Ботаника как наука, Растительная клетка, страница 7

Крахмальные зерна – структурная единица запасного крахмала. Образование крахмальных зерен происходит только в пластидах. По происхождению различают крахмал ассимиляционный (первичный), запасной (вторичный) и транзиторный (передаточный). Ассимиляционный крахмал синтезируется в зеленых частях растения как первоначальный продукт фотосинтеза в виде зерен шаровидной или палочковидной формы.  Транзиторный крахмал образуется в результате ферментативных реакций при передаче его из клетки в клетку. В пластидах в присутствии фермента амилосинтетазы образуется вторичный, или запасной крахмал в виде крахмальных зерен. В начале в амилопласте появляется в определенных точках стромы образовательный центр. Вокруг центра образования нарастают слои крахмала. Слоистость крахмальных зерен хорошо видна за счет различного количества воды. При равномерном отложении слоев вокруг образовательного центра образуются зерна с концентрической слоистостью (бобовые, злаки). Неравномерное отложение слоев приводит к образованию зерен с эксцентрической слоистостью. Различают крахмальные зерна простые (имеют один образовательный центр), сложные (множество образовательных центров), полусложные (два образовательных центра с общей слоистостью). Форма крахмальных зерен видоспецифична. Строение крахмальных зерен имеет промышленное значение.

Белковые включения синтезируются в виде аморфного или кристаллического протеина разнообразной формы. Размер белковых кристаллов варьирует от 0,1 до 12 мкм. Белки запасаются в виде алейроновых зерен, или белковых тел. Различают три основных типа алейроновых зерен: зерна с глобоидами (семена бобовых, злаковых); зерна с глобоидами и кристаллоидами (семена льна, клещевины); зерна с кристаллами оксалата кальция (семена зонтичных, винограда). Кристаллоиды в отличие от истинных кристаллов состоят из белков, способных к набуханию в воде. Алейроновые зерна во время прорастания семян обводняются, подвергаются распаду и питают зародыш.

Липидные капли, или гранулы, содержат различные смеси жиров. Образуются в гиалоплазме, а также в олеопластах. Размеры капель от 50 до 100 нм. Вначале липидные капли имеют водное содержимое, которое постепенно вытесняется отложением жиров. Затем гранулы окружаются мембраной (одиночным слоем липидов). Липидные капли называют сферосомами. Жирные масла в виде липидных капель откладываются в запас практически во всех клетках и являются основной формой запасных веществ большинства растений.

Кристаллы – представляют собой продукт метаболизма клетки, состоящий из солей многих органических и неорганических кислот. Они имеют специфическое строение и часто служат систематическим признаком. Кристаллы, содержащиеся в растениях, представлены в основном солями щавелевой кислоты, или оксалатами кальция, которые локализуются в вакуолях. У растений встречаются несколько видов кристаллов оксалата кальция: одиночные простые кристаллы ромбоэдрической, призмаэдрической, октаэдрической или удлиненной формы (сухие наружные чешуи лука, чеснока), стилоиды – колоновидные кристаллы (листья ириса), призмы – прямоугольные или пирамидальные (листья бегонии), рафиды – кристаллы в виде пучков игл (листья винограда, стебли традесканции), друзы – шаровидные образования, состоящие из многих мелких, сросшихся кристаллов (листья липы, плоды шиповника, злаковых, кора многих деревьев), кристаллический песок – очень мелкие кристаллы (паренхимные клетки бузины, пасленовых). Благодаря образованию кристаллов оксалата кальция происходит нейтрализация щавелевой кислоты (ядовитой).

При сильном разрастании кристаллы превращаются в идиобласты – одиночные клетки, включенные в какую-либо ткань, отличающиеся от клеток окружающей ткани формой, размерами, функциями. У некоторых растений образуется углекислый кальций (карбонат кальция), который пропитывает выросты клеточной оболочки, вдающиеся в полость клетки, образовывая гроздевидные образования – цистолиты (крапивные, тутовые). Также кристаллические включения могут состоять из кремнезема. Кристаллы играют важную роль в поддержании осмотического давления и кислотно-щелочного равновесия в клетке.