Химический состав растений реферат

Обновлено: 04.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Муниципальное образовательное учреждение

Тема конкурсной работы:

Сорокин Ярослав Сергеевич

Якушева Наталия Вениаминовна,

учитель биологии и химии

Актуальность. В пятом классе на уроках биологии я узнал химический состав клетки – неорганические и органические вещества. Растения состоят из клеток, вероятно, они имеют такой же состав.

Я захотел опытным путем обнаружить в составе, доказать эти вещества и побольше узнать об их значении для растения и человека.

Цель: Теоретическое и практическое исследование химического состава растений.

Задачи: 1. Изучить материал о составе растений

2. Опытным путем определить в составе растений органические вещества (белок, крахмал, жир), неорганические вещества (воду, минеральные соли), другие вещества (красящие вещества, органические кислоты)

Объект исследования: Живая природа

Предмет исследования: Растения

Методы исследования: сбор информации, эксперимент, наблюдение, сравнение, обобщение.

План работы: 1. Подобрать теоретический материал, используя литературу и интернет, о составе растений, изучить его, обдумать и систематизировать.

2. Найти описание опытов по составу растений, приобрести нужный материал и оборудование, познакомиться с правилами безопасности при проведении опытов.

3. Выполнить экспериментальную часть работы, зафиксировать фотокамерой процесс и результат.

4. Оформить работу, описать состав растений, подготовить презентацию эксперимента, сделать заключение и выводы.

Глава 1.Теоретическая часть.

Я начал свою работу с изучения теории о составе растений. На этом этапе я использовал учебную литературу и интернет.

Растения, как и все живое вокруг, состоят из клеток. Значит, состав растения должен быть аналогичным составу клетки.

Состав химических элементов в клетке.

В состав клетки входит около 80 элементов. Их процентное содержание разное. Основным химическим элементом клетки является кислород (О) – 70%.

кальций ( Ca ) – 1%

И другие элементы

1.2. Химические вещества в растениях.

Химические эементы, соединяясь, образуют простые и сложные вещества. Химические вещества делят на две основные группы : органические и неорганические.

К органическим веществам в составе растений относятся:

белки (C, H, O, N, P, S)

нуклеиновые кислоты (C, H, O, N, P)

К неорганическим веществам в составе растений относятся:

Минеральные соли ( P , N , K , Ca , Mg , Fe , Mn , Cu , Zn и др)

Так же в составе растений содержаться красящие вещества, витамины, эфирные масла, органические кислоты, фитонциды (летучие вещества, способные убивать микробы)

Содержание химических веществ в различных растениях.

В разных растениях содержится неодинаковое количество веществ.

Растения богатые ВОДОЙ – это капуста (до 90%), огурец (до 96%).

Растения богатые БЕЛКАМИ – горох, бобы, фасоль, соя, чечевица

Растения богатые ЖИРАМИ – масличные культуры: подсолнечник, олива, облепиха, лен, кукуруза, соя, овес, арахис, горчица.

Растения богатые УГЛЕВОДАМИ – картофель, рис, пшеница, (богаты крахмалом); сахарная свекла, сахарный тростник, канадский клен, земляная груша (богаты сахарами); виноград и другие фрукты и ягоды (богаты глюкозой).

Растения богатые ЭФИРНЫМИ МАСЛАМИ – шалфей, гвоздика, кориандр, корица.

Много ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ – в лимоне (лимонная), яблоке (яблочная), щавеле (щавелевая), крапиве, в бруснике, клюкве, землянике.

В свекле, чернике, моркови, черемухе, ежевике много КРАСЯЩИХ ВЕЩЕСТВ.

Богаты ВИТАМИНАМИ черная смородина, шиповник, рябина (обыкновенная и черноплодная), малина.

ФИТОНЦИДЫ находятся в чесноке, луке, пихте, сосне, можжевельнике.

Значение химических веществ для растений.

Химические вещества в составе растений играют различную роль, участвуют в процессах жизнедеятельности, используются для построения тела растений, откладываются в запас.

ВОДА – придает упругость клеткам растения, определяет форму, участвует в обмене веществ.

В молодых растущих растениях, где все процессы протекают активно, воды больше (до 90-95%), в одревесневших растениях меньше (до50%).

МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА – используют для образования белков, нуклеиновых кислот. При недостатке минеральных веществ нарушаются процессы жизнедеятельности клетки.

БЕЛКИ – входят в состав разнообразных клеточных структур (строят растение), регулируют процессы жизнедеятельности, могут запасаться в растениях.

ЖИРЫ – расщепляются и дают необходимую растению энергию, участвуют в построении клеточных структур, откладываются в запас.

УГЛЕВОДЫ – расщепляются и дают энергию растению, участвуют в построении клеточных мембран, откладываются в запас.

Использование человеком веществ, входящих в состав растений.

Человек активно использует растения, богатые теми или иными веществами в пищу, в промышленности, в медицине, в парфюмерии, в быту.

Например, чтобы получить муку и крупу, содержащие углеводы и белки, выращивают пшеницу, рожь, ячмень, гречиху, овес, просо. Для получения растительных жиров необходимы подсолнечник, хлопчатник, лен, конопля и другие масличные культуры. Используя растения богатые витаминами и фитонцидами человек получает лекарственные вещества, укрепляет свое здоровье. Растения используются и в промышленной деятельности человека – получают каучук (превращают в резину), спирт, скипидар.

Вывод : таким образом, я выяснил, что растения состоят из органических и неорганических веществ. Эти вещества содержатся в растениях в разном количестве, но все играют важную роль в их жизни. Человек научился и может использовать в зависимости от состава различные растения в своей жизнедеятельности. Также, зная состав растений, я сформулировал для себя некоторые необходимые правила ухода за ними: растения необходимо регулярно поливать (так как в них должно быть необходимое количество воды для их жизнедеятельности) и растения нужно подкармливать минеральными и органическими (компост) удобрениями (так как они играют важную роль для растения).

Глава 2. Практическая часть

После изучения теории о химическом составе растений я приступил к эксперименту. (Приложение 1)

2.1 Доказательство наличия белка.

Что делал: Приготовил тесто – смешал 1 столовую ложку муки и ½ столовых ложки воды. Поместил тесто в узелок, сделанный из бинта, сложенного вдвое. Тщательно прополоскал узелок с тестом в стакане с водой.

Наблюдение и вывод: На бинте увидел клейкую тягучую массу – это растительный белок клейковина. Значит, в растениях есть белок (из зерна белок перешел в муку).

2.2 Доказательство наличия крахмала

Что делал: В стакан с мутной водой, в котором промывал тесто, капнул 3-4 капли йода.

Наблюдения и вывод: Содержимое стакана стало фиолетовым - так окрасился йодом крахмал, который вымывался из теста. В растения есть крахмал (из зерна крахмал перешел в муку).

Что делал: Капнул йода на срез клубня картофеля и печенье.

Наблюдения и вывод: На срезе картофеля и ломтика печенья появилось фиолетовое пятно – это окрасился крахмал. В растениях содержится крахмал.

2.3 Доказательство наличия жира

Что делал: Положил на бумагу семена льна и раздавил их пестиком.

Наблюдение и вывод: На бумаге появилось жирное пятно. В растениях есть жир.

2.4 Доказательство наличия воды

Что делал: В сухую пробирку положил 4 чешуйки от пушистых почек вербы. Нагрел на слабом пламени.

Наблюдение и вывод: На стенках пробирки появились капли воды, которая выделилась из чешуек. В растения содержится вода.

Что делал: Регулярно поливал комнатное растение спатифиллум. Листья были зеленые, подняты вверх. В течение двух недель оставил растение без полива.

Наблюдение и вывод: Листья растения пожелтели, стали дряблыми, опустились вниз. Значит, в растениях есть вода, она необходима для их жизнедеятельности.

2.5 Доказательство наличия минеральных веществ

Что делал: Продолжал нагревать пробирку с чешуйками вербы на слабом пламени спиртовки. После нагревания остатки от чешуек высыпал на бумагу, немного придавил пестиком.

Наблюдение и вывод: В процессе нагревания появился дымок, чувствовался неприятный запах – это сгорали органические вещества. Остались несгораемые минеральные вещества. В растениях есть минеральные вещества.

2.6 Доказательство наличия органических кислот

Что делал: Выдавил сок из ломтика лимона. Отпустил в него желтую полоску универсальной индикаторной бумажки.

Наблюдение и вывод: Индикаторная бумажка стала розовой – так меняет цвет бумажка от кислот. В лимоне есть кислота (лимонная)

2.7 Доказательство наличия красящих веществ

Что делал: Приготовил сок свеклы и моркови – натер их на терке, положил в марлевые узелки, подавил. Приготовил сок черники – подавил ягоды. Капнул сок свеклы, моркови, черники на белую ткань.

Наблюдение и вывод: Ткань окрасилась соком. Растения содержат красящие вещества.

1.Растения состоят из органических веществ (белки, жиры, углеводы) и неорганические (вода, минеральные соли)

2. Содержатся в растениях и другие вещества.

