Органические вещества: примеры. Примеры образования органических и неорганических веществ. Органические вещества растений

Органические вещества

Органические вещества, в отличие от неорганических, образуют ткани и органы живых организмов. К ним относятся белки, жиры, углеводы, нукленовые кислоты и другие.

Состав органических веществ клетки растений

Данные вещества представляют собой химические соединения, в состав которых входит углерод. Редкие исключения из этого правила – карбиды, угольная кислота, цианиды, оксиды углерода, карбонаты. Органические соединения образуются при связи углерода с любым из элементов таблицы Менделеева. Чаще всего в составе этих веществ присутствуют кислород, фосфор, азот, водород.

Каждая клетка любого из растений на нашей планете состоит из органических веществ, которые условно можно разделить на четыре класса. Это углеводы, жиры (липиды), белки (протеины), нуклеиновые кислоты. Данные соединения являются биологическими полимерами. Они принимают участие в метаболических процессах в организме как растений, так и животных на клеточном уровне.

Четыре класса органических веществ

1. Белки (протеины) – это соединения, основными структурными элементами которых являются аминокислоты. В организме растений белки выполняют различные важные функции, основная из которых – структурная. Они входят в состав разнообразных клеточных образований, регулируют процессы жизнедеятельности и откладываются про запас.

2. Жиры (липиды) также входят в состав абсолютно всех живых клеток. Они состоят из простейших биологических молекул. Это сложные эфиры карбоновых кислот и спиртов. Главная роль жиров в жизнедеятельности клеток – энергетическая. Жиры откладываются в семенах и других частях растений. Вследствие их расщепления высвобождается необходимая для жизни организма энергия. Зимой многие кустарники и деревья питаются, расходуя запасы жиров и масел, которые они накопили за лето. Также следует отметить важную роль липидов в построении мембран клеток - как растительных, так и животных.

3. Углеводы являются основной группой органических веществ, благодаря расщеплению которых организмы получают необходимую энергию для жизни. Их название говорит само за себя. В структуре молекул углеводов наряду с углеродом присутствуют кислород и водород. Самым распространенным запасным углеводом, который образуется в клетках в процессе фотосинтеза, является крахмал. Большое количество этого вещества откладывается, например, в клетках клубней картофеля либо семян злаков. Другие углеводы придают сладкий привкус плодам растений.

4. Нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) представляют собой фосфорсодержащие биополимеры, имеющиеся в клеточных ядрах всех без исключения живых существ. Их основное предназначение – сохранение наследственной информации и передача ее потомкам.

Таким образом, клетка растения является маленькой «природной лабораторией», где синтезируются и преобразуются разнообразные химические органические вещества.

Похожие материалы:

beaplanet.ru

Органические вещества в растениях

Углеводы – наиболее распространенные в растениях органические вещества. В организме человека они служат основным источником энергии. По химическому составу углеводы классифицируются на простые сахара, олигосахариды и полисахариды. Простые сахара – это моносахариды (глюкоза, фруктоза, ксилоза, арабиноза). К олигосахаридам относят дисахариды (сахароза, мальтоза), трисахариды (раффиноза), тетрасахариды (стахиоза), а к полисахаридам – крахмал, инулин, целлюлозу, гемицеллюлозу, пектиновые вещества, камеди, декстраны, декстрины.

По усвояемости в организме человека углеводы подразделяются на усвояемые и неусвояемые. Усвояемость связана с присутствием в пищеварительном тракте человека определенных ферментов. Легче всего усваиваются глюкоза, фруктоза, сахароза, несколько медленнее – крахмал, декстрин, так как они предварительно расщепляются до простых сахаров (глюкозы, фруктозы), которые всасываются в кровь. Затем они поступают во все ткани организма, где окисляются, и при этом высвобождается энергия, используется в организме для функционирования всех клеток и тканей. Продукты распада углеводов (углеводистый газ и вода) выводятся из организма.

Из дисахаридов основное значение в питании имеет сахароза, которая относится к усвояемым углеводам. Трисахариды преимущественно связаны в растениях с гликозидами и действие их на организм определяется именно видом гликозидов.

Глюкоза является ценным лекарственным средством. Она улучшает работу печени, сердца, повышает кровяное давление, усиливает обмен веществ, поэтому применяется при различных заболеваниях.

Из усвояемых полисахаридов главная роль в питании человека принадлежит крахмалу. Он накапливается почти всеми растениями, является важным компонентом повседневной пищи. Много крахмала в подземных органах бадана, ятрышника, кувшинки, кубышки, лопуха большого, тростника и др.

Полисахарид инулин состоит из цепочки молекул фруктозы. Он накапливается главным образом в подземных органах растений некоторых семейств, особенно сложноцветных – в одуванчике, девясиле, топинамбуре, цикории, лопухе, георгинах. В этих растениях инулин заменяет крахмал.

