Реферат: Витамины строение свойства использование значение для растений
Біофлавоноїди відносяться до поліфенолів – складові органічних сполук, що мають в основі ароматичне кільце з двома і більше гідроксильними групами. Широко поширені в рослинному світі, біологічно високоактивні, грають важливу у житті рослин. В наш час число відомих поліфенолів сягає 2000 і більше.
З багатьох поліфенолів важливе значення мають флавоноїди. Основу їх структури складає флавон.
В рослинах флавоноїди існують у вільному стані і у стані, коли зв’язані з цукрами – глікозиди.
Вони регулюють процес росту рослин і грають роль в процесах біологічного окислення. Флавоноїди поділяються на декілька груп в залежності від хімічної структури. Частіше вони розчинені в клітинному соці, рідше знаходяться в клітинних оболонках. В тваринному організмі вони володіють Р-вітамінною активністю і надають укріплюючу дію на стінки капіляр і знижують ламкість судин. Вперше були виділені з червоного перцю у 1936 році.
До біофлавоноїдів відносяться антоціани. Кожен антоціан має своє забарвлення і в залежності від рН клітинного соку має свій відтінок. Наявність великої кількості різних антоціанів надає плодам і квітам різного забарвлення (чорна і червона смородина, малина, суниця, виноград, абрикоси і інші) (Дунаєвський, 1990).
До речовин, що мають Р-вітамінну активність, відносять широко поширені в рослинному світі глікозиди – рутин і геспередин, а також танін, що міститься в чайному листі і винограді. (Кретович, 1986).
3) Ліпоєва кислота. Протоген. Вона являє собою циклічний дисульфід, що має наступну будову.
CH2 O
H2 C CH – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – C
OH
S S
Ліпоєва кислота.
Широко розповсюджена в природі й міститься в більшості продуктів харчування. Рівень ліпоєвої кислоти вищий у зеленій частині рослин. Є гіпотези й теорії про важливість участі ліпоєвої кислоти в процесі фотосинтезу. (Кретович, 1986).
4) Вітамін U. S-метилметіонін.
В плодах і ягодах міститься в невеликих кількостях, а в овочах у трохи більших кількостях. Наприклад, в помідорах 11-29мг/100гр. Вітамін термолабільний в зв’язку з чим є його значні втрати при тепловій обробці продуктів. (Дунаєвський, 1990).
2. Фізіологічна роль вітамінів у життєдіяльності рослин
Накопичені за останні десятиріччя факти показують, що вітаміни так само потрібні рослинам як і тваринам. Це не просто побічні продукти їх обміну речовин, а фізіологічно активні речовини, що беруть участь в життєво-важливих процесах. Далі вияснили, що рослини теж можуть мати вітамінну недостатність, хоча вона й не дуже значна, але якщо добавляти вітаміни в грунт або проводити вітамінні підкормки, то це дозволяє помітно підвищувати продуктивність рослин. (Овчаров, 1962).
Доказом того, що рослинам потрібні вітаміни може бути й такий факт, що при обробці насіння антивітамінами деяких вітамінів, відбувається затримка проростання або ж і зменшення схожості насіння. Такожможевідбуватисяпригнічення росту органів проростків і, взагалі, загибель проростків. За даними деякихавторів (Смашевський, Копелевич, Гунар, 1986), Д-гомопантотенова кислота, яка являєтьсяантивітаміном пантотенової кислоти, в концентрації 1 г/л понижуваласхожість насіння огірка на 24,5%, томату –24,1%, рису – 43,8% і кукурудзи – 5,3%. Також у цій концентрації цейантивітамін особливо пригнічувавріст проростків цихрослин. Пантотенова кислота у молярному відношенні 1 : 2 повністюзнімалаантивітамінну дію гомопантотенової кислоти.
Експерименти показують, що за допомогою вітамінів можна керувати деякими процесами: у рослин – посилювати або затримувати їх ріст, прискорювати утворення плодів і т.д.
Як відомо у всіх живих організмах є біологічні каталізатори-ферменти, дуже малі кількості яких в сотні тисяч разів прискорюють величезні кількості біохімічних реакцій.
Тепер твердо встановлено, що всі ферменти – білкові речовини. Вони складаються з білкового “носія” і особливої активної групи – коферменту, який вступає в хімічну взаємодію з субстратом.
Цією активною групою багатьох ферментів є вітаміни. В залежності від того з якими білками сполучається кофермент – вітамін, утворюється той чи інший фермент. Так, наприклад, вітаміни В2 здатен сполучатися більш, ніж з 20-ма білками (сполучається), утворюючи відповідне число ферментів з різними фізіологічними функціями. Вітамін В1 разом з двома молекулами фосфорної кислоти утворює активну групу карбоксилази – ферменту, дуже широко поширеного в рослинах і організмах тварин, необхідного для перетворення вуглеводів.
Вітаміни беруть участь в різноманітних процесах перетворення речовин і життєздатності рослинного організму.
У процесі фотосинтезу, на всіх етапах його, ми зустрічаємося з вітамінами. В першу чергу це провітаміни А – каротини: вони завжди є супутниками хлорофілу, бо зажди знаходяться в хлорофілових зернах. Зараз відомо, що каротин наряду з хлорофілом бере участь в поглинанні енергії світла. Крім того він береже хлорофіл від розкладання. Вітамін С також захищає зелений пігмент від окислення. Крім того цей вітамін С бере участь разом з вітаміном К у складних синтетичних реакціях, що проходять при фотосинтезі. Також у процесі фотосинтезу беруть участь вітаміни: В6 , РР, біотин та інші. В подальшому перетворенні продуктів фотосинтезу бере участь вітамін В1 . В ці процеси входить також процес під назвою “темнова фіксація” вуглекислого газу. Цей процес по результатам аналогічний фотосинтезу і проходить без світла за рахунок енергії хімічних сполук. Без вітаміну В1 він порушується.
Значну роль виконують вітаміни в перетворенні фосфору. Сполуки фосфору в усіх живих системах служать акумуляторами енергії. Накопичена в реакційноздатних фосфорних сполуках енергія після цього використовується в інших реакціях. Ось у ці фосфорні сполуки входять багато вітамінів. Їх присутність важлива для зв’язування великої кількості фосфорної кислоти, що поступила в рослину. Таку роль виконує, наприклад, інозит. Деякі експерименти показали, що вітамін РР, якщо його внести в грунт, теж збільшує поглинання рослинами фосфору (Овчаров, 1962).
Вітамін В1 бере участь у перетвореннях сірки. Як відомо в корінні рослин проходять перетворення сульфатів, що поступають з грунтового розчину, в вітамін В1 і в амінокислоти.
Величезна роль вітамінів в диханні. Дихання рослин, як і у тварин, являється найважливішим джерелом енергії для всіх процесів: синтезу, росту, руху і т.д. Разом з тим при диханні утворюються важливі для організму сполуки. Дихання проходить в організмі за допомогою складної системи ферментів.
Також вітаміни грають важливу роль у стійкості рослин. Наприклад встановлено, що вітаміни групи В – В1, В2, В6 і Вс в концентраціях 1,9 · 10־іМ, 2,6 · 10־4 М, 2,9 · 10־іМ, 2,8 · 10־і М, відповідно, знімають пригнічуючу дію гербіциду 2,4 – Д на ріст і розвиток рослин, сприяють мобілізації і посиленню метаболічних процесів відновлення ультраструктури рослинних клітин при дії цього гербіциду, а також грають роль у виведенні деякої її частини за допомогою механізму екзоцитозу (Буадзе,1987)
В склад ферментів дихання входить вітамін В2 , часто він зв’язаний з фосфорною кислотою (Н3 PO4 ).
Велику роль в процесах дихання грають і вітаміни С, В1 , РР, фолієва кислота, біотин, пантотенова кислота та інші. Кожний вітамін, що показаний вище, входить в склад відповідного ферменту і виконує властиву йому функцію в складному процесі, яким являється дихання. Тому не випадково при проростанні насіння має місце енергійне утворення вітамінів. Адже енергія дихання насіння, яке проростає, дужа висока (Овчаров, 1962).
Виключно висока біологічна активність жиророзчинних вітамінів і їх ліпофільна природа разом забезпечують можливість проникнення і вбудову в ліпідну фазу біомембрані тому ці вітаміни можуть грати важливу роль в їх функціонуванні (Спиричев,Конь,1978).
І. Участь вітаміну С в різних фізіологічних процесах в рослинних організмах.