Суберин
Суберин представляет собой липофильный сложный полиэфирный биополимер растений, состоящий из длинноцепочечных жирных кислот, называемых субериновыми кислотами, и глицерина . Суберин, связанный между собой с кутинами и лигнинами , также сложными макромолекулами, образует защитный барьер в эпидермальных и перидермальных клеточных стенках высших растений. Суберины и лигнины считаются ковалентно связанными с липидами и углеводами соответственно, а лигнин ковалентно связан с суберином и в меньшей степени с кутином. [1] [2] [3] Суберин является основным компонентом пробки и назван в честь дуба пробкового Quercus suber . Его основная функция – барьер для движения воды и растворенных веществ .
Анатомия и физиология
[ редактировать ]Суберин — высокогидрофобный и несколько «резиновый» материал. В корнях суберин откладывается в радиальных и поперечных/тангенциальных клеточных стенках энтодермальных клеток . Эта структура, известная как полоса Каспарова или лента Каспарова, предотвращает попадание воды и питательных веществ, поглощенных корнем, в стелу через апопласт . Вместо этого вода должна миновать эндодерму через симпласт . Это позволяет растению выбирать растворенные вещества, которые проходят дальше в растение. Таким образом, он образует важный барьер для вредных растворов. [4] Например, мангровые заросли используют суберин, чтобы свести к минимуму потребление соли из прибрежной среды обитания.
Суберин находится в феллемном слое перидермы ( или пробке). Это самый внешний слой коры . Клетки этого слоя мертвы и богаты суберином, предотвращающим потерю воды из нижних тканей. Суберин также можно найти в различных других растительных структурах. Например, они присутствуют в чечевичках на стеблях многих растений, а сетчатая структура кожуры сетчатой дыни состоит из опробковевших клеток.
Структура и биосинтез
[ редактировать ]Суберин состоит из двух доменов: полиароматического и полиалифатического . [5] Полиароматические соединения преимущественно расположены внутри первичной клеточной стенки, а полиалифатические соединения расположены между первичной клеточной стенкой и клеточной мембраной . Предполагается, что эти два домена связаны перекрестными связями. Точный качественный и количественный состав мономеров суберина различен у разных видов. Некоторые распространенные алифатические мономеры включают α-гидроксикислоты (в основном 18-гидроксиоктадек-9-еновая кислота) и α,ω-дикислоты (в основном октадек-9-ен-1,18-дикарбоновая кислота). Мономерами полиароматических соединений являются гидроксикоричные кислоты и их производные, такие как ферулоилтирамин.
Сообщается , что помимо ароматических и алифатических компонентов, глицерин является основным компонентом суберина у некоторых видов . Предполагается, что глицерин связывает алифатические мономеры и, возможно, также связывает полиалифатические соединения с полиароматическим соединениями во время сборки полимера суберина . включает пероксидазную Показано, что стадия полимеризации ароматических мономеров реакцию .
Биосинтез биосинтез алифатических мономеров имеет те же исходные реакции, что и биосинтез кутина , а биосинтез ароматических соединений имеет те же исходные реакции, что и лигнина .
Флобафен также встречается в полиароматической части смеси суберинов .
См. также
[ редактировать ]- Субериновая кислота - мономерная единица суберина. [6] : 551
- Субериновая кислота
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Льюис, штат Нью-Йорк; Ямамото, Э.; Вутен, Дж. Б.; Просто, Г.; Охаси, Х.; Тауэрс, GH (1987). «Мониторинг биосинтеза фенилпропаноидов клеточной стенки пшеницы in situ». Наука . 237 (4820): 1344–6. Бибкод : 1987Sci...237.1344L . дои : 10.1126/science.237.4820.1344 . ПМИД 17801473 . S2CID 20580637 .
- ^ Граса, Дж. (2015). «Суберин: биополиэстер на переднем крае растений» . Границы в химии . 3 : 62. Бибкод : 2015FrCh....3...62G . дои : 10.3389/fchem.2015.00062 . ПМЦ 4626755 . ПМИД 26579510 .
- ^ Бернардс, Массачусетс (март 2002 г.). «Демистификация суберина». Канадский журнал ботаники . 80 (3): 227–240 (14). дои : 10.1139/b02-017 .
- ^ Колаттукуди, ЧП (1984). «Биохимия и функции кутина и суберина». Канадский журнал ботаники . 62 (12): 2918–2933. дои : 10.1139/b84-391 . ISSN 0008-4026 .
- ^ Колаттукуди, ЧП (1980). «Биополиэфирные мембраны растений: кутин и суберин». Наука . 208 (4447): 990–1000. Бибкод : 1980Sci...208..990K . дои : 10.1126/science.208.4447.990 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17779010 . S2CID 46497057 .
- ^ Эванс, туалет; Эванс, Д. (2009). «Глава 42. Дифференциация клеток и содержание эргастических клеток». Фармакогнозия Треза и Эванса (16-е изд.). Эльзевир. стр. 551–562. дои : 10.1016/B978-0-7020-2933-2.00042-3 . ISBN 978-0-7020-2933-2 .