Я думаю, что справился со своей работой, достиг цели, решил поставленные задачи – узнал больше о составе растений и на опытах подтвердил состав.

Затруднения в работе:

Подбор нужного теоретического материала, систематизация его.

Выполнение опытов – подготовить необходимый материал, оборудование и соблюдать правила.

Содержание

Введение
Химический состав растений
Мать-и-мачеха обыкновенная
Подорожник большой
Брусника обыкновенная
Пастушья сумка обыкновенная
Ромашка безъязычковая (ромашка пахучая, ромашка ромашковидная,
ромашка зеленая)
Родиола розовая
Рододендрон золотистый
Список литературы

Прикрепленные файлы: 1 файл

контрольная фитолекарствоведение.docx

ИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

Кафедра внутренних незаразных болезней с/х животных

Реферат: по дисциплине: Фитолекарстововедение

На тему: Химический состав растений

Исполнитель – студентка 5 курса

ИПБиВМ 51 группы Беляева А. Г.

Проверила – Бойченко Н. Б.

Введение
Химический состав растений
Мать-и-мачеха обыкновенная
Подорожник большой
Брусника обыкновенная
Пастушья сумка обыкновенная
Ромашка безъязычковая (ромашка пахучая, ромашка ромашковидная,
ромашка зеленая)
Родиола розовая
Рододендрон золотистый
Список литературы

Ежегодные заготовки лекарственного, растительного сырья в России составляют десятки тысяч тонн. Однако, масштабы заготовок в целом, и в особенности по отдельным видам, не удовлетворяют всё возрастающей потребности аптечной сети и медицинской промышленности в растительном сырье. Увеличение объёма заготовок ряда видов сырья сдерживает отсутствие сведений о размещении их природных запасов. Вместе с тем, некоторые дикорастущие лекарственные растения встречаются в недостаточном количестве, и анализ их ресурсных возможностей говорит о необходимости сокращении масштаба заготовок или даже о полном их прекращении.
Всякое использование природных ресурсов лекарственных растений должно сочетаться с мерами по охране и восстановлению их зарослей после заготовок, что гарантирует обеспечение текущих и перспективных потребностей здравоохранения в лекарственном сырье растительного происхождения.

Терапевтическая ценность лекарственных растений определяется входящими в их состав биологически активными веществами — химический состав растений, к которым относятся все вещества, способные оказывать влияние на биологические процессы, протекающие в организме.

За долгую историю поисков и практического использования биологически активных веществ накопились сведения о биологической активности большого числа химических соединений растений с полностью или частично установленной структурой. Только фармакологическая активность, если судить по различным справочникам и фармакопеям, описана примерно для 12 000 различных соединений.

Для части из них известна также и физиологическая система организма или орган — мишень действия. Значительно меньше известны те биохимические или молекулярно-биологические процессы, на которые действуют эти вещества.

Любое из лекарственных растений представляет собой сложную лабораторию с различным химическим составом, в которой синтезируются одновременно сотни, если не тысячи, биологически активных веществ. Этим и объясняется так называемый шрапнельный эффект, т.е. эффект множественного воздействия на различные системы и органы, нередко возникающий в процессе лечения. Дополнительные исследования, казалось бы, вполне изученных из давно использующихся лекарственных растений иногда позволяют выявить новый аспект их биологической активности.

Химический состав растений

Соответственные анализы показывают, что основными элементами, входящими в состав органического вещества, являются углерод, кислород, водород и азот. Из них в среднем в растении содержится: углерода – 45%, кислорода – 42%, водорода – 6,5% и азота – 5%.

Разнообразие органических веществ. Растение состоит в основном из соединений, образуемых вышеупомянутыми четырьмя элементами. Большое количество различных химических соединений растительных организмов можно объединить в несколько типов веществ в зависимости от их физиологического значения. Прежде всего, это запасные питательные вещества, отложенные организмом. Кроме того, имеются вещества, образующиеся в биохимических процессах (метаболиты) и играющие большую роль в обмене веществ, а значит, и в жизни растений. Запасные вещества используются растением в дальнейшей жизнедеятельности, сравнительно небольшая часть образует отбросы, а другая часть идет на построение скелетной системы клеток – их оболочек. Наибольшую роль в клетке играют конституционные вещества, образующие живое содержимое клеток – их протопласт, т. е. цитоплазму и органоиды.

Запасные вещества клетки в растении бывают двух категорий: безазотистые вещества – углеводы и жиры и азотистые вещества – белки.

К углеводам относятся соединения, состоящие из углерода, кислорода и водорода. Углеводы играют большую роль в жизни растений.

