1.2. Общее знакомство с цветковыми растениями

  1.2.1. Клеточное строение

  Углеводы

  Крахмал

   Инулин

  Целлюлоза

  Органические кислоты

  Жиры

  Белки

  Алкалоиды

  Гликозиды

  Сапонины

  Танины

  Витамины

  Эфирные масла

  Фитонциды

  Лигнин

  Пигменты

  Хлорофиллы

  Флавоноиды

  Основные группы веществ, используемые человеком (таблица)

  

1.2. Общее знакомство с цветковыми растениями
    Цветковые (покрытосеменные) растения - господствующая группа в растительном мире земли, которая занимает своё положение благодаря возникновению у них особых органов размножения - цветков и плодов. В процессе расселения по земному шару они приобрели разнообразные приспособления к условиям существования, в том числе и к природной окружающей среде Кузбасского региона.

1.2.1. Клеточное строение
    Клетка растений - это вода, органические и минеральные вещества. Знание химического состава клетки позволяет проникнуть в тайны клетки, дать представление о том, как все эти вещества выполняют свою основную функцию - поддерживание жизни отдельного организма, биологических систем и человека.
    Вещества, из которых состоят растения, играют в их жизни различную роль. Из одних состоят организмы и оболочки клеток, другие участвуют в обмене веществ, третьи откладываются в запас, четвертые являются отбросами клетки. Многие из них используются человеком в его жизни.

Углеводы
    Растение на 80% состоит из углеводов. Глюкоза, фруктоза и сахароза имеют сладкий вкус, растворены в клеточном соке вакуолей. Являются источником энергии и строительного материала для клетки.

    Крахмал - одно из основных запасных веществ, откладывается в лейкопластах, образуя крахмальные зерна. Накапливается в запасающих органах, паренхиме стеблей и корней многолетних растений.

    Инулин - запасное вещество, локализующееся в вакуолях паренхимы запасающих органов. Растения, накапливающие инулин, рекомендуются для больных сахарным диабетом.
    Пектиновые вещества содержатся в клеточных оболочках всех растений, клеточном соке корнеплодов, стеблей, листьев. Они поглощают и связывают влагу, увеличивая оводнённость клеток. Пектины обволакивают и связывают тяжелые металлы, радионуклиды и другие вещества и выводят их из организма. При высоком содержании пектинов в клеточных оболочках плодов при переработке их с водой образуются желеобразные массы.

    Целлюлоза (клетчатка) входит в состав оболочки всех клеток Растений, придавая им прочность и упругость. Широко используются человеком волокна и древесина, стенки клеток которых богаты целлюлозой. Из нее состоят текстильные волокна, бумага, целлофан, вискоза, ацетатный шёлк. Клетчатка - сырье для получения бездымного пороха.

    Органические кислоты содержатся в вакуолях клеток, обуславливают необходимое соотношение ионов, кислотность клеточного сока. Особенно высоко их содержание в незрелых плодах, которым они придают кислый вкус. При созревании, кислоты используются на дыхание, и плоды приобретают сладкий вкус. Используются я медицине и пищевой промышленности.

    Жиры являются строительным материалом мембран, запасным веществом. Накапливаются в лейкопластах, в цитоплазме запасающих тканей.

    Белки как запасные вещества накапливаются в вакуолях, пластидах, кроме того входят в состав всех мембран клетки и цитоплазмы. Все ферменты клетки имеют белковую природу.

    Алкалоиды (кофеин, морфин, кодеин, никотин, эфедрин, хинин) растворены в клеточном соке, регулируют химические процессы в клетке, горьки на вкус, ядовиты. Широко применяются в медицине для лечения заболеваний внутренних органов, нервных болезней.

    Гликозиды (дигитоксин и др.) - горькие ядовитые вещества накапливающиеся в клеточном соке. Также, как и алкалоида регулируют обменные процессы, защищают растения от поедания животными. В медицине широко используются сердечные гликозиды, избирательно действующие на сердце.

    Сапонины - разновидность гликозидов, пенящиеся при встряхивании с водой. В больших дозах ядовиты, вызывают гемолиз крови. В небольших количествах действуют как отхаркивающие, успокаивающие, противоязвенные средства.

