Абсцизова кислота (лат. abscissus — переривати) — рослинний гормон, що індукує період спокою в бруньках і підтримує його в насінні. Може чинити вплив на геотропізм , замикання продихів і ряд інших процесів. Молекулярна формула — C15H20O4
Абсцизова кислота | |
---|---|
Stereo, skeletal formula of abscisic acid | |
Систематична назва | (2Z,4E)-5-[(1S)-1-hydroxy-2,6,6-trimethyl-4-oxocyclohex-2-en-1-yl]-3-methylpenta-2,4-dienoic acid |
Інші назви | (2Z,4E)-(S)-5-(1-Hydroxy-2,6,6-trimethyl-4-oxo-2-cyclohexen-1-yl)-3-methyl-2,4-pentanedienoic acid[] |
Ідентифікатори | |
Абревіатури | ABA |
Номер CAS | 21293-29-8 |
PubChem | 5280896 |
Номер EINECS | 244-319-5 |
DrugBank | DB16829 |
KEGG | C06082 |
Назва MeSH | Abscisic+Acid |
ChEBI | 2635 |
RTECS | RZ2475100 |
SMILES | OC(=O)\C=C(\C)/C=C/[C@@]1(O)C(C)=CC(=O)CC1(C)C |
InChI | InChI=1S/C15H20O4/c1-10(7-13(17)18)5-6-15(19)11(2)8-12(16)9-14(15,3)4/h5-8,19H,9H2,1-4H3,(H,17,18)/b6-5+,10-7-/t15-/m1/s1 |
Номер Бельштейна | 2698956 |
B00898 | |
Властивості | |
Молекулярна формула | C15H20O4 |
Молярна маса | 264,32 г/моль |
Зовнішній вигляд | Безбарвні кристали |
Тпл | 188 |
Ткип | 120 |
Кислотність (pKa) | 4,868 |
Основність (pKb) | 9,129 |
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа) | |
Примітки картки |
Історія відкриття
Після відкриття гормонів росту, фізіологи припустили існування гормонів-інгібіторів. У 1949 році встановлено, що бруньки ясеня і картоплі у період спокою містять велику кількість інгібіторів росту, які блокують дію ауксину на вівса. При порушенні спокою бруньок, вміст інгібітора зменшувався. Подібні інгібітори стали називати дормінами.
Протягом 60-их років дослідники виявили у листі та плодах речовини, що прискорюють . Одна з них, названа абсцизіном, була хімічно ідентифікована. У 1965 році виявлено хімічну структуру одного з дормінів, яка виявилася такою самою, як у абсцизіну. Цю речовину назвали абсцизовою кислотою.
Абсцизова кислота була знайдена у всіх високоорганізованих рослин, починаючи з мохів, а у водоростей і печіночників була знайдена інша речовина — лунуларова кислота, яка грає схожу роль.
Хімічна будова
У рослинних тканинах АБК перебуває у вільному та кон’югованому станах. За хімічною формулою вона є сесквітерпеном, що нагадує частину молекули каротиноїдів. Виділяють цис- і транс-ізомери АБК, які відрізняються просторовим положенням карбоксильної групи щодо другого атома вуглецю.
Домінуючим у вищих рослин є активний цис-ізомер АБК, тоді як транс-ізомер АБК являє собою неактивну форму гормону. Проте під час тривалих фізіологічних процесів, таких як достигання насіння, обидва ізомери АБК здатні виявляти гормональну активність. Інтенсивність процесів синтезу, компартментації, транспортування, кон’югації та деградації фітогормону визначають вміст і співвідношення його активних форм.
Біосинтез та механізм дії
Синтез АБК відбувається в хлоропластах зеленого листя, а також в плодах, звідки вона транспортується в інші органи рослин, зокрема апекси, пригнічуючи процеси росту і стимулюючи перехід до стану спокою. У рослинних тканинах АБК знаходиться у вільній і зв’язаній формах. Зв’язана форма - продукт взаємодії складного ефіру абсцизовой кислоти і D-глюкози.
АБК знижує активність ДНК- та РНК-полімераз, таким чином інгібуючи транскрипцію та реплікацію. також фітогормон підвищує активність РНКази та інших ферментів, порушує утворення полісом, понижує активність аміно-ацил-тРНК-синтетази. АБК здатна посилювати експресію антиоксидантних генів.
АБК є одним з основних гормонів, що беруть участь у формуванні адаптаційного синдрому рослин. У рослинах у відповідь на дію абіотичних і біотичних стресових факторів підвищується кількість активної (вільної) форми гормону перш за все за рахунок гідролізу зв’язаної АБК. Накопичення АБК в тканинах сприяє закриттю продихів з подальшим зменшенням рівня транспірації і, відповідно, підвищенням вмісту води в клітинах.
На біохімічному рівні розрізняють швидкі та повільні ефекти дії цього фітогормону. Швидкі ефекти відбуваються за лічені хвилини на рівні плазматичної мембрани (продихових клітин) і пов'язані асиметричним транспортом іонів калію, кальцію і аніонів через мембрану, внаслідок чого сповільнюється надходження води в продихові клітини і їх тургор падає. Повільні ж ефекти пов'язані зі зміною активності (активацією або репресією) певного набору компетентних генів, характерного для даної тканини.
Абсцизова кислота впливає на утворення та проростання насіння. На пізніх стадіях ембріогенезу в клітинах підвищується вміст АБК, специфічні РНК і специфічні білки. Це білки пізнього ембріогенезу, впливають на стійкість при зневодненні. Обробка насіння АБК підвищує вміст таких білків. На пізніх етапах ембріогенезу АБК відіграє суттєву роль в регуляції транспорту асимілянтів з насіннєвої оболонки до зародка.
Гормон різко гальмує ріст у концентрації 0,05-0,5мкг/мл. АБК є антагоністом усіх трьох груп фітогормонів-стимуляторІв. АБК - сильний інгібітор росту бруньок, вона нагромаджується в них під час переходу до фізіологічного спокою. Збільшення в тканинах вмісту АБК призводить до появи відокремлювального шару в черешках та плодоніжках, прискорюючи опадання листків і плодів. Відпадання тісно пов'язане з процесами старіння листків і дозріванням плодів. АБК пришвидшує ці процеси, спричиняючи руйнування нуклеїнових кислот, білків, хлорофілу.
Зміна концентрації ендогенної АБК є сигналом для експресії генів білків, чутливих до холодового стресу. АБК активує COR-гени, продукти діяльності яких безпосередньо беруть участь в формуванні стійкості до дії низьких температур.
Застосування АБК у біотехнологічних завданнях
Абсцизова кислота була відкрита досить давно і використовується доволі багато в сільському господарстві. Наведений далі приклад є одним з багатьох різновидів застосування АБК у біотехнологічних процесах.
Розробка технології отримання тотипотентних калусних культур для різних генотипів кукурудзи – важливе біотехнологічне завдання, оскільки калусна тканина становить основу для регенерації рослин і отримання сомаклонів, започаткування суспензійних культур, культур протопластів, проведення генетичної трансформації.
Встановлено, що на утворення морфогенної калусної тканини абсцизова кислота мала стимулюючий вплив. Генотип виступає важливим фактором, що визначає характер впливу фітогормонального складу середовища на утворення специфічних видів калусної тканини. Для застосування у біотехнологічних програмах отримання морфогенної калусної тканини рекомендується використовувати залежно від генотипу донорної рослини 0,04–0,10 мг/л абсцизової кислоти на фоні базового живильного середовища.
Отже, абсцизова кислота фітогормон-інгібітор росту, що широко використовується в сучасних технологіях сільського господарства і не тільки. Серед функцій АБК найбільш відомими є контроль закривання продихів, стимуляція дозрівання зародка і періоду спокою насіння, інгібування проростання. АБК є одним з центральних регуляторів адаптації рослин до абіотичних стресів - таким, як висихання, засолення і низька температура.
Крім цього, АБК є одним з ключових регуляторів розвитку насіння. АБК регулює дозрівання зародка, перешкоджає передчасному проростанню насіння при їх дозріванні, подовжує період спокою зрілих насіння, сплячих бруньок, бульб і коренеплодів. Показана роль абсцизової кислоти в обпаданні листя.
Примітки
- Green N.P.O., Stout G.W., Taylor D.J. (1990). Biological science. Cambridge university press.
- Войтенко Л. В., Косаківська І.В. Поліфункціональний фітогормон абсцизова кислота. Вісник ХНАУ. Серія біологія, 2016, вип.1(37).
- Goodwin T.W., MergerE.I. (1938). Introduction to Plant biochemistry. Pergamon press.
- Розробка біотехнологічних прийомів збереження селекційного матеріалу кукурудзи в умовах холоду. ISBN .
{{}}
:|first=
з пропущеним|last=
(); Перевірте значення|isbn=
: недійсний символ () - Дорохов В.Ї., Складенко Т.В. Природні стимулятори росту рослин (2014). Природні стимулятори росту рослин. Житомир: Вид-во ЖНАЕУ, 2014. -11З с.
- О. Є. Абраїмова ,Г. Р. Піралов, Т. М. Сатарова. Біотехнологічна характеристика калусогенезу в культурі незрілих зародків кукурудзи під впливом абсцизової кислоти та 6-бензиламінопурину. Вісник Дніпропетровського університету. Біологія. Медицина.- 2010. – Вип. 1, т. 1.
- Б. О. Курчий. Захисна антиоксиданта дія абсцизової кислоти. Захисна антиоксиданта дія абсцизової кислоти. Физиологиия и биохимия культ. растений - 2001. - Т.33. № 2.
Джерела
- Пітер Рейвн, Рей Еверт, С'юзн Айкхорн (1990). Современная ботаника: в 2 томах (рос.) . Москва: Мир. ISBN .
{{}}
: Cite має пусті невідомі параметри:|пубрік=
,|посилання=
,|лінк=
,|авторлінк=
,|пубдата=
,|главалінк=
та|глава=
()
Посилання
- Абсцизова кислота [ 30 вересня 2020 у Wayback Machine.] // Велика українська енциклопедія : у 30 т. / проф. А. М. Киридон (відп. ред.) та ін. — 2016. — Т. 1 : А — Акц. — 592 с. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Abscizova kislota lat abscissus pererivati roslinnij gormon sho indukuye period spokoyu v brunkah i pidtrimuye jogo v nasinni Mozhe chiniti vpliv na geotropizm zamikannya prodihiv i ryad inshih procesiv Molekulyarna formula C15H20O4Abscizova kislotaStereo skeletal formula of abscisic acidSistematichna nazva 2Z 4E 5 1S 1 hydroxy 2 6 6 trimethyl 4 oxocyclohex 2 en 1 yl 3 methylpenta 2 4 dienoic acidInshi nazvi 2Z 4E S 5 1 Hydroxy 2 6 6 trimethyl 4 oxo 2 cyclohexen 1 yl 3 methyl 2 4 pentanedienoic acid dzherelo IdentifikatoriAbreviaturi ABANomer CAS 21293 29 8PubChem 5280896Nomer EINECS 244 319 5DrugBank DB16829KEGG C06082Nazva MeSH Abscisic AcidChEBI 2635RTECS RZ2475100SMILES OC O C C C C C C 1 O C C CC O CC1 C CInChI InChI 1S C15H20O4 c1 10 7 13 17 18 5 6 15 19 11 2 8 12 16 9 14 15 3 4 h5 8 19H 9H2 1 4H3 H 17 18 b6 5 10 7 t15 m1 s1Nomer Belshtejna 2698956B00898VlastivostiMolekulyarna formula C15H20O4Molyarna masa 264 32 g molZovnishnij viglyad Bezbarvni kristaliTpl 188Tkip 120Kislotnist pKa 4 868Osnovnist pKb 9 129Yaksho ne zaznacheno inshe dani navedeno dlya rechovin u standartnomu stani za 25 C 100 kPa Instrukciya z vikoristannya shablonuPrimitki kartkiIstoriya vidkrittyaPislya vidkrittya gormoniv rostu fiziologi pripustili isnuvannya gormoniv ingibitoriv U 1949 roci vstanovleno sho brunki yasenya i kartopli u period spokoyu mistyat veliku kilkist ingibitoriv rostu yaki blokuyut diyu auksinu na vivsa Pri porushenni spokoyu brunok vmist ingibitora zmenshuvavsya Podibni ingibitori stali nazivati dorminami Protyagom 60 ih rokiv doslidniki viyavili u listi ta plodah rechovini sho priskoryuyut Odna z nih nazvana abscizinom bula himichno identifikovana U 1965 roci viyavleno himichnu strukturu odnogo z dorminiv yaka viyavilasya takoyu samoyu yak u abscizinu Cyu rechovinu nazvali abscizovoyu kislotoyu Abscizova kislota bula znajdena u vsih visokoorganizovanih roslin pochinayuchi z mohiv a u vodorostej i pechinochnikiv bula znajdena insha rechovina lunularova kislota yaka graye shozhu rol Himichna budovaU roslinnih tkaninah ABK perebuvaye u vilnomu ta kon yugovanomu stanah Za himichnoyu formuloyu vona ye seskviterpenom sho nagaduye chastinu molekuli karotinoyidiv Vidilyayut cis i trans izomeri ABK yaki vidriznyayutsya prostorovim polozhennyam karboksilnoyi grupi shodo drugogo atoma vuglecyu Dominuyuchim u vishih roslin ye aktivnij cis izomer ABK todi yak trans izomer ABK yavlyaye soboyu neaktivnu formu gormonu Prote pid chas trivalih fiziologichnih procesiv takih yak dostigannya nasinnya obidva izomeri ABK zdatni viyavlyati gormonalnu aktivnist Intensivnist procesiv sintezu kompartmentaciyi transportuvannya kon yugaciyi ta degradaciyi fitogormonu viznachayut vmist i spivvidnoshennya jogo aktivnih form Biosintez ta mehanizm diyiSintez ABK vidbuvayetsya v hloroplastah zelenogo listya a takozh v plodah zvidki vona transportuyetsya v inshi organi roslin zokrema apeksi prignichuyuchi procesi rostu i stimulyuyuchi perehid do stanu spokoyu U roslinnih tkaninah ABK znahoditsya u vilnij i zv yazanij formah Zv yazana forma produkt vzayemodiyi skladnogo efiru abscizovoj kisloti i D glyukozi ABK znizhuye aktivnist DNK ta RNK polimeraz takim chinom ingibuyuchi transkripciyu ta replikaciyu takozh fitogormon pidvishuye aktivnist RNKazi ta inshih fermentiv porushuye utvorennya polisom ponizhuye aktivnist amino acil tRNK sintetazi ABK zdatna posilyuvati ekspresiyu antioksidantnih geniv ABK ye odnim z osnovnih gormoniv sho berut uchast u formuvanni adaptacijnogo sindromu roslin U roslinah u vidpovid na diyu abiotichnih i biotichnih stresovih faktoriv pidvishuyetsya kilkist aktivnoyi vilnoyi formi gormonu persh za vse za rahunok gidrolizu zv yazanoyi ABK Nakopichennya ABK v tkaninah spriyaye zakrittyu prodihiv z podalshim zmenshennyam rivnya transpiraciyi i vidpovidno pidvishennyam vmistu vodi v klitinah Na biohimichnomu rivni rozriznyayut shvidki ta povilni efekti diyi cogo fitogormonu Shvidki efekti vidbuvayutsya za licheni hvilini na rivni plazmatichnoyi membrani prodihovih klitin i pov yazani asimetrichnim transportom ioniv kaliyu kalciyu i anioniv cherez membranu vnaslidok chogo spovilnyuyetsya nadhodzhennya vodi v prodihovi klitini i yih turgor padaye Povilni zh efekti pov yazani zi zminoyu aktivnosti aktivaciyeyu abo represiyeyu pevnogo naboru kompetentnih geniv harakternogo dlya danoyi tkanini Abscizova kislota vplivaye na utvorennya ta prorostannya nasinnya Na piznih stadiyah embriogenezu v klitinah pidvishuyetsya vmist ABK specifichni RNK i specifichni bilki Ce bilki piznogo embriogenezu vplivayut na stijkist pri znevodnenni Obrobka nasinnya ABK pidvishuye vmist takih bilkiv Na piznih etapah embriogenezu ABK vidigraye suttyevu rol v regulyaciyi transportu asimilyantiv z nasinnyevoyi obolonki do zarodka Gormon rizko galmuye rist u koncentraciyi 0 05 0 5mkg ml ABK ye antagonistom usih troh grup fitogormoniv stimulyatorIv ABK silnij ingibitor rostu brunok vona nagromadzhuyetsya v nih pid chas perehodu do fiziologichnogo spokoyu Zbilshennya v tkaninah vmistu ABK prizvodit do poyavi vidokremlyuvalnogo sharu v chereshkah ta plodonizhkah priskoryuyuchi opadannya listkiv i plodiv Vidpadannya tisno pov yazane z procesami starinnya listkiv i dozrivannyam plodiv ABK prishvidshuye ci procesi sprichinyayuchi rujnuvannya nukleyinovih kislot bilkiv hlorofilu Zmina koncentraciyi endogennoyi ABK ye signalom dlya ekspresiyi geniv bilkiv chutlivih do holodovogo stresu ABK aktivuye COR geni produkti diyalnosti yakih bezposeredno berut uchast v formuvanni stijkosti do diyi nizkih temperatur Zastosuvannya ABK u biotehnologichnih zavdannyahAbscizova kislota bula vidkrita dosit davno i vikoristovuyetsya dovoli bagato v silskomu gospodarstvi Navedenij dali priklad ye odnim z bagatoh riznovidiv zastosuvannya ABK u biotehnologichnih procesah Rozrobka tehnologiyi otrimannya totipotentnih kalusnih kultur dlya riznih genotipiv kukurudzi vazhlive biotehnologichne zavdannya oskilki kalusna tkanina stanovit osnovu dlya regeneraciyi roslin i otrimannya somakloniv zapochatkuvannya suspenzijnih kultur kultur protoplastiv provedennya genetichnoyi transformaciyi Vstanovleno sho na utvorennya morfogennoyi kalusnoyi tkanini abscizova kislota mala stimulyuyuchij vpliv Genotip vistupaye vazhlivim faktorom sho viznachaye harakter vplivu fitogormonalnogo skladu seredovisha na utvorennya specifichnih vidiv kalusnoyi tkanini Dlya zastosuvannya u biotehnologichnih programah otrimannya morfogennoyi kalusnoyi tkanini rekomenduyetsya vikoristovuvati zalezhno vid genotipu donornoyi roslini 0 04 0 10 mg l abscizovoyi kisloti na foni bazovogo zhivilnogo seredovisha Otzhe abscizova kislota fitogormon ingibitor rostu sho shiroko vikoristovuyetsya v suchasnih tehnologiyah silskogo gospodarstva i ne tilki Sered funkcij ABK najbilsh vidomimi ye kontrol zakrivannya prodihiv stimulyaciya dozrivannya zarodka i periodu spokoyu nasinnya ingibuvannya prorostannya ABK ye odnim z centralnih regulyatoriv adaptaciyi roslin do abiotichnih stresiv takim yak visihannya zasolennya i nizka temperatura Krim cogo ABK ye odnim z klyuchovih regulyatoriv rozvitku nasinnya ABK regulyuye dozrivannya zarodka pereshkodzhaye peredchasnomu prorostannyu nasinnya pri yih dozrivanni podovzhuye period spokoyu zrilih nasinnya splyachih brunok bulb i koreneplodiv Pokazana rol abscizovoyi kisloti v obpadanni listya PrimitkiGreen N P O Stout G W Taylor D J 1990 Biological science Cambridge university press Vojtenko L V Kosakivska I V Polifunkcionalnij fitogormon abscizova kislota Visnik HNAU Seriya biologiya 2016 vip 1 37 Goodwin T W MergerE I 1938 Introduction to Plant biochemistry Pergamon press Rozrobka biotehnologichnih prijomiv zberezhennya selekcijnogo materialu kukurudzi v umovah holodu ISBN UDK 575 1 581 143 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite book title Shablon Cite book cite book a first z propushenim last dovidka Perevirte znachennya isbn nedijsnij simvol dovidka Dorohov V Yi Skladenko T V Prirodni stimulyatori rostu roslin 2014 Prirodni stimulyatori rostu roslin Zhitomir Vid vo ZhNAEU 2014 11Z s O Ye Abrayimova G R Piralov T M Satarova Biotehnologichna harakteristika kalusogenezu v kulturi nezrilih zarodkiv kukurudzi pid vplivom abscizovoyi kisloti ta 6 benzilaminopurinu Visnik Dnipropetrovskogo universitetu Biologiya Medicina 2010 Vip 1 t 1 B O Kurchij Zahisna antioksidanta diya abscizovoyi kisloti Zahisna antioksidanta diya abscizovoyi kisloti Fiziologiiya i biohimiya kult rastenij 2001 T 33 2 DzherelaPiter Rejvn Rej Evert S yuzn Ajkhorn 1990 Sovremennaya botanika v 2 tomah ros Moskva Mir ISBN 5 03 000295 2 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite book title Shablon Cite book cite book a Cite maye pusti nevidomi parametri pubrik posilannya link avtorlink pubdata glavalink ta glava dovidka PosilannyaAbscizova kislota 30 veresnya 2020 u Wayback Machine Velika ukrayinska enciklopediya u 30 t prof A M Kiridon vidp red ta in 2016 T 1 A Akc 592 s ISBN 978 617 7238 39 2