Charakteristiky kyseliny giberélovej, syntéza, funkcie

On Kyselina Giberélico Je to endogénny rastlinný hormón všetkých vaskulárnych (vynikajúcich) rastlín. Je zodpovedný za reguláciu rastu a rozvoja všetkých rastlinných orgánov.

Kyselina giberénová, ktorá patrí do skupiny rastlinných hormónov známych ako „gibberellíny“. Bola to druhá chemická zlúčenina klasifikovaná ako rastlinný hormón (látka podporujúca rast) a spolu gibberellíny sú jedným z najviac študovaných fytohormónov v oblasti fyziológie rastlín.

Chemická štruktúra kyseliny giberélikovej (zdroj: vytvorené Minutemenmi pomocou Bkchem 0.12 [verejná doména] cez Wikimedia Commons)

Gibberellíny (alebo kyseliny Giberélicos) boli prvýkrát izolované v roku 1926 japonským vedcom Eiichim Kurosawom z huby Gibberella fujikuroi. G. Fujikuroi Je to patogén zodpovedný za „hlúpe rastliny“, ktoré spôsobuje nadmerné predĺženie stoniek v rastlinách ryže.

Chemická štruktúra kyseliny giberélikovej však bola objasnená až do začiatku 50. rokov. O chvíľu neskôr bolo identifikovaných veľa zlúčenín podobnej štruktúry, v ktorej sa uvádza, že ide o endogénne produkty rastlinných organizmov.

Kyselina giberénová má viacnásobné účinky na metabolizmus rastlín, príkladom je predĺženie stoniek, vývoj kvitnutia a aktivácia reakcií na asimiláciu živín v semenách.

V súčasnosti bolo klasifikovaných viac ako 136 zlúčenín „gibberellín“, či už v rastlinách, ktoré pochádzajú z exogénnych mikroorganizmov alebo ktoré sú synteticky produkované v laboratóriu.

[TOC]

Charakteristika

Takmer vo všetkých učebniciach sú kyselina giberélová alebo gibberelín skrátene s GA, A3 alebo plynom a pojem „kyselina giberélová“ a „gibbereline“ sa zvyčajne používa bez rozlíšenia bez rozdielu bez rozlíšenia.

Kyselina giberélicová vo svojej forme GA1 má molekulárny vzorec C19H22O6 a všetky organizmy rastlinného kráľovstva sú všeobecne distribuované. Táto forma hormónu je aktívna vo všetkých rastlinách a podieľa sa na regulácii rastu.

Môže vám slúžiť: emulgátor: proces emulzie, molekulárne aspekty, aplikácie

Chemicky majú kyseliny giberélikovej kostru zloženú z 19 až 20 atómov uhlíka. Sú to zlúčeniny tvorené rodinou tetracyl diterpénov a kruh, ktorý tvorí centrálnu štruktúru tejto zlúčeniny, je tlmivý-Giberovský.

Kyselina giberénová sa syntetizuje v mnohých rôznych častiach rastliny. Zistilo sa však, že v embryu semien a v meristematických tkanivách sa vyskytujú v oveľa väčšom množstve ako v iných orgánoch.

Viac ako 100 zlúčenín klasifikovaných ako gibberellíny nemá žiadne účinky ako fytohormony samy, Sú to biosyntetické prekurzory aktívnych zlúčenín. Na druhej strane sú sekundárne metabolity, ktoré sú inaktivované bunkovou metabolickou cestou.

Spoločná charakteristika hormonálne aktívnej kyseliny giberélikovej.

Syntéza

Syntéza Cesta kyseliny giberélikovej zdieľa mnoho krokov so syntézou ostatných zlúčenín terpenoidov v rastlinách a dokonca sa našli zdieľané kroky s trasou výroby terpenoidov u zvierat.

Rastlinné bunky majú dve rôzne metabolické trasy na začatie biosyntézy gibberellínu: trasu Mevalonato (v cytosóle) a cesta fosfátového metyleritritolu (v plastidoch).

V prvých krokoch oboch trás je syntetizovaný pirofosfát geranylgeanil, ktorý slúži ako prekurzorová kostra na výrobu gibrelínových diterpénov.

Môže vám slúžiť: Kalcinácia: proces, typy, aplikácie

Trasa, ktorá najviac prispieva k tvorbe gibberellínov, sa vyskytuje v plastidoch, trasou fosfátu metyleritol. Príspevok citosolickej cesty mevalonato nie je taký významný ako príspevok Plastidios.

Čo sa stane s geranylgenil pyrofosfát?

V syntéze kyseliny giberélikovej, z geranylgenilného pyrofosfátu sa zúčastňujú tri rôzne typy enzýmov: terpeno syntasas (cyklasy), monooxigény cytochrómu P450 a dioxygenázy závislé od 2-oxoglutarate.

Cytochróm P450 monooxygenázy patria medzi najdôležitejšie počas procesu syntézy.

Enzýmy tlmivý-Copalil difosfát syntázy a tlmivý-kaureno syntáza katalyzuje transformáciu fosfátového metyleritritolu do tlmivý-Kaureno. Nakoniec monooxigenáza cytrocrome P450 v Plastidos oxid do tlmivý-Kaureno, čo z neho robí gibberellinu.

Metabolická cesta syntézy gibberelínu v horných rastlinách je veľmi konzervovaná, avšak následný metabolizmus týchto zlúčenín sa veľmi líši medzi rôznymi druhmi a dokonca medzi tkanivami tej istej rastliny.

Funkcia

Kyselina giberérová sa podieľa na viacerých fyziologických procesoch rastlín, najmä v aspektoch súvisiacich s rastom.

Niektoré experimenty s genetickým inžinierstvom založené na návrhu genetických mutantov, na ktoré sú kódujúce gény kyseliny giberélikovej „eliminované“, umožnili určiť, že neprítomnosť tohto fytohormónu vedie k rastlinám trpaslíka, s polovicou veľkosti normálnych rastlín.

Vplyv neprítomnosti kyseliny giberélikovej v rastlinách jačmeňa (zdroj: CSIRO [CC BOU 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Podobne aj experimenty s rovnakou povahou ukazujú, že mutanty kyseliny giberélinovej majú oneskorenie vegetatívneho a reprodukčného vývoja (vývoj kvetov). Okrem toho, hoci tento dôvod nebol s istotou stanovený, bolo pozorované menšie množstvo kuriérov ARNS v tkanivách mutantných rastlín.

Môže vám slúžiť: Pauling Scale

Gibberellíny sa tiež podieľajú na fotožurnalickej kontrole predĺženia stoniek, ktoré sa preukázalo s exogénnou aplikáciou gibberellínov a indukciou fotopereíodov.

Pretože gibberellín súvisí s aktiváciou mobilizácie a degradácie rezervných látok obsiahnutých v semenách, jednou z najbežnejšie uvedených funkcií v bibliografii je ich účasť na podpore klíčenia semien mnohých druhov rastlín.

Kyselina giberénová sa tiež podieľa na iných funkciách, ako je skrátenie bunkového cyklu, rozšíriteľnosť, flexibilita a inzercia mikrotubulov do bunkovej steny rastlinných buniek.

Priemyselné aplikácie

Gibberellíny sa v priemysle široko využívajú, najmä pokiaľ ide o agronomickú záležitosť.

Jeho exogénna aplikácia je bežnou praxou na dosiahnutie lepších výnosov z rôznych plodín obchodného záujmu. Je to užitočné najmä pre rastliny s veľkým množstvom lístia a je známe, že prispieva k zlepšeniu absorpcie a asimilácie živín.

Odkazy

1. Taiz, l., Zeiger, e., Møller, i. M., & Murphy, a. (2015). Fyziológia a vývoj rastlín.
2. Pesssarakli, m. (2014). Príručka fyziológie rastlín a plodín. CRC Press.
3. Azcón-Bieto, J., & Päta, m. (2000). Základy fyziológie rastlín (Nie. 581.1). McGraw-Hill Inter-American.
4. Buchanan, B. B., Gruissem, w., & Jones, R. L. (Eds.). (2015). Biochémia a molekulárna biológia rastlín. John Wiley & Sons.
5. Citrón, j., Clarke, G., & Wallace, a. (2017). Je aplikácia kyseliny gibbellovej užitočným nástrojom na zvýšenie produkcie ovsenia?. V „Robiť viac s menej,“ (PP. 1-4). Austrálska spoločnosť Agronomy Inc.
6. Brian, P. W. (1958). Kyselina gibberellová: nový rastlinný hormón, ktorý riadi rast a kvitnutie. Journal of Royal Society of Arts, 106(5022), 425-441.