Строение зерна

Зерно в культуре

В переносном значении зерном также называют:

• отдельную частицу чего-либо (например, «жемчужное зерно», «зерно икры», «зёрна пороха», «крахмальные зёрна», «хлорофилловые зёрна»);
• небольшую долю или частицу чего-либо («зёрна народной мудрости», «зерно правды», «зерно честолюбия»);
• зародыш или исходное начало чего-либо.

Таким образом, зерном может именоваться явление или факт, из которого развиваются обширные последствия (по аналогии с тем, как из маленького зерна развивается целое растение, большее его во много раз). Именно это мы видим в притче о горчичном зерне, в которой Царство Небесное уподобляется малому семени. В частности, Марк так передал слова Иисуса Христа:

Эту притчу мы находим также в Евангелиях от Матфея и Луки
(Мф. , Лк. ).

Рекомендации

1. Таиз, Л., и Зейгер, Э. (2002). Физиология растений. (3-е изд., С. 484). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc., Publishers.
2. (2007). К. Брэдфорд и Х. Ноногаки (ред.), Развитие семян, покой и прорастание (том 27, стр. 28). Оксфорд, Великобритания: Blackwell Publishing.
3. Бекрафт, П. и Йи, Г. (2011). Регуляция развития алейронов в зерновых культурах. Журнал экспериментальной ботаники, 62 (5), 1669-1675.
4. А.Л. Винтон, К.Б. Винтон: Структура и состав продуктов. Том I: злаки, крахмал, масличные семена, орехи, масла, кормовые растения, 1. John Wiley & Sons, New York, 1932: 710 с.
5. H. Hahn и I. Michaelsen: Mikroskopische Diagnostik pflanzlicher Nahrungs-, Genuß- und Futtermittel, einschließlich Gewürze. Springer, Берлин / Гейдельберг / Нью-Йорк, 1996, 174 стр.
6. Таиз, Л., и Зейгер, Э. (2002). Физиология растений. (3-е изд., С. 484). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc., Publishers.
7. Бекрафт, П. и Йи, Г. (2011). Регуляция развития алейрона в зерновых культурах. Журнал экспериментальной ботаники, 62 (5), 1669-1675.
8. Бекрафт, П. и Йи, Г. (2011). Регуляция развития алейрона в зерновых культурах. Журнал экспериментальной ботаники, 62 (5), 1669-1675.
9. Бекрафт, П., и Асунсьон-Крабб, Ю. (2000). Позиционные сигналы определяют и поддерживают судьбу алейроновых клеток в развитии эндосперма кукурузы. Разработка, 127, 4039-4048.
10. Бекрафт, П., и Асунсьон-Крабб, Ю. (2000). Позиционные сигналы определяют и поддерживают судьбу алейроновых клеток в развитии эндосперма кукурузы. Развитие, 127, 4039-4048.
11. (2007). К. Брэдфорд и Х. Ноногаки (ред.), Развитие семян, покой и прорастание (том 27, стр. 164). Оксфорд, Великобритания: Blackwell Publishing.
12. (2007). К. Брэдфорд и Х. Ноногаки (ред.), Развитие семян, покой и прорастание (том 27, стр. 165). Оксфорд, Великобритания: Blackwell Publishing.
13. Таиз, Л., и Зейгер, Э. (2002). Физиология растений. (3-е изд., С. 487). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc., Publishers.
14. Таиз, Л., и Зейгер, Э. (2002). Физиология растений. (3-е изд., С. 484). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc., Publishers.

Алеуроновая ткань

В разноцветной кукурузе некоторые пигменты находятся в слое алейрона.

Слой алейрона окружает ткань эндосперма семян травы и морфологически и биохимически отличается от нее. Крахмалистые клетки эндосперма представляют собой большие клетки неправильной формы и содержат зерна крахмала, в то время как алейроновые клетки имеют кубовидную форму и содержат алейроновые зерна. В большинстве возделываемых зерновых ( виды пшеницы , рожь , овес , рис и кукуруза ) алейрон является однослойным, тогда как ячмень имеет многоклеточный алейроновый слой. Толстые первичные клеточные стенки окружают и защищают алейроновые клетки.

Слой алейрона важен как для развивающихся семян, так и для зрелых растений. В алейроновой ткани накапливается большое количество масел и липидов, полезных во время развития семян. Это также место хранения минералов и у некоторых видов функционирует в период покоя семян. Алейрон может также экспрессировать несколько белков, защищающих патогены, включая PR-4. Алеурон также является наиболее полезной с пищей фракцией во многих отрубах. Кроме того, алейроновая ткань содержит множество хранящих белок вакуолей, известных как белковые тела. В злаках с крахмалистым эндоспермом алейрон содержит около 30% белков ядра. В разноцветной кукурузе антоциановые пигменты в алейроновом слое придают зернам темный, голубовато-черный цвет.

Функция алеурона

Слой алейрона выполняет множество функций, помогая поддерживать правильное развитие семян. Одним из примеров этого является поддержание низкого pH в апопласте . В зерновых культурах алейроновый слой высвобождает органическую и фосфорную кислоты, чтобы поддерживать pH эндосперма в диапазоне от 3,5 до 4. В ячмене алейроновый слой также выделяет нитрит в крахмалистый эндосперм и апопласт в анаэробных условиях. Кроме того, хотя функция неясна, определенный класс гемоглобинов присутствует во внешнем слое живых клеток, включая алейроновую ткань в семенах ячменя и риса.

Во время прорастания семян зародыш растения вырабатывает гормон гиббереллин, который заставляет алейроновые клетки высвобождать α-амилазу для гидролиза крахмала, протеаз и запасных белков в эндосперм . Получены доказательства того, что G-белки играют роль в событиях передачи сигналов гиббереллина. Распад крахмалистого эндосперма поставляет сахара, которые стимулируют рост корней и акроспира

Это высвобождение амилазы считается наиболее важной и единственной функцией алейронового слоя. Этот эффект подавляется растительным гормоном абсцизовой кислотой , которая удерживает семена в состоянии покоя

После выполнения этой функции алейроновые клетки в развивающихся семенах подвергаются апоптозу .

Эксперименты, проведенные в 1960-х годах, подтвердили, что для того, чтобы алейроновый слой секретировал ферменты, разрушающие крахмал, должен присутствовать эмбрион. После удаления эмбриона ферменты, разлагающие крахмал, не высвобождались, и разрушения крахмальной ткани не происходило.

Воздействие гиббереллина на алейрон используется в пивоварении , в частности, при производстве ячменного солода, обработка которого гарантирует, что партия семян ячменя прорастет равномерно.

Эндосперм кукурузы

Зерно кукурузы отличается от других зерновых культур мощно развитыми плодовыми оболочками, глубоко вдающимися внутрь зерна крупными зародышами и и стекловидным эндоспермом. Плотные и гладкие оболочки зерна кукурузы затрудняют подвод влаги к его поверхности и при интенсивной сушке лопаются. Эндосперм кукурузы, состоящий на 75% из крахмала, по структуре отличается от эндосперма других культур.

Роговидная часть его характерна плотным расположением крахмальных зерен, промежутки между которыми заполнены белковыми веществами и углеводами. Зародыш кукурузы обладает повышенной влагоотдачей, в связи с чем при интенсивной сушке, может происходить растрескивание зерна в наиболее опасном месте — со стороны зародыша.

Структура и состав зерна

Зерно хлебных злаков представляет собой сухой односемянный плод (зерновку). У пшеницы, ржи, кукурузы, голозёрных форм ячменя и овса этот плод голый (лишён оболочек), у овса, ячменя, риса, проса и других культур он покрыт цветковыми плёнками. Основная масса зерна приходится на эндосперм. Нижняя часть зерна содержит зародыш будущего растения. Снаружи зерно покрывают плодовая и семенная оболочки.

Зрелое зерно зерновых бобовых культур эндосперма не содержит. Его покрывает семенная оболочка (кожура), под которой находится зародыш.

Химический состав

Основная по массе часть клеток эндосперма заполнена крахмалом и белками. Наружный слой эндосперма (алейроновый) богат белками и жирами. Зародыш богат белками, жирами, сахарами, витаминами и ферментами.

Характеристика зерна

Давая характеристику зерну, необходимо обратить внимание на зерновую массу в целом. Она выделяется, прежде всего своей неоднородностью

Все зерна основной культуры неоднородны по размерам, выполненности, влажности, плотности, химическому составу и другим показателям. При уборке урожая появляются зерна с механическими повреждениями: с нарушенными оболочками, треснувшие, расколотые. В зерновую массу попадают семена сорных и других культурных растений, органические и минеральные примеси. Для количественной характеристики свойств зерновой массы используют усредненные величины.

Для процесса сушки важное значение имеют такие физические свойства зерновой массы, как:

• скважистость,
• насыпная плотность,
• сыпучесть,
• самосортирование,
• гидравлическое сопротивление и теплофизические свойства:
  • удельная теплоемкость
  • теплопроводность
  • температуропроводность.

Еще полезные статьи: