Запасное питательное вещество крахмал накапливается у растений в
крахмал у растений накапливается в виде крахмальных зерен непосредственно в цитоплазме
Запасные вещества в растительной клетке — это непостоянные структуры, могут образовываться и исчезать в процессе жизнедеятельности, преимущественно запасные. Р асположенные в цитоплазме, а также встречаются в митохондриях, пластидах, клеточном соке вакуолей растительных клеток Могут распадаться под действием ферментов в соединения, которые вступают в процессы обмена, роста, цветения, созревания плодов и т. д.. Бывают в жидком состоянии в виде капелек (липиды) или твердом — в виде гранул (крахмал, гликоген и др.), хрусталиков (соли щавелевой кислоты и др.). Бывают органические и неорганические. Органические: чаще углеводы (крахмал, гликоген), жиры, реже — белки, пигменты. Крахмал, который накапливается в лейкопластах, разрывает мембраны клеток и выходит в цитоплазму, где хранится в виде зерен. В клетках растений запасающей ткани могут накапливаться белковые гранулы (бобовые, злаковые), жиры (арахис). Гликоген в виде зерен или волоконец запасается в животных клетках, в клетках грибов. Многие белки и липидов запасается в цитоплазме яйцеклеток животных. Неорганические: соли (щавелевокислого натрия, мочевой кислоты и Др.). Часто встречаются в виде нерастворимых соединений. Включения могут возникать в виде структур, выполняющих роль внутриклеточного скелета в некоторых одноклеточных животных. Представляют собой конструкции определенной формы без поверхностной мембраны. Например, в радиолярий является шарообразная капсула с роговидной соединения, внутриклеточный скелет с двуокиси кремния или сернокислого стронция, в лямблий — стержень из органического вещества. Различия строения растительной клетки от животной. Растения и клетки имеют в своем составе те же структуры, что и животные. Но для них характерны особые структуры, которые не имеют клетки животных.
touch.otvet.mail.ru
|
Поиск Лекций
Строение растит.клетки. Отличительные признаки растит.клетки. Форма и величина клетки. Цитоплазма. Хим.состав. Физич.свойства цитоплазмы. Вакуоль. Клеточный сок, его состав, роль вакуолей в жизнидеят.клетки. Клетка – структурная и функциональная единица живого. Клетка обладает чрезвычайно сложной структурной организацией и представляет собой систему, дифференцированную на отдельные органеллы. В растительной клетке следует различать клеточную оболочку и содержимое-протопласт. Кроме того, для взрослой растит клетки характерно наличие вакуоли(полости, заполненной клеточным соком )Протопласт состоит из ядра, цитоплазмы и включенных в нее крупных органелл: пластид, митохондрий. В свою очередь цитоплазма представляет собой сложную систему с многочисленными мембранными структурами аппарат Гольджи, эндоплазматич. ретикулум, лизосомы, и немембранными структурами—микротрубочки, рибосомы и др. Все указанные органеллы погружены в матрикс цитоплазмы — гиалоплазму, или основную плазму. Размеры клеток и отдельных органелл приблизительно следующие: клетка 10 мкм, ядро 5—30 мкм, хлоропласт 2—6 мкм, митохондрии 0,5—5 мкм, рибосомы 25 нм. Раст.клетка имеет клеточную оболочку, вакуоли, хлоропласты этих органоидов нет в животной клетке. Главные отличительные особенностирастительной клетки от животной в том, что оболочка растительной намного прочнее, так как состоит из целлюлозы. В растительной клетке может быть только одно ядро, а в животной бывает несколько , в растительной клетке запасными веществами служат крахмал и жиры, а в животной — гликоген и жиры. Цитоплазма — обязательная часть живой клетки, где происходят все процессы клеточного обмена, кроме синтеза нуклеиновых кислот, совершающегося в ядре. Основу цитоплазмы составляет ее матрикс, или гиалоплазма. Гиалоплазма – является желеподобным веществом. В ней локализуются и функционируют все органоиды клетки. Состоит из воды, белков, углеводов, нукл кислот, липидов, неорг.веществ. Одно из основных свойств цитоплазмы живой клетки – способность к движению. Важнейшие условия движения цитоплазмы- тело и кислород. 2.избирательная проницаемость; это значит, что она проницаема для воды и в меньшей степени – для растворенных в ней веществ. Вакуоли(полости, заполненной клеточным соком ). Вакуоли образуются из пузыревидных расширений эндоплазматической сети или из пузырьков комплекса Гольджи. К.С-содержимое вакуолей. Клеточный сок играет чрезвычайно важную роль в жизни растительных организмов. К. с. состоит из воды и различных веществ, часто в виде коллоидного раствора. В молодых клетках К. с. меньше, чем в старых. Состав К. с. специфичен для семейства и даже для вида растений, зависит от условий произрастания, возраста растения и его отдельных клеток. В К. с. содержатся углеводы глюкоза, фруктоза, сахароза(виноград, яблоня, груша, сахарная свёкла), инулин (георгина, топинамбур), пектины (цитрусовые, смородина, яблоня), а также гликозиды (гесперидин, амигдалин и др.) дубильные вещества, ряд аминокислот (например, лейцин, тирозин), алкалоиды (никотин, анабазин, кофеин и др.), органические кислоты (щавелевая, лимонная, яблочная) и неорганические кислоты. Окраска К. с. определяется пигментами:синяя, фиолетовая и красная — антоцианами, жёлтая — антохлором, бурая антофеином и т.д. К. с. обусловливает осмотичные свойства и Тургор клеток и, следовательно, упругость тканей и органов растений, служит вместилищем воды и различных веществ, участвующих в обмене веществ клетки, и местом отложения конечных продуктов обмена. Органоиды клетки, их структура и функции. Пластиды: хлоропласты, хромопласты, лейкопласты, их структура и функции. Ядро, его структура и функции, форма и размеры. Деление клетки: амитоз, митоз, мейоз. Их биологическая сущность. Органоиды клетки — постоянные клеточные структуры, клеточные органы, обеспечивающие выполнение специфических функций в процессе жизнедеятельности клетки — хранение и передачу генетической информации, перенос веществ, синтез и превращения веществ и энергии, деление, движение и др. ? Цитоплазма- Внутренняя среда клетки, в которой находится ядро и другие органоиды. Имеет полужидкую, мелкозернистую структуру. Выполняет транспортную функцию. Регулирует скорость протекания обменных биохимических процессов. Обеспечивает взаимодействие органоидов. Рибосомы- Мелкие органоиды сферической или эллипсоидной формы диаметром от 15 до 30 нанометров. Обеспечивают процесс синтеза молекул белка, их сборку из аминокислот. Митохондрии- Органоиды, имеющие самую разнообразную форму – от сферической до нитевидной. Внутри митохондрий имеются складки от 0,2 до 0,7 мкм. Внешняя оболочка митохондрий имеет двухмембранную структуру. Наружная мембрана гладкая, а на внутренней имеются выросты крестообразной формы с дыхательными ферментами. Ферменты на мембранах обеспечивают синтез АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты).Энергетическая функция. Митохондрии обеспечивают поставки энергии в клетку за счет высвобождения ее при распаде АТФ. Эндоплазматическая сеть (ЭПС)- Система оболочек в цитоплазме, которая образует каналы и полости. Бывает двух типов: гранулированная, на которой имеются рибосомы и гладкая. Обеспечивает процессы по синтезу питательных веществ (белков, жиров, углеводов).На гранулированной ЭПС синтезируются белки, на гладкой – жиры и углеводы. Обеспечивает циркуляцию и доставку питательных веществ внутри клетки. Лизосомы- Органоиды округлой формы диаметром около 1 мкм, имеющие на поверхности мембрану, а внутри – комплекс ферментов. Пищеварительная функция. Переваривают питательные частицы и ликвидируют отмершие части клетки. Комплекс Гольджи- Может быть разной формы. Состоит из полостей, разграниченных мембранами. Из полостей отходят трубчатые образования с пузырьками на концах. Образует лизосомы. Собирает и выводит синтезируемые в ЭПС органические вещества. Пластидыэто органеллы,характерные исключительно для растительных клеток. В них происходит первичный и вторичный синтез углеводов.Формы, размеры,строение и функции пластид различны. Лейкопласты- Бесцветные пластиды, которые содержатся в клубнях, корнях и луковицах растений, Являются дополнительным резервуаром для хранения питательных веществ.Хлоропласты- Органоиды овальной формы, имеющие зеленый цвет. От цитоплазмы отделяются двумя трехслойными мембранами. Внутри хлоропластов находится хлорофилл. Преобразуют органические вещества из неорганических, используя энергию солнца.Хромопласты- Органоиды, от желтого до бурого цвета, в которых накапливается каротин. Способствуют появлению у растений частей с желтой, оранжевой и красной окраской.
Ядро —всегда окружено цитоплазмой. Обычно оно имеет шаровидную форму, но может стать вытянутым или при высокой интенсивности взаимодействия с цитоплазмой — лопастным. Величина ядра различна. Его диаметр в среднем составляет 10-20 мкм . Ядро, как и цитоплазма, представляет собой коллоидную систему, но более вязкой консистенции. По химическому составу ядро резко отличается от остальных органелл высоким содержанием ДНК. В ядре сосредоточено 99 % ДНК клетки. Структура ядра одинакова у всех эукариотических клеток: ядер-ная оболочка, ядерный сок (нуклеоплазма или кариолимфа), хромосомно-ядрышковый комплекс .Функции ядра. 1.хранение наследственной информации
В ходе митотического цикла происходит деление двух типов: митоз и мейоз. Третий тип деления — амитоз — происходит вне его. Амитоз. Прямое деление интерфазного ядра путем перетяжки без образования хромосом вне митотического цикла. Митоз (непрямое деление) — деление ядра эукариотической клетки с сохранением числа хромосом. В отличие от мейоза, митотическое деление протекает без осложнений в клетках любой плоидности, поскольку не включает как необходимый этап конъюгацию гомологичных хромосом в профазе. Митоз — лишь одна из частей клеточного цикла, но он достаточно сложен, и в его составе, в свою очередь, были выделены пять фаз: профаза, прометафаза, метафаза, анафаза и телофаза. Удвоение хромосом и центриолей (в клетках животных) происходит еще в ходе интерфазы. В результате этого в митоз хромосомы вступают уже удвоенными, напоминающими букву X .В профазе происходит конденсация гомологичных (парных) хромосом и начинается формирование веретена деления. В клетках животных начинается расхождение пары центриолей (полюсов веретена). Прометафаза начинается с разрушения ядерной оболочки. Хромосомы начинают двигаться и их центромеры вступают в контакт с микротрубочками веретена деления, а полюса продолжают расхождение друг от друга. К концу прометафазы формируется веретено деления. В метафазе движения хромосом почти полностью замирают, и кинетохоры хромосом располагаются на «экваторе» (на равном расстоянии от «полюсов» ядра) в одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку. Важно отметить, что они остаются в таком положении в течение довольно длительного времени. В это время в клетке происходят существенные перестройки, которые «разрешают» последующее расхождение хромосом. Обычно в связи с этим метафаза — наиболее удобное время для подсчёта хромосомных чисел. В анафазе хромосомы делятся (соединение в районе центромеры разрушается) и расходятся к полюсам деления. Параллельно полюса веретена также расходятся друг от друга. В телофазе происходит разрушение веретена деления и образование ядерных оболочек вокруг двух групп хромосом, которые деконденсируются и образуют дочерние ядра. Мейоз (или редукционное деление клетки) — деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. Происходит в два этапа (редукционный и эквационный этапы мейоза). Мейоз не следует смешивать с гаметогенезом — образованием специализированных половых клеток, или гамет, из недифференцированных стволовых. С уменьшением числа хромосом в результате мейоза в жизненном цикле происходит переход от диплоидной фазы к гаплоидной. Восстановление плоидности (переход от гаплоидной фазы к диплоидной) происходит в результате полового процесса. Запасные питательные вещества растительной клетки. Их роль в растении, использование человеком. ЗАПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА — разнообразные вещества, в основном белки, жиры и углеводы (за исключением целлюлозы), образовавшиеся в цитоплазме растительной клетки и сохраняющиеся в ней в растворённом виде либо в форме включений. В запасающих тканях различных органов, особенно в клубнях, луковицах, корневищах, часть Сахаров откладывается в виде зёрен крахмала. В семенах некоторых растений (подсолнечник, хлопчатник) масло составляет до 40% массы сухого вещества. В основном жир накапливается в виде липидных капель практически во всех растительных клетках. Запасные белки в виде алейроновых зёрен накапливаются большей частью в семенах бобовых растений (например, очень богаты белками соевые бобы). Запасные вещества могут вновь вовлекаться в процессы метаболизма, проходящие в клетке. Одна из функций запасных веществ — это защита от микроорганизмов и от поедания животными. Некоторые запасные вещества, например оксалат и карбонат кальция, являются своеобразной формой «захоронения» ненужных, вредных для клетки веществ. Кристаллические включения откладываются исключительно в вакуолях, форма их чрезвычайно разнообразна: палочковидные кристаллы -стилоиды, игольчатые кристаллы — рафиды, сростки кристаллов — друзы и т. д. Человек, в свою очередь, широко использует запасные вещества, накапливающиеся в растительных клетках у многих видов в большом количестве. Например, крахмал (в клубнях картофеля) или глюкозу и сахарозу (сахарный тростник, сахарная свёкла), а также танины и алкалоиды. Последние находят широкое применение в кожевенной и медицинской промышленности. Клеточная стенка. Строение, функции, химический состав. Поры и перфорации. Видоизменения клет.стенки (одревеснение, опробковение, кутинизация, минерализация, ослизнение) Клеточная оболочка — продукт деятельности протопласта, составляющий наружную часть клетки. К. о. определяет форму клетки, защищает ее от повреждений, участвует в проведении веществ, у некоторых растений выполняет функцию запаса питательных веществ. Состоит из микрофибрилл целлюлозы и аморфного матрикса. Аморфные компоненты в совокупности с водой образуют матрикс оболочки. Матрикс является сложной смесью полимеров, среди которых преобладают полисахариды: пектиновые вещества и гемицеллюлозы. Слои клеточной оболочки. В оболочке клетки всегда имеются два слоя: срединная пластинка (межклеточное вещество) и первичная оболочка. В срединной пластинке, по которой происходит транспорт веществ, преобладают вода и рыхлые бесформенные пектины. Разрушение срединной пластинки приводит к разъединению клеток – мацерации.Первичная оболочка- 25% целлюлозы, 25% гемицеллюлозы, белки. углеводы. Вторичная— 50% целлюлозы, 25% гемицеллюлоза, 15- пектиновые вещества, 10% белок. Третичная-высокое содержание целлюлозы. Пропитывается различными веществами. Опробковение-изменинеи первичной оболочки клетки в результате отложения в ее толще жироподобного вещества-суберина, в состав которого входит феллоновая кис-та. Суберин предотвращает в клетку поступление воды и газообразных веществ(харак-но для пробки и феллемы). Защита от потери воды. Ослизнение- превращение полисахаридов клнточной оболочки и (или) всего протопласта в высокомомлекулярный углевод-слизь, хорошо поглащающую воду. Кутинизация- образование в наружных стенках эпидермиальных клеток кутикулярных слоев.(Кутин-воскоподобное вещество.) Одревеснение-(лигнификация) отложение в межмолекулярных промежутках лигнина. При этом возрастает твердость и прочность стенки, но уменьшается ее пластичность. Минерализация-отложение в клеточных стенках солей Са и кремнезема, которые придают ей твердость и хрупкость. Рекомендуемые страницы: |
|
poisk-ru.ru
24. Запасные питательные вещества в организме животного и птицы. Их значение в системе нормированного кормления.
При нормированном кормлении в составе пищи насчитывается свыше семидесяти индивидуальных «биогенных» веществ, соединений или элементов, которые играют прямую или косвенную роль в питании животных. Питательные вещества, входящие в состав кормов, весьма разнообразны по свойствам и по их роли в питании, и делят их на группы объединенные, на основании сходства их химических свойств и биологической роли. К таким группам относятся: углеводы, липиды, протеины, минеральные элементы, витамины, антибиотики и другие. Из перечисленных питательных веществ в организме сельскохозяйственных животных запасаются: липиды, углеводы в виде гликогена, витамины A и D.
Липиды, которые называют – сырой жир, группа различных по своей природе веществ, обладающих одним общим физическим свойством – они нерастворимы в воде, но растворяются в органических растворителях (эфир, бензол, хлороформ). Вещества, входящие в сырой жир, могут быть разделены на тир группы: липиды, стеарины, красящие вещества.
Из всех питательных веществ жиры наиболее калорийны: 1г жира при полном сгорании выделяет в среднем 38.0 к Дж тела, тогда как 1г углеводов только 17.2 кДж.
Животные могут потреблять сырой жир в виде жира и масла. Они имеют одинаковое строение и химический состав, но различный набор жирных кислот и, следовательно, они обладают различными физическими свойствами.
Фосфолипиды, относятся к группе сложных липидов. Они встречаются в составе клеток всех живых организмов, где включаются в образование белково-липидных комплексов мембран. А так же вместе с другими липидами фосфолипиды образуют периферический слой клетки и ее липидную оболочку. Одними из лучших источников фосфолипидов служат зерна сои, семена подсолнечника.
В состав гликолипидов входит глюкоза и галактоза. Энергетическая ценность фосфолипидов и гликолипидов такая же, как у жира, но их биологическая ценность выше.
Так же составной частью каждого жира являются так называемые неомыляемые вещества нейтрального характера, растворяемые в этиловом и петролелегиновом эфирах. В состав этих веществ входят ароматические спирты сложного строения – стеарины. Стеарины, входящие в животные жиры входят в состав нервной ткани, желчи, но наиболее распространены в виде холестерина (зоостерины).
Приведенные выше группы липидов играют наиболее важную роль в жировом обмене животных. А значение сырого жира для организма огромно.
Жир входит в качестве структурного материала в состав протоплазмы всех клеток, необходимых для нормальной работы пищеварительных желез и играют роль основного запасающего вещества. Основная функция жира корма сводится к тому, что жир является главным аккумулятором энергии в организме, служит важным источником тепла.
Жиры в организме животных составляют основу многих ферментов, гормонов, витаминов – биологических катализаторов обмена веществ. Они принимают участие в синтезе мужских и женских половых гормонов. А ненасыщенные жирные кислоты – линолевая, линоленовая и аралидоновая, входящие в состав жиров корма, необходимы для роста молодых животных, для нормального функционирования кожи и для предотвращения нарушений холестеринового обмена в организме животных. Жир корма принимает непосредственное участие в синтезе жира молока у лакирующих животных.
Исключительную роль жир корма играет в кормлении птицы. Например, максимальную живую массу цыплят-бройлеров (2-2.5 кг) в возрасте 42 суток можно получить лишь в том случае, если в рационе будет содержаться не менее 5 грамм жира на 100 грамм сухого корма. В структуре рациона для кур-несушек оптимальной нормой жира является в среднем 4-5% от сухого вещества корма.
Внешними признаками недостатка жира в рационах является появление у животных гиповитаминозов A, D, E, K, нарушения функций печени, болезни кожи (дерматиты и др.) и расстройства воспроизводительной функции.
Углеводы среди органических веществ кормов составляют до 80% сухого вещества. Занимают первое место, хотя в теле животного углеводы практически не содержаться, за исключением небольшого количества глюкозы и гликогена в печени и мышцах.
Крахмал, сахароза, глюкоза, мальтоза, фруктоза и другие углеводы, содержащиеся в кормах, необходимы животным как источник энергии, они определяют в организме уровень энергетического питания. При окислении 1 грамма углеводов в организме животных выделяются 17.0 кДж энергии. Углеводы оказывают влияние на интенсивность обмена жиров и белков. Энергетические углеводы в организме окисляются до СО Н О с выделением энергии, которая необходима для поддержания нормальной температуры тела, работы мышц и внутренних органов. Избыточное количество углеводов в организме животных откладывается в виде жира. Таким образом, углеводы в виде гликогена и жира являются резервными веществами в теле животных. Отложения жира, например у свиней, является генетическим признаком, а при откорме овец и крупного рогатого скота, необходимо, чтобы в корме содержалось избыточное количество углеводов. Углеводы необходимы так же для работы мышц и тканевого дыхания клеток с окислением до углекислоты и воды. При мышечной работе содержание уровня глюкозы в крови и гликогена в мышцах снижается. Снижение уровня глюкозы в крови вызывает расщепление гликогена в печени.
Такие углеводы как лактоза, манноза, галактоза, раффиноза, рибоза и другие в организме животных, являются структурным материалом, входящим в состав клеток, органов и тканей.
Структурные углеводы принимают участие в синтезе аминокислот в организме, способствует повышению в два раза усвоения кальция, содержащегося в корме, ускоряет процессы окостенения костной ткани.
Скармливание кормов, содержащих структурные углеводы, особенно полезно молодняку, беременным и лактирующим животным, у которых минерализация костяка и образование кальциевых соединений в молоке имеют первостепенное значение.
Длительное кормление животных по рационам с недостаточным количеством кормов, содержащих структурные углеводы, сопровождается задержкой роста, снижением продуктивности, увеличением костных заболеваний. Для жвачных углеводы необходимы еще и для того, чтобы нормально функционировала микрофлора рубца, деятельность которой зависит от углеводного состава кормового рациона. Поэтому при нормировании углеводного питания жвачных животных особое внимание обращают на содержание сахара и клетчатки в рационе.
У животных с однокамерным желудком (свиньи, лошади), а также птицы и плотоядных животных клетчатка обеспечивает моторику желудочно-кишечного тракта. Недостаток клетчатки в кормах рациона плотоядных животных ведет к дискенезии кишечника и различного рода желудочно-кишечным заболеваниям. А недостаток клетчатки, например, в рационах супоросных свиноматок приводит к агалактии у них после опороса.
Витамин А – ретинол – необходим для нормального роста и воспроизводства, а так же для повышения устойчивости организма к возбудителям различных заболеваний. Основная биологическая роль витамина А в организме животных заключается в том, что он принимает участие в синтезе зрительного пигмента (родопсина), является соединением белка с витамином А, он поддерживает в нормальном состоянии слизистые оболочки, стимулирует рост молодых животных.
При недостатке в организме животных витамина А у молодняка приостанавливается рост, появляются заболевания глаз: в ранней стадии авитаминоза – Куринная слепота, а при развитии заболевания может дойти до помутнения, размягчения роговицы, переходящее в изъязвленный некроз. Недостаток витамина А ведет к дегенеративным изменениям в нервной ткани, приводящие к нарушению координат движений, судорогам, параличу, слабости мышц и др. А так же к нарушению функций репродуктивных органов, так как витамин АУчувствует в синтезе гонадотропинов, следовательно, при недостатке ретинола у животных наблюдается стерильность, плохая оплодотворяемость, рассасывание плодов, аборты, рождение слабого нежизнеспособного потомства.
В растительных кормах имеется провитамин А – каротиноиды из которых в организме животных образуется витамин А. Местом превращения каротина в витамин являются стенки тонкого кишечника. При избыточном поступлении каротиноидов в организм каротин резервируется в жировой ткани, а витамин А – в печени, но запасы эти очень небольшие. Например, у коров, получавших длительное время корм, богатый каротином, в теле его оказалось лишь 3-6 грамм, из которых 70-90% — в печени, а 30-10% — в жировом депо. При витаминном голодании животные очень экономно расходуют эти резервы.
Витамин D (кальциферол) – антирахитный витамин, который вместе с гормонами паращитовидной железы принимает участие в регуляции фосфорно-кальциевого обмена в организме животных, а также росте и минерализации костной ткани.
При недостатке витамина D в кормах у животных неправильно развивается костяк, у молодняка развивается рахит, у взрослых – патология костяка.
При недостатке витамина D в рационе птиц возникает рахит, искривляется грудная кость, суставы конечностей утолщаются. Яйца от такой птицы имеют тонкую скорлупу, цыплята из таких яиц ослаблены и подвержены различным заболеваниям.
Антирахитические вещества образуются в коже животных при освещении их солнцем или искусственными источниками ультрафиолетового света. Из неактивных стеринов в результате фотохимических реакций. Эти вещества поступают в кровь и проявляют действие аналогичное витамину D из пищи. В летний период при нахождении животных на солнце у них могут создаваться небольшие резервы витамина D в печени.
Для животных вреден как недостаток так и избыток витамина D. При его избытке происходит усиление мобилизации Са из пищи, Са откладывается в почках, на стенках кровеносных сосудов и в других органах. Гипервитаминозы D обычно сопровождаются расстройством пищеварения.
studfiles.net
Запасное питательное вещество — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Запасное питательное вещество
Cтраница 3
Крахмал встречается в растениях, для которых он является запасным питательным веществом. [31]
В клубнях и клубнелуковицах преобладающей тканью является паренхима с запасным питательным веществом, в которой расположены проводящие пучки. [32]
В цитоплазме бактериальной клетки встречаются разные включения, играющие роль запасных питательных веществ: гранулеза, гликоген и другие полисахариды, жир, гранулы полифосфатов, или волютиновые гранулы, сера. Количество жира может достигать у некоторых микробов 50 % к сухой массе. Содержащиеся в клеточном соке соли обусловливают осмотическое давление, достигающее у бактерий обычно 3 — 6, а в некоторых случаях до 30 атм. [33]
Для яйцеклетки характерно уменьшенное вдвое число хромосом и значительное количество запасных питательных веществ. [34]
Подобно крахмалу, инулин ( С Я1в04) п служит запасным питательным веществом у некоторых видов растений, в корнях цикория, клубнях топинамбура, или земляной груши. [35]
Инулин ( C6HioO3) K, подобно крахмалу, служит запасным питательным веществом некоторых растений, но не имеет такого широкого распространения, как крахмал. Он встречается в клубнях георгин ( 10 — 12 %), в корнях цикория ( 10 %), в артишоках, в нарциссах и во многих других растениях. [36]
Жиры являются, так же как и белки, и строительным и запасным питательным веществом. Количество жиров в клетке обычно не превышает 3 — 7 % сухого веса и только в редких случаях достигает высокого содержания. [37]
Корневища пырея, разрезанные на мелкие части, имеют малое количество запасных питательных веществ для развития побегов. Немедленная запашка появившихся всходов пырея из этих мелких отрезков плугами с предплужниками на большую глубину вызывает их гибель. [38]
Эти стимуляторы роста связаны главным образом с формированием зародыша и накоплением запасных питательных веществ в семени, а иногда и в околоплоднике ( стенке плода), куда они поступают из других частей растения. [39]
Гликоген ( CsHioOs) играет в животном организме такую же роль запасного питательного вещества, как и крахмал в растениях. Он отлагается главным образом в печени ( до 10 %), содержится также в мускулах. Гликоген — белый аморфный порошок, довольно легко растворяется в горячей воде, давая коллоидный раствор, который свертывается от ничтожного количества солей. С иодом дает желто-красную окраску. Раствор гликогена вращает плоскость поляризации вправо. При гидролизе кислотами и энзимами гликоген превращается в D-глюкозу. [40]
Корневища пырея, разрезанные на мелкие части, имеют малое количество запасных питательных веществ для развития побегов. Немедленная запашка появившихся всходов пырея из этих мелких отрезков плугами с предплужниками на большую глубину вызывает их гибель. [41]
Наиболее важным для человека пищевым углеводом является сложный полисахарид — крахмал — запасное питательное вещество растений. [42]
Гликоген ( С8Н10О6) Л играет в животном организме такую же роль запасного питательного вещества, как и крахмал в растениях. Он отлагается главным образом в печени ( до 10 %), содержится также в мускулах. С иодом дает желто-красную окраску. Раствор гликогена вращает плоскость поляризации вправо. [43]
Кроме того, отложенные в организме жиры ( жировая ткань) являются запасными питательными веществами, а также предохраняют внутренние органы от механических повреждений и организм от охлаждения. [44]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Запасной углевод животных. Запасным углеводом в животной клетке является гликоген или крахмал? Как называется запасной углевод животных клеток?
Всю биохимическую активность животной клетки можно описать двумя глаголами: «запасать» и «расходовать». Чем моложе организм, тем больше процессы синтеза и запасания органических веществ будут преобладать над их расщеплением и расходованием. Объясняется это просто: чтобы расти и «строить» свой организм, нужно много пластического материала и, конечно же, энергии. Главным строительным веществом клетки является белок, а доминирующим соединением, дающим энергию – гликоген.
Он считается запасным углеводом, резервирующимся в клетках печени и скелетных мышц всех млекопитающих: как животных, так и человека. Изучению его свойств и будет посвящена эта работа.
Что и где мы запасаем
На уровне животной клетки органические вещества синтезируются и накапливаются в её структурных единицах – органеллах. Белки синтезируются в рибосомах, липиды и углеводы – в каналах гладкой эндоплазматической сети. В организме млекопитающих запасы органических веществ накапливаются в скелетных мышцах, печени, подкожной жировой клетчатке и сальнике. Запасным углеводом животных является гликоген, который синтезируется из глюкозы, содержащейся в крови.
Она образуется как продукт диссимиляции пищевых продуктов, в состав которых входит, прежде всего, растительный крахмал: хлеба, картофеля, риса. Эти вещества расщепляются в ротовой полости, желудке, а также в двенадцатиперстной кишке. Именно в ней происходит их основной распад. Образовавшаяся глюкоза всасывается в кровеносные капилляры ворсинок тонкого кишечника и затем разносится кровью в мышцы и печень, где и синтезируется запасной углевод животных и человека.
Что такое гликоген
Хотя в названии вещества присутствует часть слова «гликос», что в переводе с греческого означает «сладкий», оно почти не имеет вкуса. Скорее всего, такое название указывает на его принадлежность к классу сложных углеводов, содержащих остатки глюкозы, действительно сладкой на вкус. Гликоген имеет вид бесструктурного порошка белого цвета. Он гидрофильный и образует коллоидный раствор, похожий на молоко. Являясь запасным углеводом в животной клетке, полисахарид подвергается гидролизу в кислой среде в несколько этапов. Продуктами его взаимодействия с водой являются декстрины, далее – мальтоза и, наконец, глюкоза. Будучи полимером, гликоген имеет вид смеси разветвленных цепочечных молекул различной массы.
Биохимические свойства
Мы установили тот факт, что гликоген является запасным углеводом животной клетки. Резервные вещества такого типа претерпевают в цитоплазме гепатоцитов, лейкоцитов и миоцитов два взаимно противоположных процесса. Первый: диссимиляцию, приводящую к высвобождению молекул глюкозы и второй – ассимиляцию, которая переводит избыток глюкозы в запасной полимер – гликоген. Он аккумулируется в организме и является запасом энергии, используемой в процессе жизнедеятельности животного и человека.
Как синтезируется животный крахмал
Напомним, что, с химической точки зрения, он представляет собой высокомолекулярное соединение – полимер, мономерами которого являются остатки α-d глюкозы. Чтобы они связались между собой гликозидными связями, необходима активация, то есть «раскачивание» сигма-связей углеродного скелета гексозы. Это достигается в так называемой гексокиназной реакции. Запасной углевод животных синтезируется из глюкозо-6-фосфата. Это вещество – продукт гексокиназной реакции. Фермент, катализирующий вышеназванный механизм содержится в цитоплазме клеток почек, слизистого слоя тонкого кишечника и печени животных и человека.
Расщепление гликогена
Как мы уже выяснили ранее, запасным углеводом в животной клетке является крахмал – гликоген. Биохимическими исследованиями установлено, что его расщепление не может происходить без участия специфического фермента – фосфорилазы. Она работает в кислой среде в присутствии молекул неорганического фосфата. Сам фермент становится активным под воздействием гормона поджелудочной железы – глюкагона. Его присутствие в крови свидетельствует о том, что уровень глюкозы в ней низкий. Поэтому животный организм мобилизует ресурсы запасного углевода – гликогена и начинает его расщеплять, чтобы получить дополнительную порцию глюкозы.
Этот процесс называется гликогенолизом. Нейрофизиологами установлено, что гормоны стресса – адреналин и норадреналин, вырабатываемые надпочечниками, также провоцируют гликогенолиз.
Печень и её роль в обмене углеводов
В биологии эту самую крупную пищеварительную железу млекопитающих называют биохимической фабрикой. Действительно, в ней происходит очень много ферментативных реакций, обеспечивающих обмен веществ и энергии, то есть метаболизм. Как уже известно, запасным углеводом в животной клетке является гликоген. Его распад быстро приводит к насыщению крови глюкозой – главным источником энергии для всех млекопитающих и человека.
Утраченный животный крахмал восполняется в их организмах путем приема крахмалистой пищи: картофеля, хлеба, риса. Все эти продукты подвергаются расщеплению в пищеварительном тракте, и полученная глюкоза поступает в кровь, а из нее – в клетки, особенно скелетных мышц и печени. В них происходит синтез животного крахмала под действием фермента – глюкопирофосфорилазы.
Какие процессы протекают в скелетных мышцах
Как и в печени, в миоцитах – мышечных клетках, накапливается животный крахмал. Так как масса мышц намного больше чем вес печени, то и содержание гликогена в них значительно выше. Во время физических нагрузок животный крахмал начинает расщепляться. Молочная кислота, образованная вследствие гликолиза, попадает в кровь и переносится в клетки печени и почек. В них из каждых двух молекул молочной кислоты синтезируется один моль глюкозы, которая затем переводится в резервный полисахарид. Реакция происходит с использованием энергии АТФ. Таким образом, запасным углеводом животной клетки является гликоген, аккумулируемый миоцитами, гепатоцитами, клетками коркового слоя почек, миокардом и клетками легких.
Роль ферментов в обмене животного крахмала
Как было установлено ранее, запасной углевод животных клеток называется гликогеном. В результате двух взаимно противоположных направлений в метаболизме: расщепления и синтеза, он также участвует в этих реакциях. Взаимное превращение глюкозы в гликоген и обратно возможно только при участии в этих реакциях сложной ферментативной системы. В неё входят катализаторы гликогеногенеза, такие как: фосфоглюкомутаза (превращает глюкозо-6-фосфат в глюкозо-1-фосфат) и УДФ- глюкопирофосфорилаза (обеспечивает необратимость синтеза гликогена). Реакции расщепления происходят в присутствии гликогенфосфорилазы и еще двух ферментов, последовательно отщепляющих боковые разветвления в цепях гликогена. Система всех вышеназванных ферментов действует только на обмен гликогена в гетеротрофной животной клетке, поэтому правильным ответом на тестовый вопрос: запасным углеводом в животной клетке является: 1.Крахмал, 2 Гликоген? — будет утверждение под номером 2.
Нарушения углеводного обмена и его последствия
Исходя из вышеприведённых фактов, нами было установлено, что запасным углеводом в животной клетке является гликоген. Нарушения его обмена могут быть вызваны двумя видами причин. Первый – погрешности в питании и образе жизни, второй – врождённые пороки в работе ферментативной системы организма. Совокупность ферментов, относящихся к ней, отвечает как за расщепление животного крахмала, так и за его образование из глюкозы, находящейся в крови. Поэтому патологии возникают как в реакциях пластического обмена, так и энергетического. Они называются гликогенозами. Как было определено выше, запасным углеводом в животной клетке является гликоген, накапливающийся, прежде всего, в печени и скелетных мышцах. Отсюда и два вида синдромов: мышечной и печеночной этиологии. К первой группе относится болезнь Мак-Ардля. У больного не вырабатывается фермент фосфорилаза. Это приводит к появлению в моче хромопротеида – миоглобина, выделяющегося при тяжелой физической работе. Вследствие этого происходит разрушение мышечной ткани и появление судорожных состояний.
К печеночным синдромам относится болезнь Гирке. Она встречается наиболее часто, начиная с младенческого возраста. У больных в клетках печени отсутствует фермент, переводящий продукт первичного расщепления гликогена в глюкозу, поэтому в крови больного наблюдается очень низкий уровень сахара (гипогликимия), а в моче появляется ацетон, вызывающий интоксикацию организма.
В данной статье нами были рассмотрены механизмы обмена животного крахмала – гликогена, протекающего в клетках млекопитающих и человека.
fb.ru
Органические вещества клетки: углеводы — Bio-learn.com
Углеводы
Углеводы, или сахариды, — одна из основных групп органических соединений. Они входят в состав клеток всех живых организмов.
Основная функция углеводов — энергетическая (при расщеплении и окислении молекул углеводов выделяется энергия, которая обеспечивает жизнедеятельность организма). При избытке углеводов они накапливаются в клетке в качестве запасных веществ (крахмал, гликоген) и при необходимости используются организмом в качестве источника энергии. Углеводы также используются и в качестве строительного материала.
В состав углеводов входят углерод, водород и кислород. Различают следующие углеводы.
- Моносахариды, или простые углеводы, которые в зависимости от содержания атомов углерода имеют названия триозы, пентозы, гексозы и т. д. Пентозы — рибоза и дезоксирибоза — входят в состав ДНК и РНК. Гексоза – глюкоза — служит основным источником энергии в клетке. Их эмпирическую формулу можно представить в виде Cn (h3O) n.
- Полисахариды — полимеры, мономерами которых служат моносахариды гексозы. Наиболее известными из дисахаридов (два мономера) являются сахароза и лактоза. Важнейшими полисахаридами являются крахмал и гликоген, служащие запасными веществами клеток растений и животных, а также целлюлоза — важнейший структурный компонент растительных клеток.
Растения обладают большим разнообразием углеводов, чем животные, так как способны синтезировать их на свету в процессе фотосинтеза. Важнейшие функции углеводов в клетке: энергетическая, структурная и запасающая.
Энергетическая роль состоит в том, что углеводы служат источником энергии в растительных и животных клетках; структурная — клеточная стенка у растений почти полностью состоит из полисахарида целлюлозы; запасающая — крахмал служит запасным продуктом растений. Он накапливается в процессе фотосинтеза в вегетационный период и у ряда растений откладывается в клубнях, луковицах и т. д. В животных клетках эту роль выполняет гликоген, откладывающийся преимущественно в печени.
Функции полимерных углеводов: структурная, запасающая, энергетическая, защитная.
Крахмал состоит из разветвленных спирализованных молекул, образующих запасные вещества в тканях растений.
Целлюлоза является важным структурным компонентом клеточных стенок грибов и растений. Целлюлоза нерастворима в воде и обладает высокой прочностью.
Хитин состоит из аминопроизводных глюкозы и входит в состав клеточных стенок некоторых грибов и формирует наружный скелет членистоногих животных.
Гликоген — запасное вещество животной клетки.
Известны также сложные полисахариды, выполняющие структурные функции в опорных тканях животных (они входят в состав межклеточного вещества кожи, сухожилий, хрящей, придавая им прочность и эластичность).
bio-learn.com
углеводы — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс).
Углеводы, или сахариды, — одна из основных групп органических соединений. Они входят в состав клеток всех живых организмов.
Основная функция углеводов — энергетическая (при расщеплении и окислении молекул углеводов выделяется энергия, которая обеспечивает жизнедеятельность организма). При избытке углеводов они накапливаются в клетке в качестве запасных веществ (крахмал, гликоген) и при необходимости используются организмом в качестве источника энергии. Углеводы также используются и в качестве строительного материала.
Общая формула углеводов
Cn(h3O)m
Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода.
В состав производных углеводов могут входить и другие элементы.
Растворимые в воде углеводы. Моносахариды и дисахариды
Пример:
Из моносахаридов наибольшее значение для живых организмов имеют рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза, галактоза.
Глюкоза — основной источник энергии для клеточного дыхания.
Фруктоза — составная часть нектара цветов и фруктовых соков.
Рибоза и дезоксирибоза — структурные элементы нуклеотидов, являющихся мономерами нуклеиновых кислот (РНК и ДНК).
Дисахариды образуются путем соединения двух молекул моносахаридов и по своим свойствам близки к моносахаридам. Например, и те и другие хорошо растворимы в воде и имеют сладкий вкус.
Пример:
Сахароза (тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар) — дисахариды, образовавшиеся в результате слияния двух молекул моносахаридов:
Сахароза (глюкоза + фруктоза) — основной продукт фотосинтеза, транспортируемый в растениях.
Лактоза (глюкоза + галактоза) — входит в состав молока млекопитающих.
Мальтоза (глюкоза + глюкоза) — источник энергии в прорастающих семенах.
Нерастворимые в воде полисахариды
Полисахариды состоят из большого числа моносахаридов. С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается и сладкий вкус исчезает.Пример:
Полимерные углеводы: крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин.
Функции полимерных углеводов: структурная, запасающая, энергетическая, защитная.
Крахмал состоит из разветвленных спирализованных молекул, образующих запасные вещества в тканях растений.
Целлюлоза является важным структурным компонентом клеточных стенок грибов и растений.
Целлюлоза нерастворима в воде и обладает высокой прочностью.
Хитин состоит из аминопроизводных глюкозы и входит в состав клеточных стенок некоторых грибов и формирует наружный скелет членистоногих животных.
Гликоген — запасное вещество животной клетки.
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. 9 класс // ДРОФА
Каменский А. А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10-11 класс // ДРОФА
Лернер Г.И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель
http://www.bestreferat.ru/referat-100195.html
www.yaklass.ru
