سایت دانلود

یک سایت دیگر با وردپرس فارسی
مهندسی کشاورزی

پروژه رشته کشاورزی درباره واكنش هاي تاريكي – قسمت هفتم

تركيب پيش ساخت هاي مختلف، مي تواند آلكالوئيدهايي توليد نمايد كه از نظر پيچيدگي ساختماني از همة‌ متابوليت هاي ثانويه پيچيه تر بوده و به علت داشتن فعاليت حياتي متنوع، داراي اهميت ويژه اي باشند . برخي نمونه هاي اين آلكالوئيدهاي بسيار پيچيده را مي توان در شكل شماره 248 مشاهده كرد. آلكالوئيدهاي ايوكوئينولين از اسيدهاي آمينة تيروزين يا فنيل آلانيل مشتق مي شوند و نفيل پروپانوئيدها به مرفين خواب آور تبديل مي گردند. علاوه بر فنيل پروپانوئيدها، ايزوپرنوئيدهاو پلي كتيدها نيز در ساختن آلكالوئيدهاي اصلي مورد استفاده قرار مي گيرند . آلكالوئيدهاي اندل كه از نظر دارويي فعال هستند، مانند استريكنين و وينكريستين از تريپتوفان و ايزوپرنوئيدها مشتق مي شوند.

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه   کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان   کنید

ب- ساير آلكالوئيدها- ترپنوئيدها موقعي كه با متابوليت هاي اسيدهاي آمينه تركيب مي شوند در توليد بسياري از آلكالوئيدها نقش دارند، ولي در موارد معدودي مشتقات استرولي متابوليت هاي ثانويه ممكن است تمامي اتم هاي ساختمان آلكالوئيد را به استثناي نيتروژن تامين كنند. اتم ازت اين آلكالوئيدها در آخرين مرحلة ‌راه متابوليكي به كمك ترانس آمپناسيون يا انتقال عامل آمين كه احتمالاً از اسيد آمينة آرژينين تأمين مي گردد، به مولكول آلكالوئيد اضافه مي شود. متابوليت هاي ثانوية فوق را آلكالوئيدهاي كاذب مي نامند كه به طور نسبي كمياب مي باشند و به صورت گليكول آلكالوئيدهاي مشتق شده از استرول ها در گونه هاي گياهاني از قبيل سيب زميني و بيخ گازران كه قي آور است، ديده مي شوند (شكل شمارة‌248). اسيد نيكوتينك همچنين مي تواند به عنوان يك پيش ساخت ازت دارد در توليد آلكالوئيدها مشاركت داشته باشد و موقعي كه با تركيباتي مانند پيروليدين ها و پيپريدين ها تركيب مي شود مادة اعتياد آور نيكوتين را توليد مي نمايد (شكل شمارة‌ 247). نوع مهم ديگري از آلكالوئيدها كه به طور نسبي در گياهان كمياب هستند از متابوليسم مولكول دو حلقه اي پورين مشتق مي شوند. به عنوان مثال كافئين از متيلاسيون 7-متيل گزانتوزين به دست مي آيد و يكي از متابوليت هاي مهم برگهاي در حال رشد گياه جاي و دانه هاي نابالغ قهوه مي باشد.

ج- تركيبات قندي ازت دار و سمي – علاوه بر آلكالوئيدها، گياهان حاوي تعداد وسيعي از ساير متابوليت هاي ثانوية ازت دار سمي مي باشند كه عموماً به صورت مشتقات قندي ذيربط، در واكوئل سلول هاي گياهي ذخيره مي شوند. گلوكززينولات ها در غلظت هاي بالا و درواكوئل ها تعدادي از گياهان زراعي مهم خانواده شب بو يا چليپائيان ، مانند دانة شغلم روغني يا كلزا وجود دارند،‌ اين تركيبات از تعداد قابل توجهي پيش ساخت توليد مي شوند و پس از زخمي شدن بافت گياهي از داخل واكوئل هاي سلولهاي گياهي آزاد مي شوند و توسط آنزيم موجود در سيتوزول سلول به نام ميروزيناز هيدرولز شده و به ايزوتيوسيانات سمي تبديل مي گردند (شكل شمارة 249) به همين ترتيب، تركيبات قندي سيانور دار كه در بسياري از محصولات كشاورزي مهم مانند شبدر و مانيوك و برخي از ميوه هاي نرم وجود دارند به عنوان تركيبات پيش ساخت سم در واكوئل سلول هاي گياهي ذخيره مي شوند. به عنوان مثال آميگدالين كه در گيلاس هاي وحشي ديده مي شود بعد از زخمي شدن و پاره شدن بافت گياهي در يك فرآيند دو مرحله اي هيدروليز شده و به سيانيد هيدروژن و بنزآلدئيد تبديل مي شود ( شكل شمارة‌249). تركيب قندي ازت دار و سمي مهم ديگري كه يكي از متابوليت هاي ثانوية‌گياه به حساب مي آيد، سيكازين است كه در صورت هيدروليز به يك تركيب سرطان زا به نام متيل آروكسي متانول تبديل مي شود. تركيب سمي ديگر ارگانونيتريت ها مي باشند كه در صورت هيدروليز در گونه هاي مختلف گياه گون به نيتريت هاي سمي تبديل مي شوند.

د- اسيدهاي آمينة غير پروتئيني- علاوه بر اينكه اسيدهاي آمينة‌ غير پروتئيني مانند هوموسرين،‌ به عنوان تركيبات حدواسط راههاي متابوليكي اوليه نقش دارند برخي از گياهان بويژه اعضاي خانوادة‌ پروانه آسا و لاله ، اين دسته از اسيدهاي آمينه را به عنوان محلول نهايي راههاي متابوليكي توليد مي كنند كه در اين صورت اين تركيبات را مي توان متابوليت هاي ثانويه واقعي ناميد. اسيدهاي آمينة غير پروتئيني را مي توان بويژه در بافت هاي ذخيره اي گياهان ، مانند دانة‌ گياهان تيرة ‌بقولات و يا ريبوزوم گياهان تيرة لاله يا زنبق جستجو كرد. بسياري از اسيدهاي آمينة غير پروتئيني از نظر ساختماني، آنالوگ اسيدهاي آمينة پروتئيني هستند. يكي از اين اسيدهاي آمينة غير پروتئيني كه به طور كامل مورد مطالعه قرار گرفته است، كاناوانين است كه از نظر ساختمان شيميايي، آنالوگ اسيد آمينة پروتئيني آرژينين مي باشد ( شكل شمارة‌ 250). اسيد آمينة كاناوانين را مي توان در نوعي لوبيا و دانة ‌عدادي از گياهان خانوادة‌ پروانة‌ آسا يافت. اسيدهاي آمينة غير پروتئيني معمولاً براي دام ها و موجودات ذره بيني سمي هستند. شباهت ساختماني آنها با اسيد هاي آمينة ‌پروتئيني، علت اصلي خاصيت سمي آنها به شمار مي آيد، زيرا اين اسيدهاي آمينه مي توانند جايگزين اسيدهاي آمينة پروتئين در تشكيل ساختمان پروتئين شوند و يا با آنها در انواع مختلف فرايندهاي متابوليكي به رقابت پردازند . به عنوان مثال در صورتي كه در جريان ترجمه به جاي اسيدهاي آمينة پروتئيني در داخل ساختمام زنجير پلي پپتيدي وارد شوند، باعث توليد پروتئيني مي گردند كه وظيفة اصلي خودش را در واكنش هاي متابوليكي نمي تواند ايفا نمايد. اسيدهاي آمينة غير پروتئيني همچنين در جريان توليد، انتقال و ساير فرايندهاي حياتي ايجاد مزاحمت مي كنند.

وظايف متابوليت هاي ثانويه در گياهان

در اوايل مطالعه روي نقش متابوليت هاي ثانوية، وظيفة‌ آنها در ارتباط با انسان شناخته شده بود ولي اهميت آنها در گياهان بدرستي معلوم نبوده است. در حقيقت تصور اوليه اين بوده است كه متابوليت هاي ثانويه نقشي در فعاليت هاي حياتي گياهان ندارند و فقط به عنوان تركيبات سريز در نتيجه فرايند مربوط به متابوليسم اوليه به دست مي آيند. به عبارت ديگر كربن ازت و گوگرد اضافي گياه به صورت متابوليت هاي اوليه به دست مي آيند. به عبارت ديگر كربن، ازت و گوگرد اضافي گياه به صورت متابوليت هاي ثانويه تجمع يافته تا به هنگام نياز مجدداً تجزيه شده و از طريق متابوليسم اوليه مورد استفاده قرار گيرند. در نمونه هاي محددي از فرايندهاي حياتي گياهان ، اين فرضيه صدق مي كند. به عنوان مثال در برگهاي در حال رشد چاي و دانه هاي قهوه آلكالوئيد پوريني كافئين (شكل شماره 248) به ترتيب 4% و 2% وزن خشك را تشكيل مي دهد، ولي در جريان بلوغ كافئين تجريه مي شود و ازت آن مجدداً در توليد اسيدهاي آمينه و اسيدهاي نوكلئيك مورد استفاده گياه قرار مي گيرد. به همين ترتيب اسيد آمينة غيرپروتئيني كاناوانين در دانة بقولات كه از 10% وزن خشك آنها را تشكيل مي دهد، به عنوان ذخيره مورد استفاده قرار مي گيرد و حداقل بخشي از آن در جريان جوانه زدن دانه به جريان در مي آيد.

با وجود اين در اغلب گياهان سالم درصد كربن، ازت و گوگرد تثبيت شده در بافت ها بسيار پايين تر از آن است كه بتوان متابوليت هاي ثانويه را به عنوان تركيبات ذخيره اي مفيد اين عناصر براي استفاده در متابوليست اوليه قلمداد كرد. اكنون دريافته اند كه متابوليت هاي ثانويه اثر بسيار مهمي در برقراري ارتباط بين گياهان و محيط اطرافشان دارند. اين تفكر از مشاهدات ذيل ناشي شده است:

  • اختصاصي بودن فرآورده هاي ثانيه نسبت به گونة گياهي و تنوع فراوان آنها، بسيار وسيع تر از آن است كه توليدشان را در گياهان اتفاقي دانست.
  • بسياري از فراورده هاي ثانويه نسبت به انواع ديگر، در غلظت هاي مناسب، فعاليت بيولوژيكي از خود نشان مي دهند.
  • غلظت متابوليت هاي ثانوية فعال زيستي در جريان فشارهاي حياتي و غيرحياتي گياه افزايش مي يابد.
  • مطالعاتي كه روي موجودات ذره بيني، حشرات و حيوانات انجام گرفته است نشان مي دهد كه متابوليت هاي ثانويه در تشخيص گياه ميزبان حياتي است.
  • ميكروب هاي بيماريزاي گياهي و آفات نباتي بايد مجهز به سيستم هايي باشند كه آثار سمي متابوليت هاي ثانوية ‌گياهي را خنثي نموده تا بتوانند براحتي از گياه ميزبان استفاده كنند.
  • مي توان به كمك ممانعت كننده ها ، اصلاح نژاد گياه و مهندسي ژنتيك در توليد متابوليت هاي ثانويه، بدون اثر منفي روي رشد گياه ، اختلال ايجاد نمود و براي كمك همين فناوري كه مي توان به افزايش مقاومت گياهان در برابر بيماريزاها و آفات دست يافت.

الف- نقش واكنش هاي متقابل گياه- ميكرب- گياهان به طور دائم در معرض تعداد وسيعي از انواع ميكرب هاي بيماريزا، بويژه قارچ ها هستند. برخي از انواع اين قارچ ها به طور اختصاصي به گياهان خصاي حمله كرده و برخي ديگر در صورت زخمي شدن بافت گياهي به آن حمله مي كنند كه آنها را قارچ هاي فرصت طلب مي نامند . در طول مدتي كه گياهان با عوامل بيماريزا به صورت مشترك فعاليت مي كنند، گياهان از خود سيستم هاي دفاعي چند لايه براي مقاومت در مقابل حملة اين عوامل توليد مي نمايند و از پروتئين ضد قارچ، پليمرهاي ساختماني و آنتي بيوتيك ها استفاده مي كنند. متابوليسم ثانويه در ساختن پليمرهاي ساختماني و توليد آنتي بيوتيكهاي مختلف در گياه نقش دارد. از نظر نقش ساختماني و توليد آنتي بيوتيكهاي مختلف در گياه نقش دارد. از نظر نقش ساختماني، فنيل پروپانوئيدها در افزايش توان دفاعي گياه مهم هستند. اين تركيبات در ساختمان ، مهمترين واحدهاي ساختماني پليمرهاي ديوارة‌ سلولي ، ليگنين ، و سوبرين كه يك پليمر خارج سلولي متشكل از اسيدهاي چرب و تركيبات فنلي است، وارد مي شوند. اين دو پليمر بسرعت در اطراف محل آلودگي توليد مي شوند و بافت سالم گياه را از قسمت آلوده جدا مي سازند. تحريك چوبي شدن گياه، از طريق ايجاد آلودگي، يكي از مهمترين قسمت هاي پاسخ دفاعي غلات در مقابل زنگ هاي قارچي است و اهميت آن را مي توان به اين طريق نشان داد كه با ممانعت انتخابي آنزيم PAL از چوبي شدن جلوگيري مي شود و باعث مي شود گياهي كه به طور طبيعي در مقابل اين آلودگي مقاوم است از خود حساسيت نشان دهد. تركيبات فنلي نيز از طريق واكنش هاي استريفيكاسيون وارد ساختمان سلولز و همي سلولز تشكيل دهندة ديوارة سلولي سلول هاي گياهي مي شوند و به اين ترتيب مقاومت آنها را در مقابل آنزيم هاي هيدروليز كنندة قارچ افزايش مي دهند.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

لینک متن کامل

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *