Viens no augu un dzīvnieku aizsardzības mehānismiem no nelabvēlīgiem apstākļiem bija rezerves barības vielu uzkrāšanās. Ļoti efektīvs mehānisms brīžos, kad nepietiekama uzturvielu uzņemšana no ārpuses.
Organiskajai dzīvībai uz mūsu planētas ir oglekļa bāze, kas iepriekš noteica organiskās pasaules "ķīmiju".
Augu "ķīmija"
Šo organismu evolūcijas process ir identificējis vairākus svarīgus vielu veidus, piemēram, olb altumvielas, ogļhidrātus un taukus. Katram no viņiem ir sava loma.
Proteīni (peptīdi, polipeptīdi) augu šūnās veido diezgan sarežģītus kompleksus, viens no tiem ir fotosintētisks.
Līdz ar to tieši proteīns ir informācijas nesējs šūnu dalīšanās laikā.
Tauki jeb triglicerīdi ir dabiski glicerīna un vienbāzisko taukskābju savienojumi. Tauku lomu augu šūnās nosaka strukturālā un enerģētiskā funkcija.
Ogļhidrāti (cukuri, saharīdi) satur karbonilgrupas un hidroksilgrupas. Vielu galvenā loma ir enerģija. Piešķirt lieliskidažādu ūdenī šķīstošo un nešķīstošo ogļhidrātu daudzums. Savukārt katra ogļhidrāta ķīmiskās īpašības nosaka tā galveno lomu.
Ciete ir galvenais augu uzglabāšanas ogļhidrāts
Nešķīstošie ogļhidrāti pilda auga enerģijas rezerves lomu. Ciete ir galvenais augu uzglabāšanas materiāls. Tā kā tas nešķīst ūdenī, tas var palikt šūnā, neizjaucot osmotisko un ķīmisko līdzsvaru.
Ja nepieciešams, augu rezerves ogļhidrātu – cieti – hidrolizē, veidojot šķīstošos cukurus (glikozi) un ūdeni. Iegūtais savienojums ir viegli pieejams, un fermentu ietekmē tas tiek sadalīts oglekļa dioksīdā un ūdenī, atbrīvojot nepieciešamo enerģiju.
Rezerves ogļhidrāti augu šūnās
Ir vairāki citi ogļhidrāti, kas darbojas kā enerģijas uzkrāšana. Inulīns ir neliela rezerves viela - augu ogļhidrāti. Tas pārvietojas pa augu šūnām šķīstošā veidā.
Lielākais šī savienojuma daudzums ir atrodams tādos augos kā dālijas, topinambūrs, ķiploki un ķemme. Parasti maksimālais daudzums ir atrodams augu bumbuļos un saknēs.
Hidrolīzes vai fermentācijas procesā augu palīgogļhidrāti pilnībā sadalās par fruktozi. Daļa no saharozes ir vienkāršs saharīds.
Galvenais rezerves ogļhidrātu satursaugi ir ciete. Tomēr bez inulīna, kas darbojas kā enerģijas krājums, ir arī citi ogļhidrāti. Tie ietver lielāko daļu cukuram līdzīgu vielu. Piemēram, biešu saknēs nogulsnējas disaharīds – saharoze (mēs to pazīstam kā cukuru). Lielākā daļa augļu un dārzeņu uzglabā augu ogļhidrātus saharozes un fruktozes veidā. Salda garša liecina par šo mono- vai disaharīdu klātbūtni.
Citi augu enerģijas veikali
Hemiceluloze var darboties kā rezerves uzturviela. Tam ir liela līdzība ar šķiedrvielām. Tas nešķīst ūdenī. Vāju skābju ietekmē tas sadalās vienkāršos monosaharīdos. Tas ir nogulsnēts daudzu graudaugu graudu čaumalās. Hemicelulozes cietība ir ļoti augsta, dažreiz to dēvē par "augu ziloņkaulu". To izmanto pogu izgatavošanai un farmācijā. Sēklu dīgšanas procesā tās ar enzīmu palīdzību tiek hidrolizētas šķīstošos cukuros un tiek izmantotas embrija barošanai.
Rezerves ogļhidrātu klātbūtne ir izdzīvošanas nosacījums
Ogļhidrātu veidošanās un savstarpējās pārvēršanās process augu šūnās ir neatņemama kompleksa vielmaiņas procesa sastāvdaļa augu šūnā. Ogļhidrāti, kas var darboties kā enerģijas krātuve, nodrošina aizsardzību pret nelabvēlīgiem apstākļiem.
Dīgšanas procesā sēklas un bumbuļi nodrošina nepieciešamās barības vielas augu attīstības sākumfāzē.
Augu šūna ir unikāla sistēma. Darbojošo "mehānismu" skaits tajā ir pielīdzināms vienam miljonam automašīnu. Šī ir patiešām sarežģīta sistēma, piemēram, miniatūra iekārta. Dabas ģenialitāte un precizitāte visās tās izpausmēs ir pelnījusi lielu apbrīnu.
