Протопласт өнімдері

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Протопласт өнімдері
1. Вакуоль және клетка шырыны.
2. Клетка қабықшасы
3. Артық қор заттары
4. Клетка онтогенезі.

Вакуоль (латынша вакус - бос орын, қуыс) бұл жасуша шырынына толы қуыс (1-сурет), ол цитоплазмадан жартылай өткізгіштік қасиеті бар тонопласт мембраналары арқылы бөлініп тұрады. Вакуоль эндоплазматикалық ретикулумның локальдық кеңістігінен пай - да болады. Олар осы торда өте жіңішке жолақтар ретінде пайда болады да зат алмасу өнімдерінің біртіндеп жиналуынан санын, көлемін үлкейтеді де бірте-бірте жасушаның орталық бір вакуоліне айналады. Ол цитоплазмадан бөлінетін сұйық заттар қоспасының, яғни жасуша шырынының жиналатын орны. Бұл кеңістіктер ретикулумнен бөлініп дөңгелектенеді, ал ретикулумның мембранасы тонопластқа айналады. Вакуольдің түзілуіне шамасы Гольджи аппаратының элементтері де қатыса алады. Өте жас жасушалардың өзінде де кішілеу вакуольдер болады. Жас жасушалардың өсуінің нәтижесінде вакуольдердің көлемі де ұлғаяды. Жақсы жетілген жасушалардың көпшілігінде, оның ортаңғы бөлігін алып жататын бір үлкен вакуоль және цитоплазманың жасуша қабықшасына жақын жататын бөлігінде шашыраңқы орналасқан көптеген ұсақ вакуольдер болады. Егер ядро жасушаның ортасында орналасса, онда оны қоршаған цитоплазма жасушаның қабықшаға жақын жатқан қабаты мен жіпшелері (тяждары) арқылы байланысады. Бұл жішпілер (тяждар) орталық вакуольді бірнеше ұсақ вакуольдерге бөледі. Жасуша шырыны дегеніміз, протопластан бөлініп шығатын әртүрлі органикалық және бейорганикалық байланыстардың судағы ерітіндісі. Өсімдіктердің әр түрлі түрлерінде, тіптен бір өсімдіктің әр түрлі мүшелерінде жасуша шырынының химиялық құрамы бірдей болмайды. Жасуша шырынының реакциясының ортасы әдетте қышқылдығы төмен, немесе бейтарап, сиректеу сілтілі болып келеді.
Жасуша шырынының химиялық кұрамы. Вакуольдегі жасуша шырынының химиялық құрамы өсімдіктердің түріне, орналасқан жеріне байланысты өзгеріп отырады. Дегенмен негізгі құрамды бөлігі - су. Шырынның құрамындағы басқа заттарды органикалық және бейорганикалық деп екіге бөлеміз. Органикалық заттар азотты және азотсыз заттар деп тағы жіктеледі.
Азотты органикалық заттар: ақуыздар (протеиндер, протеидтер); амин қышқылдары (аспарагин, триозин, лейцин жене басқалар); алкалоидтар (хинин, мор - фин, никотин, колхицин, кофеин, кодеин, папаверин және басқалар); гликоалколоидтар (голанин, дигиталин).
Азотсыз органикалық заттар: көмірсулар: моносахаридтер - глюкоза, фруктоза; дисахаридтер - сахароза, мальтоза; полисахаридтер - инулин пектиндер, декстриндер; глюкозидтер: (амигдалин; сапонин; ванилин; соланин, пигменттер, антоциан, антохлор және басқалар); илік заттар (танидтер, катехиндер). Органикалық қышқылдар (қымыздық, алма, вино, лимон жене басқалар) және олардың тұздары - кристалдар (қымыздық және басқа кышқылдардың тұздары), терпеноидтар, эфир майылары және басқалар.