Крахмал – очень распространённый в растениях углевод. Запасной крахмал встречается в виде крахмальных зерен определенного строения, характерного для отдельных видов или групп растений. Крахмальные зерна отличаются слоистостью, так как они сложены из слоев неодинаковой плотности. Характерной реакцией на крахмал является его посинение от действия йода. Этой реакцией можно обнаружить даже мельчайшие примеси крахмала. В растении крахмал гидролизуется при участии фермента амилазы (от латинского слова амилум – крахмал). При гидролизе крахмала ферментом амилазой сначала образуется солодовый сахар мальтоза, который затем под действием другого фермента – мальтазы гидролизуется в виноградный сахар или глюкозу.

Существуют различные формы крахмальных зерен: простые, сложные и полусложные. Простое крахмальное зерно состоит из одного зернышка. Сложные зерна состоят из отдельных зернышек, склеенных вместе в одно зерно. Полусложные зерна, как и сложные, состоят из нескольких зернышек, которые окружены общими слоями.

Инулин по своему химическому составу близок к крахмалу, однако при его гидролизе ферментом инулазой получается не глюкоза, а фруктоза.

Ряд растений в качестве запасных веществ, находящихся главным образом в клеточном соке, содержат сахара, присутствие которых сразу заметно на вкус в плодах (виноград, земляника, арбуз, груша и др.).

К сахарам относятся дисахариды и моносахариды. К дисахаридам относятся мальтоза и сахароза, или тростниковый сахар. Тростниковым он назван потому, что раньше добывался исключительно из сахарного тростника. В тропических странах и до сих пор он добывается из сахарного тростника, а в умеренных широтах – из сахарной свеклы. Сахарная свекла в клеточном соке корней может содержать до 22% сахара, а в среднем содержит 16-18%.

Характерным реактивом на глюкозу и фруктозу является фелингова жидкость, при нагревании с которой выпадает кирпично-красный осадок окиси меди (I). Фелингова жидкость содержит раствор сульфата меди, сегнетову соль и гидроксид калия. Сахароза не дает реакции с фелинговой жидкостью.

Жиры. Другой группой запасных безазотистых веществ наряду с углеводами являются растительные масла, или жиры, которые имеют широкое распространение в первую очередь как запасные питательные вещества в семенах. Семена подсолнечника, хлопчатника, конопли, льна, кунжута, горчицы, сои, мака содержат значительные количества масла. Семена, содержащие много жиров, обычно содержат мало крахмала: одно безазотистое вещество как бы заменяет другое.

Жиры состоят из глицерина и жирных кислот. Под влиянием щелочей они распадаются на эти составные части. В растениях расщепление жиров на глицерин и жирные кислоты производит фермент липаза.

Жиры гораздо беднее кислородом, чем углеводы, поэтому они более калорийны, т. е. дают больший выход энергии при окислении в процессе дыхания.

Характерной реакцией на жиры является окрашивание их в оранжево-красный цвет от спиртового раствора красителя судана. От осмиевой кислоты масла чернеют.

Белки – наиболее сложные соединения, содержащие, помимо углерода, водорода и кислорода, также азот, откладываются в запас в виде алеионовых зерен. Белковые вещества, находящиеся в клеточном соке в виде растворов, при потере влаги превращаются в твердые зернышки, которое имеют вид небольших комочков (например, у злаков) и образуют тельца своеобразного строения. У растений, содержащих в семенах большое количество масла, например у клещевины, алейроновые зерна, кроме кристаллов белка, содержат круглые включения – глобоиды, состоящие из органических и минеральных веществ. Одной из характерных реакций на белок является биуретовая реакция. При действии водного раствора сульфата меди и едкой щелочи на 4 (белок при нагревании наблюдается его окрашивание в фиолетовый цвет. Белки состоят из сочетания многих аминокислот. Различных аминокислот насчитывают свыше 20. Их разнообразные |комбинации и создают многообразие белков в растительном и животном мире. К числу аминокислот принадлежат гликокол, цистин, аланин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты, серии, метионин, триптофан и др. Под влиянием ферментов-протеаз белки распадаются на составляющие их аминокислоты.

Образование вакуолей. Молодые клетки сплошь заполнены цитоплазмой. Затем по мере роста в цитоплазме появляются полости – вакуоли. При дальнейшем увеличении размеров клетки вакуоли также увеличиваются и нередко сливаются вместе, образуя несколько вакуолей или одну большую вакуоль. Вакуоли заполнены клеточным соком. Клеточный сок представляет собой водный раствор различных неорганических и органических веществ. В нем содержатся сахара, инулин, соли и другие вещества.

Органические кислоты. К ним относятся уксусная, яблочная, винная, щавелевая, лимонная и другие кислоты. Они играют большую роль в обмене веществ у растений, в частности в процессе дыхания. Органические кислоты накапливаются* обычно в клеточном соке, придавая растению кислый вкус (плоды лимона, клюквы, незрелые плоды растений, листья щавеля, кислицы и т. д.).

Особенно богаты дубильными веществами галлы – наросты на листьях дуба, которые вызываются личинками насекомых. Если взять каплю сока из галлов и прибавить к нему немного 0,5% раствора хлорида железа (III), то в результате происходящей реакции образуется темноокрашенное вещество – чернила. До развития промышленности анилиновых красителей чернила обычно приготовлялись этим способом из галлов.

Пигменты. В клеточном соке многих растений содержатся в растворенном виде различные органические красящие вещества – пигменты. Самым распространенным из них является особое органическое вещество антоциан. Окраска антоциана различна и зависит от реакции клеточного сока: в кислой среде она красная, в щелочной – синяя. Окраска листьев красной капусты, корня красной свеклы, лепестков многих растений (например, медуницы, незабудки и др.) обусловлена наличием антоциана. Цветки некоторых растений, например медуницы, за время цветения изменяют свою окраску от розовой до синей, так как реакция клеточного сока меняется от кислой до слабощелочной.

Алкалоиды. К числу веществ, по-видимому представляющих собой побочные продукты обмена, относятся ядовитые вещества, содержащие азот, алкалоиды (например, морфий у мака, атропин у белены и беладонны и др.). В последнее время выяснено, что они могут играть известную роль в азотном обмене растений. Все они имеют определенное биологическое значение. Так, многие содержащие алкалоиды растения не поедаются животными, поэтому они и сохранились в процессе естественного отбора. К подобным же веществам, играющим защитную роль, относятся эфирные масла, смолы и др.

Фитонциды. Многие органические вещества, образуемые растением (эфирные масла, органические кислоты, некоторые аминокислоты, алкалоиды), играют биологическую роль, защищая растения от различных паразитов. Все эти вещества получили название фитонцидов (от греч. фитон – растение и лат. цедере – убивать).

Фитонциды являются природными антибиотиками растений. Так, например, фитонциды плодов лимона и апельсина, находящиеся в кожуре плода, действуют губительно на дизентерийную бактерию. Фитонциды выделяются растением в жидком или газообразном виде. Все знают, как пахнут луковицы чеснока, лука, листья герани, примулы и цветки многих растений. Характерный запах растений связан с выделением ими летучих эфирных масел. Особенно богаты фитонцидами такие растения, как чеснок, лук, подорожник, черемуха, горчица и плоды цитрусовых.

Фитонциды используются для хранения плодовоовощных и ягодных соков. Для продолжительного хранения виноградного сока в него приливают алиловое масло, добываемое из растения горчицы, из расчета 25 мг на 1 л сока.

Плоды и овощи разнообразны по своему составу. Они содержат воду и сухие вещества – углеводы, белки, жиры, органические кислоты, витамины, минеральные вещества. Накопление химических соединений происходит в растениях в результате фотосинтеза. Зеленые части растений поглощают солнечную энергию, под действием которой из воды и СО2 образуются углеводы. Дальнейшее их превращение под влиянием ферментов дает все многообразие химических веществ растений. Азотистые и минеральные вещества поступают в растения через корневую систему из почвы.

Файлы: 1 файл

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ ОДЕСКИЙ НАЦЫОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ И. И. МЕЧНИКОВА

денної форми навчання

Гончар Анастасии Васильевны

Преподаватель: Попова Е. Н.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Вода преобладает в плодах и овощах. На ее долю приходится 75-95 %. Питательные вещества потребляются клеткой только в том случае, если они растворены в воде и растворы имеют определенную концентрацию. Нарушение этого может привести к гибели клеток.

При промышленной переработке плодов и овощей большую роль играет содержание сухих веществ. В плодах оно составляет 10-20 %, в овощах – от 4 до 10 %, но в некоторых до 24 % (зеленый горошек, сахарная кукуруза). В зависимости от содержания сухих веществ в сырье устанавливают нормы расхода (при производстве концентрированных томатопродуктов, варенья, джема и т.д.). Содержание сухих веществ также влияет на производительность оборудования, продолжительность технологического процесса и др.

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Биологически активные вещества (БАВ) — химические вещества, обладающие высокой физиологической активностью при небольших концентрациях по отношению к определённым группам живых организмов (в первую очередь — по отношению к человеку) или к отдельным группам их клеток. Физиологическая активность вещества обычно рассматривается с точки зрения возможности его медицинского применения либо с точки зрения поддержания нормальной жизнедеятельности организма.

Биологически активные вещества - это соединения, которые оказывают на организм различное действие: стимулирующее, профилактическое, лечебное и даже отравляющее. Характер действия зависит от химической структуры вещества, дозы и способа его применения. В растениях образуется много различных соединений, относящихся к активным веществам, одно из них обычно преобладает и придает основные свойства растению. Активные вещества одного растения часто вступают между собой в сложные реакции.

Например как химический состав травы зверобоя

В траве зверобоя содержатся флавоны, антоцианы, эфирное масло, дубильные вещества, органические кислоты, минеральные соли, смолистые вещества. Флавоны и антоцианы относятся к флавоноидам - соединениям, растворенные в клеточном соке. Флавоны - это желтые пигменты клеточного сока цветков, антоцианы - цветков и плодов. Обе эти группы соединений имеют сходные свойства и действуют расслабляюще, мочегонно, дезинфицирующе, способствуют уменьшению проницаемости кровеносных сосудов, накоплению витамина С в организме.

БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА РАСТЕНИЙ

Лечебное действие растений обусловлено наличием в их составе различных биологически активных веществ, которые при поступлении в организм животного или человека проявляют физиологически активные свойства. Они имеют разнообразный состав и относятся к различным классам химических соединений. Наиболее важные из них - аминокислоты, углеводы, органические кислоты, жирные и эфирные масла, смолы, фитонциды, ферменты, витамины, гликозиды, фенольные соединения, алкалоиды, макро- и микроэлементы.

Аминокислоты являются составной частью белков, ферментов, витаминов и других важных для организма органических соединений. Растения синтезируют все аминокислоты в отличие от организма животного и человека, неспособного синтезировать некоторые из них (так называемые, незаменимые аминокислоты). Дефицит незаменимых аминокислот организм человека восполняет с растительной пищей, а в случае медицинских показаний - в виде лечебных препаратов, содержащих эти соединения. Многие аминокислоты имеют не только важное физиологическое значение, но являются высокоэффективными фармакологическими веществами.

Углеводы представляют собой органические вещества, состоящие из углерода, кислорода, водорода, находящихся в строго определенных соотношениях (у большинства углеводов соотношение указанных элементов такое, как в химической формуле воды). Простейшими углеводами являются моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза и др.). Соединяясь между собой, они образуют более сложные по составу и нарастающие по массе соединения, которые называют олигосахаридами (сахароза, мальтоза, стахиоза). Высокомолекулярные углеводы называют полисахаридами (крахмал, клетчатка, инулин, пектин, камеди, слизи и пр.).

Углеводы - постоянные компоненты любого вида лекарственного растительного сырья. Моносахариды и олигосахариды имеют важное значение для протекающих в растениях биохимических процессов, а полисахариды выполняют структурную функцию (клетчатка - главный материал клеточной оболочки) или являются запасными веществами (крахмал, инулин).

Углеводы являются главной составной частью сухих веществ (до 90 %). Они представлены сахарами, крахмалом, целлюлозой, гемицеллюлозой и пектиновыми веществами.

Сахара – в плодах и овощах содержатся в виде сахарозы (свекловичный сахар), глюкозы (виноградный сахар), фруктозы (плодовый сахар). Наиболее богаты сахарами плоды (до 12 %), виноград (до 25 %). Содержание сахаров в овощах меньше и составляет около 4 %. Наиболее сахаристыми овощами являются морковь, свекла, арбузы, дыни. По степени сладости сахара располагаются в следующем порядке (по степени убывания): фруктоза, сахароза, глюкоза. Сахара хорошо растворяются в воде, легко усваиваются организмом человека и являются основными веществами, которые используются для дыхания.

Сахароза в растворе при нагревании под действием органических кислот распадается на глюкозу и фруктозу. Эта реакция называется инверсия и происходит при созревании плодов:

С12Н22О11 + Н2О С6Н12О6 + С6Н12О6

сахароза глюкоза фруктоза

Сахара придают плодам и овощам сладкий вкус. Однако вкусовые ощущения зависят не только от содержания сахаров, но и от содержания органических кислот и полифенольных соединений. Для оценки вкусовых качеств плодов и овощей существует сахарокислотный индекс – отношение суммарного содержания сахара к общему содержанию преобладающей в плодах кислоте.

Крахмал - полисахарид, состоящий из остатков глюкозы. Содержится в клетках в виде крахмальных зерен, размер и форма которых специфична для каждого вида сырья. Больше всего крахмала содержится в картофеле (13-18 %), много также содержится в фасоли, зеленом горошке, бобах (до 5 %). В плодах крахмала немного – до 1 %.

Целлюлоза (клетчатка) – полисахарид, состоящий из остатков глюкозы, которые собраны в виде нитей, связаны между собой и образуют прочные мицеллы. Это обусловливает высокую прочность клетчатки. Она не растворима в воде, кислотах, щелочах, не переваривается в организме человека и является балластом в пищевом рационе. Содержание клетчатки в плодах составляет 0,5-2,0 %, в овощах – до 2,8 %. Больше всего клетчатки содержится в покровных тканях (кожуре).

Гемицеллюлоза (полуклетчатка) – вместе с целлюлозой составляет основную часть клеточных стенок. Состоит из высокомолекулярных полисахаридов: гексозанов и пентозанов. В воде не растворимы, но набухают и образуют клейкие растворы. Количество гемицеллюлоз в плодах и овощах колеблется от 0,2 до 3,5 %. Чем больше клетчатки, тем больше гемицеллюлоз.

Пектиновые вещества – высокомолекулярные соединения. В плодах и овощах встречаются в виде нерастворимого пектина (протопектина) и растворимого (пектина). Протопектин образует комплексы с целлюлозой и гемицеллюлозой. Из него состоят пластинки, соединяющие клетки растительной ткани. В недозрелых плодах почти все пектиновые вещества представлены протопектином, поэтому консистенция у них грубая. По мере созревания плодов протопектин гидролизуется, образуется растворимый пектин и ткани становятся сочнее и нежнее. Этот процесс происходит под действием пектолитических ферментов. Когда весь протопектин гидролизуется, ткани становятся массой разъединенных клеток. Консистенция таких плодов называется сухой или мучнистой. Плоды (яблоки, айва, абрикосы) содержат значительное количество пектиновых веществ (до 1,5 %), в овощах их немного, в некоторых (морковь, свекла) - до 1 %.

Значительное количество растительного сырья заготавливается для получения того или иного класса углеводов - крахмала, сахара, пектина, камедей, ваты. Из аптечной номенклатуры широким лечебным спросом пользуются лекарственное растительное сырье, содержащее слизи - корень алтея, семена льна, лист мать-и-мачехи, подорожника большого, а также препараты из этих растений - мукалтин, гранулы плантаглюцида, сок подорожника. Содержащиеся в сырье слизи проявляют мягчительное, обволакивающее действие, поэтому растительное сырье и препараты, их содержащие, применяют при кашле, раздражении верхних дыхательных путей, при воспалении желудочно-кишечного тракта.

Органические кислоты содержатся в растительном сырье в свободном виде и в виде солей. Они играют важную роль в обмене веществ, растворяя некоторые нежелательные отложения, например, соли мочевой кислоты и способствуют удалению их из организма. Исключение составляет щавелевая кислота, которая в организме человека образует нерастворимые соли кальция.

Органические кислоты наряду с углеводами и белками являются наиболее распространенными соединениями в растениях и играют важную роль в биохимических процессах обмена веществ в растительных клетках. Они могут присутствовать в растениях в свободном состоянии или в виде солей, эфиров и других соединений. Органические кислоты определяют вкус растений, а летучие - их запах (муравьиная, уксусная, масляная, изовалериановая). Некоторые органические кислоты, например бензойная, обладают антисептическим действием и предохраняют плоды, в которых они находятся, от гниения при хранении (клюква, брусника), другие проявляют витаминное действие (широко встречающаяся в растительном сырье аскорбиновая кислота). Кислоты влияют на вкусовые свойства сырья и технологический процесс его переработки, в частности, на величину температуры стерилизации, жизнедеятельность микроорганизмов при консервировании.

Наиболее распространены в растениях яблочная, лимонная, винная, щавелевая кислоты. Некоторые из них - источник получения органических кислот, сырье других используется самостоятельно или в лечебных сборах. Органические кислоты могут накапливаться в подземных органах растений, но больше их содержится в надземной части, особенно в плодах (клюква, малина, черная смородина, плоды цитрусовых и др.) Роль органических кислот в жизнедеятельности организма существенна. Они являются связующим звеном между обменом углеводов и аминокислот, поддерживают кислотно-щелочное равновесие в организме, некоторые предупреждают развитие атеросклероза или входят в состав клеточных гормонов - простагландинов.

Различают общую и активную кислотность плодов и овощей.

