рис. 48). Алейроновые зерна имеют тонкую белковую оболочку (пограничный слой протоплазмы и вакуоли) с белковой массой внутри, в которой могут содержаться включения трех типов: выкристаллизовавшийся белок, глобоиды и кристаллы щавелевокислого кальция.

Глобоиды аморфны, изотропны, содержат кальций, магний и фосфор. Глобоиды, как показывает их название, имеют сферическую форму, изредка гроздевидны. В одном алейроновом зерне может быть один, два или несколько глобоидов.

Сравнительно редко встречаются в алейроновых зернах кристаллы щавелевокислого кальция; в семенах винограда они собраны в друзы.

При прорастании семян на месте алейроновых зерен образуются вакуоли, сливающиеся затем в одну центральную вакуолю, особенно богатую аминокислотами.

Нередко в клетках растений имеются жиры (жирные масла), эфирные масла, смолы, каучук, реже гуттаперча. Жирные и эфирные масла представляют собой группы веществ, химически весьма далекие одна от другой. Жирные масла растений представляют эфиры глицерина трехатомного спирта C3H5(OH)3 и жирных кислот, чаще всего олеиновой, пальмитиновой и стеариновой. Жиры в теле растения содержат очень часто примесь свободных жирных кислот, иногда холестерина (в масле миндаля и оливок).

Жиры находятся в протоплазме и в пластидах обычно в виде тонкой эмульсии и обнаруживаются оптически после прибавления к препарату воды:


Рис. 47. Периферический участок поперечного разреза клубня картофеля:


Рис. 48. Периферический участок поперечного разреза зерновки пшеницы:

Употребляются в пищу жиры семян рапса, горчицы, рыжика, подсолнечника, льна, грецкого ореха, орешника, миндаля.

Жирные масла растений используются для изготовления высококачественного мыла. В качестве примера можно назвать масло из семян клещевины (Ricinus communis). Масла (например, семян тунга Aleurites fordi, культивируемого у нас во влажных субтропиках Грузинской ССР) применяются в производстве олиф и лаков для покрытия самолетов, подводных лодок и т. д. Масла льняное, конопляное идут на изготовление масляных красок. Масло клещевины применяется для смазки авиационных моторов и иных двигателей.

Читайте также:  Пюре для ребенка из свежей моркови

Эфирные масла накопляются преимущественно в специальных клетках или вместе с другими веществами в особых межклетных вместилищах; в иных случаях они распространены широко по телу растения: так, у лаванды в начале цветения эфирные масла содержатся в виде крупных капель почти в каждой клетке мякоти листа и во многих клетках кожицы и волосков.

Эфирные масла используются в мыловарении, парфюмерном и косметическом производстве, при изготовлении ликеров и безалкогольных напитков. Применяются они и в медицине. В южных районах СССР имеются большие плантации роз, лаванды и других эфиромасличных растений.

Углеводы. Крахмал образуется у растений, обладающих пластидами; исключение составляют бурые и диатомовые водоросли, которые, имея пластиды, крахмала не содержат.

С физиологической точки зрения различают крахмал ассимиляционный, запасной, транзиторный и оберегаемый. Ассимиляционный крахмал, осахариваясь, дает глюкозу, которая в значительной мере превращается в строме лейкопластов в запасной

категории содержится в виде многочисленных мелких зерен в клетках корневого чехлика и во внутреннем слое первичной коры стеблей (эндодерме). В экспериментах удавалось вызвать исчезновение оберегаемого крахмала лишь такими средствами, как поранение кончика корня или загипсовывание его.

Зерна запасного крахмала крупны и сравнительно сложно построены.

По форме молодые крахмальные зерна обычно почти шаровидны, как и мелкие взрослые зерна. Более крупные зерна весьма разнообразны. Среди них различаются крахмальные зерна простые, сложные и полусложные.


Рис. 50. Нарастание слоев крахмальных зерен в клетках черенкового экземпляра Pellionia. Число парных слоев соответствует числу дней освещения:

Эксцентрическое строение крахмального зерна зависит от неравномерной толщины стромы пластиды.

Так, в опытах с орхидеей Pellionia daveauana (рис. 50) черенки с одним листом после укоренения выдерживались в темноте в течение нескольких суток. В темноте пластиды теряли часть крахмала, расходовавшегося в процессах дыхания и роста. Затем, удалив пазушную почку, переносили растения вновь на свет; ассимиляционный крахмал почти полностью превращался в запасной крахмал стебля, и крахмальные зерна в его клетках быстро нарастали; в тех пластидах, в которых сохранились остатки прежнего крахмала, но строма сместилась относительно крахмального зерна, можно было пересчитать число пар слоев, образованных после перенесения растений из темного помещения на свет; это число оказывалось равным числу суток, в течение которых происходило отложение новых слоев; оно равнялось числу парных слоев, образовавшихся в последний период опыта в пластидах, не содержавших ранее крахмала. Экспериментатор пришел к заключению, что слоистость крахмального зерна обусловливается чередованием дня и ночи: днем в процессе фотосинтеза пластида в изобилии получает сахар и отлагает толстый, плотный слой крахмала; ночью при меньшем количестве получаемого стромой пластиды сахара она образует рыхлый и тонкий слой крахмала.

В опытах другого исследователя в зерновках пшеницы, культивировавшейся в условиях непрерывного освещения, образовывались крахмальные зерна, лишенные слоистости.

В неповрежденных крахмальных зернах (у бобовых) бывают видны радиальные трещины. Образование трещин легко вызывается как артефакт, например, при надавливании на покровное стекло препарата с крахмальными зернами картофеля. Образование радиальных трещин в крахмальных зернах стоит в связи с их кристаллической структурой. Как впервые предположил А. С. Фаминцын (1869), крахмальные зерна представляют собой сферокристаллы, состоящие из нескольких концентрических слоев трихитов (игольчатых кристаллов), столь малых, что они лежат за границей видимости светового микроскопа. Кристаллическое строение крахмальных зерен выявляется поляризационным микроскопом; при скрещенных николях проявляется двойное лучепреломление и в каждом зерне виден черный крест, полосы которого пересекаются в центре наслоения зерна (рис.51). Рентгеноскопические исследования также указывают на кристаллическое строение крахмала.


Рис. 51. Крахмальные зерна картофельного клубня в поляризованном свете.

Крахмал представляет важную составную часть зерновок злаков, семян бобовых, клубней картофеля.

1 Обычно их называют “кристаллоидами”; неудачность применения термина “кристаллоид” была отмечена еще М. Шлейденом и затем И. П. Бородиным.

2 Раствор йода в хлороформе не вызывает посинения крахмала.

3 Эритродекстрины получаются и на определенной стадии гидролиза крахмала, осторожно проводимого с помощью разведенных кислот.

Источник

Образуются в клубнях картофеля семени фасоли

Выберите из предложенного списка и вставьте в текст пропущенные слова, используя для этого их цифровые обозначения. Впишите номера выбранных слов на места пропусков в тексте.

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ В РАСТЕНИИ

Для образования органических веществ в листе необходима ___________(А), которую растение получает из почвы с помощью ___________(Б). Почвенный раствор поднимается вверх благодаря особому давлению — ___________(В) — по специальным клеткам проводящей ткани и поступает в лист. В хлоропластах листа из неорганических веществ синтезируются органические.

Список слов (словосочетание):

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Для образования органических веществ в листе необходима вода — 2 (А), которую растение получает из почвы с помощью корень — 3 (Б). Почвенный раствор поднимается вверх благодаря особому давлению — корневое —5 (В) — по специальным клеткам проводящей ткани и поступает в лист. В хлоропластах листа из неорганических веществ синтезируются органические.

Из чего развивается зародыш семени?

2) оплодотворённая центральная клетка

В ответе укажите номер правильного ответа.

Зародыш семени развивается из зиготы.

Из чего развивается околоплодник?

3) зародышевый мешок

4) оплодотворённая яйцеклетка

В ответе укажите номер правильного ответа.

Околоплодник развивается из стенки завязи.

Что из перечисленного относят к генеративным органам?

В ответе укажите номер правильного ответа.

К генеративным органам растения относят плод.

Как называют видоизменённый, обычно подземный побег растений с утолщённым коротким плоским стеблем (донцем) и разросшимися мясистыми либо плёнчатыми бесцветными листьями (чешуями)?

В ответе укажите номер правильного ответа.

Видоизменённый, обычно подземный побег растений с утолщённым коротким плоским стеблем и разросшимися мясистыми либо плёнчатыми бесцветными листьями — луковица.

Читайте также:  Салат из копченой селедки с картошкой

В приведённой ниже таблице между позициями первого и второго столбцов имеется взаимосвязь.

Целое Часть
Проводящая ткань .
Покровная ткань Кожица

Какое понятие следует вписать на место пропуска в этой таблице?

2) ситовидные трубки

4) древесинные волокна

В ответе укажите номер правильного ответа.

К проводящим тканям относят ситовидные трубки.

У какого из перечисленных растений образуется плод боб?

В ответе укажите номер правильного ответа.

В приведённой ниже таблице между позициями первого и второго столбцов имеется взаимосвязь.

Целое Часть
Образовательная ткань Камбий
. Древесинные волокна

Какое понятие следует вписать на место пропуска в этой таблице?

1) механическая ткань

2) проводящая ткань

4) запасающая ткань

В ответе укажите номер правильного ответа.

Древесинные волокна относят к проводящей ткани.

Какое из перечисленных соцветий относят к сложным?

В ответе укажите номер правильного ответа.

Метёлку относят к сложному соцветию.

Выберите из предложенного списка и вставьте в текст пропущенные слова, используя для этого их цифровые обозначения. Впишите номера выбранных слов на места пропусков в тексте.

Корни укрепляют растение в почве и прочно удерживают его в течение всей жизни. Через корни растение получает из почвы воду и _______(А). Корневую систему с хорошо развитым главным корнем называют _______(Б). Кончик любого корня покрыт, как напёрстком, _______(В).

Список слов (словосочетание):

1) органические вещества

2) минеральные вещества

4) верхушечная почка

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Корни укрепляют растение в почве и прочно удерживают его в течение всей жизни. Через корни растение получает из почвы воду и минеральные вещества — 2 (А). Корневую систему с хорошо развитым главным корнем называют стержневой — 5 (Б). Кончик любого корня покрыт, как напёрстком, корневым чехликом — 3 (В).

Как называют корни, которые образуются на стебле (донце) луковицы лука?

В ответе укажите номер правильного ответа.

Корни, которые образуются на стебле луковицы лука называются придаточными.

Что из перечисленного относят к видоизменённым корням?

1) корневище ландыша

2) клубень картофеля

3) корневые шишки георгина

4) луковица чеснока

В ответе укажите номер правильного ответа.

К видоизменённым корням относят корневые шишки георгина.

Что из перечисленного относят к вегетативным органам?

В ответе укажите номер правильного ответа.

К вегетативным органом относят сфинкс.

Выберите из предложенного списка и вставьте в текст пропущенные слова (словосочетания), используя для этого их цифровые обозначения. Впишите номера выбранных слов на места пропусков в тексте.

Побег, состоящий из стебля, листьев и почек, называют _________(А). Почки могут располагаться на верхушке побега — верхушечная почка — и в пазухе листьев — пазушные почки, или _________(Б). Участок стебля, от которого отходит лист, называют узлом, а участок стебля между соседними листьями — _________(В).

Список слов (словосочетаний):

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Побег, состоящий из стебля, листьев и почек, называют вегетатиынй — 3 (А). Почки могут располагаться на верхушке побега — верхушечная почка — и в пазухе листьев — пазушные почки, или боковые почки — 5 (Б). Участок стебля, от которого отходит лист, называют узлом, а участок стебля между соседними листьями — междоузлие — 2 (В).

Какие из перечисленных почек имеют зачатки соцветий и цветков?

В ответе укажите номер правильного ответа.

Соцветий и цветков (генеративных органов) имеют генеративные почки.

Чем условия первого опыта Ивана отличаются от условий второго?

Известно, что для прорастания семян и дальнейшего развития проростков необходимы определённые условия. Иван решил выяснить роль одного из таких условий, проведя следующий опыт. Он взял два ящика. На дно первого он насыпал слой лёгкой (песчаной) почвы толщиной 4 см и положил предварительно замоченное семя фасоли. Затем поверх него насыпал ещё один слой почвы толщиной 4 см и положил два семени фасоли. Так он проделал ещё три раза, а последнее семя он положил на поверхность почвы. Аналогичные действия Иван провёл со вторым ящиком, в который он насыпал тяжёлую почву (глинозём). В течение двух недель он регулярно поливал почву я ящиках и следил за развитием проростков. Результаты своего опыта Иван отобразил на рисунках 1 и 2.

Сформулируйте вывод, который сделал Иван по результатам своего опыта.

В тяжёлые почвы семена следует заделывать на меньшую глубину.

Чем ещё следует руководствоваться во время заделки семян в почву? Обоснуйте свой ответ.

2. Обоснование: чем крупнее семена, тем их заделывают глубже.

1. Температурой почвы.

2. Обоснование: при низких положительных или отрицательных температурах семена в почву не заделывают.

Условия первого опыта отличаются от условий второго характером (составом) почв.

Ответ: характером почв ИЛИ составом почв.

Сформулируйте вывод, который сделал Иван по результатам своего опыта.

Известно, что для прорастания семян и дальнейшего развития проростков необходимы определённые условия. Иван решил выяснить роль одного из таких условий, проведя следующий опыт. Он взял два ящика. На дно первого он насыпал слой лёгкой (песчаной) почвы толщиной 4 см и положил предварительно замоченное семя фасоли. Затем поверх него насыпал ещё один слой почвы толщиной 4 см и положил два семени фасоли. Так он проделал ещё три раза, а последнее семя он положил на поверхность почвы. Аналогичные действия Иван провёл со вторым ящиком, в который он насыпал тяжёлую почву (глинозём). В течение двух недель он регулярно поливал почву я ящиках и следил за развитием проростков. Результаты своего опыта Иван отобразил на рисунках 1 и 2.

Источник

Обо всем на свете