В каких органоидах содержится хлорофилл
04.03.2018
Клетки растений, как и клетки большинства живых организмов, состоят из клеточной оболочки, которая отмежевывает содержимое клетки (протопласт) от окружающей его среды. Клеточная оболочка включает в себя достаточно жесткую и прочную клеточную стенку (снаружи) и тонкую, эластичную цитоплазматическую мембрану (внутри). Наружный слой клеточной стенки, представляющий собой пористую целлюлозную оболочку с присутствующим в ней лигнином, состоит из пектинов. Такие составляющие определяют прочность и жесткость растительной клетки, обеспечивают её форму, способствуют лучшей защите внутриклеточного содержимого (протопласта) от неблагоприятных условий. Составляющие цитоплазматической мембраны – белки и липиды. Как клеточная стенка, так и мембрана обладают полупроницаемыми способностями и выполняют транспортную функцию, пропуская внутрь клетки воду и необходимые для жизнедеятельности элементы питания, а также регулируя обмен веществ между клетками и со средой.
Протопласт растительной клетки включает в себя внутреннюю полужидкую среду мелкозернистой структуры (цитоплазму), состоящую из воды, органических соединений и минеральных солей, в которой находятся ядро – главная часть клетки – и другие органоиды. Впервые описал жидкое содержимое клетки и назвал его протоплазмой (1825 – 1827 г.) чешский физиолог, микроскопист Ян Пуркине. Органоиды являются постоянными клеточными структурами, выполняющими специфические, предназначенные только им функции. Кроме того, они отличаются между собой строением и химическим составом. Различают немембранные органоиды (рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофиламенты), одномембранные (вакуоли, лизосомы, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть) и двумембранные (пластиды, митохрондрии).
Вакуоль (одна или несколько) – важнейшая составляющая протопласта, характерная только для растительных клеток. В молодых клетках присутствуют, как правило, несколько небольших вакуолей, но по мере роста и старения клетки, мелкие вакуоли сливаются в одну большую (центральную) вакуоль. Она представляет собой ограниченный мембраной (тонопластом) резервуар с находящимся внутри него клеточным соком. Основной компонент клеточного сока – это вода (70 – 95%), в которой растворены органические и неорганические соединения: соли, сахара (фруктоза, глюкоза, сахароза), органические кислоты (щавелевая, яблочная, лимонная, уксусная и пр.), белки, аминокислоты. Все эти продукты являются промежуточным результатом метаболизма и временно накапливаются в вакуолях как запасные питательные вещества, чтобы в дальнейшем вторично участвовать в обменных процессах клетки. Также в клеточном соке присутствуют танины (дубильные вещества), фенолы, алкалоиды, антоцианы и различные пигменты, которые выводятся в вакуоль, изолируясь при этом от цитоплазмы. В вакуоли поступают и ненужные продукты жизнедеятельности клетки (отходы), например, щавелевокислый калий.
Благодаря вакуолям клетка обеспечивается запасами воды и питательных веществ (белков, жиров, витаминов, минеральных солей), а также в ней поддерживается осмотическое внутриклеточное давление (тургор). В вакуолях происходит расщепление старых белков и органелл.
Вторая отличительная особенность растительной клетки – присутствие в ней двумембранных органоидов – пластид. Открытие этих органоидов, их описание и классификация (1880 — 1883 г.) принадлежат немецким ученым – естествоиспытателю А. Шимперу и ботанику В. Мейеру. Пластиды представляют собой вязкие белковые тельца и разделяются на три основных типа: лейкопласты, хромопласты и хлоропласты. Все они под влиянием действия определенных факторов среды способны переходить из одного вида в другой.
Среди всех типов пластид наиболее важную роль выполняют хлоропласты: в них осуществляется процесс фотосинтеза. Эти органоиды отличаются зеленой окраской, что связано с наличием в их составе значительного количества хлорофилла – зеленого пигмента, поглощающего энергию солнечного света и синтезирующего органические вещества из воды и углекислого газа. Хлоропласты отмежевываются от цитоплазмы клетки двумя мембранами (внешней и внутренней) и имеют линзообразную овальную форму (длина составляет около 5 – 10 мкм, а ширина колеблется от 2 до 4 мкм). Кроме хлорофилла в хлоропластах присутствуют каротиноиды (вспомогательные пигменты оранжевого цвета). Количество хлоропластов в растительной клетке может варьироваться от 1 – 2-х (простейшие водоросли) до 15 – 20 штук (клетка листка высших растений).
Мелкие бесцветные пластиды лейкопласты встречаются в клетках тех органов растения, которые скрыты от действия солнечного света (корни или корневища, клубни, луковицы, семена). Форма их очень разнообразна (шаровидные, эллипсоидные, чашевидные, гантелевидные). Они осуществляют синтез питательных веществ (главным образом, крахмала, реже – жиров и белков) из моно- и дисахаридов. Под воздействием солнечных лучей лейкопласты имеют свойство превращаться в хлоропласты.
Хромопласты образуются в результате накопления каротиноидов и содержат значительное количество пигментов желтого, оранжевого, красного, бурого цвета. Они присутствуют в клетках плодов и лепестков, определяя их яркую окраску. Хромопласты бывают дисковидные, серповидные, зубчатые, шарообразные, ромбовидные, треугольные и пр. Участвовать в процессе фотосинтеза они не могут по причине отсутствия в них хлорофилла.
Двумембранные органоиды митохондрии представлены небольшими (несколько микронов в длину) образованиями чаще цилиндрической, но также гранулоподобной, нитевидной или округлой формы. Впервые обнаружены с помощью специального окрашивания и описаны немецким биологом Р. Альтманом как биопласты (1890 г.). Название митохондрий им дал немецкий патолог К. Бенда (1897 г.). Наружная мембрана митохондрии состоит из липидов и вдвое меньшего количества белковых соединений, она имеет гладкую поверхность. В составе внутренней мембраны преобладают белковые комплексы, а количество липидов не превышает третьей части от них. Внутренняя мембрана имеет складчатую поверхность, она образует гребневидные складки (кристы), за счет которых поверхность ее значительно увеличивается. Пространство внутри митохондрии заполнено более плотным, чем цитоплазма вязким веществом белкового происхождения — матриксом. Митохондрии очень чувствительны к условиям окружающей среды, и под ее влиянием могут разрушаться или менять форму.
Они выполняют очень сложную физиологическую роль в процессах обмена веществ клетки. Именно в митохондриях происходит ферментативное расщепление органических соединений (жирных кислот, углеводов, аминокислот), и, опять-таки под воздействием ферментов синтезируются молекулы аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), являющейся универсальным источником энергии для всех живых организмов. Митохондрии синтезируют энергию и являются, в сущности, «энергетической станцией» клетки. Количество этих органоидов в одной клетке непостоянно и колеблется в пределах от нескольких десятков до нескольких тысяч. Чем активнее жизнедеятельность клетки, тем большее количество митохондрий она содержит. В процессе деления клетки митохондрии также способны делиться путем образования перетяжки. Кроме того, они могут сливаться между собой, образуя одну митохондрию.
Аппарат Гольджи назван так по имени его первооткрывателя, итальянского ученого К. Гольджи (1897 г.). Органоид расположен вблизи ядра и представляет собой мембранную структуру, имеющую вид многоярусных плоских дисковидных полостей, расположенных одна над другой, от которых ответвляются многочисленные трубчатые образования, завершающиеся пузырьками. Основная функция аппарата Гольджи – это удаление из клетки продуктов ее жизнедеятельности. Аппарат имеет свойство накапливать внутри полостей секреторные вещества, включающие пектины, ксилозу, глюкозу, рибозу, галактозу. Система мелких пузырьков (везикул), расположенная на периферии этого органоида, выполняет внутриклеточную транспортную роль, перемещая синтезируемые внутри полостей полисахариды к периферии. Достигнув клеточной стенки или вакуоли, везикулы, разрушаясь, отдают им свое внутреннее содержимое. В аппарате Гольджи происходит также образование первичных лизосом.
Лизосомы были открыты бельгийским биохимиком Кристианом де Дювом (1955 г.). Они представляют собой небольшие тельца, ограниченные одной защитной мембраной и являются одной из форм везикул. Содержат более 40 различных гидролитических ферментов (гликозидаз, протеиназ, фосфатаз, нуклеаз, липаз и пр.), расщепляющих белки, жиры, нуклеиновые кислоты, углеводы, в связи с чем участвуют в процессах разрушения отдельных органоидов или участков цитоплазмы. Лизосомы выполняют важную роль в защитных реакциях и внутриклеточном питании.
Рибосомы – это очень мелкие немембранные органоиды близкой к шаровидной или эллипсоидной формы. Формируются в ядре клетки. Из-за маленьких размеров они воспринимаются как «зернистость» цитоплазмы. Некоторая часть их находится в свободном состоянии во внутренней среде клетки (цитоплазме, ядре, митохондриях, пластидах), остальные же прикреплены к наружным поверхностям мембран эндоплазматической сети. Количество рибосом в растительной клетке относительно невелико и составляет в среднем около 30000 шт. Рибосомы располагаются поодиночке, но иногда могут образовывать и группы – полирибосомы (полисомы). Этот органоид состоит из двух различных по величине частей, которые могут существовать порознь, но в момент функционирования органоида объединяются в одну структуру. Основная функция рибосом – синтез молекул белка из аминокислот.
Цитоплазму растительной клетки пронизывает огромное множество ультрамикроскопических жгутов, разветвленных трубочек, пузырьков, каналов и полостей, ограниченных трехслойными мембранами и образующих систему, известную как эндоплазматическая сеть (ЭПС). Открытие этой системы принадлежит английскому ученому К. Портеру (1945 г.). ЭПС находится в контакте со всеми органоидами клетки и составляет вместе с ними единую внутриклеточную систему, осуществляющую обмен веществ и энергии, а также обеспечивающую внутриклеточный транспорт. Мембраны ЭПС с одной стороны связаны с наружной цитоплазматической мембраной, а с другой – с наружной оболочкой ядерной мембраны.
По своему строению ЭПС неоднородна, различают два её типа: гранулярную, на мембранах которой расположены рибосомы и агранулярную (гладкую) – без рибосом. В рибосомах гранулярной сети происходит синтез белка, который затем поступает внутрь каналов ЭПС, а на мембранах агранулярной сети синтезируются углеводы и липиды, также поступающие затем в каналы ЭПС. Таким образом, в каналах и полостях ЭПС происходит накопление продуктов биосинтеза, которые затем транспортируются к органоидам клетки. Кроме того, эндоплазматическая сеть разделяет цитоплазму клетки на изолированные отсеки, обеспечивая тем самым отдельную среду для различных реакций.
Ядро представляет собой самый крупный клеточный органоид, ограниченный от цитоплазмы чрезвычайно тонкой и эластичной двумембранной ядерной оболочкой и является наиважнейшей частью живой клетки. Открытие ядра растительной клетки принадлежит шотландскому ботанику Р. Брауну (1831 г.). В молодых клетках ядро размещено ближе к центру, в старых — смещается к периферии, что связано с образованием одной большой вакуоли, занимающей значительную часть протопласта. Как правило, в растительных клетках имеется лишь одно ядро, хотя случаются двухъядерные и многоядерные клетки. Химический состав ядра представлен белками и нуклеиновыми кислотами.
Ядро содержит значительное количество ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), выполняющей роль носителя наследственных свойств. Именно в ядре (в хромосомах) хранится и воспроизводится вся наследственная информация, которая определяет индивидуальность, особенности, функции, признаки клетки и всего организма вцелом. Кроме того, одним из наиболее важных предназначений ядра является управление обменом веществ и большинством процессов, происходящих в клетке. Информация, поступающая из ядра, определяет физиологическое и биохимическое развитие растительной клетки.
Внутри ядра находятся от одного до трех немембранных мелких телец округлой формы — ядрышек, погруженных в бесцветную, однородную, гелеобразную массу — ядерный сок (кариоплазму). Ядрышки состоят, главным образом, из белка; 5% их содержания составляет РНК (рибонуклеиновая кислота). Основная функция ядрышек — синтез РНК и формирование рибосом.
Хлорофилл в зелени растений является одной из загадок, созданных природой. Не случайно великие ученые называли его самым интересным органическим веществом и исходной точкой жизни.
Природные источники хлорофилла — зеленые целебные растения трансформируют световую энергию солнца в органические вещества.
Этот процесс (фотосинтез) идет с поглощением углекислого газа и выделением кислорода, без которого невозможна жизнь на земле.
Огромная фабрика растений создает для людей миллиарды тонн органических веществ (крахмал, белок, сахар), в которых сконцентрирована солнечная энергия. Хлорофилл обладает необыкновенными свойствами омоложения человеческого организма, замедляя признаки старения. Читайте, целебные свойства хлорофилла.
