Метаболизм у растений

Большое число продуктов метаболизма растений и микроорганизмов выделено и идентифицировано задолго до начала экспериментального изучения биосинтеза природных соединений это позволило создать классификацию, основанную на сходстве химических структур. Основные классы природных соединений (терпены, стероиды, алкалоиды, фенолы, углеводы, пигменты и т. д.) формировались по признаку наличия в их молекулах тех или иных характерных группировок. [c.351]

Пируват может быть окислен как источник энергии или использован для синтеза клеточных компонентов. Весь этот путь, по всей видимости, занимает важное место как в метаболизме растений и животных [72], так и в метаболизме бактерий. [c.121]

Во вторичном метаболизме растений видное место занимают вещества, образовавшиеся путем конденсации друг с другом двух фрагментов С +Сз. Они получили название лигнанов. В природе реализуются несколько способов сочетания молекул фенилпро- [c.322]

Бактерии в корневой зоне растений, используя корневые выделения, в известной мере играют роль санитаров, очищая зону корня от продуктов метаболизма растений. Минерализуя органические остатки, они в то же время переводят ряд элементов питания в доступную для растений форму. Отдельные виды бактерий, развивающиеся на корнях, продуцируя ростовые вещества и витамины, могут оказать положительное влияние на рост растений. Однако необходимо отметить, что многие бактерии, развивающиеся в корневой зоне и на корнях, обладают денитрифицирующей способностью и в определенных условиях могут вызвать большие потери азота из почвы. [c.178]

Известно, что многие продукты вторичного метаболизма растений ядовиты для насекомых и других животных. [c.70]

Для метаболизма растений и животных большое значение имеют дисахариды и другие олигосахариды, состоящие из небольшого числа мономерных звеньев. Примерами служат лактоза (содержащаяся в молоке), сахароза (в зеленых растениях) и трегалоза (в грибах). [c.112]

Дальнейшим подтверждением пути биосинтеза, приведенного на схеме (9), явился тот факт [41], что Л -метил-А -пирролин (12) является интактным предшественником никотина (метка из С-2 предшественника переходит к С-2 алкалоида). Более того, меченое соединение (12) было выделено из продуктов метаболизма растений после введения, например, радиоактивного орнитина [c.548]

Образование камедей в растении обычно связывают с патологическим состоянием — повреждениями механическими или инфекционными (например, бактериальные или грибковые заболевания) и просто с неблагоприятными условиями существования. Слизи, напротив, являются продуктами нормального метаболизма растения и служат либо пищевым резервом, либо веществами, удерживающими воду, особенно в тканях суккулентов. [c.530]

В работе Д. Н. Насонова и В. Я- Александрова (1940) установлено, что всякому физиологически активному препарату присущи как общие черты действия на живой организм, так и специфические. В дальнейшем было выяснено, что специфичность действия может состоять во влиянии гербицида на разные этапы (стороны) метаболизма растений, в различной последовательности нарушения нормальной работы разных этапов метаболизма или, наконец, в количественной мере нарушения того или иного процесса. При этом важно знать, какой процесс (или сторона процесса) в первую очередь нарушается гербицидом (т. е. какое действие является первичным) и какие изменения метаболизма являются производными, происходящими от нарушения координации функций растения, т. е. вторичными. [c.7]

Одним из первых способов обнаружения функций фитогормонов как регуляторов метаболизма растений было удаление органов, насыщенных этими соединениями. Удаление верхушки у колеоптиля, например, приводило к нарушению его реакции на свет (фототропизм), а отделение верхушки корня вызывало потерю реакции последнего на действие силы тяжести (Холодный, 1927, 1928). [c.16]

Рост стебля генетических мутантов гороха в связи с изменением содержания фитогормонов и ингибиторов. В настоящее время можно составить значительный перечень процессов в метаболизме растений, связанных, но мнению многочисленных авторов, с фенольными соединениями. В общем виде этот перечень может быть разделен на две большие группы. [c.116]

Особо перспективным источником новых лекарственных средств могли бы быть культуры растительных клеток. Продукты метаболизма растений превосходят по своему многообразию все то, что может быть создано руками человека в обозримом будущем. Речь идет о десятках тысяч исключительно сложных соединений со многими хиральными центрами. Поэтому можно думать, что здесь таится огромное богатство фармакологически интересных веществ, которое ждет, когда им займется человек. Узким местом таких исследований является несовершенство фармакологических методов. До сих пор лишь очень малая доля растительного мира изучена с точки зрения его использования в качестве лекарственного сырья, к тому же частично с помощью устаревшей, несовершенной методики выявления биологически активных веществ. По приближенной оценке, до 1982 года интенсивному исследованию было подвергнуто всего лишь около 10% всех встречающихся на Земле лекарственных растений. [c.140]

Вагнер [48] продемонстрировал значение кремневой кислоты для повышения устойчивости растений к порошкообразной плесени мильдью. В водных культурах недостаток кремнезема вызывал замедление роста, например у ржи, овса, ячменя, маиса, огурцов, табака, бобов, помидоров. Чтобы обеспечить нормальный, рост растений при недостаточном количестве кремнезема, очевидно, требуется большее количество воды. Кремневая кислота благоприятствует накоплению и лучшему использованию кальция, фосфора, калия и магния в растении. Оказалось невозможным, заменить кремневую кислоту на фосфорную в метаболизме растения, и кремнезем остался основным в этих растениях. При лабораторных экспериментах количество инфекций от мильдью было обратно пропорционально наличию кремнезема. Соммер [49] заключил, что в случае проращивания проса в культурном растворе, кремнезем увеличил урожай семян и дал возможность выработаться иммунитету к инфекции паразитных грибов в семенах. [c.270]

Надо сказать, что замедленные воздействия продуктов вторичного метаболизма растений на поведение насекомых изучены гораздо хуже, нежели немедленные воздействия. Однако среди уже полученных результатов есть настолько поразительные, что необходимость продолжения подобных исследований очевидна. [c.85]

Большинство работ по так называемым ядовитым растениям связаны с их воздействием на человека и домашних животных. Важно помнить, что вещество, токсичное для одного вида насекомых, не обязательно токсично для других видов насекомых или других животных. Многие из предположительно ядовитых растений жадно поедаются по меньшей мере несколькими видами насекомых без вреда для них, хотя, конечно, некоторые из этих растений токсичны для многих насекомых. Напротив, ро-тенон, чрезвычайно токсичный для насекомых, относительно малотоксичен для млекопитающих. Есть насекомые, которые способны обезвреживать определенные вещества, убивающие других насекомых. Многие продукты вторичного метаболизма растений в достаточных концентрациях могут действовать как инсектициды против некоторых насекомых. [c.99]

Даже на прямом солнечном свету каждая хлорофильная молекула требует для поглощения одного кванта 0,1 сек. Ферменты внутреннего метаболизма растений могут использовать субстраты по меньшей мере в тысячу раз быстрее. Отсюда следует, что должен быть механизм для сбора энергии, чтобы полностью использовать биохимический аппарат фотосинтеза. [c.321]

Регуляторы роста изучены значительно меньше, чем гербициды, и связано эго с тем, что их испытание и оценка очень сложны. Селективность нового гербицида определяется при одновременной обработке ряда основных сельскохозяйственных культур и важнейших сорняков. Как правило, по результатам таких опытов можно судить о производственной пригодности того или иного соединения. Что же касается регуляторов роста, то в этом случае нужен ботаник, который наблюдает за необычным влиянием химического вещества на характер развития или метаболизм растений той или иной культуры, а затем оценивает полученные результаты применительно к полевым условиям с точки зрения их экономической значимости. [c.233]

Важными особенностями МСС являе тся их участие во всех природных технологических процессах, как единое неделимое целое. Отметим, что приведенная классификация не охватывает всех видов МСС, встречающихся в природе. Любая биогеохимическая система почвы, океан, водоем - совокупность органических и неорганических МСС. Жизнь зародилась в МСС. которые пополняются продуктами метаболизма растений и животных. Любое живое вeu e твo из высокоупорядоченных в пространстве и времени структур, переходит после гибели в природные МСС. Пищевые биополимеры, в трофических цепях преобразуются в неупорядоченные системы и лишь затем усваиваются организмами животных. Таким образом, МСС являются составными компонентами МСС. [c.8]

Маргаа У.В. Взаимосвязь биосинтеза флавоноидов с первичным метаболизмом растений. —М. ВИНИТИ, 1990 — с. 175. (Итога науки и техники. Биол. химия), т. 33 [c.145]

Маргна У.В. Взаимосвязь биосинтеза флавоноидов с первичным метаболизмом растений.// Биологическая, и и1я (Итоги науки и те.хники ВИНИТИ АН СССР).- М 1990.- Т 33,- С. 1-176. [c.185]

В течение последних десятилетий широкое распространение получил метод культивирования растительных клеток. Культивируемые клетки особый интерес представляют как источники экологически чистых продуктов вторичного метаболизма растений, применяемых в медицине, пищевой промышленности, парфюмерии. Некоторые продукты синтеза растительньгх клеток представлены в табл. 1.1. [c.16]

Камедями называются полисахариды, которые при повреждении коры растений выделяются в виде вязких растворов и превращаются в стеклообразную массу. Слизи — родствеиные камедям полисахариды, присутствующие в неповрежденных растениях. Источником слизей служат кора, листья, корни и т. д. Слизи являются продуктом метаболизма растений. Камеди образуются в результате патологических процессов — механических или бактериальных повреждений. Оба типа образований представляют гетерополисахариды сложного состава и строения, что затрудняет их структурные исследования. [c.500]

Использование изотопов в изучении биогенеза. Установление структуры семейств природных веществ создало основу для нредиоложения о том, какие типы синтетических переходов совершаются посредством ферментативных систем в организмах. Исследование взаимосвязей, существующих между структурами различных соединений, подчас заставляет предполагать, что одно соединение является промежуточным в биогенетическом синтезе более сложного вещества. В этом разделе приводится пример экспериментального подхода к проблеме биогенеза. Ранее сделанное разумное предположение, что аминокислоты — предшественники алкалоидов в метаболизме растений, в последнее время было доказано путем использования молекул, содержащих изотопы углерода, азота, кислорода или водорода. Метод включает следующие операции 1) синтез определенной аминокислоты с помощью изотопов, занимающих известное нололгепие в молекуле 2) метаболизм меченой молекулы в растении 3) изоляция данного алкалоида 4) определение содержания изотопа в алкалоиде и деструкция молекулы с тем, чтобы показать положения меченого атома в молекуле. Принципы использования этого метода будут показаны на нримере их прилон ения к биогенезу никотина. [c.553]

В пище хищных беспозвоночных содержание холестерина, как правило, весьма высоко. В растениях содержание холестерина зачастую очень мало, однако он жизненно необходим и растительноядным животным. Обнаружение холестерина в растениях стало возможным благодаря появлению в 60-х годах новых высокочувствительных методов анализа. До тех пор все стерины подразделяли на зоосте-рины (С27) и фитостерины (С в и С д) это различие казалось удобным критерием для разграничения животного и растительного царств. Хотя уже тогда была известна работа Цуды, доказавшего наличие холестерина у красных водорослей, этот факт рассматривался как исключение. Сегодня мы знаем, что холестерин широко распространен среди растений. Иногда он находится там в больших количествах— например, в пыльце сложноцветных и в пыльце тополей (304, 323]. Всюду, в том числе и у красных водорослей, ему сопутствует набор обычных фитостеринов jg и g [324]. Растительный холестерин не только участвует (вместе с другими стеринами) в построении клеточных мембран, но и является ключевым продуктом в той части метаболизма растений, которая приводит к образованию различных стероидов. Он является биогенетическим предшественником фитоэкдизонов [325—328], карденолидов [329] и стероидных гормонов—прогестерона, прегненолона, эстрона [329а, 3296]. Прогестерон был обнаружен в семенах яблони и в [c.97]

Слизями называют полисахариды, родственные камедям, но присутствующие в неповрежденных растениях. Их источником служат кора, корни, листья, се-5гена. Слизи являются продуктами нормального метаболизма растений и служат либо пищевым резервуаром, либо веществами, удерживающими воду. Среди слизей встречается глного нейтральных гетеро- и гомополисахаридов. [c.261]

Второе направление, охватывающее наибой ее широкий круг работ, срстоит в изучении биосинтеза и физиологической роли иолйфенолов в самом растении. В это11 области за последние годы достигнуты значительные успехи. В частности, показано существование нескольких путей образования полифенолов и открыты многие активные формы участия веществ фенольной природы в метаболизме растений (ростовые процессы, фотосинтез, дыхание, синтез аминокислот я др.). , [c.5]

В таком случае вывод следующий можно ожидать, что только сравнительно слабо специализированные метаболические пути ведут к конечным продуктам, представляющим интерес для систематика наиболее фундаментальные для организма, а также терминальные реакции, общие для очень большого числа растений, ничего не дают. Что касается путей с относительно слабой специализацией, то в общем чем более фундаментален (важен) данный путь с точки зрения всего метаболизма растения в целом, тем крупнее таксон, для которого конечные продукты представляют интерес, и наоборот. Однако, поскольку мы имеем дело с предположительно несущественными метаболитами, всегда имеется возможность, что характерные конечные продукты могут расходиться по более или менее необычным путям, что может давать вторичную картину, представляющую значительный интерес. Примером может служить наличие необычных путей гидроксилирования или метилирования обычного скелета флавонов или коричных кислот (см. раздел VI). [c.98]

Еще остается исследовать, была ли права Хольцапфель, предполагая, что кремний играет определенную, но еще невыявленную роль в метаболизме растений и животных. Число существенных элементов постепенно увеличивается по мере усовершенствования экспериментальной техники, и нельзя отрицать, что возможно необходимо наличие всех элементов, хотя бы в минимальном количестве. [c.284]

Пероксидаза хрена в действительности не является простым ферментом. По-видимому, у многих, если не у всех, высших растений имеется множество форм пероксидазы (иногда их называют изоферментами) которые удается разделить методами электрофореза и (или) хроматографии. Множественность форм пероксидазы можно сопоставить с неоднородностью, обнаруженной у гемоглобинов (разд. 7.1 и 7.2). В корнеплоде репы найдено, например, семь изоферментов [151 ], а в хрене — около десяти изоферментов [131 ]. Относительная концентрация изоферментов может варьировать в зависимости от времени года [151 или от одной части растения к другой [147]. Подобные колебания в относительной концентрации изоферментов, возможно, связаны с различными и изменяющимися функциями пероксидаз в метаболизме растений. Четыре изофермента пероксидазы хрена, которые удалось выделить в очищенном состоянии, как оказалось, все содержат углеводный фрагмент и имеют примерно одинаковый аминокислотный состав [131]. Природа неоднородности остается неясной. Спектры различных изоферментов пероксидазы хрена почти идентичны, и практически совпадает их ферментативная активность, что облегчает сопоставле- [c.197]

Существует большое число обзоров и популярных статей, характеризующих современное состояние этого вопроса (см., например, [320]). Теперь уже невозможно изучать биохимические аспекты фотосинтеза in vivo в отрыве от других метаболических процессов, например от дыхания иными словами, эти аспекты в значительной мере слились с более общей проблемой метаболизма растений. В то же время вопросы физической химии фотосинтеза сохраняют в известной степени свою автономность, и эта область исследования в настоящее время быстро развивается. [c.8]

Участие сахарозы в построении многих олигосахаридов (полифрук-тозидов и полигалактозидов) является одной из иллюстраций важной роли сахарозы в метаболизме растений —роли, которая в течение ряда лет столь успешно изучалась школой А. Л. Курсанова [30, 31]. [c.35]

Химический метод определения феназона не дает возможности су дить о том, в каком состоянии находится гербицид в клетках, в свободном или связанном с какими-либо продуктами метаболизма растений. Ответ на этот вопрос может дать хроматографический метод, В литературе имеются отдельные работы, в которых использовался метод тонкослойной хроматографии для определения данного гербицида и его метаболитов в растениях и почве [12—16]. Имеющиеся сведения, с некоторыми изменениями и дополнениями, внесенными нами, в особенности в отношении извлечения гербицида из растительных тканей, и легли в основу нижеописываемого метода. Сущность метода заключается в хроматографическом разделении феназона от сопутствующих коэкстрактнвных растительных веществ и последующей идентификации его с помощью цветной реакции, в результате диазотирования и сочетания с а- или р-нафтолом. [c.166]

Исследованиями Института физиологии растений (В. П. Иванов, 1973 г.) установлено, что растения независимо от их видового различия способны обмениваться между собой органическими веществами корневых выделений. Эти вещества, включаясь в метаболизм растений, значительно изменяют ход физиолого-биохимических процессов, оказывают стимулирующее влияние на рост и развитие одних видов растений и токсическое действие других. Изучение межвидовой конкуренции за основные факторы жизни, а также биологического взаимодействия между ними через корневые выделения позволило автору выявить определенные закономерности, которые можно использова1 ь для разработки биологических средств борьбы с сорняками. Наличие биохимического взаимодействия между культурными и сорными растениями через корневые выделения дает возможность создавать такие условия для роста и развития, при которых сорные растения подавлялись бы биологически культурными растениями за счет ингибирующего действия их корневых выделений. Так, опытами В. П. Иванова показано, что пырей ползучий своими корневыми выделениями оказывает токсическое влияние на кукурузу только в начальный период ее роста и только в том случае, если пырей начал свой рост раньше кукурузы. При условии же, если кукуруза начала свою вегетацию на несколько дней раньше, то она сама способна не только противостоять токсическому действию пырея, но и угнетать его рост и развитие. [c.235]

Пластохинон А (ПХ) относится к большой группе хинонов, принимающих участие в метаболизме растений. Это бесцветное соединение является 2,5-диметлбензохиноном, имеющим в положении 5 группу [СН2=СНС(СНз)СН2]9Н. Его редокс-потенциал равен [c.27]

Рассмотрение обмена аминокислот по биогенетическим семействам [7] показало, что наибольший удельный вес во все изучавшиеся периоды роста и развития яровой вики принадлежит аминокислотам группы аспартата (лизин, метионин, треонин, изолейцин, аспарагиновая и аспарагин), связанным с обменом ок-салоацетата, и глутамата (аргинин, пролин, глутаминовая, глутамин и у-аминомасляная), сопряженным в обмене с а-кетоглута-ратом, т. е. аминокислотам, связанным с циклом ди- и трикар-боновых кислот (см. табл. 3). Содержание этих групп от 28-го до 67-го дней после посева снижается более чем в 3,5—4 раза, что связано с изменением удельного веса азотистых соединений в метаболизме растений по мере роста и развития за счет интенсификации обмена и возрастания удельного веса углеводов [8]. На долю семейств нирувата (аланин, валин, лейцин) и серина (серии, цистеин, цистин, глицин) приходится менее 1/3 общего количества свободных аминокислот. Содержание их в процессе вегетации растений также убывает. [c.91]

Систематическая оценка видов растений, на которых питаются гусеницы некоторых подгрупп бабочек, неизбежно приводит к заключению что продукты вторичного метаболизма растений играют ведущую роль в определении способов утилизации. Это, по-видимому, можно отнести не только к бабочкам, но и ко всем группам фитофагов [травоядных организмов], а также к животным, паразитирующим на растениях. Исходя из этого, легко объяснить неравномерное распределение среди растений таких химических веществ неизвестного физиологического назначения, как алкалоиды, хиноны, эфирные масла (включая терпеноиды), гликозиды (включая цианогенцые вещества и сапонины), флаво-ноиды и даже рафиды (игловидные кристаллы щавелевокислого кальция) . [c.68]

Как мы уже говорили, Юбер еще в 1821 г. показал, что пчел привлекает запах цветков [93]. Определенную роль играют также окраска и форма цветков. Можно даже доказать, что распознавание окраски является составной частью химического взаимодействия, поскольку многие красящие пигменты в цветках, например флавоноиды, являются продуктами вторичного метаболизма растений. Однако в данном случае нас интересует необычайно тонкое обоняние медоносных пчел. У медоносных пчел и шмелей можно выработать условный рефлекс на такие запахи, которые человек уловить не в состоянии. Находясь на некотором расстоянии, пчелы руководствуются общей формой растения или цветка и особенно его окраской в непосредственной же близости от цветка именно его запах служит им сигналом к посадке на цветок [92]. Хотя за один вылет медоносная пчела обычно посещает цветки только одного вида [94], в разное время дня пчелы собирают пыльцу с различных растений, а в течение вегетационного периода — со многих видов [92]. По-видимому, их привлекают многие запахи. [c.89]

Не приходится сомневаться в существовании многих других продуктов вторичного метаболизма растений, которые оказывают вредное воздействие на микроорганизмы и ферменты рубца, а следовательно, на рост, развитие и размножение жвачных животных. Так как жвачные животные имеют важное экономическое значение как источник пищи для человека, иссле-дованця в этой области в дальнейшем будут расширятьед. [c.138]

Важнейшими физико-химическими и метеоро.тогиче-скими факторами, способствующими удалению остатков, являются испарение, смывание и стряхивание частиц препаратов с обработанных поверхностей дождем и вет-рол1, разрушение на поверхности (гидролиз, окисление, изомеризация, карбонизация и др.) под воздействием солнечных лучей, кислорода, влаги и углекислоты воздуха. Остатки препаратов на растениях и особенно внутри растений также разрушаются и превращаются в новые соединения под влиянием ферментных систем растений, а иногда включаются в метаболизм растений. В настоящее время многие препараты еще недостаточно изучены в этом направлении. Изучение остатков пестицидов предусматривает полную расшифровку этих вопросов и установление научно обоснованных сроков ожидания , то есть сроков от последней обработки до уборки урожая. [c.213]

Высшие растения имеют две протяженные транспортирующие системы. Одна из них—ксилемная — состоит из непрерывных трубок, образованных мертвыми клетками, по которым вода и растворенные в ней минеральные питательные вещества транспортируются из корней в листья. Вторая система — флоэмпая более сложна и менее изучена в ней с очень небольшой скоростью (не более нескольких сантиметров в час) из взрослых листьев в молодые растущие ткани транспортируются продукты фотосинтеза. По флоэме перемещается концентрированный до 16% раствор универсального энергетического продукта метаболизма растений — сахарозы, а также аминокислоты и белки в значительно меньших концентрациях. Транспорт внутри растений на большие расстояния осуществляется только по этим двум системам и только водорастворимых веществ. [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология