کاروتنوئید گیاهی قرمز ، نارنجی ، زرد و محلول در چربی رنگدانه
یافت جاسازی شده در غشاء chloroplasts و chromoplasts. رنگ آنها توسط کلروفیل در نقاب بافت های فتوسنتزمی باشد، اما در مراحل آخر توسعه کارخانه این رنگدانه کمک به رنگ های روشن از بسیاری از گل ها و میوه و ریشه هویج. کاروتنوئیدها محافظت از فتوسنتز موجودات در مقابل به طور بالقوه مضر photooxidative فرآیندها و ضروری هستند ، اجزای ساختاری فتوسنتز آنتن و واکنش مجتمع های مرکز. در گیاهان ، برخی از این ترکیبات منادیان اسید برونزا (آبا) ، phytohormone که مدوله و توسعه فرآیندهای استرس (Koornneef ، 1986). کاروتنوئیدها با provitamin فعالیت اجزای ضروری رژیم غذایی انسان ، و شواهد قابل توجهی وجود دارد که کاروتنوئید بسیاری از ضد سرطان فعالیت. کاروتنوئیدها جذب از طریق رژیم غذایی ، و اغلب به ترکیبات دیگر متابولیزه ، مسئول از نظر رنگ از حیوانات آشنا مانند خرچنگ ، فلامینگو ، و ماهی. اغلب غافل از ماهیت شیمیایی مواد غذایی از colorants ، انسان مصرف مقادیر زیادی از کاروتنوئید افزوده شده به غذاها در درجه اول لطفا برای چشم (Klaüi و Bauernfeind ، 1981).
همانطور که با رنگدانه های طبیعی دیگر ، جذب کاروتنوئیدها توجه داروخانه ها 19 قرن آلی است. BCarotene جدا شد در سال 1817 ، و از رنگدانه های برگ های پاییزی شناسایی شدند به عنوان xanthophylls در سال 1837 (Isler ، 1971). متخصصین ژنتیک کلاسیک شناسایی جهش کاروتینوئید در ذرت ، گوجه فرنگی ، و Arabidopsis در اوایل این قرن. با این حال ، با مشکلات خواص بیوشیمیایی آنزیم ها از مسیر و زنده ماندن به طور کلی فقیر از جهش آسیب دیده در کاروتینوئید بیوسنتز در مراحل اولیه توسعه به توطئه تاخیر توسعه میدان. مطالعات ژنتیکی کاروتینوئید در بیوسنتز باکتری ها (در بررسی آرمسترانگ ، 1994) را نقش اساسی در شبیه سازی و بررسی خصوصیات از ژن گیاه کاروتینوئید. از سال 1991 ، هنگامی که یک کاوشگر باکتریایی برای اولین بار مورد استفاده برای کلون یک ژن گیاهی برای آنزیم از مسیر ، پیشرفت سریع شده است. با این حال ، بسیاری باقی مانده است
یاد گرفتم در مورد مقررات زیست محیطی و رشد و نمو از مسیر ، و بسیاری از جهش کلاسیک هنوز شده است در سطح مولکولی مشخص می شود.
بررسی های اخیر (آرمسترانگ ، 1994 ؛ Bartley و همکاران ، 1994 ؛
Sandmann ، 1994) و دو کتاب در مورد روش (بسته بندی کننده ، 1992a ، من به آنها مکاتبات باید خطاب.
1992b) را تحت پوشش بسیاری از جنبه های شیمی ، بیوشیمی ، و زیست شناسی از کاروتنوئید در باکتری ها و گیاهان ، و lsler کلاسیک (1971) رساله در کاروتنوئید در حال بروز رسانی (Britton و همکاران ، 1995). در این بررسی ، ما خلاصه و بروز رسانی دانش ما از ژن ها و آنزیم ها برای کاروتینوئید بیوسنتز در کارخانه ها و تمرکز بر چالش های فعلی برای زیست شناسی گیاهی رشد و نمو و بیوتکنولوژی.
مسیر کاروتینوییدهای ساختار برخی از کاروتنوئید بوته مشترک و ساده مسیر biosynthetic در شکل 1 نشان داده شده است. کاروتنوئیدها
به طور کلی ترکیبات کلسیم تشکیل شده توسط terpenoid تراکم از هشت واحد (isoprene برای بررسی از terpenoid سوخت و ساز بدن ، نگاه کنید به McGarvey و Croteau ، سال 1995 ، این مسئله). در مرکز مولکول ، به منظور ارتباط معکوس شده است ، بنابراین به عنوان یک کل مولکول متقارن است. مجموعه ای از کونژوگه پیوند های دو گانه بر عهده دارد برای جذب نور در منطقه مرئی طیف.
در بخش های زیر را مسیر biosynthetic بحث کنیم ، تاکید بر آن مراحل را که متناظر با ژن کلون شده اند. کلون ژن گیاهی ذکر شده است.
در جدول 1. ژنتیک مولکولی و شواهد نشان می دهد که تمام آنزیم ها از مسیر ها توسط ژن های هسته ای و رمزی پس از translationally به chloroplasts وارد شده است. ما ذکر ژن ها از گونه onplant تنها در مواردی که در آن به عنوان پروب برای شبیه سازی ژن های گیاهی و یا در آن توالی خدمت مقایسه توابع معروف برای متناظر نشان داد .
پروتئین های گیاهی.
سنتز Pyrophosphate Geranylgeranyl در مرحله اول از مسیر ، geranylgeranyl آنزیم pyrophosphate سنتاز GGPS) کاتالیز سه پی در پی واکنش های تراکم ، اول از آنها تراکم از pyrophosphate isopentenyl و pyrophosphate dimethylallyl (DMAPP) به شکل pyrophosphate geranylgeranyl (GGPP ؛ را ببینید McGarvey و Croteau ، سال 1995 ، این مسئله). GGPS از فلفل شده است به یکدستی تصفیه شده و برای کاتالیز نشان داده شده است (1028 سلول گیاهی )
مسیر ساده biosynthetic. رنگ نشان می دهد رنگ شایع از این ترکیبات در طبیعت. قبل از ترکیبات ^ - کاروتن نمی نمی باشد جذب نور در منطقه قابل مشاهده است از طیف. رنگ ترکیبات در طبیعت می کند به رنگ خالص لزوما متناظر با ترکیبات موجود در راه حل با توجه به تعامل با سایر اجزاء از غشاء chromoplast و به اثرات غلظت. اولین مرحله از مسیر هستند واکنش تراکمی که منجر به تشکیل diphosphate geranylgeranyl (pyrophosphate geranylgeranyl ، GGPP). Phytoene سنتاز (PSY) کاتالیز تراکم دو مولکول از GGPP به pyrophosphate prephytoene (نشان داده نمی شود) و سپس به phytoene.
مجموعه ای از واکنش های اشباع منجر به سنتز لیکوپن است ، که سپس به (5 - کاروتن cyclized. فلش مدور نشان می دهد از zeaxanthin و violaxanthin ، دو ترکیب اصلی چرخه xanthophyll. آبا phytohormone از xanthophylls مشتق شده است.
(ب) چهار سیستم های بیولوژیکی که به توسعه ژنتیک بیوسنتز کاروتینوئید در کارخانه ها کمک کرده است. ارائه اطلاعات پایه توسط cyanobacteria (Synechocystis) و باکتری فتوسنتز (Rhodobacter) بود کلام در شناسایی ژن های گیاهی برای بیوسنتز کاروتینوئید.
ذرت و سویا هستند دو تن از گیاهان که از آن ژن های بیوسنتز کاروتینوئید کلون شده اند.
(ج) و (د) جهش کاروتینوئید گیاهی تحت تاثیر قرار plastid توسعه است. در مورد گوجه فرنگی شبح جهش (ج) و immutans Arabidopsis جهش (د) ، بلوک در افت اشباع از نتایج phytoene در چند رنگ سبز / برگ سفید. بخش های سفید تجمع بخش phytoene ، و سبز تجمع کاروتنوئید وحشی را تایپ کنید. بیوسنتز کاروتینوییدهای و عملکرد 1029
شامل 19 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله کاروتنوئیدها: رنگدانه برای ویژوال Photoprotection