Figura 5.10 Características estructurales de mezclado-vinculación β(1 -> 3, 1 -> 4) glucano

contener dos o tres (1 - ^ 4) residuos de glucosa = Conectado,pero proporciones más pequeñas de bloques más largos son presente (Stone & Clarke, 1992).Como en el caso de la xiloglucanos estructuralesregularidad de la sociedad mixta de vinculación ^^ - molécula de glucano se detectó con la ayuda de una enzima que hidrolizado la molécula en una específica y predecible manera. En este caso la enzima era una inusualmente / 3-glucanasa específico ('liquenasa') a partir de la bacteria Esta enzima hidroliza /? (- ^ 4) vínculos -glucosyl, pero sólo si siguen inmediatamente a /? (! ^ 3) –glucosyl enlace. Por lo tanto la digestión de un / 3 (1 ^ 3, 1 - • 4) –glucano con el B. liquenasa comunicados / ^ - vinculados glucooligosacáridos todos los cuales son (1 - • 4) - vinculado a excepción de la vinculación más cercana a la extremo reductor, que es -.> 3) (Fig 5.10). Cada originado a partir de un bloque estructural, y el número de residuos de azúcar en cada una es igual al número de /? (! ^ 4) -vinculada residuos de glucosa en el bloque. Por el análisis de las proporciones relativas de todo el sacáridos liberados, los números relativos de bloques estructurales de diferentes tamaños dentro de la molécula de glucano puede ser determinada.

5.3.3 La pectina

La definición de la pectina ^ 'es casi tan problemáticacomo la de 'hemicelulosa'. Para el fabricante de alimentos (O consumidor) pectina es un fruto naturalpolisacárido que se utiliza, en los atascos, por ejemplo,debido a su capacidad para gelificar en presencia de alta concentraciones de azúcar. La importancia comercial pectinas se originan en las paredes celulares de algunos frutas (cítricos y manzanas), la célula primaria paredes de los cuales son particularmente ricos en ellos. De hecho pectina parece estar presente universalmente en primaria paredes celulares, y es un constituyente principal de primaria paredes celulares de tipo 1. También está presente en el medio lamela entre las células de todos los tipos.

El término "pectina" abarca un grupo complejo de polisacáridos, algunos de los cuales pueden ser estructurales dominios de mayor tamaño, las moléculas más complejas. Esto es, sin embargo, no es

seguro. Además de 'Pectina' 'las sustancias pécticas' los términos y 'elpolisacáridos pécticas 'son de uso común. En esto se utilizará el capítulo "pectina" o "la fracción de pectina ' para describir todo el polisacárido-quelante soluble fracción de un tipo dado de la pared celular. La 'polisacárido péctico' término se utiliza para una sola entidad estructural derivada de o presente enla fracción de pectina, si es que existe como independiente macromolécula o como un importante estructural dominio de uno más grande.

La pectina es ácida, que contiene una alta proporción de Residuos de ácido D-galacturónico, la mayoría de los cuales son presentar en una cadena principal lineal. En algunos péctico polisacáridos la columna vertebral consiste casi enteramente de residuos de ácido D-galacturónico, en el forma de piranosa, unidas entre sí por - ^ 4) - vínculos. Los grupos de ácido carboxílico de algunos de los residuos de ácido galacturónico están esterificados con metanol (Fig. 5.11). Polisacáridos pécticas que tener esta estructura, predominante o exclusivamente, que se conoce como El término es posiblemente engañoso, porque la cadena rara vez se compone exclusivamente de ácido galacturónico y residuos methylgalacturonate. Un numero de L ramnosa (unos 6) desoxihexosa residuos son normalmente intercaladas dentro de la cadena. La vinculación a partir de ácido D-galacturónico a L-ramnosa es un (l - ^ 2), y la vinculación de ramnosa a lasiguiendo ácido galacturónico es 4) (Fig. 5.11). Otros polisacáridos pécticas tienen una mucho mayor proporción de residuos de ramnosa en la columnavertebral, a menudo en la medida de una disposición alterna de ácido galacturónico y residuos de ramnosa. Tal ramnosa ricos en polisacáridos pécticas se llaman (Fig. 5.12a) (McNeil1984). Los residuos de ramnosa en ramnogalacturonanos, y probablemente también los homogalacturonans, pueden servir como puntos de anclaje para las cadenas laterales unido a la columna vertebral. En consecuencia, debido a de la frecuencia variable de los residuos de ramnosa, hay estructuras dentro de pectina que son mucho más altamente ramificado que otros. El altamente regiones ramificados se refieren a menudo como la (De Vries 1982), y la menos altamenteregiones ramificadas como las regiones lisas

a a a a a a^MeGalUAl-*4i»feGalUAl-»4J«feGalUAl->2Rhal-»4HeGalUAl-»4/feGalUAl-*4J»feGalUAl

Figura 5.11 Características estructurales del componente homogalacturonano de pectina. MeGalUA, éster metílico de ácido galacturónico.

Figura 5.12 Características estructurales del componente ramnogalacturonano I. de la pectina, (a) El espinazo, con posibles sitiosde unión de cadenas laterales, (b) Características estructurales de algunas de las cadenas laterales de rhamnogalactuionan I.Reproduced, con permiso, McNeil (1984)

Ramnogalacturonano estructuras del tipo ilustra (Fig. 5.12a) se llaman ramnogalacturonanoYo (o RGI) para diferenciarlos de unmuy diferente tipo de ramnosa y galacturónicorica molécula de pared celular molécula, conocida comoramnogalacturonano II (RGII), la estructura deque se menciona más adelante. RGI lleva cadenas lateralesque consiste principalmente de residuos de azúcar neutros. notodas las estructuras de la cadena lateral todavía no se han identificadoy / o caracterizado plenamente; algunos se ilustranen la Fig. 5.12 (b).

Figura 5.13 características estructurales de la arabinano, componentes galactano y arabinogalactano de pectina.(a) arabinano; (b) galactano: (c) arabinogalactano. Además de los polisacáridos ácidos basado sobre los residuos de ácido D-galacturónico y Lrhamnose, pectinas de diferentes fuentes vegetales

contener proporciones variables de polisacáridos neutros. Sobre la base de su gran molecular tamaño, estos componentes deben ser diferenciados de las cadenas laterales relativamente cortas de RGI. Los componentes pécticas neutrales eran antes se cree que los polisacáridos claramente separadas. Ahora se piensa que, en la pared celular, que son anclado a uno u otro de la péctico ácida polisacáridos como las grandes cadenas laterales. Tres principaltipos estructurales son conocidas: los arabinanos, lasarabinogalactanos y los galactanos (McNeil et al1984) Arabinanos pécticas son altamente moléculas ramificadas que consta de L-arabinosa (una pentosa) residuos, principalmente en forma de anillo furanosa. Un núcleo de Q; (1-> 5) - residuos vinculados lleva una (l -> 3) - y (l -> 2) -enlaces cadenas laterales arabinofuranosilo. los arabinogalactanos son polisacáridos ramificados que contienen algunos residuos de galactosa que son terminal, no reductor, y otros que llevan sustituyentes en el 3 y / o 6-posición. Los residuos de arabinosa son en su mayoría en la forma de anillo furanosa y llevar sustituyentes en las posiciones 3 ó 5-posición. La galactanos son moléculas compuestas esencialmente lineales de una cadena principal de / 3 (1 de 4) -vinculada Dgalactose residuos, en forma de anillo de piranosa. La cadena lleva un par de ramas laterales que consiste en residuos de L-arabinosa individuales (Fig. 5.13). Ramnogalacturonano II (RGII) (McNeil et al 1984) es una parte relativamente pequeña, pero altamente complejo.

Figura 5.14 Algunas de las características estructurales de ramnogalacturonano II. Reproducido de Stevenson (1988), con permiso.

polisacárido que parece estar presente universalmente en las paredes celulares de la planta principal. Es normalmente presente en la fracción péctico, pero no parece ser parte de un complejo molecular más grande. Algunos de los características estructurales de RGII se muestran en la Fig. 5.14. La presencia en la pared celular primaria de una molécula de tal complejidad y aparente precisión estructural es intrigante. Bien puede desempeñar un papel en la celda reconocimiento y / o señalización.

5.4 INTERACCIONES SUPLAMOLECULAR DE ESTRUCTURAL POLISACÁRIDOS en las paredes celulares

Las paredes celulares de la planta han, en el pasado, han comparado con acero-hormigón armado. Es útil comparar las microfibrillas de celulosa en la pared a la del acero elementos de hormigón armado. Las microfibrillas no poseen alta resistencia a la tracción, superior a la de acero, y están generalmente dispuestas en mecánicamente orientaciones pertinentes. Para comparar la matriz de la pared

celular al hormigón es menos apropiado. La componentes de la matriz claramente no constituyen una , masa inerte duro, y de su específica molecular interacciones casi seguro que contribuyen en una importante, aunque de ninguna manera entienden completamente, manera de las propiedades mecánicas de la célula pared.

La analogía de hormigón armado es quizás simplemente aceptable en el caso de las células con gruesas, paredes celulares secundarias que hayan sido sometidos lignificación. Lignificación endurece la pared matriz, que se fijan eficazmente cualquier polysaccharidepolysaccharide interacciones. Por otra parte, paredes celulares primarias no son en absoluto hormigón similares. Paredes celulares primarias son fuerte y rígido para resistir la presión hacia fuera ejercida por el protoplasto de la planta, Sin embargo, también son capaces de expansión. Primario paredes permiten el crecimiento celular al someterse a control, por lo general direccional, extensión. Así, su componentes de hidratos de carbono y se biosintetiza

depositado de forma continua, para mantener el ritmo con el aumento de la superficie de la pared. Carbohidrato componentes que ya están presentes dentro de la pared someterse a reordenamiento, tanto pasiva como resultado de los cambios relacionados con el crecimiento en dimensiones de la celda, y activamente para permitir e incluso para controlar la cantidad, la velocidad y la dirección del crecimiento. Desde el comprensión de que el crecimiento celular es dependiente de procesos metabólicos sucediendo dentro de la pared, ha habido un interés de investigación urgente que la determinación de componentes de la pared se someten de modificación, y como tales modificaciones a su vez, influir sobre las propiedades mecánicas de la célula pared. También ha quedado claro que los cambios en el propiedades mecánicas de las paredes celulares primarias acompañar muchos procesos de desarrollo, en particular maduración de los frutos, y que la textura y calidad de la mayoría de nuestros alimentos vegetales es íntimamente atado-up con las propiedades mecánicas de la plantar pared celular primaria. El crecimiento celular, la maduración del fruto y la textura son tres parámetros importantes más de que los agrónomos le gustaría ejercer un control en plantas de cultivo. Sin embargo, la manipulación con éxito de estos parámetros de manera sistemática lo hará dependerá de los avances de investigación en dos relacionados áreas. Un requisito fundamental es la comprensión de cómo individuo componentes de la pared celular interactúan para determinar las propiedades mecánicas de la célula pared. También la eventual modificación estructural dentro de la planta de los componentes individuales de la pared celular requiere una comprensión, a nivel molecular nivel, de las vías metabólicas que traen acerca de su biosíntesis y recambio metabólico. Las ideas actuales sobre las interacciones supramoleculares de los componentes hidratos de carbono de la pared celular primaria se introducen a continuación Biosíntesis y la rotación están cubiertas en la siguiente secciones.

Figura 5.15 vínculos potenciales entre xiloglucano ycelulosa. Reproducido con permiso, Hayashi (1989).

5.4.1 Celulosa - interacción hermicellulose

No hay evidencia para enlaces covalentes entre celulosa, el componente microfibrilar de la pared celular, y cualquiera de los hidratos de carbono o otros componentes de la matriz. En el otro lado, hay buena evidencia de que algunos de la hemicelulosas de la matriz se someten a fuertes la unión a celulosa no covalente. El bestdocumented ejemplo de esto es la interacción entre xiloglucano, el principal polisacárido hemicelulosa de la pared celular primaria de tipo 1, y celulosa.

La extracción total de xiloglucano de la célula paredes es muy difícil, que requiere concentraciones muy altas de alcalinos, u otros reactivos capaces de interrumpir los enlaces de hidrógeno. Una vez aislado, xiloglucano se une específicamente a la celulosa in vitro (Hayashi et al 1987), y se puede retirar desde la superficie de las microfibrillas de celulosa sólo tratamientos que interrumpen los enlaces de hidrógeno. No cabe duda de que al menos algunos de la presente xiloglucano en la pared celular primaria de tipo 1 está unido a la celulosa. Es posible, dada la conocido distancia entre las microfibrillas de celulosa dentro de la pared y la duración estimada de un molécula de xiloglucano, que una sola xiloglucano molécula podría obligar a más de una celulosa microfibrillas, microfibrillas efectiva inmovilización juntos (Fig. 5.15). Micrografías de células de cebolla paredes muestran puentes intermicrofibril claras (McCann et al 1990), que son visibles después de la eliminación de pectina pero no después de la extracción de xiloglucano (Fig. 5.16). Así, es posible que el de puentes de hidrógeno interacción entre celulosa y xiloglucano es la base de una red dentro de la nativa pared celular primaria, conocida como la red de celulosa xyloglucan- Hay xiloglucano insuficiente En el tipo 2 paredes celulares primarias de hierbas para un red xiloglucano-celulosa a ser importante.

5.4.2, la interacción pectina

Hay poca evidencia directa de que la pectina en la pared celular primaria planta está unido covalentemente a hemicelulosa o de celulosa, o que está fuertemente unido hidrógeno a otros componentes. en el Las hemicelulosas presentes en la célula primaria de tipo 2 pared (mixto vinculación glucano y xilano) tiene, sin embargo, ha demostrado que los enlaces de hidrógeno a la celulosa, aunque menos fuertemente que xiloglucano. Es

posible que una red que implica el puente de microfibrillas de celulosa por estas moléculas existe en la pared tipo 2.

Figura 5.16 Micrografía electrónica de las paredes celulares de cebolla. Fast-congelación profundamente grabado técnica de réplica rotatorio-sombra,después de la eliminación de la mayoría de la pectina de la pared. Tenga en cuenta los puentes delgados entre las microfibrillas de celulosa más gruesas. Bar = 200 nm. Reproducido de McCann et al (1990), con el permiso.

otra pectina mano sufre libre interacción de lamedida en que pueda formar en sí la base de una la red dentro de la pared celular primaria. Es bien sabido que muchos pectinas, in vitro, forman geles en presencia de iones de calcio (Jarvis, 1984). La formación de un gel por una por lo demás polímero soluble implica la formación de zonas de unión intermoleculares (Fig. 5.17), y hay acuerdo general de que en el caso de pectina estos tomar la forma de una interacción entre el cargado negativamente dominios homogalacturonano (o regiones lisa) y la divalente,

positivamente cargadas iones de calcio. Hay buena evidencia que existen reticulaciones de calcio-pectina también en el tipo 1 de la pared celular primaria. Los niveles de calcio en la pared son suficientemente altos como para apoyar este tipo de interacciones, tratamiento de las paredes celulares con calcio quelantes resultado en la pérdida de la resistencia de la pared, y estudios histoquímicos con anticuerpos indican que tales estructuras están presentes dentro de la pared

La figura 5.17 la representación simplificada de la formación de una red de gel, tras la formación de zonas de unión entre las moléculas de polímero en solución. S, las moléculas de polímero en solución. G, la red de gel.

(Liners et al 1992). Por estas razones, es supone que al menos algunos de la pectina dentro de la pared celular primaria existe como un reticulado la red, la red de pectina. Otros tipos de reticulaciones son conocidos por ser posible dentro de la red de pectina, por ejemplo reticulaciones éster y reticulaciones entre los sustituyentes fenólicos que se sabe que se adjunta en baja asciende a pectina. Estos no serán discutidos aquí ya que la evidencia directa para ellos en el momento actual es escasa. Los tipo 2 paredes celulares primarias de los pastos contener muy poco pectina, y no contienen un complejo molecular equivalente.

