Хитиновый покров членистоногих- экзоскелет паукообразных и ракообразных, функции хитина

Далеко не все люди знают, что такое хитин. Немногие помнят еще из уроков биологии сведения об этом элементе. Где он встречается в природе? Зачем нужен организму? Ответы на эти вопросы представлены в статье.

Содержание

Описание вещества

Хитин – это природное соединение азотсодержащих полисахаридов. В природе встречается в скелетах ракообразных, крыльях насекомых, тканях грибов, а также в стеблях и листьях растений.

Еще недавно хитин считался отходным материалом, ведь он не может растворяться в различных щелочах и в воде. Однако данный элемент имеет большое значение для многих живых существ. Стоит учитывать, что хитин – это вещество, которое входит в состав человеческого тела. Благодаря ему у нас формируются очень крепкие ногти и волосы.

Значение в живой природе

Хитин – это основная часть внешнего скелета у многих членистоногих. Сюда можно отнести ракообразных, пауков и некоторых насекомых. Так как тела таких обитателей нашей планеты лишены внутренних скелетов, что-то должно защищать их внутренние органы от повреждений. Поэтому с уверенностью можно сказать, что хитин выполняет защитную функцию.

Однако данный элемент не существует сам по себе. Он комбинируется с другими веществами, например, с белками, и это позволяет ему быть более твердым, или наоборот, более гибким. В первую очередь хитиновый покров предназначен для защиты внутренних органов. Но кроме этого он также защищает тело от высыхания и обезвоживания.

Недостатком такого панциря является то, что он не может увеличиваться в размерах. Поэтому животное вынуждено сбросить его и ждать до тех пор, пока сформируется новая защитная оболочка. Времени это много не занимает, но представитель фауны в это время становится беззащитным.

Хитин – это вещество, входящее в состав панцирей только мелких животных. Такая оболочка не сможет защитить крупных особей. Она не подойдет и для наземных беспозвоночных обитателей. Со временем наружный скелет начинает тяжелеть и грубеть, а значит, передвигаться в нем становится все труднее.

Роль в человеческом организме

Хитин отвечает за связывание липидов в человеческом организме Это говорит о том, что кишечнику становится работать легче, снижается в организме уровень холестерина и других вредных липидов. Нормализуется пищеварение, улучшается работа желудка. Данный элемент также стимулирует минерализацию костной ткани в человеческом организме. Однако долго его принимать нельзя, так как это может нарушить нормальную работу пищеварительной системы и приведет к размножению в организме патогенной и условно-патогенной флоры.

Хитин является источником клетчатки, а также помогает бороться с лишним весом. С его помощью можно укрепить кости скелета, а также увеличить в организме количество бифидобактерий. При воздействии на кожу хитин обладает противомикробным эффектом, способствует быстрому заживлению ран, ссадин и порезов. Элемент также оказывает положительное влияние на ногти, кожу и волосы. Поэтому входит в состав многих косметических средств и витаминных добавок.

Хитин в грибах

Грибы являются ценным продуктом для человеческого организма. В их составе находится масса полезных веществ, таких как селен, калий, цинк, медь, а также большое количество витаминов группы В. Однако это не все. В состав таких продуктов входит также хитин. Грибы считаются уникальной разновидностью организмов благодаря особой мясистой ткани, которая называется мицелием. Такую структуру и дарит ей входящий в состав мицелия хитин. Неудивительно, что грибы занимают особое место между животными и растениями и выполняют свою уникальную роль для человеческого организма.

Хитин в грибах будет приносить пользу организму только в том случае, если вы употребляете умеренное количество данного продукта.

Роль в пищеварении

Ученые доказали, что введенный в рацион питания хитин животных положительно сказывается на пищеварительной системе. Это вещество способно бороться с лишним весом, а также снижать артериальное давление. При правильном применении он избавит от язвы желудка и кишечника, обеспечит легкое переваривание пищи. Употребление хитина избавит от запоров, диареи, а также выведет токсины из организма.

Ученые доказали, что употребление в пищу умеренного количества хитина обеспечит увеличение в кишечнике некоторых групп полезных микроорганизмов. Принимая такую биодобавку, вы снижаете риск развития злокачественных образований и полипов.

Употребление в пищу насекомых

Как было сказано выше, хитин состоит из азотсодержащих полисахаридов. Еще с давних времен жители стран Африки и Ближнего Востока употребляли в пищу большое количество насекомых. При этом такое блюдо не считалось десертом, а было полноценным приемом пищи. Об этом свидетельствуют еще древние записи. Например, в некоторых народах употребляли в пищу саранчу с молоком. У других же народов настоящим деликатесом были термиты или вареные муравьи.

Однако и на сегодняшний день вы можете отведать блюда, приготовленные из насекомых. Конечно, ученых заинтересовало поедание насекомых аборигенами, поэтому были проведены различные научные исследований. Было выявлено, что употребление в пищу насекомых очень полезно для здоровья человека. Во-первых, в состав клеточных оболочек насекомых входит хитин, что уже является несомненным плюсом. Однако это далеко не все. Например, в теле кузнечика содержится практически столько же протеина, сколько и в говяжьем мясе. Именно поэтому насекомые считаются полноценными питательными пищевыми продуктами.

Дефицит хитина

Целлюлоза, хитин – это схожие по своему составу и функциям вещества. Однако первое из них входит в состав растительных клеток, а второе в состав клеточной стенки членистоногих.

Первое, на что стоит обратить внимание – это повышенный уровень холестерина в организме. Еще одним симптомом, свидетельствующим о дефиците хитина, является неправильная работа почек. Однако это далеко не все признаки. Очень часто люди, имеющие нехватку данного элемента, страдают пониженным аппетитом, слабостью, неправильной работой кишечника, зашлакованностью организма, частыми аллергическими реакциями, болями в суставах и ожирением.

Если вы заметили перечисленные выше симптомы, обязательно обратитесь к врачу. Если доктор установит дефицит хитина, он подберет вам правильный рацион питания, а также включит в него поливитаминные комплексы.

Сфера использования

Хитин очень активно используется во многих сферах человеческой жизни. Например, с его помощью изготавливают крепкие и надежные хирургические нити. Также он способен быстро поглощать жидкости, поэтому его используют для изготовления различных губок и тампонов. Не стоит забывать о том, что хитин обладает антибактериальными свойствами. Поэтому его можно применять для изготовления различных перевязочных материалов.

Кроме этого, хитин нашел свое применение в косметологии, при изготовлении кормов для животных, а также в сельском хозяйстве и микробиологии.

Хитин входит в состав раковин моллюсков, содержится в панцирях крабов, креветок, омаров, а также можно найти хитин в грибах (в том числе и микроскопически мелких), дрожжах и некоторых водорослях. Он так же участвует в формировании внешнего скелета насекомых (бабочек, муравьев и др.)

Хитин в составе грибов

Что это такое

Хитин — это розоватое прозрачное вещество, которое связано с целлюлозой и обозначается, как азотсодержащий полисахарид. Такой элемент является сильным природным сорбентом, выступает основой скелета и наружных покровов насекомых, паукообразных и ракообразных. Т.е. всех тех, кого в биологии, а точнее в зоологии относят к членистоногим.

Свойства вещества крайне разнообразны – от применения в медицине до использования в сельском хозяйстве.

Применение в сельском хозяйстве

Содержание хитина в клеточных стенках грибов достаточно высоко. Хитозан получают из хитина путем автопротеолиза или автоэнзимолиза. Основаны эти способы получения необходимого соединения на использовании активного ферментного комплекса самого сырья.

Хитин широко используется в сельском хозяйстве и помогает в борьбе с корневыми нематодами. Однако, механизм его действия изучен недостаточно. Это органическое соединение состоит из полисахаридов, которые используются растениями для питания и построения клеточных стенок. За счет подобных свойств хитин используется для создания подкормок растений. Такое применение объясняется и противогрибковыми свойствами, которые дают возможность применять его в сельскохозяйственном и экологическом отраслях.

Вещество эффективно против корневых нематод, а также используется для устранения проблем с почвой, предотвращает поражение корневых систем бобовых культур грибковыми микроорганизмами, которые вызывают корневую гниль и приводят к гибели бобов.

Внесение хитина в почву вместе с гемицеллюлозой обеспечивает снижение токсичности пестицидов в почве.

Эффективность против корневых нематод достигается за счет усиления активности бактерий и актиномицетов в естественном составе почвы, которые разрушают яйцевые оболочки паразитов.

Использование хитина в обработке почвы снижает популяцию эктопаразитических нематод в самой почве и в корневых системах клевера. Хитин помогает устранить галловых нематод, «проживающих» на корнях томатов в особых образованиях – галлах, а также снижает численность фитонематод, которые паразитируют на многих овощных культурах.

Ирина Селютина (Биолог):

Хитозаны (особенно низкомолекулярные) в отличие от своего исходного продукта, являются водорастворимыми формами. Так, в США применение препаратов на основе хитозана, разрешено «Агентством по охране окружающей среды». Некоторые препараты на основе хитозана способны разлагаться с выделением газа этилена, усиливающим действие самого препарата. В результате формируется мощная корневая система, развивается большее количество зерен и более мощный стебель. Помимо этого препараты стимулируют устойчивость растений к стрессам (заморозки, засуха, избыток влаги). А также косвенно способствует борьбе с патогенами.

Вещество подходит и для борьбы с грибковыми микроорганизмами в составе почвы. Хитозан защищает растения от химических реакций, обладает антивирусной активностью, подавляет развитие спор грибов, стимулирует прорастание семян в почве, помогает интенсивному росту растений.

Недостатки вещества

Минусом является большой расход чистого вещества. Для сокращения популяции нематод нужно ввести более 10 тонн на гектар посадок, для того, чтобы популяция нематод там ощутимо сократилась. Таким образом, лучше всего использовать препараты, в которые входит это вещество.

В сельскохозяйственной практике распространены следующие препараты на основе хитина — «Нарцисс»(хитозан 50%, 20% глутаминовая кислота и 30% янтарная кислота) , «Хитозары» (хитозан+салициловая кислота+фосфорнокислый калий, хитозан+арахидоновая кислота), «Агрохит» (лактат низкомолекулярного хитозана). Отличие препаратов от чистого вещества заключается в глубоком проникновении полисахаридов в почву и корневую систему.

Для борьбы с паразитами можно использовать препарат «Кландозан».

Использование в промышленности

Хитин в грибах обладает лечебными свойствами

Не только удобрения и антипаразитарные препараты содержат хитин, но и многие промышленные составы. Он является консервантом для многих продуктов, помогает сохранить вкус и аромат еды.

В сельском хозяйстве Нового Орлеана хитозан используют для консервирования говядины и сохранения её свежести. К тому же вещество усиливает вкус продуктов питания натуральным способом, не меняя структуру.

Ирина Селютина (Биолог):

В пищевой промышленности хитозан нашел свое применение за счет своего антимикробного воздействия и абсолютной безвредности. Именно благодаря этим качествам хитозан считается прекрасным сырьем для т.н. «интеллигентных упаковок нового поколения». Привлекательность этого нового упаковочного материала заключается в том, что его можно съесть вместе с содержимым.

Также хитозан входит в состав пищевых пленок для обертывания экологических продуктов. За счет подобного покрытия продукты портятся намного медленнее. Подобная упаковка предотвращает развитие гнили и грибковых микроорганизмов.

Влияние на организм

Из-за того, что вещество глубоко проникает в корневую систему многих растений, часто возникает вопрос — вреден ли хитин для человеческого организма?

Вещество абсолютно безопасно и ни в коем случае не нарушает естественные процессы организма.

Оно есть в грибах, морепродуктах и многих медицинских препаратах. Полисахарид в составе в лекарственных средств помогает при атеросклерозе, ожирении, интоксикации организма.

Хитин, который входит в состав грибов, обладает следующими свойствами:

  • нормализует липидный обмен;
  • излечивает дерматологические недуги;
  • помогает при аллергии;
  • излечивает дерматиты;
  • помогает при артрите;
  • снижает давление;
  • устраняет высокое содержание холестерина.

Хитозан становится все более востребованным. Так, в медицине его используют для изготовления искусственной кожи, заживления ран без рубцов, как шовный саморассасывающийся гипоаллергенный материал.

Преимуществом содержания вещества в составе растений является и прирост бифидобактерий, укрепление слизистой кишечника, противоопухолевый эффект, устранение из тела токсинов, шлаковых масс, патогенных ферментов.

Хитин
Общие
Систематическое
наименование
Поли-(N-Ацетил-1,4-β-D-Глюкопиранозамин)
Традиционные названия Хитин,
полиацетилглюкозамин
Рац. формула 8H13NO5)n
Физические свойства
Состояние твёрдое жесткое бесцветное вещество
Молярная масса 203,1925 ± 0,009 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS 1398-61-4
PubChem 6857375
Рег. номер EINECS 215-744-3
SMILES
ChEBI 17029
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Хитин ( C 8 H 13 N O 5)n (фр. chitine , от др.-греч. χιτών : хитон — одежда, кожа, оболочка) — природное соединение из группы азотсодержащих полисахаридов. Химическое название: поли-N-ацетил-D-глюкозо-2-амин, полимер из остатков N-ацетилглюкозамина, связанных между собой β-(1→4)-гликозидными связями.

Основной компонент экзоскелета (кутикулы) членистоногих и ряда других беспозвоночных, входит в состав клеточной стенки грибов.

Содержание

История [ править | править код ]

В 1821 году француз Анри Браконно, директор ботанического сада в Нанси, обнаружил в грибах вещество, нерастворимое в серной кислоте. Он назвал его фунгин [1] . Чистый хитин впервые выделен из внешних оболочек тарантулов. Термин был предложен французским учёным А. Одье, исследовавшим наружный покров насекомых, в 1823 году.

Структура хитина была открыта в 1929 году Альбертом Хофманном [2] .

Распространение в природе [ править | править код ]

Хитин — один из наиболее распространённых в природе полисахаридов — каждый год на Земле в живых организмах образуется и разлагается около 10 миллиардов тонн хитина.

  • Выполняет защитную и опорную функции, обеспечивая жёсткость клеток — содержится в клеточных стенкахгрибов.
  • Главный компонент экзоскелетачленистоногих.
  • Также хитин образуется в организмах многих других животных — разнообразных червей, кишечнополостных и т. д.

Во всех организмах, вырабатывающих и использующих хитин, он находится не в чистом виде, а в комплексе с другими полисахаридами, и очень часто ассоциирован с белками. Несмотря на то, что хитин является веществом, очень близким по строению, физико-химическим свойствам и биологической роли к целлюлозе, в организмах, образующих целлюлозу (растения, некоторые бактерии) хитин найти не удалось.

Физические свойства [ править | править код ]

Представляет собой твёрдое бесцветное либо полупрозрачное вещество (жёсткое на ощупь), не растворимое в воде и полярных органических растворителях (этаноле, диэтиловом эфире, ацетоне), растворяется в растворе хлорида лития в диметилацетамиде (при отсутствии следов воды), в концентрированных растворах некоторых солей (хлорид цинка, тиоцианат лития, соли кальция) и в ионных жидкостях.

Химия хитина [ править | править код ]

В естественном виде хитины разных организмов несколько отличаются друг от друга по составу и свойствам. Молекулярная масса хитина достигает 260 000.

При нагревании с концентрированными растворами минеральных кислот (соляной или серной) происходит гидролиз, в результате образуются мономеры N-Ацетилглюкозамина.

При длительном нагревании хитина с концентрированными растворами щелочей происходит N-деацетилирование и образуется хитозан.

Читайте еще  Самое популярное женское имя в мире

Ферменты, расщепляющие β(1→4)-гликозидную связь в молекуле хитина, называются хитиназами.

Биосинтез [ править | править код ]

Синтез молекулы хитина происходит в хитосомах, где с помощью одного фермента гликозилтрансферазы известной, как хитинсинтетаза (КФ 2.4.1.16) осуществляется перенос остатков N-ацетил-D-глюкозамина из уридиндифосфат-N-ацетил-D-глюкозамина (UDPGlcNAc) на растущую полимерную цепь.

Практическое использование [ править | править код ]

Одно из производных хитина, получаемое из него промышленным способом — хитозан. Сырьём для его получения служат панцири ракообразных (криль, камчатский краб), а также продукты микробиологического синтеза. Проблемами производства продукции из хитина и его практического использования занимается Российское хитиновое общество [3] .

Где растет полезный гриб баран (грифола курчавая или мейтаке)

Гриб баран или по-другому называемый грифола курчавая имеет плодовое тело средних размеров, окружность которого достигает 80 см, неправильной или шаровидной формы. Центральная часть гриба имеет вид короткой, в меру толстой ножки. От нее в разные стороны отходят ветвящиеся ножки мелких размеров. На их кончиках находятся круглые или полукруглые шляпки языковидной формы. Их ширина составляет 4-10 см, а толщина от 0,5 до 1 мм.

