Cтраница 2
Первое систематическое исследование в этом направлении было выполнено на стеблях ржи ( S. Было высказано предположение о возможности использования растением части ксилана и других компонентов клеточных стенок стебля для образования крахмала в зернах. [16]
Установлено, что в образовании молекул крахмала принимает участие правовращающая глюкоза и притом ее а-стереоизомер. Так как крахмальный клейстер не восстанавливает фелинговой жидкости и вообще не обнаруживает свойств, характерных для альдегидов, очевидно, потеря воды при образовании крахмала из глюкозы произошла таким образом, что в молекуле крахмалачне сохранились альдегидные группы ( кроме одной в последнем звене очень длинной цепи), а следовательно в образовании воды приняли участие глюкозидные гидроксилы, и между каждыми двумя остатками глюкозы образовался кислородный мостик. [17]
В одном из опытов Опарин в капельку коацервата вводит картофельную фосфорилазу. Картофельная фосфорилаза - это фермент, который катализирует полимеризацию глюкозо-1 - фосфата ( сахар, состоящий из шести атомов углерода), приводящую к образованию крахмала. [18]
АДФ или УДФ - играет преимущественную роль в процессе расщепления сахарозы по второму механизму. Показано лишь, что при использовании сопряженной ферментной системы риса, в которую входят зерна крахмала ( крахмалсинтетаза) и растворимый фермент ( са-харозосинтетаза), гликозильные единицы сахарозы для образования крахмала используются значительно эффективнее в присутствии АДФ, чем в присутствии УДФ [125, 126] ( фиг. Отсюда следует, что в развивающемся семени риса путь АДФГ, по-видимому, доминирует в превращении сахароза - крахмал. [19]
Из всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что низкополимерные продукты фотосинтеза относятся к трем группам соединений: углеводам, органическим кислотам аминокислотам. Они могут быстро использоваться на синтез липидов ( Сисакян, Бен-сон и др.) и высокшолимерных веществ: крахмала, белков и нуклеиновых кислот. Последовательность образования крахмала уже была приведена выше. [20]
Крахмал состоит из углерода, извлекаемого из углекислоты воздуха и элементов воды, притекающей к листьям по сосудам из почвы. Других элементов в составе крахмала нет - при сгорании он не дает золы. Листья являются местом образования крахмала - той фабрикой, где производится синтез ( образование) крахмала из воды и воздуха за счет солнечной энергии. [21]
Внесение калийных удобрений или инфильтрация в листья растений калийных солей значительно ослабляет скорость гидролиза сахарозы и усиливает ее синтез. При недостатке калия усиливается распад сахарозы и накапливается в растениях большое количество моносахаридов. Калийные удобрения усиливают также образование крахмала в растениях и снижают скорость его расщепления. [22]
Однако в последнем случае Крахмалообразование, вероятно, представляет собой скорее замедленное следствие стимуляции светом, чем прямой результат возрастания фотосвнте. Краткая экспозиция на очень интенсивном ультрафиолетовом свету вызывала усиленное образование крахмала в темноте, даже спустя несколько часов. Нет сомнений, что в области спектра, исследованной Рихтером ( 300 мр), любая экспозиция, за исключением самой краткой, является гибельной для организма вообще и для фотосинтеза в частности. [23]
Некоторые литературные данные показывают специфическое торможение фотосинтеза ионами аммония. Бенеке [82] наблюдал, что аммонийные соли в концентрациях 0 01 % снижают у Elodea образование крахмала и выделение кислорода. Это подтвердил Гринфильд [114], нашедший, что аммонийные ионы тормозят фотосинтез и на сильном и на слабом свету. По Пратту [116], скорость фотосинтеза у Chlorella снижается на 60 % после 24-часового пребывания в 0 lJ / растворе бикарбоната натрия и возрастает на 25 - 30 % в эквивалентном растворе бикарбоната калия. В смеси 0 035 моль / л КНС03 и 0 065 моль - л NaHC03 скорость оставалась постоянной в течение 15 час. [24]
Как было установлено в более ранних исследованиях [30, 31], 2-хлор - 4, 6-бис - ( алкил - и диалкиламино) - с лш-триазины, например хлоразин и симазин, не обладают заметным фитогормональ-ным действием, типичным для таких препаратов, как 2 4 - Д, 2М - 4Х и другие. Кроме того, они не влияют на прорастание семян; действие 2-хлор - 4 6-бис - ( алкил - и диалкиламино) - сылш-триазинов проявляется при обработке ими растущих растений. Так как типичным признаком фитотоксического действия этой группы веществ является хлороз, их механизм действия связан, по-видимому, с процессами ассимиляции углекислоты или образования крахмала. Гаст [33] показал, что аккумуляция крахмала в растениях Coteus blumei тормозится в результате обработки 2-хлор - 4, 6 - б с - ( алкиламино) - с лш-триазинами. Аналогичное действие оказывают гербициды группы замещенных мочевин типа монурона - ] ХГ - ( га-хлорфенил) - М М - диметилмочевина. В зависимости от вида подопытного растения проходит от 3 до 6 дней, прежде чем обнаруживается действие препарата на образование крахмала или оно полностью тормозится. С целью выяснения, действуют ли хлортриазины на образование Сахаров или аккумуляцию крахмала, Гаст [33] помещал в темноте не содержащие крахмала листья Coleus в раствор сахарозы и установил, что в присутствии симазина они способны превращать сахарозу в крахмал, из чего следует, что симазин тормозит образование Сахаров. На собрании Североамериканского общества по борьбе с сорняками в Мемфисе Мореленд и сотрудники [68] сообщили, что гербицидное действие симазина может быть снижено при введении углеводов в растения через листья. [25]
Растения извлекают из почвы калий, который скапливается преимущественно в молодых побегах. Ионы калия принимают участие в процессе ассимиляции. При его недостатке снижается интенсивность фотосинтеза. Наряду с кальцием и магнием калий регулирует состояние коллоидов протоплазмы. При увеличении содержания калия повышается образование крахмала, Сахаров, жиров. Много калия потребляют картофель, свекла, подсолнечник, клевер, лен, табак; меньше - рожь, пшеница, овес. Калийные удобрения значительно повышают урожайность. Калий в почве находится в основном в недоступных для растений формах. Несмотря на то что много калия возвращается в почву с навозом, потребность сельского хозяйства в калийных удобрениях очень велика. Почти все калийные удобрения содержат ионы хлора, натрия, магния, которые влияют на рост растений. [26]
Крахмал содержится в растениях. Его присутствие легко можно обнаружить в зеленых листьях, подвергнувшихся хотя бы кратковреме шочу освещению. Стоит, однако, растение поместить в темноту, как спустя некоторое время крахмал из листьев исчезнет. С выяснением вопроса о причинах образования крахмала в растениях связано разрешение важного вопроса о синтезе органического вещества из веществ неорганических. В листьях растений происходит превращение неорганических веществ - углекислого газа и воды - в органическое вещество - крахмал. Этот процесс происходит в хлорофиль-ных зернах, содержащихся в клетках листьев. [27]
Крахмал содержится в растениях. Его присутствие легко можно обнаружить в зеленых листьях, подвергнувшихся хотя бы кратковременному освещению. Стоит, однако, растение поместить в темноту, как спустя некоторое время крахмал из листьев исчезнет. С выяснением вопроса о причинах образования крахмала в растениях связано разрешение важного вопроса о синтезе органического вещества из веществ неорганических. В листьях растений происходит превращение неорганических веществ - углекислого газа и воды - в органическое вещество - крахмал. Этот процесс происходит в хлорофиль-ных зернах, содержащихся в клетках листьев. [28]
Все эти фотосин-тезирующие клетки, выделяющие кислород, характеризуются наличием системы ламелл, погруженных в матрикс. У Chlorella, Phaeoceros и шпината имеются организованные пластиды, которые отделены от остального содержимого клетки системой двойных мембран. Матрикс, окружающий ламеллы, относится к так называемой строже хлоропласта. В хлоро-пластах Chlorella и Phaeoceros содержатся пиреноиды; функция этих структур неизвестна. Так как в области, окружающей пиреноиды, часто обнаруживаются крахмальные зерна, предполагается, что пиреноид может принимать участие в образовании крахмала. У Nostoc, как и у других сине-зеленых водорослей, не имеется организованных хлоропластов. Меж-ламеллярный материал этого организма, по-видимому, сходен со стромой организованных хлоропластов. Однако там содержится дополнительный пигмент - фикоциан, необходимый для протекания световой реакции ( 2) при фотосинтезе у сине-зеленых водорослей. [29]
Древесина состоит в основном из органических веществ, к которым полностью приложимы законы органической химии. Она является продуктом растительного происхождения и как биологический объект слагается из клеток. Углеводы, как известно, представляют группу природных веществ, образованных тремя элементами: углеродом, водородом и кислородом. К обширной группе этих веществ принадлежит сахар, а примером сравнительно простых углеводов может служить глюкоза ( состав молекулы которой выражается формулой СбНиОб), иначе называемая моносахаридом. Молекулы простых Сахаров способны соединяться в растениях под влиянием ферментов в более крупные образования, например дисахарид: 2СЩ12О6 C12H22O11 НгО, а при большом количестве молекул моносахарида - в полисахариды, например с образованием крахмала ( СбНюО5) л или целлюлозы с тем же выражением молекулы, но при более высоком значении п, чем у крахмала. [30]