Фенольные соединения клеточных стенок в культурах in vitro : Изменение состава под действием различных факторов

• Автор: Уланов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1ЛИ1И СТРОЕНИЕ И ЛОКАЛИЗАЦИЯ

1.2.0КСИКОРИЧНЫЕ КИСЛОТЫ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ.

1.3. УТИ БИОСИНТЕЗА ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

1.3.1. Шикимагный путь.

1.3.2. Биогенез фенилпропаноидов.

1.3.3. Ферменты, участвующие в биосинтезе фенилпропаноидов.

1.4. Биосшпезлипшна.

1.4.1. Восстаноаление оксикорнчных кислот до оксикоричных спиртов

1.4.2. Полимеризация оксикорнчных спиртов
1.5. Ковалентные связи в клеточных ста гках.
1.5.1. Ковалентные связи в нелигнифнцнрованных клеточных стенках.
1.5.2. Ковалентное перекрестное связывание в лигнифнцированных клеточных стенках.
1.6. Регуляция биосинтеза фенольных соединений
1.7. Генетические манипуляции фенольным метаболизмом растений
1.7.1. Модификация фермеров биосинтеза лигнина.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследований.
2.2. Методы исследований
2.2.1. Выделение клеточной стенки
2.2.2. Определение содержания лигнина в клеточной стенке тиогликолевым методом
2.2.3. Окисление клеточных стенок сульфатом меди в щелочной среде.
2.2.4. Фракционирование клеточной стенки
2.2.5. ГЖХзнализ фенольных соединений
2.2.6. Определение содержания белка в клеточной стенке
2.2.7. Генетическая трансформация.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. СОДЕРЖАНИЕ И СОСТАВ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КЛЕТОЧНЫХ СТЕНОК У РАЗЛИЧНЫХ КУЛЬТУР I VI
3.2. ОКСИКОРИЧНЬГЕ кислоты клеточной стенки и
ВОЗМОЖНОСТЬ РЕГЕНЕРАЦИИ I VI.
3.3. ГЕНЕТИЧЕСКЛЯ МОДИФИКА1 ДЯ ФЕРМЕНТОВ ФЕНОЛЬНОГО ОБМЕНА
СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


в своих фундаментальных исследованиях выяснил химическую структуру и типы связей в макромолекуле лигнина древесины ели. По его данным, усредненный фрагмент молекулы лигнина включает двадцать мономерных единиц, из которых две оксифснилпропановые. . i . ii считает, что лигнин никаким дополнительным превращениям в растении не подвергайся, и расщеплять его i лишь немногие микроорганизмы. Согласно широко принятой концепции, лигнин может быть определен, как трехмерный аморфный полифенольный продукт, образующийся в результате ферментопосредованной дегидрогеназной полимеризации трех основных фенилпропаноидных предшественников копнфернлового 1, синапового 2 и кумарового 3 спиртов ii а. Ii, , , . . . Однако ни одно растение не содержит лнгннны, образованные исключительно тремя основными предшественниками . Гак все лигнины содержат альдегидные группы , . Таким образом, четкое определение лигнина должно включагь больше, чем три традиционных спирта . С3, а у синапового у С3 и С5. По сложившейся терминологии три монолигнола называют также чгндрокемфенильными свая пильными и сирингильными единицами и обозначают соответственно Н, и . Соотношение этих трех главных единиц, а также типов внутримолекулярных связей и является причиной различия лигнинов , ,. Ныло обнаружено, что лигнифнкация происходит в три стадии, которым предшествует отложение углеводов в разных слоях вторичной клеточной стенки внешнем, среднем и внутреннем I, 2, 3 соответственно i . Первый этап происходит в углах клетки и срединной пластинке после отложения пектиновых веществ и начала образования слоя 1. Второй этап медленная лигнифнкация. В ходе этой стадии происходит отложение маннана и ксилана в слое 2. Основная лигнифнкация происходит на третьем этапе после отложения целлюлозных микрофибрилл в начале образования слоя 3. Лигнин никогда не образуется в отсутствие углеводов i, i, . Различные монолигнолы не перемешаны равномерно в молекуле лигнина, а формируют зоны, обогащенные одним из монолигнолов. Показано, что формирование Н и участков в лигнине магнолии разделено в пространстве и во времени Нединицы откладываются на начальных этапах лигнификации, позже, во вторичной клеточной стенке i . Отложение лигнина начинается в углах клеточных стенок, затем в срединной пластинке и продолжается сквозь первичную клеточнуто стенку во вторичной. Лигнины подразделяются на 2 основных класса Сарканен и др. Первые присутствуют в большинстве голосеменных, а вторые во всех покрытосеменных и, в том числе, травах. В этой классификации не учитывается тот факт, что лигнины некоторых покрытосеменных имеют в своем составе значительное количество чкумаровых структур. Лигнины трав также содержат остатки нкумаровой и феруловой кислот, присоединенных к лигнину сложноэфирными связями. Предполагается, что лигнин ннкруспгруег наружний и средний слон целлюлозы в клеточных стенках покоящихся зооспорангиев грибов Феофилова, . До сих пор остаются разногласия по повод наличия лигнина в определенных растительных формах, таких как мхи и водоросли. О различии лигнинов однодольных и двудольных, покрытосеменных и голосеменных свидетельствуют различные ароматические альдегиды, получающиеся при щелочном окислении лигнинов нитробензолом или сульфатом меди . Лигнин голосеменных растений лает преимущественно ванилин А и немного лгидроксибензапьдегида Б рис. Липши двудольных растений дает, главным образом, ванилин и сиреневый альдегид В и также немного лгидроксибензальдегида липши однодольных растений дает все три альдегида рис. , , . Рисунок 1. Различные ароматические альдегиды, получающиеся при окислении липшнов. Эго говорит о том, что ванилин, лгидроксибензальдегид и сиреневый альдегид образуются из фенилпропаноидных блоков А1, Б1, В1 соответственно рис.