stringtranslate.com

Суберин

Суберин — это липофильный, сложный полиэфирный биополимер растений, состоящий из длинноцепочечных жирных кислот, называемых субериновыми кислотами, и глицерина . Суберин, связанный 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 субарином и, в меньшей степени, с кутином. [1] [2] [3] Суберин является основным компонентом пробки и назван в честь пробкового дуба , Quercus suber . Его основная функция — служить барьером для движения воды и растворенных веществ .

Анатомия и физиология

Суберин является высокогидрофобным и несколько «резиновым» материалом. В корнях суберин откладывается в радиальных и поперечных/тангенциальных клеточных стенках энтодермальных клеток . Эта структура, известная как полоска Каспари или полоска Каспари, функционирует для предотвращения попадания воды и питательных веществ, поглощаемых корнем, в стелу через апопласт . Вместо этого вода должна обходить эндодермис через симпласт . Это позволяет растению выбирать растворенные вещества, которые проходят дальше в растение. Таким образом, он образует важный барьер для вредных растворенных веществ. [4] Например, мангровые заросли используют суберин для минимизации потребления соли из своей прибрежной среды обитания.

Суберин находится в слое феллемы перидермы (или пробки). Это самый внешний слой коры . Клетки в этом слое мертвы и изобилуют суберином, предотвращая потерю воды из тканей ниже. Суберин также может быть найден в различных других структурах растений. Например, они присутствуют в чечевичках на стеблях многих растений, а сетчатая структура в кожуре сетчатой ​​дыни состоит из опробковевших клеток.

Структура и биосинтез

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 сшиты. Точный качественный и количественный состав мономеров суберина различается у разных видов. Некоторые распространенные алифатические мономеры включают α-гидроксикислоты (в основном 18-гидроксиоктадец-9-еновую кислоту) и α,ω-дикислоты (в основном октадец-9-ен-1,18-диовую кислоту). Мономерами полиароматических соединений являются гидроксикоричные кислоты и их производные, такие как ферулоилтирамин.

В дополнение к ароматическим и алифатическим компонентам, глицерин , как сообщается, является основным компонентом суберина в некоторых видах . Предполагается, что роль глицерина заключается в связывании алифатических мономеров и, возможно, также в связывании полиалифатических и полиароматических соединений во время сборки полимера суберина . Было показано, что этап полимеризации ароматических мономеров включает реакцию пероксидазы .

Биосинтез алифатических мономеров происходит по тем же самым восходящим реакциям, что и биосинтез кутина , а биосинтез ароматических соединений происходит по тем же самым восходящим реакциям, что и биосинтез лигнина .

Флобафен также встречается в полиароматической части субериновой смеси .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Льюис, NG; Ямамото, E.; Вутен, JB; Джаст, G.; Охаши, H.; Тауэрс, GH (1987). «Мониторинг биосинтеза фенилпропаноидов клеточной стенки пшеницы in situ». Science . 237 (4820): 1344–6. Bibcode :1987Sci...237.1344L. doi :10.1126/science.237.4820.1344. PMID  17801473. S2CID  20580637.
  2. ^ Граса, Дж. (2015). «Суберин: биополиэстер на переднем крае растений». Frontiers in Chemistry . 3 : 62. Bibcode : 2015FrCh....3...62G. doi : 10.3389 /fchem.2015.00062 . PMC 4626755. PMID  26579510. 
  3. ^ Бернардс, MA (март 2002 г.). «Демистификация суберина». Канадский журнал ботаники . 80 (3): 227–240(14). doi :10.1139/b02-017.
  4. ^ Kolattukudy, PE (1984). «Биохимия и функция кутина и суберина». Канадский журнал ботаники . 62 (12): 2918–2933. doi :10.1139/b84-391. ISSN  0008-4026.
  5. ^ Kolattukudy, PE (1980). «Биополиэфирные мембраны растений: кутин и суберин». Science . 208 (4447): 990–1000. Bibcode :1980Sci...208..990K. doi :10.1126/science.208.4447.990. ISSN  0036-8075. PMID  17779010. S2CID  46497057.
  6. ^ Эванс, WC; Эванс, Д. (2009). "Глава 42 - Дифференциация клеток и содержимое эргастических клеток". Фармакогнозия Трейза и Эванса (16-е изд.). Elsevier. стр. 551–562. doi :10.1016/B978-0-7020-2933-2.00042-3. ISBN 978-0-7020-2933-2.