Наиболее ценная составная часть хлебного зерна — белки. Различные виды хлебных злаков различаются качественным составом белков; в состав комплекса входят и небелковые вещества — аминокислоты, их амиды и некоторые другие. В эндосперме злаковых имеются следующие белки: альбумины, глобулины, проламины, глютенины, глиадин и др. В хлебопекарном производстве наиболее важны глиадин и глютеин.
Особенно ценны белки эндосперма наличием в них важнейших аминокислот: валина, изолейцина, лейцина, метионина, лизина, треонина, триптофана. Соотношение компонентов, входящих в состав белкового комплекса, различно. Запасные белки представлены аморфными и кристаллическими отложениями. Форма белковых включений разнообразна, но обычно она сферическая, а величина их колеблется от 0.2 до 20 мкм. Белковые тела имеют аморфный матрикс, который, например, у пшеницы, содержит кристаллоид белковой природы и аморфный небелковый глобоид, состоящий из фитина. Для эндосперма злаков характерно наличие специальной периферической зоны, в клетках которой аккумулируется наибольшее количество белковых тел — алейроновых зерен, поэтому эти слои в эндосперме получили название алейроновых. Из-за своих малых размеров алейроновые зерна в эндосперме злаков на световом уровне почти неразличимы.
Жиры. Во всех структурах зерновки имеются жирные масла. Кроме них в зерновках некоторых видов злаков содержатся и жироподобные вещества (например, ситостерины). Стерины играют большую роль в образовании витамина Д. Поскольку в жирных маслах имеются в значительном количестве ненасыщенные кислоты (например, у ржи до 82 %), то масла, находящиеся в эндосперме злаков, особенно ценны для человека, так как они обладают способностью растворять холестерин, вызывающий атеросклероз.
Жиры накапливаются обычно в липидных каплях и представляют собой глобулы различной величины. Обычно они очень малы и в световом микроскопе выглядят, как точки, преломляющие свет. Вопрос о происхождении и месте образования липидных глобул является дискуссионным. Большинство исследователей склоняются к тому, что глобулы образуются в гиалоплазме. Липидные глобулы отождествляют с органеллами (сферосомами), в которых находятся гидролазы, связанные с триглицеридами. Естественно, что основной компонент глобул — липиды.
На химический состав зерновок злаков большое влияние оказывают условия, в которых произрастают растения, а это в свою очередь сказывается и на выполненности зерновки. Интересным фактом является наличие в щуплом зерне большого количества белка, масла и золы, а крахмала — меньше, чем в хорошо выполненном, т. е. соотношение компонентов меняется, но незначительно.
Неоценимо значение запасных белков, жиров и углеводов в жизни растений, особенно на первых этапах онтогенеза хлебных злаков — в зерновке, поскольку фактически они определяют весь дальнейший ход развития этих растений, играющих столь большую роль в жизни человечества.