Строение и функции вакуолей. Вещества клеточного сока.

Крахмальные зерна

Крахмал образуется в рас­тении в виде крахмальных зерен. Различают три вида крахмала в растениях: ассимиляционный, транзиторный и запасный. Ассимиляцион­ный (первичный) крахмал образуется в результате фотосинтеза в хлоропластах на свету. Затем этот крахмал превращается в глюкозу, которая в виде раствора транспортируется в другие части растения. Из глюкозы в лейкопластах луковиц, корневищ, семян и прочих запасающих органах образуется снова крахмал, носящий название запасного (вторичного ). Крахмальные зерна вторичного крахмала во много раз больше зерен асси­миляционного крахмала. Если образование вторичного крахмала произошло по пути следования глюкозы в проводящих тканях, то образовавшийся крахмал называется транзиторным.

Крахмальные зерна бесцветны и бывают разнообразной формы. По своему строению это сферокристаллы, состоящие из тон­ких, радиально расположенных игл.

Крахмальное зерно, возникая в лейкопласте, постепенно увеличивается путем наращивания снаружи все новых и новых слоев и потому имеет слоистое строение. Слоистость крахмального зерна объясняется отложением крахмала слоями неравной плотности, с разным со­держанием воды и потому неодинаково пропускающими свет.

В крахмальном зерне обычно хорошо виден центр наслоения, или образовательный центр, откуда начиналось образование зерна. Различают зерна простые, имеющие один центр насло­ения, сложные, имеющие два центра наслоения, и полусложные, являвшиеся сначала сложными, но позже заключенные в общие слои

По форме, строению и величине крахмальные зерна разных видов растений настолько различаются, что часто представляется возможность определить под микроскопом крахмал того или иного вида растения.

Белковые включения

Запасные питательные белковые вещества встречаются в растительных клетках в виде белковых кристаллов простых или сложных алейроновых зерен. Белковые кристаллы в виде кубиков или октаэдров (восьмигранников) встречаются в цитоплазме, в клеточном соке, внутри алейроновых зерен.

Простые алейроновые зерна можно наблюдать в клетках внешнего слоя эндосперма зерновки пшеницы и других злаков, где они представляются в виде мелких бесцветных шарообразных зернышек.

Сложное алейроновое зерно бесцветно, имеет шарообразную или овальную форму. Происходит сложное алейроновое зерно из вакуолей. По мере высыхания клеток, например, в созревающих семенах, клеточ­ный сок вакуолей теряет воду и содержащиеся в нем белки и другие вещества образуют кристаллы; вакуоль превращается в сложное алейроновое зерно. При прорастании семени, когда клетки обогащаются водой и появляется клеточный сок, сложные алейроновые зерна пре­вращаются в вакуоли. Мембрана на поверхности сложного алейронового зерна – это мембрана вакуоли (тонопласт).

Внутри — большой белковый кристалл (бывает и два кристалла); остальное пространство заполнено аморф­ным белком и глобоидом (бывает и два глобоида). Глобоид — шарообразное тело, состоящее из фитина – вещества, содержащего фосфор. Величина алейроновых зерен колеб­лется от 1 до 55 мкм.

Липидные капли (капли масла)

Капли масла встречаются во всех частях растения в виде бесцветных или желтых капелек в цитоплазме клеток. Больше всего жирного масла в семенах и плодах. В зерновках пшеницы содержится 2% жирного масла, в семенах арахиса — более 50 %, в семенах грецкого ореха - до 65%. К зиме в клетках, расположенных вокруг сосудов древесины деревьев, крахмал частично превращается в жирное масло. Это предотвращают замерзание воды в сосудах древесины зимой. Весной жирное масло пре­вращается в сахар, который притекает к растущим частям растения. Следовательно функции липидных капель термоизоляционная и запасающая.

Кристаллы оксалата кальция

Кристаллы щавелевокислого кальция, или оксалата кальция, наблюдаемые в вакуолях и других частях клеток растений выбрасываются из растительного организма: откладываются в старых листьях или коре растений и удаляются вместе с опадающими листьями осенью или вместе с осыпающимися кусками коры.

Кристаллы бывают следующей формы:

1) оди­ночные кристаллы (в сухих наружных чешуях луковицы лука);

2) игольчатые кристаллы — ра­фиды (в клет­ках листьев алоэ);

3) звездообразно сросшиеся кристаллы — дру­зы (в клетках коры дуба);

4) скопления мелких кристаллических песчинок (в клетках листьев табака).

Эфирные масла

Эфирные масла находятся в растениях в цитоплазме клетки (в виде капель), в межклетниках, смоляных и эфиро-масляных ходах, вместилищах, куда они выделяются клетка­ми, в специальных железках или железистых волосках. Эфир­ные масла накапливаются:

в листьях и стеблях (мята и др.),

лепестках (роза, жасмин и др.),

плодах (земляника, абрикос, лимон, мандарин и др.),

семенах (тмин, кориандр и др.),

корневищах (ирис),

прицветниках – листьях при соцветиях (шалфей),

весенних почках (тополь и др.),

волосках (герань)

Запахи растений обусловливаются эфирными маслами.