Условия жизни растительного организма, его свойства при хранении и переработке в значительной мере зависят от элементарной структуры, т. е. от свойств живой клетки.
В растительном организме каждая клетка имеет наружную тонкую оболочку. У самой оболочки располагается густая слизистая часть, называемая протоплазмой. Отдельные части ее пронизывают всю клетку. Внутри клетки в протоплазме находится плотная часть - ядро. Свободная от протоплазмы часть клетки заполнена клеточным соком. Во многих сочных плодах и овощах этого сока бывает так много, что он заполняет почти всю клетку, а протоплазма в этом случае покрывает изнутри оболочку клетки. Эти мельчайшие капельки клеточного сока называют вакуолями. Клетки имеют различные строение и форму в зависимости от их функций в растениях.
В протоплазме находятся образования - пластиды: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты.
Зеленые части растений в хлоропластах содержат красящее вещество - хлорофилл. Зерна хлорофилла играют основную роль в усвоении растениями углекислоты из воздуха. Хромопласты содержат каротин, поэтому имеют оранжевый цвет, а в лейкопластах отлагается крахмал. При созревании плодов и овощей возможен в клетках переход одних пластид в другие.
Однако за последние годы благодаря электронному микроскопу и изотопным индикаторам изменились представления о структуре клетки живого организма и ее функциях.
Понятие о клетке, как о простейшей живой системе, устарело, так как в клетках насчитываются большие количества химических веществ и эти вещества находятся в движении, участвуют в сотнях и тысячах химических реакций, непрерывно возобновляются, распадаются и создаются вновь. Этому способствуют сотни ферментов - катализаторов. Это создает обмен веществ в микроскопической клетке «сложнейшего автоматизированного химического производства».
С помощью меченых атомов в клетке установлены большие скорости обменных химических процессов.
На рис. 1 показано схематическое строение клетки, как оно ранее представлялось при увеличении видимости в 3-5 тыс. раз 1 и современное представление при увеличении примерно в 300 тыс. раз 2.
Рис. 1. Схема строения клетки.
Во многих процессах переработки плодов и овощей существенное значение имеет свойство растительной клетки, именуемое тургор.
Слой протоплазмы, прилегающей к оболочке, обладает свойством пропускать воду, но задерживать значительную часть растворенных в ней веществ, что тормозит выравнивание их концентраций между клеткой и межклеточным пространством.
По этой причине внутри клетки создается давление, называемое осмотическим, которое составляет подчас несколько атмосфер и даже десятков атмосфер. Учитывая, однако, что поверхность оболочки клетки составляет тысячные и десятитысячные доли квадратного сантиметра, общее давление соответственно меньше и вполне обеспечивается прочностью клетки.
Под действием осмотического давления протоплазма прилегает к оболочке клетки, которая растягивается и имеет свойственную ей форму; это явление и носит название тургора. Если в межклеточное пространство поступят растворы сахара или соли достаточно большей концентрации, имеющие также высокое осмотическое давление, и если оно больше, чем внутриклеточное, то часть воды в эти растворы проникнет через оболочку из клетки, и протоплазма сожмется.
Это явление носит название плазмолиза, оно обратимо с тургором в зависимости от изменений внутренних и внешних осмотических давлений. Протоплазма, содержащая в основном белок клетки, при 50-60° свертывается (коагулирует), теряет эластичность, и указанные выше процессы не могут быть обратимы.