ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 49
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Гемицеллюлоза - гетерогенная группа полисахаридов. К ним относятся ксиланы, мананы, галактаны и глюканы. Она легче растворяется в щелочных растворах и легче гидролизуется разбавленными кислотами. При обработке листа бумаги концентрированной H2SO4 и затем промытой водой на ее поверхности образуется амилоид (гемицеллюлоза) – клейстероподобное вещество, образующее на поверхности водонепроницаемую пленку. На этом свойстве основан принцип получения пергаментной бумаги.
Пектиновые вещества. Близкородственны гемицеллюлозам, но имеют иную растворимость. Они встречаются в трех формах протопектин, пектин и пектовая кислота. Это полимер уроновых кислот, они аморфные коллоидные вещества, пластичные и в высшей степени гидрофильные.
Из пектиновых веществ состоит не только срединная пластинка, они наряду с целлюлозой входят в состав первичной оболочки.
Количество пектиновых веществ в клеточных оболочках паренхимных клеток (мякоть) яблока до 25%, свеклы до 30%, картофеля - 14%, в плодах цитрусовых - до 50%.
Пектины способны в высокой степени превращаться в желеобразную массу и поэтому они находят широкое применение в пищевой промышленности и медицине. Пектины яблок, свеклы, ревеня и др. являются диетическим продуктом, используются в качестве препаратов, вымывающих из организма токсические вещества.
Белки.В белке, обнаруженном в клеточной оболочке, до 22,5% оксипролина. Судя по наличию оксипролина, белок клеточных оболочек близок к скелетному белку животных - коллагену. Наблюдения за включением меченого углеродом пролина показали, что меченый пролин быстро включается в клеточные оболочки, трансформируясь в оксипролин.
Структура пекто-целлюлозной оболочки растительной клетки - фибриллярная. Между фибриллами целлюлозы расположена аморфная часть, состоящая из пектиновых веществ и гемицеллюлоз. Между ними располагаются структурные белки, определяющие стабильность фибрилл целлюлозы. В аморфном матриксе располагаются свободные пространства. Их в оболочке около 8%. Они являются обязательным элементом в структуре клеточных оболочек и особенно хорошо они развиты в клеточной оболочке корневых волосков. Стенки полости снабжены активными ферментами типа аскорбиноксидаз. Свободные пространства принимают участие в транспортировке воды из корня к тканям листа и другим органам (пассивный транспорт) (рис.26).
Образование клеточной оболочкисвязано с процессом цитокенеза (деления клетки) соматических клеток. В клетке в телофазу начинает формирование клеточная пластинка в центре клетки. Это полужидкий слой в виде капелек, пузырьков, отделяющихся от структур аппарата Гольджи. Клеточная пластинка окрашивается основными красителями (метиленовым синим), что свидетельствует о присутствии пектиновых веществ, играющих роль матрикса в процессе синтеза будущей первичной оболочки. Еще до полного соприкосновения клеточной пластинки с фрагмосомой, в клеточной пластинке различимы три слоя: срединная пластинка и две яркие узкие каемки- первичные оболочки. Производным аппарата Гольджи является и плазмалемма двух дочерних клеток.
Дальнейший рост оболочки идет в длину путем внедрения молекул целлюлозы и других составных элементов между уже существующими. Идет процесс растяжения, т.е. рост путем внедрения интуссусцепции. Он характерен для первичных оболочек. Рост оболочки в толщину осуществляется путем последовательного отложения целлюлозы и других компонентов и носит название аппозиции, т.е. роста наложением. Этот тип роста характерен для образования вторичных оболочек. Первичная оболочка характеризуется эластичностью, вторичная - упругостью.
Видоизменения клеточной оболочки (одревеснение, опробковение, кутинизация, ослизнение, минерализация). Одревеснение происходит за счет пропитывания клеточных оболочек лигнином (полифенол, С57Н60О10). Основным структурным элементом лигнина является оксигидроконифериловый спирт, предшественником которого бывают гемицеллюлозы или пектиновые вещества. Одревеснение начинается со срединной пластинки. При слабом одревеснении клетка сохраняет жизнедеятельность, сильное одревеснение сопровождается ее гибелью (трахеиды, сосуды). Одревеснение придает клеточной оболочке прочность.
Опробковение заключается в возникновении прослойки суберина между слоями вторичной оболочки или между срединной пластинкой и вторичной оболочкой. Опробковевшие клетки непроницаемы для воды и воздуха, они быстро отмирают и превращаются в защитный слой (пробковый слой на поверхности молодых древесных побегов) (рис. 27)
Кутинизация заключается в отложении на наружной поверхности клеточной оболочки жироподобного вещества кутина, образующего пленку, называемую кутикулой. Она выполняет защитную функцию от излишнего испарения воды. Покрывает поверхность эпидермы листа, стебля и плодов.
Ослизнение можно наблюдать на эпидерме семян льна, тыквы, арбуза, в листьях и корнях, корнеплодах, где происходит ослизнение клеточных оболочек паренхимных клеток. Возникает за счет превращения целлюлозы, крахмала и других углеводных компонентов в более высокомолекулярные углеводы - слизи, содержащие до 90% пентозанов. Они по физическим свойствам хорошо отличаются от крахмала полной растворимостью и от пектинов отсутствием желирующих свойств. Ослизнение способствует сохранению влаги и лучшему прорастанию семян, сохранению растений от действия резких скачков температур, от перегрева. Слизи обладают рядом целебных свойств - снижают кислотность желудочного сока и используются при катарах слизистых желудочно-кишечного тракта и раздражении верхних дыхательных путей. Полисахариды этой группы проявляют радиопротекторные свойства, усиливают иммунитет.
Минерализация наблюдается у многих растений, но особенно выражена у хвощей. При этом происходит отложение солей кальция (CaCО3) и других зольных элементов, а также за счет инкрустации SiО2 (y хвощей).
-
Морфологическое строение и разнообразие листьев
Лист – чрезвычайно важный орган растения. Лист – часть побега. Основными функциями его являются фотосинтез и транспирация. Лист характеризуется высокой морфологической пластичностью, разнообразием форм и большими приспособительными возможностями. Основание листа может расширяться в виде косых листовидных образований – прилистников с каждой стороны листа. В некоторых случаях они настолько велики, что играют определённую роль в фотосинтезе. Прилистники бываю свободными или приросшими к черешку, они могут смещаться на внутреннюю сторону листа и тогда их называют пазушными. Основания листьев могут быть превращены во влагалище, окружающее стебель и препятствующие его сгибанию.
Внешнее строение листа
Листовые пластинки различаются по размерам: от нескольких миллиметров до 10-15 метров и даже 20 (у пальм). Продолжительность жизни листьев не превышает нескольких месяцев, у некоторых – от 1,5 до 15 лет. Размер и форма листьев являются наследственными признаками.
Части листа
Лист – боковой вегетативный орган, растущий от стебля, имеющий двустороннюю симметрию и зону роста при основании. Лист обычно состоит из листовой пластинки, черешка (исключением являются сидячие листья); для ряда семейств характерны прилистники. Листья бываю простые, имеющие одну листовую пластинку, и сложные – с несколькими листовыми пластинками (листочками).
Листовая пластинка – расширенная, обычно плоская часть листа, выполняющая функции фотосинтеза, газообмена, транспирации и у некоторых видов – вегетативного размножения.
Основание листа (листовая подушка) – часть листа, соединяющая его со стеблем. Здесь находится образовательная ткань, дающая рост листовой пластинке и черешку.
Прилистники – парные листовидные образования в основании листа. Они могут опадать при развёртывании листа или сохраняться. Защищают пазушные боковые почки и вставочную образовательную ткань листа.
Черешок – суженная часть листа, соединяющая своим основанием листовую пластинку со стеблем. Он выполняет важнейшие функции: ориентирует лист по отношению к свету, является местом расположения вставочной образовательной ткани, за счёт которой растёт лист. Кроме этого, он имеет механическое значение для ослабления ударов по листовой пластинке от дождя, града, ветра и пр.
Простые и сложные листья
Лист может иметь одну (простой), несколько или множество листовых пластинок. Если последние снабжены сочленениями, то такой лист называется сложным. Благодаря сочленениям на общем черешке листа листочки сложных листьев опадают поодиночке. Однако у некоторых растений сложные листья могут опадать и целиком.
По форме цельные листья, различают как лопастные, раздельные и рассечённые.
Лопастным называю лист, у которого вырезы по краям пластинки доходят до одной четверти его ширины, а при большем углублении, если вырезы достигают более четверти ширины пластинки, лист называется раздельным. Лопасти раздельного листа называют долями.
Рассечённым называют лист, у которого вырезы по краям пластинки доходят почти до средней жилки, образуя сегменты пластинки. Раздельные и рассечённые листья могут быть пальчатые и перистые, дважды пальчатые и дважды перистые и т.д. соответственно этому различают пальчато-раздельный лист, перисторассечённый лист; непарно-перисторассечённый лист у картофеля. Он состоит из конечной доли, нескольких пар боковых долек, между которыми располагаются ещё меньшие дольки.
Если пластинка удлинённая, а доли или сегменты её треугольные, лист называют струговидным (одуванчик); если боковые доли неравновеликие, к основанию уменьшаются, а конечная доля крупная и округлая, получается лировидный лист (редька).
Что касается сложных листьев, то среди них различают тройчатосложные, пальчатосложные и перистосложные листья. Если сложный лист состоит из трёх листочков, он называется тройчатосложным, или тройчатым (клён). Если черешочки листочков прикрепляются к главному черешку как бы в одной точке, а самые листочки расходятся радиально, лист называется пальчатосложным (люпин). Если на главном черешке боковые листочки расположены с обеих сторон по длине черешка, лист называется перистосложным.
Если такой лист заканчивается наверху непарным одиночным листочком, получается, непарноперистый лист. Если же конечного нет, лист называется парноперистым.
Если каждый листочек перистосложного листа, в свою очередь, является сложным, то получается дважды перистосложный лист.
Формы цельных листовых пластинок
Сложным листом называют такой, на черешке которого имеется несколько листовых пластинок. Они крепятся к главному черешку своими собственными черешками, нередко самостоятельно, поодиночке, опадают, и называются листочками.
Формы листовых пластинок различных растений отличаются по очертанию, степени расчленённости, форме основания и верхушки. Очертания могут быть овальными, круглыми, эллиптическими, треугольными и другими. Листовая пластинка бывает удлиненной. Свободный конец её может быть острым, тупым, заострённым, остроконечным. Основание её сужено и оттянуто к стеблю, может быть округлым, сердцевидным.
Прикрепление листьев к стеблю
Листья прикрепляются к побегу длинными, короткими черешками или бывают сидячими.
У некоторых растений основание сидячего листа на большом протяжении срастается с побегом (низбегающий лист) или побег пронизывает листовую пластинку насквозь (пронзённый лист).
Форма края листовой пластинки
Листовые пластинки различают по степени рассечённости: неглубокие надрезы – зубчатые или пальчатые края листа, глубокие вырезы – лопастные, раздельные и рассечённые края.
Если края листовой пластинки не имеют никаких выемок, лист называется цельнокрайним. Если выемки по краю листа неглубокие, лист называется цельным.
Лопастной лист – лист, пластинка которого расчленена на лопасти до 1/3 ширины полулиста.
Раздельный лист – лист с пластинкой, расчленённой до ½ ширину полулиста.
Рассечённый лист – лист, пластинка которого расчленена до главной жилки или до основания листа.
Край листовой пластинки – пильчатый (острые углы).
Край листовой пластинки – городчатый (округлые выступы).
Край листовой пластинки – выемчатый (округлые выемки).
Жилкование
На каждом листе легко заметить многочисленные жилки, особенно отчётливые и рельефные на нижней стороне листа
Жилки – это проводящие пучки, соединяющие лист со стеблем. Функции их – проводящая (снабжение листьев водой и минеральными солями и выведение из них продуктов ассимиляции) и механическая (жилки являются опорой для листовой паренхимы и защищают листья от разрывов). Среди разнообразия жилкования различают листовую пластинку с одной главной жилкой, от которой расходятся боковые ответвления по перистому или пальчатоперистому типу; с несколькими главными жилками, различающимися толщиной и направлением распределения по пластинке (дугонервный, параллельный типы). Между описанными типами жилкования существует много промежуточных или иных форм.
Исходная часть всех жилок листовой пластинки находится в черешке листа, откуда выходит у многих растений основная, главная жилка, разветвляясь потом в толще пластинки. По мере удаления от главной, боковые жилки всё утончаются. Самые тонкие большей частью находятся на периферии, а также вдали от периферии – посредине участков, окружённых мелкими жилками.