Jedným z ochranných mechanizmov rastlín a živočíchov pred nepriaznivými podmienkami bolo hromadenie rezervných živín. Veľmi účinný mechanizmus vo chvíľach nedostatočného príjmu živín zvonku.
Organický život na našej planéte má uhlíkový základ, ktorý predurčil „chémiu“organického sveta.
"Chémia" rastlín
Proces evolúcie týchto organizmov identifikoval množstvo životne dôležitých typov látok, ako sú bielkoviny, sacharidy a tuky. Každý z nich má svoju úlohu.
Proteíny (peptidy, polypeptidy) v rastlinných bunkách tvoria pomerne zložité komplexy, jeden z nich je fotosyntetický.
Popri tom je to proteín, ktorý je nositeľom informácie počas delenia buniek.
Tuky alebo triglyceridy sú prirodzené zlúčeniny glycerolu a jednosýtnych mastných kyselín. Úloha tukov v rastlinných bunkách je určená štrukturálnou a energetickou funkciou.
Sacharidy (cukry, sacharidy) obsahujú karbonylové a hydroxylové skupiny. Hlavnou úlohou látok je energia. Prideliť skvelémnožstvo rôznych sacharidov, rozpustných aj nerozpustných vo vode. Na druhej strane, chemické vlastnosti každého uhľohydrátu určujú jeho hlavnú úlohu.
Škrob je hlavným zásobným sacharidom rastlín
Nerozpustné sacharidy zohrávajú úlohu energetickej rezervy rastliny. Škrob je hlavným zásobným materiálom v rastlinách. Vďaka svojej nerozpustnosti vo vode môže zostať v bunke bez narušenia osmotickej a chemickej rovnováhy.
V prípade potreby sa rezervný sacharid rastlín – škrob – hydrolyzuje za vzniku rozpustných cukrov (glukózy) a vody. Výsledná zlúčenina je ľahko dostupná a pôsobením enzýmov sa rozkladá na oxid uhličitý a vodu, pričom sa uvoľňuje potrebná energia.
Rezerva sacharidov v rastlinných bunkách
Existuje množstvo ďalších sacharidov, ktoré fungujú ako zásobník energie. Inulín je vedľajšia rezervná látka - uhľohydrát rastlín. Prechádza bunkami rastlín v rozpustnej forme.
Najväčšie množstvo tejto zlúčeniny sa nachádza v rastlinách, ako je georgína, topinambur, cesnak a elecampan. Spravidla sa maximálne množstvo nachádza v hľuzách a koreňoch rastlín.
V procese hydrolýzy alebo fermentácie sa pomocný zásobný sacharid rastlín úplne rozkladá na fruktózu. Časť sacharózy je jednoduchý sacharid.
Hlavný rezervný sacharid vrastliny sú škrob. Okrem inulínu však existujú aj iné sacharidy, ktoré fungujú ako zásobáreň energie. Patrí medzi ne väčšina látok podobných cukru. Napríklad v koreňoch repy sa ukladá disacharid – sacharóza (známe ako cukor). Väčšina ovocia a zeleniny uchováva rastlinné sacharidy vo forme sacharózy a fruktózy. Sladká chuť je znakom prítomnosti týchto mono- alebo disacharidov.
Iné zásoby energie pre rastliny
Hemicelulóza môže pôsobiť ako rezervná živina. Má vysokú podobnosť s vlákninou. Je nerozpustný vo vode. Pôsobením slabých kyselín sa rozkladá na jednoduché monosacharidy. Ukladá sa v škrupinách zŕn mnohých obilnín. Tvrdosť hemicelulózy je veľmi vysoká, niekedy označovaná ako „rastlinná slonovina“. Používa sa na výrobu gombíkov a vo farmácii. V procese klíčenia semien sa hydrolyzuje pomocou enzýmov na rozpustné cukry a používa sa na výživu embrya.
Prítomnosť náhradných sacharidov je podmienkou prežitia
Proces tvorby a vzájomnej premeny sacharidov v rastlinných bunkách je neoddeliteľnou súčasťou komplexného metabolického procesu vo vnútri rastlinnej bunky. Sacharidy, ktoré môžu pôsobiť ako zásobáreň energie, poskytujú ochranu pred nepriaznivými podmienkami.
V procese klíčenia poskytujú semená a hľuzy potrebné živiny počas počiatočnej fázy vývoja rastlín.
Rastlinná bunka je jedinečný systém. Počet pracovných „mechanizmov“v ňom je porovnateľný s miliónom áut. Je to skutočne zložitý systém, ako miniatúrna rastlina. Genialita a precíznosť prírody vo všetkých jej prejavoch si zaslúži veľký obdiv.