Общая кислотность – процентное содержание всех кислот и кислых солей в пересчете на основную для данного вида сырья кислоту Она не превышает 1,0 %. Но у такого сырья как черная смородина, клюква, рябина, кислотность более высокая и составляет от 2,0- до 4,5 %).

Активная кислотность (рН) характеризует степень диссоциации кислот на ионы и зависит от вида сырья. Почти все плоды (кроме некоторых сортов груш) относят к кислотному сырью, значение рН составляет 2,5-4,5. Большинство овощей (за исключением томатов, щавеля, ревеня) является некислотным сырьем, рН 4,5-6,5. Это свойство учитывают при стерилизации консервов. Чем ниже рН, тем ниже температура и наоборот.

Из кислот в плодах и овощах наиболее распространены следующие:

- Яблочная – преобладает в семечковых и косточковых плодах (рябина, яблоки, абрикосы от 3,0 до 6,0 %).

- Винная – в основном содержится в винограде до 0,7 %.

- Лимонная – содержится преимущественно в цитрусовых плодах и клюкве (в лимонах ее содержание достигает 6,0-8,0 %), в ягодах этой кислоты больше, чем яблочной.

- Щавелевая – обладает жгучим вкусом. Соли ее вредны для человека из-за образования нерастворимых солей кальция, которые трудно выводятся из организма. Этой кислоты много в щавеле, ревене, листьях свеклы. Больше щавелевой кислоты накапливается в старых растениях, поэтому для консервирования используют молодые листья, которые преимущественно содержат яблочную и лимонную кислоты.

- Уксусная и молочная – в свежих плодах и овощах содержится незначительное количество, но достаточно много в некоторых продуктах их переработки. Молочная кислота образуется в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий при квашении капусты, солении огурцов, томатов и мочении плодов и ягод. Она предохраняет солено-моченую продукцию от порчи. Уксусную кислоту добавляют при мариновании плодов и овощей как вкусовую добавку и консервант для сохранения качества маринадов.

Жирные масла следует рассматривать как запасные вещества, накапливающиеся в основном в семенах и плодах растений. Свойства жирных масел определяются входящими в их состав жирными кислотами и их количественным соотношением. Некоторые из жирных кислот - олеиновая, линолевая, линоленовая - в организме животных и человека не образуются.

Жидкие растительные масла легко всасываются в кишечнике и способствуют выведению холестерина из организма. Установлено, что люди, пища которых включает в основном растительные масла - подсолнечное, хлопковое, оливковое и другие - практически не подвержены атеросклерозу.

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Все вещества, входящие в состав животных, растений, бактерий, грибов, можно разделить на две большие группы.

Опытным путём ученые определили, сколько воды находится в растении. Для этого живые зелёные растения взвесили, затем высушили и вновь взвесили. Оказалось, что в листьях салата, например, содержится 90% воды, а в листьях клевера – 75%. Вода – важнейшее для живого организма вещество. С током воды растворённые в ней питательные вещества переносятся ко всем органам. Насыщенность водой придаёт растению упругость (вспомни, как выглядит растение, увядшее без воды). Даже фотосинтез невозможен без воды. И это далеко не вся работа, которую вода выполняет в растении.

Очень сложное строение имеют белки . Они играют первостепенную роль в жизнедеятельности всех организмов. В растении белки присутствуют во всех органах, но особенно много их в семенах. Наиболее богаты белками семена сои, гороха, фасоли.

Жиры в растениях – это растительные масла. Они выполняют несколько функций. Одна из них – запасающая. Больше всего жиров в семенах (например, подсолнечника, конопли, льна, горчицы, оливы).

Растения особенно богаты углеводами . Это – сахара, крахмал и клетчатка. В процессе фотосинтеза образуются именно сахара. Сахара хорошо растворяются и переносятся по растению с током воды. Части растений, в которых особенно много сахаров легко определить. по вкусу. Крахмал можно обнаружить (с помощью йодной пробы – во всех органах растений. Особенно много его в семенах хлебных злаков, клубнях, некоторых плодах (банан).

Углеводы не только играют роль запаса питательных веществ (крахмал, сахара), но и являются основным строительным материалом растений (клетчатка). Некоторое количество клетчатки есть во всех органах растений. Льняное волокно, которое вырабатывают из стеблей льна, или волоски семян хлопчатника, состоят именно из клетчатки. (Точно так же – и хлопчатобумажные ткани.)

Заметим, что молекулы органических веществ имеют, как правило, более сложное строение, чем неорганических. Например, одна молекула простого сахара – глюкозы – состоит из шести атомов углерода, шести атомов кислорода и двенадцати атомов водорода.

Читайте также: