تبلیغات
دانشجوی زیست شناسی

دانشجوی زیست شناسی

نویسنده : احمد فتحی نژاد دوشنبه 1391/03/15, 23:21

ترکیبات فنلی، ساختار، سنتز و عملکرد در گیاهان

ترکیبات فنلی شامل گروه کثیری از متابولیت های ثانوی است که بسیاری از ترکیبات حلقوی مثل ترکیبات فنلی، فلاوون ها، فلاوونوئیدها، تانن ها، لیگنین ها و حتی اسید های آمینه حلقوی مانند تریپتوفان ، تیروزین و پرولین را شامل می شوند.

 

ترکیبات فنلی نقش عظیمی در بر هم کنش گیاهان با محیط اطراف بازی می کنند . آنها ممکن است برعلیه حشرات عمل کنند، به عنوان سیگنال بین گیاهان عمل کنند (Allelopathy)، سیگنال بین گیاهان و میکروارگانیسم های همزیست ( باکتری تثبیت کننده N2)(با اثر بر توسعه آنها) و یا ارگانسیم های بیماریزا (phytophatology)، و یا ممکن است از گیاهان در مقابل استرس های زنده ( آفات میکروبی و علفخواری ) یا غیر زنده ( همانند آلودگی های هوا، یون های سنگین فلزی، اشعه UV-B) محافظت کنند. جهت فهمیدن اساس عملکرد اکولوژیکی ترکیبات فنلی شناخت ساختار شیمیایی آنها، مسیر بیوسنتز آنها و تنظیم این مسیر ها ، و همچنین جایگاه بافتی آنها، ضروری است.

 

ساختار شیمیایی و مسیر بیوسنتز ترکیبات فنلی: بطور کلی فنل ها مجموعه ای از پلی مر های محلول(تانن ها)و منومرها(اسیدهای فنلی و فلاوونوئیدها)هستند.واژه اسید فنلی معمولا به مولکول های ساده مشتق از بنزوئیک یا سینامیک اسیدها اشاره می نماید. ترکیبات فنلی نسبت به ترپنوئید ها حلالیت بیشتری در آب دارند بنابراین در آبشویه ها، غلظت بیشتری از ترپنوئیدها دارند. بیوسنتز این ترکیبات از مسیر فنیل پروپانوئید و از فنیل آلانین صورت می گیرد. این همان مسیر بیوسنتز کومارین ها ، استیلبن ها، اسید های فنلی و لیگنین ها می باشد. در صد عظیمی از ترکیبات فنلی منشا فنیل آلانین دارند و برخی منشا تیروزین دارند. کلیدی ترین آنزیم این مسیر فنیل آلانین آمونیا لیاز(PAL) است.

 

جایگاه ترکیبات فنلی و عملکرد آنها: فنیل پروپانوئیدها و ترکیبات فلاوونوئیدی معمولا در واکوئل مرکزی سلول های نگهبان و سلول های اپیدرمی و زیر اپیدرمی برگ ها و ساقه ها انباشته می شوند. بعلاوه ، برخی ترکیبات به صورت پیوند های کئووالانت با دیواره سلول گیاهی ، برخی در موم یا بر سطح بیرونی اندام های گیاهی واقع شده اند. ترکیبات فنلی در ماده زمینه ای ساختمانی گیاهان (دیواره سلولی ، کوتیکول و لیگنین) و تولید رنگ گل ها (فلاوونوئیدها ) شرکت دارند



گروه دیگری از ترکیبات فنلی، کومارین ها در موم اپی کوتیکولی سطح گیاهان و همچنین ریشه و بذر گیاهان وجود دارند. این مواد بدون ایجاد خود مسمومی به غلظت بالایی می رسند. زیرا در سطح بیرونی سلول های گیاهی وجود دارند. آنها قادر به حفاظت بافت برگ در برابر پرتو فرابنفش هستند، آن را جذب کرده و انرژی حاصل را به صورت طول موج بلند تر، فلورسانس می کنند. البته نقش اصلی کومارین ها در گیاهان، فعالیت ضد میکروبی آنها است زیرا ضد قارچ، باکتری و ویروس هستند.

 

از ترکیبات فنلی دیگر فلاوونوئید ها هستند که در فرآیند های متعددی نظیر تعیین رنگ گل و دفاع در برابر عوامل بیماریزا فعالیت دارند. حدود 4000 نوع فلاوونوئید، شناسایی شده اند  بعضی از فلاوونوئید ها نهادی (conestitutiv) هستند در حالیکه بسیاری از آنها القاپذیر (inducible)هستند و سنتز آنها تحت تاثیر تنش های محیطی و آسیب های مکانیکی القاء می گردد. سنتز فلاوونوئید ها با پرتو فرابنفش القاء می گردد و این القاء با شدت تابش فرابنفش نوع B رابطه خطی دارد بطوری که غلظت فلاوونوئید، معرف شدت تابش اخیر است.فلاوونوئید ها در چند میلی متری سطح برگ سنتز می شوند و 90% پرتو فرابنفش را قبل از رسیدن به سلول های میانبرگ، جذب می نمایند.فلاوونوئید ها فعالیت ضد بیماری و ضد گیاهخواری وسیعی دارند. بنابراین برای تولید آفت کش های زیستی مورد توجه قرار دارند.

 

نقش و عملکرد ترکیبات فنلی در مقابله با :

عوامل غیر زنده محیطی؛

-       دما

-       نور

-       آلودگی های هوا (SO2, NO, NO2, O3)

-       شلات کننده فلزات سنگین

 

عوامل زنده محیطی؛

-       مقابله با علفخواری

-       مقابله با گیاهان دیگر

-    مقابله با عوامل بیماریزا ترکیبات فنلی در مقابله با بسیاری از عوامل استرس زای محیطی کوئینون ها را بوجود می آورند که نوعی فنل با فعالیت بالا هستند. کوئینون ها به چندین روش گیاهان را در مقابل عوامل بیماریزا محافظت می کنند:

 1) با ظرفیت بالایشان در واکنش با دیگر ترکیبات سلولی قادرند توسعه بیماری را در محل آلودگی محدود کنند در نتیجه با سرعت بخشیدن به مرگ سلولی در محل آلودگی ویا با ایجاد یک محیط سمی از پیشرفت آلودگی به سلول های اطراف می کاهند.

 2) با واکنش با پروتئین ها به خصوص با ایجاد پیوند با جایگاه های فعال اسید های آمینه آلکیله شونده مانند لیزین، هیستیدین، سیستئین، و متیونین به نحوی دسترسی به این مولکول ها را کاهش می دهند باعث کاهش منابع غذایی مورد نیاز پاتوژن می شوند.

3) با توانایی در پیوند با دیگر ترکیبات فنلی و تشکیل پلیمرهای فنلی و همچنین پیوند با پروتئین ها و متراکم کردن دیواره های سلولی ، سدهای ممانعتی زیادی را در برابر نفوذ پاتوژن ایجاد می کنند .


دسته بندی : مقالات علمی , آز فیزیولوژی گیاهی(2) ,
برچسب ها : آنتوسیانین ها ,
دنبالک ها : منبع ,



موضوعات

لینکدونی

آمار بازدید


کل بازدید ها :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل مطالب :
آخرین بروز رسانی :