Эти шляпки мясисты, с шероховатой поверхностью, с тонкими краями, окрашены в цвет от светло-коричневого до желто-серого или почти белого. Снизу у шляпок нет пластинок. Внутренняя поверхность неровная и пористая. В данной статье будет приведено много фотографий, несколько видеоматериалов, а также приведена вся информация о грибе баран, где они растут, когда и в каких местах собирать.

Как выглядит гриб-баран.

Описание и распространение

Баран относится к семейству фомитопсисовых, и это определяет, как выглядит этот гриб. Он отличается крупным спорокарпом (плодовым телом), характерным для псевдошляпочных грибов. Последние имеют волнистые, воронковидные, тонкие и плоские шляпки и ветвящиеся ножки различной длины и толщины. Они соединяются между собой, образуя невысокий пень, являющийся главным у гриба. Шероховатая поверхность шляпок окрашена в бурый, чуть желтоватый оттенок. В редких случаях они могут быть покрыты налетом или небольшим пухом. Из-за ветвящегося строения гриб назвали в честь бараньих рогов. На одном спорокарпии может располагаться до 200 веток со шляпками.

Плодовое тело грифолы живет 1 год и достигает массы около 4 кг. Редко в дикой природе встречаются крупные спорокарпии весом до 10 кг. В большинстве случаев трудно заметить, где растет гриб-баран. Спорокарпии вступают в симбиоз с широколиственными растениями. Чаще всего пристанищем для мицелия становятся многолетние клены и дубы. На юге их можно встретить около каштанов у основания дерева, на пнях или на лиственном перегное. Майтаке распространены на территории Тибета, Японии и Китая.

Грифола курчавая среднего размера.

В условиях высокой влажности грифола растет быстро, достигая крупных размеров за 7-14 суток. В процессе роста на шляпках может образовываться белая гниль. Бараны растут с конца июля по начало октября. Их собирают в августе в течение 1-2 недель. Грифолу собирают как можно раньше, потому что с течением времени мягкие ткани заменяются грубоволокнистой клетчаткой, внутри скапливаются горькие вещества. В результате вкус и запах продукта резко ухудшаются. Старые майтаке используют только для приготовления народных средств для лечения различных заболеваний. Для приготовления косметики и блюд они не применяются, т. к. могут вызвать развитие аллергии или расстройство желудка.

Стоит помнить, что гриб баран занесен в Красную книгу и находиться под охраной государства

Химический состав грифолы курчавой

Баран — гриб, обладающий высокой пищевой ценностью. До 30% его массы составляют протеины, 60% приходится на углеводы, жиры занимают 4%. Продукт насыщен рядом витаминных и минеральных соединений:

  • тиамином;
  • рибофлавином;
  • фолиевой и аскорбиновой кислотой;
  • кальциферолом;
  • пиридоксином;
  • микроэлементами (фосфором, цинком, железом);
  • макроэлементами (кальцием, натрием, магнием, калием).

В состав грифолы также входят органические кислоты, дубильные компоненты. Кроме того, в них выявили активные вещества с антибактериальными, противовирусными и болеутоляющими свойствами:

  • хитин;
  • фитонциды;
  • тритерпены;
  • сапонины;
  • полисахариды;
  • флавоноиды;
  • фитоэстрогены.

Грифола курчавая содержит в своём составе массу биологически активных компонентов, поддерживающих здоровье человека

Фото гриба-баран.

Распространение

Растет гриб-баран там, где есть широколиственные деревья. Предпочтительными для него являются старые дубы, реже клены. В южных регионах он поселяется на каштанах и буках, как правило, на нижней части дерева либо прямо на лесной подстилке или на пне. Рост плодового тела происходит достаточно быстро – буквально за 1-2 недели гриб приобретает весьма внушительные размеры. Во время роста образуется белая гниль. Начало развития приходится на последнюю декаду июля и длится вплоть до последней декады сентября. Сбор майтаке начинают в августе. При этом от начальной фазы роста и до загнивания проходит довольно мало времени, по этой причине время сбора весьма ограничено. Наиболее распространен в Китае и Японии, часто встречается на территории Тибета.

Гриб-баран занесен в Красную книгу и относится к категории 3Д – редкий вид. Это значит, что дынный экземпляр имеет весьма ограниченный ареал. В России в условиях дикой природы он встречается крайне редко – обнаруживается преимущественно в широколиственных лесах средней полосы. Но при этом многие огородники пытаются его культивировать на своих приусадебных участках.

Где растет гриб-баран.

Грифола курчавая встречается в Красной Книге РФ, произрастая довольно редко и не ежегодно на пнях широколиственных деревьев (чаще — дубов, кленов, очевидно — и лип), а также у оснований живых деревьев, но это еще реже. Может быть замечен в период с середины августа до середины сентября. Грибом-бараном называют как минимум три вида грибов, между собой не очень-то похожих. Родственная грифола зонтичная (Grifola umbelata), произрастая примерно в тех же условиях и с той же частотй, представляет собой сросток мелких кожистых шляпок относительно круглой формы.

Спарассис курчавый (Sparassis crispa), или так называемая грибная капуста, представляет собой шар, состоящий из желтовато-бежевых ажурных «лопастей», и растет на остатках хвойных деревьев. Объединяет все эти виды формат произрастания (крупный сросток, фрагменты которого можно с той или иной степень условности поделить на ножки и шляпки), а также редкость. Наверное, у людей просто не было возможности познакомиться с этими видами поближе, сравнить и дать разные имена. А так — в одни год грибом-бараном служила зонтичная грифола, в другой — спарассис курчавый.

Оценка съедобности танцующего гриба

Среди грибников танцующие грибы не слишком известны. Грифиола курчавая имеет ореховый вкус, который одни ценители грибов высоко ценят, а другим, наоборот, он не нравится. Поэтому этот гриб на любителя. Наиболее хороши эти грибы в тушеном виде со сметаной. Их также можно мариновать.

Особые ценители грибов подают грибы-бараны как самостоятельное блюдо, но в основном их используют в качестве дополнения. Также из них делают приправы, для этого плодовые тела сушат и измельчают в порошок. Такая приправа отлично подходит для рыбы, мяса и салатов.

Распространение гриба грифолы.

Полезные свойства грифолы курчавой

Грифолы курчавые обладают бактерицидными свойствами. В древности из них делали порошок, с помощью которого лечили туберкулез. В грибах-баранах очень много витамин, а помимо них имеются аминокислоты, минеральные вещества и микроэлементы. Даже после приготовления грибы-бараны не теряют своих полезных и питательных свойств. Они помогают наладить сердечно-сосудистую систему, справиться с хронической усталостью и головными болями. Также они укрепляют иммунную систему. Кроме того, грифолы курчавые оказывают антипаразитарный эффект.

По своему химическому составу грибы уникальны, и ученые уделяют им особенное внимание. Сегодня все больше видов грибов находят применение в традиционной медицине, а народные ценители их исползают уже давно. Мази и порошок из этих грибов применяется при лечении кожных заболеваний. Их активно применяют в косметологии, после таких мазей кожа делается упругой, матовой, поры очищаются, улучшается кровообращение и эластичность кожи.

Родственные виды

Грифола зонтичная входит в тоже семейство, что и грифола курчавая. Это условно-съедобный гриб. Его плодовое тело состоит из многочисленных ножек, соединенных в одно основание. У шляпок поверхность немного волнистая. В центральной части шляпок имеются углубления. У некоторых экземпляров на шляпках находятся чешуйки. В одном сростке может находиться около 200 и более отдельных экземпляров. Мякоть белая, с приятным запахом, похожим на укроп. Ножки очень тонкие и мягкие.

Растет грифола зонтичная в европейской части нашей страны, на Урале и в Сибири, также она произрастает в Западной Европе и Северной Америке. Эти грибы чаще всего растут у оснований лиственных пород деревьев, отдавая предпочтение дубу, липе и клену. А также на валежнике, пнях и гниющей подстилке. Это грибы сапротрофы. Встречаются грифолы зонтичные редко. Плодоносят они с июня по ноябрь, а пик наблюдается с августа по сентябрь.

Где растут грибы-бараны.

Ну чем не барашек? Не зря грифолу курчавую грибом-бараном зовут.Грифола курчавая, или Гриб-баран (лат. Grifola frondosa) — гриб из рода Грифола семейства Фомитопсисовые. Английское название: maitake. Китайское название: zhu-lingНа Кубани местные жители именуют его квочкой, так как гриб действительно очень похож на курицу, сидящую на гнезде и раскинувшую крылья. Встречается как правило на корнях каштанов.Гриб растёт с середины августа до конца сентября (на юге встречается и в ноябре) в широколиственных лесах у основания старых дубов, реже клёнов (на юге у буков и каштанов), встречается редко, не ежегодно. Растёт быстро, вызывает белую гниль.Грифола курчавая, грифола лиственная – очень оригинальный и редчайший гриб.

Имеет множество названий, среди которых есть и необычные – гриб-баран, грибная капуста, коралловый гриб, гриб-квочка, лесная курица, танцующий гриб, хвост индейки. Это разнообразие имён обусловлено его интересным внешним видом – кустовидные отростки псевдошляпок имеют отчетливо видные ножки и визуально напоминают цветную капусту, либо же кустики кораллов.Весьма крупное плодовое тело гриба часто достигает веса в 2 – 3 килограмма, состоит из множества плоских разветвлённых ветвевидных лопастей, которые местами срастаются, образуют листовидные «шляпки». Псевдошляпки имеют неоднородный окрас – по краю тёмные и более светлые к центру, «ножка» светлее «шляпок».

Общий цветовой колорит в серо-зелёных, серо-розовых тонах (зависит от возраста гриба и окружающего освещения). Внутренняя поверхность «шляпок» и верх «ножек» покрыты мелкотрубчатым спороносным слоем белого цвета. Спороносный порошок так же белый.Период произрастания гриба не отличается постоянством. Грифола курчавая встречается довольно редко и прорастает далеко не каждый год. Так же грифола занесена в списки Красной книги, в связи с этими фактами следует сознательно и ответственно относиться к её сбору. Растёт на пеньках деревьев широколиственных пород (дубы, клёны, липы).

Изредка вырастает и на живых деревьях. Встречается с августа до первой половины октября.Мякоть Грифолы курчавой белая, довольно хрупкая, с оригинальным ореховым привкусом и запахом. Гриб можно мариновать, сушить, но также пригоден в пищу и в сыром виде. Особенно вкусна Грифола курчавая тушеная в сметане, хотя её ореховый вкус все-таки на любителя.

Гриб грифола в разрезе.

Гриб включен в: Красную книгу России, Красную книгу Республики Беларусь, Красную книгу Республики Коми, Красную книгу Приморского Края, Красную книгу Челябинской области, The Danish Red Data Book.Распространение: В РСФСР встречается в Ленинградской обл. (Петродворец), Марийской АССР (окрестности дер. Токори), Чувашской АССР, Ставропольском (окрестности г. Пятигорска) и Приморском краях. В СССР также изве стен из БССР, УССР, республик Прибалтики и из Грузии. Вне СССР обнаружен в Западной Европе, Северной Америке, Австралии.

Вред и противопоказания

Вреда и противопоказаний как таковых «баранья голова» не имеет. Некоторые люди считают эти экземпляры несъедобными, но это не так. Стоит учитывать, что гриб-баран славится содержанием хитина. Последний противопоказан в значительных количествах, именно поэтому не стоит увлекаться грифолой курчавой, впрочем, и любыми грибами тоже. Грифола курчавая, как и любой другой гриб, способна вызвать аллергию, в том числе и на хитин. Именно поэтому ее употребление в пищу противопоказано маленьким детям. Рекомендованное начало введения грибов в детский рацион – возраст старше двенадцати лет.

Также не рекомендуется употреблять грифолу во время беременности и лактации. Совет! Заниматься поиском этого уникального и ценного гриба лучше вдали от мегаполисов, предприятий промышленности и автомобильных трас. Это объясняется тем, что грибы способны впитывать и удерживать вредные вещества, которые они получают из воздуха, воды и почвы. Теперь вы знаете, что представляет собой гриб-баран, где растет и какова польза от его применения. Это значит, что вам удастся не только найти его в лесу, ориентируясь на фото, но и затем правильно приготовить. А также помните, что грифола курчавая славится огромным количеством полезных свойств.

Собранные грибы.

В качестве источников информации были использованы материалы с сайтов:

Клетка гриба: строение и особенности

Грибы относятся к отдельному царству живых организмов. Поэтому клетка гриба имеет особенности строения, отличающие его от растений и животных. Основные признаки этого организма и его функционирования помогут лучше понять жизнь грибов.

  1. Особенности грибов как живых организмов
  2. Разновидности
  3. Строение грибной клетки
  4. Оболочка
  5. Цитоплазма
  6. Ядро
  7. Вакуоли
  8. Включения
  9. Особенности грибной клетки

Особенности грибов как живых организмов

Грибы – это уникальные живые организмы. Их клеточное строение, особенности питания и жизнедеятельности не позволяют отнести их ни к растениям, ни к животным. Хотя еще недавно их включали в растительное царство. Но исследования ученых позволили выделить у грибов сходные признаки не только с растениями, но и с животными, а так же уникальные, только им присущие особенности.

По таблице можно узнать, в чем проявляется сходство и различие этого организма с животными и растениями:

– растут в течение всей жизни;

– питаются путем всасывания;

– есть клеточная стенка;

– могут синтезировать витамины;

– питаются органическими веществами;

– не вырабатывают крахмал;

– продукт обмена – мочевина;

– есть клеточная стенка;

Грибы очень разнообразны, среди них есть одноклеточные и многоклеточные, сапротрофы и симбионты, они могут обитать в разных местах. Сейчас выделяют более 100 тысяч видов.

Общее у них то, что основой многоклеточного организма является мицелий. Это тело, называемое еще грибницей. Она состоит из тонких нитей или гиф. Именно через них происходит всасывание питательных веществ. У низших видов мицелий не разделяется на клетки, представляет собой как бы одну клетку. У высших видов он многоклеточный. Срок его жизни может быть от нескольких дней до нескольких лет.

Мицелий – это основа, на которой образуются плодовые тела, предназначенные для размножения. Они состоят из сплетения гиф. Плодовые тела видны и именно их называют грибами. Сама грибница обычно скрыта и может занимать огромную площадь. Поэтому некоторые грибы считаются самыми большими организмами на Земле.

Разновидности

По способу питания различают сапротрофы или сапрофиты, а также симбионты. Грибы первой группы являются санитарами живой природы, они питаются разлагающимися органическими останками. С помощью ферментов преобразуют их в неорганические вещества, доступные растениям. Этим способствуют формированию гумуса.

Симбионты вступают в сотрудничество с другими организмами, обычно деревьями. Образуют микоризу с корнями, помогая растению всасывать питательные вещества, выделяя ферменты, стимулируя развитие корней. А от растений получают углеводы, вещества, ускоряющие развитие спор. Есть еще паразиты, которые используют другой живой организм в качестве среды обитания и пищи.

Среди этих групп выделяют несколько разновидностей по особенностям жизнедеятельности, месту обитания, внешнему виду.

  • Шляпочные живут на почве, гниющей древесине. Представляют собой скрытую грибницу и плодовое тело, которое состоит из шляпки и ножки. Среди них есть съедобные виды, которые содержат много белка, минеральных веществ, органических кислот, эфирных масел. В клетках ядовитых видов содержатся опасные токсины.
  • Сумчатые бывают съедобными и паразитическими. К ним относятся сморчки, строчки, мучнистая роса, спорынья.
  • Плесневые грибы – это сапротрофы. Они могут расти на почве, растениях, продуктах питания, животных остатках. Представляют собой тонкие гифы, образующие паутину. Среди них есть как полезные виды, использующиеся для производства антибиотиков, так и паразитические, вызывающие болезни растений, человека и животных, образующие плесень на строениях, предметах быта, вещах.
  • Дрожжи – это особый вид грибов, у которых нет мицелия. Они представляют собой отдельные неподвижные организмы, размножающиеся путем почкования. Некоторые виды используются в хлебопечении, пивоварении, производстве спирта и вина.
  • Паразиты – это те, у которых мицелий растет внутри корня, стебля или плодов растений. Это мучнистая роса, спорынья, ржавчинные и головневые грибы, виды, вызывающие паршу, плодовую гниль. К паразитам относятся также трутовики – у них мицелий прорастает в кору деревьев.
Читайте еще  Облепиховое масло- применение, польза и вред

Строение грибной клетки

Строение клетки этих организмов тоже имеет особенности. Она более простая, чем у представителей других царств. У грибов клеточное строение более близко к растениям. Но они запасают в качестве источника энергии не крахмал, а гликоген. Кроме того, не могут синтезировать органические вещества.

Клетка гриба покрыта твердой оболочкой, которая состоит из хитина, белков, жиров и углеводов. За оболочкой расположена мембрана, внутри которой находится цитоплазма. Как и у животных, в клетках отсутствуют пластиды, но есть клеточный центр и несколько вакуолей.

Одна из особенностей клеток грибов в том, что они могут содержать несколько ядер. Это объясняется тем, что у них нет связи цитокенеза с делением ядра. То есть, при делении ядра не всегда образуется новая клетка. Также для этих организмов характерно наличие дикарионов. Это особые половые клетки, в которых присутствуют женские и мужские ядра. Хромосомы очень маленькие, их может быть от 2 до 28.

Оболочка

Оболочка – это то, чем отличается строение клетки этих организмов от представителей других царств. С ее помощью происходит контакт с окружающей средой. У нее может быть разный состав и функции в зависимости от фазы и типа роста гриба. У старых организмов на ее поверхности может образовываться слой слизи или оксалат кальция.

Основной компонент оболочки – это хитин, иногда он занимает более половины ее веса. У некоторых видов в ее составе есть хитозан, целлюлоза, галактоза, манноза. Часто оболочка бывает многослойной, благодаря чему повышается ее устойчивость к разрушению и определяется форма вегетативных тел.

Цитоплазма

Отделена от оболочки мембраной, состоящей из липидов и белков. Ее функция в том, чтобы регулировать поступление питательных веществ внутрь. Цитоплазма включает органоиды, а также микротрубочки, составляющие скелет клетки.

Митохондрии похожи на растительные, а тельца Годжи почти отсутствуют. Кроме того, клетка гриба в этой части имеет еще одну особенность. Около мембраны расположены особые тельца – ломасомы, которые еще не до конца исследованы.

Ядро в грибной клетке небольшое, с двойной мембраной. В нем может отсутствовать ядрышко. В некоторых клетках может содержаться несколько ядер. Основная функция этой части клетки – репликация ДНК.

Особенность этих организмов в том, что у них могут присутствовать спаренные ядра. Митоз у них закрытый, ядерная оболочка не разрушается после деления. При этом не всегда образуется новая клетка, поэтому в ней оказывается несколько ядер.

В процессе жизнедеятельность в грибной клетке не вырабатывается растительный крахмал. Но в ней много гликогена, который выполняет роль энергетического резерва. Еще одна особенность – ядра могут перемещаться из одной клетки гриба в другую.

Вакуоли

Вакуоли – это место скопления запасных питательных веществ. В молодых организмах они маленькие, с возрастом сливаются в одну большую вакуоль. Не всегда питательные вещества хранятся в вакуолях. Они могут находиться прямо в цитоплазме в виде капель или гранул.

Включения

Внутри цитоплазмы расположены различные включения. Они могут быть вредными или полезными. Эти включения участвуют в размножении, обеспечивают питательными веществами, защищают. Самые известные из них такие:

  • гликоген;
  • волютин;
  • жиры;
  • пигменты;
  • органические кислоты;
  • эфирные масла;
  • смолы;
  • токсины;
  • витамины.

Особенности грибной клетки

Если обобщить, в чем проявляется сходство клеток растений, животных и грибов, можно отметить такие основные особенности:

  • у грибов есть клеточная стенка, как у растений;
  • но состоит она в основном из хитина, который характерен для животных;
  • как у животных, клетки грибов запасают гликоген, а не крахмал;
  • по способу питания тоже приближаются к животным – получают готовые органические вещества;
  • но они всасываются через оболочку, как у растений.

Получается, что грибы – это особый, уникальный организм, который нельзя отнести ни к животным, ни к растениям. Связано это с особым строением их клеток. Они занимают обособленное место в живой природе и играют важную роль в круговороте веществ. Именно грибы разлагают мертвые организмы до простых неорганических веществ, участвует в образовании плодородной почвы. Из них можно получать белок, антибиотики, витамины, ферменты. Некоторые их виды используются в пищу, в хлебопечении и виноделии.

Углеводы как органические молекулы. Классификация углеводов. Урок 8

Углеводы – это органические молекулы, которые содержат углерод, водород и кислород в мольном соотношении 1:2:1. Элементы в них объединяются в карбонильную и карбоксильную группы. Их общая формула (CH2O) n.

Так как первые изученные углеводы содержали водорода и кислорода столько же, сколько и в молекуле воды, они и получили своё название (углерод + вода). Вместе с тем есть молекулы, у которых соотношение указанных в формуле химических элементов иное, а некоторые, кроме того, содержат атомы азота, фосфора или серы, но подробная классификация углеводов рассматривается ниже. Источником углеводов является растения, там они синтезируются в процессе фотосинтеза.

Так как углеводы содержат много углеводородных связей (C-H), высвобождающих энергию при окислении, они хорошо подходят для хранения энергии. Эти вещества входят в состав всех живых организмов. В клетках животных их содержание не превышает 10 % сухой массы, в клетках растений их значительно больше – до 90 %.

Классификация углеводов

Углеводы существуют в нескольких формах: моносахаридов, олигосахаридов (в том числе дисахаридов) и полисахаридов.

Углеводы моносахариды

Самые простые углеводы – моносахариды (греч. μόνος «единственный», лат. saccharum «сахар»), или простые сахара. Могут включать от 3 атомов углерода, но те, что играют роль в запасе энергии, содержат 6 атомов углерода: C6H12O6 или (CH2O)6.

Структура моносахаридов.

  • бесцветность;
  • твёрдость кристаллической решётки;
  • хорошая растворимость в воде;
  • способность к кристаллизации;
  • сладкий вкус,
  • представление в форме α и β-изомеров.

По количеству атомов углерода в составе молекул, моносахариды делятся на несколько групп:

  • триозы (C3),
  • тетрозы (C4),
  • пентозы (C5),
  • гексозы (C6),
  • гептозы (C7).

Важнейшими из них являются пентозы и гексозы.

Из тетроз важной является эритроза – один из промежуточных продуктов фотосинтеза растений.

Широко распространены в живом мире пентозы (пятиуглеродные сахара). Эта группа углеводов включает такие важные вещества как рибоза (C5H10O4) и дезоксирибоза (C5H10O5) – сахара, входящие в состав нуклеотидов – мономеров нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). Дезоксирибоза отличается от рибозы тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу.

Из гексоз наиболее распространены глюкоза, фруктоза и галактоза. Это стериоизомеры с общей формулой C6H12O6.

Глюкоза – виноградный сахар, в свободном состоянии встречается как в растениях, так и в организмах животных. В зависимости от ориентации карбонильной группы (C = O) при замкнутом кольце, глюкоза может существовать в двух различных формах: альфа (α) и бета (β). У α-глюкозы гидроксильная группа расположена под плоскостью кольца при первом атоме углерода, а у β-глюкозы над плоскостью. Глюкоза — это:

  • важнейший источник энергии для всех видов работ в клетке;
  • мономер многих олиго- и полисахаридов;
  • необходимый компонент крови. Снижение её концентрации ведёт к нарушению работы нервных и мышечных клеток, что может сопровождаться судорогами и обмороком. Уровень содержания глюкозы в крови регулируется нервно-гуморальной системой;
  • составная часть почти всех тканей и органов, там она регулирует осмотическое давление;
  • помощник печени в выполнении барьерной роли против токсинов.

Фруктоза тоже очень распространена в природе. Отличается от глюкозы положением карбонильного углерода (C = O). Служит мономером олигосахаридов. Большая её часть находится в плодах, поэтому её ещё называют фруктовым сахаром. Много фруктозы в сахарной свёкле и мёде.

Путь её распада в организме короче, что имеет большое значение в питании больных сахарным диабетом, когда глюкоза слабо усваивается клетками.

Мёд, несмотря на многочисленные советы употреблять его вместо сахара, не является идеальным источником углеводов. Он содержит сахар в чистом виде.

Мёд образуется при ферментативном гидролизе цветочного нектара в пищеварительном тракте пчелы и содержит примерно равные количества свободных глюкозы, фруктозы и дисахарид сахарозу.

Сахар, приносящий пользу, находится в молодых овощах, ягодах, фруктах. Вредный для питания сахар – булочки, торты, пирожные, печенья, сладкие газировки, мороженое. В день в идеале можно съедать 50 г сладкого во время обеда или на полдник в качестве десерта.

Галактоза — пространственный изомер глюкозы, отличающийся только расположением гидроксильной группы и водорода около четвёртого атома углерода. Содержится в животных, растениях и некоторых микроорганизмах. Она входит в состав лактозы — молочного сахара, а также в состав некоторых полисахаридов, например лактулозы. В печени и в других органах галактоза превращается в глюкозу.

Различия в структуре этих изомеров влияют на их функции. Их можно различить уже на вкус: фруктоза, например, намного слаще глюкозы. От строения их кольца или цепи зависит и способность быть частью какого-либо полимера.

Углеводы олигосахариды

Олигосахариды (от греч. ὀλίγος — немногий) — углеводы, образующиеся в результате реакции конденсации между несколькими (от двух до 10) молекулами моносахаридов. В зависимости от числа молекул моносахаридов, различают: дисахариды, трисахариды, тетрасахариды и т. д. Наиболее распространены среди них дисахариды. Свойства олигосахаридов:

  • растворяются в воде;
  • мало растворяются в низших спиртах;
  • почти не растворяются в других обычных растворителях;
  • белые или бесцветные;
  • кристаллизуются, но не все, некоторые существуют в форме некристаллических сиропов;
  • их сладкий вкус уменьшается по мере увеличения числа остатков моносахаридов.

Связь, образующаяся между двумя моносахаридами, называется гликозидной (тип ковалентной связи, реакция конденсации).

Образование гликозидных связей

Углеводы дисахариды

В растениях и многих других организмах моносахариды трансформируется в дисахариды — транспортную форму, предназначенную для удобства перемещения внутри организма. В таком виде она труднее расщепляется и может быть доставлена в нужные места.

Дисахариды, образуется путём связывания двух моносахаридов (др. греч. δuο — два и σaκχαρον — сахар) гликозидной связью. Ферменты, способные разорвать эту связь присутствуют, как правило, только в тканях, которые используют глюкозу. Транспортные формы различаются в зависимости от того из каких моносахаридов состоят данные дисахариды. Кроме глюкозы они могут включать фруктозу и галактозу.

При соединении остатка глюкозы с её структурным изомером фруктозой образуется дисахарид сахароза (тростниковый, или свекловичный сахар). Сахароза — самая распространённая форма транспортных углеводов, которая хранится в клетках растений (в семенах, ягодах, корнях, клубнях, плодах). Играет важную роль в питании животных и человека. В растениях сахароза служит растворимым резервным углеводом, а также транспортной формой продуктов фотосинтеза, которая легко переносится по растению.

Это привычный нам бытовой сахар, который в промышленности вырабатывают из сахарного тростника (стебли содержат 10-18%) или сахарной свёклы (корнеплоды — до 20%).

Уборка сахарного тростника
Автор: Siebrand

Связывание глюкозы со стериоизомером галактозой приводит к появлению дисахарида лактозы, или молочного сахара. Она есть в молоке всех млекопитающих (2-8,5%), при её помощи звери и человек обеспечивают энергией своё потомство. Взрослые значительно уменьшают потребление молока, так как в их организме нет фермента, нужного для расщепления лактозы. Лактоза используется в микробиологической промышленности для приготовления питательной среды.

Мальтоза, или солодовый сахар — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы. Концентрируется в прорастающих семенах злаков, в томатах и нектаре некоторых растений. Это основной структурный элемент крахмала и гликогена. Мальтоза гидролизируется на две молекулы глюкозы под действием фермента мальтазы.

Углеводы полисахариды

Полисахариды — это углеводы, образующиеся в результате реакции поликонденсации множества (нескольких десятков и более) молекул моносахаридов. Полисахариды (от греч. полис — много) могут включать остатки одинаковых или разных моносахаридов.

  • не растворяются или плохо растворяются в воде;
  • не образуют ясно оформленных кристаллов;
  • не имеют сладкого вкуса.

Многие микроорганизмы легко разлагают до глюкозы крахмал, но большинство из них не способны переварить целлюлозу или другие полисахариды, такие как хитин. Эти углеводы могут усваиваться только некоторыми бактериями и протистами. Жвачные животные и термиты, к примеру, используют микроорганизмы для переваривания целлюлозы.

Даже при том, что эти сложные углеводы не очень легко усваиваемы, они важны для питания. Их называют пищевыми волокнами, так как они улучшают пищеварение и способствуют лучшей перистальтике кишечника. Основная функция пищевых волокон — способствовать всасыванию других питательных веществ.

Полисахариды различаются между собой составом мономеров, длиной и степенью разветвленности цепей. Они могут иметь линейную неразветвленную (целлюлоза, хитин), разветвленную (гликоген) и смешанную структуру (крахмал представляет собой смесь полисахаридов — примерно на 80 % (по массе) он состоит из разветвленного амилопектина и на 20 % из линейного полисахарида амилозы).

В функциональном отношении различают полисахариды резервного, структурного и защитного назначения. Типичные резервные полисахариды — крахмал и гликоген. К структурным полисахаридам относят целлюлозу (клетчатку). Защитную функцию у животных обеспечивают гепарин и гиалуроновая кислота.

Крахмал и гликоген

Крахмал и гликоген запасают метаболическую энергию.

Крахмал (C6H10O5)n — полимер, мономером которого является α-глюкоза. Состоит из смеси других полисахаридов — амилозы и амилопектина. Амилоза имеет вид длинной цепочки, связанной в спираль, именно такая конфигурация обеспечивает синюю окраску растворимого крахмала при добавлении йода. Амилопектин — древовидно разветвлённая цепь, он в присутствии йода окрашиваются в коричневый цвет. Крахмал — основной резервный углевод растений, являющийся одним из продуктов фотосинтеза. Накапливается в хлоропластах листьев, семенах, клубнях, корневищах, луковицах, откладывается в клетках в виде крахмальных зёрен в специальных органеллых — амилопластах. Содержание крахмала:

  • в зерновках риса — до 86%;
  • пшеницы — до 75%;
  • в клубнях картофеля — до 25%.

Крахмал — основной углевод пищи человека, его расщепляет фермент амилаза. Крахмальные зёрна практически не растворяются в воде, но амилоза набухает при её нагревании, тогда как амилопектин не изменяется даже при очень длительном кипячении.

Гликоген (C6H10O5)n — полисахарид, состоящий из 30 000 остатков α-глюкозы. Его цепочки ветвятся сильнее, чем у крахмала. По типу ветвления он похож на компонент крахмала амилопектин, поэтому его часто называют животным крахмалом. Он не даёт синего окрашивания при контакте с йодом. Гликоген — это запасной углевод животных. Накапливается в печени (до 20%) и в мышцах (4%), в небольшом количестве он найден в почках, клетках мозга и лейкоцитах крови. Чаще всего используется как источник глюкозы для восполнения её запасов в крови. Есть гликоген и в клетках грибов, в том числе и дрожжей. В отличие от крахмала гликоген растворим при комнатной температуре.

Целлюлоза

Целлюлоза — полимер, в котором мономер глюкоза соединяется между собой по типу β. Это основной структурный полисахарид клеточной стенки растений, в нём аккумулируется около 50% всего углерода биосферы. Содержание целлюлозы в древесине — до 50%, в волокнах семян хлопчатника — до 98%.

Молекулы целлюлозы не ветвятся, а собираются в очень прочные волокна из параллельно уложенных цепочек, связанных в пучки водородными соединениями. Они нерастворимы в воде, внешне похожи на часть крахмала — амилозу, с одним отличием — цепи целлюлозы, соединённые по β типу в большинстве живых организмах не расщепляются, так как у них отсутствует нужный для этого фермент целлюлаза. Из-за того, что целлюлоза не может быть разорвана в пищеварительном тракте животных, она может работать как биологический структурный материал. Но некоторым жвачным, например, коровам, переваривать целлюлозу помогают симбиотические микроорганизмы.

Целлюлоза является пищей не только для коров, но и для грибов, микроорганизмов, некоторых протист и животных (термиты). Микроорганизмы, способные расщеплять целлюлозу, входят также в состав микрофлоры толстого кишечника человека.

Хитин

Хитин (фр. chitine, от др.-греч. χιτών: хитон — одежда, кожа, оболочка) — структурный полисахарид, найденный в кутикуле членистоногих и ряда других беспозвоночных (червей, кишечнополостных), клеточных оболочках некоторых грибов и протист. Кроме углерода, водорода и кислорода в его молекулах содержится азот (C8H13NO5)n, этим он отличается от целлюлозы. Состоит из остатков N-ацетилглюкозамина, связанных между собой β-гликозидными связями. Усваивать хитин способны немногие организмы, например некоторые бактерии. Но многие существа продуцируют фермент хитиназу, вероятно в качестве защиты от плесени.

