5 способов выделения растений

Различные способы выделения у растений: от простых методов до современных технологий

Выделение веществ из растений — важный этап многих биологических и медицинских исследований. Существует множество методов выделения, которые можно разделить на несколько групп: простые методы, классические методы и методы современных технологий.

Простые методы

Простейший способ выделения веществ из растений — это простое измельчение тканей растения в порошок. Однако этот метод является неэффективным, так как не разделяет целевые вещества и часто смешивает их с другими компонентами растения.

Классические методы

Экстракция

Один из наиболее распространенных методов выделения веществ из растений — это экстракция. Этот метод заключается в использовании растворителя для вытягивания целевых веществ из порошковой массы. Растворители могут быть органическими, такими как этанол или метанол, или водными.

Дистилляция

Для выделения эфирных масел применяют дистилляцию. Материал растения помещают в аппарат дистилляции, испаряются только легколетучие компоненты, а затем собирают пары жидкости, которые затем конденсируются и разделяются.

Нагнетание

Этот метод заключается в том, что под давлением газа растворители вводятся в ткани растения, где они разрушают молекулярные связи и облегчают очистку вещества.

Методы современных технологий

Жидкостная хроматография

Жидкостная хроматография (ЖХ) — это метод, который использует столб с фазой, наполненной частицами, которые позволяют разделить различные компоненты растительных экстрактов. Различные компоненты движутся по столбу с различными скоростями, в зависимости от своей химической природы.

Газовая хроматография

Газовая хроматография — это метод анализа, который использует газы в качестве носителя для исследуемых веществ. С помощью размеренного выделения каждого компонента в газовой фазе в системе хроматографии и последующим определением концентрации каждого компонента, можно выяснить, какие вещества присутствуют в экстракте растения.

Масс-спектрометрия

Масс-спектрометрия — это метод, который позволяет определить массу молекулы вещества. Она может использоваться для идентификации неизвестных компонентов растительных экстрактов и оценки чистоты полученного вещества.

Заключение

Выделение веществ из растений является важным шагом во многих исследованиях. Различные методы имеют свои преимущества и недостатки, и каждый метод следует выбирать в зависимости от конкретной задачи. Современные технологии позволяют достигать высокой точности и четкости результатов, что открывает новые возможности в исследовании растений.

Метод	Описание
Измельчение	Измельчение ткани растения в порошок
Экстракция	Использование растворителя для вытягивания целевых веществ из порошковой массы
Дистилляция	Метод для выделения эфирных масел
Нагнетание	Введение растворителей под давлением газа для очистки веществ
Жидкостная хроматография	Метод, использующий столб с фазой для разделения компонентов растительных экстрактов
Газовая хроматография	Метод, использующий газы в качестве носителя для исследуемых веществ
Масс-спектрометрия	Метод, определяющий массу молекулы вещества

Источник

Особенности процесса выделения у растений и животных

Живые организмы — это одна большая лаборатория. В них происходят сотни химических реакций между различными биомолекулами, например, процесс фотосинтеза у растений. У всех этих метаболических реакций есть побочные продукты, которые удаляются в процессе экскреции (выделения).

Давайте узнаем, как процесс выделения отходов жизнедеятельности происходит у растений и животных.

Выделение у растений

По сравнению с животными, растения не имеют хорошо развитой выделительной системы, которая могла бы выводить азотсодержащие отходы. Это связано с различиями в их физиологии. Поэтому растения используют разные стратегии выведения.

Газообразные отходы, образующиеся при дыхании (углекислый газ) и фотосинтезе (кислород), диффундируют через устьица в листьях и чечевички в других частях растения. Избыточная вода испаряется в основном из устьиц, а также с внешней поверхности стебля, плодов и т.д. Процесс избавления от лишней воды называется транспирацией.

Отходы, такие как кислород, углекислый газ и вода, являются сырьем для других клеточных реакций. Таким образом расходуется избыток углекислого газа и воды. Единственный главный газообразный продукт выделения растений — кислород!

Многие растения хранят органические отходы в своих постоянных тканях, в которых есть отмершие клетки, например, в сердцевине древесины. Растения также запасают отходы в своих листьях или коре. Они периодически удаляются по мере опадания листвы и шелушения коры.

Некоторые отходы хранятся в специальных клетках или клеточных вакуолях. Во время катаболических процессов образуются различные отходы, такие как дубильные вещества, эфирные масла, камеди, смолы и т. д. Чайные листья, амла и орехи бетель (супари) содержат танин. Дубильные вещества содержатся также в коре деревьев.

Листья многих растений, таких как эвкалипт, лимон, священный базилик (туласи) и др., содержат эфирные масла. Кожура апельсинов, лимонов и лепестки таких цветов, как роза и жасмин, также содержат масла. Некоторые растительные метаболиты хранятся в виде густой белой жидкости.

Смолы — еще одна группа отходов, которые обычно встречаются в стеблях хвойных деревьев (например, сосны, пихты). Алкалоиды — это тип токсичных метабалитов, но некоторые из них полезны для людей. Хинин и морфин — это лекарства, полученные из алкалоидов, хранящихся в коре хинного дерева и цветках опийного мака соответственно. Кофеин, содержащийся в семенах кофе, и никотин в листьях табака также являются алкалоидами.

Органические кислоты, которые могут оказаться вредными для растений, часто соединяются с избытком катионов и выпадают в осадок в виде нерастворимых кристаллов, которые можно безопасно хранить в растительных клетках. Кристаллы оксалата кальция накапливаются в некоторых клубнях, таких как ямс.

Водные растения теряют большую часть своих метаболических отходов путем прямой диффузии в окружающую их воду. Наземные растения выделяют отходы в почву вокруг себя.

Выделение у животных

Основными продуктами выделения животных являются углекислый газ, избыток воды и азотистые соединения, такие как аммиак, мочевина, мочевая кислота и т.д. Двуокись углерода и вода образуются в процессе тканевого дыхания. Азотистые соединения образуются при распаде белков и аминокислот. Также выводятся вода и соли, превышающие потребности организма.

Многие одноклеточные организмы, такие как амеба, выбрасывают отходы путем диффузии с поверхности своего тела. У простейших нет органов для выделения. Поскольку они живут в водной среде обитания, их отходы выводятся путем диффузии через плазматическую мембрану.

Простые многоклеточные организмы, такие как гидра, избавляются от твердых отходов через рот. У высших многоклеточных организмов есть четко определенные специализированные органы выделения. Эти органы могут быть простыми трубчатыми структурами, как у плоских червей и пиявок. Выделительные органы насекомых (например, кузнечика, таракана и мухи) также трубчатые. Они удаляют азотистые отходы из жидкости в организме и помогают поддерживать водный баланс. У позвоночных основными органами выделения и поддержания водного баланса являются почки.

Источник