Compuestos químicos que se producen como inclusiones no vivas en el citoplasma

¡Compuestos químicos que ocurren como inclusiones no vivas en el citoplasma!

Varios compuestos químicos ocurren como inclusiones no vivas en el citoplasma. Estas inclusiones permanecen dispersas en la savia celular o en el citoplasma. Principalmente se clasifican de la siguiente manera:

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A. Productos alimenticios:

Estas son las sustancias fabricadas por el protoplasma de las células a partir de sustancias inorgánicas simples como el dióxido de carbono y el agua, y se almacenan en las células como materiales alimenticios. El alimento así fabricado se usa parcialmente para hacer protoplasma nuevo y en parte se descompone para proporcionar la energía necesaria, y el resto se almacena como material alimentario de reserva en el protoplasma de las células. Los alimentos de reserva se pueden clasificar de la siguiente manera:

1. Carbohidratos:

Son productos alimenticios no nitrogenados. Estos son compuestos de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Se derivan más o menos directamente del dióxido de carbono (CO 2 ) y el agua (H 2 O) durante la fotosíntesis. Algunos carbohidratos son insolubles mientras que otros son solubles en agua. El producto insoluble más importante es el almidón y los productos solubles son la inulina, el azúcar, etc.

(i) Almidón:

Es un carbohidrato insoluble de tipo polisacárido formado por la condensación de azúcares simples como la glucosa. El almidón se encuentra generalmente en forma de granos de almidón de varias formas. Los granos de almidón se encuentran abundantemente en los órganos de almacenamiento de las plantas, p. Ej., Raíces tuberosas, tallos subterráneos, corteza de tallos, endodermis, granos de cereales, frutos de banano, etc. Los granos de almidón varían en su forma y pueden usarse para la identificación de las plantas.

Los granos de almidón no se encuentran en los hongos y en ciertos grupos de algas. Los granos de almidón tienen diferentes formas que son características de los tipos de plantas, por ejemplo, tienen forma ovalada en la papa; piso en trigo; poligonal en maíz; Esferas esféricas en forma de dumbell o de vástago en las células de látex de algunas euforbias. Los granos de almidón del arroz son los más pequeños y los de Carina los más grandes. Los granos de almidón varían de 5 a 100 μ de tamaño. El almidón siempre se deriva de cloroplastos de células verdes o de leucoplastos (amiloplastos) de tejido de almacenamiento.

La estructura del grano de almidón usualmente exhibe capas concéntricas conspicuas formadas alrededor de una mancha oscura redondeada, el hilum.

La estratificación puede ser visible en algunos granos, mientras que en otros no lo es. La mayoría de los granos de almidón muestran estas capas y se conocen como granos de almidón estratificados. Si las capas concéntricas del almidón se forman en un lado del hilum del grano de almidón, se dice que el grano es excéntrico (p. Ej., Papa) y cuando las capas se depositan concéntricamente alrededor del hilum (p. Ej., Trigo) se conoce el grano como concéntrico.

Los tipos concéntricos de granos de almidón son bastante comunes en la mayoría de las plantas. Si el grano de almidón posee un solo hilum, se conoce como simple. A veces, dos, tres o muchos granos, dispuestos en un grupo con tanta hila como los granos de almidón, se conocen como granos compuestos. Los granos compuestos se encuentran comúnmente en la papa, batata, arroz y avena. El almidón se vuelve azul o negro en solución acuosa de yodo.

(ii) Inulina:

Este es también un carbohidrato de tipo polisacárido. Es un carbohidrato soluble que generalmente se encuentra en la savia celular. La inulina se ha informado de las raíces de muchas Compositae. Se encuentra comúnmente en las raíces tuberosas de Dahlia y Helianthus tuberosus. Puede precipitarse fácilmente manteniendo las raíces de Dahlia durante 6-7 días, en alcohol, en forma de cristales esféricos, en forma de estrella o en forma de rueda.

(iii) Hemicelulosa:

En algunas semillas, los alimentos se almacenan en paredes celulares engrosadas en forma de hemicelulosa. Sin embargo, los alimentos se almacenan de esta forma, mucho más raramente que el azúcar o el almidón. La hemicelulosa (celulosa de reserva) se encuentra en algunas semillas de palma y también en las semillas de otras plantas.

(iv) Celulosa:

Este es un carbohidrato con una fórmula general similar a la del almidón, es decir, (C 6 H 10 O 5 ) n . Sin embargo, los átomos están dispuestos de manera diferente en la molécula, y el almidón y la celulosa tienen propiedades muy diferentes. En la planta, la celulosa está hecha de azúcares. Sirve como material de construcción en la formación de la pared celular.

(v) Azúcares:

Los azúcares que se encuentran más abundantemente en las plantas son glucosa (azúcar de uva), fructosa (azúcar de fruta) y sacarosa (azúcar de caña). La glucosa y la fructosa tienen la fórmula C 6 H 12 O 6 . Por lo tanto, están compuestos de los mismos tipos de átomos en la misma proporción, pero la disposición en la molécula es diferente. Los azúcares naturales más simples son los monosacáridos. La sacarosa (C 12 H 22 O 11 ) tiene el doble de 1 muchos átomos de carbono y es un disacárido.

La sacarosa se conoce como el azúcar ordinaria, que se obtiene de la caña de azúcar o la remolacha azucarera. Los azúcares son hidratos de carbono solubles y simples. Como la glucosa y la fructosa están en solución y tienen moléculas relativamente simples, son un buen material para la acumulación de otras sustancias o para el suministro de energía. En la caña de azúcar y la remolacha azucarera, la sacarosa se encuentra como alimento de reserva.

2. Productos nitrogenados:

Los materiales alimenticios nitrogenados importantes son proteínas y compuestos amino.

(i) Proteínas:

Las proteínas son el grupo más importante de compuestos que se encuentran en las plantas, ya que constituyen la materia activa del protoplasma, y ​​los fenómenos químicos de los procesos vitales están asociados con ellas. Las proteínas son sustancias nitrogenadas orgánicas sumamente complejas constituidas por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N). En ciertas proteínas más complejas también están presentes el azufre (S) y el fósforo (P).

Por ejemplo, proteínas representativas como la zeína C 736 H 1161 N 184 O 208 S 3 de maíz indio y gliadina C 685 H 1068 N 196 O 211 S 5 de trigo. Las proteínas no solo son los principales constituyentes del protoplasma, sino que, en forma de gránulos sólidos, se encuentran con frecuencia en las plantas como material alimentario de reserva.

Las proteínas se forman por un reordenamiento de los átomos de carbohidratos con la adición de nitrógeno, comúnmente azufre y algunas veces fósforo. Una molécula de proteína está formada por cientos o miles de moléculas de aminoácidos unidas por enlaces peptídicos en una o más cadenas, que se pliegan de diversas maneras.

Hay veinte tipos diferentes de aminoácidos que se encuentran comúnmente en las proteínas, y la mayoría de estos generalmente ocurren en una molécula de proteína; están dispuestos en la cadena en una secuencia que es exactamente la misma en todas las moléculas de un tipo dado de proteína. Las posibles diferentes disposiciones de los aminoácidos son, evidentemente, prácticamente infinitas, y la diversidad es totalmente explotada por los seres vivos, todas las especies que tienen tipos de moléculas de proteínas peculiares a sí mismas.

Los aminoácidos son peculiares porque tienen propiedades tanto básicas como ácidas. La proporción de diferentes aminoácidos en diferentes proteínas varía; y algunas proteínas carecen de aminoácidos que se encuentran en otras proteínas.

Las proteínas animales son mejores para la alimentación humana que las proteínas vegetales porque el contenido de aminoácidos de las proteínas animales es más parecido al de las proteínas humanas que el contenido de aminoácidos de las proteínas vegetales. Algunas proteínas vegetales carecen por completo de algunos de los aminoácidos que son esenciales para la construcción de proteínas humanas.

Una forma común de proteína que se encuentra en el endospermo de la semilla de ricino se conoce como granos de aleurona. Cada grano de aleurona es un cuerpo sólido, ovado o redondeado que generalmente encierra un cuerpo similar a un cristal,

Conocido como cristaloide y un glóbulo como cuerpo conocido como globoide. El cristaloide es de naturaleza proteica y ocupa la mayor parte del grano de aleurona, mientras que el globoide es doble fosfato de calcio (Ca) y magnesio (Mg) y ocupa la parte más estrecha del grano. Los granos de aleurona varían en forma y tamaño en diferentes plantas. Cuando se encuentran en semillas aceitosas de ricino, son más grandes en tamaño, mientras que cuando se encuentran con almidón son muy diminutos.

(ii) Amino compuestos:

Son simples alimentos nitrogenados. Se encuentran en forma de aminoácidos y aminas que aparecen en la savia celular. Estos se encuentran abundantemente en los ápices de crecimiento de las plantas, mientras que ocurren menos frecuentemente en los tejidos de almacenamiento.

Hay alrededor de veinte aminoácidos conocidos. Los aminoácidos son peculiares porque tienen propiedades tanto básicas como ácidas. Están constituidos por carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, con la fórmula R-CH (NH 2 ) -COOH, donde R es una agrupación variable de átomos, un grupo amino que siempre está unido al átomo de carbono junto al grupo carboxilo.

3. Grasas y aceites grasos:

Las grasas y aceites grasos en las plantas están compuestos de glicerina y ácidos orgánicos. Se producen en forma de glóbulos diminutos en el protoplasma. Tipos especiales de grasas y aceites grasos se encuentran en las semillas y frutos de las plantas con flores. Las grasas y los aceites grasos están compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno y se caracterizan por un pequeño porcentaje de oxígeno, como puede verse en la fórmula de grasas comunes como la estearina C 57 H 110 O 6, y la palmitina C 51 H 98 0 6 . oleína C 57 H 104 O 6, y linoleina C 57 H 98 O 6 . Debido al porcentaje muy pequeño de oxígeno que contienen las grasas, en la oxidación de las grasas se producen grandes cantidades de energía. Son insolubles en agua pero solubles en éter, cloroformo y petróleo. Las grasas pueden ser sólidas o líquidas (aceites grasos), según la temperatura.

B. Productos Secretarios:

Además del material alimenticio, otros productos también son secretados por protoplasma que no son útiles como productos nutricionales, pero pueden ayudar o acelerar las diversas reacciones en las células. Estos son los siguientes:

(i) Enzimas:

Son sustancias nitrogenadas solubles secretadas por el protoplasma. Son de función digestiva y convierten las sustancias insolubles en compuestos solubles y complejos en compuestos simples, por ejemplo, la diastasa convierte el almidón en azúcar, de modo que, debido a la acción de esta enzima, una sustancia insoluble se convierte en una soluble. La lipasa descompone las grasas en sus componentes, glicerina y ácidos grasos. La papaína convierte las proteínas en aminoácidos.

(ii) Color en celda:

Las sustancias que dan color a las células generalmente se encuentran en los plástidos. La clorofila es una materia colorante verde secretada por los cloroplastos y realiza el fenómeno de la fotosíntesis. La clorofila no es un compuesto único, pero es una mezcla de dos pigmentos conocidos como clorofila a y clorofila b.

Los pigmentos amarillos, carotenoides también se encuentran en la savia celular y dan colores a los pétalos de las flores. Las antocianinas también son productos secretarios del protoplasma y se almacenan en la savia celular; También imparten color a los pétalos de las flores.

(iii) Néctar:

El néctar es otra secreción útil de protoplasma. Se secreta por glándulas especiales u órganos de la flor, llamados nectarios.

Nectaries:

Los nectarios se producen en flores (nectarios florales) y en partes vegetativas (nectarios extra florales). Los nectarios florales se encuentran en varias posiciones sobre la flor, mientras que los nectarios florales adicionales se encuentran en tallos, hojas, estípulas y pedicelos de flores.

El tejido secretor del nectario se encuentra generalmente en la capa epidérmica. Por lo general, las células epidérmicas secretoras tienen un citoplasma denso y pueden ser papiladas o alargadas, como las células en empalizada. En muchos nectarios, las células que se encuentran debajo de la epidermis también son secretoras. Tienen citoplasma denso y paredes delgadas. El nectario está cubierto por una cutícula.

El azúcar de los nectarios (tanto florales como extra florales), se deriva del floema. El tejido vascular se encuentra cerca del nectario. En algunos nectarios, el tejido vascular es simplemente el del órgano que lleva el nectario, en otros es parte del nectario.

El néctar se excreta a través de la pared celular y la cutícula rota o, a veces, a través de los estomas.

(iv) Osmóforos:

La fragancia de las flores, generalmente es producida por sustancias volátiles distribuidas a lo largo de la región epidérmica de las partes del perianto. Sin embargo, en algunas plantas la fragancia se origina en glándulas especiales conocidas como osmóforos (Vogel, 1962). Ejemplos de tales glándulas especiales se encuentran comúnmente en Asclepiadaceae, Aristolochiaceae, Araceae, Burmanniaceae y Orchidaceae.

Varias partes florales se diferencian como osmóforos y asumen la forma de colgajos, cilios o pinceles. La prolongación del espadijo de Araceae y el tejido que atrae insectos en las flores de Orchidaceae son osmóforos. Los osmóforos tienen un tejido secretor que suele tener varias capas de profundidad.

C. Productos de desecho:

Son excreciones de las células vegetales. Por lo general, estos productos se almacenan en las células muertas. Estos productos se forman como resultado de las actividades metabólicas del protoplasma y, por lo tanto, se conocen como desechos metabólicos de las plantas. Generalmente hay dos tipos de desechos metabólicos. Son 1. Desechos no nitrogenados y 2. Desechos nitrogenados.

1. Residuos no nitrogenados:

Son taninos, cristales minerales, látex, aceites esenciales, gomas, resinas y ácidos orgánicos. Se encuentran en el citoplasma o en la savia celular.

(a) Taninos:

Son compuestos complejos no nitrogenados, comúnmente encontrados disueltos en la savia celular. Son los derivados del fenol y generalmente relacionados con los glucósidos. Se encuentran en las paredes celulares, en las células muertas, en la madera del corazón y en la corteza.

También se encuentran en abundancia en hojas y frutos inmaduros. En la maduración de las frutas los taninos se están convirtiendo en glucosa y otras sustancias. Los taninos poseen un sabor amargo y su presencia en las hojas de té hace que la decocción del té sea amarga. Se utilizan en la industria del bronceado.

El katha comercial se prepara a partir de los taninos de la madera del corazón de Acacia catechu. Los taninos están poco desarrollados en plantas monocotiledóneas. Se encuentran en células individuales o en órganos especiales, llamados sacos de taninos. Las células que contienen taninos a menudo forman sistemas conectados. En las células individuales los taninos aparecen en el protoplasto y también pueden impregnar las paredes, en tejido de corcho. Dentro del protoplasto, los taninos son un ingrediente común de las vacuolas.

En cuanto a su función, actúan como protectores del protoplasma contra lesiones, caries, termitas y plagas; como sustancias de reserva relacionadas de alguna manera con el almidón y el metabolismo; como sustancias asociadas a la formación y transporte de azúcares; como antioxidantes; y como coloides protectores manteniendo la homogeneidad del citoplasma.

(b) Cristales minerales:

Varios tipos de cristales minerales se producen en las células de la planta. Pueden ocurrir en la cavidad celular o en las paredes celulares. Los cristales generalmente se encuentran sueltos en las células, pero a veces se los encuentra suspendidos en la cavidad celular desde la pared del techo.

Los cristales varían en forma y tamaño. Por lo general, los cristales consisten en carbonato de calcio, oxalato de calcio o sílice.

(i) Cristales de carbonato de calcio:

Estos cristales son conocidos comúnmente como cistolitos. Por lo general, se producen en las células epidérmicas de las hojas de muchas plantas con flores. Generalmente se encuentran en las familias angiospérmicas mencionadas: Moraceae, Urticaceae, Acanthaceae, Cucurbitaceae, etc. El cuerpo principal del cistolito es una extensión de celulosa de la pared celular en la que se deposita el carbonato de calcio en forma de gránulos finos. En ciertas plantas también se encuentran citolitos dobles.

Los cistolitos se proyectan en los protoplastos en grandes células especializadas. Estas estructuras son incrustaciones de cal o con infiltraciones de cal, proyecciones acosadas de la pared. La base del cistolito es un cuerpo celulósico estratificado y acechado que surge temprano en el desarrollo celular como un engrosamiento de la pared local. Con la adición de grandes cantidades de carbonato de calcio, esto se convierte en un cuerpo irregular que casi puede llenar la célula. En forma, los cistolitos varían mucho en diferentes géneros y familias.

(ii) Cristales de oxalato de calcio:

Las hojas y otros órganos de muchas plantas contienen cristales conspicuos de oxalato de calcio. Las formas de los cristales son muy diversas. Son los siguientes:

Raphides:

Son cristales largos y delgados como agujas, que generalmente se encuentran paralelos entre sí en un haz, que a veces se encuentra en un saco especial como una célula. Cuando los sacos se lesionan mecánicamente, los raphides se liberan con un tirón a través de un pequeño agujero.

Los raphides se encuentran comúnmente en Alocasia, Colocasia, Pistia, etc. Ciertos raphides son muy irritantes y proporcionan cierta protección a las plantas de los animales. Las aves vivas se destruyen al hervirlas, por lo que las plantas alimenticias que las contienen no son irritantes cuando se cocinan.

Idioblastos:

Son cristales estrellados de oxalato de calcio que generalmente se encuentran en el aerénquima de las plantas acuáticas para dar soporte al tejido. Son bastante comunes en Limnanthemum, Nymphaea, Trap a, etc.

Drusas, rosetones, cristales o cristales de racimo:

Este es uno de los cristales compuestos más comunes que tienen la apariencia de una roseta y se conocen como cristal de roseta. Tales cristales son bastante comunes en Eucalyptus, Nerium, Ixora, etc.

Cristales prismáticos:

Son cristales de oxalato de calcio únicos que se encuentran en varias plantas. Pueden tener forma cuadrada, prismática, romboidal o piramidal.

Cristales de arena:

Se encuentran comúnmente en masas de micro cristales esfenoidales empacados en una célula. Estos cristales se encuentran generalmente en las hojas y raíces de Atropz belladona de Solanaceae.

La sílice se deposita principalmente en las paredes celulares, pero a veces forma cuerpos en el lumen de la célula. La gramínea es el ejemplo más conocido de un grupo de plantas que tiene sílice tanto en las paredes como en la luminaria celular.

(c) Látex:

Es el jugo lechoso o acuoso que se encuentra en los tubos de ramificación largos conocidos como tubos de látex. En muchos casos los tubos vecinos se conectan, formando así una red. Cuando estos tubos se cortan o se lesionan, el látex exuda. El caucho, el opio, la goma de mascar y otras sustancias valiosas se derivan del látex coagulado. El látex contiene granos de almidón, proteínas, aceites, taninos, gomas, resinas, alcaloides, sales, enzimas y algunas sustancias venenosas.

Las partículas dispersas pertenecen comúnmente a los terpenos (hidrocarburos) que incluyen sustancias tales como aceites esenciales, bálsamos, resinas, alcanforos, carotenoides y caucho. Entre estas sustancias, las resinas y particularmente el caucho (C 5 H g ) n son componentes característicos del látex en muchas plantas.

El látex puede contener una gran cantidad de proteínas (Ficus callosa), azúcar (Compositae) o taninos (Musa, Araceae). El látex de algunas papaveráceas es bien conocido por los alcaloides (Papaver somniferum) y el de Carica papaya por la enzima proteolítica papa. El látex de la especie Euphorbia es rico en vitamina B, . Los cristales de oxalatos y malatos se encuentran abundantemente en el látex. Ciertas plantas contienen granos de almidón en su látex.

El látex más conocido es el de varias plantas productoras de caucho. En Hevea brasiliensis, el caucho constituye del 40 al 50 por ciento del látex. Las partículas de caucho suspendidas en látex varían en tamaño y forma. Cuando se libera el látex de la planta, las partículas se agrupan; Es decir, el látex se coagula. Esta propiedad se utiliza en la separación comercial de caucho de látex.

El látex de varias plantas puede ser transparente o claro (por ejemplo, Morus, Nerium, etc.) o lechoso (por ejemplo, en Asclepias, Calotropis, Euphorbia, Ficus, etc.). Es amarillo-marrón en Cannabis y amarillo o naranja en varios miembros de Papaveraceae.

(d) Aceites esenciales o volátiles:

Los aceites esenciales o volátiles ocurren con frecuencia en las glándulas de aceite. Estos aceites son volátiles y generalmente son muy olorosos. Ejemplos conocidos son el aceite de eucalipto y el aceite de cáscara de naranja. La cáscara de naranja contiene grandes glándulas ovaladas. Estas glándulas se originan en la separación de ciertas células, pero se forman en gran parte por la descomposición de las células que contienen el aceite. La desintegración de las células lleva el aceite a la cavidad grande de la glándula. Las glándulas sebáceas también se encuentran en los pétalos de rosa, jazmines y muchas otras flores.

(e) Encías:

Las encías se expulsan de los tallos de muchas plantas. Las especies de acacia producen mejor chicle. Estas especies son Acacia senegel, A modesta y A. arabica. Las gomas son solubles en agua e insolubles en alcohol. Se hinchan en agua para producir una masa viscosa.

(f) Resinas:

Las resinas se encuentran frecuentemente en los conductos de resina de varias coníferas. Los conductos de resina se forman ya sea por la separación de las células vecinas o por la desintegración de las células. Trementina obtenida mediante el corte a través de los conductos de resina de los pinos, después de lo cual la trementina exuda y se recoge.

Varias clases de barnices y otras resinas se obtienen por el mismo método de otras coníferas. Las resinas son insolubles en agua pero solubles en alcohol y trementina. El conocido fluido de montaje, el bálsamo de Canadá es un producto resinoso de Abies balsamea.

Conductos de resina:

Los conductos de resina son largos pasajes rodeados de células glandulares. Ocurren no solo en los tallos sino también en otras partes de las plantas.

En los géneros de Pinus y afines, los conductos de resina se desarrollan en el sistema axial o en los sistemas axial y de rayos. Típicamente, los conductos de resina se desarrollan como espacios intercelulares esquizógenos por separación de las células del parénquima entre sí. Después de algunas divisiones, estas células del revestimiento, o epitelio, de los conductos de resina y la resina de excreción.

En Pinus, las células epiteliales son de pared delgada, permanecen activas durante varios años y producen abundante resina. En Abies y Tsuga, las células epiteliales tienen gruesas paredes lignificadas y la mayoría de ellas mueren durante el año de origen. Estos géneros producen poca resina. Eventualmente, un conducto de resina puede cerrarse agrandando las células epiteliales.

Estas tilosis, como las intrusiones, se llaman tilosoides (Registro, 1934). Se diferencian de los tilos en que no crecen a través de fosas. Según algunos trabajadores, existe una distinción entre los conductos de resina que son normales y los traumáticos (trauma griego; una herida), es decir, que surgen en respuesta a una lesión. Los conductos normales son alargados y aparecen solos; Los conductos traumáticos son como quistes y ocurren en series tangenciales.

(g) Ácidos orgánicos:

Se encuentran en varios jugos de frutas y verduras y, a menudo, se combinan con bases peculiares y alcaloides. Varios ácidos orgánicos se encuentran en varias plantas, por ejemplo, ácido cítrico en frutas cítricas; ácido tartárico en uvas y tamarindos; ácido málico en los frutos de manzana; Ácido gálico en semillas de mango; Ácido oxálico en Rumex, Oxalis y Nepenthes.

2. Residuos nitrogenados:

Alcaloides Hacen un grupo de compuestos orgánicos básicos que contienen nitrógeno presentes en plantas de unas pocas familias de Dicotyledons, por ejemplo, Solanaceae, Papaveraceae. Se cree que son productos finales del metabolismo del nitrógeno. Son de gran importancia debido a sus propiedades tóxicas y medicinales, por ejemplo, atropina (que se encuentra en Atropa belladona de Solanaceae), cocaína, morfina, nicotina, quinina, estricnina, etc.