60318 justy009

z założeniem, że proces enzymatycznej syntezy ligniny ogranicza się do tworzenia rodników alkoholu koniferylowego. Rodniki te następnie łączą się spontanicznie ze sobą, a charakter i możliwości tych połączeń zależą od mezomerycznego stanu poszczególnych rodników.

Wyizolowano szereg dimerów i oligomerów alkoholu koniferylowego będących produktami pośrednimi w syntezie ligniny (ryc. 14.6). Podczas gdy lignina świerka złożona jest głównie z alkoholu koniferylowego, lignina drzew liściastych zawiera alkohol koniferylowy i alkohol si-napylowy. Z kolei ligina przedstawicieli Gramineae składa się z alkoholu kumarylowego. Różnice w składzie ligniny wyrażają się głównie zawartością grup metoksylowych: 20,5-21% w ligninie drewna drzew liściastych, 15-16% w przypadku świerka i 14-15% u przedstawicieli Gramineae.

Fenylopropanowe jednostki budulcowe w ligninie są silnie usieciowane wiązaniami eterowymi i C—C (ryc. 14.5). Wiązania te są niezykle oporne na działanie enzymów. U roślin lignina jest nieczynnym produktem końcowym metabolizmu; nie jest ona ponownie wykorzystywana w procesach metabolicznych i pełni jedynie funkcje strukturalne. Rozkładana jest wyłącznie przez drobnoustroje. W porównaniu z celulozą lub hemicelulozą rozkład ten zachodzi nadzwyczaj wolno. Proces degradacji ligniny przeprowadzają grzyby niszczące drewno, jak również bakterie i grzyby glebowe.

ch₂oh

<pH_s

.OH

ch₂oh CH

alkohol

koniferylowy

?^H

(j:h₂oh ^A-ochj	H₂C^X uH HC-CH / \
HC-0 I	H₂C^X uH HC-CH / \
HC-OH
Ćl A^OCH₃ h₃co OH

	OH
eter	pinorezynol
0-koniferylo-guajacylo- -glicerynowy

,OCH,

:h₃

alkohol

kumarowy

(jlHjOH

|A

h₃co^Y^oc^h3

alkohol gorczycowy

Ryc. 14.6. Prekursory biosyntezy ligniny i dimery alkoholi koniferylowych będące produktami pośrednimi w syntezie i degradacji ligniny

Rozkład ligniny. Niektóre grzyby rozkładają ligninę nawet w żywej roślinie. Wśród postawczaków niszczących drewno można wyróżnić dwie grupy. Pierwsza to grzyby, które wywołują brunatną zgniliznę zamieniając drewno w brunatonoczerwoną masę; degradują one przede wszystkim celulozowe i hemicelulozowe składniki drewna, pozostawiając nietknięte polimery fenylopropanowe. Druga grupa to grzyby powodujące białą zgniliznę drewna zmieniając je w białą masę. Atakują one głównie ligninę i przez dłuższy czas pozostawiają nietkniętą celulozę. Do grzybów atakujących przede wszystkim ligninę należą: Polystictus versicolor, Stereum hirsutum i Phanerochaete chrysosporium. Inne grzyby atakują równocześnie ligninę i celulozę (Pleurotus ostreatus, Ganoderma ap-planatum, Polyporus adustus, Armillaria mellea). Rozkład drewna przez czyste kultury grzybów postępuje tak wolno, że eksperymenty tego typu trwają miesiącami, a nawet latami. Stosując różne metody można wykazać rozkład ligniny przez przedstawicieli następujących rodzajów: Pholiota, Clitocybe, Lenzites, Panus, Poria i Trameteś).

Jednym z najaktywniejszych grzybów powodujących białą zgniliznę drewna, wykorzystywanym obecnie jako organizm modelowy w badaniach nad rozkładem ligniny przez grzyby, jest Phanerochaete chrysosporium. Rozkłada on ligninę wyłącznie w obecności tlenu i glukozy. W warunkach beztlenowych degradacja ligniny nie zachodzi. Lignina jest rozkładana przez kompleks enzymatyczny zwany niegdyś ligninazą. Na kompleks ten składają się dobrze zbadane peroksydazy, w tym dwie peroksydazy hemowe; peroksydaza ligninowa i peroksydaza zależna od manganu. Peroksydazy, aby były aktywne, wymagają H₂0₂ i katalizują oksydatywne rozszczepienie eterowych wiązań /ł-O-4 oraz wiązań C—C w ligninie. Nadtlenek wodoru prawdopodobnie pochodzi z utlenienia glukozy (pochodzącej z celulozy) przez oksydazę glukozową. Tworzeniu peroksydaz sprzyja ograniczenie azotu. Ten sposób regulacji syntezy peroksydazy sprzyja hipotezie, że rozkład ligniny nie ma celu uzyskiwania energii do metabolizmu, lecz jest ukierunkowany na uzyskiwanie składników drewna zawierających azot, które inaczej byłyby niedostępne.

Badania nad wyizolowanymi peroksydazami wykazały, że proces degradacji rozpoczyna przeniesienie pojedynczego elektronu. Elektron ten tworzy względnie trwałe aromatyczne rodniki kationowe w szkielecie ligniny. Te z kolei mają charakter jednoelektronowych utleniaczy aktywnych w pewnej odległości od enzymu. Rodniki te powodują rozszczepienie

519

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
27Rozmowy T. Bujrtickiego i A. Romanowskiego) zaznacza Pan, że w tym wypadku nie można ograniczyć&nb
wyjścia opracowanego przez Muszyńską systemu wychowawczego szkoły jest przyjęcie założenia, że proce
Przyjęto również założenie, że przy nauce czytania należy trzymać się konsekwentnie zasady stopniowa
scanU7 uproszczenie polegające na przyjęciu założenia, że struktura zakupów danego miesiąca kształtu
28360 Zdjęcie0177 (7) Rozwój pęcherzyka ze względu na syntezę steroidów: I ETAP 1 - trwa do czasu wy
0000031652 000017 jpeg 285 ROLNICZE. już ze sprowadzonych z miasta żyditów ze skrzypcami i base-tlą;
Należy jeszcze zaznaczyć, że niedość dokładne opracowanie programu przyczyniło się do
Jeden ze sposobów modlitwy Pismem Świętym JEDEN ZE SPOSOBÓW MODLITWY PISMEM _ŚWIĘTYM_ 1.
Skan1 Skutki somatyczno-slochastyczne nie ograniczają się do chorób nowotworowych. Okazuje się, że
Skan7 Skutki somatyczno-stochastyczne nie ograniczają się do chorób nowotworowych. Okazuje się, że
14,15 (3) wiek może się czasem zdarzyć, że poszczególne osoby nie chcą przyłączyć się do jakiegoś ćw

więcej podobnych podstron