Какие вещества содержатся в растениях
Друзья, привет,
Сегодня расскажу о питании растений. Основные вещества, которые содержатся в протоплазме клеток растения – это белки, жиры (липиды), углеводы и минеральные соли.
ЭТ-Роскошь (селекционер А.Устинова)
В сухом веществе растения содержится:
1. углерода (C) – 45%,
2. кислорода (O) около 42%,
3. водорода (H) – 6,5%,
4. азота (N) – 1,5%.
Зольных веществ – фосфора (P), калия (K), кальция (Ca), магния (Mg), железа (Fe) и других – всего лишь 5 – 6% сухого веса растений.
Азот, фосфор, серу, железо и другие элементы растения получают через корневую систему из почвы, где они находятся в виде минеральных (соли) и органических (аминокислоты, органические кислоты и нуклеиновые кислоты и др.) веществ.
Но эти же вещества могут проникать в растение и через… листья. Это называется внекорневым питанием.
Растительная клетка (увеличение световым микроскопом)
Растения нуждаются главным образом в азоте, калии, фосфоре, магнии, сере и кальции. В очень малых количествах им нужно железо, марганец, бор, цинк, медь и другие микроэлементы.
Для чего нужно то или иное вещество/элемент растению
Азот (N)
Представляет собой необходимую составную часть белка клетки растения, белок – один из самых сложных веществ на земле; он является важнейшей частью протоплазмы растительной клетки.
Азот, находящийся в огромном количестве в воздухе, недоступен растениям, и они его поглощают из почвы в виде различных солей и органических соединений.
Исключением являются бобовые растения, на корнях которых развиваются клубеньковые бактерии, поглощающие азот из атмосферы и включающие его в сложные химические соединения, доступные растениям для усвоения.
Биологический цикл азота (N). Из открытого источника
Сера (S)
Также входит в состав белков, но в меньшем количестве, чем азот.
Фосфор (P)
Находится в виде соединений фосфорной кислоты, входящих в состав белковых веществ, из которых состоят клеточные ядра и протоплазма. Фосфорная кислота участвует в процессе дыхания, без которого нет жизни.
Калий (K)
Присутствует в жизнедеятельности протоплазмы и играет важную роль при образовании углеводов и отложении их в запас.
Кальций (Ca)
Влияет на рост корней. При его недостаточности корни загнивают.
Магний (Mg)
Входит в состав хлорофилла и поэтому необходим для растения. Кроме того, он находится в протоплазме молодых клеток и играет определенную роль в происходящем в них обмене веществ.
Эти элементы растения поглощают корнями из почвы.
Почему растения могут не усваивать питание
Многие элементы питания содержатся в почве в больших количествах, чем необходимо растениям, но… нередко все же растения испытывают недостаток в них.
Это объясняется тем, что элементы питания часто находятся в почве в виде нерастворимых соединений, недоступных для усвоения растениями.
Чтобы растения могли использовать органические удобрения, органика должна перегнить, разложиться на более простые соединения под воздействием микроорганизмов, которые живут в почвах в огромных количествах.
Микроорганизмы не только воздействуют на нерастворимые питательные вещества почвы, помогая растениям усваивать их, но и выделяют витамины, антибиотики и другие вещества, нужные растениям.
Грунт для фиалок. 5 важных показателей!
Источник
Алкалоиды – азотсодержащие органические вещества природного происхождения. При взаимодействии с кислотами они образуют хорошо растворимые соли. В растениях алкалоиды чаще находятся (смесь нескольких алкалоидов) в виде солей органических и неорганических кислот. Ядовитость многих растений обусловлена именно их наличием. Яд в малых дозах обеспечивает лечебный эффект. Наиболее широко распространенными алкалоидами являются кофеин, атропин, эхинопсин, стрихнин, кокаин, берберин, папаверин и др.
Гликозиды – сложные безазотистые соединения, состоящие из сахаристой (глюкоза и другие сахара) и несахаристой частей. Сахаристая часть гликозида называется гликоном, несахаристая – агликоном. Биологическая активность веществ зависит от характера агликона. Среди гликозидов выделяют сердечные гликозиды, антрагликозиды, сапонины и другие вещества. Гликозиды оказывают влияние на сердце, желудочно-кишечный тракт, мочевыводящую систему и т. д.
Флавоноиды – гетероциклические кислородсодержащие соединения желтого цвета, плохо растворимые в воде. Они обладают различной биологической активностью. Человеческий организм не способен синтезировать флавоноиды, они попадают в организм только с растительной пищей. В растительных тканях флавоноиды участвуют в контроле за ростом и развитием растений.
Дубильные вещества – сложные вещества, производные многоатомных фенолов. Они обладают способностью коагулировать клеевые растворы и давать нерастворимые осадки с алкалоидами. Дубильные вещества хорошо растворяются в воде и спирте. Они широко распространены почти во всех растениях. Дубильными веществами являются также катехины, в основе строения которых лежат производные флавонолов и антоцианов.
Эфирные масла – смесь летучих безазотистых веществ, обладающих сильным характерным запахом. Эфирные масла нестойки. Получают их из растений, перегоняя сырье с водяным паром. Эфирные масла обладают противомикробным, болеутоляющим, противокашлевым, противовоспалительным, желчегонным и мочегонным действием. Некоторые из них, например, валериановый корень, снижают функциональную активность нервной системы и применяются для лечения неврозов. Растительное сырье, которое содержит эфирное масло, сушат медленно при температуре 25-35°С.
Витамины – органические соединения различной химической структуры, которые необходимы для нормального функционирования практически всех процессов в организме. Они повышают устойчивость организма к различным экстремальным факторам и инфекционным заболеваниям, способствуют обезвреживанию и выведению токсичных веществ и т. д. В настоящее время известно около 30 витаминов. Большинство из них поступают в организм с растительной и животной пищей. Наибольшую пользу приносит прием витаминов в сбалансированном виде. В растениях они находятся в оптимальном соотношении, что практически исключает возможность их передозировки, которая иногда имеет место при бесконтрольном приеме синтетических витаминных препаратов.
Жирные масла – сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. В медицинской практике их используют как основу для приготовления различных мазей и получения масляных экстрактов из растительного сырья. Некоторые из них, например касторовое масло, обладают слабительным действием. Особенно широк спектр биологического действия у масла облепихи крушиновидной. Его используют в качестве эпителизирующего, ранозаживляющего и болеутоляющего средства при трофических язвах, аллергических заболеваниях кожи и ожогах, а также для повышения устойчивости тканей к облучению и ликвидации последствий лучевой терапии.
Микроэлементы (марганец, цинк, медь, йод и др.) – вещества, которые совместно с витаминами участвуют в жизненно важных процессах, происходящих в организме. Их дисбаланс может привести к развитию тяжелых заболеваний. Например, недостаток кобальта снижают синтез витамина В12, способствует развитию малокровия. Дефицит лития ведет к проявлению маниакально-депрессивного психоза и других психических заболеваний. Недостаток или избыток йода нарушает функцию щитовидной железы.
Микроэлементы накапливаются избирательно в следующих органах: цинк – в половых и поджелудочной железах, гипофизе; йод – в щитовидной железе; литий – в легких; медь – в печени; никель – в поджелудочной железе; стронций – в костях; хром – в гипофизе, и там же марганец. Чтобы полнее набирать норму микроэлементов, надо использовать в питании около ста растений; чем больше их в меню, тем выше вероятность, что потребности будут удовлетворены, тем надежнее жизнеобеспечение.
Смотрите также:
У нас также читают:
Источник
Лечебные свойства растений обусловлены содержанием в них активно действующих веществ, способных оказывать определенное влияние на организм в целом, на его органы и системы. Количество активных веществ не постоянное, оно меняется в зависимости от фазы развития растения, от почвы, на которой оно растет, правил заготовки, обработки и хранения.
