Понятие о метоболитх и катоболитах. 
Образование органических веществ в клетке. 
Углеводы, запасные белки, жиры

Метаболиты — продукты метаболизма каких-либо соединений. Метаболиты бывают первичными, вторичными, промежуточными и конечными, экскретируемыми из организма с мочой, калом, потом, выдыхаемым воздухом и др. Катаболит — это природно возникающий метаболит. Органические вещества клетки.

К органическим веществам клетки относятся углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты, белки и малые молекулы (низкомолекулярные органические вещества). Низкомолекулярные органические вещества клетки. Витамины — разнообразные вещества, которые участвуют в регуляции физиолого-биохимических процессов. Алкалоиды — специфические азотсодержащие вещества, вырабатываемые растениями. Многие из них обладают тонизирующим или наркотическим действием, например, кофеин, морфин, никотин. Токсины — это самые разнообразные вещества, которые обладают сильным ядовитым действием, например, токсины бледной поганки. Углеводы. Углеводы, или сахара — это органические вещества. К углеводам относятся моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Моносахариды — это простейшие углеводы. Играют роль промежуточных продуктов реакций. Служат основными источниками энергии при дыхании. Олигосахариды — это углеводы, состоящие из остатков 2−10 молекул моносахаридов, связанных гликозидными связями. Полисахариды — это углеводы, состоящие из остатков множества моносахаридов (тысячи и десятки тысяч), связанных гликозидными связями. Гигантские молекулы. Белки — вещества, определяющие строение и свойства живой материи. На их долю приходится основная масса органических веществ клетки. Они участвуют в построении структуры и функциях всех клеточных органелл. Белки выполняют важную ферментативную функцию, постоянно участвуя в процессах синтеза и распада конституционных веществ. Белки могут быть и эргастическими веществами клетки, т. е. откладываться в запас, а также выполнять сократительную, транспортную функции и могут служить источником энергии. Жиры — органические Соединения, которые на ряду с белками и углеводородами, обязательно присутствуют в клетке. Их относят к большой группе органических жироподобных соединений, классу липидов. Включения клетки представляют собой вещества, временно выведенные из обмена, или конечные его продукты. Специфика включений связана со специализацией соответствующих клеток, тканей и органов. Большинство включений располагается в цитоплазме и вакуолях. Существуют жидкие и твердые включения. Растения в процессе жизнедеятельности накапливают продукты обмена веществ, что связано с необходимостью создания резерва питательных веществ, средств защиты от поедания животными и внедрения паразитов и, наконец, необходимостью концентрации шлаков, подлежащих удалению. Запасные питательные вещества являются продуктами первичного обмена веществ, остальные группы — вторичного. Запасные питательные вещества. Это временно выведенные из обмена веществ клетки соединения. Они накапливаются в клетках растений в течение вегетационного периода и используются частично зимой, а главное, весной, в период бурного роста и цветения. Перед листопадом или завяданием надземных частей многолетних трав резервные вещества оттягиваются в зимующие органы. У однолетников они концентрируются в семенах или плодах. Запасные вещества могут откладываться в клетках растений, прежде всего в семенах, в очень больших количествах, поэтому семена некоторых растений являются основой питания человека и домашних животных. Широко распространено у растений отложение запасных жиров в виде липидных капель в цитоплазме. Наиболее богаты ими семена и плоды. Во время прорастания семян они гидролизуются с образованием растворимых углеводов. Около 90% семян покрытосеменных содержат жиры в виде основного запасного вещества. Жиры — наиболее калорийное запасное вещество. Основную массу растительных жиров добывают из семян. Многие из них используют в пищу: подсолнечное, льняное, конопляное, хлопковое, кукурузное, горчичное масло, масло грецкого ореха, лещины. Жирные масла применяют для изготовления высококачественного мыла, в производстве олифы и лаков. Запасные белки (протеины) наиболее часто встречаются в виде алейроновых зерен в клетках семян бобовых, гречишных, злаков и других растений. Алейроновые зерна образуются при созревании семян из высыхающих вакуолей. Они имеют различную форму, размеры от 0,2 до 20 мкм. Алейроновое зерно окружено тонопластом и содержит белковый матрикс, в который погружены белковый кристалл (реже их два-три) ромбоэдрической формы и глобоид фитина (содержит запасной фосфор). Это сложное алейроновое зерно (у льна, тыквы, подсолнечника и др.). Алейроновые зерна, содержащие только аморфный белок, называют простыми (у бобовых, риса, кукурузы, гречихи). При прорастании семян алейроновые зерна набухают, белки и фитин подвергаются ферментативному расщеплению, продукты которого используются растущим зародышем. При этом алейроновые зерна постепенно превращаются в типичные вакуоли, лишенные белка. Они сливаются друг с другом, формируя центральную вакуоль. Наиболее распространенное запасное вещество растений — полисахарид крахмал. Его молекула состоит из огромного числа молекул глюкозы. В клетках крахмал легко переходит в сахар и сахар в крахмал, что позволяет растению быстро накопить этот ценный полисахарид или использовать его для создания других органических веществ в процессах дыхания и роста клеток. Громадное значение имеет крахмал как источник пищи для людей: крахмал зерновок хлебных злаков (рис, пшеница, кукуруза, рожь), клубней картофеля, плодов банана. Крахмал — самое важное соединение, используемое в пищу травоядными животными. Следует различать крахмал ассимиляционный (или первичный), запасной (или вторичный) и транзиторный. Ассимиляционный крахмал возникает в процессе фотосинтеза в хлоропластах из глюкозы, если она не успевает оттекать из фотосинтезирующего органа. Запасной крахмал откладывается в лейкопластах (амилопластах) в виде крахмальных зерен. Крахмальные зерна бывают простые, сложные и полусложные. Простые зерна имеют один центр крахмалообразования, вокруг которого формируются слои крахмала. У сложных зерен в одном лейкопласте несколько центров, имеющих свои собственные слои. В полусложных зернах также несколько центров (два и больше), но кроме слоев крахмала, возникших возле каждого центра, по периферии зерна имеются общие слои. Число центров крахмалообразования зависит от числа инвагинаций внутренней мембраны лейкопласта. Крахмальное зерно в живой клетке всегда окружено двумембранной пластидной оболочкой, даже если строма пластиды практически вся вытеснена крахмалом. Простые зерна имеют пшеница, рожь, кукуруза, сложные — рис, овес, гречиха. Крахмальные зерна представляют собой сферокристаллы, состоящие из игольчатых кристаллов. В поляризованном свете в каждом зерне виден черный крест, что также указывает на кристаллическое строение крахмала. Одновременно крахмальные зерна обладают и свойствами коллоидов — способны набухать в горячей воде (крахмальный клейстер). В крахмальных зернах наблюдается слоистость, которая объясняется различным содержанием воды, — в темных слоях ее больше, в светлых меньше. Это связано с неравномерностью поступления крахмала в течение суток. Продукты вторичного обмена веществ. Часть конечных продуктов обмена веществ выделяется наружу, часть изолируется в самом растении.

Одни вещества накапливаются в клеточном соке, например соли щавелевой кислоты, дубильные вещества, алкалоиды, другие— в специализированных клетках или особых вместилищах. Среди них наиболее широко распространены эфирные масла, смолы, оксалат кальция и др. Роль их не вполне ясна. Некоторые представляют собой отбросы, возникающие как побочные продукты в обмене веществ. Однако многие из них в процессе приспособительной эволюции приобрели и другие функции. Некоторые смолы и эфирные масла делают растения несъедобными для человека и отпугивают травоядных животных. Смолы препятствуют гниению и могут вовлекаться вновь в основной обмен (реутилизироваться). Изредка вторичные метаболиты оказываются в роли шлаков и удаляются либо путем опада тех частей растения, где они накапливаются, либо выделяются при разрушении структур, где они скопились. Наиболее распространенный шлак — оксалат кальция. Эфирные масла представляют собой смесь органических безазотистых летучих соединений (терпенов и их производных: спиртов, альдегидов, кетонов и др.). Эфирные масла скапливаются в цветках, листьях, семенах и плодах растений и не принимают участия в обмене веществ. Эфирные масла используют в производстве мыла, в парфюмерной и косметической промышленности, а также в медицине. Их получают из цветков розы, лаванды, мяты, базилика, гвоздики и других растений. Смолы представляют собой комплексные соединения, образующиеся в процессе нормальной жизнедеятельности или в результате разрушения тканей. Они могут находиться в виде капель в цитоплазме и клеточном соке или выделяются наружу. Смолы нерастворимы в воде и, находясь на поверхности органа, не пропускают влагу. Они непроницаемы для микроорганизмов и повышают сопротивляемость растений болезням благодаря своим антисептическим свойствам. Смолы применяют при изготовлении лаков, типографской краски, смазочных масел, используют в медицине. Ископаемая смола вымерших хвойных растений называется янтарем. Соли кальция — оксалат кальция — конечный продукт жизнедеятельности протопласта, образующийся как приспособление для выведения из обмена веществ излишков кальция. Поэтому откладывается он в основном в тех органах и тканях, которые периодически сбрасываются (опадающие листья, отслаивающаяся корка, опадающие почечные чешуи, волоски эпидермы). Однако возможно, что часть кальция может повторно включаться в обмен веществ. Оксалат кальция откладывается только в вакуолях в виде кристаллов. Форма кристаллов достаточно разнообразна и часто специфична для определенных групп растений. Это могут быть одиночные многогранники (сухие чешуи луковиц лука), рафидыпачки игольчатых кристаллов (стебли и листья винограда); кристаллический песокскопления множества одиночных кристаллов (листья пасленовых, стебель бузины). Наиболее часто встречаются друзы — шаровидные сростки призматических кристаллов (корневище ревеня, корень батата, листья руты и др.). Кроме оксалата кальция в растениях встречаются кристаллы карбоната кальция, часто в форме цистолитов. Цистолиты — гроздевидные образования, возникающие на выступах клеточной стенки, вдающихся внутрь. Цистолиты характерны для растений из семейств Крапивные, Тутовые и др. Фосфат кальция кристаллизуется в клубнях георгин, листьях агавы; сульфат кальция — в листьях тамариска, куриного проса.