gibberellic 산 내생 모든 혈관 식물 (위)의 식물 호르몬이다. 그것은 채소의 모든 장기의 성장과 발달을 조절하는 역할을합니다.
"지베렐린"으로 알려진 식물 호르몬 그룹에 속하는 지베 렐산. 식물 호르몬 (성장 촉진 물질)으로 분류 된 두 번째 화합물이었으며, 함께 지베렐린은 식물 생리학 분야에서 가장 많이 연구 된 식물 호르몬 중 하나입니다.
Gibberellic acid 화학 구조 (출처 : Minutemen이 Wikimedia Commons를 통해 BKchem 0.12를 사용하여 생성)
지베렐린 (또는 지베렐린 산)은 1926 년 일본 과학자 Eiichi Kurosawa에 의해 Gibberella fujikuroi 곰팡이에서 처음 분리되었습니다. G. fujikuroi는 벼에서 줄기가 과도하게 늘어나게하는 "멍청한 식물"질병의 원인이되는 병원균입니다.
그러나 지베렐린 산의 화학 구조가 밝혀진 것은 1950 년대 초반이었습니다. 얼마 지나지 않아 유사한 구조를 가진 많은 화합물이 확인되어 식물 유기체의 내인성 산물임을 나타냅니다.
지베렐린 산은 식물의 신진 대사에 여러 가지 영향을 미치는 데, 그 예로는 줄기의 길이가 늘어나고 개화가 발생하며 종자에서 영양소 동화 반응이 활성화됩니다.
현재 136 개 이상의 "지베렐린 유사"화합물이 식물에서 내인성이거나 외인성 미생물에서 파생되거나 실험실에서 합성으로 생성 된 것으로 분류되었습니다.
형질
거의 모든 교과서에서 지베렐린 산 또는 지베렐린은 GA, A3 또는 가스로 축약되며 "지베렐린 산"및 "지베렐린"이라는 용어는 종종 구분없이 사용됩니다.
GA1 형태의 지베렐린 산은 분자식 C19H22O6을 가지며 식물계의 모든 유기체에 보편적으로 분포합니다. 이 형태의 호르몬은 모든 식물에서 활성이며 성장 조절에 참여합니다.
화학적으로 지베 렐 산은 19-20 개의 탄소 원자로 구성된 골격을 가지고 있습니다. 이들은 사환 식 디 테르펜 산 계열로 구성된 화합물이며이 화합물의 중심 구조를 구성하는 고리는 ent -giberelane입니다.
지베렐린 산은 식물의 여러 부분에서 합성됩니다. 그러나 종자의 배아와 분열 조직에서 다른 기관보다 훨씬 더 많은 양으로 생산되는 것으로 밝혀졌습니다.
지베렐린으로 분류 된 100 개 이상의 화합물은 그 자체로는 식물 호르몬으로서의 효과가 없지만 활성 화합물의 생합성 전구체입니다. 다른 한편으로는 일부 세포 대사 경로에 의해 비활성화되는 이차 대사 산물입니다.
호르몬 활성 지베 렐산의 일반적인 특징은 탄소 6의 카르복실기 및 탄소 원자 4와 10 사이의 γ- 락톤 외에도 위치 3β의 탄소 원자에 수산기가 존재한다는 것입니다.
합성
지베렐린 산 합성 경로는 식물에서 다른 테르 페 노이드 화합물의 합성과 많은 단계를 공유하며 단계는 동물의 테르 페 노이드 생산 경로와 공유되는 것으로 밝혀졌습니다.
식물 세포는 지베렐린 생합성을 시작하는 두 가지 다른 대사 경로를 가지고 있습니다 : 메 발로 네이트 경로 (세포질 내)와 메틸 에리트 리톨 포스페이트 경로 (색소 내).
두 경로의 첫 번째 단계에서 제라 닐 게라 닐 피로 포스페이트가 합성되어 지베렐린 디 테르펜 생산을위한 전구체 골격 역할을합니다.
지베렐린 형성에 가장 많이 기여하는 경로는 메틸 에리트 리톨 포스페이트 경로를 통해 색소체에서 발생합니다. 메 발로 네이트의 세포질 경로의 기여는 색소체의 기여만큼 중요하지 않습니다.
Geranylgeranyl pyrophosphate는 어떻습니까?
제라 닐 게라 닐 피로 포스페이트에서 추출한 지베 렐산의 합성에는 테르펜 신타 제 (시클 라제), 사이토 크롬 P450 모노 옥 시게나 제 및 2- 옥소 글 루타 레이트 의존성 디옥 시게나 제의 세 가지 유형의 효소가 참여합니다.
사이토 크롬 P450 모노 옥 시게나 제는 합성 과정에서 가장 중요합니다.
효소 ent -copalyl diphosphate synthase 및 ent -kaurene synthase는 메틸 에리트 리톨 포스페이트의 ent -kaurene으로의 변환을 촉매합니다. 마지막으로 플라 스티드의 사이토 크롬 P450 모노 옥 시게나 제는 ent -kauren을 산화시켜 지베렐린으로 전환합니다.
고등 식물에서 지베렐린 합성의 대사 경로는 매우 보존되어 있지만, 이러한 화합물의 후속 대사는 종간에 그리고 심지어 동일한 식물의 조직 간에도 크게 다릅니다.
풍모
지베렐린 산은 특히 성장과 관련된 측면에서 식물의 여러 생리 학적 과정에 관여합니다.
지베렐린 산을 코딩하는 유전자가 "삭제"된 유전자 돌연변이의 설계에 기반한 일부 유전 공학 실험을 통해이 식물 호르몬이 없으면 정상 식물의 절반 크기 인 난쟁이 식물이 생성된다는 사실을 확인할 수있었습니다.
보리 식물에서 지베렐린 산 부재의 영향 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 CSIRO)
마찬가지로, 동일한 성질의 실험은 지베렐린 산 돌연변이 체가 식물 및 생식 발달 (꽃 발달)의 지연을 보여준다는 것을 보여줍니다. 더욱이 그 이유는 확실하게 밝혀지지 않았지만, 돌연변이 식물의 조직에서 더 적은 양의 총 메신저 RNA가 관찰되었다.
지베렐린은 또한 지베렐린의 외인성 적용과 광주 기 유도로 입증 된 줄기 신장의 광주 기적 제어에도 참여합니다.
지베렐린은 종자에 포함 된 예비 물질의 동원 및 분해 활성화와 관련이 있기 때문에 참고 문헌에서 가장 일반적으로 인용되는 기능 중 하나는 많은 식물 종의 종자의 발아 촉진에 참여하는 것입니다. .
지베렐린 산은 또한 세포주기 단축, 확장 성, 유연성 및 식물 세포의 세포벽으로의 미 세관 삽입과 같은 다른 기능에도 관여합니다.
산업 응용
지베렐린은 산업, 특히 농업 경제학에서 널리 이용됩니다.
그것의 외인성 적용은 상업적 관심의 다른 작물의 더 나은 수확량을 달성하기위한 일반적인 관행입니다. 잎이 많은 식물에 특히 유용하며 영양소 흡수 및 동화 개선에 기여하는 것으로 알려져 있습니다.
참고 문헌
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