Il sostanze ergastiche sono prodotti metabolici secondari di cellule vegetali e fungine. Sono anche chiamate sostanze non protoplasmatiche e possono diventare sostanze di riserva, secretorie o di scarto. Generalmente non sono molto attivi nella cellula ma a volte hanno 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 trova principalmente nei vacuoli, nella parete cellulare e nel protoplasma.
La parola ergastic 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..
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Non esiste una classificazione scientifica definita o standardizzata, tuttavia, alcuni botanici concordano di classificare le sostanze ergassiche in tre gruppi: riserva, secretoria e rifiuti..
Le sostanze di riserva o inclusioni sono quelle sostanze osmoticamente inerti nella cellula vegetale che fungono da potenziale fonte di cibo (carbonio ed energia)..
Le principali sostanze di riserva ergastica si dividono in tre tipologie:
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; e l'emicellulosa, che si trova nelle 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, è generalmente utilizzato anche come sostanza ergastica di riserva nei funghi..
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..
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 di olio sono sostanze ergassiche di riserva che si trovano sotto forma di goccioline liquide nel citoplasma, principalmente nei semi e nelle spore..
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 ergasstiche secretorie.
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 vegetali 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 vegetali 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..
Molte delle sostanze ergassiche sono utilizzate dai sistematici botanici e dai tassonomi 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 dimostrato da alcuni studi effettuati con piante della famiglia delle Poaceae..
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.
Le sostanze ergassiche hanno un alto valore nell'industria. Sono utilizzati direttamente tramite estrazione con metodi chimici, o indirettamente utilizzando parte del tessuto vegetale per il consumo sotto forma di infusi, ad esempio.
La caffeina e la nicotina sono due esempi abbastanza noti di alcaloidi che sono sostanze ergastiche utilizzate nell'industria del caffè e del tabacco. Entrambe sono oggi tra le sostanze di origine vegetale più redditizie dal punto di vista industriale..
I tannini sono anche sostanze ergassiche che vengono utilizzate industrialmente. Da questi metaboliti si producono i coloranti, utilizzati anche nel processo di stagionatura delle pelli (pelli) e sono molto importanti nella produzione dei vini..
L'industria alimentare utilizza sostanze di riserva dalle piante, come gli zuccheri, che vengono estratti da specie come la barbabietola e la canna da zucchero, mentre i grassi sono utilizzati per la produzione di glicerina e saponi a fini commerciali..
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