Вакуоли и клеточный сок. Состав клеточного сока, пигменты и биологически активные вещества, локализующиеся в клеточной соке. Роль вакуолей в жизни клетки.

Вакуоль - резервуар, ограниченный одинарной мембраной – тонопластом, заполнена клеточным соком.В зрелых клетках вакуоли сливаются в одну, центральную. Для растительных клеток типично мощное развитие вакуолей.

Роль: Участие в водном балансе, Кеточный сок обусловливает осмотичные свойства и тургор клеток и, следовательно, упругость тканей и органов растений, служит вместилищем воды и различных веществ, участвующих в обмене веществ клетки, и местом отложения конечных продуктов обмена. Содержит водорастворимые пигменты, придающие, окраску корнеплодам и плодам.

Клеточный сок - концентрированный р-р различных веществ в воде, часто представляет собой коллоидныйр-р. В клеточном соке содержатся углеводы (глюкоза, фруктоза, сахароза), инулин, пектины, а также гликозиды, дубильные вещества, ряд аминокислот, алкалоиды, органическиеи неорганические кислоты, встречаются кристаллы оксалата кальция. В некоторых морских водорослях содержатся йод и бром.

Пигменты

Пигменты клеточного сока – флавоноиды, относятся к гликозидам.

Самые важные – антоцианы, дают синюю, красную, розовую, фиолетовую, а в большой концентрации – чёрную окраску. Причем, цвет антоцианов зависит от рН. Окрашивают лепестки многих цветов, плоды, осенние листья.

Флавоны окрашивают лепестки цветов в жёлтый цвет (например, антохлор).

Реже встречается бурый пигмент – антофеин.

Пигменты клеточного сокахорошо растворимы в воде, участвуют в процессах дыхания, биологического окисления, играют роль в защите от холода.

БАВ

1) Алкалоиды - органические азотсодержащие соединения, обладают высокой физиологической активностью. В больших дозах - яды, а в малых - сильнодействующие лекарства различного действия.

2) Витамины - группа органических веществ разнообразной структуры, многие из них входят в состав ферментов.

3) Гликозиды - обычно бесцветные (реже окрашенные) кристаллические вещества горького вкуса, растворимые в воде.

4) Дубильные вещества, или таниды - обладают вяжущим вкусом.

5) Жирные масла

6) Кумарины - характерны для зонтичных, рутовых и бобовых.

7) Органические кислоты - играют роль в обмене в-в, биосинтезе алкалоидов, гликозидов, аминокислот и других БАВ.

8) Микроэлементы - входят в состав гормонов, витаминов, многих ферментов, дыхательных пигментов, образуют соединения с белками.

 

 

10) Осмотические свойства растительной клетки. Явление тургора и плазмолиза. Сосущая сила, ее природа и физиологическое значение.
Концентрация веществ в клеточном соке и во внешней среде (в почве, водоемах) обычно не одинаковы. Если внутриклеточная концентрация веществ выше, чем во внешней среде, вода из среды будет диффундировать в клетку, точнее в вакуоль, с большей скоростью, чем в обратном направлении, т. е. из клетки в среду. Чем больше концентрация содержащихся в клеточном соке веществ, тем сильнее сосущая сила - сила, с которой клетка<всасывает воду>. При увеличении объема клеточного сока, вследствие поступления в клетку воды, увеличивается его давление на цитоплазму, плотно прилегающую к оболочке. При полном насыщении клетки водой она имеет максимальный объем. Состояние внутреннего напряжения клетки, обусловленное высоким содержанием воды и развивающимся давлением содержимого клетки на ее оболочку носит название тургора. Тургор обеспечивает сохранение органами формы  и положения в пространстве, а также сопротивление их действию механических факторов. С потерей воды связано уменьшение тургора и увядание.

Если клетка находится в гипертоническом растворе, концентрация которого больше концентрации клеточного сока, то скорость диффузии воды из клеточного сока будет превышать скорость диффузии воды в клетку из окружающего раствора. Вследствие выхода воды из клетки объем клеточного сока сокращается, тургор уменьшается. Уменьшение объема клеточной вакуоли сопровождается отделением цитоплазмы от оболочки - происходит плазмолиз.

В ходе плазмолиза форма плазмолизированного протопласта меняется. Вначале протопласт отстает от клеточной стенки лишь в отдельных местах, чаще всего в уголках. Плазмолиз такой формы называют уголковым. Затем протопласт продолжает отставать от клеточных стенок, сохраняя связь с ними в отдельных местах, поверхность протопласта между этими точками имеет вогнутую форму. На этом этапе плазмолиз называют вогнутым. Постепенно протопласт отрывается от клеточных стенок по всей поверхности и принимает округлую форму. Такой плазмолиз носит название выпуклого. Если у протопласта связь с клеточной стенкой в отдельных местах сохраняется, то при дальнейшем уменьшении объема в ходе плазмолиза протопласт приобретает неправильную форму. Протопласт остается связанным с оболочкой многочисленными нитями Гехта. Такой плазмолиз носит название судорожного.

 

Если плазмолизированную клетку поместить в гипотонический раствор, концентрация которого меньше концентрации клеточного сока, вода из окружающего раствора будет диффундировать внутрь вакуоли. В результате увеличения объема вакуоли повысится давление клеточного сока на цитоплазму, которая начинает приближаться к стенкам клетки, пока не примет первоначальное положение - произойдет деплазмолиз.

Чем больше в данный момент сосущая сила, тем меньше тургор, и наоборот.