Запасной углевод в клетках растений и животных. Удивительные растения приморья. Крахмал - основной запасной углевод растений

Одним из защитных механизмов растений и животных от неблагоприятных условий стало накопление резервных питательных веществ. Весьма эффективный механизм в моменты недостаточного поступления извне питательных веществ.

Органическая жизнь на нашей планете имеет углеродную основу, что и предопределило «химию» органического мира.

«Химия» растений

Процесс эволюции данных организмов выделил ряд жизненно важных типов веществ, таких как белки, углеводы и жиры. Каждому из них отведена своя роль.

Белки (пептиды, полипептиды) в образуют достаточно сложные комплексы, один из них - фотосинтетический.

Наряду с этим именно белок является носителем информации при делении клетки.

Жиры, или триглицериды - природные соединения глицерина и одноосновных жирных кислот. Роль жиров в клетках растений определена структурной и энергетической функцией.

Крахмал - основной запасной углевод растений

Нерастворимые углеводы играют роль энергетического резерва растения. Основным запасным веществом - углеводом растений - является крахмал. По причине своей нерастворимости в воде он может сохраняться в клетке, не нарушая осмотический и химический баланс.

При необходимости запасной углевод растений - крахмал - подвергается гидролизу с образованием растворимых сахаров (глюкозы) и воды. Полученное соединение легкодоступно и расщепляется под действием ферментов на углекислый газ и воду, высвобождая необходимую энергию.

Запасной углевод в клетках растений

Существует ряд других углеводов, выступающих в роли энергетического хранилища. Неосновным запасным веществом - углеводом растений - является инулин. Он перемещается по клеткам растения в растворимом виде.

Наибольшее количество этого соединения обнаружено в таких растениях, как георгин, топинамбур, чеснок и девясил. Как правило, максимальное количество содержится в клубнях и корнях растений.

В процессе гидролиза или ферментации вспомогательный запасной углевод растений полностью распадается на фруктозу. Входит в состав сахарозы, представляет собой простой сахарид.

Основной запасной углевод у растений - это крахмал. Однако существуют другие углеводы, кроме инулина, исполняющего роль хранилища энергии. К ним можно отнести большую часть сахароподобных веществ. К примеру, в корнеплодах свёклы откладывается дисахарид - сахароза (нам известен как сахар). В большинстве фруктов и овощей откладывается запасной углевод растений в виде сахарозы и фруктозы. Сладкий вкус - это признак наличия данных моно- или дисахарида.

Другие энергетические хранилища растений

В качестве запасного питательного вещества может выступать гемицеллюлоза. Обладает высокой схожестью с клетчаткой. Она нерастворима в воде. Под действием слабых кислот расщепляется на простые моносахара. Откладывается в оболочках зёрен многих злаковых. Твёрдость гемицеллюлозы очень высока, иногда её называют «растительная слоновая кость». Используется для изготовления пуговиц и в фармацевтике. В процессе прорастания семян гидролизуется с помощью ферментов в растворимые сахара и расходуется на питание зародыша.

Наличие запасных углеводов - условие выживания

Процесс образования и взаимопревращения углеводов в клетках растений является неотъемлемой частью сложного процесса обмена веществ внутри растительной клетки. Углеводы, способные играть роль энергетического хранилища, обеспечивают защиту от неблагоприятных условий.

В процессе прорастания семян и клубней обеспечивают необходимыми питательными веществами в период начальной фазы развития растений.

Клетка растительного организма - уникальная система. Количество работающих «механизмов» в ней сравнимо с одним миллионом легковых автомобилей. Это поистине сложная система, подобная целому заводу в миниатюре. Гениальность и точность природы во всех её проявлениях заслуживает великого восхищения.

Обмен углеводов

Углеводы - обширная группа органических соединений, входящих в состав всех живых организмов.

Термин «углеводы» возник потому, что первые известные представители углеводов по составу отвечали химической формуле C m H 2n O n (углерод + вода). Впоследствии были обнаружены природные углеводы с другим элементным составом, однако прежнее название сохранилось.

Углеводы делятся на две группы в зависимости от их растворимости: растворимые и нерастворимые.

Растворимые углеводы , или сахара , обычно имеют сладкий вкус и кристаллическое строение. Это:

• свекловичный или тростниковый сахар, или сахароза (греч. sakchar , от санскрит. sarkara - гравий, песок, сахарный песок);
• виноградный сахар, или глюкоза (греч. glykys - сладкий);
• плодовый сахар, или фруктоза (лат. fructus - плод);
• молочный сахар, или лактоза (лат. lac , род. падеж lactis - молоко) и др.

Нерастворимые углеводы , или полисахариды , не имеют сладкого вкуса и кристаллического строения. Например:

• крахмал ;
• целлюлоза (лат. cellula - клетка);
• гликоген (греч. glykys - сладкий и genés - рождающий).

Функции углеводов

1. Энергетическая. Углеводы (сахара , крахмал , гликоген ) - основной источник энергии в клетке. При расщеплении 1 г углеводов до конечных продуктов обмена веществ выделяется 17,6 кДж энергии (столько же, сколько при расщеплении 1 г белка).

2. Запасающая (резервная). Резервным углеводом у человека и других животных является гликоген , который синтезируется и накапливается в клетках печени. Запасным углеводом растений является углевод крахмал .

3. Структурная (строительная). Из целлюлозы состоят клеточные стенки у растений. Ферменты пищеварительного тракта человека не способны расщеплять целлюлозу, поэтому она не имеет пищевой ценности как источник энергии, однако волокна целлюлозы благоприятно действуют на работу кишечника. Некоторые животные (термиты, жвачные животные) содержат в кишечнике особых симбиотических простейших, разлагающих прочные молекулы целлюлозы на молекулы глюкозы. Именно поэтому термиты способны питаться древесиной, зайцы - корой, жвачные животные - сеном, ветками, соломой.

Углеводы также входят в состав нуклеиновых кислот, образуют межклеточное вещество соединительной ткани (у животных).

4. Защитная. Взаимодействуют в печени со многими ядовитыми соединениями, переводя их в безвредные и легко растворимые вещества.

Углеводы в пище человека. Углеводы обеспечивают организм энергией и играют важную роль в регуляции деятельности желудочно-кишечного тракта. Главными источниками углеводов являются хлеб, картофель, макароны, крупы, фрукты, сладости. Чистым углеводом является сахар. Мёд, в зависимости от своего происхождения, содержит 70 - 80% сахара.

Все углеводы делятся на легко- и трудноусваиваемые , а также неусваиваемые .

Легкоусваиваемые углеводы - сахара - содержатся во всех сладких продуктах и напитках (сахаре, мёде, конфетах, соках, фруктах). Они способствуют быстрому восстановлению сил, однако употреблять легкоусваиваемые углеводы надо с осторожностью, так как их чрезмерное количество приводит к ожирению и развитию сахарного диабета.

Трудноусваиваемые углеводы - это, главным образом, крахмал. Оптимальный источник трудноусваиваемых, но самых полезных углеводов - это крупы, картофель, хлеб и макаронные изделия. Они медленно и равномерно поставляют в кровь глюкозу и способствуют накоплению в печени гликогена , который является основным запасом углеводов в организме человека. Кроме того, цельнозерновые крупы и хлопья из них содержат много пищевых волокон, которые хорошо поглощают токсины и способствуют продвижению пищи по пищеварительному каналу. Именно поэтому пшеничная, гречневая, кукурузная и овсяная крупы очень полезны.

Неусваиваемые углеводы , так называемая пищевая клетчатка (пищевые волокна, целлюлоза), содержатся в овощах и злаках, особенно много её в капусте и отрубях. Неусваиваемые углеводы не разрушаются под действием пищеварительных соков и проходят через кишечник человека в неизменном виде. Они, хотя и не обеспечивают организм энергией, обязательно должны содержаться в пище, так как способствуют нормальной работе кишечника и положительно влияют на состав кишечной микрофлоры.

Рекомендуемая суточная норма потребления углеводов - самая непостоянная величина. Она зависит от уровня физической нагрузки, пола, возраста, пищевых традиций и др. Приблизительной нормой считается потребление 300 - 350 г углеводов в сутки.

При избыточном содержании углеводов в рационе часть их запасается в организме в форме гликогена и жировой ткани для последующего использования. Поэтому избыток углеводов в рационе способствует возникновению ожирения.

Строение и функции углеводов у растений 1. Классификация углеводов. 2. Моносахариды растений и их взаимопревращения. 3. Основные олигосахариды растений, их функции и биосинтез. 4. Запасные и структурные полисахариды: особенности строения и биосинтеза. Функции углеводов в растении: энергетическая; пластическая; структурная; запасная; осмотическая; регуляторная; сигнальная; защитная 1

Схема взаимопревращений сахаров Фруктоза Глюкоза ↓ ↓ фруктозо 6 фосфат глюкозо 6 фосфат ↓ маннозо 6 фосфат ↓ манноза ↓ глюкозо 1 фосфат ↓ УДФ глюкоза ↓ УДФ глюкуроновая кислота ↓ УДФ ксилоза ↓ УДФ арабиноза ↓ арабинозо 1 фосфат ↓ арабиноза глюкуронат 1 фосфат ↓ глюкуроновая кислота ↓ гулонолактон ↓ аскорбиновая кислота ↔ ДФ глюкоза АДФ глюкоза ↔ УДФ галактуроновая кислота ↓ галактуронат 1 фосфат ↓ галактуроновая кислота 7

Сравнительная оценка сладости сахаров и их производных Сахар Оценка сладости Сахароза 100 Ксилоза 40 Глюкоза 74 Мальтоза 32 Фруктоза 173 Галактоза 32 Сорбит 48 Рафиноза 23 Глицерин 48 Лактоза 16 Культура Сахароза Глюкоза Фруктоза Капуста б/к 0, 1 2, 6 1, 6 Морковь 3, 7 2, 9 следы Лук репчатый 6, 3 1, 2 Томаты 0, 2 1, 5 1, 0 Яблоки 3, 0 3, 8 8, 1 Вишня 0, 4 4, 5 3, 8 Абрикосы 6, 0 2, 2 1, 7 Апельсины 3, 6 1, 3 1, 5 Лимоны 0, 9 0, 6 Хурма 1, 2 9, 1 7, 8 8

Олигосахариды растений Мальтоза (солодовый сахар) в свободном виде в природе не встречается, находится в патоке, в проросшем зерне, обладает восстанавливающими свойствами. Сахароза широко распространена в природе, в некоторых растениях она может накапливаться в больших количествах, не обладает восстанавливающими свойствами. Трегалоза (грибной сахар, микоза) содержится в пекарских дрожжах, грибах, некоторых водорослях, не обладает восстанавливающими свойствами. Целлобиоза. Молекулы построены из двух остатков b D глюкозы, соединённых гликозидной связью между первым и четвертым атомами углерода (b(1 4) связь). В свободном виде обнаруживается в пасоке дере вьев. Олигофруктозиды. В листьях и стеблях мятликовых и лилейных содержатся олигосахариды, включающие два и более остатков фруктозы. Образуются в процессе фотосинтеза, если ассимиляционный крахмал у этих растений не образуется. Выполняют роль транспортных веществ. 9

Олигосахариды растений Рафиноза находится в сахарной свекле, семенах хлопчатника, сои, гороха, не обладает восстанавливающими свойствами. При производстве свекловичного сахара рафиноза переходит в побочный продукт, называемый мелассой. Стахиоза тетрасахарид, молекула состоит из остатков глюкозы, фруктозы и двух остатков галактозы, находится в семенах бобовых, сахар не восстанавливающий, сладковатый на вкус. 1 0

Синтез сахарозы у растений Глюкоза + АТФ → глюкозо 6 фосфат + АДФ Глюкозо 6 фосфат → глюкозо 1 фосфат Глюкозо 1 фосфат + УТФ → Р Р + уридиндифосфатглюкоза Фруктоза + АТФ → фруктозо 6 фосфат + АДФ УДФ глюкоза + фруктозо 6 фосфат → сахарозо 6 фосфат + УДФ Сахарозо 6 фосфат → сахароза + Р УДФ глюкоза + фруктоза ↔ сахароза + УДФ 11

Полисахариды растений Цeллюлoзa Остатки глюкозы связаны в положении β(1→ 4) Молекулы целлюлозы содержат не менее 10 4 остатков глюкозы [мол. масса (1 2) 106 Да] и могут достигать в длину 6 8 мкм. Не растворяется в воде, органических растворителях, слабых кислотах и щелочах, с раствором йода окрашивания не дает, не обладает восстанавливающими свойствами. Биосинтез целлюлозы: ГДФ - глюкоза + (глюкоза)к→ ГДФ + (глюкоза)к + 1 Распад целлюлозы идет преимущественно гидролитическим путем под действием фермента целлюлазы до дисахарида целлобиозы. При гидролизе целлюлозы концентрированными кислотами (при кипячении в течение длительного времени) и ферментом целлюлазой (широко распространенным у микроорганизмов) образуется глюкоза. 12

Полисахариды растений Гемицeллюлoзa Входят в состав растительных клеток и объединяют большую группу высокомолекулярных полисахаридов (маннаны, галактаны, ксиланы, арабаны), содержащие в боковых цепях арабинозу, глюкозу и т. д. В зависимости от входящего в их состав моносахарида гемицеллюлозы называют гексозанами (галактан, маннан) и пентозанами (ксилан, арабан). В растениях гемицелюзы, как правило, сопутствуют клетчатке и лигнину, причем ксиланы и маннаны прочно адсорбируются на поверхности клетчатки. Нерастворимы в воде, но растворимы в слабых растворах щелочей и легко гидролизуются под влиянием слабых кислот. 13

Полисахариды растений Крахмал Амилоза состоит из неразветвленных цепей, включающих 200 300 остатков глюкозы, связанных в положении α (1→ 4). Благодаря α конфигурации при С 1, цепи образуют спираль, в которой на один виток приходится 6 8 остатков глюкозы (1). Синяя окраска растворимого крахмала при добавлении иода связана с присутствием спирали. Амилопектин имеет разветвленную структуру. В среднем один из 20 25 остатков глюкозы содержит боковую цепь, присоединенную в положении α (1→ 6). Молекула амилопектина может включать сотни тысяч остатков глюкозы и иметь молекулярную массу порядка 108 Да. Амилопектин дает с йодом красно фиолетовую окраску. 14

Полисахариды растений Крахмал Биосинтез амилозы Остатки глюкозы переносятся на акцептор (затравку). Реакция идет по схеме: Уридиндифосфатглюкоза + акцептор (глюкоза)к -- УДФ + акцептор (глюкоза) к+1 Фермент, катализирующий эту реакцию, называется УДФГ крахмалглюкозилтрансферазой. У большинства растений донором глюкозы является аденозиндифосфатглкжозα(АДФГ). Реакция катализируется ферментом АДФГ крахмал глюкозилтрансферазой. Биосинтез амилопектина, имеющего α (1 6) связи, происходит при помощи фермента α глюкантрансферазы (Q фермент). В синтезе амилопектина участвует Д фермент или глюкозилтрансфераза, образующий α(1 4) связи и участвующий в образовании затравки. Гидролитический распад крахмала α амилаза катализирует расщепление α(1 4) связи, причем связи разрываются беспорядочно. Конечный продукт такого распада - мальтоза, глюкоза, декстрины. П β амилаза катализирует расщепление α (1 4) связей с образованием остатков мальтозы. Глюкоамилаза катализирует последовательное отщепление остатков глюкозы от молекулы крахмала. Амилопектин 1, 6 глюкозидаза или R фермент катализирует расщепление α(1 6) связей в молекуле амилопектина, т. е. действует на точки ветвления. Фосфоролиз - это присоединение фосфорной кислоты по месту разрыва глюкозидной связи между остатками моносахаридов в цепи полисахарида, при этом происходит образование глюкозо 1 фосфата. Эта реакция катализируется ферментомаглюконфосфорилазой, относящимся к классу трансфераз. 15

Полисахариды растений Пектиновые вещества: пектины и протопектины Пектины водорастворимые полисахариды, построенные из остатков α D галактуроновой кислоты, которые соединены α(1 4) связями. Большая часть карбоксильных групп остатков галакту роновой кислоты метилирована, а к другим карбоксильным группам присоединены катионы кальция или магния. Карбоксильные группы пектина и гидроксильные группы гемицеллюлоз связаны эфирными связями. В каждой молекуле пектина содержится более 100 остатков галактуроновой кислоты. Протопектин образуется в результате связывания эфирными связя ми пектина с галактанами и арабанами, входящими в состав кле точной стенки растения. Протопектин нерастворим в воде и имеет более высокую молекулярную массу по сравнению с пектинами. Много протопектина накапливается в формирующихся плодах rpуши, яблони, цитрусовых, айвы, что обусловливает их жёсткую консистенцию. При созревании плодов происходит превращение протопектинов в пектины, вследствие чего консистенция становится мягкой. Общее содержание пектиновых веществ в плодах и ягодах составляет 0, 3 1, 5%, в корнеплодах 1, 5 2, 5%, клубнях картофеля 0, 1 0, 5%, в томатах 0, 1 0, 2%, в капусте 0, 3 2, 0%, в кожуре апельсина и лимона 4 7%. Характерная особенность пектиновых веществ плодов и ягод способность образо вывать желе, или студни, в насыщенном растворе сахара (65 70%) и кислой среде (р. Н 3, 1 3, 5). 16

Полисахариды растений Камеди и слизи гомо и гетерополисахариды и полиурониды, образующиеся при слизистом перерождении клеточных стенок растений Камеди это густой слизистый сок, выступающий или произвольно или из надрезов и поранений на коре многих деревьев. В живом растении камеди образуются путем особого слизевого перерождения клетчатки оболочек клеток паренхимы, а также и крахмала, находящегося внутри клеток. В воде некоторые камеди растворяются, образуя коллоидные растворы, другие лишь набухают. В спирте, эфире и других органических растворителях нерастворимы. Химически исследованы недостаточно. Слизи это безазотистые вещества, близкие по химическому составу к пектинам и целлюлозе. Это вязкая жидкость, продуцируемая слизистыми железами растений и представляющая собой раствор гликопротеинов. Слизи образуются в растениях в результате физиологических нарушений или при различных болезнях, вследствие чего оболочки и клеточное содержимое отмирают. Слизи имеют полужидкую консистенцию, извлекаются из сырья водой. Они относятся к группе нейтральных полисахаридов и представляют собой сложную смесь различного химического состава. Основу их составляют производные сахаров и частично калиевые, магниевые, кальциевые соли уроновых кислот. Слизи и камеди настолько похожи, что не всегда удается их разграничить. Слизи в отличие от камеди получают не в твердом виде, а путем извлечения водой. 17

Рассмотрим углеводы в растениях, которые, как и жиры, органические кислоты и дубильные вещества имеют важное значение, и постоянно встречаются как в вегетативных органах, так и в органах размножения.

Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. Последние два элемента находятся между собой в таком же количественном сочетании, как в воде (Н 2 О), то есть на определенное число атомов водорода приходится в два раза меньшее число атомов кислорода.

Углеводы составляют до 85-90% веществ, входящих в растительный организм.

Углеводы являются основным питательным и опорным материалом в клетках и тканях растений.

Углеводы подразделяются на моносахариды, дисахариды и полисахариды .

Из моносахаридов в растениях распространены гексозы, имеющие состав С 6 Н 12 О 6 . К ним относятся глюкоза, фруктоза и др.

Глюкоза (иначе называется декстроза или виноградный сахар) содержится в ягодах винограда - около 20%, в яблоках, грушах, сливах, черешне и винных ягодах. Глюкоза обладает способностью выкристаллизовываться.

Фруктоза (иначе называется левулеза или плодовый сахар) кристаллизуется с трудом, встречается вместе с глюкозой в плодах, нектарниках, пчелином меде, луковицах и т. п. (Левулезой фруктоза называется потому, что при прохождении через нее поляризованного луча света последний отклоняется влево. В противоположность фруктозе виноградный сахар отклоняет поляризованный луч вправо. Поляризованным светом называется свет, пропущенный через призмы из исландского шпата, обладающего двойным лучепреломлением. Призмы эти являются составной частью поляризационного аппарата.)

Свойства гексоз следующие. Они обладают особо сладким вкусом и легкорастворимы в воде. Первичное образование гексоз происходит в листьях. Они легко превращаются в крахмал, который, в свою очередь, легко может переходить в сахар при участии фермента диастаза. Глюкоза и фруктоза обладают способностью легко проникать из клетки в клетку и быстро передвигаться по растению. В присутствии дрожжей гексозы легко бродят и превращаются в спирт. Характерный и чувствительный реактив на гексозы - синяя фелингова жидкость, с помощью ее можно легко открыть малейшие их количества: при нагревании выпадает кирпично-красный осадок закиси меди.

Иногда гексозы встречаются в растениях в соединении с ароматическими спиртами, с горькими или едкими веществами. Эти соединения называют тогда глюкозидами, например амигдалин, придающий горечь семенам миндаля и других косточковых растений. Амигдалин содержит ядовитое вещество - синильную кислоту. Глюкозиды не только защищают семена и плоды от поедания животными, но и предохраняют семена сочных плодов от преждевременного прорастания.

Дисахариды - углеводы, имеющие состав C 12 H 22 O 11 . К ним относятся сахароза, или тростниковый сахар, и мальтоза. Сахароза образуется в растениях из двух частиц гексоз (глюкозы и фруктозы) с выделением частицы воды:

C 6 H 12 О 6 + C 6 H 12 О 6 = C 12 H 22 O 11 + Н 2 О.

При кипячении с серной кислотой к тростниковому сахару присоединяется частица воды, и дисахарид распадается на глюкозу и фруктозу:

C 12 H 22 О 11 + Н 2 О = C 6 H 12 О 6 + C 6 H 12 О 6 .

Эта же реакция происходит при действии на тростниковый сахар фермента инвертазы, поэтому превращение тростникового сахара в гексозы называется инверсией, а полученные гексозы - инвертированным, сахаром.

Тростниковый сахар - это тот сахар, который употребляется в пищу. Его издавна добывают из стеблей злака - сахарного тростника (Saccharum officinarum), растущего в тропических странах. Он встречается также в корнях многих корнеплодов, из которых больше всего его находится в корнях сахарной свеклы (от 17 до 23%). Из сахарной свеклы тростниковый сахар добывают на свеклосахарных заводах. Сахароза легко растворяется в воде и хорошо кристаллизуется (сахарный песок). Она не восстанавливает закиси меди из фелинговой жидкости.

Мальтоза образуется из крахмала под действием фермента диастаза:

2(С 6 Н 10 О 5)n + nН 2 О = nC 12 H 22 O 11 .

При расщеплении (гидролизе) молекулы мальтозы под действием фермента мальтазы образуются две молекулы гексозы:

C 12 H 22 О 11 + Н 2 О = 2C 6 H 12 O 6 .

Мальтоза восстанавливает закись меди из фелинговой жидкости.

В некоторых растениях (у хлопчатника в семенах, у эвкалипта в листьях, у сахарной свеклы в корнях и др.) еще встречается трисахарид рафиноза (C 18 H 32 O 16).

Полисахариды - углеводы, имеющие состав (C 6 H 10 О 5)n Полисахариды можно рассматривать как несколько частиц моносахаридов, от которых отделилось столько же частиц воды:

NC 6 H 12 O 6 - nН 2 О = (C 6 H 10 O 5)n.

В живых тканях растений к полисахаридам (или полиозам) относятся крахмал, инулин, клетчатка, или целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества и др. В грибах находится гликоген - углевод, свойственный животным организмам и потому называемый иногда животным крахмалом.

Крахмал - высокомолекулярный углевод, в растениях содержится как запасное вещество. Первичный крахмал образуется в зеленых частях растения, например в листьях, в результате процесса фотосинтеза. В листьях же крахмал превращается в глюкозу, которая во флоэме жилок превращается в сахарозу и оттекает из листьев, и направляется в растущие части, растения или в места отложения запасных веществ. В этих местах сахароза превращается в крахмал, который откладывается в форме мельчайших зерен. Такой крахмал называется вторичным.

Местами отложения вторичного крахмала являются лейкопласты, находящиеся в клетках клубней, корней и плодов.

Основные свойства крахмала следующие: 1) в холодной воде он не растворяется; 2) при нагревании в воде происходит превращение его в клейстер; 3) крахмальные зерна имеют скрытокристаллическое строение; 4) от действия раствора йода окрашивается в синий, темно-синий, фиолетовый и черный цвет (в зависимости от крепости раствора); 5) под влиянием фермента диастаза крахмал превращается в сахар; 6) в поляризованном свете крахмальные зерна светятся и на них видна характерная фигура темного креста.

Крахмал состоит из нескольких компонентов - амилозы, амилопектина и др., различающихся растворимостью в воде, реакцией с раствором йода и некоторыми другими признаками. Амилоза растворяется в теплой воде и от йода окрашивается в ярко-синий цвет; амилопектин слабо растворяется даже в горячей воде и от йода приобретает красно-фиолетовый цвет.

Количество крахмала в растениях сильно колеблется: в зернах хлебных злаков содержится его 60-70%, семенах бобовых - 35-50%, в картофеле - 15-25%.

Инулин - полисахарид, встречающийся в подземных органах многих растений семейства сложноцветных в качестве запасного питательного углевода. Такими растениями являются, например, девясил (lnula), георгин, земляная груша и др. Инулин находится в клетках в растворенном виде. При выдерживании в спирте корней и клубней сложноцветных растений инулин выкристаллизовывается в форме сферокристаллов.

Клетчатка, или целлюлоза , гак же как и крахмал, в воде не растворяется. Оболочки клеток состоят из клетчатки. Состав ее сходен с крахмалом. Примером чистой клетчатки может служить вата, состоящая из волосков, покрывающих семена хлопчатника. Фильтровальная бумага хорошего качества также состоит из чистой клетчатки. Растворяется клетчатка в аммиачном растворе окиси меди. При действии серной кислоты клетчатка переходит в амилоид - коллоидное вещество, напоминающее крахмал и окрашивающееся от йода в синий цвет. В крепкой серной кислоте клетчатка растворяется, превращаясь в глюкозу. Реактивом на клетчатку является хлор-цинк-йод, от которого она принимает фиолетовый цвет. Хлористый цинк, так же как и серная кислота, сперва переводит клетчатку в амилоид, который затем уже подвергается окрашиванию йодом. От чистого йода клетчатка желтеет. Под влиянием фермента цитазы клетчатка переходит в сахар. Клетчатка играет важную роль в промышленности (ткани, бумага, целлулоид, пироксилин).

В растениях оболочки клеток, состоящие из клетчатки, часто подвергаются одревеснению и опробковению.

Количество целлюлозы и древесины сильно колеблется в различных растениях и разных их частях. Например, в зернах голых злаков (ржи, пшеницы) содержится 3-4% целлюлозы и древесины, а в зерне пленчатых злаков (ячменя, овса) содержится 8-10%, в сене - 34%, овсяной соломе - 40%, ржаной соломе - до 54%.

Гемицеллюлоза - вещество, сходное с клетчаткой, откладывается как запасное питательное вещество. В воде не растворяется, но слабые кислоты легко подвергают ее гидролизу, тогда как клетчатка гидролизуется концентрированными кислотами.

Гемицеллюлоза откладывается в клеточных оболочках зерен злаков (кукурузы, ржи и др.), в семенах люпина, финика и пальмы Phytelephas macrocarpa. Твердость ее такова, что семена пальмы идут на изготовление пуговиц под названием «растительная слоновая кость». При прорастании семян гемицеллюлоза растворяется, превращаясь с помощью ферментов в сахар: она идет на питание зародыша.

Пектиновые вещества - высокомолекулярные соединения углеводной природы. Содержатся в значительном количестве в плодах, клубнях и стеблях растений. В растениях пектиновые вещества обычно встречаются в виде нерастворимого в воде протопектина. При созревании плодов нерастворимый в воде протопектин, содержащийся в клеточных стенках, превращается в растворимый пектин. В процессе мочки льна под действием микроорганизмов пектиновые вещества гидролизуются - происходит мацерация и отделение волокон друг от друга. (Мацерация (от латинского «мацерация» - размягчение) - естественное или искусственное разъединение клеток ткани в результате разрушения межклеточного вещества.)

Слизи и гумми - коллоидные полисахариды, растворимые в воде. Слизи содержатся в большом количестве в кожуре семян льна. Гумми можно наблюдать, в виде вишневого клея, образующегося в местах повреждений ветвей и стволов вишен, слив, абрикоса и др.

Лихенин - полисахарид, содержащийся в лишайниках (например, в «исландском мхе» - Cetraria islandica).

Агар-агар - высокомолекулярный полисахарид, содержащийся в некоторых морских водорослях. Агар-агар растворяется в горячей воде, а после охлаждения застывает в виде студня. Применяется в бактериологии для питательных сред и в кондитерской промышленности для изготовления желе, пастилы, мармеладов.

структурированность и упаковку ДНК?

А)ферменты,Б)антигена,В)гормоны,Г)гистоны,Д)липиды

2)Клетки
животных покрыты?

А)хитином,Б)целлюлозой,В)муреином,Г)гликокаликсом

3)Гомологичные
хромосомы характеризуются?

А)Одинаковым
размером,Б)разным размером,В)одинаковой формой,Г)разной формой,Д)несут разные
гены, Е)несут одинаковые гены

4)Ядро
представляет собой структуру?

А)двухмембранную,Б)одномембранную,В)немембранную

5)Формирование
лизосом клетки происходит в?

А)рибосомах,Б)аппарате
гольджи,В)митохондриях,Г)клеточном центре

6)Кристы
митохондрий образованы?

А)внутренней
мембраной,Б)матриксом,В)наружной мембраной,Г)ферментами

7)Основной
запасной углевод в растительной клетке?

А)целлюлоза,Б)холестерин,В)крахмал,Г)гликоген

8)Легко
пройдёт через липидный слой мембраны?

А)вода,Б)эфир,В)глюкоза

9)Хромосомы
всех эукариот?

А)всегда
состоят из двух хроматид,Б)во всех клетках имеют парную хромосому,В)состоят из
ДНК и белков

10)Синтез
углеводов происходит?

А)в
митохондриях,Б)в хлоропластах,В)в лизосомах,Г)на гладкой ЭПС,Д)на гранулярной
ЭПС

11)Синтез
АТФ- это основная функция?

А)ядра,Б)пластид,В)вакуолей,Г)митохондрий,Д)комплекса
гольджи

12)Клеточный
центр имеется в клетках?

А)высших
растений,Б)животных,В)низших растений,Г)грибов

13)Какой
набор хромосом содержат соматические клетки?

А)диплоидный,
Б)гаплоидный

14)…7…-
совокупность всех признаков хромосомного набора, характерного для каждого вида?

15)Мембранный
пузырёк, заполненный клеточным соком?

А)лизосома,Б)ядро,В)вакуоль,Г)цитоплазма

16)Жёлтые,
оранжевые и красные пигменты содержатся в?

А)хлоропластов,Б)лейкопластов,В)хромопластов,Г)аппарата
гольджи

Грибы являются

Кислород в процессе жизнедеятельности выделяют

К зернобобовым растениям относят

Больше всего плодов от носится к

К низшим растениям от носятся

К репродуктивным органам растения относят

Почка - это

Жизненной формой растения называют

Кустарники отличаются от деревьев тем, что у них

Банан относят к

К однолетним растениям относится

К двулетним растениям относится

К многолетним травам относится

Белков особенно много в семенах

Основной запасной углевод у растений - это

Число слоев клеток в листе элодеи составляет

Крахмал в клубнях картофеля запасается в виде

Белок в семенах гороха запасается в виде

Живое содержимое час то отсутствует в клетках тканей:

Клетки образовательной ткани могут быть расположены

Наиболее крупной систематической единицей растений является

Основной единицей систематики растений является

Разнообразные многоклеточные водоросли появились на Земле

Выход растений на сушу произошел около

Контрольная по биологии...
1) Укажите группу химических элементов,содержание которых в клетке составляет в сумме 98%
а) H,O,S,P; б)H,C,O,N; в) N,P,H,O; г) C,H,K,Fe
2) Какие связи стабилизируют вторичную структуру белков?
а) ковалентные, б) ионные, в) водородные, г) такие связи отсутствуют
3) Назовите химическое соединение,которое имеется в ДНК,но отсутствует в РНК
а) тимин, б) дизоксирибоза, в) рибоза, г) гуанин
4)Из жирных кислот и глицерина состоят молекулы
а) углеводов, б) белков, в) нуклеиновых кислот, г) липидов
5) В каком ответе все названные углеводы относят к полисахаридам?
а) глюкоза, галактоза,рибоза, в) лактоза,галактоза,фруктоза
6) Назовите белок,выполняющий в основном двигательную функцию
а) актин, б) кератин, в) липаза, г) фибрин
7) Назовите вещество, относящееся к липидам
а) клетчатка, б) АТФ, в) холестерин, г) коллаген
8) Клеточной теории не соответствует положение:
а) "клетка- элементарная единица жизни"
б) " клетки многоклеточных организмов объединены в ткани по сходству строения и функций"
в) " клетки образуются путём слияния яйцеклетки и сперматозоида"
г)" клетки всех живых существ сходны по строению и функциям"
9) Из каких веществ состоит биологическая мембрана:
а) из липидов и белков, б) из белков и углеводов, в) из углеводов и воды
10) Какой из компонентов мембраны обусловляет свойство избирательной проницаемости:
а) липиды, б) белки
11) Где образуются субъединицы рибосом:
а) в ядре, б) в цитоплазме, в) в вакуолях, г) в ЭПС
12) Какую функцию выполняют рибосомы:
а) синтез белков, б) фотосинтез, в) синтез жиров, г) транспортная функция
13) Какое строение имеют митохондрии:
а) одномембранное, б) двухмембранное, в) немембранное
14) Какие органеллы являются общими для растительной и животной клетки:
а) рибосомы, б) ЭПС, в) пластиды, г) митохондрии
15) Какие пластиды содержат пигмент хлорофилл:
а) хлоропласты, б) лейкопласты, в) хромопласты
16) Какие органеллы цитоплазмы имеют немембранное строение:
а) ЭПС, б) митохондрии, в) пластиды, г) рибосомы, д) лизосомы
17) В какой части ядра находятся молекулы ДНК:
а) в ядерном соке, б) в ядерной оболочке, в) в хромосомах
18) Какая из ядерных структур принимает участие в сборке субъединиц рибосом:
а) ядерная оболочка, б) ядрышко, в) ядерный сок
19) Назовите формулу молекулы ДНК прокариот,по которой она отличается от ядерной ДНК эукариот
а) кольцо, б) линейная структура, в) разветвлённая структура
20) Представители какой систематической группы организмов проявляют характерные для живой природы признаки,только находясь в другом живом организме?
а) вирусы, б) прокариоты, в) эукариоты

Задание 2. Дайте ответ на вопрос.

У каких организмов генетической аппарат образован кольцевой ДНК?
" Сердце" какого организма состоит из фрагмента нуклеиновой кислоты?
Второе название доядерных организмов? Какое вещество образует клеточную стенку грибов?
Органоид клетки, в котором синтезируется АТФ?
Название опорной системы цитоплазмы?
Органоид клетки являющийся её пищеварительным центром?Название процесса при котором происходит удаление веществ из клетки? Название зелёных пластид? Чем состав нуклеотидов ДНК отличен от нуклеотидов РНК?

Задание 3.

Укажите порядок нуклеотидов в цепочке ДНК,образующейся путём самокопирования цепочки,определите число водородный связей:
Т-А-Г-Ц-Т-Т-А-Г-Г-Ц-Ц-А.....

9. Эндоплазматическая сеть-это
а) внутренний скелет клетки
б) система мембран и канальцев где происходит синтез и транспортировка веществ
в) система мембран и канальцев аналогична выделительной системе организмов
10. Большинству живых клеток характерно:
а) способность к образованию половых клеток
б) способность проводить нервный импульс
в) способность сокращаться
г) способность к обмену веществ
11. Вода-основа жизни, потому что:
а) может находиться в трёх агрегатных состояниях
б) в клетках зародыша её больше 90%
в) она является растворителем обеспечивающим как приток веществ в клетку, так и удаление из неё продуктов обмена
г) охлаждает поверхность при испарении
12.Фермент цепи имеет последовательность нуклеотидов ТТАГГЦЦГЦАТГ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК.
13. Сущность клеточной теории точнее отражается:
а) все растительные организмы состоят из клеток
б) все живые организмы состоят из клеток
в) все, как прокариоты так и эукариоты состоят из клеток
г) клетки всех организмов одинаковы по строению
14. Транскрипция осуществляется в процессе:
а) перевода информации с ДНК на иРНК
б) репликация ДНК
в) перевода информации РНК в последовательность аминокислот в белке
г) репарации ДНК
15. В клетках животных запасным углеводом являются:
а) целлюлоза
б) крахмал
в) муреин
г) гликоген