ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТЕНИЙ
Химический состав растений - комплекс веществ от минеральных солей до высокомолекулярных органических соединений в растительном организме. Вегетативные органы и сочные плоды большинства растений содержат 80-95 % воды и только 5-20% сухого вещества. В семенах в процессе созревания количество воды уменьшается, а содержание сухого вещества повышается до 85-90% от общ. веса. Сухое вещество состоит из углерода (45%), кислорода (42%), водорода (6,5%) и азота (1,5%). Остальные (5%) приходится на т. н. зольные элементы (зола). Среди них различают: макроэлементы, содержание которых выражается величинами от десятков процентов до сотых долей процента; микроэлементы - от тысячных до стотысячных долей процента; ультрамикроэлементы - миллионные доли процента и менее.
Химический состав растений - комплекс веществ от минеральных солей до высокомолекулярных органических соединений в растительном организме. Вегетативные органы и сочные плоды большинства растений содержат 80-95 % воды и только 5-20% сухого вещества. В семенах в процессе созревания количество воды уменьшается, а содержание сухого вещества повышается до 85-90% от общ. веса. Сухое вещество состоит из углерода (45%), кислорода (42%), водорода (6,5%) и азота (1,5%). Остальные (5%) приходится на т. н. зольные элементы (зола). Среди них различают: макроэлементы, содержание которых выражается величинами от десятков процентов до сотых долей процента; микроэлементы - от тысячных до стотысячных долей процента; ультрамикроэлементы - миллионные доли процента и менее.
К макроэлементов, кроме углерода, кислорода, водорода и азота, относятся кальций, калий, кремний, магний, фосфор, сера, натрий, хлор и железо; к микроэлементам - алюминий, барий, стронций, марганец, бор, титан, фтор, цинк, рубидий, медь, ванадий, хром, бром, германий, никель, свинец, олово, мышьяк, кобальт, йод, литий, молибден, иттрий и цезий; к ультрамикроелементам - селен, кадмий, уран, ртуть, серебро, золото, радий. Содержание одного и того же элемента в тканях одного растения может меняться под влиянием различных условий и зависит в основном от количества его в почве. Напр., в различных условиях культуры содержание фосфора в тканях растения может колебаться от 2,5 до 0,04%; бора от 0,01 до 0,001%, марганца - от 0,01 до 0,0001% и т. д. Из органов растений богаты на золу листья, кора деревьев и корни. Несколько меньше золы в стеблях травянистых растений, древесине и семенах. Клубни картофеля, корень свеклы и др.. корнеплоды богаты калием. Все элементы, входящие в растительный организм, содержащиеся в нем в виде органических соединений, минеральных солей, окислов и др.. Они локализуются в неодинаковом количестве в определенных местах цитоплазмы, органоидах клеток, тканях и органах растения. Важнейшими веществами живой клетки являются белки. В зеленых частях растения в комплексе с белком содержится хлорофилл - вещество, с помощью которого осуществляется фотосинтез.
Особую группу соединений белковой природы, обеспечивающих обмен веществ в растительном организме, составляют ферменты. Решающую роль во внутриклеточном обмене веществ играют нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК), неся генетическую информацию и определяя тип и строение белков в клетке. Содержание их в растениях не превышает 10 % количества белка.
Почти 90% сухой массы растений составляют углеводы, входящие в состав цитоплазмы клеток (сахара, крахмал, инулин), является осн. частью клеточной оболочки (целлюлоза, гемицеллюлозы), образуют межклеточные пластинки (пектиновые вещества). Ради углеводов выращивают многие культуры (например, картофель, в растениеводстве свекла, злаки). Важную высокоэнергетическую группу органических соединений в растениях составляют жиры (масла) и липоиды.
Регулируют процессы роста растительного организма ростовые вещества (ауксин, гетероауксин, гиббереллин, кинетин). Количественное содержание их в тканях растений очень малое (в 1 кг прорастающих семян содержится ок. 0,5 мг ростовых веществ).
Важную роль в обмене веществ растительного организма играют органические кислоты, образующиеся в растительном организме в процессе дыхания растений и также промежуточными продуктами синтеза др.. соединений. В виде солей органических кислот в растениях встречаются алкалоиды. Другими достаточно распространенными в растительных организмах биологически активными соединениями являются глюкозиды. В особых органах растениях образуются эфирные масла и смолы, которые представляют собой смесь ряда соединений, осн. из которых терпены - ненасыщенные углеводороды.
К летучим биологическим активным веществам растительного происхождения относятся и фитонциды. Фитонцидные свойства определенной степени имеют все растения. Наряду с соединениями, которые принимают участие в активном обмене веществ, в растениях синтезируется ряд полимеров, остаются в стороне интенсивного метаболизма (обмена веществ). Это клетчатка, каучук, гуттаперча, лигнин (вещество, что приводит одеревенение оболочек растительных клеток). Каучук могут образовывать ок. 2000 видов растений, но больше всего его в тропич. дереве - гевеи, в котором содержится гуттаперча. Много каучука есть и в коксагизи, и таусагизи. Лигнины различных групп растений несколько отличаются между собой. Особенно много лигнина в древесине (у хвойных пород - до 50%) и соломе. В процессе роста и развития хим. состав отдельных органов и растений в целом в определенной степени изменяется (например, накапливаются питательные вещества в зерне и плодах при их созревании, увеличивается содержание целлюлозы и лигнина в древесине и уменьшается относительное количество элементов питания с возрастом растения и т.п.). Органические соединения, которые содержатся в растительных организмах, берут начало от первичных продуктов фотосинтеза и является источником существования всего животного мира.