Важным компонентом питания человека являются неусвояемые углеводы, прежде своего целлюлоза (клетчатка), составляющие основу клеточных оболочек растений. Заметное количество ее отмечено в моркови (до 2%), брюкве (1,5-2,5%), свекле, редьке, картофеле, луке. Хотя клетчатка в кишечнике почти не усваивается, нормальное пищеварение без нее практически невозможно. Неусвояемые углеводы способствуют продвижению пищи по пищеварительному тракту, выведению из организма холестерина, связыванию некоторых микроэлементов, снижению аппетита, созданию чувства насыщения, нормализации деятельности полезной кишечной микрофлоры. Недостаток их в питании приводит к развитию ожирения, нарушениям функции толстого кишечника, к желчнокаменной болезни и даже к заболеваниям рака толстого кишечника.

Белки. Белки составляют основную массу цитоплазмы и ядра растительных и животных клеток. Все ферменты представляют собой белки, белками являются антитела, обеспечивающие иммунитет, многие гормоны – также белковые соединения. Белки входят в состав гемоглобина и плазмы крови. Нет такой формы жизнедеятельности, такого биологического процесса, в котором белки не играли бы первостепенную роль.

По химическому составу белковые вещества состоят из различных аминокислот, восемь из которых – особенно ценные. Это – лейцин, изолейцин, лизин, метионин, триптофан, треонин, фенилаланин. Медики и биологи называют их незаменимыми. Принято считать, что отсутствие в пище незаменимых аминокислот может привести к нарушению общего обмена белков. Подобное утверждение справедливо для большинства людей, которые питаются неправильно и пищей, не свойственной им как виду. Правильное и видовое питание позволяет вполне обходиться растительными белками. К тому же организм может незаменимые белки строить сам из балластного растительного сырья. Оказывается, его потребляет микрофлора кишечника, а организм потребляет микрофлору, которая является полноценным, живым белком.

Большинство растительных белков являются неполноценными, т.е. имеют недостаточное содержание одной или даже двух-трех незаменимых аминокислот.

Белки – высокомолекулярные азотные соединения. К азотсодержащим веществам помимо белков относятся также нуклеиновые кислоты. Их крупные молекулы состоят из сотен тысяч и даже миллионов атомов углерода, водорода, кислорода, азота и хранят в последовательности своих группировок информацию о структуре и производстве белков. Однако по сравнению с другими азотистыми веществами содержание нуклеиновых кислот в растениях невелико. Они обладают большой фармакологической активностью.

Продуктами превращения белковых веществ и аминокислот являются амиды, амины и мочевина. Они чрезвычайно важны для физиологического обмена в растениях, но не менее важны и в тканях для нормального протекания обменных процессов в организме человека. Из амидов в растениях чаще всего встречается аспарагин (в корневищах спаржи, красавке, одуванчике и д.р.), глютамин, гуанидин. Амины встречаются в ряде распространенных лекарственных и пищевых растений в виде бетаинов, холина, мускарина. Бетаин и холин определяют сложные эффекты воздействия растений и препаратов из них на состояние вегетативной нервной системы, в частности, способны понижать уровень артериального давления, уменьшать частоту пульса, повышать возбудимость гладкой мускулатуры, оказывать противоатеросклеротическое действие. Комплексы соединений данных элементов имеются в корне аира.

Растительные белковые и азотистые соединения усваиваются организмом человека хуже, чем белковые продукты животного происхождения. Это во многом зависит от привычки в питании.

Жиры. К ним относятся органические вещества, нерастворимые в воде, но растворимые в ряде органических растворителей (хлороформе, спиртах, бензоле, бензине, ацетоне, диэтиловом и петролейном эфирах). Они входят в состав цитоплазмы, ядра, мембран растительных и животных клеток. Жиры у растений и животных могут откладываться в запас. Они являются богатым источником энергии. При распаде жиров в организме человека освобождается энергия в два с лишним раза превышающая такую белка или углевода. При недостаточном поступлении жиров с пи щей нарушается деятельность центральной нервной системы, снижается устойчивость к инфекциям, сокращается продолжительность жизни, наблюдаются изменения в проницаемости капилляров и др.

Особенно много жира содержится в семенах и плодах растений (подсолнух, оливки), гораздо меньше в корнях (родиола розовая, элеутерококк, женьшень, одуванчик, истод, чеснок, хрен, лопух, синюха).

Пектиновые вещества, придающие растению тот или иной цвет, широко распространены в плодах и цветках растений. Высокое содержание их отмечено в корнях алтея, свеклы, женьшеня, элеутерококка, марены красильной и др. Пектины не усваиваются организмом человека, но играют важную биологическую роль естественных адсорбентов токсических веществ, в частности, связывают и обезвреживают соединения стронция, цезия, кобальта и выводит их из организма, подавляют деятельность гнилостных микроорганизмов, способствуют снижению уровня холестерина в крови, удалению желчных кислот.

Камеди (смолы) – растворимые в воде полисахариды. Образуются в виде натеков на местах ранения, трещин обычно на стволах деревьев.  Но отмечены случаи их возникновения и на корнях.

Слизи – растворимые в воде углеводы, встречаются в корнях, клубнях растений. Они образуют густые слизистые растворы. Слизи и камеди находят применения как лекарственные средства при кашле, раздражении верхних дыхательных путей, катаре желудочно-кишечного тракта, наружно в виде припарок. Таковы, например, слизи, получаемые из клубней ятрышника и любки, слизи алтейного корня и некоторые других растений.

примеры. Примеры образования органических и неорганических веществ

Как известно, все вещества могут быть поделены на две большие категории – минеральные и органические. Можно привести большое количество примеров неорганических, или минеральных, веществ: соль, сода, калий. Но какие типы соединений попадают во вторую категорию? Органические вещества представлены в любом живом организме.

Белки

Важнейшим примером органических веществ являются белки. В их состав входит азот, водород и кислород. Помимо них, иногда в некоторых белках также можно обнаружить атомы серы.

Белки являются одними из важнейших органических соединений, и они наиболее часто встречаются в природе. В отличие от других соединений, белкам свойственны некоторые характерные черты. Главное их свойство – это огромная молекулярная масса. Например, молекулярный вес атома спирта составляет 46, бензола – 78, а гемоглобина – 152 000. По сравнению с молекулами других веществ, белки являются настоящими великанами, содержащими в себе тысячи атомов. Иногда биологи называют их макромолекулами.

Белки являются самыми сложными из всех органических строений. Они относятся к классу полимеров. Если рассмотреть молекулу полимера под микроскопом, то можно увидеть, что она представляет собой цепь, состоящую из более простых структур. Они носят название мономеров и повторяются в полимерах множество раз.

Помимо белков существует большое количество полимеров – каучук, целлюлоза, а также обычный крахмал. Также немало полимеров создано и руками человека – капрон, лавсан, полиэтилен.

Образование белка

Как же образуются белки? Они представляют собой пример органических веществ, состав которых в живых организмах определяется генетическим кодом. При их синтезе в подавляющем большинстве случаев используются различные комбинации 20 аминокислот.

Также новые аминокислоты могут образовываться уже когда белок начинает функционировать в клетке. При этом в нем встречаются только альфа-аминокислоты. Первичная структура описываемого вещества определяется последовательностью остатков аминокислотных соединений. И в большинстве случаев полипептидная цепь при образовании белка закручивается в спираль, витки которой располагаются тесно друг к другу. В результате образования водородных соединений она имеет достаточно прочную структуру.

Жиры

Другим примером органических веществ могут послужить жиры. Человеку известно немало видов жиров: сливочное масло, говяжий и рыбий жир, растительные масла. В больших количествах жиры образуются в семенах растений. Если очищенную семечку подсолнечника положить на лист бумаги и придавить, то на листе останется маслянистое пятно.

Углеводы

Не менее важными в живой природе являются углеводы. Они содержатся во всех органах растений. К классу углеводов относится сахар, крахмал, а также клетчатка. Богаты ими клубни картофеля, плоды банана. Очень легко обнаружить крахмал в картофеле. При реакции с йодом этот углевод окрашивается в синий цвет. В этом можно убедиться, если капнуть на срез картофелины немного йода.

Также несложно обнаружить и сахара – они все имеют сладкий вкус. Много углеводов этого класса содержится в плодах винограда, арбузов, дыни, яблони. Они представляют собой примеры органических веществ, которые также производятся в искусственных условиях. Например, из сахарного тростника добывается сахар.

А как образуются углеводы в природе? Самым простым примером является процесс фотосинтеза. Углеводы представляют собой органические вещества, в которых содержится цепь из нескольких углеродных атомов. Также в их состав входит несколько гидроксильных групп. В процессе фотосинтеза сахар неорганических веществ образуется из оксида углерода и серы.

Клетчатка

Еще одним примером органических веществ является клетчатка. Больше всего ее содержится в семенах хлопка, а также стеблях растений и их листьях. Клетчатка состоит их линейных полимеров, ее молекулярная масса составляет от 500 тысяч до 2 млн.

В чистом виде она представляет собой вещество, у которого отсутствует запах, вкус и цвет. Применяется оно при изготовлении фотопленки, целлофана, взрывчатки. В организме человека клетчатка не усваивается, однако является необходимой частью рациона, поскольку стимулирует работу желудка и кишечника.

Вещества органические и неорганические

Можно привести немало примеров образования органических и неорганических веществ. Вторые всегда происходят из минералов – неживых природных тел, которые образуются в глубинах земли. Они входят и в состав различных горных пород.

В естественных условиях неорганические вещества образуются в процессе разрушения минералов либо органических веществ. С другой стороны, из минералов постоянно образуются вещества органические. Например, растения поглощают воду с растворенными в ней соединениями, которые в дальнейшем переходят из одной категории в другую. Живые организмы используют для питания главным образом органические вещества.

Причины разнообразия

Нередко школьникам или студентам нужно ответить на вопрос о том, в чем заключаются причины многообразия органических веществ. Главный фактор состоит в том, что атомы углерода соединяются между собой при помощи двух типов связей – простых и кратных. Также они могут образовывать цепи. Еще одной причиной является разнообразие различных химических элементов, которые входят в органические вещества. Кроме того, многообразие обусловлено и аллотропией – явлением существования одного и того же элемента в различных соединениях.

А как образуются неорганические вещества? Природные и синтетические органические вещества и их примеры изучаются как в старших классах школы, так и в профилированных высших учебных заведениях. Образование неорганических веществ – это не такой сложный процесс, как образование белков или углеводов. Например, соду с незапамятных времен люди добывали из содовых озер. В 1791 году ученый-химик Николя Леблан предложил синтезировать ее в лабораторных условиях с использованием мела, соли, а также серной кислоты. Когда-то всем привычная сегодня сода была достаточно недешевым продуктом. Для проведения опыта было необходимо прокалить поваренную соль вместе с кислотой, а затем образовавшийся сульфат прокалить вместе с известняком и древесным углем.

Другим примером неорганических веществ является марганцовка, или перманганат калия. Это вещество получают в промышленных условиях. Процесс образования заключается в электролизе раствора гидроксида калия и марганцевого анода. При этом анод постепенно растворяется с образованием раствора фиолетового цвета – это и есть всем известная марганцовка.

fb.ru

Шпаргалка - Органические вещества растительной клетки, доказательства их наличия в растении

Тема: Органические вещества растительной клетки, доказательства их наличия в растении.

Выполнил: Тимофеев Алексей Михайлович.

Группа: 1-2КЮ

Преподаватель: Винник Валерия Константиновна.

Содержание.

1.Определение органическим веществам. органические вещества — класс соединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, оксидов углерода и цианидов). Органические вещества (соединения) клетки – химические соединения, в состав которых входят атомы углерода (белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты и др. соединения, которых нет в неживой природе). Разные типы клеток содержат разные количества органических соединений. Растительные клетки – больше углеводов. Животные клетки – больше белков.

2.История появления. Название органические вещества появилось на ранней стадии развития химии во время господства виталистических воззрений, продолжавших традицию Аристотеля и Плиния Старшего о разделении мира на живое и неживое. Вещества при этом разделялись на минеральные — принадлежащие царству минералов, и органические — принадлежащие царствам животных и растений. Считалось, что для синтеза органических веществ необходима особая «жизненная сила» присущая только живому, и поэтому синтез органических веществ из неорганических невозможен. Это представление было опровергнуто Фридрихом Вёлером в 1828 году путём синтеза «органической» мочевины из «минерального» цианата аммония, однако деление веществ на органические и неорганические сохранилось в химической терминологии и по сей день.

3.Их классификация. Основные классы органических соединений биологического происхождения — белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты — содержат, помимо углерода, преимущественно водород, азот, кислород, серу и фосфор. Именно поэтому «классические» органические соединения содержат прежде всего водород, кислород, азот и серу — несмотря на то, что элементами, составляющими органические соединения, помимо углерода могут быть практически любые элементы. Белки Аминокислоты — структурные компоненты белков.Белки, или протеины — это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Липиды — это жироподобные органические соединения, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярных растворителях. Липиды принадлежат к простейшим биологическим молекулам. Нуклеиновые кислоты — фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации. Углеводы Само название «углеводы» отражает тот факт, что водород и кислород присутствуют в молекулах этих вешеств в том же соотношении, что и в молекуле воды. Кроме углерода, водорода и кислорода, производные углеводов могут содержать и другие элементы.

4.Структурный анализ. Структурный анализ органических веществ. В настоящее время существует несколько методов характеристики органических соединений. Кристаллография (рентгеноструктурный анализ) — наиболее точный метод, требующий, однако, наличия высококачественного кристалла достаточного размера для получения высокого разрешения. Поэтому пока этот метод не используется слишком часто. Элементный анализ — деструктивный метод, использующийся для количественного определения содержания элементов в молекуле вещества. Инфракрасная спектроскопия- используется главным образом для доказательства наличия (или отсутствия) определенных функциональных групп. Масс-спектрометрия-используется для определения молекулярных масс веществ и способов их фрагментации.

5.Рассмотрение на практике. Органические соединения присутствуют практически во всех растениях. Они существенно различаются по содержанию основных органических компонентов: углеводов, жиров, белков. Вегетативные части растений — древесина, соломина, стебли, листья — содержат небольшое количество белка и жиров и высокий уровень нерастворимых, трудно разлагаемых полисахаридов: целлюлозы, гемицеллюпозы, а также полимера — лигнина. Вегетативные части растений обычно используют в качестве основы субстрата. Генеративные части растений — плоды, семена — содержат много белка и жиров, высокий уровень легко доступных углеводов (крахмал, моносахара, дисахариды) и низкий уровень трудно доступных полимеров — целлюлозы, гемицеллюпозы и лигнина. Генеративные части используют в качестве питательных белково-жировых добавок. Все это растения получают при питании, которое делится на воздушное и корневое. При воздушном питании растения поглощают из атмосферы диоксид углерода для образования органического вещества в процессе фотосинтеза. Среднее содержание диоксида углерода в воздухе обычно составляет около 0.03%. В приземном слое его может быть больше. Увеличения диоксида углерода в приземном слое воздуха достигают путем внесения в почву органических удобрений. Микроорганизмы в почве перерабатывая эти удобрения выделяют диоксид углерода. Его повышенное содержание в приземном слое воздуха усиливает фотосинтез и заметно повышает урожай. При корневом питании воду и все необходимые элементы минерального питания растения поглощают из почвы с помощью корневой системы. Из воды, являющейся источником водорода, а также диоксида углерода воздуха растения создают углеводы (сахар, крахмал и клетчатку), на долю которых приходится до 90% всех сухих органических веществ растений. Для образования белков растениям необходимы еще азот, сера фосфор. Большую роль в обмене веществ растений играют также калий, кальций, бор, цинк, медь, молибден, иод, кобальт, которые принято называть микроэлементами. Недостаток в почве хотя бы одного из элементов питания ухудшат рост и развитие растений и понижает их продуктивность

