작물생리학 암기 - 7장 전류물질 운반 및 저장 , 8장 질소 대사
7장 전류물질 운반·저장
- 체관부 조직 : 체관부섬유, 보강세포, 방사세포, 체관요소, 반세포, 사부유조직 (=체관부유조직)
· 사부유조직 : 당 합성, 저장기능, 당 전류, 엽록체 함유
| 합성 장소 | 작용 장소 | |
| P-protein | 체관요소 | 체판공, 체요소 |
| 칼로스(β-1,3-glucan) | 체판공 | 원형질막, 세포벽 |
- 당은 전적으로 심플라스트를 통해 이동.
- 아포플라스트로 의 당은 부분적으로 K+ 수준에 의해 조절
- 작물에 따라 라피노스, 스타키오스, 버바스코스 등 과당류도 전류
- 장미과 식물은 당알코올인 만니톨, 소비톨이 주 이동형태.
- 환원당인 포도당, 과당은 체관부에서 검출되지만 전류물질이 아니고, 당의 가수분해 산물일 뿐이다.
- 질소화합물인 아미노산과 아마이드는 노화된 잎이나 꽃으로부터 전류 → 어린 부분으로 재분배
- 버드나무 줄기의 체관부에 글루탐산, 글루타민, 아미노부티르산 등이 검출.
- 체요소에 존재하는 호르몬 : ABA, 옥신, 지베렐린, 시토키닌
- 체관부 전류 못하는 것들 : 환원당, 접촉성 제초제, 단백질, 다당류, 미량원소
- 체관부 적재 : 광합성한 잎 → 성숙 잎 체요소 (장거리수송)
심플라스트 → 아포플라스트 (능동수송. H+ 높을 때 1차수송 자당/양이온 공동수송
- 체관부 하적 : 괴경, 과실(비광합성부위) → 말단의 체요소
아포플라스트 → 심플라스트
- 압류설, 집단류설 : Munch. 정수압의 구배로 물 집단 이동. (공급부 체관부적재-수용부 체관부하적)
- 원형질유동설 : De Vries. 원형질연락사로 확산. But 성숙 체요소의 세포질은 대사활성 없고 핵도 없음
- 수용부 강도 = 수용부 크기 × 수용부 활성
- 볏과는 영양생장기에 잎,뿌리로 동화물질 공급. 줄기는 적게 공급
- 유한신육형 : 개화 후 생장정지
- 무한신육형 : 영양생장이 많으면 생식기관 수량 감소
- 유채종자 내 지방함량은 개화 후 40일 까지 현저히 증가, 50일경에 최고에 도달.
8장 질소대사
0. 질소 영양
- NR : 전자공여체(NADPH), 전자담하체(FAD). Heme-Fe, Mo 3종 보효소
질산, 글루타민, CO2, 설탕, 시토키닌, 빛 에 의해 활성 조절
- NiR: 6개 전자 필요. 엽록체의 환원형 페레독신에서 전자 얻음.
- 요소 엽면살표는 질소 보충에 가장 효과적인 방법
- 균근은 아미노산을 10uM의 낮은 농도로 흡수 가능 (아미노산 공동 수송체)
- 비공생: 호기성(Azotobacter), 통성혐기성(Bacillus), 혐기성(Clostridium), 광합성(Rhodospirillum)
- 공생 : 뿌리혹세균(Rhizobium), 남조세균(Frankia)
- 기주식물이 플라보노이드 분비 → 세균이 Nod 생성 → 기주식물의 뿌리혹생성 호르몬조절 관여 (옥신, 시토키닌, 특히 에틸렌) 세균침입에는 EPS 필요
- nitrogenase : O2에 비가역적 저해.
1. 질소 동화 (in 세포질)
- GS 에 의해 글루타민으로 동화, 세포질 운송
- 앨팰퍼는 글루타민·아스파라진, 동부는 알란토인·알란토산 형태로 외부 운송
- NH4+ → NO2+ → NO3-
Nitromonas Nitrobacter
2. 아미노산 합성 (in 색소체)
- 단백질 생합성은 L-형 아미노산만 이용
*아미노산 전구물질
- 3PGA(3-포스포글리세르산) : 시스테인, 세린, 글리신
- PEP(포스포에놀피루브산) : 트립토판, 티로신, 페닐알라닌 (방향족)
- 피루브산 : 알라닌, 발린, 류신
- α-케토글루타르산 : 프롤린, 글루탐산, 글루타민, 아르기닌, 히스티딘
- OAA(옥살초산) : 아스파트산, 아스파라진, 트레오닌, 리신, 이소류신, 메티오닌
- 아미노기 전이반응 (글루탐산경로-GS/GOGAT, 옥살초산경로-AspAT)
(GS) : 글루탐산 → 글루타민
(GOGAT) : 글루타민 + α-케토글루타르산 → 2 글루탐산 (글루탐산은 아미노산·핵산 합성의 시발물질)
글루타민 + 아스파트산 → 글루탐산 + 아스파라진 (아스파라진은 질소수송 아미노산)
(AspAT) : 글루타민 + 옥살초산(OAA) → α-케토글루타르산 + 아스파트산
- 방향족 아미노산 : 시킴산 → EPSP → 코리스민산 (EPSPS. 글리포세이트 제초제 작용점)
- 아스파트산 유래 : 리신, 트레오닌, 메티오닌(시스테인 황 전이, 메틸기 전이반응)
- 분지 아미노산 : 이소류신, 발린 (트레오닌 전구체, AHAS/ALS. 설포닐계 제초제 작용점),
류신 (발린에서 아세틸기 전이반응)
- 프롤린 : 글루탐산·오르니틴을 전구체로 합성. 글루탐산 인산화→환원→탈수→환원
3. 단백질
* 단순단백질
- 알부민 : 보리 β-amylase
- 글로불린 : 저장단백질. 열을 가하면 응고. 물에 불용성
- 글루텔린 : 밀-글루테닌, 벼-오리제닌
- 프롤라민 : 옥수수-제닌, 밀·호밀-글리아딘, 보리-호르데인
- 히스톤 : 아르기닌, 리신 존재
- 프로타민 : 아르기닌 존재
* 복합단백질
- 보결분자단 함유 : 당단백질, 지질단백질(엽록소의 라멜라), 색소단백질
* 기타단백질
- 시스테민 : 식물상처반응 펩타이드 호르몬
- 보호단백질 : 다른 펩타이드와 다른 분자 사이에 잘못된 상호작용을 막아 정확한 접힘구조 형성
4. 핵산 합성(in 색소체, 미토콘드리아)
* 피리미딘 (C, T) 합성
- 카바모일 인산 + 아스파트산 → 카바모일 아스파트산(피리미딘고리. 피리미딘 전구체) → 오로틴산
- 오로틴산 + PRPP → UTP
- UTP + 글루타민 → CTP
* 피리미딘 분해 : (cytosine deaminase) : 아미노기 제거되어 우리딘. (배당 결합 제거) → 우라실
* 퓨린 (A, G) 합성
- PPRP + 4ATP +[CO2 + 글리신 + 아스파트산 + 글루타민 + THF (N-포르밀테트라하이드로폴산) ]→ IMP(이노신)
- IMP(5'-케토기) + 아스파트산 → AMP
- IMP(2‘-케토기) + 아스파트산 → GMP
* 퓨린 분해 : 탈아미노화 → 잔틴 → 요산 → 알란토산 (알란토인)