Жасуша шырынының құрамына кіретін жоғарыда аталған органикалық заттардың бір сыпырасы өткен тақырыптардың мазмұнына байланысты қарастырылды. Ол заттарға түгелдей жүйелі тоқтау мүмкін емес. Өйткені олар протопластың туынды заттары ретінде жасушаның құрылымды жүйелерінде, вакуольдерінде және жасуша қабықшаларында жинала алады. Ол заттардың көбінің физиологиялық мәні әлі толық анықталмаған.
Алкалойдтар өсімдіктерде ақуыздардың ыдырауынан пайда болады, оның құрамына көміртегі, сутегі және шамалы азот бар. Олар барлық өсімдіктердің жасуша шырынында бірдей кездесе бермейді. Мысалы: раушангүлділерде, астық тұқымдастарда алколаойдтардың барлығы белгісіз. Ал ерінгүлділер тұқымдасының өкілдерінде аз кездеседі. Ал көкнәр, бүршақтар, алқалар, және сарғалдақтар тұқымдастары алколойдтарға бай. Сол сияқты алкалойдтар кейбір өсімдіктердің тұқымында, қайсібірінің тамырларында, кейбіреулерінің жапырағында басымырақ болады. Қазіргі кезде 1000-нан артық алкалойдтар белгілі. Олардың біразы жоғарыда аталып өтті.
Глюкозидтер - қанттардың (көбінесе моносахаридтердің) спирттермен, альдегидтермен, фенолдармен және басқа да азотсыз органикалық заттармен қосындысының туындысы болып табылады. Олар кейбір өсімдіктің жасуша шырынында қор заты түрінде, ал кейбіреулерінде улы зат түрінде жиналады. Ферменттердің әсерінен ауада глюкозидтер өзінің құрамды бөліктеріне жеңіл ыдырап хош иіс бөледі (мысалы, кофе, какао және шайды демдеген кезде байқалады).
Илік заттар глюкозидтерге жақын, күрделі азотсыз қосылыстар.
Органикалық қышқылдар жасуша шырынында едәуір мөлшерде болады. Олар: алма, лимон, шарап, қымыздық және тағы сол сияқты қышқылдар.
Бейорганикалық заттарға немесе минералды заттарға нитраттар, хлоридтер, фосфаттар, иод, бром және тағы басқалары жатады.
Жоғарыды аталып кеткен бұл заттардың біреулері, мысалы көмірсулар - қорлық, екіншілері - экскреторлық, яғни зат алмасудың соңғы өнімдері болып табылады.
Жасуша шырының ресми тіркелген компоненттерінің біріне кымыздық қышқылы кальцийдің кристалдары жатады (Са С2О4). Қымыздық қышқылы жасушаның тіршілік әрекетінің зиянды өнімдерінің бірі болып табылады. Одан өсімдік кальцийдің иондарының көмегімен құтылады. Қымыздық қышқылы кальций өсімдіктің, негізінен қартайған, яғни тіршілігін тоқтатуға жақын жасушаларында, формасы әртүрлі болып келетін жекелеген кристалдар түрінде, друз деп аталынатын біріккен кристалдар түрінде, қорапқа жиналған рафид түрінде және басқалар түрінде жиналады.

1-сурет. Қымыздық қышқылы қальцидің кристалдары:
А-пияздың құрғақ қабыршағының (чешуя) жасушаларындағы жекелеген және крест тәрізді кристалдар; Б-бегония өсімдігі сағағының жасушаларын - дағы друздардың қалыптасуының фазаларының жүйелілігі; В-қырлы шөптің (купена) тамырсабағының жасушасындағы рафидтің жиынтығы.

Қымыздық қышқылы қальцийдің кристалдары әсіресе өсімдіктің оқтын-оқтын түсіп отыратын мүшелерінде - ағаштардың қабықтарында, жапырақтарында, пияздың баданаларының құрғақ қабықшаларыңда және басқаларда аса көп жиналады. Әдетте друздар қос жарнақты өсімдіктерде, ал рафидтер дара жарнақты өсімдіктерде болады.
Артық қор заттары.
Өсімдік жасушаларындағы тіршілік әрекеттерінің нәтижесінде, онда әр түрлі заттар жиналады. Соның бірі қоректік заттар. Олар өсімдіктердің денесін түзуге жұмсалады, ал олардың артық мөлшері қорға жиналады.
Артық қор заттары деп - уақытынша метоболизмнен шығарылып тасталған заттарды айтады. Олар өсімдіктің вегетативтік денесін түзуге немесе энергетикалық матери - ал түрінде әртүрлі тіршілік процестеріне жұмсалады. Олар вакуольде немесе цитоплазмада жиналады. Вакуольдерде қор заттары ерітінділер түрінде, ал цитоплазмада ресми тіркелген қосымша заттар түрінде болады. Қорға жиналатын заттар химиялық табиғаты тұрғысынан үш топқа бөлінеді: ақуыздар (алейрон дәндері), көмірсулар (крахмал дәндері, глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза, клетчатка, инулин), майлар (май тамшылары).
Ақуыздар. Ақуыз млекуласы амин қышқылдарынан құралады.Өсімдік жасушаларының құрамына қазіргі кездегі белгілі болған 150-ден аса амин қышқылдарының 22-сі енеді. Олардың бір тобы цитоплазма мен оның органойдтарының негізгі бөлігін құрайды. Ал басқа топтары (ақуыз ферменттері) жасушадағы тіршілік процестерін жүзеге асырады. Ақуыздардың басым бөлігі өсімдіктердің тұқымдарында, жемістерінде қорға жиналады. Оларды алейрон (грекше алейрон - бидай ұны) немесе протеин дәндері деп атайды.
Алейрон дәндері. Бұл қорлық ақуыздың түйіршіктері, олар әдетте пісіп жетілген дәндердің қорлық ұлпаларының жасушаларында пайда болады. Дәндер пісіп жетілген кездерде ұсақ вакуольдерде ақуыз жиналады. Дәндер піскен кезде вакуольдер суын жоғалтады да алейрон дәндеріне айналады (23-сурет).
Бұл бастапқы қалпына келетін процесс: дән жерге түскен соң оның бойына су өтеді де ісініп өнеді, осы кезде алейрон дәндері қайтадан вакуольге ай - налады.
Алейрон дәндері дөңгелек формалы болып келеді, олардың диаметрі 0,2-ден 20 мкм.-дің арасында ауытқып отырады. Сыртынан олар мембранамен қапталған. Қарапайым алейрон дөндерінде ақуыз аморфтық масса түрінде болады (бүршақ тұқымдастарында, жүгеріде, күріште), ал күрделі алейрон дәндерінде аморфты массаға бір, сиректеу 2 -- 3 ақуыздық кристалл және құрамында қорлық фосфор болатын кішілеу дөңгелек денешік - глобоид кіреді (24-сурет). Мұндай күрделі алейрон дәндері (зығыр, күнбағыс, асқабақ, ұлпілмәлік және т.б.) қор ретінде май жиналатын өсімдіктерге тән.
Ақуыздық денешіктер жасушаның басқада бөліктерінде: мысалы, ядросында, пластидтерінде, митохондрияларында, эндоплазматикалық ретикулымында түзіле алады.
Көмірсулар. Көмірсулар қарапайым және күрделі деп бөлінеді. Қарапайм көмірсуларға - моносахаридтер (глюкоза, фруктоза), дисахаридтер (мальтоза, сахароза), күрделілеріне - полисахаридтер (крахмал, клетчатка, инулин) жатады. Басқалармен салыстырғанда алуан түрлі болып келетін өсімдіктің ең кең таралған

2-сурет. Бидайдың дәнінің эндоспермінің жасушаларындағы алейрон дәндері: 1-жеміс қап; 2-спермодерма; 3-алейрон қабаты; 4-ядро; 5-крахмал дәндері бар эндоспермнің жасушалары; 6-крахмал дәндері.

3-сурет. Кенедәннің, немесе майкененің (клешевина) тұқымының эндоспермнің жасушаларындағы күрделі алейрон дәндері: 1-алейрон дәндері; 2-алейрон дәнінің қабықшасы; 3-ақуыздық кристалл; 4-глобойд; 5-аморфты ақуыздық масса.

және аса қажетті қорлық заттарының бірі - крахмал. Крахмал - өсімдік жасушасының маңызды туынды заты. Қазіргі кезде крахмалдың екі бөліктен амилозадан және амилопектиннен тұратыны анықталған. Өсімдік крахмалындағы амилаза мен амилопектиннің арақатынасы өсімдік түрі үшін тұрақты. Амилазаның крахмалдағы мөлшері 35 пайызға дейін болса, ал амилопектиннің мөлшері одан бірнеше есе көп. Олардың физикалық, химиялық қасиеттері де әртүрлі. Амилоза жылы суда ериді, ал амилопектин ерімейді, тек бөрітеді. Йодпен әсер еткенде амилаза көк, амилопектин қызыл-күлгін түске боялады.
Крахмал өсімдіктердің денесінде фотосинтез процесінің соңғы өнімі крахмал дәндері ретінде жиналады.
Крахмал дәндері. Крахмал дәндері барлық мүшелердің жасушаларында кездеседі, әсіресе олар өсімдіктің дәндерінде және түрі өзгерген жерасты сабақтарында (түйнектерінде, баданаларында, тамырсабақтарында) көптеп жиналады. Крахмал дәндері тек пластидтерде ғана түзіледі. Жоғарыда айтылғандай хлорпластарда алғашқы крахмалдың дәндері пайда болады. Бірақта олар, бұл жерде көптеп жиналмайды. Зат алмасу процестерінің нәтижесінде ферменттердің (амилаза, мальтаза) көмегімен алғашқы крахмалдар қантқа айналады және глю - коза түрінде жапырақтан өсімдіктің басқа мүшелеріне тасымалданады. Қанттың екінші рет крахмалға айналуы лейкопластарда жүреді (амилопластарда).
Екінші рет крах - мал дәндерінің түзілуі амилопластың стромасының белгілі бір жерінен басталады. Ондай жерлерді крахмалдың түзілу орталығы деп атайды.
Крахмал дәндерінің өсуі жаңа қабаттардың пайда болуы арқылы жүреді. Іргелес қабаттарда (смежные слои) жарықтың сәулесінің сынуының көрсеткіштері әр түрлі болуы мүмкін, сондықтанда олар микроскоппен көрінеді. Қат-қабаттылық центрлес шеңберлі және эксцентрлі болып келеді (25-сурет). Крахмал дәндерінің өсуіне байланысты амилопластың стромасының көлемі кішірейеді және белгілі бір кезеңде оның қабатының жұқаратындығы сонша, оптикалық микроскоппен де мүлдем көрінбей қалады. Бірақта екінші реттік крахмал дәндерінің сыртында барлық уақытта екі мембраналы қабықшаның және строманың жұқа қабатының болатындығын естен шығармау керек (12-сурет).
Егер амилопласта, айналасына крахмалдың қабаттары жиналатын бір орталық болса, онда қарапайым дәндер түзіледі. Ал егер екі немесе оданда көп орталық болса, онда күрделі дәндер түзіледі. Жартылай күрделі дәндер мынадай жағдайда пайда болады. Егер крахмал алдымен бірнеше нүктелердің айналасында жиналса, содан соң қарапайым дәндердің шеттері түйіскеннен кейін барып, олардың айна - ласында барлығына бірдей ортақ қабаттар пайда болса. Крах - мал дәндерінің көлемі үлкен мөлшерде ауытқып отырады. Мысалы, картопта олардың диаметрі 100 мкм. жетеді, бидайда және қарабидайда крахмал дәндерінің диаметрі 2 -- 9 мкм. ден аспайтын, ұсақ түйіршіктерден 30 -- 40 мкм.-ге дейін жететін үлкен дәндерге дейін болады, ал жүгерінің крахмал дәндерінің диаметрі 5-тен 30 мкм. дейін барады.
Крахмал дәндерінің формасы, мөлшері, құрылысы өсімдіктердің әрбір түрлеріне, кейде тіптен әрбір сортқа ерекше тән болып келеді. Бидай мен арпаның крахмал дәндері дөңгелек, бұршақ тұқымдастарында сопақша, оның ортасында бұтақталған саңылаулары болады, сұлыда ұсақ көп бұрышты т.с.с. Бұл жағдайды ұнның құрамына анализ жасағанда үнемі ескеріп отырады.

4-сурет. Әр түрлі өсімдіктердің крахмал дәндері:
А-картоп; Б-бидай; В-сұлы; Г-жүгері; Д-күріш; Е-қарамық (гречиха): 1-қарапайым эксцентрлік дән; 2-қарапайым шеңберлі дән; 3-күрделі дән; 4-жартылай күрделі дән; 5-жасушаның кескініне келген жай дәндердің жиынтығы.
Майлар. Май өсімдіктерде кең таралған қор заттары және ең қуаттыларына жатады. Олар шыны май тамшылары түрінде гиолоплазмадағы ерекше субмикроскопиялық дене сферосомаларда және олеопластарда, көптеген өсімдіктердің тұқымдарында, жемістерінде қорға жиналады.
Шыны май тамшыларының формасы сфера тәрізді болып келеді (26-сурет). Олардың саны мен мөлшері жасушаларда ауытқып отыра - ды. Шыны майының тамшы - лары барлық мүшелердің жасушаларында кездеседі, әсіресе дәндер мен жемістер оған аса бай болады. Грек жаңғағының дәнінде 70 пайыз, жер жаңғағында - 50, екпепшөпте - 30, сояда - 20, жүгері және сұлының ұрығында ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.