6. Растительная клетка как осмотическая система.

Растительная клетка окружена клеточной стенкой, которая обладает определенной эластичностью и может растягиваться. Вакуоль содержит большое количество осмотически активных веществ — сахаров, органических кислот, солей. Поскольку мембрана избирательно проницаема и вода проходит через нее значительно легче, чем вещества, растворенные в клеточном соке и цитоплазме, при помещении клетки в воду последняя по законам осмоса будет поступать внутрь клетки.

Силу, с которой вода входит в клетку, называют сосущей силой S. Она тождественна водному потенциалу клетки (Wн2о). Величина сосущей силы определяется осмотическим давлением клеточного сока (Р) и тургорным (гидростатическим) давлением в клетке (Т), которое равно противодавлению клеточной стенки, возникающему при ее эластическом растяжении.

S = Р-Т.

Когда клетка полностью насыщена водой (полностью тургесценлна), ее сосущая сила равна нулю, а тургорное давление равно поунциальному осмошческому: S=0; Р=Т. Состояние полною тургopa наблюдаемся в клетках при достаточной влажности почвы и воздуха.

Если подача воды к клетке уменьшается (при усилении ветра, при недостатке влаги в почве и т. д.), то вначале возникает водный дефицит в клеточных стенках, водный потенциал которых становится ниже, чем в вакуолях, и вода начинает переметаться в клеточные стенки. Отток воды из вакуоли снижает тургорное давление в клетках и. следовательно, увеличивает их сосущую силу. При длительном недостатке влаги большинство клеток теряет тургор и растение подвядает. В этих условиях Т=0 S=Р

Осмотическая концентрация вакуолярного сока для клеток корней составляет 0,3-1,2 МПа а для клеток надземных органов— 1,0-2,6 МПа. Это обусловливает существование вертикального градиента осмотической концетрации и сосущей силы от корней к листьям. Очень высоко осмотическое давление в клетках галофитов 15 МПа.

7. Пигменты пластид.

Пигменты — важнейший компонент аппарата фотосинтеза.

Пигменты пластид относятся к трем классам веществ: хлорофиллам, фикобилинам и каротиноидам.

Хлорофилл — зелёный пигмент, обусловливающий окраску растений в зелёный цвет. При его участии осуществляется процесс фотосинтеза. Хотя максимум непрерывного спектра солнечного излучения расположен в "зелёной" области 550 нм поглощается хлорофиллом преимущественно синий, частично — красный свет из солнечного спектра (чем и обуславливается зелёный цвет отражённого света).

Фикобилины - пигменты красных и синезелёных водорослей (фикоэритрины – красные, фикоцианины – синие); белки из группы хромопротеидов, Маскируют цвет основного пигмента фотосинтеза – хлорофилла. Локализованы Ф. в клетке в особых частицах – фикобилисомах. Поглощают кванты света в жёлто-зелёной области спектра. Участвуют в фотосинтезе в качестве сопровождающих пигментов, доставляя поглощённую энергию света к фотохимически активным молекулам хлорофилла. Нередко Ф. называют небелковую (хромофорную) часть этих пигментов.

Каротиноиды — природные органические пигменты, фотосинтезируемые бактериями, грибами, водорослями и высшими растениями. Идентифицировано около 600 каротиноидов. Они имеют преимущественно жёлтый, оранжевый или красный цвет, по строению это циклические или ациклические изопреноиды. Обусловливают окраску плодов, осенней листвы, колоний ряда микробов. В организме животных и человека из каротинов, поступающих с пищей, образуется витамин А.