Углеводы – основной компонент зерна

Проблема недостатка растительного белка приобрела особую актуальность недавно. И хотя белки не являются главными в весовом отношении компонентами зерна и другой растениеводческой продукции, интерес к ним постоянно растет параллельно с тем, как молекулярная биология получает все больше сведений о белках – важнейших составных частях нашей пищи.

Но, конечно, для полноценного питания существенны все вещества, и среди них на первом месте по праву стоят углеводы. Из молекул простых углеводов (или сахаров) состоят такие запасные формы, как крахмал в растительных и гликоген в животных организмах. Углеводы являются основными веществами, синтезируемыми зелеными растениями. В процессе их образования из атмосферы поглощается углекислый газ и выделяется «живительный» кислород. В этом заключается космическое значение реакции формирования углеводов из воды и углекислого газа зелеными растениями, реакции, о которой поэтично и вдохновенно писал в начале прошлого века выдающийся советский ученый академик Владимир Иванович Вернадский. Углеводы играют существенную роль в поддержании жизнедеятельности любых органов на земле – от бактерий до самых высокоорганизованных животных, они служат тем материальным и энергетическим компонентом, из которого в ходе биосинтетических процессов в живых клетках создается большинство остальных веществ.

И если говорить о хлебе и зерне, то и тут в количественном отношении углеводы играют первенствующую роль. Именно они (крахмал) заполняют большую часть объема зерновок, именно их мы получаем с хлебом в наиболее значительных количествах.

Поэтому не удивительно, что молекулярная биология придает такое существенное значение всестороннему анализу углеводов в растениях, исследуя всевозможные пути как превращений молекул углеводов в клетках, так и их образования. Изучая углеводы, молекулярная биология оказывает важную помощь в понимании того, что такое урожай и каковы способы его увеличения.

…Как только первый робкий росток любого зеленого растения пробивается из почвы, в нем начинаются реакции синтеза различных веществ, и в первую очередь углеводов. На поверхность листьев и других зеленых органов падает солнечный свет, он достигает особых внутриклеточных структур – хлоропластов, в них кванты солнечного света запускают реакции синтеза углеводов (этот процесс назвали фотосинтезом), наступает черед и всех остальных бесчисленных реющий живых клеток. Растение трогается в рост, начинается его развитие.

С какой бы точки зрения ни рассматривать растительный организм, какие бы стороны его жизни ни разбирать, фотосинтез всегда оказывается причастным к любому из процессов роста и развития, а усиление активности фотосинтезирующего аппарата является главной пружиной, обеспечивающей и более бурный рост, и более активное развитие. Таким образом, увеличение общей продуктивности фотосинтеза – первый и главный залог роста урожая. Ведь хотя в ходе реакции усвоения углекислого газа и воды хлоропласты синтезируют лишь простые сахара, потом эти сахара становятся сырьем для синтеза многих других типов молекул.

Углеводы могут сразу потребляться клетками, или запасаться впрок в виде сложных полисахаридов (крахмал), или же использоваться для создания клеточных стенок (целлюлоза). В ходе последующих реакций углеводы могут изменяться, из продуктов их превращений будут образовываться аминокислоты, жиры и другие компоненты клетки, и, таким образом, становится ясным, почему от активности фотосинтеза зависит в огромной степени продуктивность растений. Даже не значительное увеличение фотосинтеза будет вести к возрастанию урожая.


Смотрите также:
Углеводы в растениях
Белки зерна
Молекулярная биология и прогресс в производстве зерна
Качество зерна пшеницы