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多酚氧化酶的分布及生理功能

发布时间:2024-10-24

1.多酚氧化酶的分布

多酚氧化酶是一种由核基因编码的质体酶,普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中,即主要存在于叶绿体、黄色体和白色体等的内膜上。植物多酚氧化酶广泛存在于植物体的各种器官和组织中。各种器官和组织中PPO分布是不均匀的,具有时间和空间特异性,幼嫩部位的PPO活性较高,成熟或衰老部位活性较低。另外,环境胁迫、化学药品也能诱导PPO的表达,植株组织受到机械损伤或病虫害的侵染,该部位的PPO活性也将上升。对于小麦,从植株幼苗到成熟籽粒都含有PPO,但是其活性和种类有差异,籽粒中的PPO主要存在于麸皮中。不同生物体、同一生物体的不同部位和不同发育时期PPO的含量和种类均有所不同。虽然几乎所有的质体中都包含PPO,但在某些组织中很难检测到PPO的活性,如C4植物的维管束鞘细胞和保卫细胞的质体。

2.多酚氧化酶的生理功能

多酚氧化酶位于质体的类囊体膜上,作为氧化还原酶,被认为与呼吸链末端的电子传递有关,能消除氧自由基的伤害,从而达到抗病的目的。免疫性是通过诱导一些与防御相关蛋白的形成或增加其活性来获得的,PPO就是其中很重要的一种蛋白。高等植物组织发生褐变主要是PPO活动的结果。一些水果受到损伤时,受伤部位常出现褐变现象,其原因可能是,当细胞受到破坏时细胞结构部分解体,PPO催化单酚羟基化为O-二酚,二羟酚氧化为O-醌,醌聚合并与细胞内蛋白质的氨基酸反应,产生黑色或褐色色素沉淀可阻止感染扩散。植物体受到损伤或病原入侵时植物体内PPO活性升高,有2种可能的方式,一是潜伏态的PPO转化为活性态,二是受刺激部位PPO基因的表达增强。

除此之外,PPO还参与植物色素的生成;与植物抗逆、生长发育有关,可能促进已烯代谢;在光合作用中,可能在叶绿体内起着能量转换作用,传递光还原产生的分子氧;与植物的抗病虫等方面相关,大多数研究表明,PPO与植物的免疫抗性有关,如烟草对炭疽病、黄瓜对黑星病、苹果对轮纹病、棉苗对枯萎病、水稻对白叶枯病以及番茄对小昆虫的抗性等。多酚氧化酶还能进行去甲基化反应,这对于木质素降解是相当重要的。

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多酚氧化酶的分布及生理功能

发布时间:2024-10-24

1.多酚氧化酶的分布

多酚氧化酶是一种由核基因编码的质体酶,普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中,即主要存在于叶绿体、黄色体和白色体等的内膜上。植物多酚氧化酶广泛存在于植物体的各种器官和组织中。各种器官和组织中PPO分布是不均匀的,具有时间和空间特异性,幼嫩部位的PPO活性较高,成熟或衰老部位活性较低。另外,环境胁迫、化学药品也能诱导PPO的表达,植株组织受到机械损伤或病虫害的侵染,该部位的PPO活性也将上升。对于小麦,从植株幼苗到成熟籽粒都含有PPO,但是其活性和种类有差异,籽粒中的PPO主要存在于麸皮中。不同生物体、同一生物体的不同部位和不同发育时期PPO的含量和种类均有所不同。虽然几乎所有的质体中都包含PPO,但在某些组织中很难检测到PPO的活性,如C4植物的维管束鞘细胞和保卫细胞的质体。

2.多酚氧化酶的生理功能

多酚氧化酶位于质体的类囊体膜上,作为氧化还原酶,被认为与呼吸链末端的电子传递有关,能消除氧自由基的伤害,从而达到抗病的目的。免疫性是通过诱导一些与防御相关蛋白的形成或增加其活性来获得的,PPO就是其中很重要的一种蛋白。高等植物组织发生褐变主要是PPO活动的结果。一些水果受到损伤时,受伤部位常出现褐变现象,其原因可能是,当细胞受到破坏时细胞结构部分解体,PPO催化单酚羟基化为O-二酚,二羟酚氧化为O-醌,醌聚合并与细胞内蛋白质的氨基酸反应,产生黑色或褐色色素沉淀可阻止感染扩散。植物体受到损伤或病原入侵时植物体内PPO活性升高,有2种可能的方式,一是潜伏态的PPO转化为活性态,二是受刺激部位PPO基因的表达增强。

除此之外,PPO还参与植物色素的生成;与植物抗逆、生长发育有关,可能促进已烯代谢;在光合作用中,可能在叶绿体内起着能量转换作用,传递光还原产生的分子氧;与植物的抗病虫等方面相关,大多数研究表明,PPO与植物的免疫抗性有关,如烟草对炭疽病、黄瓜对黑星病、苹果对轮纹病、棉苗对枯萎病、水稻对白叶枯病以及番茄对小昆虫的抗性等。多酚氧化酶还能进行去甲基化反应,这对于木质素降解是相当重要的。

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