Как показывают проведенные исследования, среди действующих активных веществ растений наибольший лечебный эффект имеют алкалоиды, гликозиды, сапонины, полисахариды, эфирные масла, органические кислоты, флавониды, фитонциды, витамины, химические элементы, пигменты, смолы, жирные масла.
Алкалоиды
Алкалоиды – это сложные органические соединения, содержащие азот, способные соединяться с кислотами, образуя соли, которые хорошо растворяются в воде. На вкус сами алкалоиды и их соединения горькие и часто ядовитые. Содержание алкалоидов в растениях не превышает 2-3 % в пересчете на массу сухого растения. Наибольшее количество их в растении содержится в период цветения или образования семян. К выделенным из растений алкалоидам относятся морфин, атропин, хинин, кофеин, папаверин, стрихнин, пилокарпин, эфедрин, платифиллин, никотин и др. Наиболее богаты алкалоидами чистотел большой, барбарис, мордовник, спорынья, листья чая, корень раувольфии змеиной, семена чилибухи, мак и ряд других растений. Алкалоидоносные растения применяются в виде водных настоев.
Гликозиды
Гликозиды – это органические вещества растительного происхождения, состоящие из сахаристой части – гликона и несахаристой – агликона, на которые они распадаются при кипячении и под действием ферментов. Гликозиды, получаемые в чистом виде, обычно горькие кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. В лечебной практике наиболее часто используются сердечные гликозиды, представителями которых являются строфантин, эризимин, гликозиды наперстянки. Гликозидсодержащими растениями являются адонис весенний, желтушник серый, кендырь коноплевый, ландыш майский, морской лук, наперстянка красная и др.
Сапонины
Сапонины – это гликозиды, не содержащие в своем составе азота. Они встречаются очень часто, хорошо растворяются в воде, при взбалтывании образуют стойкую пену, похожую на мыльную. В медицине сапонины используют как отхаркивающее средство, а также как мочегонные, общеукрепляющие, стимулирующие и тонизирующие вещества. Сапонинами богаты первоцвет, истод, солодка голая, хвощ полевой, почечный чай, аралия маньчжурская, женьшень, заманиха, элеутерококк.
Полисахариды
Полисахариды – это сложные углеводы. Для организма являются одним из основных источников энергии, которая образуется в результате обмена веществ. При исследовании в них выявлена многообразная биологическая активность: антибиотическая, противовирусная, противоопухолевая, антидотная. К полисахаридам относятся камеди, слизи, пектиновые вещества, инулин, крахмал, клетчатка.
Камеди
Камеди – это коллоидные полупрозрачные клейкие вещества различного химического строения (вишневый клей, аравийская камедь или гуммиарабик), хорошо растворимые в воде и нерастворимые в спирте. В медицине их используют в качестве эмульгаторов. Замедляя всасывание лекарственных веществ из кишечника, они удлиняют срок их действия.
Слизи
Слизи – это безазотистые вещества, которые являются мягчительными и обволакивающими средствами. Они используются для защиты слизистой оболочки зева, желудка, бронхов от воздействия раздражающих веществ при лечении желудочно-кишечного тракта. Наибольшее количество слизи содержится в льняном семени, клубнях ятрышника, в ромашке аптечной, корнях алтея, в коровяке высоком, череде трехраздельной, семенах подорожника, цветках липы сердцевидной и других растениях.
Пектиновые вещества
Пектиновые вещества широко распространены в природе, они входят в состав межклеточного склеивающего вещества и близки к камедям и слизям. В присутствии органических кислот с сахаром образуют студни, которые обладают адсорбирующим, противовоспалительным действием. Более того, студенистое вещество связывает стронций и кобальт, удаляя их из организма. Пектины, улучшают пищеварение, способствуют удалению из организма излишков холестерина. Много пектинов содержится в плодах земляники лесной, шиповника, в ягодах клюквы, черной смородины, в яблоках, апельсинах и мандаринах.
Эфирные масла
Эфирные масла – это сложные смеси различных летучих веществ. Они хорошо растворяются в спирте и плохо в воде. В зависимости от химического строения одни из них обладают болеутоляющим свойством, другие – успокаивающим или возбуждающим, третьи – смягчающим кашель, бактерицидным, антисептическим и противоглистным. В некоторых растениях эфирного масла содержится до 20 %. К эфиромасличным растениям относятся мята, душица, тимьян, лаванда, полынь горькая, роза, герань, кориандр, укроп, анис, тмин, лимон, апельсин и др.
Органические кислоты
Органические кислоты – это органические соединения со свойствами кислот. В виде солей или в свободном состоянии они содержатся в клеточном соке. Наиболее распространенными являются яблочная, лимонная, винно-каменная, щавельная, салициловая, уксусная кислоты. Органические кислоты увеличивают выделение слюны, желчи, сока поджелудочной железы, усиливают перистальтику кишечника, угнетают процессы гниения в толстом кишечнике, участвуют в обмене веществ. Их много содержится в яблоках, лимонах, черной смородине, шиповнике, щавеле, клюкве.
Флавоноиды
Флавоноиды – оганические соединения, имеющие желтую окраску, не растворяются в воде. Содержатся в цветках и листьях многих растений. В медицине используются для укрепления стенок сосудов, предотвращают кровоподтеки и внутренние кровоизлияния. Широко применяются при аллергии, лучевой болезни. Флавоны и их соединения не ядовиты. Они содержатся в спорыше, бессмертнике, пустырнике, стальнике, терне.
Фитонциды
Фитонциды – это органические соединения, которые вырабатываются растениями в целях самозащиты от микробов, грибков и инфузорий, а также для активизации многих жизненных функций самих растений. Их иногда называют антибиотиками высших растений. Фитонциды многих растений сохраняют свою активность в течение длительного времени, они устойчивы к воздействию высоких и низких температур. В медицине применяются при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта, легочных заболеваний, ран, язв, ангин и некоторых кожных заболеваний. Фитонциды содержатся в луке, чесноке, красном стручковом перце, хрене, кочанной капусте, яблоках, мандаринах, лимонах, апельсинах, крапиве, шалфее, эвкалипте, березе, дубе, сосне, сирени, клюкве, бруснике, калине, черемухе.
Витамины
Витамины – это биологически активные органические вещества разнообразного химического строения, активно участвуют в обмене веществ и образовании ферментов. В настоящее время известно свыше 30 витаминов. При заболеваниях потребность организма в витаминах возрастает. При недостатке их в организме нарушается обмен веществ, снижается работоспособность, задерживается рост молодого организма, наступает быстрая утомляемость. Витамины, входя в состав ферментов, участвуют в образовании гормонов.
Большое значение придается витаминам при лечении заболеваний нервной системы, желудочно-кишечного тракта, сердца, органов кроветворения. Так, аскорбиновая кислота (витамин С) способствует повышению протромбина; фолиевая кислота, содержащаяся в листьях растений, особенно шпината, — образованию эритроцитов; витамин К — нормальному свертыванию крови. Витамин Р повышает прочность капилляров; витамин Р способствует заживлению ран и язв, он содержится в капусте, зеленых овощах, в медицине применяется при лечении язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Много витаминов находится в шиповнике, облепихе, сосне, крапиве, лимонах, черной смородине, шпинате, рябине, клюкве и многих других растениях и плодах.
Химические элементы
Химические элементы содержатся в составе каждого растения и живого организма. При их недостатке нарушается обмен веществ, резко снижается сопротивляемость организма к факторам внешней среды. Они входят в состав ферментов, гормонов, витаминов и участвуют в процессах тканевого дыхания.
Жирные масла
Жирные масла – это сложные эфиры глицерина и жирных кислот. Образуются в семенах, а некоторые, как оливковое масло, — в мякоти плодов. В медицине чаще всего используются для наружного применения, касторовое и подсолнечное масло принимают внутрь.
Источник
А.Д. МИКИТЮК
с.ш. No 589, г. Москва
В земной коре встречается около 100
химических элементов, но для жизни необходимы
только 16 из них (табл. 1). Наиболее
распространены в живых организмах четыре
элемента: водород, углерод, кислород и азот. На их
долю приходится более 99% как массы, так и числа
атомов, входящих в состав всех живых организмов.
Какие вещества растений образованы этими
элементами? Больше всего в растениях содержится
воды H2O – от 60 до 95% общей массы организма.
Кроме того, в растениях имеются «строительные
блоки» – простые органические соединения, из
которых строятся биомакромолекулы (табл. 2).
Таким образом, из сравнительно небольшого числа
видов молекул получаются все макромолекулы и
структуры живых клеток.
Макромолекулы представляют собой полимеры,
построенные из многих повторяющихся единиц.
Звенья, из которых состоят макромолекулы,
называют мономерами. Существует три типа
макромолекул: полисахариды, белки и нуклеиновые
кислоты (рис. 1). Мономерами для них служат
соответственно моносахариды, аминокислоты и
нуклеотиды (табл. 3).
Рис. 1. Полимерные макромолекулы:
а — полисахарид (разветвленный); б — фрагмент
двойной спирали ДНК (полинуклеотид);
в — полипептид (фрагмент молекулы миоглобина)
Углеводы
Углеводы являются основным
питательным и опорным материалом растительных
клеток и тканей. В молекулах большинства
углеводов водород и кислород присутствуют в том
же соотношении, что и в молекуле воды (например,
глюкоза С6Н12О6 или С6(Н2О)6).
Все углеводы – полифункциональные
соединения. К ним относятся моносахариды –
полигидроксиальдегиды (альдозы),
полигидроксикетоны (кетозы) и полисахариды
(крахмал, целлюлоза и др.) (см. табл.4).
Углеводы – один из важнейших классов
природных веществ, содержащихся в растениях. На
их долю приходится до 90% сухого вещества
растений.
Углеводы являются главными продуктами
фотосинтеза в зеленых растениях:
У многих растений углеводы в большом
количестве накапливаются в виде сахара и
крахмала в корнях, клубнях и семенах и
используются затем в качестве запасных
питательных веществ.
Рис. 2. Растения, из которых получают
сахар в промышленности:
а — сахарная свекла; б — сахарный тростник
Полисахариды удобны в качестве
запасных питательных веществ по ряду причин.
Во-первых, большие размеры молекул делают их
практически нерастворимыми в воде. Поэтому
полисахариды не оказывают на клетку ни
осмотического, ни химического влияния. Во-вторых,
цепи полисахаридов могут компактно свертываться
и при необходимости легко превращаться в сахара
путем гидролиза:
Стенки клеток растений и растительные
волокна состоят главным образом из целлюлозы. В
плодах и ягодах также преобладают углеводы.
Углеводы – это крахмал, клетчатка (целлюлоза),
сахара, пектиновые вещества и многие другие
соединения растительного происхождения (рис. 3). В
процессе распада углеводов организмы получают
основную часть энергии, которая необходима для
поддержания жизни и биосинтеза других сложных
соединений.
Рис. 3. Растительные продукты –
поставщики крахмала и целлюлозы:
а — картофель; б — кукуруза; в — зерно; г
— хлопчатник; д — древесина
Вопросы
1. В чем различие между молекулярной и
структурной формулами соединений?
2. Напишите структурные формулы линейного и
циклического изомеров глюкозы С6Н12О6.
3. Каковы молекулярные формулы моносахаридов,
различающихся числом атомов углерода в молекуле:
триозы (3С), тетрозы (4С), пентозы (5С), гексозы (6С) и
гептозы (7С)?
4. Какова валентность элементов С, Н и О в их
соединениях?
5. Сколько гидроксильных групп имеется в линейной
и циклической формах углеводов: а) рибозы; б)
глюкозы?
6. Укажите, какие из следующих сахаров
представляют собой пентозы, а какие – гексозы.
Продолжение следует
Источник