Реферати українською » Биология и химия » Біосинтез аскорбінової кислоти листям ячменю у атмосфері азоту


Реферат Біосинтез аскорбінової кислоти листям ячменю у атмосфері азоту

Г.Н. Чупахина, Н.Ф. Теплицкая (Калінінградський державний університет)

Збільшення змісту аскорбінової кислота (АК) в рослинах на світу пов'язується деякими дослідниками з процесом фотосинтезу [1, 2]. На думку інших [3, 4, 5], цей зв'язок непряма і АК не належить до прямих продуктів фотосинтезу. Так, Шопфер [6] вказує, що коли підвищення змісту АК на світу зумовлено системою фитохрома та співчуття фотосинтезу у цьому нема. Безпосереднє дію світла процесі біосинтезу АК підкреслюється у низці робіт [7, 8, 9].

З метою вирішення питання щодо наявності зв'язку біосинтезу АК з процесом фотосинтезу нами досліджувалася можливість освіти двох форм АК - відновленої і окисленої листям проростків ячменю на світу у атмосфері азоту, тобто у умовах, що виключатимуть перебіг фотосинтезу.

Об'єкт та фізичні методи

Об'єктом дослідження служили 7-8-дневные прорості ячменю (Hordeum vulgare L.) сорти "Майя". Листя досвідчених рослин поміщалися на розчини в камери з органічного скла, які заповнювалися азотом, очищеним від домішок інших газів. Система очищення складалася з розпечених мідних стружок, лужного розчину пирогаллола, сухих гранул калійної луги та концентрованої сірчаної кислоти, остання використовувалася для уловлювання парів вологи. Під час досвіду циркуляція азоту через камери здійснювалася з допомогою микрокомпрессора МК-2. Рослини висвітлювалися світлом ламп ЛДЦ-40 інтенсивністю 17 тис. эрг/см2с. Кількісне зміст відновленої і окисленої форм аскорбінової кислоти визначалося шляхом титрування рослинних витяжок 2,6-дихлорфенолиндофенолом доі після відновлення дегидроаскорбиновой кислоти сірководнем. Окисленная форма АК визначалася за різницею цих титрований [10, с.88-91]. Отримані дані оброблені статистично.

Результати обговорення

Досліди використовувалися прорості ячменю, попередньо витримані у темряві близько сорока годин. Це знижувало рівень АК, кому надалі після перенесення проростків світ сприяло більш активному її биосинтезу. Бо у умовах відновлюється процес фотосинтезу, можна було очікувати, що існує прямий зв'язок між фотосинтезом і біосинтезом АК. Однак у наших дослідах зазначено активне накопичення відновленої форми АК в освітлених листі ячменю, що є на екзогенних субстратах у атмосфері азоту, тобто у середовищі, яка виключає перебіг фотосинтезу. Так, за 8 годин досвіду (табл. 1) кількість відновленої АК в листі, що є на 0,005 М розчині глюкози у атмосфері азоту, збільшилося на 193% проти вихідним її змістом. Про це водночас в освітлених прорості, що є на розчині глюкози надворі, зміст АК збільшилося лише з 136%.

Таблиця 1

Біосинтез відновленої АК у атмосфері азоту 7-8-дневными проростками ячменю, плаваючими на 0,005 М розчині глюкози на світу (експозиція 8 годину.; інтенсивність світла 17 тыс.эрг/см2с)

Варіант

досвіду

Зміст відновленої АК

в мкг/г свіжих листя

М % t
n=11 tтабл = 2,23
Вихідний зміст 70,9 100
Листя, плаваючі на 0,005М р-ре глюкози:
у атмосфері азоту (а) 207,9 293
надворі (б) 167,0 236 tа/б = 4,58

Аналогічна закономірність відзначено й у серії дослідів (табл. 2), де досліджувалося накопичення АК проростками ячменю, поміщеними на 0,005 М розчин щавлевої кислоти, зокрема можливість використання якої у біосинтезі АК було показано нами раніше [11]. У листі, плаваючих на розчині щавлевої кислоти на світу у атмосфері азоту, зміст АК збільшилося на 142%, але в повітрі - на 99%.

Таблиця 2

Біосинтез відновленої АК у атмосфері азоту 7-8-дневными проростками ячменю, плаваючими на 0,005 М розчині щавлевої кислоти на світу (експозиція 8 годину.; інтенсивність світла 17 тыс.эрг/см2с)

Варіант

досвіду

Зміст відновленої АК

в мкг/г свіжих листя

М % t
n=11 tтабл = 2,36
Вихідний зміст 57 100
Листя, плаваючі на 0,005М р-ре глюкози:
у атмосфері азоту (а) 138,2 242
надворі (б) 113,6 199 tа/б = 5,88

Отже, виправдатись нібито відсутністю середовищі вуглекислого газу, який буде необхідний фотосинтезу, як не перешкоджає процесу біосинтезу відновленої форми АК з екзогенних субстратів, і навіть сприяє кілька більшого її нагромадженню проти нормальними умовами.

Факт більшого накопичення відновленої АК в листі, що у атмосфері азоту, можна пояснити тим, що відновлена АК цих умовах не відволікається до процесів подиху і фотосинтезу, у яких вона бере особиста участь у ролі донора електронів [12, 13]. З іншого боку, [7] в анаеробних умовах на світу відбувається фотовосстановление попередника АК, що він може спричинить збільшення кількості відновленої форми АК в листі, що у атмосфері азоту. Цьому може й властивість вільного радикала аскорбата прийміть електрони [14].

У наступних дослідах поруч із відновленої формою АК визначалася, і її дегидроформа (табл. 3). Дослідження накопичення двох форм АК в прорості ячменю, що є на світу на води та 0,005 М розчині глюкози у атмосфері азоту та повітря, показало, що відсутність вуглекислого газу не перешкоджало биосинтезу відновленої форми АК. Окисленная форма АК переважала в листі, що у аеробних умовах, де відновлена форма АК втягується до процесів фотосинтезу й дихання із заснуванням дегидроформы. До того ж у атмосфері азоту в рослинах переважна значення мають реакції фотовосстановления АК, а реакції фотоокисления менш виражені [15].

Таблиця 3

Зміст відновленої і окисленої форм АК в 7-8-дневных прорості ячменю, що є на світу у атмосфері азоту протягом 8 годин (інтенсивність світла 17 тыс.эрг/см2с)

Варіант Зміст АК в мкг/г свіжих листя
досвіду Восстановленной Окисленной Суми
М % t М % t М %
n=6 tтабл = 2,57 n=6 tтабл = 2,57 n=6
Вихідний зміст 93,3 100 16,8 100 110,8 100
Листя, плаваючі на воді:
азот (а) 175,5 186 4,9 29 180,0 162
повітря (б) 177,7 189 tб/г=4,58 14,8 88 tа/б=1,12 192,5 174
Листя, плаваючі на 0,005М р-ре глюкози:
азот (в) 218,2 232 6,5 39 224,8 203
повітря (р) 203,0 216 tв/г=4,42 15,1 90 tв/г=2,78 218,1 197

Слід зазначити, що абсолютне зміст відновленої форми АК та незначною сумою двох форм АК (відновлена + окислена) було трохи вища в листі, що є на 0,005 М розчині глюкози проти варіантами, де экзогенный субстрат не вводився. У разі не зазначено більшого накопичення відновленої АК в прорості, що у анаеробної середовищі проти нормальними умовами, що переважають у всіх варіантах з допомогою екзогенних субстратів. Мабуть, за 8 годин досвіду вже поводиться недолік субстрату, яке необхідне біосинтезу АК й освіту якого пов'язані з фотосинтезом.

Отже, здатність проростків ячменю синтезувати АК у атмосфері азоту на світу дає підстави говорити про відсутність прямого зв'язку між процесом фотосинтезу і біосинтезом АК. У зв'язку з тим, що освіти АК светозависимый, можна припустити, що вона вмикає у собі специфічні фотобиохимические реакції, прямо які пов'язані з фотосинтезом. Спектри дії реакцій фотовосстановления і фотоокисления АК свідчить про включення до ці реакції хлорофілу [12], а бесхлорофильных органах у атмосфері азоту [16, 17] новоутворення АК немає. Оскільки на світу у атмосфері азоту нами зазначено зміна змісту як АК, але її окисленої форми, говорити про участь фитохрома у процесі светозависимого накопичення АК проблематично, оскільки відомо [6], що фитохром не впливає на співвідношення АК і ДАК.

Список літератури

1. Землянухин А.А. Про змісті дегидроаскорбиновой кислоти у деяких рослинах // Бюл. суспільства натуралістів при Воронезькому у-те. 1955. Вып. 9. С.19-22.

2. Asselbergs E.A.M. Studies on the formation of ascorbic acid in detached apple leaves // Plant physiology. 1957. Vol. 32. N 4. P.326-329.

3. Franke W. Uber die Biosynthese des Vitamin З. II. Sur Biochemie і und Physiologie der Vitamin C-Synthese // Planta. 1955. Bd. 45. N 2. S.166-197.

4. Franke W. Uber die Biosynthese des Vitamin З. III. Mitt. Nachweis der Unabhдngigkeit der Vitamin C-Bildung von der Photosynthese (bei Vicia faba minor) // Planta. 1955. Bd. 53. N 6. S.551-564.

5. Mehner H., Franke W. Uber die Wirkung einer Begasung mit verschiedenen gasgemischen w

Схожі реферати:

Нові надходження

Замовлення реферату

Реклама

Навігація