Читайте еще  Гриб Слизевик и Слизь в Организме Человека- Как Избавиться- Видео и традиционные методы очистки - Исследования, аналитика, отзывы — LiveJournal

Функции углеводов

В живых организмах углеводы выполняют различные функции, основные из них — энергетическая, запасающая и структурная.

  • Энергетическая функция состоит в том, что углеводы под влиянием ферментов легко расщепляются и окисляются с выделением энергии. При полном окислении 1 г углеводов высвобождается 17,6 кДж энергии. Конечные продукты окисления углеводов — углекислый газ и вода.

Важнейшая роль углеводов в энергетическом обмене живых организмов связана с их способностью расщепляться как при наличии кислорода, так и без него. Это имеет большое значение для анаэробов.

  • Запасающая функция. Полисахариды являются запасными питательными веществами, играя роль «хранилищ» энергии. Резервным углеводом растений является крахмал, животных и грибов — гликоген, бактерий — муреин (пептидогликан). При необходимости эти полисахариды расщепляются до глюкозы, которая служит основным источником энергии для большинства живых организмов.
  • Структурная функция. Углеводы используются в качестве строительного материала. Оболочки клеток растений на 20-40 % состоят из целлюлозы, которая обладает высокой прочностью. Поэтому они надежно защищают внутриклеточное содержимое и поддерживают форму клеток. Хитин является важным структурным компонентом наружного скелета членистоногих, кольчатых червей, клеточных оболочек грибов и некоторых протист.

Биологические функции углеводов

  • Олиго- и полисахариды входят в состав цитоплазматической мембраны клеток животных, образуя надмембранный комплекс — гликокаликс. Углеводные компоненты цитоплазматической мембраны выполняют рецепторную функцию: воспринимают сигналы из окружающей среды и передают их в клетку.
  • Метаболическая функция углеводов состоит в том, что в клетках живых организмов моносахариды являются основой для синтеза многих органических веществ — олиго- и полисахаридов, нуклеотидов, некоторых спиртов. Ряд веществ, образующихся в ходе расщепления молекул моносахаридов, используется клетками для синтеза аминокислот, жирных кислот и др.
  • Защитная. Они входят в состав слизей, предохраняющих кишечник, бронхи от механических повреждений, в состав репарина — вещества, предотвращающего свёртывание крови у человека.
  • Осмотическая. Углеводы участвуют в регуляции осмотического давления в организме.

Вам будет интересно

В многоклеточных организмах молекул больше, чем звёзд на небе. Основные функции в них выполняют органические…

Для стабильной работы клетки нужно, чтобы в ней постоянно продуцировалось большое количество разнообразных белков. Информация…

В биологии липиды — это несколько свободная группа органических молекул (жиров и жироподобных веществ (липоидов).…

Строение растений очень разнообразно и отличаются даже в пределах одного вида. Древнейшие представители флоры, многие…

Белки выполняют ведущую роль в жизни организмов, преобладая в них и количественно. В теле животных…

что такое хитин

что такое хитин

  1. 3

Оболочка каково то организма

(c8h13no5)n (фр. chitine, от др. -греч. : хитон одежда, кожа, оболочка) природное соединение из группы азотсодержащих полисахаридов

  • з
  • Хитин — один из наиболее распространнных в природе полисахаридов каждый год на Земле в живых организмах образуется и разлагается около 10 гигатонн хитина.

    * Выполняет защитную и опорную функции, обеспечивая жсткость клеток содержится в клеточных стенках грибов.
    * Главный компонент экзоскелета членистоногих.
    * Также хитин образуется в организмах многих других животных разнообразных червей, кишечнополостных и т. д.

    Во всех организмах, вырабатывающих и использующих хитин, он находится не в чистом виде, а в комплексе с другми полисахаридами, и очень часто ассоциирован с белками. Несмотря на то, что хитин является веществом, очень близким по строению, физико-химическим свойствам и биологической роли к целлюлозе, в организмах, образующих целлюлозу (растения, некоторые бактерии) хитин найти не удалось.

    Хитин предоставляет собой азотосодержащий полисахарид. в состав хитина входит глюкозамин и уксусная кислота

    (физ. ) — вещество, из которого состоит главным образом верхний кутикулярный покров членистоногих, называемый хитиновым, или даже иногда просто X., что, конечно, не совсем точно. X. представляет собой азотистое вещество, но обнаруживающее некоторые черты углеводов. Зундвик полагает, что X. представляет аминовое производное углевода общей формулы n(C 12H20O10), a по Кирху, X. является продуктом расщепления белковых тел, при котором, как побочный продукт, образуется гликоген. Формула X. по Зундвику такая: H 100N8O38 + n(H2 O), где n колеблется между 1 и 4. Сходство с углеводами, по Цандеру, выражается в одинаковой реакции при действии йода в присутствии хлористого цинка, причем более глубокие слои X. окрашиваются в фиолетовый цвет. Чистый X. имеет вид бесцветного аморфного вещества, не растворимого в кипящей воде, алкоголе, эфире, в щелочах и кислотах. В концентрированных минеральных кислотах он растворяется, но при этом происходит его разложение. X., кроме членистоногих, встречается и у других беспозвоночных, напр. у брахиопод, кольчатых и круглых червей, простейших. Впрочем, во многих случаях сходство веществ, описываемых за хитиновые, сомнительно. У грибов клеточные оболочки, оказывается, содержат азот и по составу близки к X. Хитиновый слой членистоногих и др. является производным хитинородного (см.) , под ним лежащего, но он не является жидким, потом затвердевающим выделением хитинородного слоя. По наблюдениям Гольмгрена над насекомыми, а главным образом Тульберга над омаром, молодой хитиновый слой представляет явственное палочкообразное или столбчатое строение. Эти палочки представляют продолжение волокон, на которые распадаются наружные части протоплазмы хитиногенных клеток и которые сравнивают теперь с мерцательными волосками ресничного эпителия, а между этими палочками уже отлагается (у омара) слоистое вещество, заполняющее промежутки между ними и придающее X. его обычную слоистую структуру. Таким образом, надо думать, что хитиновый слой есть результат видоизменения протоплазмы хитинородных клеток. На поверхности хитинового слоя можно заметить тонкий слой кутикулы, ранее всего образующийся и, вероятно, соответствующий кутикулярному покрову первичнотрахейных (см.) . На поверхности хитинового слоя замечаются также различные скульптурные узоры, чаще всего представляющие собой отпечаток клеток хитинородного слоя, а также бугорки, шипики, ребрышки, складочки, волоски, чешуйки и т. п. Твердость хитинового покрова различна и не зависит от его толщины. В сочленениях двух хитиновых сегментов очень часто хитиновый слой весьма утолщен, но он более мягок и гибок, что и делает сочленение подвижным. Этот гибкий слой получил название артродиальной, или сочленовной перепонки. Иногда сочленовная перепонка чрезвычайно разрастается и утолщается, как это имеет место у разбухающих вследствие различных условий членистоногих, напр. у самки термитов, у разбухающих при насасывании блох (Sarcopsylla, Vermipsylla), y клещей и др. Иногда хитиновый покров пропитывается известковыми отложениями, как, напр. , у многих ракообразных (см.) , и благодаря этому получает особую твердость и хрупкость, что в то же время делает линьку более затруднительной и более болезненной, так как молодой хитиновый покров является лишенным извести и мягким, а след. , животное должно переболеть и переждать в убежище, покуда покров не примет обычной твердости.

    Хитин — определение. Применение хитина

    Если вы считаете, что саранчу употребляют в пищу лишь на Ближнем Востоке и в некоторых государствах Африки, вы сильно заблуждаетесь. Блюда из насекомых, на самом деле, регулярно потребляем и мы. Считается, что они очень полезны. Уже несколько десятилетий хитин входит в состав продуктов питания, косметики, лекарств.

    Даже в хирургические нитки и бинты уже многие годы добавляют это вещество или же используют в их изготовлении его производные. Японцы начали это делать первыми. Экзотическую моду за ними подхватили американцы и европейцы. Сейчас же и россияне приобщились к этому веществу.

    Хитин: что это такое

    Что же представляет собой вещество, о котором идет речь? Давайте разберемся. Те из нас, кто в не прогуливал в школе уроки биологии, конечно же, знакомы с таким веществом, как хитин. Что это такое, знают многие. Из этого вещества состоят панцири раков. Однако не только у этих животных есть оно. Хитин входит в состав наружного скелета всех видов членистоногих: насекомых (бабочек, жуков) и ракообразных (омаров, креветок, крабов).

    Это вещество, кроме того, содержится также в клеточной стенке грибов и дрожжей. И водоросли — не обделенные им растения. Хитин находится и в их клеточной стенке.

    Хитиновые структуры, строение вещества

    Информация о свойствах и строении целлюлозы (самого важного представителя полисахаридов, который является главным структурным компонентом растений) сегодня изложена в литературе в доступной форме. Однако сведений о том, каково строение хитина, значительно меньше. Тем не менее именно он составляет основу скелетной системы, которая поддерживает структуру клеток, образующих ткани в кутикуле насекомых, панцирях ракообразных, клеточной стенке бактерий и грибов. То, что хитиновым структурам в организмах насекомых и ракообразных присуща твердость, связано с формированием особого хитин-карбонатного комплекса. Он появляется в результате отложения интересующего нас вещества на карбонате кальция, который выступает в качестве своего рода неорганической матрицы.

    Имеется некоторая аналогия между строением целлюлозы и хитина. Однако, в отличие от первой, у хитина заместителем 2-го углеродного атома элементарного звена является ацетамидная группа. У целлюлозы эта же роль принадлежит гидроксильной. Макромолекулы нативного хитина (то есть природного) при этом обычно содержат некоторое число звеньев с первичными свободными аминогруппами.

    Полезные свойства хитина

    Это вещество добавляют в целях усилить аромат и вкус пищи, улучшить внешний вид, или же используют в качестве консерванта. Существуют также пищевые добавки, в которых он содержится. Состав хитина таков, что это вещество обладает лечебными свойствами. Польза от него, как считается, следующая:

    • подавляет развитие раковых клеток;
    • защищает наш организм от действия радиоактивного излучения;
    • повышает иммунитет;
    • предупреждает развитие инсультов и инфарктов, поскольку усиливает действие препаратов, которые разжижают кровь;
    • борется с различными воспалительными процессами;
    • улучшает пищеварение (уменьшает кислотность желудочного сока, а также способствует росту полезных бифидобактерий);
    • поддерживает низкий уровень холестерина в нашей крови, что помогает при ожирении и атеросклерозе;
    • ускоряет процессы восстановления тканей.

    Очень полезным веществом является хитин. Что это такое и каковы его лечебные свойства, хорошо было бы запомнить.

    Насколько распространен хитин в природе

    Он встречается в природе очень часто. Настолько, что он занимает второе место по распространенности среди органических веществ (первое принадлежит целлюлозе). Ряд ученых даже считает, что человечество в ближайшем будущем перейдет на исключительно хитиновую диету. Например, Сэм Хадсон, профессор химии полимеров, недавно сообщил, что в настоящее время исследователи находятся на пороге открытия «нового мира», где количество продуктов, которые можно получить из хитина, будет бесконечным.

    Немного истории

    Расскажем о том, как все начиналось в отношении такого вещества, как хитин. Что это такое, узнали в 19 веке. Еще в 1811 году профессор Генри Браконно, директор находящегося в Нанси (Франция) Ботанического сада начал исследовать химический состав грибов. Внимание этого ученого привлекло необычное вещество. Серная кислота не способна была растворить его. Это и был хитин. Через некоторое время выяснилось, что биополимер, выделенный ученым из Франции, присутствует не только в грибах. Его нашли также в надкрыльях насекомых.

    Хитин, свойства которого были еще малоизучены, в 1823 году получил официальное название. В переводе с греческого «хитин» означает «одежда». Ученые, избавившись в 1859 году от белков и кальция, получили из него новое вещество. Оно было названо хитозаном. Это вещество еще более любопытно, нежели его предшественник. Оно активизирует клеточную деятельность, налаживает гормональную секрецию и нервную саморегуляцию, способствуя функционированию организма и здоровой жизнедеятельности, как показали недавние исследования. И это лишь некоторые его полезные свойства. Впрочем, хитином после всех первоначальных открытий никто не интересовался в течение ста лет, за исключением узких специалистов.

    Лишь в конце 20 века удалось выяснить, насколько полезны для здоровья эти вещества. Однако люди еще очень давно начали поедать членистоногих и, соответственно, хитин у животных.

    О том, как древние поедали насекомых

    Еще в книге Левита из Библии встречается упоминание «нечистых» и «чистых» насекомых, то есть пригодных и непригодных в пищу. К «чистым», к примеру, относят кузнечиков и саранчу. Иоанн Креститель, находясь в пустыне, питался диким медом и саранчой. Геродот, древнегреческий историк, упоминал о том, что африканцы ловят этих насекомых. Затем они сушат саранчу на солнце, поливают ее молоком и употребляют в пищу. Считается, что саранчой в меду не брезговали даже древние римляне. А жены Мохаммеда, основателя ислама, посылали целые подносы с этими насекомыми в дар супругу.

    При дворе Монтесумы, индейского властителя, во время званых обедов подавали вареных муравьев. Альфред Брем, известный путешественник и зоолог, в своей книге под названием «Жизнь животных» писал о том, что жители Судана ловят термитов и с удовольствием их едят.

    Современные деликатесы из членистоногих

    Гастрономическая любовь к насекомым у многих народов сохранилась и сегодня. На Ближнем Востоке, а также в некоторых государствах Африки на базарах и в лавках продают саранчу, а в меню дорогих ресторанов неизменно включаются блюда из нее. На Филиппинах известно множество вариантов приготовления сверчков. В Мексике употребляют в пищу кузнечиков и клопов-вонючек. В Таиланде лакомятся и личинками жуков, и стрекозами, и гусеницами, и сверчками.

    Хитиновая диета

    Интересно, что еще в конце 19 века придумали диету из насекомых. Винсент Хольт, английский естествоиспытатель и путешественник, начал призывать в противовес мясоедению и вегетарианству к энтомофагии (так называется питание насекомыми). Хольт, не догадываясь о том, что хитин и хитозан оздоравливающе действуют на организм, писал, что как источник питательных веществ насекомые намного чище и полезнее, чем другие животные. Ведь сами они едят лишь растительную пищу.

    Пищевая ценность насекомых

    Можно ли насытиться насекомыми? Сделать это непросто, но возможно, особенно если помнить о том, какими чудодейственными свойствами обладает хитин. Применение диеты будет эффективным, если хотя бы приблизительно подсчитать, сколько необходимо поймать кузнечиков, навозных жуков, пчел и термитов, чтобы в сумме их вес составлял 100 граммов. Пищевая ценность 100 граммов различных насекомых следующая.

    • Кузнечики дадут вам 20,6 белков и 6,1 г жиров.
    • Навозные жуки – 17,2 г белков и 3,8 г жиров.
    • Термиты – 14,2 г белков и 2,2 г жиров.
    • В пчелах содержится 13,4 г белков и 1,4 г жиров.

    Для сравнения: в говядине – 23,5 г белков и 21,2 г жиров.

    Однако энтомофагия остается, все-таки, экзотикой. В наше время для того чтобы убедиться в целительных свойствах хитина или хитозана, вовсе не обязательно съедать скарабеев и тараканов, превозмогая брезгливость. Для этого достаточно просто отправиться в магазин и выбрать что-нибудь диетическое.

    Исследования, проведенные в нашей стране

    Лекарственное средство на основе хитина впервые было создано в Советском Союзе в 1960- годы. Этот препарат должен был способствовать защите от ионизирующего излучения. Разработка нового лекарства была засекречена военными. При этом состав этого средства был скрыт даже от медиков. После ряда экспериментов на обезьянах, собаках и мышах было доказано, что это лекарственное средство помогает им выжить даже после того, как они получили смертельную дозу облучения. Немного позднее ученые обнаружили, что польза от хитиновых лекарств есть и для человека. Их свойства, кроме того, не ограничиваются одним лишь радиопротекторным эффектом.

    Удалось выяснить, что хитин, а также его производные, способны бороться с аллергиями, раковыми опухолями, заболеваниями кишечника, гипертонией и т. д. Хитиновые включения, кроме того, способствуют увеличению продолжительности действия других лекарств.

    Современные исследования

    И в наши дни продолжаются исследования хитозана и хитина. В России ими занимаются ученые, которые являются членами Российского хитинового общества, созданного в 2000 году. В его состав входят не только те исследователи, которые изучают непосредственно эти вещества, но и представители других областей науки, а также сельского хозяйства, медицины и промышленности. Лучшим хитинологам на Западе вручается специальная Браконновская премия. Она получила свое название в честь Браконно, который был первооткрывателем хитина. В нашей стране подобная премия называется в честь Павла Шорыгина. Этот академик является энтузиастом исследований хитина.

  • Ссылка на основную публикацию