SOSTANZE ERGASSICHE: CLASSIFICAZIONE E IMPORTANZA BIOLOGICA - BIOLOGIA

Le sostanze ergásticas sono prodotti collaterali metabolici di cellule vegetali e funghi. Sono anche chiamate sostanze non protoplasmatiche e possono diventare sostanze di riserva, secretorie o di scarto. In generale, non sono molto attivi nella cellula ma a volte mostrano una maggiore attività biologica.

Queste sostanze sono abbastanza diverse e alcune sono comuni nelle cellule vegetali, possono essere sostanze organiche o inorganiche; i più noti sono cristalli, gocce d'olio, resine, tannini e altri. Si trovano principalmente nei vacuoli, nella parete cellulare e nel protoplasma.

Struttura chimica della clorofilla a, sostanza secretoria ergassica. In blu, bianco, grigio, rosso e giallo sono apprezzati rispettivamente gli atomi di azoto, idrogeno, carbonio, ossigeno e magnesio. Tratto e modificato da: ArturoSQ.

La parola ergástica è un aggettivo che deriva dal greco ergon, che significa lavoro. Secondo alcuni autori, questo termine iniziò ad essere utilizzato in botanica intorno al 1869, tuttavia studi con bioliti (corpi mineralizzati prodotti da sostanze ergassiche) menzionano il termine prima della data indicata.

Classificazione

Non esiste una classificazione scientifica definita o standardizzata, tuttavia, alcuni botanici concordano di classificare le sostanze ergassiche in tre gruppi: riserva, secretoria e rifiuti.

-Sostanze di riserva ergasica

Le sostanze di riserva o inclusioni, sono quelle sostanze osmoticamente inerti nella cellula vegetale e che fungono da potenziale fonte di cibo (carbonio ed energia).

Le principali sostanze di riserva ergastica si dividono in tre tipologie:

Carboidrati

I carboidrati sono la principale sostanza di immagazzinamento della cellula vegetale. Questi composti sono molto vari tra le piante, tra cui spiccano fruttosio, saccarosio e glucosio.

I carboidrati leggermente più complessi sono l'amido, formato nei cloroplasti e presente sotto forma di granuli; l'inulina, che si trova nelle cellule dei tuberi radicali ed è composta da catene molecolari di fruttosio; ed emicellulosa, che si trova sulle pareti cellulari che ricoprono le fibre di cellulosa.

D'altra parte, il glicogeno funge anche da sostanza ergastica di riserva. Si tratta di un polisaccaride ramificato composto da catene di glucosio, che, sebbene sia presente nell'organismo degli animali, viene generalmente utilizzato anche come sostanza ergastica di riserva nei funghi.

Composti azotati

I composti di riserva di azoto sono sostanze complesse dal punto di vista biochimico, sono generalmente proteine e sebbene la maggior parte siano una parte importante del protoplasma vivente, possono anche essere trovate come sostanze inattive o ergassiche.

Queste sostanze possono apparire in forma amorfa o in cristalli. Alcuni esempi di proteine ergassiche sono glutine, gliadina e aleurone. La maggior parte di queste sostanze si trovano nei vacuoli dei semi delle piante.

Grassi e oli

I grassi sono ottimi composti di riserva; Questi sono ampiamente distribuiti nei tessuti vegetali e appaiono come strati protettivi all'interno o sulla parete cellulare. Quando i grassi sono liquidi a temperatura normale o ambiente vengono chiamati oli.

I grassi come i fosfolipidi, le cere, la suberina, la cutina e le goccioline d'olio sono sostanze ergassiche di riserva che si trovano sotto forma di goccioline liquide nel citoplasma, principalmente nei semi e nelle spore.

-Sostanze secretorie ergasiche

I metaboliti secretori ergastici non sono sostanze alimentari della cellula, ma sono molto utili per la pianta, alcuni di essi sono addirittura essenziali per la produzione di cibo.

I pigmenti fotosintetici come la clorofilla, la xantofilla (luteina) e il carotene, così come alcuni enzimi, ad esempio, sono sostanze ergastiche secretorie.

-Sostanze di scarto ergonomiche

C'è un'incredibile quantità di sostanze di scarto prodotte dalle piante. Questi organismi, a differenza degli animali, non hanno organi specializzati per l'escrezione, motivo per cui depositano principalmente rifiuti nei tessuti, ma hanno anche meccanismi che consentono loro di liberarsene.

Alcune sostanze di scarto ergastiche sono alcaloidi, tannini, lattice, oli essenziali, cristalli di ossalato di calcio, cristalli di carbonato di calcio, corpi di silice, acido tartarico, acido citrico, tra gli altri.

Alcuni autori affermano che queste sostanze non apportano alcun beneficio alla pianta. Tuttavia, i tannini e gli alcaloidi, tra le altre sostanze, producono un cattivo sapore in alcuni frutti e altre strutture della pianta per respingere i potenziali consumatori.

Altre sostanze possono essere tossiche o avere proprietà antifungine che proteggono la pianta dagli attacchi di questi e altri microrganismi.

Vale anche la pena notare che alcune specie di piante riutilizzano i cristalli di calcio e quando questi si trovano in grandi quantità nel tessuto, finiscono anche per essere sgradevoli per alcuni erbivori, fungendo così da meccanismi di difesa per la pianta.

Importanza umana

Tassonomico

I sistematici botanici e i tassonomi usano molte delle sostanze ergassiche come strumento per classificare le piante.

In particolare, la forma dei cristalli, i corpi delle proteine, degli alcaloidi grassi e dell'amido, hanno un alto valore nella classificazione di alcune piante, come dimostrano alcuni lavori effettuati con piante della famiglia delle Poaceae.

Medicinale

Le sostanze ergassiche come gli alcaloidi vengono estratte come bioattivi dalle piante e sono frequentemente utilizzate per la produzione di medicinali. Il chinino è un esempio di una sostanza ergastica di scarto che ha proprietà antimalariche, antipiretiche e analgesiche. La morfina è anche un altro esempio di queste sostanze.

Modello della molecola di morfina, sostanza di scarto ergasstica. Tratto e modificato da: RedAndr.

Industriale

Le sostanze ergassiche hanno un alto valore nell'industria. Sono utilizzati direttamente tramite estrazione con metodi chimici, oppure indirettamente utilizzando parte del tessuto vegetale per il consumo sotto forma di infusi, ad esempio.

La caffeina e la nicotina sono due noti esempi di alcaloidi che sono sostanze ergassiche utilizzate nell'industria del caffè e del tabacco. Entrambe sono oggi tra le sostanze vegetali più redditizie al mondo.

I tannini sono anche sostanze ergassiche utilizzate industrialmente. Da questi metaboliti si producono i coloranti, utilizzati anche nel processo di stagionatura delle bucce (pelli) e sono molto importanti nella produzione dei vini.

L'industria alimentare utilizza sostanze di riserva vegetale, come gli zuccheri, che estraggono da specie come barbabietole e canna da zucchero, mentre i grassi sono utilizzati per la produzione di glicerina e saponi a fini commerciali.

Riferimenti

M. Gupta. Sostanze ergonomiche presenti nelle cellule di una pianta - botanica. Estratto da: biologydiscussion.com.
Il vacuolo vegetale e le sostanze ergassiche. Estratto da: euita.upv.es.
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Sostanze o inclusioni ergonomiche. Estratto da: docencia.udea.edu.co.
Sostanza ergonomica. Estratto da: revolvy.com.

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