В природе существует несколько видов хлорофилла, а вот хлорофилл «a» и хлорофилл «b» присутствуют только в зеленых растениях. Подобно каротиноидам, oни не растворяются в вoде, только в органических растворителях. Немного отличаются по цвету, хлорофилл «а» с сине-зеленым оттенком, хлорофилл «b» имеет желто-зеленую окраску и его содержание в зеленых листьях в три раза меньше, чем хлорофилла «а».
Все растения отличаются по содержанию хлорофилла в листьях, его количество зависит от вида и сорта растения, может изменяться от интенсивности освещения, условий произрастания, питания, возраста растений и листьев.
Ученые отмечают, что в неблагоприятных экологических зонах, например в лесопосадках близ дорог или рядом с заводами, концентрация пигментов хлорофилла в зеленых листьях растений резко падает. Зеленых пигментов содержится гораздо больше в молоденьких листьях, к концу лета, их число становится меньшим. Вот некоторые источники хлорофилла, вполне доступные для употребления:
Где содержится хлорофилл — основные источники
Брокколи
В перерасчете на сухо вещество содержит в 1 кг — от 8 до 12 г хлорофилла. Считается королевой среди всех видов капусты. Ее сочная зелень содержит целый комплекс целебных витаминов и микроэлементов. Специалисты утверждают, что по количеству сoдержащихся в ней витаминoв А, Е, В, РР, К, U, С она не уступает цитрусовым, особенно по витамину С.
Микроэлементы капусты оказывают поддержку работы сердца и сосудов, пищеварения (особенно кишечника), тормозят образование раковых клеток. Брокколи содержит витамин красоты бета-каротин, полезные аминокислоты, которые способствуют выработке эндорфина — гормона счастья.
По количеству белка ее сравнивают с белком куриного яйца, но не содержащим холестерин, поэтому она так полезна сердечникам.
Клетчатка брокколи мягко очищает кишечник, активирует работу печени по выделению желчи, систематическое употребление капусты и ее сока восстанавливает поврежденные клетки и ткани организма. Хорошо выводит шлаки и яды из организма, считается диетическим продуктом питания.
Зеленые ростки ячменя, пшеницы, овса
Относятся к основным источникам хлорофилла, в перерасчете на сухое вещество содержат чуть меньшее количество хлорофилла: 7 г на один килограмм. Злаки употребляли еще в древности и заслуженно считали их продуктами здоровья и энергии жизни, теперь их называют по модному: суперфуд долголетия.
Они в процессе роста совершенно не накапливают в себе токсические вещества, полностью всасываются кишечника, совершенно не вызывая в нем брожения.
Для поддержания отличного самочувствия и тонуса организма в сутки требуется всего лишь — 30 мл сока злаковых. Для профилактики заболеваний в период эпидемий и повышения иммунитета необходимо — 60 мл сока витграсс для здоровья.
А для лечения хронических заболеваний и очищения организма от ядoв, шлакoв и токсинoв, в день нужно выпивать до 100 мл сока или съедать перемолотой зелени злаков.
Люцерна
Считается одним из самых богатых источников по содержанию хлорофилла. В перерасчете на сухое вещество, в одном килограмме она содержит от 2 до 4 г хлорофилла. В одних странах она считается кормовой травой, в других, как ценнейшее целебное растение.
Человек может употреблять в пищу только молоденькие побеги люцерны и листья, ведь наш организм не приспособлен перерабатывать грубую клетчатку, в сравнении со жвачными животными.
В настоящее время разработаны современные методики, способные выделять жидкий хлорофилл из люцерны в промышленных объемах. Это растение имеет мощную корневую систему до 10 м в длину, которыми всасывает питательные вещества с большой глубины.
Все другие растения имеют поверхностные корни и питание получают с поверхностных истощенных слоев почвы. Поэтому по содержанию целебных веществ люцерна гораздо превосходит другие растения.
Крапива
Особенно молодые побеги содержат в перерасчете на сухое вещество 6-7,5 г хлорофилла на один кг. зелени. В ней сконцентрировано огромное количество ценных веществ для здоровья человека, благодаря которым укрепляется иммунитет, повышается сопротивляемость организма к заболеваниям, нормализуется обмен веществ.
Поэтому ее используют в качестве профилактики и для лечения многих заболеваний: желчнокаменной, почечнокаменной, заболеваний печени и желудка, сердца и легких.
Народная медицина, кроме перечисленных заболеваний, использует крапиву для лечения кожных заболеваний, ран, как слабительное, витаминное, общеукрепляющее средство, а так же для косметических целей: укрепление волос и обогащение кожи и волос витаминами и минералами.
