Charakterystyka kwasu giberélicznego, synteza, funkcje

On Giberélico kwas Jest to endogenny hormon roślinna wszystkich roślin naczyniowych (wyższych). Jest odpowiedzialny za regulację wzrostu i rozwoju wszystkich narządów warzywnych.

Kwas giberéliczny, należący do grupy hormonów roślinnych znanych jako „gibereliny”. Był to drugi związek chemiczny sklasyfikowany jako hormon roślinny (substancja promująca wzrost) i razem gibereliny są jednym z najczęściej badanych fitohormonów w obszarze fizjologii roślin.

Struktura chemiczna kwasu giberélicznego (źródło: utworzone przez minutemen przy użyciu BKCHEM 0.12 [domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Gibereliny (lub kwasy Giberélicos) po raz pierwszy wyizolowano w 1926 r. Przez japońskiego naukowca Eiichi Kurosawę z grzyba Gibberella Fujikuroi. G. Fujikuroi To patogen odpowiedzialny za chorobę „głupich roślin”, która powoduje nadmierne wydłużenie łodyg w roślinach ryżowych.

Jednak dopiero w pierwszych 50. XX wieku struktura chemiczna kwasu giberélicznego została wyjaśniona. Niedługo później zidentyfikowano wiele związków o podobnej strukturze, stwierdzając, że były to endogenne produkty organizmów roślinnych.

Kwas giberéliczny ma wiele wpływu na metabolizm roślin, co jest ich przykładem.

Obecnie sklasyfikowano ponad 136 związków „gibereliny”, czy endogenne u roślin, które pochodzą z egzogennych mikroorganizmów, czy są syntetycznie wytwarzane w laboratorium.

[TOC]

Charakterystyka

W prawie wszystkich podręcznikach kwas giberéliczny lub linia gibbeński jest skrócona z GA, A3 lub gazem, a termin „kwas giberéliczny” i „linia gibbeline” jest zwykle stosowana bez rozróżnienia bez rozróżnienia.

Kwas giberéliczny, w postaci GA1, ma wzór molekularny C19H22O6, a wszystkie organizmy królestwa roślin są powszechnie rozmieszczone. Ta forma hormonu jest aktywna we wszystkich roślinach i uczestniczy w regulacji wzrostu.

Może ci służyć: emulgator: proces emulsji, aspekty molekularne, zastosowania

Chemicznie kwasy giberéliczne mają szkielet złożony z 19 do 20 atomów węgla. Są to związki utworzone przez rodzinę diterpena tetracylowego, a pierścień tworząc centralną strukturę tego związku ent-Gibean.

Kwas giberéliczny jest syntetyzowany w wielu różnych częściach rośliny. Jednak wykryto, że w zarodku nasion i w tkankach merystematycznych występują one w znacznie większej ilości niż w innych narządach.

Ponad 100 związków sklasyfikowanych jako gibereliny nie ma żadnych efektów jak fitohormony jako taki, Są biosyntetycznymi prekursorami związków czynnych. Inne z drugiej strony to wtórne metabolity, które są inaktywowane przez komórkową trasę metaboliczną.

Wspólna charakterystyka hormonalnie aktywnego kwasu giberélicznego.

Synteza

Droga syntezy kwasu giberélicznego ma wiele kroków z syntezą innych związków terpenoidowych w roślinach, a nawet wspólne kroki znaleziono z drogą produkcyjną terpenoidów u zwierząt.

Komórki roślinne mają dwie różne drogi metaboliczne, aby zainicjować biosyntezę gibereliny: trasę mevalonato (w cytosolu) i trasę fosforanu metyloerytritol (w plastydach).

W pierwszych etapach obu tras zsyntetyzuje się pirofosforan geranylgeanil, który służy jako szkielet prekursorowy do produkcji dibryliny diterpeny.

Może ci służyć: kalcynacja: proces, typy, aplikacje

Trasa, która najbardziej przyczynia się do tworzenia giberellin, występuje w plastydach, metodą trasy fosforanowej metyloleritrytolowej. Wkład cytozolowej trasy Mevalonato nie jest tak znaczący jak w Plastidios.

Co dzieje się z pirofosforanem geranylgeranilu?

