Одним із захисних механізмів рослин та тварин від несприятливих умов стало накопичення резервних поживних речовин. Вельми ефективний механізм моменти недостатнього надходження ззовні поживних речовин. Органічне життя на нашій планеті має вуглецеву основу, що й зумовило «хімію органічного світу.

«Хімія» рослин

Процес еволюції даних організмів виділив ряд життєво важливих типів речовин, таких як білки, вуглеводи і жири. Кожному з них відведено свою роль. Білки (пептиди, поліпептиди) в клітинах рослин утворюють досить складні комплекси, один з них - фотосинтетичний. Поряд з цим саме білок є носієм інформації при поділі клітини. Жири, або тригліцериди – природні сполуки гліцерину і одноосновних жирних кислот. Роль жирів у клітинах рослин визначена структурною і енергетичною функцією.
Вуглеводи (цукру, сахариди) містять карбонильную і гідроксильну групи. Основна роль речовин - енергетична. Виділяють велику кількість різних вуглеводів, як розчинних, так і нерозчинних у воді. У свою чергу хімічні особливості кожного вуглеводу визначають його основну роль.

Крохмаль - основний запасний вуглевод рослин

Нерозчинні вуглеводи грають роль енергетичного резерву рослини. Основним запасним речовиною – вуглеводом рослин - є крохмаль. З причини своєї нерозчинність у воді вона може зберігатися в клітці, не порушуючи осмотичний і хімічний баланс. При необхідності запасний вуглевод рослин – крохмаль - піддається гідролізу з утворенням розчинних цукрів (глюкози) і води. Отримане з'єднання легкодоступною і розщеплюється під дією ферментів на вуглекислий газ і воду, вивільняючи необхідну енергію.

Запасний вуглевод у клітинах рослин

Існує ряд інших вуглеводів, що виступають у ролі енергетичного сховища. Неосновним запасним речовиною – вуглеводом рослин - є інулін. Він переміщується по клітках рослини в розчинному вигляді. Найбільша кількість цієї сполуки виявлено в таких рослинах, як жоржина, топінамбур, часник і оман. Як правило, максимальна кількість міститься в бульбах і коренях рослин. В процесі гідролізу або ферментації допоміжний запасний вуглевод рослин повністю розпадається на фруктозу. Входить до складу сахарози, являє собою простий сахарид. Основний запасний вуглевод у рослин - це крохмаль. Проте існують інші вуглеводи, крім інуліну, виконуючого роль сховища енергії. До них можна віднести більшу частину сахароподобних речовин. Приміром, у коренеплодах буряків відкладається дисахарид - сахароза (нам відомий як цукор). У більшості фруктів і овочів відкладається запасний вуглевод рослин у вигляді сахарози і фруктози. Солодкий смак - це ознака наявності даних моно - або дисахарида.

Інші енергетичні сховища рослин

В якості запасного живильного речовини може виступати геміцелюлоза. Володіє високою схожістю з клітковиною. Вона нерозчинна у воді. Під дією слабких кислот розщеплюється на прості моноцукри. Відкладається в оболонках зерен багатьох злакових. Твердість геміцелюлози дуже висока, іноді її називають «рослинна слонова кістка». Використовується для виготовлення гудзиків і в фармацевтиці. У процесі проростання насіння гідролізується з допомогою ферментів у розчинні цукру і витрачається на харчування зародка.

Наявність запасних вуглеводів – умова виживання

Процес утворення і взаємоперетворення вуглеводів у клітинах рослин є невід'ємною частиною складного процесу обміну речовин всередині рослинної клітини. Вуглеводи, здатні грати роль енергетичного сховища забезпечують захист від несприятливих умов. У процесі проростання насіння і бульб забезпечують необхідними поживними речовинами в період початкової фази розвитку рослин. Клітина рослинного організму - унікальна система. Кількість працюючих «механізмів» в ній можна порівняти з одним мільйоном легкових автомобілів. Це справді складна система, подібна цілого заводу в мініатюрі. Геніальність і точність природи у всіх її проявах заслуговує великого захоплення.