Они находятся в эндосперме, который может быть твердым, мягким и т. д. Различные его типы от твердого до мягкого характерны для видов овса. Твердый эндосперм в свою очередь бывает разным по плотности, что обусловлено соотношением в нем белка и крахмала. По химическому составу запасные вещества зерновки отличаются у разных видов злаков. Основные ее компоненты — углеводы, белок, жир; основные эргастические вещества — углеводы, которые у большинства хлебных злаков занимают в зерновке больший объем.
Так, например, в зерновке ржи в среднем содержится 82 % углеводов, у кукурузы (крахмалистой) — более 82, у ячменя — 83 (в % на сухое вещество). Все эти показатели относительны, поскольку виды, формы и сорта естественно различаются соотношением этих компонентов.
Химический состав зерен хлебных злаков очень сложен.
Поскольку основной компонент в углеводах — Крахмал (например, у ржи из 82 % углеводов крахмал составляет около 60 %, сахароза 5, редуцирующие сахара—0.3, клетчатка — 2.5, пентозаны — 8.8%), и он же — важнейший источник питания людей (пшеничная мука в среднем на 3/4 состоит из крахмала), остановимся на его строении подробнее. Крахмал представляет собой а-14-Д-глюкан-полисахарид, содержащий около сотни глюкозных остатков. Крахмальные зерна имеют разную форму, но чаще бывают сферические, линзовидные или яйцевидные. Как было отмечено ранее, запасной крахмал синтезируется в пластидах (амилопластах). Формирование крахмального зерна начинается в так называемых образовательных центрах стромы пластид.
Данные светового и электронного микроскопов показывают определенную слоистость крахмальных зерен. Полагают, что она возникает вследствие чередования 2 углеводов — амилазы и амилопектина. Они имеют различный показатель преломления, что хорошо видно в поляризованном свете, выявляющем двойное лучепреломление. Крахмальному зерну присуще свойство сферокристаллов, поэтому в поляризованном свете и виден в пересечении лучей черный крест в его центре (так называемый мальтийский крест). Известно, что слоистость в крахмальных зернах хлебных злаков в сильной степени зависит от суточной ритмики. Другая особенность крахмальных зерен — их коллоидные свойства.
Крахмальные зерна бывают простые — амилопласт содержит одно крахмальное зерно (рожь, пшеница) и сложные — в амилопласте синтезируются несколько крахмальных зерен (овес, рис). Различаются они и размерами: так, у пшеницы и ржи они мелкие — 2—9 мкм (В-тип) или крупные — 25— 40 мкм (А-тип), у кукурузы в основном только мелкие — от 5 до 30 мкм.
Следует отметить, что форма и размеры крахмальных зерен в значительной степени обусловлены видовой принадлежностью. Поскольку крахмальные зерна составляют большую долю муки, то по их структуре можно легко установить, из какого вида хлебного злака получена мука. Строение и форма крахмальных зерен, их расположение в клетке и сооотношение с другими компонентами клетки (например, белком) могут быть диагностическим признаком для селекционных целей.
Анатомическое изучение эндосперма некоторых хлебных злаков показало, что они различаются соотношением системы крахмал (сложный—простой) — белок, т. е. выражаются мозаикой эндосперма, являющейся видоспецифичной. Тип мозаики характерен не только для определенных видов злаков, но и для отдельных сортов; он может быть использован в селекционной практике для определения характеристики сорта и выявления хлебопекарных качеств.
Соотношение различных типов крахмала (простого и сложного, крупного — А-типа и мелкого — В-типа), белка и липидов определяет структуру зерновки (стекловидность и мучнистость) и ее выполненность (из пшеницы со стекловидным типом зерна получают муку крупчатку, из которой изготавливают макаронные изделия и манную крупу). Любые нарушения этого соотношения приводят к щуплости зерновки, а нарушения синтеза крахмала В-типа — к невыполненности. Поэтому выявление критических периодов в развитии эндосперма, связанных, в частности, с синтезом запасных веществ (например, крахмала), даст возможность устранить нарушения, вызывающие аномальное развитие зерновки.