Вакуоль и пигменты клеточного сока

В каждой клетке имеется крупная или много мелких вакуолей, заполненных клеточным соком. Его значение определяется следующими факторами:

1. Являясь резервуаром для водорастворимых веществ, создающих концентрацию осмотически активных веществ, вакуоль и клеточный сок принимают непосредственное участие в водном балансе клетки.

2. Вакуоль является местом, в котором образуются соли, обезвреживающие токсическое действие многих метаболитов клетки.

3. Вакуоль является местом локализации многих эргастических веществ.

4. Вакуоль является местом локализации водорастворимых пигментов, придающих окраску корнеплодам (свекла), плодам (вишня, жимолость, слива, брусника, смородина), лепесткам цветков (василек, примула, гортензия, мальва и др.).

Пигменты клеточного сока (антоцианы, флавоноиды) являются веществами фенольной природы, хорошо растворимы в воде и окрашивают органы растений в красный, розовый, синий, голубой, желтый и бурый цвета. Палитра красных и синих оттенков обусловлена наличием антоцианов. Строение антоцианов было установлено в 1913-1916 гг. немецким ученым. Р. Вильштеттером. Антоцианы – растительные хамелеоны, как их образно назвал М.С. Цвет (1914) за разнообразие окраски и способность ее быстро изменять. У растений они встречаются наиболее часто (окраска корнеплодов, цветков). Их окраска может зависеть от рН клеточного сока. При рН = 3,0 – проявляется красная окраска; при рН = 8,5 – фиолетовая, а при рН = 11,0 – синяя. Окраска плодов зависит и от количества антоцианов. Если их много обычно окраска плода темно-пурпуровая, мало – синяя. Позднее было установлено, что у антоцианов пигментация может зависеть от комплексообразования с ионами металлов – процесс образования хелатов. Комплексы с калием обуславливают пурпурную окраску, с Са и Мg – синюю. Голубое красящее вещество воронковидных цветков василька идентифицировано как железо-алюминиевый хелат.

Желтые пигменты представлены флавоноидами различной химической природы, чаще всего это гликозиды кверцетина, кемпферола и мирицетина. Наиболее распространенными агликонами являются апигенин (цветки хризантемы, плоды апельсина), лютеолин и трицин.

Пигменты клеточного сока издавна привлекают внимание исследователей, как активные метаболиты клетки. Они участвуют в процессах дыхания, биологического окисления, могут быть промежуточными катализаторами при окислении аскорбиновой кислоты. Пигменты играют важную роль в защите растений от холода. Большое значение эта группа пигментов (флавоноидов) имеет в качестве источников лечебных средств. Они усиливают иммунитет, обладают антигрибковым и бактерицидным действием, защищают организм от воздействия радиации, обладают Р-витаминной активностью, препятствуют нарушению проницаемости капилляров. Среди них выявлены также вещества со спазмолитическим, противоязвенным и даже противоопухолевым действием.