Er zijn twee manieren omGABAsynthese en transformatie in planten: een daarvan is dat glutamaatdecarboxylase (GAD) de decarboxylering van glutamaat katalyseert, wat shunt wordt genoemd; De andere is de transformatie van polyamine-afbraakproducten om het te vormen, wat de polyamine-afbraakroute wordt genoemd.
In hogere planten wordt het metabolisme voornamelijk voltooid door drie enzymen. Ten eerste, onder de werking van GAD, L-glutaminezuur (Glu) in - Een onomkeerbare decarboxyleringsreactie vindt plaats op de positie om het te produceren, en dan reageert het met pyruvaat en pyruvaat onder de katalyse van zijn transaminase - Ketoglutaraat reageert om barnsteenzuur te produceren semi-aldehyd. Ten slotte katalyseert barnsteenzuursemialdehyde dehydrogenase (SSADH) de oxidatieve dehydrogenering van barnsteenzuursemialdehyde om barnsteenzuur te vormen en komt uiteindelijk in de Krebs-cyclus. Deze metabole route vormt een tak van de TCA-cyclus die de tak wordt genoemd.
In planten reguleren GAD in het cytoplasma en SSADH in mitochondriën gezamenlijk het metabolisme van de route, waarbij GAD het snelheidsbeperkende enzym is voor de synthese ervan. Plant GAD bevat een calmoduline (CAM) bindingsgebied. GAD-activiteit wordt niet alleen gereguleerd door de concentratie van Ca2 plus en H plus, maar wordt ook beïnvloed door de concentratie van GAD-co-enzym pyridoxaalfosfaat (PLP) en substraatglutamaat. Dit dubbele regulerende mechanisme verbindt de cellulaire accumulatie met de aard en ernst van omgevingsstress. Koudeschok, hitteschok, osmotische druk en mechanisch letsel kunnen de concentratie van Ca2 plus in celvloeistof verhogen. Ca2 plus combineert met cam om Ca2 plus / CAM-complex te vormen, dat de GAD-genexpressie kan stimuleren en de GAD-activiteit kan verbeteren onder normale fysiologische pH-omstandigheden; Het uiterlijk dat wordt geproduceerd door zure pH is te wijten aan het verlagen van de pH van de pH-cellen door stress en het vertragen van de schade aan cellen door zuurgraad. vertakking in planten wordt beschouwd als de belangrijkste route van zijn synthese. De meeste onderzoeken zijn gericht op het verbeteren van de GAD-activiteit en het bereiken ervan.
Polyamine (polyamine), putrescine (polyamine) en putrescine (polyamine), inclusief putrescine (polyamine) en putrescine (polyamine). De afbraakroute van polyamine verwijst naar het proces waarbij diamine of polyamine (PAS) wordt gekatalyseerd door diamine-oxidase (DAO) en polyamine-oxidase (PAO) om 4-aminoboterzuur te produceren en vervolgens wordt gedehydrogeneerd door 4-aminoboterdehydrogenase ( gemaakt) om het te produceren. De afbraakroute van polyamine kruist uiteindelijk de tak en neemt deel aan het TCA-cyclusmetabolisme. Diamine-oxidase en polyamine-oxidase zijn de belangrijkste enzymen die respectievelijk de afbraak van put, SPD en SPM in organismen katalyseren. Tijdens de ontkieming van Vicia faba kan anaërobe stress de kritische enzymactiviteit van de polyaminesynthese verhogen en de accumulatie van polyamine bevorderen. Tegelijkertijd neemt ook de beweging van polyamineoxidase toe. De afbraakroute van polyamine bevordert de synthese en assemblage ervan en verbetert de stressbestendigheid van Vicia faba. De resultaten toonden aan dat het gehalte aan vrije polyaminen in sojawortels toenam onder zoutstress, de activiteit van Dao toenam en de verrijking 11 tot 17 keer toenam. Hoewel de afbraakroute van polyamine wordt beschouwd als een andere kritische route voor synthese, is het vermogen ervan om te synthetiseren in eenzaadlobbige planten veel lager dan dat van de vertakking.
Sproeien (200 mg / L) tijdens de tarwebloei kan de membraanstabiliteit aanpassen, de antioxidantcapaciteit vergroten en het verlies van tarwe onder hoge temperatuur verminderen; De toepassing van exogeen had ook een merkbaar effect op de groei van komkommerzaailingen. Hyperthermie kan de activiteit van centrale neuronen remmen, het cholinerge zenuwstelsel activeren en de lichaamstemperatuur verhogen. Onder hoge temperaturen gedurende lange tijd zal de beweging van neuronen in de hypothalamus toenemen om zich aan te passen aan de omgeving en de lichaamstemperatuur te reguleren. het zal het plasma verhogen en de catecholamineconcentratie in koudegevoelige kernplasma remmen om de slokdarmtemperatuur te verlagen.
Lage temperaturen zullen het biosynthetisch vermogen van planten verminderen, essentiële functies verstoren en blijvende schade veroorzaken. Dieren kunnen bij lage temperaturen ook verwondingen of zelfs ernstigere schade veroorzaken. De expressie van biologisch die wordt opgereguleerd onder lage temperatuur, gerelateerd aan de tolerantie voor lage temperatuur. Bij lage temperatuur zal 75 procent van de metabolieten toenemen, waaronder aminozuren, suikers, ascorbaat, putrescine en sommige tussenproducten van de tricarbonzuurcyclus. Het aminozuurmetabolisme dat betrokken is bij het energiemetabolisme en de transcriptionele overvloed aan enzymen zal toenemen. Het kan ATP produceren en GHB accumuleren door de shuntroute te verbeteren. Bovendien kan het gebruik van melatonine bij lage temperaturen spermine, spermidine en proline accumuleren en de expressie van diamine-oxidase bevorderen. het wordt gesynthetiseerd via de putrescine-route, waardoor de H2O2-accumulatie en de flux van de fenylpropaanroute afnemen om corrosie- en koudebestendigheid te bereiken.
het wordt al lang in verband gebracht met verschillende stress- en afweersystemen in planten. Het neemt toe met de stimulatie van planten. Het wordt beschouwd als een effectief mechanisme in planten die reageren op externe veranderingen, interne stimuli en ionische omgevingen, zoals pH, temperatuur en externe natuurlijke vijandstimuli. het kan ook de interne omgeving van planten reguleren, zoals antioxidatie, rijping en het vers houden van planten. het is de laatste jaren ook gevonden in planten als een signaalmolecuul om uitgebreide informatie door te geven. het is gevonden in sojabonen, Arabidopsis, jasmijn, aardbeien en andere planten. Lage concentraties ervan hebben
het reageert ook op externe verzuring: het neemt snel toe in cellen bij lage pH, en deze accumulatie bestaat ook in micro-organismen en dieren. Onder zure pH groeide de intracellulaire H-plus en nam de intracellulaire inhoud toe. De synthese verbruikt H plus , wat intracellulaire verzuring verlicht. Dit snelle reactiemechanisme bestaat ook in micro-organismen. Terwijl het het produceert, zal het de expressie van het proton-respiratoire ketencomplex verhogen en ATP-synthese bevorderen. Het reguleert ook de activiteit van F1F0-ATP-hydrolase en vergemakkelijkt het ATP-afhankelijke H-plus-uitscheidingsproces onder zure omstandigheden. Bij dieren scheiden cellen ook glutamaat uit om de pH van de extracellulaire omgeving te veranderen. Wat nog belangrijker is, het is zwitterionisch in de fysiologische omgeving en speelt een specifieke rol bij de zuur-base-regulatie.GABAis bevorderlijk voor de groei en ontwikkeling van planten en zal bij hoge concentraties de tegenovergestelde rol spelen.