Конспект лекций по «Биохимии растений»
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 3.00 (1 Голос)

Витамины и микроэлементы.

1 общая характеристики и свойства витаминов.

Витамины – низкомолекулярные органические соединения различной химической природы выполняющий важнейшие биохимические и физиологические функции живых организмов. Основной источник витаминов для животных – растения, хотя некоторые витамины животные синтезируют сами. Так же растения могут содержать и провитамины, превращаясь в процессе метаболизма в витамины.

В отличии от незаменимых факторов питания, витамины не являются материалом для биосинтеза или источником энергии, однако они участвуют практически во всех реакциях обмена веществ. Большинство витаминов это предшественники ко ферментов и простатических групп ферментов. Сами по себе каталитической активностью не обладают и приобретают ее только при соединении с белками-апоферментами.

Ферменты связанные с витаминами участвуют в энергетическом обмене, в биосинтезе и превращении аминокислот, жирных кислот, пуриновых и перемидиновых основаниях ДНК, в образовании стероидов и других соединений.

Функции жирорастворимых витаминов связаны у животных с фоторецепцией, свертыванием крови, всасыванием кальция.

Некоторые аналоги и производные витаминов называют Антивитаминами. Имея сходную структуру и проникая в клетки они занимают активные центры ферментов. Ферменты при этом ингибируются, в результате наблюдается недостаток витаминов. Некоторые антивитамины разрушают или связывают природные витамины, ими в том числе могут являться и антибиотики.

2 Характеристика водорастворимых веществ.

В1(тиамин) – сложное вещество состоящие их 2 циклических соединений. Синтезируется у растений в больших количествах. В качестве ко фактора входит в состав декарбоксилаз. Недостаток витамина ведет к нарушению углеводного обмена, биосинтеза нуклеиновых кислот и некоторых ферментов. У растений стимулирует рост корней. К нагреванию не устойчив.

В2(рибофлавин) – является азотистым основанием соединенный со спиртом. Входит в состав флавиновых ферментов участвующих в окислительно-восстановительных реакциях. Синтезируется только м/о и растениями. Устойчив к нагреванию.

В3(пантотеновая кислота) – по химической природе дипептид, является активной группой ко фермента А, участвующего в обмене углеводов, липидов и аминокислот. Широко распространен в растениях. К нагреванию малоустойчив.

В6(пиридоксин) – производная пиридина. В органических превращениях соединения участвуют в обмене веществ. В качестве активных групп ферментов (декарбоксилазы) участвуют в азотном обмене. В природе распространен широко. Устойчив к нагреванию.

В9(фолевая кислота)- Важнейший ко фактор ряда сложных ферментативных систем необходимых для синтеза азотистых оснований, некоторых ферментов и аминокислот. Разлагаются на свету и при нагревании. Содержатся в тканях животных и растений.

В12(цианокобаламин) –Сложное соединение является порфериновым ядром с соединением кобальта. В растениях практически отсутствует. Взаимодействует с фолиевой кислотой, ускоряет те же реакции. Влияет на образование ацетил ко фермента А, на липидный обмен. Участвует в синтезе ДНК и РНК. Устойчив к нагреванию.

РР (никотиновая кислота) – входит в состав ко фермента НАД и НАДФ, т. е. участвует в окислительно-восстановительных реакциях.

Н (биотин) – ко фермент участвующий в биосинтезе жирных кислот. Малоустойчив к нагреванию, действию света и кислорода.

С( аскорбиновая кислота) – синтезируется растениями и животными (искл. приматы). Легко подается окислению, т. е. является дополнительным переносчиком водорода в реакциях дыхания. Обладает влиянием на обмен веществ. Чувствителен к действию света и кислороду. В водном растворе при нагревании без кислорода не разрушается.

4 потребность в витаминах у растений.

Зеленые растения способны синтезировать все необходимые им органические вещества, в том числе и витамины. Однако некоторые их ткани или органы не способны к синтезу витаминов, хотя нуждаются в них. Это корни, камбий и зародыш семян. Метод культуры изометрических тканей показывает что В1 стимулирует рост корней. Действие его повышается при добавлении в среду В6. изомеризация тканей разных растений различается по потребности в витаминах.

Потребность корней различных растений в некоторых витаминах.

Лен нуждается в тиамине; горох, редис, люцерна и клевер – тиамин и РР ; морковь – тиамин + пиридоксин; томат и подсолнечник – тиамин +РР.

Специфичность действия витамина тесно связано с его химической структурой, при ее даже незначительном изменении биологическое действие может ослабнуть, исчезнуть или образоваться антивитамин.

5 Динамика аскорбиновой кислоты в плодах и овощах.

По содержанию витамина С часто оценивают качество с. х. продукта, однако концентрация его в тканях плодов низка.

Среднее содержание аскорбиновой кислоты в плодах Крыма.

Яблоки (290 сортов)

4-7 мг %

Груши (230 сортов)

4-8

Вишня (110)

5-10

Слива (170)

6-10

Черешня (190)

9-11

В некоторых сортах яблони содержание аскорбиновой кислоты достигает 16 мг %, а черешни 23 мг %. Однако общий уровень для большинства в 2-3 раза снижается. Если учесть что большая часть урожая может подвергнутся консервированию, то содержание витамина С еще больше снижается. Поэтому необходим строгий учет аскорбиновой кислоты, подбор сортов, определение сроков уборки, разработка технологии хранения и переработки.

Содержание витамина С в съедобной части плодов и овощей.

Плоды: айва 18, бананы 11, абрикосы 9, виноград 3, вишня 15, грейпфрут 40, клубника 60, кизил 50, крыжовник 50, лимон 40, малина 30, облепиха 120, персик 10, смородина красная 30, черная 300, хурма 13, яблоки 7.

Овощи: баклажаны 15, зеленый горошек 25, кабачки 15, капуста белокочанная 30, краснокочанная 50, цветная 70, картофель10, лук зеленый 60, перец болгарский зеленый 103, перец красный 250, петрушка 150, салаты 30, свекла 10, томаты 20, укроп 150, хрен 200, щавель 60.

Сильно изменяется уровень витамина С в процессе созревания плодов и овощей. Так в зеленом перце 100 мг, а в покрасневшем 200. У грецкого ореха в зеленом виде 500, а в зрелом 5-10. однако эти продукты исключение и у большинства плодов таких резких колебаний не происходит, чаще с созреванием повышается.

Обычно изменяется концентрация витамина С при хранении: у картофеля сильно уменьшается, но иногда в конце хранения повышается, в связи с прорастанием клубней. Сравнительно низкая температура 4-5 0С обеспечивает сохранность большого количества витамина С. У цитрусовых потери витамина С при хранении отсутствует.

6 Общая характеристика микроорганизмов.

Микроэлементы содержатся в организмах в низких концентрациях (тысячные доли %). Необходимы для нормальной жизнедеятельности. Насчитывается более 30 микроэлементов. В живых тканях накапливаются в основном те, элементы которые находятся в подвешенном состоянии в виде водорастворимых соединений. Роль их разнообразна и большинство входит в состав фермента Сu- полифенолоксидаза, Mg-органаза. Всего известно более 200 Ме ферментов. Кроме ферментов микроэлементы обнаружены в витаминах В12 , гормонов, дыхательных ферментов.

Действие микроэлементов.

Проявляется в их влиянии на обмен веществ, некоторые из них влияют на рост (В, Mg, Zn, Co).

На процессы тканевого дыхания (Zn, Cu), размножения(Mg, Mn, Mo), внутриклеточного обмена и др. биологическая эффективность того или иного микроэлемента часто зависит от присутствия в организме других микроэлементов. Марганец улучшает усвоение меди. Железо влияет на метаболизм стронция. Недостаток или избыток микроэлементов в организме приводит к нарушению обмена веществ.

В с. х. производстве микроэлементы используются для повышения урожайности и продуктивности животных.

7 значение некоторых микроэлементов для растения.

Марганец необходим всем растениям. Содержание его составляет 1 мг на 1 кг СВ. В клетки поступает в форме иона Mn 2+ и накапливается в листьях. Участвует в фотосинтезе воды и восстановления СО2 при фотосинтезе. Способствует увеличению содержания сахаров. В ц. Кребса этими ионами активизируются альфа ферменты. В почвах находится в больших количествах, но в труднодоступной форме.

Сильно чувствительны к недостатку марганца корнеплоды, картофель и злаковые. Характерным симптомом недостатка является точечный хлороз и отмирание тканей листа.

Молибден от 0,2 до 2 мг/кг СВ (у злаков), у бобовых до 20 мг/кг СВ. концентрируются в плодовых органах в основном в хлоропластах, поступает в виде аниона MoO42- . Участвует в восстановлении нитратов в составе фермента нитратредуктазы, при недостатке накапливаются нитраты. Не развиваются клубеньки бобовых, тормозится рост. Как активатор участвует в белковом обмене. При недостатке снижается содержание витамина С. К молибдену очень требовательны бобовые и овощные культуры. В кислых почвах малоподвижны. Значительное его содержание в с. х. продукции токсично.

Кобальт 0,02 мг/кг СВ. В растениях содержится как ион или в составе витамина В12 . Сам витамин растениями не синтезируется, но производится клубеньками бобовых. С марганцем и магнием активирует фермент гликолиза – фосфоглюкомутазу, и фермент гидролизирующий оргенин-ортназу. Недостаток кобальта у бобовых похож на признаки азотного голодания.

Медь 0,2 мг/кг СВ, зависит от воды и почв. Поступает в форме иона, но в клетках может находится в нерастворенном состоянии. Много в семенах и молодых тканях. В листьях 70% его в хлоропластах, где половина в составе пластоциана. входит в состав ферментов дыхательной цепи, повышает устойчивость растений к полеганию, засухе, увеличивается морозо - и жароустойчивость. Недостаток: задерживает рост, приводит к хлорозу и потери тургора. У злаков белеют кончики листьев и не развивается колос.

Цинк до 6 мг/кг СВ. больше всего в семенах и конусах прорастания. Поступает в виде ионов. Действие многостороннее: активатор ферментов гликолиза, входит в состав алкогольдегидрогеназы, влияет на аминокислотный обмен и синтез ауксинов. При дефиците подавляет скорость деления клеток, снижает накопление сахарозы и крахмала. Недостаток: чувствительны плодовые деревья. Признаки голодания – слабый рост междоузлий, розеточность, хлороз.

Бор 0,1 мг/кг СВ. наиболее важен для двудомных. Много в цветках и клеточных стенках. Сильно влияет на фертильность. Снижается активность дыхательных ферментов. Недостатки: нарушает синтез углеводов, белков, нуклеиновых кислот. Реутилизироваться из листьев не может. Компонентом или активатором ферментов не является. Участвует в фенольном обмене. При его недостатке увеличивается проницаемость тонопласта для фенольных соединений, которые оказывают токсичное действие, что ведет к отмиранию калюса нарастания.

Витамины и микроэлементы - Лекция - 3.0 out of 5 based on 1 vote

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство