Ферментативная активность листьев – Лист

Коротко о ферментах

Ферменты, или энзимы (от лат. fermentum — закваска) — обычно белковые молекулы или молекулы РНК (рибозимы) или их комплексы, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых организмах, не подвергаясь при этом никаким изменениям. Вещества, оказывающие подобное действие, существуют и в неживой природе и называются атализаторами.

Ферментативная активность может регулироваться активаторами и ингибиторами (активаторы — повышают, ингибиторы — понижают химические реакции).

Термины «фермент» и «энзим» давно используют как синонимы. Наука о ферментах называется энзимологией.

Жизнедеятельность любого организма не возможна без участия ферментов. Ферментативный катализ ускоряет прохождение всех биохимических реакций в организме и обеспечивает, таким образом, феномен жизни. Без присутствия ферментов в ходе биохимических реакций не произойдёт расщепления пищи на пять основных соединений: углеводы, жиры, белки, витамины и микроэлементы – пища останется бесполезной для организма. Таким образом, без ферментов жизнь замедляется.

Функции ферментов и их роль в жизнедеятельности организма

1. стимулируют процесс переваривания и всасывания пищи;
2. активизируют метаболизм, способствуют выведению умерших клеток из организма;
3. регулируют осмотическое давление, нормализуют значение рН различных сред;
4. обеспечивают обмен веществ, поддерживают способность организма противостоять воспалительным процессам;
5. повышают иммунитет и способность организма к самовосстановлению и саморегуляции;
6. способствуют детоксикации организма, очищают лимфу и кровь.

Необходимость в ферментах для здорового функционирования организма
Большинство учёных в настоящее время убеждены, что почти все болезни вызваны отсутствием или недостаточным количеством ферментов в организме. Медицинские исследования показывают, что нарушения процесса выработки ферментов в организме обусловлены генетическими факторами.

В частности, такое распространённое сейчас заболевание, как сахарный диабет, связано с тем, что поджелудочная железа недостаточно или вообще не вырабатывает фермент инсулин. Лейкемия и другие виды рака обусловлены отсутствием или слабостью ферментативных барьеров в организме. Эти факты постепенно подтверждаются научными исследованиями. Можно сказать, что если в организме присутствует необходимое количество ферментов – не будет ста болезней.

С возрастом, по мере старения человеческого организма, выработка ферментов снижается. Организм начинает испытывать их недостаток, что отражается на протекании обменных процессов, снижается эффективность переваривания и всасывания питательных веществ, становится сложнее воздействовать на организм лекарственными препаратами, т. к. они усваиваются недостаточно и вызывают большее количество побочных эффектов. Дополнительное поступление большого количества ферментов в организм позволит компенсировать их недостаток и все обусловленные этим последствия.

Таким образом, достаточное количество ферментов в организме является необходимым условием его здорового состояния. Многие заболевания вызываются недостаточной выработкой ферментов, что нарушает баланс обмена веществ в организме. Если обеспечить в дополнение к природной выработке ферментов их поступление извне, то это будет самым быстрым и лучшим способом лечения заболеваний.

Человеческий организм существует за счёт постоянного воздействия ферментов. Например, в процессе пищеварения с помощью ферментов (энзимов) происходят реакции разложения пищи на питательные вещества — белки, жиры, углеводы, витамины и микроэлементы; которые с их же помощью всасываются в кровь и разносятся ко всем органам. За счёт этого наши мышцы и кости, все органы и системы питаются, получают энергию и осуществляют функции, необходимые для поддержания организма в здоровом, активном состоянии.

Не только человеческий организм, но и всё живое, между небом и землёй, существует за счёт биохимических реакций, осуществляемых с помощью ферментов. Фермент является источником жизни и здоровья любого живого организма.

Роль ферментов в организме человека

Роль ферментов в поддержании жизнедеятельности организма удивительна по своей значимости.

Наличие ферментов и существование всего живого — неотделимые понятия. Если количество фермента недостаточно для поддержания жизни — это означает смерть. Появление зелёных листьев на деревьях весной, свет светлячка, любой акт жизнедеятельности человеческого тела (будь то приём пищи, прогулка по улице, пение, смех или плач) – все эти процессы обеспечиваются биохимическими реакциями и не возможны без обязательного участия ферментов.

С первого дня зачатия ребёнка ферменты начинают выполнять свою роль. Сперматозоид не сможет попасть в яйцеклетку, если ему не хватает особого фермента для растворения клеточной стенки яйцеклетки для осуществления процесса оплодотворения.

Вся потребляемая нами пища проходит сложный процесс расщепления на простые элементы в желудочно-кишечном тракте под воздействием пищеварительных ферментов. Только тогда эти питательные элементы могут попасть в кровь и разнестись ко всем органам и тканям. Попробуйте жевать кусочек хлеба в течение 2-3 минут, вы почувствуете, как он постепенно становится сладким — это потому, что под воздействием ферментов, содержащихся в слюне, крахмал расщепляется и высвобождается сладкая мальтоза.

При помощи ферментов в организме происходит не только процесс расщепления веществ, но и их синтез. Например, синтез аминокислот в молекулы белка — основного строительного материала для клеток мышц, волос и т. д., или превращение глюкозы в гликоген, который откладывается в печени и, в случае нехватки энергии, при помощи тех же ферментов, опять расщепляется на молекулы глюкозы, что обеспечивает в организме быстрый выброс энергии.

Процесс обновления кожи также происходит за счёт ферментов, участвующих в метаболических процессах. Если специфических для этого процесса ферментов достаточно, кожа будет нежной, блестящей и упругой. При дефиците фермента кожа становится сухой, шелушащейся, вялой.

В организме человека функционирует около 4000 различных видов ферментов. В нём происходят тысячи биохимических реакций, которые в комплексе могут быть сравнимы с большим химическим заводом. Но все эти химические реакции требуют ферментативного катализа, иначе они или не протекают или протекают очень медленно. Каждый фермент участвует в одной химической реакции. Некоторые из ферментов не могут быть синтезированы организмом. Если в организме не хватает каких-либо ферментов, то существует опасность развития заболевания или возникновения предболезненного состояния, которое рано или поздно проявится в болезни.

Поэтому, если вы хотите сохранить свою молодость, красоту и здоровье на долгие годы, необходимо обеспечивать содержание в организме достаточного количества ферментов. И если их уровень низкий, то основной источник их восполнения — ежедневный приём в виде биоактивных добавок.

Группы людей, особенно нуждающиеся в дополнительных источниках ферментов
Рассмотрим, какие группы людей особенно нуждаются в употреблении дополнительных ферментов.

Те, кто хочет улучшить свою физическую форму, укрепить здоровье или восстановить его после болезни.

Люди с ослабленным иммунитетом, часто подверженные инфекциям.

Те, кто испытывает постоянную утомляемость, жалуется на отсутствие энергии, частую слабость.

Преждевременно стареющие, немощные люди.

Люди, страдающие хроническими заболеваниями.

Онкобольные с различными типами рака, в до- и послеоперационный период.

Люди, страдающие заболеваниями печени.

Люди, предпочитающие мясную пищу.

Люди, склонные к неврастении и другим нервно-психическим заболеваниям.

Люди, страдающие половой дисфункцией.

Женщины в дородовой и послеродовой период.

Люди с нарушениями функций пищеварения.

Вегетарианцы (пищевые добавки будут способствовать стабильности клетки).

Люди с недостаточным телосложением, для улучшения физической формы (избыточный вес и ожирение, недостаточный вес).

Люди с нарушениями и ограничениями в движении.

Дети в период интенсивного роста (поскольку современные дети в большинстве своём почти не употребляют продукты, содержащие пищеварительные ферменты — липазу, амилазу и протеазу; и это является одной из главных причин детского ожирения, частых аллергий, запоров, повышенной утомляемости).

Пожилые люди (с возрастом способность организма производить собственные ферменты уменьшается, снижается количество фермента, стимулирующего процесс «инвентаризации» в организме, именно поэтому потребление дополнительных ферментов является для них путём к долголетию).

Пациенты с установленной ферментной дисфункцией (поскольку собственные ферментные запасы у них истощены, они особенно нуждаются в дополнительном приёме ферментов).

Спортсмены особенно нуждаются в большом количестве дополнительных ферментов, поскольку из-за интенсивных физических нагрузок в их организме происходит ускоренный обмен веществ, а значит, и расход ферментных запасов также происходит усиленно (образно их можно сравнить со свечой, горящей с двух концов).

Лист – Ферментативная активность листьев винограда

Содержание материала

Обмен веществ в листьях виноградной лозы совершается при помощи ряда ферментов. Из всех ферментов в листьях объектом исследований являлись главным образом ферменты из групп карбогидраз и окислительно-восстановительные ферменты.
Активность амилазы и инвертазы в листьях изучали Сисакянс сотр. (1948), Тавадзе и Соловьева (1951), Васильева (1956), Стоев и Димитров (1957) и др.
Сисакян с сотр. (1948) установили, что ферментативное образование и распад сахарозы в листовых пластинках в ходе вегетации растения подвергается весьма существенным колебаниям. Наибольшая активность ферментативного синтеза сахарозы обнаруживается в фазе до начала цветения, после чего наступает спад этой активности. В последующие фазы развития снова проявляется тенденция к усилению синтеза сахарозы. Как отмечают авторы, однако, ферментативный распад сахарозы остается на значительном уровне, что, по-видимому, связано с возникновением в растениях стимула оттока веществ из ассимилирующих органов.
Тавадзе и Соловьева (1951) показали, что по фазам вегетации лозы повышается активность амилазы в листьях. Во второй половине вегетации авторы наблюдали усиление гидролитического действия амилазы, что они связывают с оттоком веществ из листьев и накоплением сахаров в ягодах. Гидролитическая активность амилазы находится на высоком уровне и после сбора урожая, и во время пожелтения листьев, а также во время листопада.
Активность амилазы изменяется и в течение суток. Наиболее высока гидролитическая активность амилазы в утренние и поздние послеполуденные часы, а синтетическая — в полуденные.

Васильева (1956) установила, что максимальная активность инвертазы обнаруживается во время цветения, после чего наступает снижение, а минимум наступает в период созревания ягод. Активность инвертазы в листьях разных сортов неодинакова — она наиболее высока у позднеспелых сортов, а наиболее низка у раннеспелых. На подобную связь между активностью инвертазы и скороспелостью сортов яблони указывают Рубини Сисакян (1939).
Активность амилазы также наиболее высока во время цветения, затем постепенно снижается, но все же сохраняется на довольно высоком уровне и в самом конце вегетации. Между активностью амилазы и инвертазы существует определенная координация, на что обратили внимание Мержаниан и Стоев (1948).
Стоев и Димитров (1957) указали, что активность инвертазы и амилазы неодинакова в листьях по зонам побега и в различные периоды вегетации: в листьях сектора А—5-го узла активность инвертазы и амилазы наиболее высока в мае и июне, причем она проявляется в температурном интервале 19—25 °С.
После начала созревания ягод (во второй половине июля и в августе) наибольшую активность проявляют ферменты инвертаза и амилаза средних ярусов (10—12-й узел), причем при более высокой температуре — 35—42“С. В сентябре активность ферментов выше при относительно низких температурах (25 °С). Таким образом, ферментативная деятельность в листьях винограда носит адаптивный характер в отношении внешних условий и следует за изменениями температуры окружающей среды.
Значительно больше исследований посвящено активности окислительновосстановительных ферментов.
Сисакян (1948) установили наличие существенных колебаний в активности ферментов пероксидазы и полифенолоксидазы. Характер колебаний активности пероксидазы не связан с сортовыми различиями — периоды максимума и минимума приходятся на одни и те же фазы. Активность аскорбиноксидазы в листовых тканях первой формации резко падает. Перелом в активности этого фермента наступает в фазе начала созревания.
По данным Васильевой (1956), активность каталазы сравнительно мало изменяется по фазам вегетации. Автор отмечает положительную корреляцию между активностью каталазы и длительностью вегетационного периода — у раннеспелых сортов активность этого фермента наиболее высока (сорт Альфа) и, наоборот, у позднеспелых (Амурский) наиболее низка.
По данным Марутян (1957), активность каталазы в процессе вегетации подвергается значительным изменениям. Наибольшая активность каталазы отмечается в период начала созревания ягод у поздних сортов и в период физиологической зрелости — у раннеспелых. В конце вегетации отмечается новый подъем в активности каталазы.
Значительные изменения в активности каталазы обнаружены в листьях различного расположения по длине побега. Как показали исследования Васильевой (1956), Зайцевой (1959), Колесника (1952), Голодриги и Хе Пу-Чао (1963) и др., активность каталазы базальных листьев значительно ниже активности в листьях средних и верхних ярусов. Пероксидаза, наоборот, активнее в нижних и более старых листьях.
Значительные изменения активности окислительно-восстановительных ферментов в листьях установлены в связи с биологическими особенностями
сортов — длиной вегетационного периода, зимостойкостью, наследованием пола и т. д.
Голодрига и Хе Пу-Чао (1963) показали, что активность каталазы наиболее высока у листьев раннеспелых сортов, а наиболее низка у листьев поздних сортов, причем эта разница выявляется особенно четко в ранних фазах развития. В поздних фазах развития активность каталазы выше у женских сортов. Поэтому авторы полагают, что можно определить пол растений на ранних этапах селекционного процесса. Пероксидаза также более активна у ранних сортов и обнаруживается на более ранних этапах вегетации.
Марутян (1957), наоборот, считает, что активность пероксидазы в листьях винограда в начале созревания ягод падает, а при физиологической зрелости возрастает. В одни и те же фазы развития по активности пероксидазы между ранними и поздними сортами винограда разницы не установлено.
Активность окислительно-восстановительных ферментов неодинакова и у сортов с различной устойчивостью к морозам. Так, Саакян (1959) установила, что у морозостойких сортов активность каталазы по сравнению с неморозостойкими значительно выше как в начале, так и в конце роста ягод.
Этим же автором была обнаружена также значительно более высокая активность пероксидазы у морозостойких сортов. Она повышается в течение вегетации, в особенности в октябре. Активность пероксидазы повышается также с продвижением винограда в горные районы с суровым климатом. Такую же закономерность наблюдали раньше Гребинский (1941), Курсанов и Крюкова (1941).
Обнаружена разница в активности пероксидазы у листьев сеянцев винограда различного пола. По данным Марутян (1954), в период вегетации листья мужских растений обладают более активной пероксидазы, чем женские, а у обоеполых растений активность пероксидазы наиболее низкая.
Установлена связь также между активностью окислительно-восстановительных ферментов листьев и некоторыми агротехническими приемами при выращивании винограда. Библина (1956) и Тавадзе (1954) сообщают, что обнаружили более высокую активность каталазы в листьях перегруженных кустов. Прививка европейских сортов на морозостойкие сорта, по данным Новопавловской (1960), приводит к повышению активности каталазы в привоях. Это влияние наблюдалось в течение всего вегетационного периода и, в особенности, осенью. Кроме того, каталаза активнее на более ранних этапах вегетации.

Развитие листа. Длительность жизни листьев. Листопад, его механизм и значение. Метаморфозы листьев.

В своем развитии лист проходит две фазы: внутрипочечную и внепочечную. В течение первой фазы листовой зачаток увеличивается главным образом за счет деления клеток. При этом он постепенно приобретает форму, характерную для взрослого листа. Однако в почке лист остается миниатюрным, сложенным или свернутым. При переходе во вторую фазу лист развертывается. Во второй фазе он сильно разрастается за счет деления и растяжения клеток. Листовой зачаток, не имеющий признаков дифференциации, называют примордием. Вначале он растет равномерно за счет деления клеток во всех направлениях. Но вскоре рост его дифференцируется, становится неравномерным. Обычно раньше всего прекращают деления клетки верхушки листового зачатка. После этого он может расти только за счет интеркалярной и краевой меристемы. Довольно рано зачаточный лист дифференцируется на 2 части: базальную (нижнюю) и апикальную (верхнюю). Развитие этих частей дальше идет неодинаково. Из базальной части развивается основание листа (а также прилистники, влагалище – если они есть), из апикальной части – пластинка и черешок.

Достигнув окончательных размеров, лист может жить в течение разного времени, однако по сравнению с осевыми органами, листья многолетних растений недолговечны. У большинства растений они живут несколько месяцев, а у вечнозеленых растений от 1,5 до 20 лет. Вечнозелёность этих растений объясняется тем, что старые листья постепенно заменяются новыми, т. е. у них нет единовременного опадения всех листьев.

Наибольшей продолжительностью жизни отличаются листья хвойных. Так, у сосны обыкновенной лист живёт 2-4 года, а у ели — 5-7 лет, тиса — 6-10 лет. У одних и тех же видов растений при подъёме в горы и с продвижением на север длительность жизни листьев увеличивается. Так, у ели обыкновенной в Хибинах хвоя живёт 12-18 лет.

ЛИСТОПАД опадение листьев обычно у деревьев и кустарников, реже у трав (крапива, недотрога). Листья могут опадать одновременно все в определённый период года (напр., у листопадных деревьев) или постепенно по одному в течение длительного времени (у вечнозелёных растений). Листопадные деревья во влажнотропич. лесах стоят без листьев иногда всего неск. дней, в умеренном поясе — до 8—9 мес. Л. – нормальный физиол. процесс, связанный со старением листьев. Перед Л. в листьях происходят глубокие биохимич., физиол. и структурные изменения. Хлорофилл обычно разрушается, каротиноиды сохраняются дольше и обусловливают осеннюю окраску листьев. Питат. вещества из листьев оттекают в запасающие органы (клубни, корневища и т. п.) к точкам роста, к растущим молодым листьям. Механизм Л. связан с появлениему основания листа (или осн. черешка) отделительного слоя из легко разъединяющихся паренхимных клеток. Проводящие пучки, удерживающие лист на стебле, разрываются под тяжестью листа и порывами ветра. Л. — выработанное в процессе эволюции приспособление к уменьшению в не благоприятных условиях поверхности наземных органов, что сокращает потерю влаги и предотвращает поломку ветвей под тяжестью снега.

Метаморфозы листьев – выработанные в ходе эволюции необратимые изменения формы листьев в результате приспособления органов растения к условиям среды обитания (т. е. с выполнением листьями новых функций).

1. Колючки— одно из наиболее часто распространенных видоизменений; они служат защитой от поедания животными. При этом лист либо целиком превращается в колючку (кактусы, молочаи, барбарис, белая акация, верблюжья колючка), либо в колючку превращается его часть (бодяк, чертополох, падуб).

2. Усики(у сложных листьев некоторых видов растений) цепляются за опору, вынося весь побег к свету. При этом в усик могут превращаться либо верхние листочки сложного листа (горох, вика), либо весь лист целиком, а функцию фотосинтеза выполняют прилистники (некоторые виды чины).

3. Запасающую функцию выполняют сочные чешуилуковиц (лук, чеснок), листья алоэ, кочана капусты.

4. Кроющие чешуипочек защищают нежные зачаточные листья и конус нарастания от неблагоприятных условий внешней среды.

5. Ловчие аппаратыобеспечивают жизнь насекомоядных растений на болотах в условиях недостатка азота и других элементов минерального питания. Листья таких растений изменились до неузнаваемости, превратившись в ловушки (венерина мухоловка), кувшинчики (непентес). Листья некоторых растений своими блестящими, ярко окрашенными капельками на волосках привлекают муравьев, мух, комаров, других мелких насекомых; выделяющийся при этом сок содержит пищеварительные ферменты (росянка).

Анатомическое строение типичного листа.

Анатомическая структура листа формируется в конусе нарастания одновременно с формированием стебля. В начале формирования лист растёт своей верхней частью, затем верхушечный рост затухает, и зона роста сохраняется лишь у основания листа. У папоротников лист растёт верхушкой в течение всей жизни.

С обеих сторон лист покрыт эпидермой, защищающей внутренние ткани листа от неблагоприятных воздействий внешней среды. Газообмен и испарение воды осуществляется через устьица. Между двумя слоями эпидермы находится мезофилл, илихлоренхима, составляющий основную массу листа (рис. 37).

Рис. 37. Анатомическое строение листа камелии японской (Camellia japonica): 1 — верхняя эпидерма; 2 — столбчатый мезофилл; 3 — губчатый мезофилл; 4 — нижняя эпидерма; 5 — опорные клетки; 6 — собирательные клетки, 7 — собирательные клетки с друзами; 8 — устьице; 9 — ксилема; 10 — флоэма; 11 — склеренхима

Столбчатый мезофилл

В листьях, расположенных горизонтально, мезофилл дифференцирован на столбчатую и губчатую ткань. Столбчатый мезофилл примыкает к верхней стороне листа. Его клетки вытянуты перпендикулярно к поверхности листа, в них содержится много хлоропластов, основная функция его — фотосинтез. Наиболее хорошо выражена эта ткань у растений, произрастающих в условиях интенсивной освещённости. У тенелюбивых растений, наоборот, столбчатый мезофилл менее выражен, длина его клеток незначительно превышает их ширину.

Губчатый мезофилл

К нижнему эпидермису примыкает губчатый мезофилл, который состоит из округлых, рыхло расположенных клеток. Здесь имеются большие воздушные полости, которые сообщаются с устьицами. Основная функция этой ткани — газообмен и испарение воды, хотя фотосинтез в её клетках также происходит. У водных и болотных растений в мезофилле образуются крупные воздушные полости, превращающие его в аэренхиму.

У листьев, расположенных вертикально, нет резкого различия между столбчатой и губчатой тканью (у злаков). В условиях засушливого климата столбчатый мезофилл располагается и на нижней стороне листа (у лебеды).

Проводящие пучки

В мезофилле находятся проводящие пучки, образующие жилки. Чаще всего ониколлатеральные, причём ксилема в пучке повёрнута к верхней, а флоэма — к нижней стороне листа. Проводящие пучки листа обычно лишены камбия, т. е. являются закрытыми. Проводящие элементы листа отграничены от межклетников и клеток мезофилла плотно сомкнутыми обкладочными клетками. Крупные жилки содержат склеренхиму, а очень тоненькие жилки имеют упрощённое строение: ксилема может включать один-два проводящих элемента, а флоэма — одну ситовидную трубку с клеткой-спутницей.

77.243.189.108 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Источники:

http://haogangweb.ru/news/Korotko-o-fermentah
http://vinograd.info/knigi/fiziologiya-vinograda-stoev/list-5.html
http://studopedia.ru/20_17237_razvitie-lista-dlitelnost-zhizni-listev-listopad-ego-mehanizm-i-znachenie-metamorfozi-listev.html