Лигнин метаболизм

РАЗЛОЖЕНИЕ ЛИГНИНА МИКРООРГАНИЗМАМИ (МЕТАБОЛИЗМ ЛИГНИНА) [c.664]

Разложение лигнина микроорганизмами (метаболизм лигнина [c.863]

Однако синаповая кислота использовалась в клене в значительно большей степени, чем в пшенице, и образовывала структурные звенья гваяцилового лигнина. Значительное разбавление радиоактивности в л1-метоксикоричной кислоте не позволило провести количественную оценку метаболизма кислоты. [c.781]

При исследовании метаболизма лигнина в садовой траве, скошенной на четырех стадиях зрелости (раннее и позднее пастбище, раннее и созревшее сено), Эли с сотрудниками [24] нашли, что содержание лигнина возрастает с 5,7 до 8%, а содержание [c.665]

Данные табл. 3 подтвердили предположение Манской, что лигнификация в растениях происходит путем окислительновосстановительного превращения, сопутствующего энзиматическим реакциям дыхания и метаболизму кониферилового спирта, который при этом окисляется и превращается в полимерный лигнин (см. главу 2, а также табл. 5, 6 и 7 в главе 2). [c.763]

Поэтому Бьеррум сделал вывод, что в данном случае, по-видимому, имел место (в какой-то степени) прямой перенос. Иными словами, при метаболизме имело место трансметилирование от серы в метионине к кислороду в лигнине. Поскольку формиат натрия метилировал лигнин значительно медленнее, чем метионин, возможно, что формиат сперва восстанавливался до актив ных метильных групп метионина, которые затем переводились в лигнин. [c.774]

Поскольку эти данные имели большое значение для решения проблемы лигнина, было необходимо определить, чем являются ароматические соединения продуктами разложения лигнина или продуктами метаболизма плесени, образующимися при разложении других компонентов древесины. [c.784]

Рассматривая вопрос о происхождении лигнина и других вторичных метаболитов, следует также иметь в виду проблему выделения веществ из растений. Микроорганизмы легко выделяют отбросы метаболизма и его побочные продукты в среду. Однако массивные формы, для которых отношение поверхности к объему сравнительно невелико, испытывают в этом отношении затруднения. Эволюция животных в значительной степени зависела от развития органов, предназначенных для этой цели. Что касается растений, то, хотя некоторые материалы могут у них выделяться через корни, листовую поверхность или в млечники и смоляные ходы, они в большой степени зависят от местного выделения, когда различные соединения выделяются в вакуоль или клеточную оболочку [76]. Это система химического избавления от отбросов, благодаря которой часто образуются нерастворимые, летучие или обезвреженные соединения. С этой точки зрения лигнин мог [c.370]

Отложение лигнина в оболочке может происходить лишь при жизни клетки, т. е. в присутствии протопласта. Но не следует думать, что лигнификация оболочки приводит к отмиранию клетки. В древесине имеющиеся немногие живые паренхимные клетки, наполненные запасными веществами и активно участвующие в метаболизме (обмене веществ), имеют, как правило, одревесневшие оболочки. Синтез лигнина происходит в цитоплазме, а исходные вещества поступают из камбия [22]. Образование и отложение лигнина связано с нарушением работы дыхательного аппарата клетки. Процесс одревеснения сопровождается усилением дыхания (усилением поглощения кислорода). Лигнин — продукт окисления ароматических веществ, служащих катализаторами при окислительно-восстановительных процессах, составляющих дыхательный цикл. [c.21]

Гуминовые вещества, образующиеся в почвах, отличаются от гуминовых веидеств донных отложений пресных водоемов и морей в последних больше водорода, меньше углеводов и конденсированных ароматических групп. Это связано с различными условиями их образования. В почвах возможен контакт с атмосферным воздухом, в донных отложениях воздух отсутствует. В почвах остатки организмов накапливаются в основном в местах прижизненного обитания. Косное органическое вещество поступает в виде детрита и продуктов метаболизма растений, содержащих большое количество лигнина. В поверхностных и морских водоемах оседают детрит-ные частицы фито- и зоопланктона, макрофитов и органические вещества, сорбированные оседающей минеральной взвесью. В этих частицах отсутствуют растительные, содержащие лигнин. Поэтому в гуминовых кислотах донных отложений преобладают белково-углеводные вещества. [c.136]