    Танины содержатся в клеточном соке и оболочках клеток многих растений. Они участвуют в дыхание, обладают вяжущим вкусом, бактерицидны. Придают растворам коричневую окраску (чай). Используются при дублении кожи, кровотечениях, выводят из организма растительные яды и тяжёлые металлы.

    Витамины - физиологически активные вещества, в ничтожных количествах необходимые для функционирования организма. Они регулируют окисление углеводов, органических кислот и аминокислот. Содержатся в клеточном соке.

    Эфирные масла - летучие соединения, которые могут входи в состав фитонцидов. Всё богатство запахов растений связано эфирными маслами. Они уменьшают испарение, отпугивают животных или, наоборот, привлекают опылителей.

    Фитонциды - биологически активные вещества, образуемые и выделяемые растениями, убивающие или подавляющие рост и развитие других организмов. Они защищают растения от поражения патотенными организмами, поедания животными, оказывают сильное влияние на окружающие растения, подавляя развитие конкурентных видов ("аллелопатия"-греч. "аллелон" -взаимодействие, "катос" - страдание). Фитонциды, химическая природа которых весьма разнообразна, особенно интенсивно выделяются при повреждении растений, создавая вокруг органа специфическую среду. Спектр их действия может быть различным. Препараты, содержащие фитонциды лука, чеснока, хрена и др. растений применяют в медицине. Способность выделять фитонциды представляет интерес для специалистов по озеленению, фитотерапии, защите растений. Практически все растения выделяют фитонциды. В таблице приведены те растения, у которых интенсивность образования фитонцидов особенно велика.

    Лигнин - вещество, повышающее прочность клеточных оболочек древесины, волокон. В последнее время широко используется в медицине, в качестве удобрений и естественного клея для производства древесно-опилочных плит. Лигнин - это та труха, которая остаётся после разрушения микроорганизмами древесины.

    Пигменты - красящие вещества. Они играют особую роль в жизни растений, поглощая солнечный цвет, придавая окраску органам. Содержатся в пластидах или в вакуолях. Белая окраска листьев, лепестков связана обычно с отсутствием какого-либо пигмента или заполнением мёртвых клеток воздухом. Исключение представляет белый пигмент - бетулин, содержащийся в бересте (клетках пробки) берёзы.

    Хлорофиллы вместе с каротиноидами локализуются в гранах хлоропластов, В последнее время экстракты хлорофилла используются в медицине. Каротиноиды, кроме хлоропластов обнаруживаются в матриксе хромопластов. Установлено, что, кроме окрашивания органов и привлечения животных-опылителей и распространителей семян, они участвуют в поглощении лучей солнечного спектра (сине-фиолетовая и синяя части) и защищают хлорофилл от фотоокисления. Многие плоды и цветки имеют окраску, связанную с образованием каротиноидов зерновки: кукурузы, плоды томата, рябины, перцев, облепихи, шиповника; корнеплоды моркови; жёлтые или оранжевые лепестки лютика калужницы, нарцисса, одуванчика, подсолнечника, тюльпана. Каротиноиды служат источником для образования витамина А в организме человека.
    Однако чаще всего окраска лепестков и плодов связана с тем, что в клеточном соке образуются особые пигменты - флавоноиды, которые могут менять цвет в зависимости от кислотности среды (кислая - красные тона, нейтральная - фиолетовый цвет, слабощелочная - синий).

    Флавоноиды - это разновидность гликозидов, которые широко используются для лечения заболеваний печени и желчного пузыря. Они бывают двух типов: флавоны - жёлто-оранжевого цвета (лепестки льнянки, коровяки, примулы, зверобоя, многих бобовых) и антоцианы - красно-чёрного цвета (лепестки розы, плоды калины, все синие, малиновые, фиолетовые органы, корнеплоды редиса, свеклы, листья с фиолетовыми или малиновыми оттенками). Установлено, что антоцианы повышают морозоустойчивость органов (например, побеги клёна ясенелистного, весенние листья, древесных растений), защищают растения от ультрафиолетового излучения (большинство высокогорных растений имеют синие цветки), Человек может использовать антоцианы как натуральные пищевые красители.