Содержание органических и неорганических веществ в листьях — Лист

ОБРАЗОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ЛИСТЬЯХ

Фотосинтез — это процесс образования органических веществ из неорганичес­ких (углекислый газ и вода) в зелёных органах растения с помощью хлорофилла и энергии солнечного света.

ОБРАЗОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ЛИСТЬЯХ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ СВЕТА

Зелёный цвет листьям придаёт хлорофилл, потому что в нём имеются соединения магния. В результате хлорофилл обладает свойством поглощения солнечной энергии. Здесь происходит очень важный процесс, обеспечивающий жизнь на всей Земле. Происхо­дит образование необходимых для растений, животных и человека органических веществ. Это мы называем процессом фотосинтеза, «фото» означает «свет», а «синтез» — «образование».

Следовательно, необходимые для всех живых существ пита­тельные вещества образуются под воздействием солнечного света.

Из чего они образуются, и какие вещества получаются?

Изначально питательные вещества образуются из воды и углекислого газа. Для их соединения нужна энергия. Используя с помощью хлорофилла энергию солнечного света, из воздуха — углекислый газ, впитывая через корень воду, образуется самое не­обходимое для организма вещество — глюкоза, потом крахмал. По­ступающая от солнца энергия используется для образования этого вещества и сохраняется в нём.Для определения значения солнечного света и хлорофилла про­ведём опыт. Необходимо взять два-три комнатных растения и поме­стить их на 3-4 дня в тёмный шкаф. Затем надо наклеить на один из листочков тёмную бумагу с вы­резанным треугольником шириной 1,5 см. И после надо поставить рас­тение на светлое место. Через 8-10 часов отклеиваем тёмную бумажку и опускаем лист растения в кипящую воду. Если лист после этого опустить в подогретый спирт, лист обесцвечи­вается, теряя зелёную краску. Хло­рофилл выводится, растворяясь в спирте. Размещаем после этого лист растения на тарелке и, капнув на негораствор йода, мы увидим, как окрасится в синий цвет место от треугольни­ка, оставленного тёмной бумажкой. Причина в том, что крахмал окрашивается в синий цвет под воздей­ствием йода.

Значит, крахмал обра­зовался только в том месте листа, который был осве­щён солнцем.

Как образуются в ор­ганизме растений другие органичес кие вещества, кроме крахмала (белки, жиры и др.)?

Изначально в листьях образуются простые сахара, или глюко­за, которые затем превращаются в крахмал. Но крахмал может об­ратно превратиться в сахара и поступать в другие органы растения, включая плоды и семена. Большинство сахаров, образованных во время фотосинтеза, соединяясь с минеральными солями, поступив­шими от корней, участвуют в образовании белков, жиров и других веществ. Большинство этих веществ направляется на построение новых клеток. Остальная часть накапливается в виде запасающей ткани. Например, запасающая ткань картофеля — крахмал, в ар­бузе, винограде, плодах персика — сахар, в семенах подсолнуха, хлопка, льна жир.

А в фасоли, чечевице, нуте — накапливается в виде белка. В листьях некоторых растений, например традис- канции, имеются белые полосы. И если с такими листьями про­вести вышеописанный опыт, можно заметить наличие крахмала в таких полосах. Мы увидим, что крахмал образуется в зелёных частях растения. Значит, питательные вещества образуются толь­ко при наличии ядер хлорофилла и света. То, что этот процесс назван фотосинтезом, указывалось ранее. Заключённая в пита­тельных веществах зелёного растения энергия — солнечная энер­гия. Эта энергия может сохраняться в запасающей ткани (семян, плодов и др.). И после того, как животные или человек употребят их, происходит распад сложных органических веществ с участием кислорода и выделением энергии. С помощью этого сохраняется тепло организма, возможна двигательная активность. Таким обра­зом обеспечивается жизнь на Земле.

Неорганические вещества: примеры и свойства

Ежедневно человек взаимодействует с большим количеством предметов. Они изготовлены из разных материалов, имеют свою структуру и состав. Все, что окружает человека можно разделить на органическое и неорганическое. В статье рассмотрим, что представляют собой такие вещества, приведем примеры. Также определим, какие встречаются неорганические вещества в биологии.

Описание

Неорганическими называются такие вещества, в составе которых нет углерода. Они противоположны органическим. Также к этой группе относят несколько углеродосодержащих соединений, например:

  • цианиды;
  • оксиды углерода;
  • карбонаты;
  • карбиды и другие.

Примеры неорганических веществ:

  • вода;
  • разные кислоты (соляная, азотная, серная);
  • соль;
  • аммиак;
  • углекислый газ;
  • металлы и неметаллы.
Статья по теме:   Ампелография - виноград

Неорганическая группа отличается отсутствием углеродного скелета, который характерен для органических веществ. Неорганические вещества по составу принято делить на простые и сложные. Простые вещества составляют немногочисленную группу. Всего их насчитывается примерно 400.

Простые неорганические соединения: металлы

Металлы – простые вещества, соединение атомов которых основывается на металлической связи. Эти элементы имеют характерные металлические свойства: теплопроводность, электропроводность, пластичность, блеск и другие. Всего в этой группе выделяют 96 элементов. К ним относятся:

  • щелочные металлы: литий, натрий, калий;
  • щелочноземельные металлы: магний, стронций, кальций;
  • переходные металлы: медь, серебро, золото;
  • легкие металлы: алюминий, олово, свинец;
  • полуметаллы: полоний, московий, нихоний;
  • лантаноиды и лантан: скандий, иттрий;
  • актиноиды и актиний: уран, нептуний, плутоний.

В основном в природе металлы встречаются в виде руды и соединений. Чтобы получить чистый металл без примесей, проводится его очистка. При необходимости возможно проведение легирования или другой обработки. Этим занимается специальная наука – металлургия. Она подразделяется на черную и цветную.

Простые неорганические соединения: неметаллы

Неметаллы – химические элементы, которые не обладают металлическими свойствами. Примеры неорганических веществ:

Неметаллы отличаются большим числом электронов на внешнем энергетическом уровне их атома. Это обуславливает некоторые свойства: повышается способность присоединять дополнительные электроны, проявляется более высокая окислительная активность.

В природе можно встретить неметаллы в свободном состоянии: кислород, хлор, фтор, водород. А также твердые формы: йод, фосфор, кремний, селен.

Некоторые неметаллы имеют отличительное свойство – аллотропию. То есть они могут существовать в различных модификациях и формах. Например:

  • газообразный кислород имеет модификации: кислород и озон;
  • твердый углерод может существовать в таких формах: алмаз, графит, стеклоуглерод и другие.

Сложные неорганические соединения

Эта группа веществ более многочисленна. Сложные соединения отличаются наличием в составе вещества нескольких химических элементов.

Рассмотрим подробнее сложные неорганические вещества. Примеры и классификация их представлены ниже в статье.

1. Оксиды – соединения, одним их элементов которых является кислород. В группу входят:

  • несолеобразующие (например, монооксид углерода, оксид азота);
  • солеобразующие оксиды (например, оксид натрия, оксид цинка).

2. Кислоты – вещества, в состав которых входят ионы водорода и кислотные остатки. Например, азотная кислота, серная кислота, сероводород.

3. Гидроксиды – соединения, в составе которых присутствует группа –ОН. Классификация:

  • основания – растворимые и нерастворимые щелочи – гидроксид меди, гидроксид натрия;
  • кислородосодержащие кислоты – диводород триоксокарбонат, водород триоксонитрат;
  • амфотерные – гидроксид хрома, гидроксид меди.

4. Соли – вещества, в составе которых есть ионы металла и кислотные остатки. Классификация:

  • средние: хлорид натрия, сульфид железа;
  • кислые: гидрокарбонат натрия, гидросульфаты;
  • основные: нитрат дигидроксохрома, нитрат гидроксохрома;
  • комплексные: тетрагидроксоцинкат натрия, тетрахлороплатинат калия;
  • двойные: алюмокалиевые квасцы;
  • смешанные: сульфат алюминия калия, хлорид меди калия.

5. Бинарные соединения – вещества, состоящие из двух химических элементов:

  • бескислородные кислоты;
  • бескислородные соли и другие.

Неорганические соединения, содержащие углерод

Такие вещества традиционно относятся к группе неорганических. Примеры веществ:

  • Карбонаты — эфиры и соли угольной кислоты – кальцит, доломит.
  • Карбиды – соединения неметаллов и металлов с углеродом – карбид бериллия, карбид кальция.
  • Цианиды – соли цианистоводородной кислоты – цианид натрия.
  • Оксиды углерода – бинарное соединение углерода и кислорода – угарный и углекислый газы.
  • Цианаты – являются производными от циановой кислоты – фульминовая кислота, изоциановая кислота.
  • Карбонильные металлы – комплекс металла и монооксида углерода – карбонил никеля.

Свойства неорганических веществ

Все рассмотренные вещества отличаются индивидуальными химическими и физическими свойствами. В общем виде можно выделить отличительные черты каждого класса неорганических веществ:

1. Простые металлы:

  • высокая тепло- и электропроводность;
  • металлический блеск;
  • отсутствие прозрачности;
  • прочность и пластичность;
  • при комнатной температуре сохраняют твердость и форму (кроме ртути).

2. Простые неметаллы:

  • простые неметаллы могут быть в газообразном состоянии: водород, кислород, хлор;
  • в жидком состоянии встречается бром;
  • твердые неметаллы имеют немолекулярное состояние и могут образовывать кристаллы: алмаз, кремний, графит.

3. Сложные вещества:

  • оксиды: вступают в реакцию с водой, кислотами и кислотными оксидами;
  • кислоты: вступают в реакцию с водой, основными оксидами и щелочами;
  • амфотерные оксиды: могут вступать в реакции с кислотными оксидами и основаниями;
  • гидроксиды: растворяются в воде, имеют широкий диапазон температур плавления, могут менять цвет при взаимодействии с щелочами.

Органические и неорганические вещества клетки

Клетка любого живого организма состоит из множества компонентов. Некоторыми из них являются неорганические соединения:

  • Вода. Например, количество воды в клетке составляет от 65 до 95%. Она необходима для осуществления химических реакций, перемещения компонентов, процесса терморегуляции. Также именно вода определяет объем клетки и степень ее упругости.
  • Минеральные соли. Могут присутствовать в организме как в растворенном виде, так и в нерастворенном. Важную роль в процессах клетки играют катионы: калий, натрий, кальций, магний — и анионы: хлор, гидрокарбонаты, суперфосфат. Минералы необходимы для поддержания осмотического равновесия, регуляции биохимических и физических процессов, образования нервных импульсов, поддержания уровня свертываемости крови и многих других реакций.
Статья по теме:   Сравнение различных систем прессования - Производство вина по белому способу

Для поддержания жизнедеятельности важны не только неорганические вещества клетки. Органические компоненты занимают 20-30 % ее объема.

  • простые органические вещества: глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты;
  • сложные органические вещества: белки, нуклеиновые кислоты, липиды, полисахариды.

Органические компоненты необходимы для выполнения защитной, энергетической функции клетки, они служат источником энергии для клеточной активности и запасают питательные вещества, проводят синтез белков, передают наследственную информацию.

В статье были рассмотрены сущность и примеры неорганических веществ, их роль в составе клетки. Можно сказать, что существование живых организмов было бы невозможным без групп органических и неорганических соединений. Они важны в каждой сфере человеческой жизни, а также в существовании каждого организма.

Лист — Содержание органических и неорганических веществ в листьях винограда

Содержание материала

СОДЕРЖАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ЛИСТЬЯХ ВИНОГРАДНОЙ ЛОЗЫ И ИХ ИЗМЕНЕНИЯ

Общие сведения

Во время вегетации, параллельно с ростом листа, в нем происходят значительные изменения сухого веса и содержания воды, причем этот процесс направлен к непрерывному уменьшению содержания воды и увеличению содержания сухого веса листа.

Рис. 7. Изменение содержания воды (%) (а) и сухого вещества (%) (б) в листьях сортов Галбена из Одобешти (1), Крымпошие (2), Чауш (3) и Жемчуг Саба
Эти изменения графически (рис. 7) представлены по данным Corbeanu c сотр. (1959). В начале вегетации содержание воды составляет около 80—82%, а в конце вегетации оно уменьшается до 70— 75% (в старых листьях содержание воды падает ниже 70%). В соответствии с этим изменяется процент сухого веса листьев. Изменяется также содержание Зольных и минеральных веществ в листьях . Общее содержание золы — между 4,5 и 7% с тенденцией к повышению.
По данным Саакян и Петросяна (1964), количество золы в листьях сорта Гарандмак в порядке 6,5—12,3%. Сравнительно более четкое различие в содержании золы установлено по ярусам — в нижнем ярусе золы больше, чем в среднем и верхнем. По мере старения нижних листьев накопление золы увеличивается.

Васев (1969) установил, что при приостановке оттока ассимилятов листья винограда становятся тяжелее (увеличивается свежее и абсолютно сухое вещество), приобретают большую плотность, однако уменьшается содержание хлоропластов в них. В конечном итоге автор считает, что нарушение нормального хода оттока ассимилятов путем применения кольцевания приводит к существенным изменениям морфологии и анатомии листа.
Ограниченный доступ солнечной радиации также вызывает значительные изменения в анатомическом строении листьев — рост губчатых, палисадных и эпидермальных клеток подавляется, а листовая пластинка становится тоньше (Ц а н к о в и др., 1976).
Значительным изменениям подвержено и содержание органических кислот в листьях винограда. По данным Васильевой (1956), титруемая кислотность в листьях разных сортов в течение вегетации непрерывно уменьшается до листопада. Стоев и Димитров (1957) установили, что в период начала созревания ягод в листьях наступает резкое уменьшение общего содержания органических кислот, после чего оно снова повышается (табл. 1).

Таблица 1
Титруемая и действительная кислотность*

* Титруемая кислотность в cm3 0,1n NaON на 10 g сырого веса.
Аналогичную закономерность установили раньше Сисакян с сотр. (1948). По их мнению, резкое снижение кислотности в листьях винограда возникает в результате перехода винограда от кислотообразования к сахаронакоплению.
Количество хлорофилла и других пигментов также претерпевает значительные изменения — как правило, оно уменьшается со старением листьев (Тавадзе, 1952а).
Изменения в содержании хлорофилла отмечаются также по листьям различных ярусов — больше всего хлорофилла имеется в листьях средних зон побега (табл. 2).

Таблица 2
Содержание хлорофилла в зависимости от расположения листьев по длине побега

Содержание хлорофилла, mg %

На содержание пигментов в листьях виноградной лозы оказывают влияние их освещенность и некоторые агротехнические приемы выращивания. Наблюдения Тавадзе (1957) показали, что по мере ослабления света (до 10-20% полной освещенности) содержание пигментов в листьях винограда, в особенности хлорофилла, как правило, повышается. Содержание пигментов повышается и при увеличении влажности почвы до 40—60% от полной влаго- емкости (табл. 3).

Таблица 3
Содержание пигментов (mg %) в зависимости от влажности почвы

Оно меняется также под влиянием плодородия почвы и густоты посадки (Тавадзе, 1954) и типа формировки (Тавадзе, 1952). Однако после повышения плодородия почвы путем внесения удобрения и орошения разница в содержании пигментов под влиянием густоты посадки выравнивается. При выращивании кустов по типу двуплечего Гюйо установлено большее содержание хлорофилла, чем при формировке Казенава (Тавадзе, 1961).

Статья по теме:   Юбилей Новочеркасска - виноград

Содержание углеводов

В листьях винограда имеется ряд углеводов, которые претерпевают значительные изменения во время вегетации. Кроме крахмала, обнаружены сахароза, глюкоза и фруктоза (Стоев с сотр., 1960).
Сисакян с сотр. (1948) установили, что наибольшее количество крахмала и растворимых сахаров обнаруживается в фазе начала цветения. По мере вегетации количество обоих компонентов углеводного комплекса снижается и достигает своего минимума в фазе начала созревания. К этому времени отмечается снижение растворимых сахаров и в пластинках последующей формации. В фазах полной физиологической зрелости и листопада происходит некоторое повышение содержания углеводов.
Васильева (1956), Стоев и Димитров (1957) также установили, что как моносахариды, так и сахароза и крахмал увеличиваются к концу вегетации. По данным Васильевой, максимум достигается к концу первой декады сентября (рис. 8), а по данным Стоева и Димитрова — к периоду листопада (табл. 4).
Листья, расположенные в средних ярусах, отличаются более высоким содержанием сахаров, чем листья в секторе грозди. Из растворимых углеводов редуцирующие сахара значительно превалируют над сахарозой (Стоев с сотр., 1952). По содержанию углеводов листья пасынков не уступают листьям основного побега.
Реtеrfi с сотр. (1963) установили базипетальное увеличение сухого вещества и сахаров в листьях винограда.

Рис. 8. Содержание суммы растворимых сахаров (mg/g сухого вещества) (а) и многосахаридов (mg/g сухого вещества) (б) в листьях винограда сортов Коринка Мичурина (1), Буй- тур (2), Амурский (3), Альфа (4)
19/VI — бутонизация; 7/VII — цветение; 16/VII — формирование ягод; 5 — 9/VIII, 19/VIII, 6/IX, 26/IX — созревание ягод

Таблица 4
Содержание углеводов в листьях винограда (mg на 1 g абсолютно сухого вещества в пересчете на глюкозу)

Максимум в содержании углеводов наступает к 10 ч. утра, после чего на протяжении дня существенных изменений не обнаруживается (Стоев с сотр., 1952). Отмечается, однако, некоторое повышение сахаров до 14 ч., а на пасынках и позже (табл. 5).

Таблица 5
Содержание углеводов в листьях винограда (% абсолютно сухого вещества)

Марутян (1957) устанавливает неодинаковое содержание сахаров в листьях плодоносящих и неплодоносящих кустов, что объясняется наличием более интенсивного оттока у плодоносящих лоз. Выявлены также некоторые особенности углеводного обмена в листьях ранних и поздних сортов. В листьях плодоносящих лоз раннеспелых сортов в большинстве случаев синтез и гидролиз сахарозы усилены по сравнению с позднеспелыми сортами.

Азотный обмен в листьях винограда

Азотному обмену в листьях винограда посвящено сравнительно немного исследований. Марутян (1957) установила, что больше общего азота и белков содержится в листьях позднеспелых сортов, чем в листьях ранних. Это дает основание полагать, что между содержанием азотистых веществ в листьях и побегах раннеспелых и позднеспелых сортов имеется обратная связь.
Саакян и Петросян (1964)установили, что содержание РНК в листьях винограда, составляющее около 4—5%, к концу вегетации снижается до 1—3%. Не отмечено существенной разницы в содержании РНК в листьях нижнего и среднего ярусов. Содержание общего и белкового азота, однако, в течение вегетации постепенно уменьшается. Распределение азотистых веществ в листьях нижнего, среднего и верхнего ярусов акропетальное.
Это показывает, что синтез белковых веществ протекает наиболее интенсивно в молодых листьях, а по мере старения листьев содержание белкового и общего азота снижается.
Исследования Сисакяна с сотр. (1948) также показали, что в ходе вегетации общий и белковый азот в ассимилирующих тканях постепенно уменьшается. При сопоставлении соотношения содержания общего и белкового азота устанавливается, что перелом в миграции азотистых веществ в листьях первой фракции наступает с фазы начала созревания. В листьях последующей формации сдвиг отношения общего азота к белковому наступает лишь в фазе листопада. Это дает основание авторам полагать, что участие ассимилирующих органов различной формации в создании азотного баланса неодинаково.
Стоев с сотр. (1960) установили в листьях следующие свободные аминокислоты: аспарагиновую и глютаминовую кислоты, гистидин, норвалин, изолейцин, треонин, пролин, тирозин, γ-аминомасляную кислоту, валин.
Хачидзе (1971), изучая включения радиоактивного углерода (14С) в белках листьев, установил, что после одноминутной экспозиции вся радиоактивность белка оказывается в серине, аланине, глицине и глютаминовой кислоте. При 10-минутной экспозиции в белках оказались мечеными все аминокислоты, которые были радиоактивными в свободном виде. При увеличении экспозиции постепенно повышается общая радиоактивность всех белковых аминокислот, но отдельные аминокислоты включаются с неодинаковой скоростью — 78 % от суммарной радиоактивности белков клеточных фракций листьев устанавливаются в белках хлоропластов, 18—19% — и в белках митохондрий, 2—3% — в белках рибосом и только 10% — в растворимых белках.

Источники:

http://life.ansor.info/obrazovanie-organicheskix/
http://fb.ru/article/373948/neorganicheskie-veschestva-primeryi-i-svoystva
http://vinograd.info/knigi/fiziologiya-vinograda-stoev/list-3.html

Ссылка на основную публикацию

Adblock
detector