Неорганические вещества растений
К неорганическим веществам, которые входят в состав живых организмов, относятся вода и минеральные соли. Соли в основном распадаются на заряженные ионы.
Воду можно считать основой жизни. Именно в воде возможно протекание большинства химических реакций, а в живых организмов реакции идут очень интенсивно и в больших количествах. В различных органах растений процессы жизнедеятельности идут с разной интенсивностью. Поэтому органы различаются по количеству воды в них. Например, в семенах воды мало, так как зародыш в них «спит», и процессы замедлены или приостановлены. Чтобы семени прорасти, ему надо впитать воду (набухнуть). В листьях растений воды много, так как там активно идет синтез различных веществ.
Минеральные вещества, в основном соли, необходимы растениям для многих процессов жизнедеятельности, например, для фотосинтеза и роста. Растения всасывают минеральные вещества корнями вместе с водой, в которой они растворены. Далее по корню и стеблю водный раствор поднимается туда, где он особенно нужен. В листьях процентное содержание минеральных веществ больше, чем в корнях. Если растению не хватает какого-либо минерального вещества, то оно заболевает.
Игра цветов
Кто не восхищался красками цветущего луга, лесной опушки, осенней листвы, даров сада и поля? Но далеко не всем известно, откуда у природы такая богатая палитра цветов. Всей этой красотой обязаны мы специальным красящим веществам — пигментам, которых в растительном мире известно около 2 тысяч.
|
|
|
Цвет вещества, в том числе и пигмента, определяется его способностью к поглощению света. Если свет, падающий на вещество или какой-либо орган растения, равномерно отражается, они выглядят белыми. Если же все лучи поглощаются, объект воспринимается как черный. Человеческий глаз способен различать до 300 оттенков ахроматического, т. е.нецветного, серого цвета. Если вещество поглощает только отдельные участки видимой части солнечного спектра, оно приобретает определенную окраску.
Электромагнитные волны с длиной волны 400—700нм составляют видимую часть солнечного излучения. В этой части спектра выделяются отдельные участки: с длиной волны 400—424нм— фиолетовый цвет, 424—491нм— синий, 491—550нм— зеленый, 550—585нм— желтый, 585—647нм— оранжевый, 647—740нм— красный. Излучение с длиной волны меньше 400нм— ультрафиолетовая, а с длиной волны более 740нм— инфракрасная область спектра.
Зрительный аппарат человека способен различать до 10 млн различных хроматических, т. е. окрашенных, цветов и оттенков. Максимальное цветоразложение солнечного света приходится на 13—15 часов. Именно в это время луг, поле кажутся нам, наиболее ярко и пестро расцвеченными.
|
|
|
В растительных клетках чаще всего встречаются зеленые пигменты хлорофиллы, желто-оранжевые каротиноиды, красные и синие антоцианы, желтые флавоны и флавонолы. Каждая из этих групп представлена несколькими отличающимися по химическому строению,а следовательно, по поглощению света и окраске пигментами. Например, группа хлорофиллов высших растений включает 2 пигмента, а каротиноидов— свыше
300.
Растительные пигменты — это крупные органические молекулы, имеющие группировки, ответственные за поглощение света. Для этих группировок характерно наличие цепочки чередующихся простых и двойных связей (— С=С— С==С—). У желто-оранжевого пигмента бетта-каротина 11 двойных связей, у красного ликопина— 13. Кроме того, поглощение света усиливается при наличии в молекуле кольцевых структур. Так, желтые флавоны и флавонолы, сине-фиолетовые антоцианы, коричневые катехины содержат по 3 кольца. Цвет пигмента может меняться при изменении кислотности среды, температуры, при взаимодействии его сметаллами, образовании солей.
В природе нет двух растений, которые имели бы абсолютно одинаковый цвет. Следовательно, окраска зависит не только от количества и типа пигментов, но и от строения ткани: ее толщины, количества межклетников, плотности находящегося на поверхности клеток воскового налета, химического состава клетки, особенно вакуолей. Правда, не всегда окраска обусловлена избирательным поглощением света. Так, «металлический» цвет листьев некоторых растений объясняется преломлением света и рассеянием его с поверхности особых «оптических» чешуек или клеток. У эписции медной сильно опушенные коричневые листья, середина которых отливает перламутром от голубоватого до медного цвета (рис. 1). Особенность листьев эписции в том, что под прозрачным эпидермисом находятся клетки, отражающие свет в направлении падения лучей на предмет. Это вызывает эффект, напоминающий све-чение дорожного знака в темноте при освещении его фарами.
|
|
|
Многие растительные пигменты используются в качестве красителей. Например, из корнеплодов моркови получают желтый, а из свеклы столовой — красный пищевые красители. Из листьев индигоферы красильной — синий краситель индиго, широко применяемый в текстильной промышленности, а из листьев лавсонии — хну, оранжево-красную краску, издавна используемую для окраски волос, шерстяных и шелковых тканей, пищевых продуктов. Из плодов барбариса амурского получают красный пищевой краситель, из рылец пестиков шафрана посевного — желтый.
|
|
|
Но даже, если орган не содержит никакого' пигмента, он все равно не прозрачен, а имеет свой цвет — белый.
Белый цвет
В природе белый цвет распространен очень широко: белые цветки, белые стебли, белые пятна на листьях. Больше всего растений с белыми цветками в высокогорных и приполярных областях, где они составляют до 30—40% обитающих там видов. В средней 10 полосе их меньше (до 25% видов) и совсем мало в пустынях и степях.
Белый красящий пигмент называется бетулином (от лат. «бетула»— береза). Накапливаясь в клетках коры молодых деревьев, бетулин окрашивает ствол березы в тот прекрасный белый цвет, который так любим и воспет поэтами. Удивительно, что во флоре средней полосы Европейской части СССР береза — единственное растение, образующее этот пигмент.
Выделить из клеток коры березы бетулин можно, хотя и не очень просто. Для этого применяют метод возгонки: мелко измельченную сухую кору помещают в колбу и медленно нагревают. При этом бетулин выделяется из клеток и оседает на стенках колбы в виде белого налета.
У других растений причиной белой окраски венчиков являются обширные межклетники в сочетании с клетками, лишенными пигментов. Белые лепестки белы по той же причине, по какой снег белый. Каждая снежинка в отдельности бесцветна, так как свободно пропускает солнечные лучи. Но снежинки, падая друг на друга, отражают солнечные лучи, и снег кажется белым. А вот лед, не имеющий воздушных полостей, прозрачен, поскольку свет свободно проходит через него.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 697; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!