Prečo si rastliny ukladajú energiu skôr ako uhľohydráty ako tuky Odpovede tu
Na mojom úvodnom kurze biológie sa dozvedáme niečo o biomolekulách. Učebnica hovorí, že tuky sú účinnejším zásobníkom energie ako sacharidy.
Moja otázka teda znie: prečo by si mali rastliny ukladať energiu skôr ako sacharidy ako tuky, keď sú tuky účinnejším zdrojom energie?
odpovedať
Existuje niekoľko dôvodov, prečo rastliny kvôli ukladaniu energie uprednostňujú sacharidy pred tukmi. Po jednom oslovím niektorých z nich.
Tuk neznáša vodu: Ak použijete iba zdravý rozum, zistíte, že tuky sú hydrofóbne, čo znamená, že vodu doslova „neznášajú“, čo znamená, že sa vo vode nerozpúšťajú. Nedajú sa teda prepravovať veľmi ľahko. Na druhej strane je väčšina sacharidov rozpustná vo vode a dá sa ľahko transportovať cez vločkovité vlákna. Rastliny preto uprednostňujú použitie tukov namiesto sacharidov. Môžu však ukladať tuk tak, že ich premieňajú na lipoproteíny, viažu ich s proteínom viažucim mastné kyseliny, ukladajú ich ako mastné kyseliny (tj. S koncovým COOH, ktorý ich robí trochu rozpustnými vo vode) alebo ich špecifickým ukladaním v kompartmentoch nazývaných elaioplasty. Dalo by sa však predpokladať, že to vyžaduje viac energie ako použitie sacharidov, takže rastliny tento proces nepreferujú.
Rastliny nechcú zachrániť všetko: Je zrejmé, že rastliny syntetizujú fotosyntézu preto, lebo potrebujú energiu a pretože potrebujú energiu na prežitie. Takže by nebolo veľmi chytré ukladať každý kúsok energie, niečo z toho potrebujete po ruke. Tuky sú zásobníky energie, tj. Akumulujú energiu do extrémnych podmienok, keď už neexistuje primárny zdroj energie. Za normálnych podmienok a v noci sú primárnym zdrojom energie sacharidy.
Nepúšťajte bunky dovnútra: Plazmatické membrány sú semipermeabilné, čo je veľmi častý fakt. Takže nedovolia veľkým molekulám preniknúť dovnútra. A tuky sú jednou z najväčších biomolekúl (samozrejme po nukleových kyselinách). Nemôžu sa teda prepravovať vo vnútri alebo mimo buniek. Poviete si: „Ale bunky sú tie, ktoré tvoria tuky, takže už sú vo vnútri!“ Nie, floém existuje, pretože existujú bunky, ktoré ich nesyntetizujú (napr. Koreňové bunky). Na druhej strane, oveľa menšie uhľohydráty sa môžu transportovať cez malé kanály alebo dokonca jednoduchou difúziou cez plazmatickú membránu. Ako už bolo spomenuté, na rozdiel od sacharidov sú tuky dosť hydrofóbne. V istom zmysle ich odpudzuje hydrofilná vrstva bunkovej membrány, rovnako ako to sama voda neznáša. Preto je pre nich kombinovaný účinok veľkosti a hydrofóbnosti ešte ťažšie prekonať plazmatické membrány.
Môže existovať ešte veľa ďalších dôvodov, na ktoré momentálne nemôžem myslieť, ale dúfam, že aj to tak veľmi pomôže.
1 000 Da) a veľkosť nie je dôležitým faktorom. (4) Myslím si, že ste na tejto webovej stránke urobili nesprávny dojem. Aterosklerotické plaky sú spôsobené zápalom, nie „prilepením“ cholesterolu k stene cievy. Navrhujem, aby ste túto časť svojej odpovede odstránili/upravili.
Prečo by mali rastliny získavať energiu ako sacharidy, a nie ako tuky zachrániť, keď sú tuky účinnejším zásobníkom energie ?
Ale skôr ako sa pokúsite na ňu odpovedať, musíte si byť úplne jasní v tom, čo je pod efektívne tiež rozumej je. Bez kvalifikácie je tento pojem bezvýznamný. Krátka úvaha vám povie, že všetky pozitívne vlastnosti spojené s „efektívnosťou“ môžu znamenať rôzne veci v súvislosti s rôznymi spôsobmi existencie zvierat a rastlín. Jeden bude tiež chcieť otestovať akékoľvek vysvetlenie výnimiek - prípadov, keď zvieratá ukladajú sacharidy (zvyčajne polysacharidy) a rastliny tuky. Z tohto dôvodu argumentujem takto:
1. Sacharidy sú ľahké riešenie
Rastliny syntetizujú glukózu z oxidu uhličitého, zvieratá prijímajú vo svojej strave sacharidy a rozkladajú ich na monosacharidy. Skladovanie prebytku ako polysacharidu (glykogén u zvierat, škrob v rastlinách) preto vyžaduje vývoj a použitie relatívne jednoduchého systému polymerizácie/depolymerizácie. Preto by sa predpokladalo, že ide o predvolené nastavenie. Potom sa natíska otázka: „Za akých okolností je výhodné ukladať prebytočný tuk?“.
2. Tuk je koncentrovanejším zásobníkom energie, a preto sa používa na minimalizáciu hmotnosti
Nudné ako? Ale to je odpoveď. Nasledujúci výňatok od Berg a kol. to jasne vysvetľuje (triacylglycerín je chemický názov pre triglyceridy alebo tuky):
Výnimka pre zvieratá - glykogén
U zvierat sa ako glykogén ukladá obmedzené množstvo paliva. Zvýšené zaťaženie je vyvážené výhodou rýchlej mobilizácie a skutočnosťou, že sa zachováva glukóza (zvieratá nemôžu premieňať mastné kyseliny na glukózu).
Výnimka z rastlín - oleje v semenách
Rastliny nechodia okolo, takže hmotnosť zvyčajne nie je úvahou, ktorá by im spôsobovala ukladanie zásob ako tuku. Napríklad v podzemí môžete vyvinúť veľké hľuzy. Je však výhodné minimalizovať váhu energetických zásob potrebných na vývoj semien - umožňuje to ľahšie šírenie sa vo vetre alebo konzumáciou zvierat. Dá sa teda vysvetliť, prečo sú energetickými rezervami v semenách oleje (triglyceridy s nižšou teplotou topenia kvôli ich väčšej nenasýtenosti).
Prečo si rastliny ukladajú energiu ako sacharidy a nie ako tuky?
Je to preto, že nemôžu? To nie je odpoveď, pretože máme kukuričný olej, palmový olej, kokosový olej, olivový olej, slnečnicový olej atď. Rastliny si preto môžu ukladať energiu ako lipidy.
Možno je možné otázku preformulovať lepšie ako „Prečo nie je hlavným zásobníkom energie v rastlinných lipidoch napríklad cicavec?“.
Mám podozrenie, že sa rastliny nepohybujú tak aktívne ako zvieratá. Rastlina je zakorenená na jednom mieste prostredníctvom koreňového systému. Preto neexistuje žiadna výhoda pre ukladanie energie s vysokou hustotou, zvlášť keď syntéza lipidov vyžaduje viac energie v porovnaní so syntézou cukru.
Okrem určitých príkladov neexistuje pre rastlinu žiadny prínos v jej ukladaní do lipidov. Ak sa nikdy nehýbete ako dospelí, nemusíte platiť kompaktný zdroj energie.
Ako semienko. môže to byť užitočné. a preto všetky naše rastlinné oleje pochádzajú zo semien toho či oného druhu.