Шпинат
Уникален не только высоким содержанием хлорофилла, но и способностью сохранять все минералы и витамины даже после термической обработки. Содержит в своих листьях большое количество белка и йода, которые необходимы для здоровья. Высокое содержание витаминов позволяет использовать его для лечения авитаминозов и болезней, связанных с нарушением обмена веществ.
Шпинат омолаживает организм, замедляя старение клеток. Снимает воспалительные процессы, регулирует работу нервной системы и щитовидной железы, укрепляет иммунную систему, полезен гипертоникам, регулирует остроту зрения.
Как и другие растения, богатые хлорофиллом является природным дезодорирующим средством, уничтожающим гнилостные запахи организма, сдерживает образование опухолевых клеток.
Петрушка
Является кладовой хлорофилла. Лидирует по содержанию в листьях витамина С, витамина А, фолиевoй кислoты, необходимoй для формирoвания нервнoй трубки плoда при беременности.
Благотворно влияет на работу кишечника,снижая метеоризм, способствует чистке организма от шлакoв и токсинoв, растворяет и выводит соли из суставов. Помогает устранять симптомы заболеваний мочеполовой системы, глазных и сосудистых заболеваний.
Морские водоросли спирулина и хлорелла
Морские источники хлорофилла. Спирулину, как целебную водоросль используют как для профилактики болезней, так и для лечения и оздоровления организма. Она является прекрасным средством повышения уровня гемоглобина в крови, ускоряет процесс выздоровления организма, способствует быстрому заживлению ран.
Оперативно действует на восстановление микрофлоры кишечника, повышая механизмы очищения организма от ненужных веществ. Прием спирулины облегчает состояние при любом заболевании. Ежедневный прием этой водоросли останавливает рост метастазов.
Хлорелла — древнейшая водоросль, с огромной питательной ценностью, поскольку является мощным источником хлорофилла и быстро размножается. Содержит уникальные фитонутриенты, которые обладают редчайшей способностью связывать тяжелые металлы, токсины, радиацию и удалять все это из организма.
Хлорелла имеет щелочной баланс, позволяющий нейтрализовать окислительный стресс в организме, который является причиной всех болезней.
Другие природные источники хлорофилла
Поскольку все зеленые растения и многие знакомые нам овощи содержат хлорофилл, то его ежедневное употребление, особенно в летний период не является сложным.
Природными источниками хлорофилла является любая зелень, растущая на грядке: лук порей, все зеленые листовые салаты, капуста, ревень, укроп, листья свеклы, листья репки, редьки, мангольд, кинза, сельдерей, топинамбур, кукуруза …
Ранней весной, когда еще посаженная зелень не выросла, можно использовать молодые зеленые листочки березы, осины, ивы, дуба, бука, винограда и других деревьев и кустарников, растущих вокруг. Используйте и дикорастущие травы, любые сорняки, только не ядовитые: одуванчик, подорожник, конотоп, мокрец, лебеда …
Перед употреблением, зелень растений, для более максимального усвоения всех содержащихся в них целебных веществ, лучше измельчить в блендере или выжать сок. Как приготовить витграсс (сок ) вы уже знаете, если вы будете растирать зелень в пюре для употребления, то для достижения оздоравливающего эффекта, ее потребуется больше. Если сока необходимо от 30 — 100 мл, то кашицы зеленых растений уже от 100 — 500 мл в день.
Не забывайте, что больше хлорофилла содержится в молодой, сочной зелени, да и усваиваться организмом она будет лучше. При тепловой обработке содержание хлорофилла в растениях резко сокращается, поэтому лучше есть зелень и овощи в сырoм видe, в крайнeм случае, пригoтовленными на пaру.
В зимний период, в качестве природного источника хлорофилла, можно использовать зеленую хвою деревьев, либо выращивать зеленые побеги пшеницы и ячменя на своем подоконнике, как вырастить витграсс.
Еще одной альтернативой являются пищевые добавки с хлорофиллом или жидкий хлорофилл, который готовят из люцерны.
В статьях блога используются картинки, из открытых источников Интернета. Если вы, вдруг, увидите свое авторское фото, сообщите об этом редактору блога через форму Обратная связь. Фотография будет удалена, либо будет поставлена ссылка на ваш ресурс. Спасибо за понимание!