W syntezie kwasu giberélicznego, z pirofosforanu geranylgeranilu, uczestniczą trzy różne typy enzymów: syntazy terpenowe (cyklasy), monooksigenezy cytochromu p450 i dioksygenazy z zależnością od 2-oksoglutaryanu.

Cytochrom p450 monooksygenazy należą do najważniejszych podczas procesu syntezy.

Enzymy ent-Syntaza dyfosforanu kopalilu i ent-syntaza kaureno katalizuje transformację fosforanu metyloerytritolol w ent-Kaureno. Wreszcie monooksigenaza cytokromu P450 w plastidos oksyda do ent-Kaureno, czyniąc to Gibberellina.

Droga metaboliczna syntezy gibereliny w górnych roślinach jest bardzo zachowana, jednak późniejszy metabolizm tych związków znacznie się różni w zależności od różnych gatunków, a nawet między tkankami tej samej rośliny.

Funkcje

Kwas giberéliczny bierze udział w wielu procesach fizjologicznych roślin, szczególnie w aspektach związanych ze wzrostem.

Niektóre eksperymenty genetyczne inżynierii oparte na projekcie mutantów genetycznych, do których kodujące geny kodujące kwas giberélinowego są „wyeliminowane”, pozwoliły ustalić, że brak tego fitohormonu powoduje rośliny karłowate, z połową wielkości prawidłowych roślin.

Wpływ braku kwasu giberélicznego w roślinach jęczmiennych (źródło: CSIRO [CC przez 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/3.0)] przez Wikimedia Commons)

Podobnie eksperymenty o tym samym charakterze pokazują, że mutanty kwasu giberélicznego mają opóźnienia w rozwoju wegetatywnym i rozrodczym (rozwój kwiatów). Ponadto, chociaż powód nie został określony z pewnością, zaobserwowano mniejszą liczbę kurierów ARNS w tkankach zmutowanych roślin.

Może ci służyć: Pauling Scale

Gibereliny uczestniczą również w fotoreportalicznej kontroli wydłużenia łodyg, które wykazano w przypadku egzogennego zastosowania giberellin i indukcją Photoperíodos.

Ponieważ giberelina jest związana z aktywacją mobilizacji i degradacji substancji rezerwowych zawartych w nasionach, jedną z najczęściej wymienionych funkcji w bibliografii jest ich udział w promowaniu kiełkowania nasion wielu gatunków roślin.

Kwas giberéliczny bierze również udział w innych funkcjach, takich jak skracanie cyklu komórkowego, rozszerzalność, elastyczność i wstawienie mikrotubul do ściany komórkowej komórek roślinnych.

Aplikacje branżowe

Gibereliny są szeroko wykorzystywane w branży, zwłaszcza jeśli chodzi o materię agronomiczną.

Jego egzogenne zastosowanie jest powszechną praktyką, aby osiągnąć lepsze plony z różnych upraw o zainteresowaniu handlowym. Jest to szczególnie przydatne w przypadku roślin o dużej ilości liści i wiadomo, że przyczynia się do poprawy wchłaniania i asymilacji składników odżywczych.

Bibliografia

1. Taiz, L., Zeiger, e., Møller, i. M., & Murphy, a. (2015). Fizjologia i rozwój roślin.
2. Pesssarakli, m. (2014). Podręcznik fizjologii roślin i upraw. CRC Press.
3. Azcón-Bieto, J., I pięta, m. (2000). Podstawy fizjologii roślin (NIE. 581.1). McGraw-Hill Inter-American.
4. Buchanan, ur. B., Gruissem, w., & Jones, r. L. (Eds.). (2015). Biochemia i biologia molekularna roślin. John Wiley & Sons.
5. Lemon, J., Clarke, g., & Wallace, a. (2017). Czy zastosowanie kwasu gibbellicznego jest przydatnym narzędziem do zwiększania produkcji owsa?. W „Robienie więcej z mniej” (PP. 1-4). Australian Society of Agronomy Inc.
6. Brian, str. W. (1958). Kwas giberelowy: nowy hormon roślin kontrolujący wzrost i kwitnienie. Journal of the Royal Society of Arts, 106(5022), 425-441.