- •Isbn © Власенко м.Ю., Вельямінова-Зернова л.Д., Мацкевич в.В.
- •III. Структура і функції біомолекул. Обмін органічних речовин у рослинному організмі
- •VII. Дихання рослин
- •Передмова
- •Розділ I загальні закономірності життєдіяльності рослинного організму
- •1.1. Предмет і завдання фізіології та біотехнології
- •1.2. Основні етапи розвитку фізіології рослин
- •1.3. Фізіологія рослин як фундаментальна біологічна наука та теоретична основа агрономічних наук
- •1.4. Основні напрями сучасної фізіології рослин
- •1.5. Методи та рівні досліджень фізіології рослин
- •1.6. Фізіологічні основи біотехнології
- •Розділ II фізіологія рослинної клітини
- •2.1. Клітина як структурно-функціональна одиниця рослинного організму
- •2.2. Загальна морфологія рослинної клітини
- •2.3. Будова і фізіологічні функції компонентів клітини
- •2.3.1. Клітинна оболонка та її функції
- •2.3.2. Протопласт
- •2.3.3. Вакуолі, їх функції
- •2.4. Особливості будови органел цитоплазми та їх біологічні функції
- •2.4.1. Пластиди
- •2.4.2. Мітохондрії
- •2.4.3. Рибосоми
- •2.4.4. Апарат Гольджі
- •2.4.5. Лізосоми
- •2.4.6. Мікротрубочки
- •2.4.7. Ендоплазматичний ретикулум
- •2.5. Клітинні мембрани, їх будова, хімічний склад та функції
- •Питання для самоконтролю
- •Розділ III структура і функції біомолекул. Обмін органічних речовин у рослинному організмі
- •3.1. Загальна характеристика рослинних білків, структура, функція та класифікація
- •3.1.1. Характеристика і класифікація амінокислот
- •3.1.2. Пептиди і поліпептиди
- •3.1.3. Біосинтез основних амінокислот
- •3.1.4. Залежність біосинтезу амінокислот і білків від екологічних факторів в онтогенезі
- •3.2. Нуклеїнові кислоти, їх види, структура та значення
- •3.2.1. Основні етапи біосинтезу білків
- •3.2.2. Синтез і розпад білків
- •3.3. Ферменти, хімічна природа і будова молекули
- •3.3.1. Класифікація ферментів
- •3.3.2. Властивості ферментів та локалізація
- •3.3.3. Залежність активності ферментів від факторів середовища
- •3.3.4. Механізм ферментативного каталізу
- •3.4. Біохімічна характеристика і значення вуглеводів
- •Біосинтез і взаємні перетворення вуглеводів. Ферменти вуглеводного обміну
- •Транспортні й запасні форми вуглеводів
- •3.4.3. Вуглеводний обмін при формуванні насіння і плодів
- •3.4.4. Обмін вуглеводів залежно від екологічних факторів і умов середовища
- •3.5. Біохімічна характеристика та значення ліпідів
- •3.5.1. Біосинтез жирів
- •3.5.2. Обмін жирів при формуванні насіння олійних культур залежно від факторів навколишнього середовища
- •3.5.3. Обмін жирів під час зберігання насіння
- •3.6.1. Біосинтез і фізіологічна роль водорозчинних вітамінів
- •3.6.2. Жиророзчинні вітаміни
- •3.6.3. Зміна вмісту вітамінів у онтогенезі рослин залежно від екологічних факторів і умов вирощування
- •3.7. Речовини вторинного походження
- •3.8. Взаємозв’язок перетворень речовин у рослині
- •3.8.1. Листок як основний орган біосинтезу
- •3.8.2. Роль кореня у біосинтезі
- •3.9. Конституційні й запасні речовини
- •Питання для самоконтролю
3.6.2. Жиророзчинні вітаміни
Групу вітамінів, які розчиняються у жирах і розчинниках жирів, становлять вітаміни груп А (А1, А2), Д (Д2, Д3, Д4, Д5, Д7), Є, К.
Вітаміни групи А (ретинол). Відомі два вітаміни групи – А1 і А2, відповідно ретинол і дегідроретинол, нестача яких у організмі людини викликає захворювання очей (ксерофтальмію). Ці вітаміни зустрічаються тільки у тваринному організмі. У рослин синтезуються провітаміни А (каротиноїди), які в організмі тварин перетворюються у вітамін А. Провітамін А (каротиноїди) – це група жовтих і червоних пігментів, які дуже поширені у рослинному світі. У хімічному значенні вони є ненасиченими вуглеводами терпенового характеру. В організмі тварин каротиноїди зазнають окислювального розпаду на місці центрального подвійного зв’язку й утворюють вітамін А.
Каротиноїди містяться практично в усіх тканинах і органах рослин і виконують різноманітні функції, беручи участь у процесах фотосинтезу, окисно-відновних реакціях, процесах розмноження. Вміст каротиноїдів неоднаковий у різних органах рослин: в листках їх більше, ніж у стеблі, коренях і бульбах, за винятком коренеплодів моркви, батату. Кількість каротиноїдів залежить від фази розвитку рослин, умов вирощування (світло, опади, добрива). Найбільше каротиноїдів міститься у листкових овочах, червоній моркві, томатах, перці й деяких фруктах. Добова потреба людини у вітаміні А становить 2 мг.
Вітаміни групи D – це поліциклічні сполуки спиртового характеру класу стеролів. Стероли під дією світла здатні перетворюватися у вітаміни групи Д. З великої кількості рослинних стеролів найбільш важливим є ергостерол, який у значних концентраціях міститься в листках, коренях і плодах; багато його у дріжджах. Високий уміст вітаміну D у жир і у печінці морських риб. Для людини основним джерелом вітаміну D у зимовий період є коров’яче молоко, яйця. У літній період, як правило, необхідна кількість вітаміну D утворюється у організмі людини з рослинних стеринів під дією сонячних променів.
Середньодобова потреба людини у вітаміні D становить 0,02 мг. Нестача цього вітаміну призводить до порушення сольового обміну і захворювання на рахіт.
Вітамін Е (токоферол) – це група гетероциклічних сполук. У рослинах зустрічається часто, особливо у зародках, дуже чутливий до ультрафіолетового світла. В тваринних організмах вітамін Е захищає від окислення низки речовин. У рослинах токофероли беруть участь у окисно-відновних реакціях. Потреба людини у вітаміні Е точно не встановлена, але добовою нормою вважається 10–50 мг.
Вітамін К дуже поширений у рослинах, особливо у надземних органах тому, що на його біосинтез значно впливає світло. Він бере участь у реакції фотосинтезу. У організмі тварин вітамін К забезпечує згортання крові.
3.6.3. Зміна вмісту вітамінів у онтогенезі рослин залежно від екологічних факторів і умов вирощування
Вміст вітамінів залежить як від виду рослин, стану у процесі онтогенезу, так і від умов вирощування. Ця залежність має складний характер. Різні частини рослин накопичують неоднакову кількість вітамінів. Так, провітамін А (каротин) найчастіше міститься у незначній кількості в зелених листках: у зовнішніх листках капусти каротину у 21 раз більше, ніж у внутрішніх; пластинка листка кукурудзи має його у 20–50 разів більше, ніж інші частини рослини.
Вітаміну В1 (аневрин) найбільше міститься у внутрішніх листках капусти, ніж зовнішніх. У картоплі концентрація аневрину в поверхневому шарі бульби вища, ніж у внутрішніх тканинах.
Вітамін С (аскорбінова кислота) локалізований головним чином у надземних органах рослин. Можливо це пов’язано з дією сонячних променів, які стимулюють його утворення. Звичайно наявність вітаміну С у тому чи іншому виді рослин і окремих органах пов’язана з інтенсивністю окисно-відновних процесів.
На накопичення каротину у плодах овочевих культур і вегетативних органах значно впливають умови вирощування. Так, короткохвильове світло викликає збільшення накопичення каротиноїдів у плодах томатів; умови ж посухи знижують їх рівень у зеленій масі кукурудзи і пасовищних трав. Звичайно фактори, які несприятливо діють на ріст, викликають зниження вмісту каротину.
Порівняно з іншими вітамінами, вміст вітаміну С найбільш широко коливається під дією факторів навколишнього середовища. Рівень вітаміну С підвищується при переміщенні вирощування рослин з півдня на північ і залежно від висоти над рівнем моря. Серед інших кліматичних факторів домінуючим є світло. Рослини, які вирощуються у закритому грунті, або в природних умовах із розсіяним світлом, аскорбінової кислоти накопичують менше. Температура, вологість грунту і повітря, тип грунту і добрива також впливають на вміст вітаміну С.
У процесі індивідуального розвитку кількість каротину і вітаміну С помірно збільшується і досягає максимуму, а потім знижується. Максимальний вміст більшості вітамінів у злаків припадає на фазу кущіння. При подальшому розвитку рослин відбувається відносне зниження кількості вітамінів. Максимальний вміст пантотенової кислоти (вітамін В3) і біотину (вітамін Н) співпадає з періодом формування структурних компонентів (гілкування, формування квітів).
Молоді бульби картоплі мають найвищий вміст вітаміну С. Під час зберігання кількість його знижується, особливо інтенсивно у перші місяці. За період зберігання тривалістю 6 місяців втрачається 30–70% від початкового вмісту вітаміну С.
Важливим є питання динаміки вітаміну С після збирання недозрілих томатів. Тут найбільше значення має швидкість дозрівання. Томати, які дозріли протягом першого тижня зберігання мають стільки ж вітаміну С, як і ті, що дозріли на кущах. При зберіганні плодів і овочів втрати вітаміну С можна зменшити різними способами, серед яких перш за все можна виділити такі: виведення сортів, стійких щодо втрат при зберіганні, переробка овочів (наприклад, квашення капусти), регулювання температури (зниження до 2 0С), або зберігання у замороженому вигляді. Найбільше втрачається вітамінів при сушінні плодів і овочів, але і у цьому випадку має значення застосована технологія.
