Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Фитонциды. Фитотоксины

Проблема устойчивости растений к заболеваниям или микробной инвазии (вторжения, захвата) постоянно привлекает внимание биохимиков, физиологов и агрономов. Расширяется практика выведения болезнеустойчивых сортов сельскохозяйственных растений путем введения в исходный сорт генетического материала из невосприимчивых к болезням диких родственных форм. Создан обширный арсенал химических средств защиты урожая (см. Мельников Н.Н. Химия и технология пестицидов. - М.: Химия, 1974. - 768с.). Однако эта тема чрезвычайно обширна и требует специального рассмотрения.

В настоящем параграфе мы ограничимся лишь кратким обзором некоторых естественных, то есть наработанных природой в ходе эволюции биохимических средств и механизмов, обеспечивающих устойчивость растений к заболеваниям.

Многие растения содержат химические вещества вторичного метаболизма, поражающие бактерии. Такие вещества называют фитонцидами. При более детальном рассмотрении факторов устойчивости высших растений к болезням различают два класса соединений, обладающих фитонцидными свойствами: преинфекционные и пости н- фекиионные метаболиты. В свою очередь, каждый из этих классов подразделяют на две группы.

Первая группа прсинфскционных защитных веществ, или прогиби- тины (от англ. Prohibit - запрещать) существуют в растениях в готовом виде и создают барьер для разрушительного действия патогенных микроорганизмов (рис. 14.1). Еще один ряд метаболитов этой группы составляют ингибитины - вещества, которые присутствуют в растении в недостаточном количестве и для проявления высокой эффективности нуждаются после инвазии микроорганизмов в наращивании концентрации.

Вторая группа - группа постинфекционных метаболитов - разделяется на постингибитины и фитоалексины (от «фитос» - растение; «алексос» - отражать).

Постингибитины присутствуют в тканях в химически связанном состоянии, например, в виде гликозидов, и сами по себе фитонцидной активностью не обладают. Однако после инвазии микробов они трансформируются в токсичные для них вещества в результате гидролиза или окисления (рис. 14.2).

Наконец, фитоалексины синтезируются в клетках de novo в ответ на бактериальное поражение (рис. 14.3). В этом случае патогенные микроорганизмы по сути индуцируют новый биосинтез, как полагают, путем депрессии гена или активирования латентной ферментной системы.

Структуры некоторых нреинфекционных веществ растений

Рис. 14.1. Структуры некоторых нреинфекционных веществ растений

Структура некоторых фитоалексинок высших растений

Рис. 14.2. Структура некоторых фитоалексинок высших растений.

Характерные низкомолекулярные фитотоксины, продуцируемые патогенами-грибами

Рис. 14.3. Характерные низкомолекулярные фитотоксины, продуцируемые патогенами-грибами.

В дополнение следует назвать еще одну группу метаболитов, которые в отличие от соединений первых двух групп продуцируются не растениями, а патогенными микроорганизмами, поразившими растительные клетки. Такого рода вещества, именуемые фитотоксинами, вызывают заболевание растения-хозяина и в конечном итоге могут привести его к гибели.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>