PRODUKTI IVOTNE DJELATNOSTI ELIJE citoplazma jedro plastidi i

PRODUKTI ŽIVOTNE DJELATNOSTI ĆELIJE - citoplazma, jedro plastidi i mitohondrije čine osnovu biljne ćelije -u hloroplastima zelenih biljnih djelova izgrađuju se složene organske materije (u procesu FOTOSINTEZE) - preko stoma iz vazduha ulazi ugljen dioksid - preko korijena voda i rastvorene mineralne materije - od sunčene svjetlosti biljka dobija potrebnu energiju za proces obrazovanja organskih materija (hl prima sunčeve zrake i svj ene pretvara u hemijsku) - među produktima fotosinteze nalaze se GLUKOZA I FRUKTOZA - glukoza se pretvara u SKROB (u listovima se može dokazati bojenjem Lugolom) ---OSNOVNI PRODUKT FOTOSINTEZE

- kod nekih biljaka obrazuje se samo glukoza - većina predstavnika fam Liliaceae Amarylidaceae i Orchidaceae. - vrlo malo skroba ima i u listovima pšence - mnogo skroba ima u listovima krompira, paradaiza, duvana i dr. - paralelno sa obrazovanjem skroba, odvija se i proces premještanja skroba u druge biljne djelove---tzv oslobađanje listova, kao laboratorije skroba (transport se ponovo vrši u obliku prostih šećera) - osim UGLJENIH HIDRATA u biljnom tijelu se izgrađuju BJELANČEVINE, MASTI, ETARSKA ULJA pa i različita ČVRSTA TIJELA

UGLJENI HIDRATI - najrasprostranjenije organske materije u biljnoj ćeliji (to je razlikuje od životinjske) SKROB - OBRAZUJE SE U PLASTIDIMA BILJAKA - silikatne i mrke alge su jedine biljne grupe koje u čijim se plastidima ne sintetiše skorb - bakterije, modrozelene alge, gljive ne posteduju plastide – ne obrazuju skorb - obrazuje se u obliku sitnih zrna, obično u unutrašnjosti bezbojnih plastida – amiloplasta - bezbojan, čvrst, specifične težine 1, 5 -1, 6 - u reagensima koji sadrže jod boji se plavo

- približna empirijska formula - kao i celuloza nastaje polimerizacijom glukoze - amiloza (20 -30%) - dug nerazgranat, spiralan lanac glukoze vezanih - 1, 4 vezama - amilopektin (70 -80%) – razgranat polimer glukoze sa - 1, 4 i -1, 6 vezama AMILAZE – enzimi koji razlažu skrob ( endoamilaza - p. H 4 , 65 0 C, u unutrašnjosti skroba; β egzoamilaza - p. H 6, 50 0 C, na krajevima lanca) -polisaharidi niže molekulske težine koji nastaju razlaganjem skroba – DEKSTRINI - ni , ni β amilaza ne mogu da izvrše hidrolizu 1, 6 veza na mjestima račvanja amilopektina već to radi α 1, 6 glukozidaza - zagrijevanjem skrob prelazi u dekstrine - u pečenom hlebu dio skroba koji je prešao u dekstrin lakše se vari

-po pravilu skrobno zrno se sastoji samo iz ugljenih hidrata - amilopektin sadrži u malim količinama P, a ponekad K, Na, Ca, Si i S - ne rastvaraju se u vodi, ali pri zagrijevanju daju masu pod nazivom štirak (temp od 55 -87 0 C) -dužim stajanjem na vazduhu i pri dejstvu enzima koagulaze štirak koaguliše uz oslobađaje izvjesne količine vode - bubrenje skroba se odvija u koncentrovanim rastvorima neutralnih soli i u rastvorima jakih baza -u FIZIOLOŠKOM POGLEDU razlikujemo 4 vrste skroba: - ASIMILACIONI - TRANZITORNI - REZERVNI - ŠTEDNI

- ASIMILACIONI skrob je veoma rasprostranjen - obrazuje se u hloroplastima listova, stablu zeljastih biljaka ili čak mladim granama drvenastih biljaka - prije nego što se prenese u druge djelove i da bi se oslobodio prostor za njegovo novo obrazovanje, prelazi u šećer, i tako se transportuje u korijen, stablo, grane, plodove - u LEUKOPLASTIMA velike količine šećera se pretvaraju u REZERVNI SKROB - takođe, na tom putu se šećer, takođe u leukoplastima može pretvoriti u TRANZITORNI SKROB---koji se po potrebi može pretvoriti u šećer i prenositi u druge organe i djelove biljke tj u REZERVNI skrob - zrnca tranzitnog skorba su mnogo sitnija i često grade tijela slična plodu maline - od listova, mjesta gdje se obrazuje ASIMILACIONI skrob, do krtola i drugih ograna u kojima se obrazuje REZERVNI skrob, šećer može više puta prelaziti u TRANZITORNI SKROB

-REZERVNI SKROB – nagomilava se u sjemenima, - podzemnim izdancima (krtolama, lukovicama, rizomima) - korjenima i - nadzemnim dvogodišnjim i trogodišnjim izdancima -količina skroba u sjemenu pšenice i raži 2/3, kod pirinča 3 /4 težine - stabla, grane kao i korjenovi mnogih biljnih vrsta, naročito drvenastih, u živim ćelijama nagomilavaju znatne količine skroba -SAGO PALMA (Medesmia nobilis) sadrži čak 2/3 težine u obliku skroba -ŠTEDNI SKROB - biljka ga ne upotrebljava čak ni pri gladovanju - naročito postojan štedni skrob nalazi se u starijim jedinicama (u ćelijama korjenske kape, skrobne sare stabla, mliječnom soku mliječika) - eksperimentima se uspjelo izazivanje iščezavanja štednog skroba samo jakim sredstvima, ranjavanjem korjenovog vrha i sl.

SKROBNA ZRNA - veličina – varira čak i kod jedne iste vrste - 5 -145 μm - kod krompira najkrupnija do 140 μm - sitna kod kukuruza 10 -18 μm, pirinča 4, 5 -6 μm -oblik – mlada – obično okrugla, kao i sitnija stara - krupna skrobna zrna imaju elipsoidan, sočivast, prizmatičan i dr.

-građa – prosto - složeno - polusloženo - složeno skorobno zrno sadrži po nekoliko prostih - 2 -3 kod krompir, nekoliko stotina kod ovsa, kod glatkog spanaća čak 30 000 -slojevitost - izražena kod zrelijih skrobnih zrna - koncentrični slojevi (trave) kada se skrobna zrna formiraju u centru plastida ili - ekscentrični slojevi (krompir) kada se skrobna zrna formiraju bliže površini leukoplasta

- skrobno zrno narasta slaganjem novih slojeva jednih na druge na površini rastućeg zrna (APOZICIJA) - skrobna zrna imaju karakterističan izgled za svaku vrstu - na osnovu izgleda može da se zaključi od koje vrste potiče brašno, i da li je riječ o originalnoj sirovini

Skrobna zrna iz gomolja krompira

Skrobna zrncaiz sjemenke pasulja

Skrobna zrna iz sjemena pšenice

Skrobna zrna iz mlječike

BJELANČEVINE (PROTEINI) - u amorfnom i u kristalnom obliku - kristali bjelančevina se razlikuju od tipičnih kristala: - bubre u vodi, a u mnogo većoj mjeri u slabim bazama i kiselinama - pri bubrenju gubi se oštrina ivica i mijenja veličina uglova među rebrima i kracima kristala - mogu se bojiti a neki pokazuju i slojevitost građe -u čvrstom stanju se sreću u jedrima, citoplazmi i plastidima - obično nastaju na mjestu vakuole - broj može biti veliki -kristalidi u jedru nastaju izlaženjem sadržaja iz vakuole (pred diobu oni se rastvaraju, ako ih ima, ali se u jedrima kćerićelija ponovo zapažaju)

- bjelančevine se često talože u citoplazmi - teško je zaključiti da li se nalaze u vakuoli ili citoplazmi - u perifernim slojevima parenhima krtole krompira, ispod plute imaju izgled kocke - kod paprati vrsta Polypodium imaju izgled heksagonalnih piramida. . .

