Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Количество лигнина в растениях

Содержание лигнина в древесной зелени

Лигнин является одним из основных компонентов древесины, содержащим больше углерода и меньше кислорода, чем целлюлоза. Он считается инкрустирующим веществом, придающим клеточным стенкам большую прочность. Лигнин — это смесь полимеров родственного строения, в основе которых лежат ароматические вещества, являющиеся у хвойного лигнина в основном производными пирокатехина, а у лиственного лигнина — производными пирокатехина и пирогаллола.

В настоящее время считают, что лигнин связан с целлюлозой древесины не только механически, но и химически. Лигнин в отличие от целлюлозы устойчив к воздействию кислот и не растворяется в них (Шарков, 1955), при действии же щелочей он растворяется. Это свойство лигнина используется с целью получения целлюлозы из древесины путем делигнификации. Лигнин с большим трудом подвергается воздействию ферментов.

Содержание лигнина в процессе одревеснения кормовых растений значительно увеличивается, но не достигает количества его, содержащегося в древесине. Так, И. С. Попов (1944) приводит следующие цифры содержания лигнина в клевере по фазам развития растения (%): фаза кущения — 5,6, начало цветения — 7,5, фаза образования семян — 10,6. Рост содержания лигнина в кормовых растениях сегодня объясняется сложными физиологическими процессами, которые происходят в клетке при одревеснении.

Выделенный из древесины лигнин иногда хорошо растворяется в органических растворителях. Но при всех случаях извлечения лигнина органическими растворителями из клеточных стенок необходимы хотя бы малые количества кислого катализатора (0,1—1%) для разрушения химической связи лигнина с углеводами.

Часть лигнина, очевидно, находится в свободном состоянии, поэтому он может извлекаться в отсутствие катализаторов органическими растворителями: спиртом, диоксаном и др., а другая часть лигнина может быть выделена из растительных тканей лишь при помощи сравнительно жестких реакций, которые в какой-то мере изменяют природу лигнина.

Существует две группы методов выделения лигнина из древесной растительности. В первую группу входят методы, основанные на переводе углеводной части в раствор и получении лигнина в виде нерастворимого остатка. Во вторую группу входят методы, основанные на растворении лигнина с последующим осаждением его из полученного раствора с целью количественного определения. При выделении его из древесины полисахариды — целлюлозу и гемицеллюлозы — подвергают гидролизу до простых сахаров действием минеральных кислот.

При количественном определении лигнина важнейшими методами являются методы с использованием крепких кислот (64—72%-ной серной и 41—42%-ной соляной). В этом случае на измельченные части древесной растительности после экстракции смолистых веществ действуют концентрированными кислотами. В результате этого углеводы гидролизуются и удаляются, а лигнин выделяется в виде негидролизуемого остатка телесного цвета.

К методам второй группы относятся главным образом методы выделения лигнина путем растворения его в спиртах, феноле, диоксане, уксусной, муравьиной и других органических кислотах в присутствии кислых катализаторов.

Совершенных методов количественного определения лигнина пока нет. Мы определяли содержание лигнина в древесной растительности количественно, применяя 72%-ную серную кислоту.

Количественное определение лигнина в растительном сырье имеет очень важное значение. Так, зная содержание лигнина и гемицеллюлоз в растительном материале, можно предсказать возможный выход целлюлозы при варке.

Содержание лигнина в хвое, коре и древесине сучьев ели и пихты, произрастающих на разной высоте над уровнем моря. Подробная характеристика участков, где были отобраны модельные деревья, дана в разделе «Каротин». Пробы отбирали с растущего дерева, с середины кроны (с четырех сторон света) обрубали ветви, от которых отделяли техническую зелень, а сучья перерубали на отрезки длиной 30—50 см. В лаборатории от сучьев отделяли кору, затем сучья измельчали на круглой пиле в опилки, из которых брали фракцию 1X1 и среднюю пробу для анализа.

Результаты определений, полученные по содержанию лигнина в хвое, коре и древесине сучьев ели европейской, произрастающей на различной высоте над уровнем моря, показывают, что содержание лигнина в хвое с увеличением высоты произрастания дерева над уровнем моря уменьшается. Например, у ели, произрастающей на высоте 700 м над уровнем моря, лигнина в хвое содержится 26,9%, у ели, растущей на высоте 900 м, — 26,1%, на высоте 1050 м — 25,5%, а на высоте 1360 м — 25,3%.

По содержанию лигнина в коре и древесине сучьев ели наблюдается такая же закономерность: чем выше произрастает дерево над уровнем моря, тем меньше содержится лигнина в коре и древесине сучьев. Так, у деревьев, растущих на высоте 700 м над уровнем моря, лигнина в коре сучьев 34,8% и на высоте 1360 м — 32,1%. В древесине сучьев соответственно 32,2 и 30,8%. Больше всего лигнина содержится в коре сучьев и меньше всего в хвое. Такая же зависимость наблюдается и у пихты белой. Например, содержание лигнина в хвое у пихты, произрастающей на высоте 530 м над уровнем моря, 25,4%, а на высоте 940 м — 23,3%, на высоте 940 м — 28,3%. В древесине сучьев соответственно 30,2 и 26,6%. С увеличением высоты произрастания пихты над уровнем моря количество лигнина уменьшается. Наибольшее количество лигнина у пихты также содержится в коре сучьев, а наименьшее — в хвое.

Содержание лигнина находится в пределах: у ели — в хвое 25,3—26,9%, в коре сучьев 32,1—34,8%, в древесине сучьев 30,8—32,2%, у пихты — в хвое 23,3—25,4%, в коре сучьев 28,3—32,2% и в древесине сучьев 26,6—30,2%.

Содержание лигнина в разновозрастной хвое ели, пихты и кедровой сосны. Содержание лигнина в разновозрастной хвое определяли у модельных деревьев ели, отобранных в Ворохтянском лесокомбинате на четырех участках, расположенных на высоте 1360, 1050, 900 и 700 м над уровнем моря. Модельные деревья пихты были отобраны в Ворохтянском, Солотвинском и Выгодском лесокомбинатах на высоте 940, 720, 530 м над уровнем моря. Модельные деревья кедра выбирали в Солотвинском лесокомбинате на высоте 1460, 1330 и 1100 м над уровнем моря (украинские Карпаты). Всего было отобрано 30 модельных деревьев, из них 12 — ели, 9 — пихты, 9 — кедра.

На основании полученных результатов анализов можно отметить, что чем у ели европейской старше хвоя, тем больше содержится в ней лигнина. Такая зависимость наблюдается у всех исследуемых пород для всех четырех высот произрастания. Например, в среднем (длячетырех высот) воднолетней хвое лигнина содержится 24,3%, двухлетней — 25,5, в трехлетней — 26,6 и в четырехлетней — 27,2%.

У пихты белой в среднем (для трех высот произрастания) лигнина содержится в однолетней хвое 22,83%, в двухлетней — 24,06% и в трехлетней — 25,9%. У кедровой сосны в среднем (для трех высот) лигнина содержится в однолетней хвое 23,6%, в двухлетней — 23,7, в трехлетней — 24,8 и в четырехлетней — 26,2%.

Содержание лигнина в различных частях дерева. Изменение содержания лигнина в древесине и коре ствола от основания к вершине и содержание лигнина в древесине и коре сучьев мы изучали у ели европейской, пихты белой, кедра карпатского, бука, дуба скального и черешчатого, произрастающих в украинских Карпатах.

Отбор проб на анализ описан в разделе эфирорастворимых веществ.

Содержание лигнина у исследуемых нами лиственных пород в древесине и коре ствола возрастает от основания к вершине. Например, в древесине у основания ствола дуба скального лигнина содержится 20,1%, у дуба черешчатого 19,6 и у бука — 22%, а в древесине вершины у дуба скального его 22,6%, у дуба черешчатого 21,9 и у бука 23,8%. В коре у основания ствола у дуба скального лигнина содержится 21,5%, у дуба черешчатого 20,2 и у бука 22,9%, а в коре с вершины ствола его у дуба скального 23,6%, у дуба черешчатого 22 и у бука 24,068%.

Содержание лигнина в коре и древесине сучьев дуба скального, дуба черешчатого и бука наибольшее у сучьев из нижней части кроны. Например, лигнина в древесине сучьев из нижней части кроны у дуба скального 23,5%, у дуба черешчатого 23,4 и у бука 24,7%, а в древесине сучьев из верхней части кроны у дуба скального 22,8%, у дуба черешчатого 22,5 и у бука 24%. В коре сучьев из нижней части кроны у дуба скального лигнина содержится 23,9%, у дуба черешчатого 24,2 и у бука 25,7%, из верхней части кроны: у дуба скального — 23,2%, дуба черешчатого — 23 и у бука 24,4%.

В среднем содержание лигнина (%) в древесине ствола дуба скального находится в пределах 20,1—22,6, дуба черешчатого 20—22, бука 22—24; в коре ствола дуба скального 22—24, дуба черешчатого 20—22 и бука 23—24; в древесине сучьев бука скального 23—24%, дуба черешчатого 22,5—23,4 и бука 24—25; в коре сучьев дуба скального 23—24, дуба черешчатого 23—24 и бука 24—26; в листьях дуба скального 22,4, дуба черешчатого 21,1, бука 20,2. У ели европейской, пихты белой и сосны кедровой наблюдается такая же закономерность: минимальное количество лигнина содержится в древесине и коре у основания ствола, а максимальное — в древесине и коре вершины ствола.

Например, лигнина в древесине у основания ствола ели европейской содержится 22,6%, пихты — 24 и кедра — 26%, а в древесине вершины ствола соответственно 24,7, 26 и 27%.

В коре основания ствола ели содержится 24% лигнина, пихты 24 и кедра — 27%; в коре вершины ствола соответственно 25,3, 26 и 29%. Наибольшее количество лигнина в древесине сучьев из нижней части кроны, а наименьшее — из верхней.

Так, в древесине сучьев из нижней части кроны ели 25,5% лигнина, пихты 26,6 и кедра 28%, из верхней части кроны соответственно 25, 26 и 27%.

В коре сучьев максимальное количество лигнина у пихты (27%), ели (26%) и кедра (29%) приходится на кору сучьев из средней части кроны, минимальное — у пихты (25%) и ели (26%) у сучьев из нижней части кроны, а у кедра (28%) у сучьев из верхней части кроны.

В среднем в древесине ствола ели содержится 23—25% лигнина, пихты 24—26% и кедра 26—27%; в коре ствола соответственно 24—25, 24—26 и 26—29%; в древесине сучьев 25—26,6, 26—27 и 27—28%, в коре сучьев — 24—26, 25—27 и 28—29%. В хвое у ели европейской содержится 26% лигнина, у пихты — 23 и у кедровой сосны — 23%.

У лиственных пород (дуба скального, дуба черешчатого и бука) в среднем лигнина в древесине ствола содержится: 19,6—23,8%, в коре ствола 20,2—24%, в древесине сучьев 22,5—24,7%, в коре сучьев 23,0—25,6%, в листьях 20,2—22,4%.

Среднее содержание лигнина в хвойных породах (ель, кедр, пихта) в древесине ствола равно 22,0—27,2%, в коре ствола 24,3—28,8, в древесине сучьев 24,9—28,0, в коре сучьев 24,0—29,0 и в хвое 23,0—25,6%.

Как у лиственных, так и у хвойных исследуемых нами пород больше всего лигнина содержится в коре сучьев и меньше всего — в древесине ствола. Полученные результаты частично подтверждаются исследованиями, проведенными ранее.

Содержание лигнина в коре, хвое и древесине сучьев ели и пихты в различное время года. Лигнина в хвое, коре и древесине сучьев больше всего весной и меньше — зимой. Так, весной в хвое ели его 27,2%, а зимой 25. Среднегодовое содержание лигнина у ели европейской в хвое равно 26,3%, в коре сучьев 34,2 и в древесине сучьев 31,3%. Больше всего его содержится в коре сучьев и меньше всего в хвое.

У пихты видна такая же зависимость: максимум лигнина в хвое, коре и древесине сучьев приходится на весну, а минимум бывает зимой, когда его в хвое 25,1%, в коре сучьев 31,8 и в древесине сучьев 30%. Среднегодовое содержание лигнина у пихты в хвое равно 26,7%, в коре сучьев 32,9 и в древесине сучьев 30,1%. Меньше всего лигнина содержится у пихты в хвое, больше всего — древесине сучьев.

Содержание лигнина в годичных слоях осенней и весенней древесины ели изменяется в зависимости от сторон света и времени года отложения слоя. Так, весенняя древесина содержит лигнина от 25,2 до 29,6%, осенняя древесина — от 22,3 до 34%. Кроме того, указывается, что максимум содержания лигнина в одних частях дерева образуется за счет уменьшения содержания лигнина в других его частях.

Содержание лигнина в различных частях дерева-тонкомера. Мы исследовали деревья ели, пихты, сосны, бука и березы диаметром от 2 до 10 см, произрастающих на территории лесокомбината «Осмолода» (украинские Карпаты).

Для каждой ступени толщины было взято по три модельных дерева. Деревья спиливали, от них отделяли сучья, техническую зелень и кору со стволиков. Установлено, что в. среднем содержание лигнина (%): у березы в листьях 19,7, в коре ствола 24,6 и в древесине ствола 22,1; у бука в листьях 20,3, в коре 23,6 и в древесине ствола 22,5; у дуба в листьях 19,3, в коре 22,1 и в древесине 21. Содержание лигнина с увеличением диаметра от 2 до 10 см изменяется незначительно. Например, у березы диаметром 2 см в листьях содержится 19,5% лигнина, в коре ствола 24 и в древесине стволика 21,13, у березы диаметром 10 см соответственно 20,1, 25 и 23% у бука диаметром 2 см в листьях 19,55, в коре ствола 23,21 и в древесине ствола 22,16%, у бука диаметром 10 см соответственно — 21,13, 24,2 и 23%; у дуба диаметром 2 см в листьях 18,8 в коре ствола 21,91 и в древесине ствола 19,98%; у дуба диаметром 10 см соответственно 20,0, 22,6 и 21,8%.

В среднем для березы, дуба и бука диаметром от 2 до 10 см у корневой шейки в листьях содержится лигнина от 19,13 до 21,13%, в коре ствола от 21,91 до 25,01% и в древесине ствола от 19,90 до 23%. Наибольшее количество лигнина содержится в коре и наименьшее — в листьях.

Для хвойных пород получены такие данные (%) в среднем у деревьев диаметром от 2 до 10 см: у ели в хвое содержится 23,36 лигнина, в коре 24,52 и в древесине — 23,88, у пихты в хвое 22, в коре ствола 24,34 и в древесине ствола 23,7 и у сосны в хвое 24,2, в коре 26,6 и в древесине ствола 25,8.

С увеличением диаметра от 2 до 10 см содержание лигнина в исследуемых нами частях дерева увеличиватся незначительно. Например, у ели диаметром 2 см лигнина содержится (%): в хвое 22,3, в коре стволика 24,01 и в древесине стволика 23,01%, а у ели диаметром 10 см в хвое 24, в коре ствола — 25,07 и в древесине ствола — 24,85; у пихты диаметром 2 см — в хвое 24,32, в коре ствола 24,13 и в древесине ствола 23,21, а у пихты диаметром 10 см соответственно 22,6, 24,6 и 24,11; у сосны диаметром 2 см — в хвое 23,31%, в коре ствола 26,21 и в древесине ствола 25,25, у сосны диаметром 10 см — в хвое 24,98, в коре ствола 27,17 и в древесине ствола 26,39.

Для хвойных пород (ель, пихта, сосна) диаметром от 2 до 10 см в среднем в хвое содержится от 21,32 до 24,98% лигнина, в коре ствола от 24,08 до 27,17% и в древесине ствола от 23,01 до 26,39%. Наибольшее количество лигнина содержится в коре ствола, а наименьшее — в хвое.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Содержание лигнина в ряде растений

На этом основании авторы сделали вывод, что образование лигнина связано с биосинтезом шикимовой кислоты и ароматических аминокислот. Продолжая свое исследование, они наблюдали за процессом лигнификации путем количественного определения содержания ряда веществ (целлюлозы центозанов пектина крахмала шикимовой кислоты фенилаланина и тирозина) в молодых растениях зеленого гороха и красной сосны, выращивавшихся в водных культуральных растворах, содержавших различные предшественники лигнина (например, этанол, ацетат, пировиноградную, шикимовую, феруловую, фенилпиро-виноградную и и-оксифенилпировиноградную кислоты, фенилаланин, тирозин, кониферин и сирингин). [c.769] В табл. 11 — 19 показано содержание лигнина и метоксилов (если об этом сообщалось) для многих растений, определенное рядом исследователей. [c.190]

СОДЕРЖАНИЕ ЛИГНИНА В РЯДЕ РАСТЕНИИ [c.190]

Как известно, сухое вещество растений состоит в основном из клеточных стенок, в состав которых входят три основных компонента целлюлоза, гемицеллюлозы и лигнин. Первые два из них являются полисахаридами, а третий компонент обычно относят к соединениям ароматического ряда. Содержание целлюлозы в клеточных стенках растений обычно составляет 30—40%, достигая в волосках хлопчатника 90—95%. В пробковой ткани целлюлозы содержится всего 3,5%. Содержание лигнина и близких по составу к нему веществ в одревесневших тканях обычно составляет 15— 30%, достигая в коре хвойных пород 50—70%. Гемицеллюлозы содержатся практически во всех растительных тканях, где они составляют от 15 до 40%. В среднем можно считать, что четвертая часть органического вещества растений (по весу) представляет собой гемицеллюлозы. [c.3]

Строение и свойства лигнинов травянистых растений, в отличие от лигнинов древесины хвойных и лиственных пород, мало изучены Данные по образованию, химическому составу и строению лигнинов травянистых растений обобщены в обзоре [299], включающем анализ более 90 источников за 1980-1992 гг Показано, что травянистые растения содержат от 6 до 28% лигнина Для ряда макромолекул лигнинов травянистых растений приведены полуэмпирические формулы с указанием содержания фенольных, спиртовых групп ОН, карбоксильных и карбонильных групп, для некоторых лигнинов рассчитано количество алкиларильных простых эфирных связей Характерной особенностью лигнинов травя- [c.118]

Значительный интерес представляет изменение состава организмов в их филогенетическом ряду. Простейшие живые тела — бактерии состоят в основном из белков и жиров. У синезеленых микроводорослей содержание белков и жиров меньше за счет увеличения количества углеводов. Они содержат целлюлозу, но в них нет лигнина. В филогенетическом ряду растений лигнин появляется впервые у лиственных мхов. [c.374]

Сопоставляя данные но содержанию шикимовой кислоты с данными по содержанию ароматических альдегидов (структурных единиц лигнина) в древесине различных растительных групп, можно видеть, что оба признака могут быть использованы для химической характе ристики растений в филогенетическом ряду. [c.110]

Ароматические углеводороды нефти могут иметь различное происхождение. Во-нервых, ароматические группировки содержатся уже и самом сапропелитовом материале на более или менее глубоких стадиях его изменения. В керогене эстонских сланцев X. Т. Раудсепн нашел до 26% ароматических систем конечно еще ие углеводородного характера, а так как ароматические кольца не уничтожаются, они переходят из одного класса органических соединений в какой-то другой класс и в конце концов в ароматические углеводороды. Постоянное содержание кислорода (часто и серы) в ароматических углеводородах, выделенных из нефти физическими методами, является возможно признаком, унаследованным от исходного материала. Последний мог содер-н ать ароматические системы лигнина водяных растений. Попадавшие в сапропелевые илы в виде растительного детрита остатки наземной флоры также могли повысить ресурсы ароматических структур. Значительное содержание ароматических углеродных атомов в гумусовых углях, несмотря на то что клетчатка их не содержит, иллюстрирует возможность значительного содержания ароматических систем и в исходном материале нефти. Во всяком случае речь мол ет идти только о полициклических ароматических системах, а, следовательно, и об углеводородах этого ряда. С этой точки зрения содержание кислорода именно в высших членах ароматического ряда, выделенных из нефти, показательно в том отношении, что эти углеводороды ближе к иачальному веществу нефти, чем углеводороды прочих рядов, особенно среднего и низкого молекулярного веса. Вместе с тем подкрепляется положение, что во всех нефтях близость группового состава характерна именно для выспщх фракций высокого молекулярного веса. Различные типы нефти в основном зависят от позднейших ее превращений. Разукрупнение высших гибридных углеводородов [c.124]

Чтобы предотвратить помехи со стороны азотистых соединений при определении содержания лигнина в однолетних сочных растениях, МакДугалл и де Лонг [93, 94] провели ряд исследований. Они обнаружили, что экстрагирование свежих молодых растений овса (27-дневного возраста), содержавших 4,41 /о азота, горячим 17о-ным раствором соляной кислоты, мало влияло на определение содержания лигнина, но, очевидно, отщепляло некоторое количество метоксилов. Наилучшие результаты при которых удалялось 90 /о азотсодержащего материала, были по- [c.159]

Фурановые 1,3-диоксацикланы увеличивают содержание лигнина в соломине и листьях растений пшеницы. В ряду испытанных соединений наиболее эффективное воздействие на лигнификацию соломины оказывает Фуролан. Все препараты способствуют существенному увеличению содержанги целлюлозы и снижают содержание гемицеллюлоз, что позволяет получить более прочную соломину и повысить устойчивость растений пшеницы к поражению фитопатогенами [25,26] [c.22]

Соответственно изменяется и химический состав живых тел. Высшие растения, произрастающие на суше, состоят в основном из лигнинцеллюлозных тканей. Содержание лигнина в них уменьшается по мере упрощения растительных организмов в филогенетическом ряду, которое идет в среднем параллельно с увеличением оводненности местности. [c.376]

Де Май и Хеус [98] провели сравнение методов Эллиса и Эрмитеджа на Lolium perenne и не нащли разницы в результатах после внесения поправки на азот. Определив содержание тирозина и триптофана в препаратах лигнина, Де Ман привел ряд доказательств того, что азотсодержащий материал в них был белком с таким же составом аминокислот, как и в исходном белке растения (см. также Окуда и Хори в гл, 4). [c.157]

В условиях заболоченной суши накапливались в основном остатки высших растений (деревьев, кустарников, трав) и мхов. Особенностью их химического состава является высокое содержание углеводов и лигнина при малом содержании липоидов и белков. Такой исходный органический материал послужил источником образования ряда горючих ископаемых, получивших название гумолитов (от латинского гумус — перегной). [c.9]

chem21.info

Лигнин образование в растениях - Справочник химика 21

По изменениям в соотношении предшественников лигнина в растении во время роста авторы заключили, что все эти соединения действуют, как предшественники лигнина, и что углеводы являются их исходным материалом. Когда эти предшественники прибавляли в регулярные промежутки времени, образование лигнина в растениях ускорялось. [c.769]

Процесс лигнификации как его называют ботаники, образование, или биосинтез, лигнина в растении в последние годы привлекал внимание многих исследователей химии лигнина. [c.757]

ОБРАЗОВАНИЕ ЛИГНИНА В РАСТЕНИЯХ [c.644]

Однако гипотеза раздельного образования битумов только из смол и восков, сапропелитовых веществ из жиров, а гуминовых веществ — преимущественно из лигнина высших растений встречает серьезные возражения. Невозможно допустить изолированное превращение отдельных химических составных частей растений без взаимодействия между ними. Трудно принять, что только отдельные составные части растений могли участвовать в образовании торфа, бурых и каменных углей, а другие полностью разложились и не оказали никакого влияния на процессы образования углей. [c.39]

Исследование процесса образования лигнина в растениях представляет значительный теоретический и практический интерес Выяснение его строения формирует представления о путях его биосинтеза, а знание общих и частных вопросов биосинтеза лигнина поможет в понимании деталей структурообразования макромолекул лигнинов различных видов растений [c.109]

Принято считать, что лигнин в растениях образовался в процессе эволюции в связи с переходом их из воды к наземному образу жизни Фукс [237[, выдвинувший эту концепцию, обосновал ее следующим образом Пока растения обитали в воде, гидростатическое давление поддерживало их в вертикальном положении, причем их питание осуществлялось непосредственно через клеточную стенку солями, растворенными в воде С выходом растений на сушу на них стали оказывать большее влияние силы гравитации, что вызвало необходимость образования жесткого стебля, а для получения из почвы воды и питательных веществ потребовались сосуды Все это привело к образованию механически прочных и проводящих тканей Фукс, обобщив многочисленные гистохимические исследования лигнина, пришел к выводу, что лигнин присутствует [c.110]

Образование лигнина в растениях 645 [c.645]

Образование лигнина в растениях 649 [c.649]

Источником образования лигнина в растениях являются углеводы или пектиновые вещества, из которых он непосредственно образуется. [c.649]

Хиноны распространены в растениях. Их производными являются пигменты (красящие вещества) растений, грибов, а также бактерий. Хиноны участвуют в образовании лигнина в растениях. [c.215]

Действительно, в природе могли протекать сложные химические реакции разложения исходных веществ, а также и синтез новых соединений в результате взаимодействия продуктов превра щения различных веществ, составляющих растение. Именно поэто му наиболее вероятно принять, что при образовании углей проис ходит взаимодействие между всеми частями растений (лигнин белки, целлюлоза, смолы, воски, жиры), если не непосредственно [c.39]

Жемчужников принимает, что сапропелитовые образования происходят преимущественно из низших растений (планктонные водоросли). Отложения высших растений (преимущественно торф) состоят главным образом из двух видов растительных веществ лигнино-целлюлозных тканей и устойчивых кутинизированных элементов. [c.57]

В исследовании по образованию лигнина в растении Бардинская [11, 12] проследила изменения активности пероксидаз и по-лифеиолоксидаз в растущих корнях сахарной свеклы. Она нашла, что энзиматическая активностьпероксидазы достигала максимума в яровизированных растениях, указывая на их ускоренное развитие. Это можно было видеть и по скорости лигнофика-ции яровизированных растений, которая была выше, чем у нормально выращиваемых растений. Иными словами, активизация энзимов и лигнификация происходили одновременно. [c.758]

Фрейденберг с сотрудниками продолжал свои опыты по лигнификации (см. Брауне, 1952, стр. 737), изучая образование лигниноподобных продуктов in vitro путем биосинтеза структурных звеньев лигнина, и лигнина in vivo. Они основывали свою работу на представлениях Класона о том, что конифериловый спирт или его глюкозид кониферин, содержащийся в камбиальном соке хвойной древесины, являются исходным веществом для образования лигнина в растении и что лигнин образуется в результате действия энзимов на кониферин. Поэтому они изучали этот процесс. [c.793]

Несмотря на введение синтетического кониферина, растение продолжает образовывать собственный нерадиоактивный кониферин. Если в процессе лигнификации дерево использует синтетический кониферин, то образуется лигнин, содержащий как радиоактивные, так и нерадиоактивные структурные звенья. Соотношение этих звеньев будет зависеть от времени образования растением (деревом) собственного кониферина, а также от того, с какой скоростью оно сможет перемещать синтетическое соединение к месту лигнификации. [c.840]

В связи с вопросом о введении предшественников лигнина в живое растение, представляла бы интерес инъекция радиоактивных предществен-ков под кору растения-хозяина поблизости от растения-паразита (например, омелы) или в его корни, а также исследование лигнина, образованного последним. Если лигнин окажется радиоактивным, то этим будет доказано, что предшественник перенесен от хозяина к месту лигнификации и вошел в молекулу лигнина. [c.841]

Образование макромолекул лигнина в растении представляет собой систему сложных биологических, биохимических и химических процессов, которые широко изучались и неоднократно рассматривались в обзорной литературе [2, 17, 79, 84, 92, 104, 106, 107, 205, 225, 242, 247, 269, 280]. Многочисленные исследования с применением меченых соединений с радиоактивным углеродом ( ) подтвердили, что предшественниками всех лигнинов — первичными структурными звеньями — являются п-гидроксикорич-ные спирты п-кумаровый (I), конифериловый (П) и синаповый (И1) (схема 6.1). [c.104]

Таким образом, растения при фотосинтезе запасают энергию и связывают углерод в виде D-фруктозо-б-фосфата, из которого затем синтезируют сахарозу и крахмал. Сахароза хорошо растворяется в воде и транспортируется в различные части растения, крахмал используется в качестве резервного полисахарида. Сахароза и крахмал легко гидролизуются, образующиеся при этом D-глюкоза и D-фруктоза служат исходньпки материалами для биосинтеза других моно-, олиго- и полисахаридов. D-Глюкоза и D-фруктоза подвергаются также расщеплению и окислению с выделением необходимой для жизнедеятельности растения энергии и образованием промежуточных соединений для последующего биосинтеза (ацетилкофермент А, D-эpитpoзo-4-фo фaт, фосфоенолпировиноградная кислота, рибозо-5-фосфат). На основе этих веществ растения синтезируют многочисленные представители различных классов соединений (лигнины, липиды, таннины, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, аминокислоты, терпены, пигменты, алкалоиды, фитогормоны и т.д.). Растительная биомасса является обширным возобновляемым сырьевым источником для производства различных органических материалов и соединений. [c.341]

Таким образом, проведенное исследование однородной бесструктурной сапропелевой массы, отделенной от остатков высших растений, не позволяет говорить о примате жировых компонентов в формировании сапропеля месторождения Олера . В составе сапропелевой массы не были также обнаружены типичные гуминовые кислоты и продукты разложения лигнина высших растений, характерные для торфяных образований. [c.73]

НОВ до сих пор остается открытым, хотя некоторые исследователи неоднократно указывали на их присутствие в лигнинах [303, 304] Возможно, анализ процессов биосинтеза лигнинов в растениях позволит внести некоторую ясность в представление о путях образования сложноэфирных связей Путь биосинтеза лигнина через шикимовую кислоту с образованием мономерных предшественников лигнина - я-кумаровой, феруловой, синаповой кислот и с последующими стадиями энзиматического восстановления этих кислот до соответствующих замещенных спиртов и дегидрогенизационной полимеризации не объясняет наличия сложноэфирных связей между мономерными фрагментами лигнина, хотя и не исключает их образования Работы по ферментативному дегидрированию ряда фенолов, биогенетически родственных лигнину, но не имеющих С=С-сопряженных с ароматическим кольцом связей в боковой цепи, например пропионгваякона, показали, что в результате воздействия пероксидазы и пероксида водорода образуются дегидро-дипропионгваякон (I), трифенильное производное, обладающее орто-, пара-типом связи и пропионатной сложноэфирной группой (II), димерный сложный эфир (111) и тример, содержащий как орто, o/7/яо-бифенильную связь, так и o/7/яо-дифенилэфирную связь (IV) [305, 306](рис 2 7) [c.124]

Эти результаты синтетических работ были блестяш,е подтверждены биологическими исследованиями. В первой стадии кониферин гидролизуется под влиянием р-гликозидазы (которая была идентифицирована в камбии хвойных) и выделяет конифериловый спирт. При введении в сок растения специальным способом кони-ферина, меченного по группе GHjOH, было установлено (радиоавтометрически), что радиоактивный атом находится только в тех клеточных слоях, в которых происходит биохимический синтез лигнина. Кроме того, при впрыскивании в растения р-гликозида ванилина-С наблюдалось образование радиоактивного лигнина. Следовательно, растение может синтезировать кониферин из ванилина. Аналогичные а-гликозиды кониферилового спирта и ванилина не превращаются растением в лигнин. [c.308]

Образование сиреневого альдегида в данной реакции является чрезвычайно характерным для лигнина лиственных пород и вообще покрытосеменных. Голосеменные (мягкая древесина) и папоротники дают лишь ванилин. Особенно большой выход смеси ванилина и сиреневого альдегида получен из древесины серебристого клена (51 %). Гибберт, Крайтон и Джибс нашли, что качественная реакция Мейле, характерная только для покрытосеменных, обусловлена наличием сиреневых группировок в лигнине этих растений. С. М. Майская использовала метод окисления нитробензолом для выяснения наличия или отсутствия лигнина в низших растениях, что до сих пор являлось спорным. [c.600]

В. И. Шарков отвергает гипотезы образования лигнина из полиуронидов. Подсчет показывает, что количество пектиновых веществ, имеющихся в молодой клеточной стенке до одревеснения, составляет не более 5% от веса спелой древесины. Количество же лигнина в спелой древесине составляет около 30%. С целью разрешения вопроса об источниках образования лигнина в растениях Шарков исследовал клеточный сок, полученный из прикамбиального слоя ствола сосны (табл. 147). [c.653]

Из сказанного выше следует, что вопрос об образовании лигнина в растениях еще не исследован. Он должен быть разрешен совместными усилиями химиков-органиков, биохимиков, физиологов и ботанико в. Работа в этом направлении особенно интенсивно ведется в Советском Союзе. [c.657]

Поскольку углеобразование — один из сложнейших природных процессов превращения органического материала и в этом преобразовании участвует ряд биологических, химических, физических и других факторов, по вопросу генезиса углей появились и различные теории химические, геологические, микробиологические В начале текущего столетия появились целлюлозная и лигнинная гипотеза происхождения углей. Длительная дискуссия возникла вокруг вопроса, какие растительные вещества являются исходным материалом для образования спекающихся каменных углей Фишер считал таковыми воски и смолы растений, а Берль — клетчатку растений в связи с особенностями ее превращения. По мнению Потонье, неспекающиеся среднегерманские бурые угли произошли от растений третичного периода, а каменные угли — из растений палеозоя. [c.21]

Прежде всего надо задаться вопросом всегда ли продукты превра-н ения, особенно в природе, отражают строение веществ, из которых они образовались. Ярким примером такого несоответствия является образование растений в природе. Все мы знаем, что органическая часть их создается за счет углекислоты и воды. В какой мере органические вещества, крайне разнообразные по составу и строению, подобны исходным продуктам Общее у них только одно и те, и другие составлены из тех же элементов. Поэтому естествешю, что все работы, связанные с изучением происхождения, скажем, углеводов и лигнина растений, ведутся в направлении изучения процессов и условий, обусловливающих превращение в них исходных материалов. Этот путь — единственно действенный и правильный. [c.21]

На основании приведенных выше работ можно сделать вывод, что процессы образования лигнина в растениях и гуминовых кислот при от- шрании растений, видимо, являются вовсе не последовательными, а параллельными ароматизации углеводов процессами. [c.52]

Раннее пр едставление о лигнине основывалось на явлении образования в растениях огромной древесной массы, в которой 30% цриходится на долю лигнина, а также на малой химической подвижности лигнина. В настоящее В ремя стал ясен путь образования лигнина в растениях из шростых ароматических соединений. Высокополимерная структура лигнина установлена давно, и возможность ее сохранения нри биологическом разрушении растений дала основание углехимикам считать лигнин основным исходным веществом для образования углей, особенно гумусовых. Наблюдения петрографов над сохранностью клеточной структуры древесины в лигнитах и некоторых типах углей дополняли это представление. [c.101]

Источники получения и состав. Лигносульфонаты являются побочными продуктами сульфитной варки, осуществляемой для отделения целлюлозной пульпы от древесины. Оболочки клеток древесины представляют собой сложную смесь полимеров. От 70 до 80 % такой ткани образуют полисахариды (именуемые холоцеллюлозой), остальную часть ткани составляет лигнин. Последний — это связующий материал, который придает растениям жесткость. Он служит также для ограничения потерь влаги и защиты растений от разрущающего действия микроорганизмов. Холоцеллюлоза состоит из целлюлозы и гемицеллюлозы. Последняя представляет собой смесь полимеров с относительно короткой цепью, образованную родственными сахару компонентами. При отделении целлюлозы (примерно половина сухой древесины) при помощи сульфитной варки лигнин и гемицеллюлоза разлагаются и растворяются горячим раствором бисульфита. В качестве бисульфита могут использоваться гидросульфиты кальция, магния, натрия или аммония, хотя чаще всего используется первый из них. Отработанный сульфатный щелок содержит около 10 % твердой фазы, из которых одна половина представлена лигнином, а другая — гидролизной глюкозой, органическими кислотами и смолистыми материалами. [c.487]

Так, лигнин характерен -л)Льш( Й частью для наземной растительности и практичес " не содержится в простейн1ИХ водных растениях. Невелик его участие и в придонной растительности (красные и бз рые водоросли). Полная минерализация его до СО2 и Н2О возможна лишь при полном доступе кислорода. В анаэробных условиях и при неполном доступе кислорода он распадается только частично с образованием гуминовых кислот. [c.30]

Основываясь на опытах искусственного обугливания растений, Террес [22] пришел к выводу, что не столько лигнин, сколько белковые вещества были исходным материалом для образования ароматических гуминовых кислот. [c.36]

Лигнины представляют собой полимеры на основе тех же фенилпропано-вых (С -Сз) блоков кониферилового спирта с тем же способом соединения этих блоков между собой, причем образование полимерной структуры характеризуется бессистемностью, т е. присутствуют разные способы соединения фрагментов и сами фрагменты, как правило, неидентичны. Поэтому структуру лигнинов изучить трудно, а изобразить — тем более. Обычно это гипотетические структуры (схема 8.1.7). В растениях лигнины — это важные компоненты клеточной стенки опорных и проводящих тканей, выполняющие при этом двоякую роль механическое укрепление ткани и защиту клетки от химических, физических и биологических воздействий. [c.201]

Исследование механизма образования лигнина из и-гидроксикоричных спиртов позволяет, кроме установления его строения, осуществлять регулирование данного процесса в живом растении. Появляющиеся публикации и патенты указывают на возможность практического применения этого направления исследования с целью выведения новых плантационных сортов деревьев с измененным химическим составом древесины и, в частности, с пониженным содержанием лигнина для использования их в целлюлозно-бумажном производстве. [c.403]

Растения способны синтезировать очень широкую гамму фенольных соединений. С участием промежуточных продуктов шикиматного пути биосинтеза лигнина (см. 12.5.1) происходит образование фенолкарбоновых кислот, простых фенолов, фенольных альдегидов и спиртов, хинонов, нафтохинонов, антрахинонов, лигнанов, ку-маринов, ароматических аминокислот (рис. 14.5). Образуются также бензольные кольца терпеновых хинонов (убихинонов, пластохинонов, филлохинона) и хроманолов (токоферолов), участвующих в процессах фотосинтеза и дыхания. [c.520]

chem21.info

Запрошенная Вами страница не была найдена на нашем сайте.

Уважаемые абитуриенты!

Приглашаем получить высшее профессиональное образованиепо востребованным перспективным направлениям подготовки химико-экологического профиля

Мы готовим бакалавров по 5 направлениям (6 профилей)

Бакалавриат

Подготовка магистров по 4 направлениям (5 магистерских программ)

Магистратура

Обучение в аспирантуре по 3 направлениям (5 программ аспирантуры)

Аспирантура

Мы гарантируем высокое качество подготовки в соответствии с федеральными образовательными стандартами направлений

Институт располагает всем необходимым для высокачественной подготовки: квалифицированный преподавательский состав, обеспеченные современным оборудованием учебные аудитории и лаборатории, богатый библиотечный фонд учебной и научной литературы, электронные источники и Интернет, обеспеченность общежитием

Учебный корпус

Преподаватели

Учебные лаборатории

Компьютерные классы

Библиотека

Все направления подготовки института прошли успешную аккредитацию в 2016 г.Мы ждем Вас!

www.ief-usfeu.ru