Крахмал

Крахмал (ботан.) - весьма распространенное в растительном царствевещество. За исключением грибов, некоторых водорослей и очень немногихцветковых, (К. отсутствует: у красных, бурых, циaнoвыx, диатомовыхводорослей (Rhodophyceae, Phaeophyceae, Diatomaceae), у немногих зеленых(некоторые виды Vaucheria) и немногих высших), преимущественнооднодольных растений, напр. у обыкновенного лука, Allium сера.) К.встречается у всех остальных растений в большем или меньшем количестве.Особенно много К. содержится в некоторых семенах, клубнях, луковицах,корневищах, в некоторых тканях ствола и корней - вообще в зимующихчастях растения. Крахмал встречается исключительно в форме характерныхзерен или крупин. В виде крахмала растение накопляет в запасорганическое вещество, впоследствии утилизируемое им для дыхания, дляпостроения новых целлюлозных оболочек и пр. Вообще образование идальнейшие превращения крахмала составляют весьма существенные процессырастительной жизни. К. образуется исключительно в живых клетках.Подробности этого процесса с точки зрения морфологии (анатомии)излагаются в ст. Крахмальные зерна; здесь К. рассматривается только сфизиологической стороны. Как показали впервые опыты Сакса, образованиеК. в зеленых (хлорофиллоносных) частях растения находится в генетическойсвязи с процессом разложения растением углекислоты (СО2) и ассимиляцииуглерода. Если зеленое растение на один или несколько дней поместить втемноту, то К. исчезает из листьев, и снова образуется в них есливыставить растение обратно на свет. С равным успехом можно повторитьэтот опыт над стальными частями листьев. Весьма наглядные и поучительныерезультаты дают соответствующие опыты над низшими растениями, напр., надводорослью спирогирой (Фаминцын). В опытах Крауса первые зернышки К.появились на прямом солнечном свете в хлорофильных лентах спирогирыспустя 5 минут, в хлорофильных зернах мха Funaria и цветкового водяногорастения Elodea - спустя 11/2-2 часа; на рассеянном свете для этогопотребовалось несколько больше времени. Существует, однако, предел(различный у разных растений), перейдя который яркость света влияет уженеблагоприятно на образование К. Опыты Пфеффера и Годлевского убеждают,что при участии света и хлорофилла К. образуется действительно изуглекислоты: поместив растение на свет, но в атмосферу, лишеннуюуглекислоты, увидим, что К. в таких условиях не только не образуется, ноисчезает и прежний. Кроме того, быстрота образования К. зависит отколичества углекислоты в окружающей растение атмосфере. Так как опытыпоказывают, что К. растворяется и распадается не только в темноте, но ина свету, то стало быть на свету одновременно совершаются двапротивоположных процесса: созидания и разрушения К., а потому изаключающееся в хлорофиллоносных клетках количество этого углеводапредставляет в сущности лишь разность между образовавшимся К. ирастворившимся за данное время. Не все растения одинаково быстро иобильно образуют К., в этом отношении существует целая градация много(большинство двудольных) и мало накопляющих К. (многие однодольные).Есть, наконец, и такие растения (их немного), которые, даже при самыхблагоприятных условиях ассимиляции, К. совершенно не образуют; таковы,по Бему - AIlium (в том числе и наш обыкновенный лук Alliuna сера),Asphodelus, Orchis, Lactuca sativa. Но исследованиям А. Мейера (Art.Meyer), листья большинства растении, мало или совершенно не накопляющихК., содержат относительно много других растворимых углеводов,восстановляющих и не восстановляющих Фелингову жидкость. Помимоуглекислоты, источниками для образования К. в растении могут служить идругие, более сложные углеродистые, так назыв. органические соединения,напр. сахар - тростниковый и глюкозы, маннит, глицерин и др. (опытыБема, Мейера, Лорана и др.). Если обескрахмаленные листья фасоли(Phaseolus multiflorus) погрузить черешком в раствор тростниковогосахара или глюкозы, то уже спустя 24 часа можно обнаружить в нихприсутствие К. Опыт, конечно, ведут в темноте, чтобы устранитьобразование К. из углекислоты воздуха. При обычных условиях ассимиляциииз углекислоты и воды образуется К. согласно схеме: 6CO2 + 5H2O = C2H10O5 + 6O2. Каковы промежуточные стадии этого процесса - мало известно. К. посправедливости можно считать только первым видимым продуктомассимиляции. Различные наблюдения заставляют полагать, что сначалаобразуется сахар (согласно схеме: 6СО2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2), а изнего лишь потом, путем дегидратации (С6Н12О6 - Н2О = С6Н10О5) К. По мересвоего образования в листьях и других зеленых (хлорофиллоносных) частяхрастения, К. постепенно растворяется под влиянием диастаза и,превратившись в декстрин и сахар, перетекает в другие части растения,Здесь, из упомянутых только что продуктов распада, снова можетрегенерироваться К. В некоторых органах и тканях именно таким путемскопляется очень много К., напр. в семенах злаков и бобовых, в клубняхкартофеля, в корневищах и т. п. Впоследствии такой К. потребляетсярастением: в семенах и клубнях при образовании новых молодых ростков, встволах и корнях деревьев при образовании новых ветвей и листьев. К. стаким назначением называется "запасным" в противоположностьобразующемуся в хлорофильных зернах из углекислоты и воды -"ассимиляционному". Различают еще третий сорт К. - К. "преходящий" или"транзиторный", отлагающийся в местах новообразования тканей или же попути передвижения углеводов. Спустя недолго (характерный признак) онснова растворяется и либо утилизируется на месте растением, либо,превратившись в растворимые углеводы, далее странствует по растению.Такое деление К. с физиологической точки зрения на 3 сорта (особеннонемецкие ученые его часто придерживаются) удобно со многих случаях, но всущности К. везде является "запасным" углеводом; разница лишь в том, что"ассимиляционный" и "транзиторный" К. в скором времени после своегообразования снова растворяются, тогда как "запасной" сравнительно долгоостается без изменений. Подробности и специальную литературу можно найтив следующих сочинениях: Pfeffer, "Pflanzenphysiologie" (т. 1, 1881);Sachs, "Vorlesungen uber Pflanzenphysiologie" (1887); Frank, "Lehrbuchder Botanik" (т. 1, 1892); Фаминцын, "Учебник физиологии растений"(1887); Палладин, "Физиология растений" (2-е изд. 1895).