- ima biljnih vrsta kod kojih se bjelančevine obrazuju u obliku aleuronskih (proteinskih) zrna - kod sjemena trava, leguminoza, lana, grožđa i dr. - krupna su kod sjemena koja sadrže uljane materije npr. kod ricinusa, ili pak sasvim sitna kod trava i leptirnjača -aleuronska zrna imaju opnu u kojoj se nalazi bjelančevinasta masa sa tri komponente: iskristalisanim bjelančevinama, globoidima i oksalatima - opna je vrla takna, bjelančevinaste prirode, uočljiva je poslije tretmana slabim rastvorom jakih baza ili kiselina (sone ili sirćetne) pri čemu se izliva sadžaj zrna, on se razori pa tak onda se rastvara opna -sitna aleuronska zrna nemaju u amorfnoj masi nikakvih inkluzija, dok ih u krupnijim ima - globoidi – nijesu proteinske prirode –to je Ca Mg so inozitheksafosforne kiseline - znači tu se nalaze rezerve Ca, Mg i P - može ih biti 1 -2 - nekoliko u jednom aleuronskom zrnu - obično su sverični, a mogu biti igličasti, pločasti. . .

-mljevenjem se usitnjava i aleuronski sloj, ali su komadići aleuronskih zrna mnogo krupniji od brašna dobijenog od skrobnih zrna unutrašnjih slojeva endosperma, te se sejanjem kroz gusta sita u bijelom hlebu ne nalaze i bjelančevine---zato je crni hleb hranljiviji od bijelog (tu se nalaze i vitamini)

-najčešće se obrazuju u sjemenu - u početku razvića sjemena citoplazma sadrži veliki broj vakuola u kojima se skupljaju rastvorene bjelančevinaste materije (u obliku rezervnih materija), na račun kojih će klica kasnije rasti - sazrijevanjem sjemena umanjuje se i količina vode, povećava se koncentracija bjelančevina i one počinju da se kristališu u obliku tvrdih čestica -tako nastaju kristalidi, a kada je sjeme sasvim zrelo oko kristalida se nagomilavaju bjelančevine ZNAČI, ALEURONSKA ZRNA PREDSTAVLJAJU KONCENTROVAN SADRŽAJ VAKUOLA - to su neaktivne materije u koje se vakuole preobraćaju -pri rastenju obrnut proces - primaju vodu, bubre, rastvara im se osnovna amorfna masa, pa zatim kristalidi i globoidi - na kraju ona ponovo prelaze u vakuolu -Tako klica može da se upotrebi kao hrana

MASTI I ETARSKA ULJA - nerastvorljivi u vodi i lakši od nje - rastvaraju se u benzolu, toluolu, ksilolu i etil-etru -masti - u čistom stanju bez mirisa - etarska ulja – imaju jak miris - ne rastvaraju se u alkoholu - rastvaraju se u alkoholu (izuzetak ricinusovo ulje) i na i mrlje su nepostojane i brzo hartiji ostavljaju postojane mrlje isparavaju -MASTI - nalaze se u citoplazmi ćelija u vidu kapljica ili razbijane u vrlo sitne čestice - ima ih u u plastidu i - mliječnom soku - u sjemenu i sporama kao rezervna materija MASTI SU NAJBOGATIJA REZERVNA MATERIJA, ne sadrže higroskopnu vodu kao ugljeni hidrati i bjelančevine 9 puta su od njih bogatije energijom

- hemijski sastav masti – estri glicina i masnih kiselina - količina u sjemenima vrlo različita- sjemena trava – malo pšenica 2 %, kukuruz 4, 6 % - kod kikirikija 60 % - kod nekih vrsta iz familija oraha i do 65 % - kod jednoćelijskog oblika Chlorella i 65 % čine masti - obrazuju se i u kori nekih drvenastih vrsta, u ćelijama rizoma, krtola i dr. - kod masline se masti skupljaju u sočnom dijelu plodnih listića - kod biljka naših geografskih širina masti se javljaju u žitkom stanju, a u tropima kod čokoladnog drveta i kokosove palme su tvrde i ne tope se na običnoj temperaturi

-ETARSKA ULJA – su fizička smješa različitih složenih organskih jedinjenja sastavljenih od C, H, često O i drugih elemenata a svojstven im je veoma jak miris - specifična težina im je 0, 8 -0, 9 a tačka ključanja 140 - 190 0 C - miris mnogih biljaka zasniva se na prisustvu ulja u njihovom tijelu -nastaju u citoplazmi, a skupljaju se u naročitim prostorima, izlučena u specijalnim ćelijama ili zajedno sa drugim materijama u specijalnim intercelularima - ima ih u ćelijama kruničnih listića mnogih biljaka u obliku kapljica (ruža, ljubičica) - u sjemenima - djelovima cvijeta oko plodnika - u listovima (eukaliptus, bor, lorber) - u rizomima (perunika, iđirot) - u korijenu (odoljen) - u kori stabla i granama (četinari). . .

- u stablu i korijenu se nalaze u veoma malim količinama (u vegetativnim organima svježe biljke ih ima manje od 1% težine) - u cvjetovima i plodovima neznatno više - iz 4 kg kruničnih listića ruže dobije se samo 1 g ulja - u sjemenima se nalaze u desetim ili stotim djelovima procenta -nastaju kao produkt razmjene materija biljne ćelije - u cvijetnim djelovima doprinose primamljivanju insekata - u vegetativnim organima doprinose zaštiti jer ih biljojedi izbljegavaju kao hranu - primjena im je velika kako u medicini tako i u nizu procesa za izradu sapuna i u parfimeriji

ČVRSTE MATERIJE U BILJNIM ĆELIJAMA -KRISTALI različitog oblika - po hemijskom sastavu organske ili neorganske prirode - pojedinačni kristali imaju najčešće oblik kocke, romboedra, prizme ili oktaedra - u starim listovima bunike, ćelijama zaštitnih listova crnog i bijelog luka. . . - rafidi ili igličasti kristali predstavljaju snopove kristalnih igala - u ćelijama krtola kaćuna, rizoma zaliza. . .

-druze nastaju srastanjem više kristala njihovim osnovama tako da izgrađuju tijelo nalik na zvijezdu - u listovima tatule, u lisnoj dršci begonije, kori hrasta. . . -kristalni pijesak – kristali kalcijum oksalata koji se nalazi u obliku skupa velikog broja kristalnih zranaca - te ćelije su ponekad potpuno ispunjenje kristalnim pijeskom - nema ga uopšte kod modrozelenih algi, rijetko kod mahovina, nema ga ni kod mnogih familija viših biljaka zbog čega može da posluži kao kriterijum pri eterminaciji - nastaju u citoplazmi , ali se kasnije mogu stvoriti u vakuoli - ponekad se sreću u ćelijskom zidu

-obrazovanje kalcijum oksalata - oksalna kiselina nastaje kao produkt disanja - kalcijum nitrat dolazi korijenom kao rastvor - njihovim sjedinjavanjem nastaje nerastvorljivi oksalat kalcijuma, a oslobađa se nitro-grupa koja sadrži N - N nitro-grupe biljke koriste za izgradnju azotnih materija koje ulaze u sastav bjelančevina - kalcijum oksalat se nagomilava i u većini slučajave ne ulaze u procese razmjene materija (u nekim plodovima –u sočnom dijelu nezrelih pomorandži, šljive, borovnice– u procesu daljeg rasta i sazrijevanja ovi kristali ulaze u proces razmjene materija) - višegodišnje biljke se oslobađaju nagomilanih kristala zbacivanjem lišća -kristali – kalcijum sulfata (kod nekih algi iz familije Desnuduacea) - silicijum dioksida (u epidermalnim ćelijama mnogih trava)