Jednym z mechanizmów ochronnych roślin i zwierząt przed niekorzystnymi warunkami było gromadzenie rezerwowych składników odżywczych. Bardzo skuteczny mechanizm w momentach niedostatecznego pobierania składników odżywczych z zewnątrz.
Życie organiczne na naszej planecie ma bazę węglową, która z góry określiła „chemię” świata organicznego.
"Chemia" roślin
W procesie ewolucji tych organizmów zidentyfikowano szereg ważnych rodzajów substancji, takich jak białka, węglowodany i tłuszcze. Każdy z nich ma swoją rolę do odegrania.
Białka (peptydy, polipeptydy) w komórkach roślinnych tworzą dość złożone kompleksy, jednym z nich jest fotosynteza.
Wraz z tym białko jest nośnikiem informacji podczas podziału komórki.
Tłuszcze lub trójglicerydy to naturalne związki glicerolu i jednozasadowych kwasów tłuszczowych. Rola tłuszczów w komórkach roślinnych jest determinowana przez funkcję strukturalną i energetyczną.
Węglowodany (cukry, sacharydy) zawierają grupy karbonylowe i hydroksylowe. Główną rolą substancji jest energia. Przydziel świetnieilość różnych węglowodanów, zarówno rozpuszczalnych, jak i nierozpuszczalnych w wodzie. Z kolei charakterystyka chemiczna każdego węglowodanu określa jego główną rolę.
Skrobia jest głównym węglowodanem magazynującym rośliny
Nierozpuszczalne węglowodany pełnią rolę rezerwy energetycznej rośliny. Skrobia jest głównym materiałem magazynowym w roślinach. Ze względu na swoją nierozpuszczalność w wodzie może pozostawać w komórce bez naruszania równowagi osmotycznej i chemicznej.
W razie potrzeby zapasowy węglowodan roślinny – skrobia – jest hydrolizowany do cukrów rozpuszczalnych (glukozy) i wody. Powstały związek jest łatwo dostępny i jest rozkładany pod wpływem enzymów na dwutlenek węgla i wodę, uwalniając niezbędną energię.
Rezerwa węglowodanów w komórkach roślin
Istnieje wiele innych węglowodanów, które służą do magazynowania energii. Inulina jest niewielką substancją rezerwową - węglowodanem roślinnym. Przechodzi przez komórki roślinne w postaci rozpuszczalnej.
Najwięcej tego związku znajduje się w roślinach takich jak dalia, topinambur, czosnek i oman. Z reguły maksymalna ilość znajduje się w bulwach i korzeniach roślin.
W procesie hydrolizy lub fermentacji pomocniczy węglowodan zapasowy roślin całkowicie rozkłada się na fruktozę. Część sacharozy jest prostym sacharydem.
Główny węglowodan zapasowy wrośliny to skrobia. Istnieją jednak inne węglowodany oprócz inuliny, która działa jak magazyn energii. Należą do nich większość substancji podobnych do cukru. Na przykład w korzeniach buraków odkłada się dwucukier - sacharoza (znamy ją jako cukier). Większość owoców i warzyw przechowuje węglowodany roślinne w postaci sacharozy i fruktozy. Słodki smak jest oznaką obecności tych mono- lub disacharydów.
Inne magazyny energii roślinnej
Hemiceluloza może działać jako zapasowy składnik odżywczy. Ma duże podobieństwo do błonnika. Jest nierozpuszczalny w wodzie. Pod wpływem słabych kwasów rozpada się na proste cukry proste. Osadza się w łupinach ziaren wielu zbóż. Twardość hemicelulozy jest bardzo wysoka, czasami określana jako „roślinna kość słoniowa”. Służy do wyrobu guzików oraz w farmaceutykach. W procesie kiełkowania nasion ulega hydrolizie za pomocą enzymów do cukrów rozpuszczalnych i służy do karmienia zarodka.
Obecność węglowodanów zapasowych jest warunkiem przetrwania
Proces powstawania i przemiany węglowodanów w komórkach roślinnych jest integralną częścią złożonego procesu metabolicznego wewnątrz komórki roślinnej. Węglowodany, które mogą pełnić funkcję magazynu energii, zapewniają ochronę przed niekorzystnymi warunkami.
W procesie kiełkowania nasiona i bulwy dostarczają niezbędnych składników odżywczych w początkowej fazie rozwoju rośliny.
Komórka roślinna to unikalny system. Liczba pracujących w nim „mechanizmów” jest porównywalna z milionem samochodów. To naprawdę złożony system, jak miniaturowa roślina. Geniusz i precyzja natury we wszystkich jej przejawach zasługuje na wielki podziw.
