Закономерности образования и накопления полисахаридов в растениях. Роль в жизни растений

 

Полисахариды составляют 80 % органического вещества планеты, поскольку составляют большую часть сухого вещества растений.

В растениях моносахариды и их производные, образующиеся в процессе фотосинтеза, используются в качестве предшественников при синтезе олиго- и полисахаридов. Синтезируются структурные полисахариды (целлюлоза, пектиновые вещества) и запасные полисахариды (крахмал, инулин). Структурные полисахариды образуются в растущих тканях. Запасной полисахарид крахмал временно откладывается в виде крахмальных зерен в хлоропластах, а затем мобилизуется и переносится в виде сахарозы из листьев в другие органы растений. Крахмал вновь образуется в лейкопластах (амилопластах) и откладывается в запас в семенах и в подземных органах, при помощи которых растения возобновляются и размножаются вегетативно (корнях, корневищах, клубнях, клубнелуковицах и луковицах). В подземных органах семейства Asteraceae вместо крахмала запасаются фруктозаны, в частности инулин.

Полисахариды выполняют в растениях следующие функции:

· каркасную - целлюлоза, пектиновые вещества, в том числе альгиновые кислоты. Целлюлоза составляет основную массу клеточных стенок растений. Пектиновые вещества выполняют функции цементирующего, склеивающего материала и опоры тканей. Они предохраняют растения от высыхания, повышая засухоустойчивость и морозостойкость растений, влияют на прорастание семян и рост клеток;

· защитную - камеди, слизи. Камеди предохраняют растения от инфицирования патогенными микроорганизмами, заливая образовавшиеся трещины и другие повреждения. Слизи предохраняют растения от высыхания, повышают их засухоустойчивость, способствуют поглощению воды семенами и их набуханию при прорастании;

· резервную, или энергетическую - крахмал, инулин.

 

Сырьевая база растений, содержащих полисахариды

 

Сырьевая база большинства растений, содержащих полисахариды, в России достаточно обеспечена.

Алтей армянский произрастает в лесостепной и степной зонах европейской части России, алтей лекарственный - в лесной и лесостепной зонах европейской части России и Западной Сибири, на лугах, в поймах и долинах рек, среди зарослей кустарников, по берегам озер. Алтеи растут обычно небольшими группами или изреженными зарослями. Для обеспечения потребностей в сырье оба вида культивируют в специализированных хозяйствах.

Липа сердцевидная произрастает в лесной зоне европейской части России, в широколиственных и смешанных лесах. Широко культивируется в парках и лесопосадках.

Мать-и-мачеха произрастает в лесной, лесостепной и степной зонах европейской части России и Западной Сибири, по берегам рек и ручьев, на береговых обрывах, в сыроватых оврагах, предпочитает глинистые почвы.

Подорожник большой - евразиатский вид, распространен по всей территории России как рудеральный (придорожный) сорняк. Крупных зарослей не образует. Встречается около дорог, на лугах, по лесным опушкам и берегам водоемов. Культивируется в центрально-черноземных районах.

Подорожник блошный на территории России не произрастает и не культивируется. Родина - Восточное Закавказье и Туркмения. Сырье подорожника блошного импортируется из Украины, где этот вид культивируется.

Виды ламинарии образуют заросли на камнях и скалах в прибрежных зонах морей и океанов на глубине от 2 до 25 метров. Ламинария японская встречается вдоль южных берегов Японского и Охотского морей, в Тихом океане вдоль берегов южных Курильских островов и Сахалина. Ламинария сахаристая распространена вдоль берегов Белого, Баренцева и Карского морей.

Лен посевной, а также растения - источники получения крахмала широко культивируются в России.

Таким образом, потребности в сырье мать-и-мачехи, ламинарии обеспечиваются за счет дикорастущих растений; липы, подорожника большого, алтея - за счет дикорастущих и культивируемых растений; льна - за счет культивируемых растений.