В естественных условиях фенолы образуются в процессах метаболизма водных организмов, при биохимическом распаде и трансформации органических веществ, протекающих как в водной толще, так и в. донных отложениях. Фенольные остатки в большом количестве содержатся в природном полимере лигнине, входящем в состав древесины, и в гумусовых кислотах. [c.210]

Ряд ферментов, синтезируемых деструкторами лигноцеллюлозных субстратов, играют вспомогательную роль, обеспечивая разложение лигнина пероксидом водорода и транспорт продуктов деполимеризации в клетку, их метаболизм и детоксикацию. К ним относятся [c.414]

Для разрыва полимерных цепей и деструкции ароматических остатков чистого лигнина, выделенного из древесины, требуются высокие энергетические затраты, поэтому большинство грибов осуществляют его деструкцию только при наличии дополнительного источника углерода и энергии целлюлозы, гемицеллюлозы, сахаров или низкомолекулярных промежуточных продуктов их метаболизма. Лигнин разрушается одновременно с утилизацией полисахаридов, ингибирует ферментативное расщепление целлюлозы. [c.415]

Биосинтетические способности мира растений огромны известно около 2х 10" веществ, полученных из растений. Число вновь открытых веществ возрастает со скоростью около 1600 в год. Растения обладают поразительным разнообразием обмена веществ и способны синтезировать из углекислоты, воды и неорганических солей бесконечное число самых разнообразных соединений. Например, организм человека и животных не способен синтезировать все 20 аминокислот, входящих в состав белков, тогда как в растениях обнаружено свыше 200 аминокислот, активно участвующих в метаболизме. Растения синтезируют огромное число терпеноидов, фенольных соединений, алкалоидов и др. В настоящее время из 5 % всего многообразия растений выделено около 10 ООО различных алкалоидов. Еще одной характерной особенностью обмена веществ у растений является способность к синтезу различных фенольных соединений и их производных, в частности такого специфического для растений соединения, как лигнин. Однако интересно отметить, что различные вещества, синтезируемые растениями, ассоциированы с определенными группами или семействами растений. [c.5]

С р-циями певтозофосфатного цикла связан метаболизм входящих в состав нуклеиновых к-т пентоз, а также биосинтез углеводных предшественников биополимера лигнина и ароматич. аминокислот. [c.311]

Биосинтез монолигнолов включает две стадии. На первой стадии из продуктов метаболизма углеводов фосфоенолпировиноградной кислоты и 0-эритрозо-4-фосфата (см. 11.10.3) через шикимовую кислоту образуются ароматические аминокислоты. На второй стадии после дезаминирования аминокислот получаются коричная кислота и её гидроксилированные и метоксилированные производные, восстановление которых даёт три ароматических спирта, являющихся предшественниками лигнина. [c.390]

Повышенное количество ароматических кислот в моче показало, что лигнин в клевере на ранней стадии роста растения легче подвергается метаболизму жвачными, чем лигнин, присутствующий в более зрелых растениях. Конечно, воздействие на лигнин может оказать также активность микрофлоры рубца животных (см. Пазур и Делонг [108]). [c.667]

Согласно Боллену и Лу [9], лигнин-целлюлозный комплекс подвергается только медленному метаболизму под действием почвенных микроорганизмов. При медленном разложении лигнина в почве, по-видимому, выделяются вещества, стимулирующие рост корней (см. Холодный [71]). [c.674]

Когда срезы предварительно обрабатывали солью цианистоводородной кислоты, реакция пероксидазы не происходила. Прибавление перекиси водорода к ткани не приводило к образованию лигниноподобных материалов. Это показывало, что неспособность тяговой древесины к лигнификации может вызываться различным строением предшественников лигнина на обеих сторонах стебля. Изменение клеточного метаболизма, ведущее к образованию высококристаллической целлюлозы в клеточной стенке, может не дать мест, с которыми лигнин мог бы образовать связь. По-видимому в лигнифицированных клетках лигнин ассоциирован с нецеллюлозной фракцией клеточной стенки. [c.768]

В исследовании влияния стерической группировки (-Ь)- и (—)-фенилмолочных кислот на их метаболизм эти кислоты, меченные в кольце и в а-углеродном атоме, вводили в разные виды растений (пшеницы, осоки, гречихи, шалфея, клена). Превращение их в лигнин вновь сравнивали с превращением в него L-фени-лаланина, как стандартного предшественника. [c.783]

Если (—)-фенилмолочная кислота легко вводилась в лигнин всех видов растений, то заметная разница была обнаружена в метаболизме (-f-)-кислоты пшеница использовала ее так же эффективно, как (—)-кислоту, а осока еще лучше. Гречиха же использовала эту кислоту лишь на 1/100, т. е. так же, как L-фенилаланин. Двусемядольные оказали заметное предпочтение (—)-кислоте, что указывало на преобладание в этих видах энзиматической системы, специфичной для (—)-формы. [c.783]

Имплантация кониферина под кору живого растения нарушает его нормальный метаболизм. Кониферин присутствует в месте разреза коры в относительно высокой концентрации. Прежде чем кониферин гидролизуется, растение должно транспортировать его в те места, где он необходим. Гидролиз должен происходить в точке лигнификации, иначе конифериловый спирт подвергнется конденсации — полимеризации, и образованный таким образом полимер станет выделяться с лигнином, от которого его невозможно будет отделить. Подобного рода смесь будет иметь несколько более высокое содержание метоксилов (17,2% для полимера кониферилового спирта), чем природный еловый лигнин (15%). [c.838]

Ароматические (фенольные) соединения. Наиболее важное значение из них имеют танниды (дубильные вещества), которые подразделяют на гидролизуемые (таннины) и конденсированные (фло-батанниды). Из других фенольных веществ следует назвать стиль-бены, лигнапы, флавоноиды и их производные. Простые соединения, образующиеся при метаболизме лигнина, также принадлежат к этой группе. [c.19]

Гистохимические реакции показывают, что стенки волокон и склереид лигнифицированы. Клетки перидермы и корки также дают реакцию на лигнин [94]. В экстрактах из коры деревьев хвойных пород содержатся соединения, входящие в цикл метаболизма лигнина (шикимовая и феруловая кислоты, конифериловый альдегид, ванилин и т. д.) [33, 38]. Содержание лигнина в коре можно определять только после щелочной экстракции для удаления полифенолов, часть которых, нерастворимая в обычных растворителях, подобно лигнину устойчива к гидролизу и входит в негидролизуемый остаток. [c.202]

Спектры лигнинов, выделенных из гнилой древесины, отличаются от УФ-спектров лигнинов здоровой древесины (рис. 14.11) [37, 85]. Лигнин, очевидно, включается в метаболизм грибов не полностью, так как некоторая часть его превращается в высоко-конденсированный продукт. Гриб вида Fusarium способен превращать ванилиновую кислоту в гваякол [101 ], а некоторые расы этого гриба окисляют гваякол с одновременным образованием полимерных продуктов. Реакции, обратные ферментативной деструкции, [c.314]

Безусловно, говоря о вилках метаболизма гормональных и антигор мональных соединений, нельзя не учитывать тесной связи регуляторных соединений с классами аминокислот, белков, витаминов, пигментов. Так, например, в период активного роста растений идет быстрое превращение триптофана в индольные ауксины и одновременно происходит его включение в полипептиды и белки, в то время как осенью, при замедлении роста, этот путь тормозится и усиливается образование безазотистых соединений — лигнина, флавоноидов и фенольных ингибиторов. Гормональные соединения, по-видимому, регулируют синтез этих продуктов, что в конечном счете ведет к изменению темпов ростового процесса. [c.213]

Фенилпропаноидные единицы в молекуле лигнина различным образом соединены между собой при помощи эфирных и углерод-углеродных связей (рис. 14.4). Эти связи чрезвычайно устойчивы к действию ферментов. Лигнин в растениях представляет собой инертный конечный продукт, который уже не вовлекается в метаболизм и выполняет лишь механические функции. Только микроорганизмы могут разрушать его. Однако грибы, разрушающие древесину, а также почвенные грибы и бактерии разлагают лигнин гораздо медленнее, чем целлюлозу и гемицеллюлозы. [c.416]

Общепризнанным является мнение, что образование структурных единиц обязано деятельности мхшроорганизмов. Так, фенольные Соединения могут являться продуктами paзлoнieния лигнинов и дубильных веществ, либо продуктами метаболизма микроорганизмов, использующих целлюлозу и другие углеводы. Другая категория структурных единиц — аминокислоты и пептиды — есть цродукты распада белков, но преимущественно продукты ресинтеза в форме микробной плазмы (см. схему). [c.304]

Многие фенолы представляют собой конечные продукты метаболизма, выполняющие в растении определенные функции (например, компоненты лигнина, антоцианы, компоненты сердцевины деревьев, обладающие, по-видимому, антигрибной активностью). [c.97]

На основании результатов сравнения относительной эффективности многочисленных потенциальных предшественников лигнина Браун и сотр. [40] предложили неполный метаболический путь образования лигнина (рис. 2). Как показано в предыдущей главе, работа Мак-Калла и Нейша [41] содержит экспериментальное доказательство, подтверждающее стадии метаболизма, проходящие после коричной кислоты. Но результаты опытов с подкормкой заставляют изменить часть последовательности реакций на рис. 2 следующим [c.292]

По-видимому, способность растений превращать фенилмолочную кислоту в фенилаланин, фенолокислоты, кверцетин и лигнин, а также п-оксифенилмо-лочную кислоту в тирозин обусловлена первоначальным окислением молочной кислоты до соответствующей а-кетокислоты (Гамборг и сотр. [112]). В связи с этим канадские исследователи предположили, что нет оснований считать а-оксикислоты естественными промежуточными продуктами метаболизма ароматических соединений. [c.334]

Можно представить себе, что эволюция сосудистых растений началась с примитивных водных таллофитов, которые были полноценны в биохимическом отношении и выделяли побочные продукты метаболизма в окружающую среду. Развитие из этих организмов наземных растений должно было вызвать к жизни проблему выделения. Поэтому возникла тенденция к сохранению побочных продуктов обмена в тканях, особенно в связи с тем, что размер растений увеличивался. В этот момент и мог возникнуть мутант, который обладал единственным новым ферментом (фенилаланиндезаминазой), способным превращать фенилаланин в коричную кислоту. Таким образом, в клетке появился новый продукт, который мог претерпевать другие превращения (например, этерификацию) благодаря действию ферментов с низкой субстратной специфичностью, уже присутствовавших у растения и участвовавших в первичном обмене веществ. Таким образом, одна-единст-венная мутация в условиях ограниченного выделения могла привести к появлению разнообразных продуктов. Если эти продукты имели значение для выживания мутанта, то он процветал, причем последующие единичные мутации могли привести к ноявлению высокоразвитого обмена фенилпропаноидных соединений. Возможно, что лигнин возник на этой стадии как продукт детоксикации нутем превращения фенольных соедипений в нерастворимую форму за счет окислительной полимеризации. После этого в наличии оказались все вещества, необходимые для дифференциации сосудистых тканей. Можно себе представить, что на этой стадии развились первые трахео-фиты, такие, как ископаемые Р811орЬу1а1ез, которые позднее дали начало современным сосудистым растениям. Впоследствии лигнин стал необходимым для растений продуктом. Итак, можно сказать, что эволюция растений, имеющих большие размеры (деревья), стала возможной благодаря отсутствию у примитивных растений развитой системы выделения, что, казалось бы, напротив, должно было затормозить эволюцию массивного тела растения. [c.371]

Развивающееся зерно окружено тканью, формирующей оболочку. У ячменя масса оболочки обычно составляет 10% массы всего зерна. У пшеницы и риса оболочка отделяется в процессе обмолота. В состав оболочки зерна входят кремний и лигнин, предохраняющие ее от механических повреждений кроме того, она служит своего рода барьером для проникновения микроорганизмов. Оболочка, выросшая из родительской ткани листка, прикрепляется к околоплоднику (перикарпу, внешнему эпидермальному слою кутикулярного материала, сформированному из клеток завязи). Этот перикарп непроницаем для двуокиси углерода и растительных гормонов (таких, как гибериллиновая кислота), и его истирание может привести к существенным изменениям метаболизма клеток. [c.17]

Грибы бурой гнили разрушают лигнин по окислительному механизму при действии пероксидаз и активного кислорода. Процессы эти в принципе аэробные и зависят от поступления молекулярного кислорода. Эти реакции не дают энергии для гриба, но, подобно внеклеточным гидролазам, участвуют в многоступенчатом превращении нерастворимого материала в диффундирующие низкомолекулярные соединения, доступные для осмотрофа. Продуктами окисления являются разнообразные циклические соединения, для усвоения которых в универсальных клеточных процессах требуется подготовительный метаболизм. [c.278]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология