Чому рослини зберігають енергію як вуглеводи, а не як жири Відповіді тут
У моєму вступному курсі біології ми дізнаємось про біомолекули. У підручнику сказано, що жири є більш ефективним запасом енергії, ніж вуглеводи.
Тож моє запитання: чому рослини повинні зберігати свою енергію як вуглеводи, а не жири, коли жири є більш ефективним запасом енергії?
відповісти
Є ціла низка причин, чому рослини віддають перевагу вуглеводам, а не жирам для накопичення енергії. Я зв’яжусь з деякими з них по одному.
Жир ненавидить воду: Якщо ви просто будете користуватися здоровим глуздом, ви дізнаєтесь, що жири гідрофобні, а це означає, що вони буквально «ненавидять» воду, тобто вони не розчиняються у воді. Тому їх не можна транспортувати дуже легко. З іншого боку, більшість вуглеводів розчиняються у воді і легко транспортуються через флоемні волокна. Тому рослини воліють використовувати вуглеводи замість жиру. Однак вони можуть накопичувати жир, перетворюючи їх у ліпопротеїни, зв'язуючи з білком, що зв'язує жирні кислоти, зберігаючи їх як жирні кислоти (тобто з кінцевим СООН, що робить їх дещо розчинними у воді), або спеціально зберігаючи в відділеннях, які називаються елайопластами. Однак можна припустити, що для цього потрібно більше енергії, ніж для використання вуглеводів, тому рослини не надмірно віддають перевагу цьому процесу.
Рослини не хочуть зберігати все: Очевидно, що рослини синтезують фотосинтез тому, що їм потрібна енергія і тому, що їм потрібна енергія, щоб вижити. Тож було б не дуже розумно зберігати кожен шматочок енергії, вам потрібно трохи її під рукою. Жири - це запаси енергії, тобто вони накопичують енергію в екстремальних умовах, коли первинного джерела енергії вже немає. У звичайних умовах і вночі вуглеводи є основним джерелом енергії.
Не впускайте комірки: Плазматичні мембрани напівпроникні, що дуже поширений факт. Тож вони не дають великим молекулам проникати всередину. А жири - одна з найбільших біомолекул (звичайно, після нуклеїнових кислот). Тому їх не можна транспортувати всередину або поза клітинами. Ви б сказали, "але клітини - це ті, які виробляють жири, значить, вони вже всередині!" Ні, флоєма існує, оскільки є клітини, які їх не синтезують (наприклад, клітини кореня). З іншого боку, вуглеводи, які набагато менші, можуть транспортуватися через малі канали або навіть шляхом простої дифузії через плазматичну мембрану. Як зазначалося раніше, на відміну від вуглеводів, жири досить гідрофобні. У певному сенсі вони відштовхуються гідрофільним шаром клітинної мембрани, як і сама вода її ненавидить. Тому через сукупний ефект розміру та гідрофобності їм навіть складніше перетинати плазматичні мембрани.
Можливо, є багато інших причин, про які я зараз не можу подумати, але я сподіваюся, що так багато допомагає.
1000Da), а розмір не є важливим фактором. (4) Я думаю, ви склали неправильне враження на цьому веб-сайті. Атеросклеротичні бляшки викликані запаленням, а не «прилипанням» холестерину до стінки судини. Я пропоную вам видалити/переглянути цю частину своєї відповіді.
Чому рослини повинні отримувати свою енергію як вуглеводи, а не як жири? зберегти, коли жири є більш ефективним запасом енергії ?
Але перед тим, як спробувати відповісти на це, вам слід чітко зрозуміти, що знаходиться під цим ефективний теж зрозуміти є. Без кваліфікації цей термін не має сенсу. Трохи роздумів підкаже вам, що всі позитивні якості, які мається на увазі під „ефективністю”, можуть означати різні речі стосовно дуже різних способів існування тварин і рослин. Хочеться також перевірити будь-яке пояснення винятків - випадків, коли тварини зберігають вуглеводи (як правило, полісахариди), а рослини - жири. Маючи це на увазі, я аргументую так:
1. Вуглеводи - це просте рішення
Рослини синтезують глюкозу з вуглекислого газу, тварини поглинають вуглеводи у своєму раціоні та розщеплюють їх до моносахаридів. Тому зберігання надлишку у вигляді полісахаридів (глікоген у тварин, крохмаль у рослинах) передбачає розробку та використання відносно простої системи полімеризації/деполімеризації. Тому вважається, що це за замовчуванням. Тоді виникає питання: "За яких обставин вигідно зберігати надлишки як жир?".
2. Жир є більш концентрованим запасом енергії і тому використовується для мінімізації ваги
Нудно як? Але це відповідь. Наступний уривок від Berg et al. це чітко пояснює (триацилгліцерин - хімічна назва тригліцеридів або жиру):
Тварина виняток - глікоген
Обмежена кількість палива зберігається у вигляді глікогену у тварин. Збільшення вагового навантаження компенсується перевагою швидкої мобілізації та тим, що глюкоза зберігається (тварини не можуть перетворювати жирні кислоти в глюкозу).
Виняток рослин - олії в насінні
Рослини не ходять, тому вага, як правило, не є проблемою, яка змушує їх накопичувати свої запаси як жир. Наприклад, можна розвивати великі бульби під землею. Однак корисно мінімізувати вагу запасів енергії, необхідних для розвитку насіння - це дозволяє легше поширюватися на вітрі або через споживання тваринами. Тож можна пояснити, чому запаси енергії в насінні - це олії (тригліцериди з нижчою температурою плавлення через більшу ненасиченість).
Чому рослини зберігають енергію як вуглеводи, а не як жири?
Це тому, що вони не можуть? Це не відповідь, оскільки у нас є кукурудзяна олія, пальмова олія, кокосова олія, оливкова олія, соняшникова олія тощо. Тому рослини можуть зберігати енергію у вигляді ліпідів.
Можливо, питання можна переформулювати краще, ніж "Чому основний запас енергії в ліпідах рослин не схожий на ссавців?".
Я підозрюю, що рослини рухаються не так активно, як тварини. Рослина вкорінюється в одному місці через свою кореневу систему. Тому зберігання енергії високої щільності не приносить користі, особливо коли для синтезу ліпідів потрібно більше енергії порівняно із синтезом цукру.
Окрім певних прикладів, зберігання енергії в ліпідах для рослини не приносить ніякої користі. Вам не доведеться платити за компактне джерело енергії, якщо ви ніколи не рухаєтесь дорослим.
Як насіння. може це бути корисним. і саме тому всі наші рослинні олії походять із насіння того чи іншого виду.