Sole wapnia, aleurony, skrobia

1. Kryształy soli wapnia

·   Szczawian wapnia

·   Węglan wapnia – w postaci cystolitów

·   Siarczan wapnia

·   Fosforan wapnia

Szczawian wapnia

·   Wzór – Ca(COO)₂

·   Powstaje w wodniczkach

·   Wydalina odkładająca się w komórce

·   Zobojętniony jonami wapnia Ca²⁺ trujący kwas szczawianowy

·   Nierozpuszczalny w H₂O

·   Lokalizacja:

• Komórki – redukcja jej treści, ściany ulegają skorkowaceniu
• Przestwory międzykomórkowe
• Postacie:
  • Jednowodne
    • Rafidy
    • Piasek
  • Dwuwodne
    • Pryzmaty
    • Druzy
• Formy kryształów – znaczenie diagnostyczne roślin:
  • Jedyńce:
    • Pojedyncze kryształy
    • Postacie:
      • Pryzmaty
      • Romboedrowe
  • Styloidy (słupy):
    • pojedyncze kryształy, wydłużone
    • postacie zrostów (bliźniacze, dwojaki)
  • Rafidy:
    • zbiorowe kryształy,
    • wiązka igieł,
    • najczęściej powleczone śluzem,
    • ściany komórek najczęściej skorkowaciałe
  • Druzy (gruzły):
    • Zrosty licznych i drobnych kryształów
  • Piasek krystaliczny:
    • liczne i drobne kryształy, zebrane luźno
    • prawie całkowicie wypełniają światło komórki
• Szczawian wapnia inkrustuje ściany komórkowe, np. zewnętrzną warstwę skórki
• Wewnątrz tkanek może tworzyć pasma włókien okrysztalonych

Węglan wapnia – Cystolity

• Odkłada się wewnątrz ścian komórki skórki niektórych rodzin
• Kształt:
  • Groniasty
  • Kulisty
  • podługowaty
• Po rozpuszczeniu w kwasie odsłania się błonnikowy trzoneczek wysycany krzemionką
• Nierozpuszczalny w kwasach organicznych (kwas octowy),
• Rozpuszczalny w rozcieńczonych kwasach mineralnych – wydzielanie CO₂
• Pod wpływem kwasu siarkowego wydzielają się charakterystyczne igły siarczanu wapnia.

Ziarna aleuronowe

Ziarna aleuronowe (aleuron):

·   Materiał zapasowy nasion

·   Forma białka

·   Występuje też w organach podziemnych, (krystaloidy), jądrach komórkowych, soku mlecznym, chromatoforach, skórce

·   Powstawanie:

o  zagęszczenie się soku komórkowego wodniczek

o  wytrącenie się białka nagromadzonego w soku komórkowym

o  rozpuszczenie ziaren w czasie kiełkowania i ponowne wytworzenie wodniczek zawierających białko niezbędne do odżywiania młodej rośliny

·   Ziarna aleuronowe złożone:

o  duże ziarna (20 µm)

o  zazwyczaj bezbarwne

o  kuliste, gruszkowate, klapowane

o  obecne w roślinach bogatych w tłuszcze

o  zbudowane z substancji podstawowej krystaloidu i globoidów

o  Substancja podstawowa:

§   Płynne, bezpostaciowe białko typu albuminy

§   Wypełnia wnętrze ziarna aleuronowego

§   Oddzielona od cytoplazmy oponką – odpowiada tonoplastowi wodniczki

o  Krystaloid:

§   Wykrystalizowane białko typu globuliny

§   Główny składnik ziarna aleuronowego

§   Rozpuszczalny w wodorotlenkach

§   Nierozpuszczalny w rozcieńczonych kwasach

§   Ulega pęcznieniu

§   Występuje m.in. w soczystych organach podziemnych (bulwy ziemniaka), zlokalizowane są w warstwie obwodowej miękiszu

o  Globoid:

§   Zawiera substancje mineralne m.in.: sole magnezowe i wapniowe kwasu inozytoheksafosforowego

§   Okrągłe ziarna

§   Zlokalizowane obok krystaloidów

§   Rozpuszczalne w rozcieńczonych kwasach

§   Nierozpuszczalne w wodorotlenkach

§   Mogą zawierać kryształy szczawianu wapnia – druzy

·   Ziarna aleuronowe proste:

o  Drobne (3-5µm)

o  Zawierają białko bezpostaciowe, liczne globoidy

o  liczne globoidy zlokalizowane są w:

§   specjalnej warstwie aleuronowej

§   zarodek nasienia

o  warstwa aleuronowa:

§   najczęściej jednowarstwowa, rzadziej dwuwarstwowa

§   przylega do skórki

§   uformowana w części obwodowej bielma

§   obecna w nasionach bielmowych bogatych w skrobię lub śluz

§   zawiera ziarna aleuronowe, tłuszcze, enzymy, witaminy

§   nie zawiera skrobi

·   Wolutyna (glikoproteina):

o  U bakterii i okrzemek

o  Materiał zapasowy

Skrobia (amylum)

Skrobia:

·   Martwy składnik komórki roślinnej

·   Powstaje w wyniku działalności plastydów

·   Ważna substancja zapasowa

·   Skrobia asymilacyjna:

o  Tworzy się w chloroplastach podczas fotosyntezy

o  Odkłada się w postaci drobnych ziaren w wydzielonych obszarach stromy

o  W nocy rozpuszcza się i zamienia się w cukier

o  Cukier odtransportowywany jest rurkami sitowymi do organów rośliny

·   Skrobia tranzytoryczna:

o  Powstaje, gdy skrobia wypadnie z rurki sitowej podczas jej transportu do organów rośliny

·   Skrobia zapasowa (spichrzowa):

o  Tworzy się przy udziale amyloplastów

o  W organach podziemnych, bez dostępu do światła (korzenie, kłącza)

·   Ziarna skrobi powstają przez apozycję - nakładanie się poszczególnych warstw (lamelli) skrobi

·   Skrobia statolitowa:

o  Wierzchołek wzrostu korzenia (czapeczka)

o  Pochwy skrobiowe łodyg

o  W endodermie warunkuje zjawisko zwane geotropizmem ujemnych pędów

·   Zawartość skrobi:

o  Bulwy ziemniaka 20 – 30%

o  Ziarna pszenicy 70%

Morfologia ziaren skrobi zależy od:

Budowy ziaren, uwarstwienia, wielkości, kształtu

·   Rodzaje ziaren:

o  Pojedyncze ziarna:

§   Jeden ośrodek skrobiotwórczy

§   Dookoła ośrodka układają się warstwy – lamelle

§   W amyloplastach po jednym ziarnie skrobi

o  Złożone ziarna:

§   Kilka ośrodków

§   Dookoła nich lamelle

§   Jakby złączone pojedyncze ziarna (ryż – 100, owies – 200, szpinak – 30 000)

§   Przy jej tworzeniu w amyloplastach odkładają się liczne ziarna skrobi

o  Półzłożone ziarna:

§   Od złożonych różnią się tym, że mają na obwodzie wspólną warstwę skrobi, wytworzoną przez amyloplast

·   Uwarstwienie:

o  Koncentryczne (dośrodkowe) – gdy ziarna w czasie wzrostu były równomiernie otoczone amyloplastem i jednakowo wzrastały

o  Ekscentryczne (mimośrodkowe) – gdy ziarna w czasie wzrostu nie były równomiernie otoczone amyloplastem i niejednakowo wzrastały

o  Nie zawsze widoczne

o  Wewnątrz uwarstwienia może być obecny ośrodek: punkt, szczelinka

·   Wielkość ziaren:

o  Największe w bulwach ziemniaka (do 100 µm)

o  Najmniejsze pojedyncze ziarenka skrobi złożonej ryżu (3-10 µm)

·   Kształt ziaren:

o  Owalny, klapowany, okrągły, gruszkowaty, soczewkowaty

o  Cecha diagnostyczna

Chemizm skrobi:

o  Wzór (C₆H₁₀O₅·H₂O)_N

o  Powstaje przez:

o        polimeryzacje glukozy w większe cząsteczki,

o        łączą się wiązaniami α-glikozydowym,

o        tworzą długie łańcuchy

o  Składa się z dwóch frakcji:

o        Amylozy:

§         Mniejsze cząstki,

§         Rozpuszczalna w H₂O

o        Amylopektyny:

§         Tworzy rozgałęziona łańcuchy,

§         Z H₂O na gorąco daje zawiesinę koloidalną

o  Po ogrzaniu do 70 C tworzy klajster – stanowi zawiesinę amylopektyny w roztworze amylozy. Podobny przebieg reakcji podczas hydrolizy wodorotlenkami

o   Pod wpływem stężonego kwasu siarkowego skrobia przemienia się w glukozę

o  Krochmal – czysta skrobia

o  Podgrzanie skrobi na sucho do 200 C otrzymanie dekstryny – rozpuszczalna w H₂O

o  Pod wpływem enzymów amylolitycznych (α– i β-amylazy) łatwo ulega rozkładowi i przechodzi w związki rozpuszczalne

o  Enzymy amylolityczne (α– i β-amylazy) hydrolizują skrobię do dekstryn i maltozy

o  Maltaza przemienia sacharyd w glukozę

o  Skrobia + amylaza (ptialina) = korozja zauważalna pod mikroskopem. Korozja – stopniowe rozpuszczanie i zanikanie ziaren

o  W świetle spolaryzowanym – na tle ziarna widoczny jest ciemny krzyż, a miejscem skrzyżowania jest ośrodek ziarna

o  To zachowanie wskazuje na krystaloidalną budowę ziaren skrobi (sferokryształ)

o  Roztwór jodku (I w KI) – zabarwia ziarna skrobi na niebiesko, granatowo.

o  Skrobia florydynowa – w glonach morskich (krasnorosty) pod działaniem KI zabarwia się kolor czerwony. Podobną reakcję dają również dekstryny.