Пектиновые вещества, их локализация и роль в растительной клетке. Мацерация

Клеточная стенка у растений – это структурное образование, располагающееся по периферии клетки, за пределами плазмалеммы, придающее клетке прочность, сохраняющее ее форму и защищающее протопласт.

Клеточная стенка, как правило, прозрачна и хорошо пропускает солнечный свет. Через нее проникают вода и низкомолекулярные вещества, но для высокомолекулярных веществ она полностью ил частично не проницаема. У многоклеточных организмов стенки соседних клеток скреплены между собой пектиновыми веществами, образующими срединную пластинку.

В растениях, например, в соке и в мякоти плодов, в мякоти корнеплодов и в других частях растений, находятся вещества, частью растворимые в воде, частью легко переходящие в нерастворимые студенистые вещества. Эти вещества получили название пектиновые вещества. Они до сих пор настолько мало изучены, что даже не установлены точно формулы их элементарного состава. Одни считают, что пектиновые вещества отличаются по составу от углеводов тем, что содержат меньше водорода по отношению к кислороду; другие, напротив, находят их состав отвечающим составу углеводов. К более изученным пектиновым веществам принадлежат следующие.

Пектин – содержится в соке зрелых яблок и груш, который при нагревании со спиртом и соляной кислотой осаждается в виде хлопьев. Для его получения, сок совершенно зрелых груш обрабатывают щавелевой кислотой для осаждения извести и тинином для удаления альбуминатов и затем осаждают пектин спиртом. Пектин представляет собой аморфное вещество, растворимое в воде. Состав его по Фреми С32Н48О32, по Ходневу С28Н42О24.

Пектиновая кислота – образуется при действии едкого калия и углекислых щелочей на пектин, а также при нагревании свекловичной мякоти с раствором едкого калия. Состав по Фреми С16Н22О15, по Ходневу С14Н20О13. Из растворов солей пектиновая кислота осаждается в виде студня, нерастворима в воде и спирте. При нагревании с водой дает парапектиновую кислоту С24Н34О23 (Фреми). При нагревании пектиновой кислоты и пектина с избытком щелочей образуется метапектиновая кислота, по Шейблеру тождественная с арабиновой кислотой и арабином С12Н12О11.

Пектаз – фермент, содержащийся в соке свеклы и моркови.

Пектоза – по Ходневу С14Н22О11, нерастворимое пектиновое вещество, содержащееся в незрелых плодах, также в свекле и моркови; переходит от действия пектаза в растворимый пектин или в пектиновые кислоты.

Известно также еще несколько других пектиновых веществ, извлеченных из различных растений, а также некоторые продукты превращений вышеописанных пектиновых веществ, но имеющиеся данные настолько неопределенны, что даже существование многих из этих веществ может быть подвержено сомнению, и вообще характеристика пектиновых веществ, отвечающая современным научным требованиям, может быть дана только после новых, более точных исследований этих веществ.

В процессе жизнедеятельности клетки клеточная стенка может претерпевать изменения:

Одревеснение клеточной стенки или лигнификация – отложение в межмицеллярные промежутки лигнина С57Н60О10.

Опробковение ил суберинизация – отложение в клеточную стенку очень стойкого жироподобного аморфного вещества – суберина.

Кутинизация – отложение Кутина – вещества, близкого к суберину, в поверхностных слоях наружных клеточных стенок и на их поверхности.

Минерализация – отложение в клеточных стенках солей кальция и кремнезема.

Ослизнение – превращение целлюлозы и пектина в слизи и близкие к ним камеди, представляющие собой полимерные углеводы, которые отличаются способностью к сильному набуханию при соприкосновении с водой.

Мацерация – растворение межклеточного вещества, приводящее к разъединению клеток. Естественная мацерация происходит в перезрелых плодах, в черешках листьев перед их опадением и т.д.. Искусственно ее проводят, например, при мочке льна для освобождения прядильного сырья – групп клеток лубяных волокон.