Завдання 1
Клітинна оболонка, її структура, фізичні, хімічні властивості. Пори, плазмодесми, вторинні зміни клітинної оболонки.
Наявність клітинної оболонки більш ніж всі інші ознаки відрізняє рослини від тварин. Наприклад, найпростіші жгутикові, вкриті оболонкою, зараховують до примітивним рослинам (Protophyta), а голі жгутикові до примітивних твариною (Protozoa). У нижчих рослин голими є лише репродуктивні клітини, а клітини, що складають вегетативне тіло, мають клітинні стінки. У вищих рослин клітинною стінкою володіють навіть гамети: як яйцеклітина, так і пилкова трубка.
Клітинна оболонка оточує власне клітку з усіх боків і служить сполучною ланкою між нею і сусідніми клітинами, забезпечуючи, таким чином, єдність і цілісність всього рослинного організму. У жорстких оболонках рослинних клітин утворюються канали, в яких розташовуються найтонші тяжі цитоплазми - плазмодесми. Завдяки цьому, здійснюються міжклітинні взаємодії. Іншими словами, у рослин клітинні оболонки покликані забезпечувати ті функції, які у тварин виконують скелет, шкіра і система кровообігу (тобто опорну, захисну і транспортну). Не дивно тому, що в ході еволюції у рослин виникли вельми різноманітні за структурою і хімічним складом типи клітинних стінок. Власне кажучи, рослинні клітини в чому розрізняють і класифікують саме за формою і природі клітинних стінок.
Оболонка, як правило, безбарвна і прозора. Вона легко пропускає сонячне світло. Оболонки сусідніх клітин як би зцементувати міжклітинними речовинами, утворюючими так звану серединну пластинку. Внаслідок цього сусідні клітини виявляються відокремленими один від одного стінкою, утвореної двома оболонками та серединної платівкою. Це і дає підставу називати оболонку також клітинною стінкою.
Клітинна стінка рослинних клітин полягає, головним чином, з полісахаридів. Оболонку ембріональних тканин і клітин, що ростуть розтягуванням, називають первинною. У цей період оболонка досить еластична. Після припинення росту клітини зсередини на первинну клітинну стінку починають відкладатися нові шари і утворюється вторинна клітинна стінка, надає клітці жорсткість і міцність.
Всі компоненти, що входять до складу клітинної стінки, можна розділити на 4 групи:
? Структурні компоненти, представлені целюлозою у більшості автотрофних рослин, хітином (гриби), глюканом (дріжджі), манналом і ксиланів (водорості).
? Компоненти матриксу, тобто основної речовини, наповнювача оболонки - геміцелюлози, білки, ліпіди.
? Компоненти, інкрустуються клітинну стінку, (тобто відкладаються і вистилають її зсередини) - лігнін і суберин.
? Компоненти, адкрустірующіе стінку, тобто відкладаються на її поверхні, - кутин, віск.
Основний структурний компонент оболонки - целюлоза представлена ??довгими нерозгалуженими полімерними молекулами, що складаються з 1000-11000 залишків -D глюкози, з'єднаних між собою Глікозидний зв'язками. Наявність гликозидних зв'язків створює можливість утворення поперечних стівок.
Завдяки цьому, довгі й тонкі молекули целюлози об'єднуються в елементарні фібрили або міцели. Кожна міцела складається з 60-100 паралельно розташованих ланцюгів целюлози.
Міцели сотнями групуються в міцелярні ряди і складають мікрофібрили діаметром 10-25 нм. Целюлоза володіє кристалічними властивостями завдяки впорядкованого розташування міцел в Мікрофібрили.
Мікрофібрили, у свою чергу, перевиваються між собою як пасма в канаті і об'єднуються в макрофібрілли. Макрофібрілли мають товщину близько 0,5 мкм і можуть досягати в довжину 4 мкм. Вони так само міцні, як рівна їм по товщині сталевий дріт.
Целюлоза відноситься до індиферентності речовинам: вона не володіє ні кислими, ні лужними властивостями. По відношенню до тепловим впливам вона досить стійка і може бути нагріта без розкладання до температури 200 градусів.
Багато з важливих властивостей целюлози обумовлені її високою стійкістю відношенню до ферментам і хімічних реагентів. Вона не розчинна у воді, у спирті, в ефірі і в інших нейтральних розчинниках; розчиняється і в кислотах і лугах.
Якщо целюлоза і розчиняється при відомих умовах під дією і лугів, то це розчинення супроводжується сильним руйнуванням її організації. Без руйнування міцел целюлоза може бути розчинена в реактиве Швейцера (аміачному розчині окису міді), при цьому целюлоза перетворюється на гель з безладним розташуванням молекул. Такий гель більш гігроскопічний і легше забарвлюється, ніж природна целюлоза.
При короткочасною і обережною обробці целюлози сірчаною кислотою утворюєть...
