செல்லுலோஸ் உயிரியக்கவியல். சுக்ரோஸ் மற்றும் பாலிசாக்கரைடுகளின் தொகுப்பு "மெடுசோமைசஸ் கிசெவியின் கலாச்சாரத்தால் பாக்டீரியா செல்லுலோஸின் உயிரியக்கவியல்" என்ற தலைப்பில் விஞ்ஞான வேலைகளின் உரை.

சராசரி லேமினாவின் வளர்ச்சியின் விளைவாக செல் சுவர் உருவாகிறது. மைட்டோசிஸின் டெலோபேஸில் தாவர உயிரணு கருவின் முழுமையான பிரிவின் பின்னர், a phragmoplast.இது பல தட்டையான சவ்வு வெசிகிள்களைக் கொண்டுள்ளது - ஃபிராக்மோஸ்,செல் சுவரின் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. அவற்றின் கட்டுமானத்தில் சைட்டோஸ்கெலட்டன் ஈடுபட்டுள்ளது. செல் சுவரின் அனைத்து பாலிசாக்கரைடுகளும், செல்லுலோஸைத் தவிர, கோல்ட்ஜி கருவியில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. அவை வளரும் பகுதிகளுக்கு கொண்டு செல்லப்படும் வெசிகிள்களில் நிரம்பியுள்ளன

சராசரி தட்டு மற்றும் அதனுடன் ஒன்றிணைக்கவும். சராசரி தட்டு பிளாஸ்மாலெமாவை நோக்கி அதிகரிக்கிறது மற்றும் அதனுடன் இணைகிறது, இரண்டு மகள் செல்களைப் பிரிக்கிறது. இறுதியாக, புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட செல் சுவர் முன்பே இருக்கும் முதன்மை செல் சுவருடன் இணைகிறது.

செல் சுவரின் கிட்டத்தட்ட அனைத்து "செல்லுலோஸ் அல்லாத" கூறுகளும் - பாலிசாக்கரைடுகள், கட்டமைப்பு புரதங்கள், பரந்த அளவிலான நொதிகள் - கோல்கி எந்திரத்தில் உருவாகின்றன மற்றும் அதன் வெசிகிள்களில் ஒருங்கிணைந்து செல் சுவருக்கு இயக்கப்படுகின்றன.

இதுவரை, "அல்லாத செல்லுலோஸ்" பாலிமர்களின் முதுகெலும்பின் தொகுப்பில் ஈடுபடும் குறியாக்க பாலிசாக்கரைடு சின்தேஸ்கள் எந்த மரபணுக்களும் அடையாளம் காணப்படவில்லை. பல சர்க்கரைகள் மற்றும் கேலக்டோசைல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ்கள் ஆகியவற்றிற்கான மரபணுக்கள் அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன, அவை தனிப்பட்ட சர்க்கரைகளை பிரதான சங்கிலியுடன் இணைக்கின்றன.

பிளாஸ்மா சவ்வுக்கு வெளியில் இருந்து ஒருங்கிணைக்கப்படும் ஒரே பாலிமர்கள் செல்லுலோஸ் மற்றும் காலோஸ் ஆகும். உருவான செல்லுலோஸ் மைக்ரோஃபைப்ரில்களின் பெரிய நீளத்தையும், செல் சுவரில் அவற்றின் ஃபிலிகிரீ பேக்கிங்கின் அவசியத்தையும் நாம் கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டால், இதன் செயல்திறன் தெளிவாகிறது. Cal 1 → 3-D- குளுக்கன் சங்கிலிகளின் முன்னிலையில் காலோஸ் செல்லுலோஸிலிருந்து வேறுபடுகிறது, இது ஹெலிகல் டூப்ளெக்ஸ் மற்றும் ட்ரிப்ளெக்ஸ் ஆகியவற்றை உருவாக்கும். செல் சுவர் உருவாவதற்கான சில கட்டங்களில் பல வகையான கலங்களில் காலோஸ் உருவாகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, முளைக்கும் மகரந்தக் குழாயில் அல்லது உயிரணுக்களைப் பிரிக்கும் சராசரி லேமினாவில். மன அழுத்த எதிர்விளைவுகளின் போது அல்லது பூஞ்சை தொற்றுக்கு பதிலளிக்கும் விதமாக காலோஸை ஒருங்கிணைக்க முடியும்.

செல்லுலோஸ் தொகுப்பு நீள்வட்ட செல்லுலோஸ் மைக்ரோஃபைப்ரில்களின் முனைகளில் அமைந்துள்ள மல்டிமெரிக் என்சைம் வளாகங்களால் வினையூக்கப்படுகிறது. இந்த முனைய வளாகங்கள் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கின் கீழ் தெளிவாகத் தெரியும்.

படம்: 1.30. செல்லுலோஸ் சின்தேஸின் கட்டமைப்பு மற்றும் வேலையின் திட்டம்

சில கடற்பாசிகளில், செல்லுலோஸ் தொகுப்பின் முனைய வளாகங்கள் நேரியல்; அனைத்து ஆஞ்சியோஸ்பெர்ம்களிலும், அவை ரொசெட் கட்டமைப்புகளை உருவாக்குகின்றன. செல்லுலோஸ் தொகுப்பை செயல்படுத்தும் தருணத்தில் பிளாஸ்மாலெம்மா மென்படலத்தில் முனைய வளாகங்கள் தோன்றும்.

செல்லுலோஸ் சின்தேஸின் ஆரம்ப மூலக்கூறு யுடிபி-குளுக்கோஸ் ஆகும். இது சுக்ரோஸிலிருந்து நேரடியாக சுக்ரோஸ் சின்தேஸ் என்ற நொதியால் உருவாகிறது. இந்த நொதியின் பல ஐசோஃபார்ம்கள் பிளாஸ்மா மென்படலத்தில் காணப்படுகின்றன. அவை செல்லுலோஸ் சின்தேஸுடன் தொடர்புடையவை மற்றும் யுடிபி-குளுக்கோஸை அதன் வினையூக்க மையத்திற்கு நேரடியாக வழங்க முடியும் (படம் 1.30).

மிக சமீபத்தில், செல்லுலோஸ் தொகுப்புக்கான என்சைம்களை குறியாக்குவதாக பல தாவர மரபணுக்கள் அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன, குறிப்பாக செசா மரபணுக்கள், அவை இரண்டாம் நிலை செல் சுவரின் செல்லுலோஸின் செயலில் தொகுப்பின் போது பருத்தி இழைகளில் தீவிரமாக வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த மரபணுக்களால் குறியிடப்பட்ட பாலிபெப்டைடுகள் எட்டு டிரான்ஸ்மேம்பிரேன் களங்களையும் 110 kDa வெகுஜனத்தையும் கொண்டுள்ளன. செசா மரபணுக்களின் கண்டுபிடிப்பு செல் சுவர் பாலிசாக்கரைடு சின்தேஸ்கள் குறியாக்கம் செய்யும் பல மரபணுக்களை அடையாளம் காண முடிந்தது.

தாவரங்களில், ஒளிச்சேர்க்கை செயல்பாட்டில், சர்க்கரைகளின் பாஸ்பேட் எஸ்டர்கள் அல்லது எளிய சர்க்கரைகள் மட்டுமல்ல, கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் மிகவும் சிக்கலான வடிவங்களும் உருவாகின்றன - சுக்ரோஸ், ஸ்டார்ச், ஃபைபர். கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் சிக்கலான வடிவங்களை எளிமையானவற்றுக்கு சிதைப்பது மிக விரைவாக செல்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, விதை முளைக்கும் போது, \u200b\u200bதாவர உறுப்புகளின் வயதானது போன்றவற்றைக் காணலாம். சிதைவு போது உருவாகும் எளிய சர்க்கரைகள் அல்லது அவற்றின் பாஸ்போரிக் எஸ்டர்கள் இனப்பெருக்க உறுப்புகளுக்குள் பாய்கின்றன, அங்கு சிக்கலான கார்போஹைட்ரேட்டுகள் மீண்டும் அவற்றிலிருந்து ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. இறுதியாக, தாவரங்களில் கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் பரஸ்பர மாற்றங்களின் செயல்முறைகள் மிக எளிதாக தொடர்கின்றன.

மோனோசாக்கரைடுகளின் இடைமாற்றம் சர்க்கரைகளின் பாஸ்போரிக் எஸ்டர்கள் அல்லது அவற்றின் யூரிடின் டைபாஸ்பேட் வழித்தோன்றல்கள் (யுடிபி வழித்தோன்றல்கள்) வழியாக செல்கிறது. சர்க்கரைகளின் யுடிபி-வழித்தோன்றல்கள் யூரிடினுடன் இரண்டு பாஸ்போரிக் அமில எச்சங்கள் மூலம் ஒன்று அல்லது மற்றொரு சர்க்கரை ஆகும், எடுத்துக்காட்டாக:

வரைபடம். 1. யூரிடைன் டைபாஸ்பேட் குளுக்கோஸ்

சுக்ரோஸின் தொகுப்பு

தாவரங்களில் உற்பத்தி செய்யப்படும் மிக முக்கியமான லிகோசாக்கரைடு சுக்ரோஸ் ஆகும், இதன் வடிவத்தில் பிணைக்கப்பட்ட கார்பன் மற்றும் ஆற்றல் ஆலை முழுவதும் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. இது அதன் பைரானோஸ் வடிவத்தில் ஒரு α-D- குளுக்கோஸ் எச்சத்தைக் கொண்டுள்ளது, அதன் கிளைக்கோசிடிக் பிணைப்பால் அதன் ஃபுரானோஸ் வடிவத்தில் β-D- பிரக்டோஸுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இரண்டு மோனோசாக்கரைடுகளின் அனோமெரிக் கார்பன் அணு கிளைகோசிடிக் பிணைப்பை உருவாக்குவதில் பங்கேற்பதால், அவற்றின் ஹெமியாசெட்டல் குழுக்கள் தடுக்கப்படுகின்றன மற்றும் மோதிரங்கள் எதுவும் திறக்க முடியாது. ஆகவே, சுக்ரோஸ் ஒரு குறைக்காத சர்க்கரை (ஃபெஹ்லிங் மற்றும் பெனடிக்டின் எதிர்வினைகளைக் குறைக்காது), மற்றும் அமில நீராற்பகுப்புக்கான அதன் தீவிர உணர்திறனைத் தவிர, இது வேதியியல் மந்தமானது. அமிலங்களுடன் சூடாகும்போது, \u200b\u200bஅல்லது சுக்ரேஸின் (இன்வெர்டேஸ்) செயல்பாட்டின் கீழ், சுக்ரோஸ் ஹைட்ரோலைஸ் செய்யப்பட்டு, தலைகீழ் சர்க்கரையை உருவாக்குகிறது - குளுக்கோஸ் மற்றும் பிரக்டோஸ் கலவையாகும். சுக்ரோஸ் அதிக நீரில் கரையக்கூடியது மற்றும் இனிமையான சுவை கொண்டது.

சுக்ரோஸ் ஒரு உணவுப் பொருளாகவும், சர்பாக்டான்ட்களின் உற்பத்தியிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது (அதிக அமிலங்களைக் கொண்ட சுக்ரோஸ் எஸ்டர்கள்). சுக்ரோஸ் உற்பத்தியின் முக்கிய ஆதாரம் சர்க்கரைவள்ளிக்கிழங்கு ஆகும், இதில் 23% சுக்ரோஸ் மற்றும் கரும்பு உள்ளது, இதில் தண்டுகள் 10-18% சுக்ரோஸைக் கொண்டுள்ளன. சுக்ரோஸ் குளோரோபிளாஸ்ட்களில் மட்டுமல்ல, யுடிபி-குளுக்கோஸ் மற்றும் பிரக்டோஸ் -6-பாஸ்பேட் ஆகியவற்றிலிருந்து ஒளிச்சேர்க்கை செய்யும் கலங்களின் சைட்டோபிளாஸிலும் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது என்பது இப்போது நிறுவப்பட்டுள்ளது.
டைஹைட்ராக்ஸிசெட்டோன் பாஸ்பேட். இந்த பொருள் குளோரோபிளாஸ்ட்களில் ஒளிச்சேர்க்கையின் போது உருவாகிறது, பின்னர் சைட்டோபிளாஸில் நுழைகிறது. ஒளிச்சேர்க்கை அல்லாத திசுக்களில் (எடுத்துக்காட்டாக, ஆமணக்கு முளைக்கும் எண்டோஸ்பெர்மில்), யுடிபி-குளுக்கோஸ் மற்றும் பிரக்டோஸ் -6-பாஸ்பேட் ஆகியவற்றிலிருந்து சுக்ரோஸின் உருவாக்கம் உயிரணுக்களின் சைட்டோபிளாஸிலும் ஏற்படுகிறது.

சுக்ரோஸ் (கரும்பு, பீட் சர்க்கரை) இயற்கையில் மிகவும் பரவலான டிசாக்கரைடு ஆகும். தாவரங்களில், இது குளுக்கோஸ் மற்றும் பிரக்டோஸிலிருந்து உருவாகிறது. முதல் கட்டம் குளுக்கோஸ் பாஸ்போரிலேஷன்:

குளுக்கோஸ் + ஏடிபி → குளுக்கோஸ் -6-பாஸ்பேட் + ஏடிபி,

பின்னர் குளுக்கோஸ் -6-பாஸ்பேட் குளுக்கோஸ் -1 பாஸ்பேட்டுடன் தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது. குளுக்கோஸ் -1 பாஸ்பேட் யுடிபியுடன் இணைகிறது, இதன் விளைவாக பைரோபாஸ்பேட் அமிலம் பிளவுபட்டு யூரிடின் டைபாஸ்போரிக் அமிலம் (யுடிபி) உடன் குளுக்கோஸின் கலவை உருவாகிறது - யூரிடின் டைபாஸ்பேட் குளுக்கோஸ்.

அதே நேரத்தில், ஏடிபி பங்கேற்புடன் பிரக்டோகினேஸ் நொதியின் செயல்பாட்டின் கீழ் பிரக்டோஸ் பாஸ்போரிலேஷன் நிகழ்கிறது:

பிரக்டோஸ் + ஏடிபி → பிரக்டோஸ் -6-பாஸ்பேட் + ஏடிபி.

இதற்குப் பிறகு, யுடிபி-குளுக்கோஸ் பிரக்டோஸ் -6-பாஸ்பேட் உடன் சுக்ரோஸ்-பாஸ்பேட்-யுடிபி-குளுக்கோசைல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ் என்ற நொதியின் பங்கேற்புடன் தொடர்பு கொள்கிறது. இறுதியாக, இதன் விளைவாக வரும் சுக்ரோஸ் -6-பாஸ்பேட் பாஸ்பேட்டஸ் என்ற நொதியால் நீராக்கப்பட்டு இலவச சுக்ரோஸை உருவாக்குகிறது. எனவே, ஒரு சுக்ரோஸ் மூலக்கூறின் உயிரியக்கவியல், 3 உயர் ஆற்றல் பாஸ்பேட் பிணைப்புகள் தேவை, இந்த எதிர்வினை மாற்ற முடியாதது. சில தாவரங்களின் ஒளிச்சேர்க்கை அல்லாத திசுக்களில், எடுத்துக்காட்டாக, சர்க்கரைவள்ளிக்கிழங்கு வேர்கள், உருளைக்கிழங்கு கிழங்குகள் மற்றும் பிறவற்றில், இலவச பிரக்டோஸிலிருந்து சுக்ரோஸ் உருவாகலாம்:

யுடிபி-குளுக்கோஸ் + பிரக்டோஸ் ↔ சுக்ரோஸ் + யுடிபி.

சுக்ரோஸ்-யுடிபி-குளுக்கோசைல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ் என்ற நொதியால் எதிர்வினை வினையூக்கப்படுகிறது, மேலும் நிலைமைகளைப் பொறுத்து, தொகுப்பு மற்றும் சுக்ரோஸின் சிதைவை நோக்கி இயக்கப்படலாம்.

ஸ்டார்ச் தொகுப்பு

ஸ்டார்ச் என்பது தாவரங்களின் இருப்பு பாலிசாக்கரைடு ஆகும், மேலும் இது ஒரு ஆலையில் நீண்ட நேரம் சேமிக்கப்படலாம் அல்லது விரைவாக போதுமான அளவு உட்கொள்ளலாம். நீண்ட காலமாக, இது பல விதைகள், கிழங்குகள் மற்றும் வேர்த்தண்டுக்கிழங்குகளில் சேமிக்கப்படுகிறது மற்றும் இந்த உறுப்புகள் முளைக்கும் போது மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு குறுகிய காலத்திற்கு, விரைவான ஒளிச்சேர்க்கையின் போது குளோரோபிளாஸ்ட்களில் ஸ்டார்ச் உருவாகிறது, அடுத்தடுத்த இருண்ட காலகட்டத்தில் அது நுகரப்பட்டு இலைகளில் இருந்து சுக்ரோஸ் வடிவத்தில் வெளியேறுகிறது. ஸ்டார்ச் எப்போதும் உருவாகிறது மற்றும் பிளாஸ்டிட்களில் காணப்படும் ஸ்டார்ச் தானியங்களின் வடிவத்தில் சேமிக்கப்படுகிறது - குளோரோபிளாஸ்ட்கள் அல்லது அமிலோபிளாஸ்ட்கள். ஸ்டார்ச் தானியங்கள் மிகவும் ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகள், அவற்றின் வடிவம் மற்றும் அளவு மிகவும் மாறுபட்டவை, ஆனால் பெரும்பாலும் கொடுக்கப்பட்ட தாவர இனங்களின் சிறப்பியல்பு. தானியங்களின் வடிவம் கோள, முட்டை வடிவான, லெண்டிகுலர் அல்லது ஒழுங்கற்றதாக இருக்கலாம்; அளவு 1 முதல் 100 மைக்ரான் வரை இருக்கலாம். மிகப்பெரிய ஸ்டார்ச் தானியங்கள் உருளைக்கிழங்கிலும், மிகச் சிறிய அரிசி மற்றும் பக்வீட்டிலும் காணப்படுகின்றன. ஸ்டார்ச் தானியங்களில் 20% நீர் உள்ளது (அவற்றில் 10% வேதியியல் ரீதியாக ஸ்டார்ச் உடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது) மற்றும் ஸ்டார்ச்சின் பல செறிவான அடுக்குகள் உள்ளன. முன்பே இருக்கும் அடுக்குகளில் புதிதாக உருவாகும் அடுக்குகளை அடுக்குவதன் மூலம் ஸ்டார்ச் தானியங்கள் உருவாகின்றன.

ஸ்டார்ச்சில் உள்ள தாதுக்களின் உள்ளடக்கம் மிகக் குறைவு - 0.2–0.7%, அவை முக்கியமாக பாஸ்போரிக் அமிலத்தால் குறிக்கப்படுகின்றன. சில உயர்-மூலக்கூறு கொழுப்பு அமிலங்கள் (பால்மிடிக், ஸ்டீரியிக், முதலியன) ஸ்டார்ச்சில் காணப்படுகின்றன, இதன் உள்ளடக்கம் 0.6% ஐ அடைகிறது. ஸ்டார்ச் என்பது இரண்டு பாலிசாக்கரைடுகளின் கலவையாகும் - அமிலோஸ் மற்றும் அமிலோபெக்டின். அமிலோஸ் மூலக்கூறுகள் கிளைகோசிடிக் பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்ட 100 முதல் பல ஆயிரம் குளுக்கோபிரானோஸ் எச்சங்களைக் கொண்ட நீளமான, பிரிக்கப்படாத சங்கிலிகள். எக்ஸ்-ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் ஆய்வுகள், அமிலோஸ் மூலக்கூறுகள் 1.3 என்எம் விட்டம் கொண்ட ஒரு ஹெலிகல் கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, அவை சுழல் திருப்பத்திற்கு ஆறு தொடர்ச்சியான குளுக்கோஸ் எச்சங்களைக் கொண்டுள்ளன.

அமிலோஸ் மூலக்கூறுகள் சூடான நீரில் கரையக்கூடியவை, ஆனால் இதன் விளைவாக தீர்வு நிலையற்றது, பின்னர் தன்னிச்சையான அமிலோஸ் மழைப்பொழிவு ஏற்படுகிறது, இது பின்னடைவு என அழைக்கப்படுகிறது. நீண்ட மற்றும் மெல்லிய அமிலோஸ் மூலக்கூறுகள் ஒருவருக்கொருவர் வரிசையாக நின்று ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் வழியாக கரையாத திரள்களை உருவாக்குவதற்கான போக்கு இதற்குக் காரணம். யூரிடைன் டைபாஸ்பேட் குளுக்கோஸ் (யுடிபிசி) அமிலோஸின் உயிரியளவாக்கத்தில் குளுக்கோஸ் எச்சங்களை நன்கொடையாளராக வழங்க முடியும். எதிர்வினை ஊடகத்தில் அதன் உருவாக்கத்திற்கு, ஒரு விதை இருப்பது அவசியம், இது-4 (1-4) பிணைப்புகளால் இணைக்கப்பட்ட 3-4 குளுக்கோஸ் எச்சங்களிலிருந்து மட்டுமே கட்டப்பட்ட பாலிசாக்கரைடுகளாக இருக்கலாம்.

மீதமுள்ள குளுக்கோஸ் ஏற்பிக்கு (ப்ரைமர்) மாற்றப்படுகிறது, அங்கு சங்கிலி நீட்டிப்பு ஏற்படுகிறது. எதிர்வினை திட்டத்தைப் பின்பற்றுகிறது:

யுடிபிஜி + ஏற்பி (ஜி) கே - யுடிபி + ஏற்பி (ஜி) கே + 1,

எங்கே Г - குளுக்கோஸ் எச்சங்கள்.

இந்த எதிர்வினைக்கு வினையூக்கும் நொதியை யுடிபிஜி ஸ்டார்ச் குளுக்கோசைல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

பெரும்பாலான தாவரங்களில், குளுக்கோஸின் செயலில் நன்கொடை அளிப்பவர் யுடிபி-குளுக்கோஸ் அல்ல, ஆனால் அடினோசின் டைபாஸ்பேட் குளுக்கோஸ் α (ஏடிபிஜி). ஏடிபிஜியிலிருந்து குறைந்த மூலக்கூறு-எடை ஏற்பிக்கு குளுக்கோஸ் எச்சங்களை இணைப்பதன் எதிர்வினை இதேபோன்று தொடர்கிறது மற்றும் ஏடிபிஜி-ஸ்டார்ச்-குளுக்கோசைல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ் என்ற நொதியால் வினையூக்கப்படுகிறது. ((1-6)-இணைப்புகளைக் கொண்ட ஒரு கிளைத்த அமிலோபெக்டின் மூலக்கூறின் தொகுப்பு α- குளுக்கன்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ் (கியூ-என்சைம்) என்ற நொதியைப் பயன்படுத்தி நிகழ்கிறது. டி-என்சைம் அல்லது குளுக்கோசைல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ், இது α (1-4)-இணைப்புகளை உருவாக்கி விதை உருவாவதில் பங்கேற்கிறது, இது ஸ்டார்ச் தொகுப்பிலும் ஈடுபட்டுள்ளது.

ஸ்டார்ச்சின் சிதைவு இரண்டு செயல்முறைகளின் பங்கேற்புடன் நிகழ்கிறது - நீராற்பகுப்பு மற்றும் பாஸ்போரோலிசிஸ். ஸ்டார்ச்சின் ஹைட்ரோலைடிக் சிதைவு α- அமிலேசின் நீராற்பகுப்பு வர்க்கத்தின் நான்கு நொதிகளின் செயல்பாட்டின் கீழ் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, α (1-4) -பாண்டுகளின் பிளவுகளை ஊக்குவிக்கிறது, மற்றும் பிணைப்புகள் தோராயமாக உடைக்கப்படுகின்றன. இந்த முறிவின் இறுதி தயாரிப்பு மால்டோஸ், குளுக்கோஸ், டெக்ஸ்ட்ரின்கள் ஆகும். - அமிலேஸின் செயல்பாட்டின் கீழ், mal (1-4)-இணைப்புகள் மால்டோஸ் எச்சங்களை உருவாக்குவதன் மூலம் பிளவுபட்டுள்ளன. குளுக்கோமைலேஸ் நொதி ஸ்டார்ச் மூலக்கூறிலிருந்து குளுக்கோஸ் எச்சங்களின் தொடர்ச்சியான பிளவுகளை ஊக்குவிக்கிறது. அமிலோபெக்டின்-1,6-குளுக்கோசிடேஸ் அல்லது ஆர்-என்சைம் அமிலோபெக்டின் மூலக்கூறில் α (1-6) -லின்களின் பிளவுகளை ஊக்குவிக்கிறது, அதாவது கிளை புள்ளிகளில் செயல்படுகிறது.

பாலிசாக்கரைடு சங்கிலியில் உள்ள மோனோசாக்கரைடு எச்சங்களுக்கு இடையில் குளுக்கோசைடு பிணைப்பின் பிளவு ஏற்பட்ட இடத்தில் பாஸ்போரிக் அமிலத்தை சேர்ப்பது பாஸ்போராலிசிஸ் ஆகும், இது குளுக்கோஸ் -1 பாஸ்பேட் உருவாகிறது. இந்த எதிர்வினை குளுக்கோன் பாஸ்போரிலேஸ் என்ற நொதியால் வினையூக்கப்படுத்தப்படுகிறது, இது இடமாற்றங்களின் வகுப்பைச் சேர்ந்தது. தாவரத்தின் அனைத்து உறுப்புகளிலும் சீரழிவு நொதிகள் காணப்படுவதால், ஒரு ஆலையில் உள்ள ஸ்டார்ச் மிக விரைவான சீரழிவுக்கு ஆளாகக்கூடும்.

செல்லுலோஸ் தொகுப்பு

செல்லுலோஸ் தண்ணீரில் கரையாதது, அது அதில் மட்டுமே வீங்குகிறது. அமில நீராற்பகுப்புடன் (சல்பூரிக் அமிலத்தில் கொதித்தல்) இது குளுக்கோஸாகவும், பலவீனமான நீராற்பகுப்புடன் - செலோபியோஸாகவும் மாறும். எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி, செல்லுலோஸ் மூலக்கூறு ஒரு நூல் போன்ற வடிவத்தைக் கொண்டிருப்பது கண்டறியப்பட்டது. ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் காரணமாக இந்த இழை மூலக்கூறுகள் ஒரு மைக்கேலுக்கு 40-60 துண்டுகளாக மூட்டைகளில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. தாவரங்களின் செல் சுவர்களில், செல்லுலோஸ் மைக்கேல்கள் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளால் பல்வேறு ஹீட்டோரோபோலிசாக்கரைடுகளுடன் இணைக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, வெள்ளை மேப்பிளில், அவை கிளைகோசிடிக் பிணைப்புகளால் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட சைலோகுளுகன், அராபினோகாலக்டன் மற்றும் ரம்னோகலக்டூரான் ஆகும். கூடுதலாக, தாவர செல் சுவரை நிர்மாணிப்பதில் ஒரு சிறப்பு, ஹைட்ராக்சிப்ரோலின் நிறைந்த கிளைகோபுரோட்டீன் எக்ஸ்டென்சின் ஈடுபட்டுள்ளது என்பதற்கான சான்றுகள் உள்ளன.

செல்லுலோஸ் β- குளுக்கோஸ் எச்சங்களிலிருந்து கட்டப்பட்டுள்ளது. இது செல்லுலோஸின் உயிரியளவாக்கத்தில் பங்கேற்கும் இலவச குளுக்கோஸ் அல்ல, ஆனால் அதன் எச்டிஎஃப் வழித்தோன்றல் - குவானோசின் டைபாஸ்பேட் குளுக்கோஸ், திட்டத்தின் படி செல்லுலோஸ் சின்தேடேஸ் நொதியின் பங்கேற்புடன்:

HDF - குளுக்கோஸ் + (குளுக்கோஸ்) முதல் → HDF + (குளுக்கோஸ்) முதல் + 1 வரை

செல்லுலோஸின் சிதைவு முக்கியமாக ஹைட்ரோலைடிக் பாதை மூலம் செல்லுலேஸ் என்ற நொதியின் செயல்பாட்டின் கீழ் செல்லோபியோஸ் டிசாக்கரைடு வரை செல்கிறது.

கார்போஹைட்ரேட்டுகள் சுக்ரோஸ் வடிவத்தில் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. ஒளிச்சேர்க்கையின் செயல்பாட்டில், நிறைய கார்போஹைட்ரேட்டுகள் உருவாகின்றன, இது சம்பந்தமாக, குளோரோபிளாஸ்ட்களிலிருந்து கலத்தின் மற்ற பகுதிகளுக்கு அசெமிலேட்டுகள் வெளியேறுவது மிக முக்கியமானது. குளோரோபிளாஸ்ட் சவ்வு வழியாக பாஸ்போரிலேட்டட் ஹெக்ஸோஸ் மற்றும் சுக்ரோஸின் ஊடுருவல் கடினம்; ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட்டுகள் (பி.எச்.ஏ மற்றும் பி.டி.ஏ) குளோரோபிளாஸ்ட் சவ்வுகள் வழியாக மிக எளிதாக ஊடுருவுகின்றன. இதன் விளைவாக வரும் சிக்கலான கார்போஹைட்ரேட்டுகள் ட்ரையோஸ் பாஸ்பேட்டுகளாக உடைந்து இந்த வடிவத்தில் சைட்டோபிளாஸிற்குள் நகர்கின்றன, அங்கு அவை ஹெக்ஸோஸ்கள், சுக்ரோஸ் மற்றும் ஸ்டார்ச் ஆகியவற்றின் மறுஒழுங்கமைப்பிற்கான பொருளாக செயல்படக்கூடும்.

பிளாஸ்மோடெஸ்மாடா (சிம்பிளாஸ்ட்) அல்லது இலவச இடம் (அப்போபிளாஸ்ட்) வழியாக இரண்டு வழிகளில் இன்டர்செல்லுலர் பாரன்கிமல் போக்குவரத்து மேற்கொள்ளப்படுகிறது. இலை மீசோபிலின் உயிரணுக்களில் உருவாகும் சுக்ரோஸ் அப்போபிளாஸ்ட்டில் வெறிச்சோடி காணப்படுகிறது. பாரன்கிமல் செல்களை அப்போபிளாஸ்ட்டில் விட்டுவிட்டு, சுக்ரோஸ் இன்வெர்டேஸால் ஹெக்ஸோஸாக பிரிக்கப்படுகிறது. ஹெக்ஸோஸ்கள் அப்போபிளாஸ்ட்டுடன் செறிவு சாய்வுடன் நடத்தும் விட்டங்களின் பரிமாற்ற கலங்களுக்கு நகரும். புளோமின் பரிமாற்ற கலங்களுடன் தொடர்பு கொண்ட பிறகு, அவை மீண்டும் சுக்ரோஸாக மாற்றப்படுகின்றன. அடுத்து, சல்லடை குழாய்கள் ஏற்றப்படுகின்றன, செறிவு சாய்வுக்கு எதிராக சுக்ரோஸ் பாய்கிறது, மேலும் ஆற்றல் நுகர்வு (ஏடிபி) தேவைப்படுகிறது.

புரோட்டான் கொண்ட ஒரு வளாகத்தில் ஒரு கேரியரின் உதவியுடன் சுக்ரோஸ் சவ்வைக் கடக்கிறது என்று கருதப்படுகிறது. அதே நேரத்தில், H + -ATP-ase இன் வேலை காரணமாக, H + அயனிகள் புளோம் கலங்களிலிருந்து வெளியேற்றப்படுகின்றன, பின்னர் pH சாய்வுடன் திரும்பி வந்து, அதன் செறிவின் சாய்வுக்கு எதிராக சுக்ரோஸையும் அதனுடன் இழுத்துச் செல்கின்றன. புளோமில் உள்ள கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் முக்கிய போக்குவரத்து வடிவம் சுக்ரோஸ் (சி 12 எச் 22 ஓ 11). சில இனங்களில், சுக்ரோஸுடன், ஒலிகோசாக்கரைடுகள் (ராஃபினோஸ், ஸ்டாச்சியோஸ்), அதே போல் சில ஆல்கஹால்கள் கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் போக்குவரத்து வடிவமாக செயல்படுகின்றன.



கால்வின்-பென்சன் சுழற்சியில், மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, பிரக்டோஸ் -6-பாஸ்பேட் (F-6-P) உருவாகிறது. இந்த ஹெக்ஸோஸ் பாஸ்பேட்டை குறிப்பிட்ட நொதிகளால் பிற பாஸ்போரிலேட்டட் ஹெக்ஸோஸாக மாற்றலாம், அதாவது குளுக்கோஸ் -6-பாஸ்பேட் (ஜி -6-பி) மற்றும் குளுக்கோஸ் -1 பாஸ்பேட் (ஜி -1-பி). தலைகீழ் உருமாற்றமும் எளிதில் நிகழ்கிறது.

இந்த மூன்று ஹெக்ஸோஸ் பாஸ்பேட்டுகளிலிருந்து, கார்போஹைட்ரேட் மூலக்கூறுகளின் சங்கிலிகள் கட்டமைக்கப்படுகின்றன, அவை போக்குவரத்து, சேமிப்பு மற்றும் தொகுப்பு எதிர்வினைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இத்தகைய மாற்றங்கள் ஏற்பட, ஹெக்ஸோஸ் பாஸ்பேட்டுகள் முதலில் செயல்படுத்தப்பட வேண்டும். இது பொதுவாக நியூக்ளியோடைட்களுடன் இணைந்ததன் விளைவாக அடையப்படுகிறது - அடினிலிக் அமிலம் ஏடிபிக்கு ஒத்த சிக்கலான வட்ட கட்டமைப்புகள். இந்த கூட்டல் எதிர்வினையின் தயாரிப்பு மோனோசாக்கரைடுகளின் நியூக்ளியோடைடு வழித்தோன்றல்கள் அல்லது நியூக்ளியோடைடு சர்க்கரைகள் ஆகும். யூரிடின் ட்ரைபாஸ்பேட் (யுடிபி) மற்றும் குளுக்கோஸ் 1-பாஸ்பேட் (ஜி -1-பி) ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான எதிர்வினையால் மிகவும் பொதுவான யூரிடின் டைபாஸ்போகுளோகோஸ் (யுடிபிஜி) தயாரிக்கப்படுகிறது. ஒரு பாஸ்பேட் குழுவை ஏடிபியிலிருந்து யுடிபிக்கு (யூரிடின் டைபாஸ்பேட்) மாற்றுவதன் விளைவாக யுடிபி தானாகவே மறைமுகமாக உருவாகிறது.

ஏடிபி மற்றும் யுடிபி நியூக்ளியோடைடுகள் அனைத்து கலங்களிலும் உள்ளன, ஏனெனில் அவை டி.என்.ஏ மற்றும் ஆர்.என்.ஏ தொகுப்பில் மற்ற நியூக்ளியோடைட்களுடன் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சர்க்கரைகள் சுக்ரோஸ் வடிவத்தில் ஆலை வழியாக கொண்டு செல்லப்படுகின்றன, இது குளுக்கோஸ் மற்றும் பிரக்டோஸ் எச்சங்களைக் கொண்ட ஒரு டிசாக்கரைடு (படம் 5.2). யுடிபிஜி மற்றும் எஃப் -6-பி இடையேயான எதிர்வினையால் சுக்ரோஸ் உருவாகிறது:

இந்த எதிர்வினையின் சமநிலை சுக்ரோஸின் தொகுப்பை நோக்கி வலுவாக மாற்றப்படுகிறது, இது குறிப்பிடத்தக்க செறிவுகளில் இந்த டிசாக்கரைடு குவிவதற்கான வாய்ப்பை வழங்குகிறது. அடுத்தடுத்த பயன்பாட்டிற்கு, சுக்ரோஸ் முதலில் பிளவுக்கு உட்படுத்தப்பட வேண்டும்: இன்வெர்டேஸ் என்சைம் இலவச குளுக்கோஸ் மற்றும் பிரக்டோஸ் உருவாவதன் மூலம் அதன் நீராற்பகுப்பை ஊக்குவிக்கிறது.

அத்தகைய எதிர்வினையில் கிளைகோசிடிக் பிணைப்பின் ஆற்றல் வீணாகி, இரண்டு மூலக்கூறுகளுக்கும் இடையில் விநியோகிக்கப்படுகிறது. ஆகையால், குளுக்கோஸ் மற்றும் பிரக்டோஸ் சுவாசத்தின் போது சிதைந்து போகும் அல்லது பாலிசாக்கரைடுகளின் தொகுப்பில் (மூலப்பொருட்களாக) பங்கேற்க வேண்டுமானால், அவை முதலில் ஏடிபி காரணமாக மீண்டும் பாஸ்போரிலேஷனுக்கு உட்படுத்தப்பட வேண்டும். சுக்ரோஸின் தொகுப்பு மற்றும் சிதைவின் செயல்முறைகள் பெரும்பாலும் அனபோலிக் மற்றும் கேடபாலிக் எதிர்வினைகள் (தொகுப்பு மற்றும் சிதைவின் எதிர்வினைகள்) வெவ்வேறு பாதைகளைப் பின்பற்றுகின்றன என்பதை தெளிவாகக் காட்டுகின்றன.

ஸ்டார்ச் மற்றும் செல்லுலோஸின் தொகுப்பு

ஸ்டார்ச் மற்றும் செல்லுலோஸின் நீண்ட பாலிமர் சங்கிலிகள் ஒரே அடிப்படை இணைப்புகளிலிருந்து கட்டப்பட்டுள்ளன - குளுக்கோஸ் எச்சங்கள், வெவ்வேறு வழிகளில் மட்டுமே இணைக்கப்பட்டுள்ளன. குளுக்கோஸ் பாலிமர்கள் (குளுக்கன்கள்) கருதப்படும் இரண்டு இயற்கையில் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன என்பதற்கு இந்த கட்டமைப்பு வேறுபாடு காரணமாகும்; எடுத்துக்காட்டாக, ஸ்டார்ச் மனித உடலில் எளிதில் ஜீரணமாகும் "மற்றும் செல்லுலோஸ் ஜீரணிக்கப்படுவதில்லை. அவற்றின் முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், இரண்டு அருகிலுள்ள குளுக்கோஸ் எச்சங்களின் 1 மற்றும் 4 வது கார்பன் அணுக்கள் ஸ்டார்ச்சில் α- பிணைப்புகள் மற்றும் செல்லுலோஸில் (β -லிங்க்ஸ் (படம் 5.3). ஸ்டார்ச் இரண்டு வடிவங்களில் வழங்கப்படுகிறது: ஒரு நேரியல் பாலிமர், அல்லது அமிலோஸ், இது bond-1,4- கிளைகோசிடிக் தவிர வேறு எந்த பிணைப்புகளையும் கொண்டிருக்கவில்லை, மற்றும் ஒரு கிளைத்த பாலிமர் அல்லது அமிலோபெக்டின், இதில் -கிளைகோசிடிக் பிணைப்புகளும் 1,6-பிணைப்புகள் உள்ளன. பிணைப்புகளின் தன்மையில் உள்ள வேறுபாடு பாலிமர் சங்கிலிகளின் சமமற்ற இடஞ்சார்ந்த ஏற்பாட்டையும் தீர்மானிக்கிறது. ஸ்டார்ச் என்பது தாவரத்தின் முக்கிய இருப்பு பாலிசாக்கரைடு ஆகும். இது தண்ணீரில் கரையாதது மற்றும் குளோரோபிளாஸ்ட்களில் உள்ள ஸ்டார்ச் தானியங்களில் அடுக்கு மூலம் அடுக்கு வைக்கப்படுகிறது (படம் பார்க்கவும்). 2.20) அல்லது தண்டு, வேர்கள் மற்றும் விதைகளின் சேமிக்கும் திசுக்களின் குளோரோபில் இல்லாத லுகோபிளாஸ்ட்களில். சில நேரங்களில் சேமிக்கும் திசுக்களின் செல்கள் ஸ்டார்ச் தானியங்களால் அடைக்கப்பட்டுள்ளன, அவை எளிதில் அடையாளம் காணப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை கறை படிந்த திறன் கொண்டவை அயோடினுடன் நீல நிறமாக மாறும். நீரில் கரையாததால், ஸ்டார்ச், சுக்ரோஸ் மற்றும் ஹெக்ஸோஸைப் போலல்லாமல், உயிரணுக்களில் சவ்வூடுபரவல் விளைவை ஏற்படுத்தாது (அத்தியாயம் 6 ஐப் பார்க்கவும்). ஆகையால், தீவிர ஒளிச்சேர்க்கையின் காலங்களில் இலை உயிரணுக்களில் மாவுச்சத்து உருவாகுவது பிந்தையதை அடக்குவதைத் தடுக்கிறது, இது ஒளிச்சேர்க்கை பொருட்கள் குவிந்ததன் விளைவாக நிகழ்கிறது. இருட்டில், ஸ்டார்ச் படிப்படியாக மீண்டும் ஹைட்ரோலைஸ் செய்யப்பட்டு குளுக்கோஸ் பாஸ்பேட் உருவாகிறது, பின்னர் இது சுக்ரோஸாக மாற்றப்படுகிறது, இது தாவரத்தின் மற்ற பகுதிகளுக்கு கொண்டு செல்லப்படுகிறது.

படம்: 5.3. ஸ்டார்ச் (ஏ) மற்றும் செல்லுலோஸ் (பி) ஆகியவற்றின் அமைப்பு (ஜே. பொன்னர், ஏ.டபிள்யூ. கால்ஸ்டன் மாற்றியமைக்கப்பட்டது. 1952. தாவர உடலியல் கோட்பாடுகள், சான் பிரான்சிஸ்கோ, டபிள்யூ.எச். ஃப்ரீமேன் மற்றும் கோ.) ஸ்டார்ச் மற்றும் செல்லுலோஸின் வேதியியல் சூத்திரங்கள் ஒன்றே, ஆனால் வேறுபடுகின்றன இந்த பாலிசாக்கரைடுகள் அவற்றின் ஆக்ஸிஜன் பாலங்களின் இடஞ்சார்ந்த நோக்குநிலையால். ஏ. ஸ்டார்ச், ஆலையின் முக்கிய சேமிப்பக பாலிசாக்கரைடு, இரண்டு தனித்துவமான கூறுகளால் கட்டப்பட்டுள்ளது: அமிலோஸ், அதன் நீண்ட பிரிக்கப்படாத குளுக்கோஸ் அலகுகளுடன், மற்றும் அதிக எண்ணிக்கையிலான குறுகிய கிளை சங்கிலிகளால் ஆன அமிலோபெக்டின். முதன்மை செல் சுவரின் முக்கிய அங்கமான பி. செல்லுலோஸ் நீண்ட பாலிமர் சங்கிலிகளின் வடிவத்தில் உள்ளது. சங்கிலிகள் மைக்கேலர் இழைகளாகவும், பிந்தையது மைக்ரோஃபைப்ரில்களாகவும் இணைக்கப்படுகின்றன. எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி மூலம் பார்க்கும் அளவுக்கு பெரிய மைக்ரோஃபைப்ரில்ஸ், செல் சுவரின் "அடிப்படை" மற்றும் "நெசவு" ஆகும்

ஸ்டார்ச் தொகுப்பிற்கான ஆரம்ப தயாரிப்பு ஏடிபி மற்றும் ஜி -1-பி ஆகியவற்றிலிருந்து உருவாகும் அடினோசின் டைபாஸ்போகுளூகோஸ் (ஏடிபிஜி) ஆகும்:

முன்னரே வடிவமைக்கப்பட்ட குளுக்கோஸ் சங்கிலியுடன் ADPG இன் எதிர்வினையில் படிப்படியாக ஒரு குளுக்கோஸ் எச்சத்தை ஒன்றன்பின் ஒன்றாக சேர்ப்பதன் மூலம் ஸ்டார்ச் மூலக்கூறு கட்டமைக்கப்படுகிறது:

குறைந்த சுக்ரோஸ் உள்ளடக்கத்துடன், ஸ்டார்ச் உடைக்கப்படுகிறது. சுக்ரோஸாக மாற்றப்பட்டது. இருப்பினும், முதலில், இது குளுக்கோஸ் எச்சங்களாகப் பிரிக்கப்பட்டு அவை ஒவ்வொன்றிலும் ஒரு பாஸ்போரிக் அமில எச்சம் சேர்க்கப்படுகிறது, அதாவது, ஜி -1-பி உருவாகிறது, இது பிணைப்பு ஆற்றலின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறது:

இந்த ஜி -1-பி பின்னர் நாம் மேலே விவரித்த சுக்ரோஸை ஒருங்கிணைக்க பயன்படுத்தலாம். விதைகளிலும், வேறு சில உறுப்புகளிலும், ஒரே நேரத்தில் அதிக அளவு ஸ்டார்ச் சிதைந்துவிடும், இது aα- அமிலேஸின் செயல்பாட்டின் கீழ் மால்டோஸ் டிசாக்கரைடு (G-G) ஆக உடைகிறது. மால்டோஸ் பின்னர் குளுக்கோஸாக உடைகிறது, இதிலிருந்து (போக்குவரத்துக்கு) சுக்ரோஸ் மீண்டும் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. இந்த இரண்டாவது பாதையில், முதல் போலல்லாமல், பிணைப்பு ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படவில்லை, எனவே இங்கே குளுக்கோஸை குளுக்கோஸ் -6-பி ஆக மாற்ற ஏடிபி தேவைப்படுகிறது.

செல்லுலோஸ், பூமியில் அதிக அளவில் கார்போஹைட்ரேட் உள்ளது, இது முதன்மை செல் சுவரின் முக்கிய அங்கமாகும். அதன் மூலக்கூறுகள் ஸ்டார்ச் மூலக்கூறுகள் கட்டப்பட்டதைப் போலவே கட்டப்பட்டுள்ளன, இருப்பினும், குளுக்கோஸ் நன்கொடையாளரின் பங்கு ஒரு மோனோசாக்கரைட்டின் மற்றொரு நியூக்ளியோடைடு வழித்தோன்றல் - குவானோசின் டைபாஸ்போகுளூகோஸ் (ஜிடிபிஜி) மூலம் இயக்கப்படுகிறது - மேலும் மோனோமெரிக் அலகுகளுக்கு இடையிலான பிணைப்பு α- க்கு சொந்தமானது அல்ல, ஆனால் β- வகை.

சில சந்தர்ப்பங்களில், யுடிபிஜி செல்லுலோஸ் தொகுப்புக்கான குளுக்கோஸ் நன்கொடையாளராகவும் இருக்கலாம்.

உயர்ந்த தாவரங்களின் உடலில், செல்லுலோஸ் அரிதாகவே சிதைந்துவிடும் (நுண்ணுயிரிகளின் செயல்பாட்டால் ஏற்படும் சிதைவு தவிர). இந்த விதிக்கு நன்கு அறியப்பட்ட இரண்டு விதிவிலக்குகள் இலை பிரிப்பு மண்டலத்தில் உள்ள செல்கள், இலை உதிர்தலுக்கு முன்னர் உருவாக்கப்பட்டவை மற்றும் சைலேம் பாத்திரங்கள் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையவை, இதில் குறுக்குவெட்டு சுவர்கள் கரைகின்றன. இலையின் பிரிப்பு மண்டலத்தில், செல்லுலேஸ் நொதி செல் சுவர்களை அழிக்கிறது, அவற்றில் உள்ள செல்லுலோஸை தனித்த மோனோமெரிக் அலகுகளாக பிரிக்கிறது, அதாவது குளுக்கோஸுக்கு. இந்த செயல்முறையால் பலவீனமான செல் சுவர்கள் இறுதியில் சிதைந்து இலை சிந்தப்படுகின்றன.

செல் சுவரில் உள்ள செல்லுலோஸ் மைக்ரோஃபைப்ரில்கள் கலப்பு பாலிசாக்கரைடு சங்கிலிகளின் மேட்ரிக்ஸ் மூலம் ஒன்றாக வைக்கப்படுகின்றன, முக்கியமாக சைலோகுளுகன்கள் மற்றும் அராபினோகாலாக்டன்கள் (படம் 2.31 ஐப் பார்க்கவும்). . டிக்டியோசோம்களிலிருந்து பிரிக்கப்பட்ட வெசிகல்ஸ் இறுதியில் பிளாஸ்மாலெம்மாவுடன் ஒன்றிணைந்து இந்த வழியில் அவற்றின் உள்ளடக்கங்களை உருவாக்கும் செல் சுவருக்கு மாற்றும்.

எனவே, அனைத்து பாலிசாக்கரைடுகளும் ஒன்றையொன்று எளிதில் கடந்து செல்கின்றன, ஆனால் அவற்றின் தொகுப்பு எப்போதும் நியூக்ளியோடைடு சர்க்கரைகளின் நிலை வழியாக செல்கிறது, அதே நேரத்தில் சிதைவு மிகவும் நேரடி வழியில் நிகழ்கிறது.

பெரும்பாலான தாவர உணவுகளில் நார்ச்சத்து மற்றும் பெக்டின் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, அவை இரைப்பைக் குழாயில் அஜீரணமாகும். இருப்பினும், அவை ஒரு நபருக்கு அவசியமானவை. அவற்றில் உணவு மோசமாக இருந்தால், குடல் அணு மற்றும் மலச்சிக்கல் ஏற்படுகிறது. இதனால், ஃபைபர் என்பது குடல் மோட்டார் செயல்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்துகிறது.

ஃபைபர் குடல் செயல்பாட்டை மேம்படுத்துகிறது, புட்ரெஃபாக்ஷன் மற்றும் வாயு உருவாவதை குறைக்கிறது, மேலும் சில தீங்கு விளைவிக்கும் பொருட்களின் உறிஞ்சுதலைக் குறைக்கிறது. எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, உலோக உப்புகள் மற்றும் கதிரியக்க பொருட்கள் கொண்ட தொழிலாளர்களில் தொழில் நோய்களைத் தடுக்க, சிவப்பு திராட்சை வத்தல் சாப்பிட பரிந்துரைக்கப்படுகிறது, இதில் பல பெக்டின்கள் உள்ளன.

பாலிசாக்கரைடு: ஃபைபர்

ஃபைபர் (செல்லுலோஸ்) - தாவர செல் சுவர்களில் பெரும்பகுதியை உருவாக்கும் பாலிசாக்கரைடு. நார்ச்சத்து நீரில் கரையாதது, அது அதில் மட்டுமே வீங்குகிறது. ஃபைபர் 50% மரத்தை உருவாக்குகிறது. பருத்தி இழைகளில், இது 90% க்கும் அதிகமாக உள்ளது. வலுவான சல்பூரிக் அமிலத்துடன் வேகவைக்கும்போது, \u200b\u200bஃபைபர் முற்றிலும் குளுக்கோஸாக மாற்றப்படுகிறது. பலவீனமான நீராற்பகுப்புடன், செலோபியோஸ் ஃபைபரிலிருந்து பெறப்படுகிறது.

ஃபைபர் மூலக்கூறில், செலோபியோஸ் எச்சங்கள் கிளைகோசிடிக் பிணைப்புகளால் ஒரு நீண்ட சங்கிலியின் வடிவத்தில் இணைக்கப்படுகின்றன. ஃபைபரின் மூலக்கூறு எடை துல்லியமாக நிறுவப்படவில்லை. ஃபைபர் ஒரு தனிப்பட்ட பொருள் அல்ல, ஆனால் ஒரே மாதிரியான பொருட்களின் கலவையாகும் என்று நம்பப்படுகிறது. பல்வேறு மூலங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட செல்லுலோஸின் மூலக்கூறு எடைகள் மிகவும் வலுவாக மாறுபடுகின்றன: பருத்தி - 330,000 (2020 கிளைகோசிடிக் எச்சங்களின் சங்கிலியில்); ramie - 430,000 (2660 எச்சங்கள்), தளிர் மரம் - 220,000 (1360 எச்சங்கள்). எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பகுப்பாய்வின் உதவியுடன், ஃபைபர் மூலக்கூறுகள் ஒரு நூல் போன்ற வடிவத்தைக் கொண்டிருப்பது கண்டறியப்பட்டது. இந்த இழை மூலக்கூறுகள் மூட்டைகளாக இணைக்கப்படுகின்றன - மைக்கேல்ஸ். ஒவ்வொரு மைக்கேலிலும் சுமார் 40-60 ஃபைபர் மூலக்கூறுகள் உள்ளன.

தனித்தனி ஃபைபர் மூலக்கூறுகளை மைக்கேல்களாக இணைப்பது ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகள் காரணமாக நிகழ்கிறது, அவை ஃபைபரின் ஹைட்ராக்சைல் குழுக்களின் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் காரணமாகவும், ஃபைபரால் உறிஞ்சப்பட்ட நீர் மூலக்கூறுகள் காரணமாகவும் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. தாவர செல் சுவர்களில், செல்லுலோஸ் மைக்கேல்கள் ஹைட்ரஜன் பல்வேறு ஹீட்டோரோபோலிசாக்கரைடுகளுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, வெள்ளை மேப்பிளில், அவை கிளைகோசிடிக் பிணைப்புகளால் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட சைலோகுளுகன் ஆகும், இதில் குளுக்கோஸ், சைலோஸ், கேலக்டோஸ் மற்றும் ஃபூகோஸ் ஆகியவற்றின் எச்சங்கள் உள்ளன; அராபினோகாலக்டன், அராபினோஸ் மற்றும் கேலக்டோஸின் எச்சங்களிலிருந்து கட்டப்பட்டது; rhamnogalacturonan, கேலக்டூரோனிக் அமிலம் மற்றும் ரம்னோஸின் எச்சங்களால் உருவாகிறது. கூடுதலாக, ஒரு சிறப்பு, ஹைட்ராக்ஸிபிரோலைன் நிறைந்த கிளைகோபுரோட்டீன் எக்ஸ்டென்சினும் தாவர செல் சுவரை நிர்மாணிப்பதில் ஈடுபட்டுள்ளது என்பதற்கான சான்றுகள் உள்ளன, குறிப்பாக அதன் உருவாக்கத்தின் ஆரம்ப கட்டங்களில். செல் சுவர்களின் லிக்னிஃபிகேஷன் போது, \u200b\u200bலிக்னினும் அவற்றில் குவிகிறது.

மனித இரைப்பைக் குழாயில் நார்ச்சத்து செரிக்கப்படுவதில்லை. இது ரூமினண்ட்களால் மட்டுமே ஜீரணிக்கப்படுகிறது, அதன் வயிற்றில் சிறப்பு பாக்டீரியாக்கள் உள்ளன, அவை நார்ச்சத்து செல்லுலேஸ் என்ற நொதியின் உதவியுடன் நார்ச்சத்தை ஹைட்ரோலைஸ் செய்கின்றன.

ஹெமிசெல்லுலோஸ் (அரை செல்லுலோஸ்). இந்த பெயரில், நீரில் கரைக்காத, ஆனால் காரக் கரைசல்களில் கரையக்கூடிய உயர் மூலக்கூறு எடை பாலிசாக்கரைடுகளின் ஒரு பெரிய குழு ஒன்றுபடுகிறது. தாவரங்களின் லிக்னிஃபைட் பகுதிகளில் ஹெமிசெல்லுலோஸ்கள் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் காணப்படுகின்றன: வைக்கோல், விதைகள், கொட்டைகள், மரம், சோளம் கோப்ஸ். தவிடு ஒரு பெரிய அளவு ஹெமிசெல்லுலோஸ் காணப்படுகிறது. நார்ச்சத்தை விட அமிலங்களால் ஹெமிசெல்லுலோஸ்கள் எளிதில் நீராற்பகுப்பு செய்யப்படுகின்றன. அதே நேரத்தில், அவை மேனோஸ், கேலக்டோஸ், அராபினோஸ் அல்லது சைலோஸ் ஆகியவற்றை உருவாக்குகின்றன, எனவே அவை முறையே பெயரிடப்பட்டுள்ளன - மன்னன்கள், கேலக்டான்கள் மற்றும் பென்டோசன்கள் (அரபன் அல்லது சைலான்).

1

மிஸ்காந்தஸின் லிக்னோசெல்லுலோஸ் பொருளின் நொதி ஹைட்ரோலைசேட் மீது பாக்டீரியா செல்லுலோஸின் (கி.மு.) உயிரியக்கவியல் செயல்முறை ஆய்வு செய்யப்பட்டது. ஒரு பைலட் ஆலையில் நைட்ரிக் அமிலத்தின் நீர்த்த கரைசலுடன் மிஸ்காந்தஸுக்கு சிகிச்சையளிப்பதன் மூலம் லிக்னோசெல்லுலோசிக் பொருள் பெறப்பட்டது. நொதி நீராற்பகுப்பு 11 எல் நொதித்தலில் மேற்கொள்ளப்பட்டது. மெடுசோமைசஸ் கிசெவி சா -12 இன் ஒரு கூட்டுவாழ் கலாச்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி கி.மு. உயிரியக்கவியல் மேற்கொள்ளப்பட்டது. சாகுபடியின் போது அசிட்டிக் அமில பாக்டீரியாக்களின் எண்ணிக்கை ஈஸ்ட்டை விட 1.2 மடங்கு குறைவாக உள்ளது என்று நிறுவப்பட்டுள்ளது. சாகுபடியின் 6 நாட்களில் அடி மூலக்கூறின் முக்கிய பயன்பாடு நிகழ்கிறது, அடி மூலக்கூறு பயன்பாட்டின் மாறிலி 0.234 நாள் -1 ஆகும். மிஸ்காந்தஸ் லிக்னோசெல்லுலோசிக் பொருளின் நொதி ஹைட்ரோலைசேட் கி.மு. உயிரியக்கவியல் ஒரு தீங்கற்ற ஊட்டச்சத்து ஊடகம் அல்ல, கி.மு. மகசூல் 5.6% ஆகும், இது ஒரு செயற்கை ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தின் விளைச்சலை விட 1.6 மடங்கு குறைவாகும். இந்த ஊடகத்தில் பெறப்பட்ட பாக்டீரியா செல்லுலோஸ் வேதியியல் ரீதியாக தூய்மையானது என்று நிறுவப்பட்டுள்ளது.

பாக்டீரியா செல்லுலோஸ்

மெடுசோமைசஸ் கிசெவி

அகச்சிவப்பு நிறமாலை

என்சைமடிக் ஹைட்ரோலைசேட்

miscanthus

1. மருத்துவத்தில் பயன்படுத்த குளுக்கோனாசெட்டோபாக்டர் ஹேன்செனியால் தொகுக்கப்பட்ட பாக்டீரியா செல்லுலோஸ் / டி.ஐ. க்ரோமோவ்ஸ் மற்றும் [மற்றவர்கள்] // பயன்பாட்டு உயிர்வேதியியல் மற்றும் நுண்ணுயிரியல். - 2017. - டி. 53, எண் 1. - பி. 69–75.

2. இறைச்சி பொருட்களில் பாக்டீரியா செல்லுலோஸைப் பயன்படுத்துவதற்கான வாய்ப்புகள் / T.I. இடி மற்றும் [மற்றவர்கள்] // இறைச்சி தொழில். - 2013. - எண் 4. - பி. 32–35.

3. ஆக்டேவ் எஸ். பயோஃபைனரி: ஒரு தொழில்துறை வளர்சிதை மாற்றத்தை நோக்கி / எஸ். ஆக்டேவ், டி. தாமஸ் // பயோகிமி. - 2009. - எண் 91. - பி. 659–664.

4. கிஸ்மாத்துலினா ஒய்.ஏ., புடேவா வி.வி., சாகோவிச் ஜி.வி., வெப்ரேவ் எஸ்.ஜி., ஷம்னி வி.கே. சோரனோவ்ஸ்கி மிஸ்காந்தஸின் பல்வேறு பகுதிகளிலிருந்து செல்லுலோஸ் // ரஷ்ய ஜர்னல் ஆஃப் ஜெனடிக்ஸ்: அப்ளைடு ரிசர்ச். - 2015. - தொகுதி. 5, எண் 1. - பி. 60-68.

5. கிஸ்மாத்துலினா யூ.ஏ. மிஸ்காந்தஸ் / யூ.ஏ.வின் இலை மற்றும் தண்டு ஆகியவற்றிலிருந்து ஒருங்கிணைந்த முறையால் பெறப்பட்ட செல்லுலோஸின் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளின் ஒப்பீடு. கிஸ்மாத்துலினா / அல்தாய் சயின்ஸின் புல்லட்டின். - 2014. - எண் 1 (19). - எஸ். 302–307.

6. மகரோவா இ.ஐ. உணவு அல்லாத செல்லுலோஸ் கொண்ட மூலப்பொருட்களின் பயோகான்வெர்ஷன்: எரிசக்தி ஆலைகள் மற்றும் விவசாய கழிவுகள்: டி. ... கேண்ட். தொழில்நுட்ப அறிவியல். - ஷ்செல்கோவோ, 2015 .-- 161 பக்.

7. கிளாடிஷேவா இ.கே. ஓட் பழ ஓடுகளின் லிக்னோசெல்லுலோஸ் பொருளின் நொதி ஹைட்ரோலைசேட் மீது தொகுக்கப்பட்ட பாக்டீரியா செல்லுலோஸின் கட்டமைப்பு பண்புகளின் அம்சங்கள் / ஈ.கே. கிளாடிஷேவா, ஈ.ஏ. ஸ்கிபா, எல்.ஏ. அலெஷினா // பொல்சுனோவ்ஸ்கி புல்லட்டின். - 2016. - எண் 4–1. - எஸ். 152-156.

8. ஸ்கிபா ஈ.ஏ., புடேவா வி.வி., பைபகோவா ஓ.வி., உடோராட்டினா ஈ.வி., ஷாக்மடோவ் ஈ.ஜி., ஷெர்பகோவா டி.பி. அக்வஸ் மீடியாவில் லிக்னோசெல்லுலோசிக் பொருட்களின் என்சைமடிக் ஹைட்ரோலிசிஸ் மற்றும் பயோஎத்தனாலின் அடுத்தடுத்த நுண்ணுயிரியல் தொகுப்பு // தொழில்துறையில் வினையூக்கம். - 2016. - தொகுதி. 8, எண் 2. - பி. 168-175.

9. ஸ்கிபா ஈ.ஏ. சாக்கரோமைசஸ் செரிவிசியா திரிபு VKPM Y-1693 / E.A. ஐப் பயன்படுத்தி செல்லுலோஸ் கொண்ட மூலப்பொருட்களிலிருந்து ஹைட்ரோலைசேட்டுகளின் உயிரியல் நல்ல தரத்தை தீர்மானிக்கும் முறை. ஸ்கிபா // இஸ்வெஸ்டியா வுசோவ். பயன்பாட்டு வேதியியல் மற்றும் உயிரி தொழில்நுட்பம். - 2016. - எண் 1 (16). - எஸ். 34–44.

10. கிளாடிஷேவா இ.கே. மெடுசோமைசஸ் கிசெவி / ஈ.கே.யின் கலாச்சாரத்தால் பாக்டீரியா செல்லுலோஸின் உயிரியக்கவியல். கிளாடிஷேவா, ஈ.ஏ. ஸ்கிபா // வோரோனேஜ் மாநில பொறியியல் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தின் புல்லட்டின். - 2015. - எண் 3. - பி. 149-156.

11. கிளாடிஷேவா இ.கே. மெடுசோமைசஸ் கிசெவி / ஈ.கே. தயாரிப்பாளரால் பாக்டீரியா செல்லுலோஸின் தொகுப்பில் வெப்பநிலையின் தாக்கம் பற்றிய விசாரணை. கிளாடிஷேவா // நவீன உயர் தொழில்நுட்பங்கள். - 2016. - எண் 8–1. - எஸ். 36-40.

12. யுர்கேவிச் டி.ஐ. மெதுசோமைசெட் (கொம்புச்சா): அறிவியல் வரலாறு, அமைப்பு, உடலியல் மற்றும் வளர்சிதை மாற்றத்தின் அம்சங்கள் / டி.ஐ. யுர்கேவிச், வி.பி. குட்டிஷென்கோ // பயோபிசிக்ஸ். - 2002. - எண் 6. - பி. 1116–1129.

13. யாங், எக்ஸ்.ஒய், ஹுவாங் சி., குவோ எச்.ஜே., சியோங் எல்., லி ஒய்.ஒய், ஜாங் எச்.ஆர், சென் எக்ஸ்.- டி. யானை புல் (பென்னிசெட்டம் பர்பூரியம்) அமிலத்தின் ஹைட்ரோலைசேட் பாக்டீரியா செல்லுலோஸுக்கு குளுக்கோனாசெட்டோபாக்டர் சைலினஸ் // ஜர்னல் ஆஃப் அப்ளைடு மைக்ரோபயாலஜி. - 2013. - எண் 115. - பி. 995-1002.

14. யாரோவென்கோ வி.எல். ஆல்கஹால் தொழில்நுட்பம் / வி.எல். யாரோவென்கோ, வி.ஏ. மரிஞ்சென்கோ, வி.ஏ. ஸ்மிர்னோவ். - எம் .: கோலோஸ், 1999 .-- 464 பக்.

15. வேதியியலாளர் மற்றும் தொழில்நுட்பவியலாளரின் புதிய கையேடு. கரிம மற்றும் கனிம பொருட்களின் தொழிலின் மூலப்பொருட்கள் மற்றும் தயாரிப்புகள். ச.. - SPB.: NPO நிபுணத்துவ, 2006. - 1142 ப.

செயல்முறையை அளவிடுதல் மற்றும் நடைமுறையில் செயல்படுத்துவது உயிரி தொழில்நுட்ப உற்பத்தி இனப்பெருக்கம் செய்யக்கூடிய வெகுஜன மலிவான மூலப்பொருட்களின் கிடைக்கும் தன்மை போன்ற காரணிகளைப் பொறுத்தது; மூலப்பொருட்களை ஊட்டச்சத்து ஊடகமாக மாற்றுவது எளிது; நிலையான அல்லது புதிய திறமையான உபகரணங்களுடன் உற்பத்தியின் வன்பொருள் வடிவமைப்பின் சாத்தியம்; இலக்கு உற்பத்தியின் அதிக மகசூல் மற்றும் அதன் தரத்தின் தரத்தை உறுதி செய்தல். பல்வேறு துறைகளில் கி.மு.யைப் பயன்படுத்துவதற்கான வாய்ப்புகளைப் பார்க்கும்போது, \u200b\u200bஅதன் தொழில்துறை உற்பத்தியை உருவாக்குவது அவசியம், அதே நேரத்தில் குறைந்த செலவில் மற்றும் உணவுப் பொருட்களுடன் போட்டியிடாத பொருத்தமான கார்பன் மூலங்களைக் கண்டுபிடிப்பது ஒரு முக்கியமான பணியாகும். கி.மு. பெறுவதற்கான உண்மையான திசையானது செல்லுலோஸ் கொண்ட மூலப்பொருட்களைப் பயன்படுத்தி மாற்று ஊட்டச்சத்து ஊடகங்களைப் பெறுவதாகும்.

கடந்த நூற்றாண்டில் புதைபடிவ வளங்களை பெருமளவில் பயன்படுத்துவதும் அதனுடன் தொடர்புடைய மாசுபாடு பிரச்சினையும் கணிசமான எண்ணிக்கையிலான சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பொருளாதார சிக்கல்களை ஏற்படுத்தியுள்ளன. மறைமுகமாக, இந்த வளங்கள் எதிர்காலத்தில் குறைந்துவிடும். இந்த காரணங்கள் பயோகான்வெர்ஷன் என்றழைக்கப்படும் கருத்தாக்கத்திற்குள் ரசாயனங்கள், பொருட்கள், எரிபொருள்கள் மற்றும் ஆற்றல் ஆகியவற்றின் மூலப்பொருட்களாக புதுப்பிக்கத்தக்க பொருட்கள் (உயிர்வளம்) அடிப்படையிலான பொருளாதாரத்திற்கு முற்போக்கான மாற்றத்திற்கு பங்களிக்கின்றன. செல்லுலோஸ் மிகவும் ஏராளமான பாலிசாக்கரைடுகளில் ஒன்றாகும், இது ஒரு விவரிக்க முடியாத மற்றும் பல்துறை மூலமாகக் கருதப்படுகிறது. ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுவதைப் பயன்படுத்துவது உறுதியளிக்கிறது, அதாவது. வேகமாக வளரும் தாவரங்கள்: மிஸ்காந்தஸ், தினை, சோளம் போன்றவை. ... மிஸ்காந்தஸ் என்பது புளூகிராஸ் குடும்பத்தின் வற்றாத குடலிறக்க தாவரங்களின் ஒரு இனமாகும். 200 செ.மீ உயரம், நிமிர்ந்த தண்டுகள், எளிய லேமல்லர் இலைகள், கூர்மையான மேல், ஆப்பு வடிவ அடித்தளம், பேனிகல் வடிவ மஞ்சரி வரை ஒரு செடியைக் குறிக்கிறது. இந்த ஆலை ஒரு வற்றாத தானியமாகும், இது சாகுபடியின் மூன்றாம் ஆண்டிலிருந்து தொடங்கி, ஆண்டுதோறும் ஒரு துறையில் 10-15 டன் / எக்டர் உலர்ந்த உயிர்வளத்தை ஒரு துறையில் 15-20 ஆண்டுகளாக உற்பத்தி செய்யலாம், இது தூய செல்லுலோஸின் 4-6 டன் / எக்டருக்கு ஒத்திருக்கிறது.

ஐபிசிஇடி எஸ்.பி. ஆர்.ஏ.எஸ் மிஸ்காந்தஸிலிருந்து என்சைமடிக் ஹைட்ரோலைசேட்டுகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்கியுள்ளது. மிஸ்காந்தஸ் முதன்மையாக அமிலம் மற்றும் / அல்லது காரங்களின் நீர்த்த கரைசல்களுடன் ரசாயன சிகிச்சைக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது, பின்னர் நொதி நீராற்பகுப்புக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது. ஓட் ஹல்ஸின் லிக்னோசெல்லுலோஸ் பொருளின் ஒரு நொதி ஹைட்ரோலைசேட் மீது கி.மு. உயிரியக்கவியல் செயல்முறையின் விசாரணையானது ஒரு வெற்றிகரமான நுண்ணுயிரியல் தொகுப்புக்கு நொதி ஹைட்ரோலைசேட் உயிரியல் நல்ல தரத்தைக் கொண்டிருக்க வேண்டும் என்பதைக் காட்டுகிறது.

இந்த வேலையில், மிஸ்காந்தஸின் லிக்னோசெல்லுலோசிக் பொருள் (எல்.சி.எம்) நொதி நீராற்பகுப்புக்கான அடி மூலக்கூறாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. நிலையான உபகரணங்களில் வளிமண்டல அழுத்தத்தில் நைட்ரிக் அமிலத்தின் நீர்த்த கரைசலுடன் மூலப்பொருட்களை ஒரு கட்டத்தில் செயலாக்குவதன் மூலம் மிஸ்காந்தஸின் எல்.எம்.சி பெறப்படுகிறது. மிஸ்காந்தஸின் எல்.எம்.சி யிலிருந்து பெறப்பட்ட என்சைமடிக் ஹைட்ரோலைசேட் எத்தனாலின் உயிரியளவாக்கத்திற்கு உயிரியல் ரீதியாக தீங்கற்றது மற்றும் தீங்கு விளைவிக்கும் அசுத்தங்களிலிருந்து விடுவிக்க கூடுதல் செயலாக்கம் தேவையில்லை என்பது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

எல்.சி.எம் மிஸ்காந்தஸின் என்சைடிக் ஹைட்ரோலைசேட் குறித்த கி.மு. உயிரியக்கவியல் செயல்முறையைப் படிப்பதும் அகச்சிவப்பு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி மூலம் பெறப்பட்ட மாதிரிகளின் கட்டமைப்பைப் படிப்பதும் இந்த வேலையின் நோக்கம். இந்த சிக்கல் தெளிவற்றது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஏனெனில் கி.மு. தயாரிப்பாளர்கள் ஊட்டச்சத்து ஊடகங்களின் கலவை குறித்து அதிக கோரிக்கை வைத்திருக்கிறார்கள், ஆகையால், ஈஸ்டுக்கான ஊடகத்தின் தரம் குறித்த தரவுகளை செல்லுலோஸ்-ஒருங்கிணைக்கும் நுண்ணுயிரிகளுக்கு விரிவுபடுத்த முடியாது.

பொருட்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சி முறைகள்

ஐபிசிஇடி எஸ்.பி. ராஸின் பைலட் உற்பத்தியில் நைட்ரிக் அமிலத்தின் நீர்த்த கரைசலுடன் சிகிச்சையின் மூலம் மிஸ்காந்தஸின் எல்.எம்.சி பெறப்பட்டது மற்றும் பின்வரும் கலவையை (%, உலர்ந்த பொருளின் அடிப்படையில்) கொண்டிருந்தது: அமில-கரையாத லிக்னின் வெகுஜன பின்னம் - 10.6, சாம்பலின் வெகுஜன பின்னம் - 4.8, குர்ஷ்னர் - 86.7 இன் படி செல்லுலோஸின் வெகுஜன பின்னம், பென்டோசன்களின் வெகுஜன பின்னம் - 7.9.

மிஸ்காந்தஸ் எல்.சி.எம் இன் என்சைமடிக் ஹைட்ரோலிசிஸ் 11 எல் நொதித்தலில் 47 ± 2 டிகிரி செல்சியஸில் 72 மணிநேரத்திற்கு நொதி தயாரிப்புகளைப் பயன்படுத்தி செலோலக்ஸ்-ஏ (0.04 கிராம் / கிராம் அடி மூலக்கூறு) மற்றும் ப்ரூஷெய்ம் பிஜிஎக்ஸ் (0.1 மில்லி / கிராம் அடி மூலக்கூறு ), அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் ஆர்த்தோபாஸ்போரிக் அமிலத்தின் உதவியுடன் செயலில் அமிலத்தன்மை 4.7 ± 0.2 அளவில் பராமரிக்கப்பட்டது, அடி மூலக்கூறின் ஆரம்ப செறிவு 60 கிராம் / எல் ஆகும், இந்த முறை வேலையில் விரிவாக விவரிக்கப்பட்டுள்ளது.

இதன் விளைவாக நொதி ஹைட்ரோலைசேட் வெற்றிடத்தின் கீழ் அடி மூலக்கூறு எச்சங்களிலிருந்து வடிகட்டப்பட்டது. ஹைட்ரோலைசேட் ஒரு வெளிப்படையான சிவப்பு திரவமாக இருந்தது, இது ஒரு புளிப்பு வாசனை, செயலில் அமிலத்தன்மை 4.7 அலகுகள் கொண்டது. pH. குறைக்கும் பொருட்களின் மொத்த அளவு (ஆர்.எஸ்) 49.0 கிராம் / எல் ஆகும், இதில் சைலோஸ் 2.8 கிராம் / எல் ஆகும். மிஸ்காந்தஸிலிருந்து வடிகட்டப்பட்ட எல்.எம்.சி என்சைமடிக் ஹைட்ரோலைசேட்டில் ஒரு குளிர்ந்த தேயிலை உட்செலுத்துதல் சேர்க்கப்பட்டது (1 எல் வடிகட்டிய நீர் ஒரு கொதி நிலைக்கு கொண்டு வரப்பட்டது, உலர்ந்த கருப்பு தேநீர் சேர்க்கப்பட்டது, பிரித்தெடுத்தல் 15 நிமிடங்களுக்கு மேற்கொள்ளப்பட்டது, குளிர்ந்து வடிகட்டப்பட்டது). அதே நேரத்தில், ஊட்டச்சத்து ஊடகம் 20 முதல் 25 கிராம் / எல் வரை ஆர்எஸ் உள்ளடக்கம் மற்றும் தேயிலை பிரித்தெடுத்தல்களின் உள்ளடக்கம் 1.6 கிராம் / எல் முதல் 4.8 கிராம் / எல் வரை தரப்படுத்தப்பட்டது.

கிமு உயிரியக்கவியல் தயாரிப்பாளராக மெடுசோமைசஸ் கிசெவி சா -12 ஒரு கூட்டுவாழ் கலாச்சாரம் பயன்படுத்தப்பட்டது. முதற்கட்டமாக, கலாச்சாரம் ஆய்வு செய்யப்பட்ட ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தில் தழுவிக்கொள்ளப்பட்டது. ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தின் அளவின் 10% அளவில் இனோகுலம் ஊட்டச்சத்து ஊடகங்களில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது; சாகுபடி நிலையான நிலைமைகளின் கீழ் 27 ° C க்கு 24 நாட்களுக்கு மேற்கொள்ளப்பட்டது. முந்தைய வேலைகளின் அடிப்படையில் சாகுபடி நிலைமைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன.

B-150 OPTIKA நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி நுண்ணுயிரியல் குறிகாட்டிகள் (ஈஸ்ட் மற்றும் அசிட்டிக் அமில பாக்டீரியாக்களின் எண்ணிக்கை) கண்காணிக்கப்பட்டன. கி.மு. படத்தின் வளர்ச்சி கிராமிட்ரிக் முறை (ஆய்வக பகுப்பாய்வு சமநிலை எக்ஸ்ப்ளோரர் EX-224) மூலம் மதிப்பிடப்பட்டது, செயலில் உள்ள அமிலத்தன்மையின் அளவு ஒரு அயனோமரைப் பயன்படுத்தி கண்காணிக்கப்பட்டது (I-160 MI அயனோமீட்டர்). கதிரியக்க பொருட்களின் செறிவு ஒரு ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமெட்ரிக் முறையால் (ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமீட்டர் "யுனிகோ -2804", அமெரிக்கா) ஒரு டைனிட்ரோசாலிசிலிக் மறுஉருவாக்கத்தைப் பயன்படுத்தி கட்டுப்படுத்தப்பட்டது, சைலோஸின் செறிவு ஒரு நிலையான முறையின்படி தீர்மானிக்கப்பட்டது, இது பென்டோசன்களிலிருந்து ஃபர்ஃபுரல் உருவாவதை அடிப்படையாகக் கொண்டது.

கேபிஆர் டேப்லெட்டுகளில் உள்ள அகச்சிவப்பு ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமீட்டர் "இன்ஃப்ரலம் எஃப்டி -801" இல் பாக்டீரியா செல்லுலோஸின் அமைப்பு ஆராயப்பட்டது.

ஆராய்ச்சி முடிவுகள் மற்றும் அவற்றின் விவாதம்

மிஸ்காந்தஸ் எல்.சி.எம் இன் என்சைமடிக் ஹைட்ரோலைசேட் மீது மெடுசோமைசஸ் கிசெவி சா -12 பயிரிடும்போது ஈஸ்ட் மற்றும் அசிட்டிக் அமில உயிரணுக்களின் எண்ணிக்கையில் மாற்றம் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 1, மெடுசோமைசஸ் கிசெவி சா -12 சாகுபடியின் போது செயலில் உள்ள அமிலத்தன்மையின் அளவு மாற்றம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. 2.

சாகுபடியின் போது ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தில் ஈஸ்ட் செல்கள் செறிவு அசிட்டிக் அமில பாக்டீரியாவை விட அதிக அளவு கொண்ட ஒரு வரிசையாகக் கண்டறியப்பட்டது. ஈஸ்டைப் பொறுத்தவரை, பின்னடைவு கட்டம் காணப்படவில்லை, உயிரணு செறிவு 0 முதல் 12 நாட்கள் வரை அதிகரித்தது, 12 நாட்களுக்குப் பிறகு இறப்பு கட்டம் ஏற்பட்டது. அசிட்டிக் அமில பாக்டீரியாவைப் பொறுத்தவரை, ஒரு பின்னடைவு கட்டம் காணப்பட்டது, அவற்றின் எண்ணிக்கை 8 நாட்கள் வரை அதிகரித்தது, 8 முதல் 10 நாட்கள் வரை உயிரணுக்களின் எண்ணிக்கை மாறாமல் இருந்தது, 10 நாட்களுக்குப் பிறகு இறப்பு கட்டம் ஏற்பட்டது.

படம்: 3. சாகுபடி காலத்தின் மீது ஆர்.எஸ் செறிவு மற்றும் கி.மு.

ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தில் மெதுசோமைசஸ் கிசெவியின் சிம்பியோடிக் கலாச்சாரத்தை வளர்ப்பதன் போது, \u200b\u200bபாதுகாப்பு பொறிமுறையின் செயல்பாட்டின் விளைவாக, கிளைகோலிசிஸின் இடைநிலை தயாரிப்புகள் குவிகின்றன: அசிட்டிக், குளுக்கோனிக் அமிலங்கள், எத்தனால் மற்றும் கிளிசரால்; மறைமுகமாக, அவற்றின் திரட்சியை pH இன் மாற்றங்களால் தீர்மானிக்க முடியும். ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தின் ஆரம்ப செயலில் அமிலத்தன்மை 4.0 ஆக இருந்தது; சாகுபடியின் ஆறாவது நாளில், pH மதிப்பு 3.8 ஆக குறைந்தது. மேலும், சாகுபடி செயல்பாட்டில், நடுத்தரத்தின் செயலில் உள்ள அமிலத்தன்மையின் மதிப்பு 5.9 ஆக அதிகரித்தது. செயலில் உள்ள அமிலத்தன்மையின் அதிகரிப்பு இந்த தயாரிப்பாளருக்கு பொதுவானதல்ல; இருப்பினும், குளுக்கோனாசெட்டோபாக்டர் சைலினஸ் CH001 இன் தயாரிப்பாளர் மிஸ்காந்தஸின் அமில ஹைட்ரோலைசேட் மீது பயிரிடப்பட்டபோது இதேபோன்ற சார்பு விவரிக்கப்பட்டது.

அத்தி. 3 ஆர்.எஸ் செறிவு மற்றும் கி.மு. மகசூல் சாகுபடியின் காலத்தை சார்ந்து இருப்பதைக் காட்டுகிறது.

அடி மூலக்கூறு பயன்பாட்டின் வீத மாறிலி சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது:

எங்கே கு.வித். - அடி மூலக்கூறு பயன்பாட்டின் மாறிலி, நாள் -1; எஸ் 1, எஸ் 2 - நேரத்தின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி தருணங்களில் கதிரியக்க பொருட்களின் செறிவு; t1, t2 - நேரம், நாட்களின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி தருணங்கள்.

படம்: 4. கி.மு. மாதிரியின் ஐ.ஆர் ஸ்பெக்ட்ரம்

அடி மூலக்கூறின் பயன்பாடு இரண்டு காலகட்டங்களில் நிகழ்ந்தது: சாகுபடியின் 0 முதல் 6 நாட்கள் வரை, அடி மூலக்கூறைப் பயன்படுத்துவதற்கான வீத மாறிலி 0.234 நாள் -1, 6 முதல் 24 வரை மதிப்பு 12 மடங்கு குறைந்து 0.020 நாள் -1 ஆக இருந்தது. 0 முதல் 6 நாட்கள் வரை கதிரியக்க பொருட்களின் விரைவான பயன்பாடு நுண்ணுயிரிகளால் அடி மூலக்கூறின் நுகர்வு மற்றும் அவற்றின் செயலில் இனப்பெருக்கம் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையது. 6 முதல் 24 நாட்கள் வரை, நுண்ணுயிரிகளின் முக்கிய செயல்பாட்டை பராமரிக்க ஆர்.வி மெதுவாக செலவிடப்படுகிறது.

மிஸ்காந்தஸ் எல்.சி.எம் ஹைட்ரோலைசேட் முக்கியமாக குளுக்கோஸைக் கொண்டுள்ளது, பூஜ்ஜியத்தில் சைலோஸ் செறிவு 1.2 கிராம் / எல் ஆகும். சாகுபடியின் 7 வது நாளில், ஆர்.எஸ்ஸின் மொத்த செறிவு 4.9 கிராம் / எல் ஆகும், அதே நேரத்தில் ஹைட்ரோலைசேட்டில் உள்ள சைலோஸின் அளவு நடைமுறையில் மாறாமல் இருந்தது மற்றும் 0.8 கிராம் / எல் ஆகும். 24 நாட்கள் சாகுபடிக்குப் பிறகு, ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தில் ஆர்.வி.யின் செறிவு 3.4 கிராம் / எல், மற்றும் சைலோஸ் - 0.3 கிராம் / எல்.

உற்பத்தியின் தொகுப்பு விகிதம் (பாக்டீரியா செல்லுலோஸ்) சூத்திரத்தால் கணக்கிடப்படுகிறது

அங்கு Ks.p. - உற்பத்தியின் தொகுப்பின் மாறிலி, நாள் -1; சி 1, சி 2 - நேரத்தின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி தருணத்தில் உற்பத்தியின் நிறை; t1, t2 - நேரம், நாட்களின் ஆரம்ப மற்றும் இறுதி தருணங்கள்.

சாகுபடியின் முதல் நாளில், ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தின் மேற்பரப்பில் தெளிவாக உச்சரிக்கப்படும் கி.மு. ஜெல் படம் காணப்படவில்லை. சாகுபடியின் இரண்டாவது நாளில், ஒரு மெல்லிய கி.மு. ஜெல் படம் உருவாக்கப்பட்டது. பயோமாஸின் முக்கிய அதிகரிப்பு 2 முதல் 6 நாட்கள் வரை சாகுபடி செய்யப்பட்டது - கி.மு. உற்பத்தி 1.1% முதல் 4.7% வரை அதிகரித்தது; இந்த காலகட்டத்தில் உற்பத்தியின் தொகுப்புக்கான விகித மாறிலி 0.363 நாள் -1 ஆகும். 6 முதல் 10 நாட்கள் வரை, கி.மு. மகசூல் 5.6% ஆக அதிகரித்தது, இந்த காலகட்டத்தில் தயாரிப்பு தொகுப்பின் வீத மாறிலி 0.044 நாள் -1 ஆக குறைந்தது. மேலும், கி.மு. தொகுப்பின் வீதம் குறைகிறது, பூஜ்ஜியமாக இருக்கும்.

10 முதல் 24 நாட்கள் வரை, கி.மு. மகசூல் 1% ஆகக் குறைந்தது, இது தற்போதைய அழிவு செயல்முறைகளைக் குறிக்கிறது, இந்த காலம் ஈஸ்ட் மற்றும் அசிட்டிக் அமில பாக்டீரியாக்களால் இறக்கும் கட்டத்துடன் ஒத்துப்போகிறது. எனவே, நடைமுறையில், நுண்ணுயிரிகளால் இறக்கும் கட்டத்தின் ஆரம்பம் கி.மு. உயிரியக்கவியல் செயல்முறையின் முடிவுக்கு ஒரு அளவுகோலாக செயல்படும்.

மிஸ்காந்தஸ் எல்.சி.எம் இன் என்சைமடிக் ஹைட்ரோலைசேட் கி.மு. உயிரியக்கவியல் ஒரு சாதகமான ஊட்டச்சத்து ஊடகம் அல்ல, அதிக கி.மு. மகசூல் 5.6% ஆகும், இது மெடுசோமைசஸ் கிசெவி சா -12 இதேபோன்ற நிலைமைகளின் கீழ் பயிரிடப்படும் போது ஒரு செயற்கை ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தில் கி.மு. மகசூலை விட 1.6 மடங்கு குறைவாகும் - 9, 0%. மறைமுகமாக, தீவனத்தை முன்கூட்டியே சிகிச்சையளிக்கும் முறை மற்றும் மிஸ்காந்தஸ் எல்.சி.எம் இன் என்சைடிக் ஹைட்ரோலைசேட்டில் அசுத்தங்கள் இருப்பதன் மூலம் இதை விளக்க முடியும், இது கி.மு.யின் உயிரியளவாக்கத்தைத் தடுக்கலாம். ஆகவே, எத்தனால் பயோசிந்தெசிஸிற்கான மிஸ்காந்தஸ் எல்.சி.எம் இன் என்சைமடிக் ஹைட்ரோலைசேட்டின் நல்ல தரம் கி.மு. வெற்றிகரமான கி.மு. உயிரியக்கவியல், தூய்மையான அடி மூலக்கூறுகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும் என்று கருதலாம், எடுத்துக்காட்டாக, மிஸ்காந்தஸின் வணிக செல்லுலோஸ்.

அத்தி. எல்.எம்.சி மிஸ்காந்தஸின் நொதி ஹைட்ரோலைசேட் மீது ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட கி.மு. மாதிரியின் ஐஆர் ஸ்பெக்ட்ரம் 4 ஐக் காட்டுகிறது.

கி.மு. மாதிரியின் அகச்சிவப்பு நிறமாலையில், 3381 செ.மீ -1 இல் ஒரு தீவிரமான இசைக்குழு உள்ளது, இது OH குழுக்களின் நீட்சி அதிர்வுகளைக் குறிக்கிறது. 2917 செ.மீ -1 இல் குறைந்த தீவிரமான இசைக்குழு சி.எச் 2, சி.எச் குழுக்களின் நீட்சி அதிர்வுகளால் ஏற்படுகிறது. கி.மு. ஸ்பெக்ட்ரமில், 2000-1500 செ.மீ -1 வரம்பில் உள்ள பட்டைகள் வலுவாக பிணைக்கப்பட்ட நீரின் OH குழுக்களின் வளைக்கும் அதிர்வுகளுக்கு சொந்தமானது. வரம்பில் பலவீனமான உறிஞ்சுதல் பட்டைகள்: சி.எச் 2 குழுக்களின் வளைக்கும் அதிர்வுகளால் 1430-1370 செ.மீ -1; 1360-1320 செ.மீ -1 - CH2OH இல் OH குழுக்களின் வளைக்கும் அதிர்வுகள். 1281 மற்றும் 1235 செ.மீ -1 இல் உள்ள பட்டைகள் ஆல்கஹால்களில் OH குழுக்களின் வளைக்கும் அதிர்வுகளைக் குறிக்கின்றன. 1204 செ.மீ -1 இல் உள்ள இசைக்குழு OH குழுக்களின் வளைக்கும் அதிர்வுகளைக் குறிக்கிறது. 1000-1200 செ.மீ -1 வரம்பில் உள்ள உறிஞ்சுதல் பட்டைகள் முக்கியமாக ஆல்கஹால்களில் சி-ஓ-சி மற்றும் சி-ஓ ஆகியவற்றின் நீட்டிக்கும் அதிர்வுகளால் ஏற்படுகின்றன. ஆகவே, எல்.சி.எம் இன் என்சைமடிக் ஹைட்ரோலைசேட் மீது கி.மு. பெற்றது ஐ.ஆர் முறையால் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது, இது செல்லுலோஸ் மட்டுமே கொண்ட ஒரு தூய கலவை ஆகும்.

மிஸ்காந்தஸ் எல்.சி.எம் இன் என்சைமடிக் ஹைட்ரோலைசேட் மீது மெடுசோமைசஸ் கிசெவி சா -12 என்ற சிம்பியோடிக் கலாச்சாரத்தால் கி.மு. உயிரியக்கவியல் செயல்முறை ஆய்வு செய்யப்பட்டது. சாகுபடியின் 6 நாட்களில் அடி மூலக்கூறின் முக்கிய பயன்பாடு நிகழ்கிறது, அடி மூலக்கூறு பயன்பாட்டின் மாறிலி 0.236 நாள் -1 ஆகும். சாகுபடியின் போது அசிட்டிக் அமில பாக்டீரியாக்களின் எண்ணிக்கை ஈஸ்ட்டைக் காட்டிலும் குறைவான அளவைக் கொண்டிருப்பது கண்டறியப்பட்டது, மேலும் 10 நாட்களுக்குப் பிறகு 1.1 சி.எஃப்.யூ / மில்லி ஆகும். நடைமுறையில், சிம்பியோடிக் நுண்ணுயிரிகளின் இறப்பு கட்டத்தின் ஆரம்பம் உயிரியக்கவியல் செயல்முறையின் முடிவுக்கு ஒரு அளவுகோலாக செயல்படும் என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் இந்த கட்டம் கி.மு. அழிக்கும் செயல்முறையுடன் ஒத்துப்போகிறது. மிஸ்காந்தஸ் எல்.சி.எம் இன் என்சைமடிக் ஹைட்ரோலைசேட் கி.மு. உயிரியக்கவியல் ஒரு தீங்கற்ற ஊட்டச்சத்து ஊடகம் அல்ல என்று காட்டப்பட்டது: சாகுபடி 10 வது நாளில் கி.மு. மகசூல் 5.6% ஆகும், இது ஒரு செயற்கை ஊட்டச்சத்து ஊடகத்தில் கி.மு. மகசூலை விட 1.6 மடங்கு குறைவாகும், மற்றும் 24-வது நாளில் மகசூல் குறைகிறது 1.0% வரை, அதாவது கி.மு. அழிவுக்கு உட்படுகிறது. அகச்சிவப்பு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி கி.மு என்பது செல்லுலோஸை மட்டுமே கொண்ட ஒரு தூய கலவை என்பதைக் காட்டியது.

ரஷ்ய அறிவியல் அறக்கட்டளையின் (திட்ட எண் 17-19-01054) மானியத்தால் இந்த ஆய்வு ஆதரிக்கப்பட்டது.

நூலியல் குறிப்பு

கிளாடிஷேவா ஈ.கே. LIGNOCELLULOSE MATERIAL MISCANTHUS இன் என்சைமடிவ் ஹைட்ரோலைசேட் மீதான பாக்டீரியா செல்லுலோஸின் பயோசைன்டிசிஸ் // அடிப்படை ஆராய்ச்சி. - 2017. - எண் 9-2. - எஸ். 290-294;
URL: http://fundament-research.ru/ru/article/view?id\u003d41742 (அணுகல் தேதி: 13.12.2019). "இயற்கை அறிவியல் அகாடமி" வெளியிட்ட பத்திரிகைகளை உங்கள் கவனத்திற்கு கொண்டு வருகிறோம்