Вывод:

Следовательно, органические вещества присутствуют в клетках растений, и играют важную роль развитии.

Источники информации.

1.http://ru.wikipedia.org. 2.http://www.chemistry.ssu. 3.http://www.krugosvet.ru

www.ronl.ru

Лекция - Органические вещества растительной клетки, доказательства их наличия в растении

Тема: Органические вещества растительной клетки, доказательства их наличия в растении.

Выполнил: Тимофеев Алексей Михайлович.

Группа: 1-2КЮ

Преподаватель: Винник Валерия Константиновна.

Содержание.

1.Определение органическим веществам. органические вещества — класс соединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, оксидов углерода и цианидов). Органические вещества (соединения) клетки – химические соединения, в состав которых входят атомы углерода (белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты и др. соединения, которых нет в неживой природе). Разные типы клеток содержат разные количества органических соединений. Растительные клетки – больше углеводов. Животные клетки – больше белков.

2.История появления. Название органические вещества появилось на ранней стадии развития химии во время господства виталистических воззрений, продолжавших традицию Аристотеля и Плиния Старшего о разделении мира на живое и неживое. Вещества при этом разделялись на минеральные — принадлежащие царству минералов, и органические — принадлежащие царствам животных и растений. Считалось, что для синтеза органических веществ необходима особая «жизненная сила» присущая только живому, и поэтому синтез органических веществ из неорганических невозможен. Это представление было опровергнуто Фридрихом Вёлером в 1828 году путём синтеза «органической» мочевины из «минерального» цианата аммония, однако деление веществ на органические и неорганические сохранилось в химической терминологии и по сей день.

3.Их классификация. Основные классы органических соединений биологического происхождения — белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты — содержат, помимо углерода, преимущественно водород, азот, кислород, серу и фосфор. Именно поэтому «классические» органические соединения содержат прежде всего водород, кислород, азот и серу — несмотря на то, что элементами, составляющими органические соединения, помимо углерода могут быть практически любые элементы. Белки Аминокислоты — структурные компоненты белков.Белки, или протеины — это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Липиды — это жироподобные органические соединения, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярных растворителях. Липиды принадлежат к простейшим биологическим молекулам. Нуклеиновые кислоты — фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации. Углеводы Само название «углеводы» отражает тот факт, что водород и кислород присутствуют в молекулах этих вешеств в том же соотношении, что и в молекуле воды. Кроме углерода, водорода и кислорода, производные углеводов могут содержать и другие элементы.

4.Структурный анализ. Структурный анализ органических веществ. В настоящее время существует несколько методов характеристики органических соединений. Кристаллография (рентгеноструктурный анализ) — наиболее точный метод, требующий, однако, наличия высококачественного кристалла достаточного размера для получения высокого разрешения. Поэтому пока этот метод не используется слишком часто. Элементный анализ — деструктивный метод, использующийся для количественного определения содержания элементов в молекуле вещества. Инфракрасная спектроскопия- используется главным образом для доказательства наличия (или отсутствия) определенных функциональных групп. Масс-спектрометрия-используется для определения молекулярных масс веществ и способов их фрагментации.

5.Рассмотрение на практике. Органические соединения присутствуют практически во всех растениях. Они существенно различаются по содержанию основных органических компонентов: углеводов, жиров, белков. Вегетативные части растений — древесина, соломина, стебли, листья — содержат небольшое количество белка и жиров и высокий уровень нерастворимых, трудно разлагаемых полисахаридов: целлюлозы, гемицеллюпозы, а также полимера — лигнина. Вегетативные части растений обычно используют в качестве основы субстрата. Генеративные части растений — плоды, семена — содержат много белка и жиров, высокий уровень легко доступных углеводов (крахмал, моносахара, дисахариды) и низкий уровень трудно доступных полимеров — целлюлозы, гемицеллюпозы и лигнина. Генеративные части используют в качестве питательных белково-жировых добавок. Все это растения получают при питании, которое делится на воздушное и корневое. При воздушном питании растения поглощают из атмосферы диоксид углерода для образования органического вещества в процессе фотосинтеза. Среднее содержание диоксида углерода в воздухе обычно составляет около 0.03%. В приземном слое его может быть больше. Увеличения диоксида углерода в приземном слое воздуха достигают путем внесения в почву органических удобрений. Микроорганизмы в почве перерабатывая эти удобрения выделяют диоксид углерода. Его повышенное содержание в приземном слое воздуха усиливает фотосинтез и заметно повышает урожай. При корневом питании воду и все необходимые элементы минерального питания растения поглощают из почвы с помощью корневой системы. Из воды, являющейся источником водорода, а также диоксида углерода воздуха растения создают углеводы (сахар, крахмал и клетчатку), на долю которых приходится до 90% всех сухих органических веществ растений. Для образования белков растениям необходимы еще азот, сера фосфор. Большую роль в обмене веществ растений играют также калий, кальций, бор, цинк, медь, молибден, иод, кобальт, которые принято называть микроэлементами. Недостаток в почве хотя бы одного из элементов питания ухудшат рост и развитие растений и понижает их продуктивность

Вывод:

Следовательно, органические вещества присутствуют в клетках растений, и играют важную роль развитии.

Источники информации.

1.http://ru.wikipedia.org. 2.http://www.chemistry.ssu. 3.http://www.krugosvet.ru

www.ronl.ru

Состав органических веществ раст

Состав органических веществ растительных субстратов.

По определению органические соединения - это соединения, содержащие углерод. Помимо углерода почти все органические соединения содержат водород и кислород и в меньшем количестве азот, фосфор и серу (табл. 4).

Основную сухую массу растительных клеток составляют четыре типа органических соединений это углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты (табл. 5).

Углеводы - это соединения, содержащие углерод в сочетании с водородом и кислород. Углеводы самые распространенные в природе органические вещества. В растениях их содержание иногда доходит до 90% сухой массы. Углеводы включают несколько групп соединений моносахариды, олигосахариды и полисахариды (табл. 6). Моносахариды самые простые соединения и потребляются микроорганизмами в первую очередь. Олигосахариды состоят из двух или нескольких молекул моносахаридов и должны перед потреблением расщепляться ферментами на сахарные компоненты - моносахариды. Наиболее трудно доступными являются полисахариды растений. Для расщепления полисахаридов до моносахаридов у микроорганизмов выработались комплексы ферментов: одни из них разрыхляют полисахарид, другие отщепляют олигосахариды, третьи отщепляют моносахара. В растениях полисахариды защищены от биодеградации микроорганизмами путем экранирования молекулами фенольного полимера - лигнина. Лигнин составляет существенную часть растительных полисахаридов. В целом лигноцеллюлозный комплекс растений весьма устойчив к ферментативному расщеплению.

Жиры - важнейшие запасные вещества. Некоторые растения накапливают жиры (масла) в больших количествах, особенно в семенах и плодах. Растения содержат также воска, которые защищают ткани растении от потери влаги и часто затрудняют процесс увлажнения растительного сырья, например, соломы. При окислении жиров выделяется около 9,3 Ккал/г, а углеводов - всего 3,8 Ккал/г. Таким образом, жиры являются концентрированным источником энергии.

Белки, подобно полисахаридам, являются полимерами, состоящими из мономеров - аминокислот. У растений самая высокая концентрация белков обнаружена в семенах (более 40% сухой массы), вегетативные части содержат невысокий уровень белка (2 - 5%).

Нуклеиновые кислоты - это полимеры, состоящие из нуклеотидов пуринов и пиримидинов. Нуклеиновые кислоты участвуют в хранении генетической информации (ДНК) и переносе информации при синтезе белков (РНК).

Элементный состав органических соединений растений, % от сухой массы.

Основные классы органических соединений.

Состав органических веществ растений.

Растительные субстраты существенно различаются по содержанию основных органических компонентов: углеводов, жиров, белков (табл.).

Вегетативные части растений - древесина, соломина, стебли, листья - содержат небольшое количество белка и жиров и высокий уровень нерастворимых, трудно разлагаемых полисахаридов: целлюлозы, гемицеллюпозы, а также полимера - лигнина. Вегетативные части растений обычно используют в качестве основы субстрата.

Генеративные части растений - плоды, семена - содержат много белка и жиров, высокий уровень легко доступных углеводов (крахмал, моносахара, дисахариды) и низкий уровень трудно доступных полимеров - целлюлозы, гемицеллюпозы и лигнина. Генеративные части используют в качестве питательных белково-жировых добавок.

Состав органических веществ растительных субстратов, % от сухой массы.

В растительном субстрате содержатся легко доступные органические вещества, такие как растворимые сахара, олигосахариды, крахмал. Эти соединения потребляются всеми микроорганизмами и, в первую очередь, конкурентными плесневыми грибами - Trichoderma, Penicillium, Aspergillus, Mucor и т.п. Такие грибы называют еще "сахарными" (Рис.).

Трудно доступные соединения в форме пописахаридов: целлюлозы, гемицеллюлозы, пектина утилизируют грибы, имеющие соответствующие комплексы гидролитических ферментов: целлюлаз, пектиназ, ксиланаз. Разрушая целлюлозу из лигноцеллюлозного комплекса, эти грибы оставляют нетронутым лигнин, что придает субстратам более темный, коричневый вид. Такие грибы вызывают "коричневую гниль" древесины. Это некоторые высшие грибы, а также такие конкурентные плесени как Trichoderma.

Грибы, разрушающие самый труднодоступный полимер растительного субстрата - лигнин, относятся к группе "белых гнилей". Эти грибы примерно в одинаковой степени утилизируют целлюлозу и лигнин. Субстрат после деструкции грибами - "белой гнили" приобретают светлый вид. К этой группе относятся многие съедобные культивируемые грибы: вешенка, шиитаке, фламмулина, строфария и др.

Рис. Органические вещества растительного субстрата и его потребители.

Состав лигноцеллюлозного комплекса субстратов. Лигноцеллюлозный комплекс растительного субстрата состоит из трех основных компонентов: целлюлозы, гемицеллюлоэы и лигнина. Соотношение компонентов отличается в разных субстратах (табл.).

Легче всего деградации подвержена гемицеллюлоза, состоящая из таких мономеров как ксилоза (ксилан), арабиноза (арабан) и манноза (маннан). Комплекс специфичных для этого субстрата ферментов расщепляет полисахариды на олигомеры, а затем на мономеры-сахара. Целлюлоза состоит из мономера глюкозы и плотно упакована в микротрубочки, которые также расщепляются комплексом ферментов-целлюлаз: С1 - фементы разрыхляют микрофибриллы, Сх - ферменты образуют олигомеры, а глюкозидоза (целлобиаза) отщепляет моносахара. Наиболее устойчив к ферментативному разрушению лигнин, состоящий из различных фенольных мономеров, которые могут соединяться также различным образом. Деградация лигнина происходит под действием ферментов полифенолоксидаз: пероксидазы, лакказы, тирозиназы и других.

Табл. Состав лигноцеллюлозного комплекса растительного субстрата, %

Вешенка и строфария относятся к грибам "белой гнили", которые способны к деструкции, как целлюлозы, так и лигнина. Наибольшая активность лакказы грибов наблюдается на 6 - 8 сутки прорастания мицелия в субстрате, что соответствует окончанию фазы колонизации и началу фазы освоения субстрата (рис.). В это же время наблюдается и пик целлюлазной активности.

Рис. Активность лакказы и целлюлазы в соломистом субстрате.

Изменение состава лигноцеллюлозного комплекса субстратов в процессе культивации.

Вешенка является активным деструктором лигноцеллюлозного комплекса субстратов. В процессе ферментативного разрушения комплекса происходит биодеградация лигнина, целлюлозы и гемицеллюлозы. Степень разрушения этих компонентов зависит от типа субстрата, от вида и штамма гриба. В целом отмечается примерно одинаковая потеря массы целлюлозы и лигнина.

Степень деструкции лигноцеллюлозного комплекса зависит от длительности процесса культивации гриба и количества снимаемых волн плодоношения. С каждой новой волной плодоношения питательность субстрата снижается, уменьшается его влагосодержание и происходит накопление самоингибиторов роста и плодоношения. Состав субстрата в процессе культивации существенно изменяется. Около 40 - 60% сухого вещества субстрата уходит с углекислым газом и "биологической водой", образующейся при гидролизе полисахаридов и "сгорании" сахаров в процессе дыхания. Около 10% сухой массы субстрата переходит в плодовые тела гриба, 30 - 50% первоначальной массы остается в виде отработанного субстрата. Отношение С/N меняется от 100/1 к 30-50/1. Субстрат относительно обогащается неорганическими компонентами (зола), азотистыми веществами (аминокислоты) и различными продуктами жизнедеятельности гриба. Относительные пропорции лигнина, целлюлозы и гемицеллюлозы остаются в субстрате примерно такими же, как в начале культивации, хотя их абсолютное содержание снижается на 30 - 70%ю. Тем не менее, потенциал субстрата используется не полностью. Если субстрат замочить в воде на ночь и таким образом вымыть ингибиторы плодоношения и повысить влагосодержание, можно получить еще дополнительно одну хорошую волну плодоношения, а иногда и две волны.

Деструкция лигноцеллюлозного комплекса стеблей хлопчатника и соломы пшеницы вешенкой обыкновенной.

А - Исходное сырье

Б - Отработанный субстрат

Деструкция лигноцеллюлозного комплекса древесины (обрезь плодовых деревьев) вешенкой обыкновенной.

wer23sd.narod.ru

Реферат - Органические вещества растительной клетки, доказательства их наличия в растении

Тема: Органические вещества растительной клетки, доказательства их наличия в растении.

Выполнил: Тимофеев Алексей Михайлович.

Группа: 1-2КЮ

Преподаватель: Винник Валерия Константиновна.

Содержание.

1.Определение органическим веществам. органические вещества — класс соединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, оксидов углерода и цианидов). Органические вещества (соединения) клетки – химические соединения, в состав которых входят атомы углерода (белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты и др. соединения, которых нет в неживой природе). Разные типы клеток содержат разные количества органических соединений. Растительные клетки – больше углеводов. Животные клетки – больше белков.

2.История появления. Название органические вещества появилось на ранней стадии развития химии во время господства виталистических воззрений, продолжавших традицию Аристотеля и Плиния Старшего о разделении мира на живое и неживое. Вещества при этом разделялись на минеральные — принадлежащие царству минералов, и органические — принадлежащие царствам животных и растений. Считалось, что для синтеза органических веществ необходима особая «жизненная сила» присущая только живому, и поэтому синтез органических веществ из неорганических невозможен. Это представление было опровергнуто Фридрихом Вёлером в 1828 году путём синтеза «органической» мочевины из «минерального» цианата аммония, однако деление веществ на органические и неорганические сохранилось в химической терминологии и по сей день.

3.Их классификация. Основные классы органических соединений биологического происхождения — белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты — содержат, помимо углерода, преимущественно водород, азот, кислород, серу и фосфор. Именно поэтому «классические» органические соединения содержат прежде всего водород, кислород, азот и серу — несмотря на то, что элементами, составляющими органические соединения, помимо углерода могут быть практически любые элементы. Белки Аминокислоты — структурные компоненты белков.Белки, или протеины — это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Липиды — это жироподобные органические соединения, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярных растворителях. Липиды принадлежат к простейшим биологическим молекулам. Нуклеиновые кислоты — фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации. Углеводы Само название «углеводы» отражает тот факт, что водород и кислород присутствуют в молекулах этих вешеств в том же соотношении, что и в молекуле воды. Кроме углерода, водорода и кислорода, производные углеводов могут содержать и другие элементы.

4.Структурный анализ. Структурный анализ органических веществ. В настоящее время существует несколько методов характеристики органических соединений. Кристаллография (рентгеноструктурный анализ) — наиболее точный метод, требующий, однако, наличия высококачественного кристалла достаточного размера для получения высокого разрешения. Поэтому пока этот метод не используется слишком часто. Элементный анализ — деструктивный метод, использующийся для количественного определения содержания элементов в молекуле вещества. Инфракрасная спектроскопия- используется главным образом для доказательства наличия (или отсутствия) определенных функциональных групп. Масс-спектрометрия-используется для определения молекулярных масс веществ и способов их фрагментации.

5.Рассмотрение на практике. Органические соединения присутствуют практически во всех растениях. Они существенно различаются по содержанию основных органических компонентов: углеводов, жиров, белков. Вегетативные части растений — древесина, соломина, стебли, листья — содержат небольшое количество белка и жиров и высокий уровень нерастворимых, трудно разлагаемых полисахаридов: целлюлозы, гемицеллюпозы, а также полимера — лигнина. Вегетативные части растений обычно используют в качестве основы субстрата. Генеративные части растений — плоды, семена — содержат много белка и жиров, высокий уровень легко доступных углеводов (крахмал, моносахара, дисахариды) и низкий уровень трудно доступных полимеров — целлюлозы, гемицеллюпозы и лигнина. Генеративные части используют в качестве питательных белково-жировых добавок. Все это растения получают при питании, которое делится на воздушное и корневое. При воздушном питании растения поглощают из атмосферы диоксид углерода для образования органического вещества в процессе фотосинтеза. Среднее содержание диоксида углерода в воздухе обычно составляет около 0.03%. В приземном слое его может быть больше. Увеличения диоксида углерода в приземном слое воздуха достигают путем внесения в почву органических удобрений. Микроорганизмы в почве перерабатывая эти удобрения выделяют диоксид углерода. Его повышенное содержание в приземном слое воздуха усиливает фотосинтез и заметно повышает урожай. При корневом питании воду и все необходимые элементы минерального питания растения поглощают из почвы с помощью корневой системы. Из воды, являющейся источником водорода, а также диоксида углерода воздуха растения создают углеводы (сахар, крахмал и клетчатку), на долю которых приходится до 90% всех сухих органических веществ растений. Для образования белков растениям необходимы еще азот, сера фосфор. Большую роль в обмене веществ растений играют также калий, кальций, бор, цинк, медь, молибден, иод, кобальт, которые принято называть микроэлементами. Недостаток в почве хотя бы одного из элементов питания ухудшат рост и развитие растений и понижает их продуктивность

Вывод:

Следовательно, органические вещества присутствуют в клетках растений, и играют важную роль развитии.

Источники информации.

1.http://ru.wikipedia.org. 2.http://www.chemistry.ssu. 3.http://www.krugosvet.ru

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Как появились растения
• 
  Растения мои любимые
• 
  Мои любимые растения
• 
  Если исчезнут растения
• 
  Растение вырасти сам
• 
  Вырасти сам растение
• Развитие растений это
• 
  Растения у водоема
• 
  Растения в водоемах
• 
  Комнатные растения класса
• 
  Не полезные растения