5.4.3 modelos primarios de la pared celular

Gran parte del trabajo pionero sobre las estructuras de los componentes hidratos de carbono de la primaria pared celular fue realizado en el laboratorio de Peter Albersheim y compañeros de trabajo en la Universidad de Colorado, y fue ese grupo que puso reenviar el primer modelo de la función provisional de la pared celular primaria (la pared de tipo 1 como en este caso se define) (Keegstra 1973). El modelo Albersheim (Fig. 5.18) fue el primero de su tipo y la clara inspiración para las versiones más recientes, se incorporó un marco de microfibrillas de celulosa ligado a una matriz

de xiloglucano-pectina-proteína por el xiloglucano-celulosa interacción de enlaces de hidrógeno descrito arriba. El xiloglucano, pectina y componentes proteicos fueron representados como vinculadas sí a través de xiloglucano-pectina y la pectina en proteínas covalente Hnkages (Fig. 5.18). Sin tales covalente los vínculos se han confirmado en general (pero vea Modelos de la pared celular más recientes Qi et al, 1995) y se basan en la hipótesis de la red independiente dentro de la pared celular. La célula de tipo 1 pared está previsto que se compone de la cellulose-xyloglucan la red, la red de la pectina, más en algunos casos de una red de proteínas, todos contribuyen independientemente a la general mecánica y otra propiedades de la pared celular. La red principal de dentro de la pared celular de tipo 2 puede ser considerado -celulosa xilano. Las redes dentro del tipo 1 pared celular se diferencian claramente por Carpita y Gibeaut (1993) (Fig. 5.19), aunque la representación no está a escala. El modelo por McCann y: Roberts (1991) (Fig. 5.20) para la pared celular de tipo 1 cebolla tiene las microfibrillas de celulosa y el restante espacios rellenos de matriz entre ellos, a escala correctamente en relación con el grosor total de la pared primaria.

Figura 5.18 El modelo Albersheim para las interacciones polímero en la pared celular primaria de la planta. De Keegstra (1973), con el permiso.

figura 5.19 interpretación esquemática de las interacciones de polisacáridos en la pared celular primaria de tipo 1. Reproducido desde Carpita y Gibeaut (1993), con el permiso.

figura 5.20 Representación esquemática de cómo los polímeros de la pared pueden estar dispuestos espacialmente en la pared celular primaria de cebolla (McCann 6c Roberts, 1991). En este modelo los tamaños y distancias de los polímeros se basan en directo mediciones de paredes nativas. Reproducido con permiso .

Frente a algunos de la corriente detallada modelos (Higos 5,19, 5,20), el lector podría ser excusado por pensar que la bioquímica de la planta de la pared celular primaria se entiende. No lo es! Aunque las diversas redes mencionadas anteriormente somos probablemente presente en la pared, sabemos relativamente poco acerca de sus contribuciones relativas a las propiedades globales de la pared. Aunque los tipos de dominios estructurales presentes en hemicelulosas y pectina son conocidos, no sabemos cómo contribuir individualmente a la creación y el mantenimiento de redes, o propiedades influencia pared. Tampoco entendemos plenamente las moleculares alteraciones de las redes de pared que acompañan y controlar el proceso de expansión celular. Estos

problemas se acercaron más de cerca cuando Es posible alterar las estructuras de hemicelulosas y pectina dentro de la pared y observar las consecuencias mecánicas y de desarrollo de los cambios estructurales. Para lograr esto, es deseable, si no esencial, para obtener una comprensión de las vías de biosíntesis y metabolismo volumen de negocio de los componentes individuales de la pared celular. Estos temas se discuten en las secciones 5.5 y 5.6.

5.5 polisacáridos BIOSÍNTESIS OFF ESTRUCTURALES

La biosíntesis de la pared celular de hidratos de carbono estructurales debe ser visto en el contexto general de la

metabolismo de los carbohidratos de la célula. El fotosintética proceso (Capítulo 2), y los procesos de descomposición del almidón y otros carbohidratos (Capítulo 4) son relevantes. Son estos procesos que generar sacarosa, el carbohidrato principal transportado en las plantas superiores. Las vías de sacarosa catabolismo (Capítulo 4) son relevantes. Ellos son el principal proceso de generación de energía en la mayoría de las células vegetales. y que son responsables de la generación de intermedios de azúcar que son fosforilados en gire a la requerida para la síntesis del azúcar nucleótidos (Capítulo 12) que sirven como directo precursores para la formación de polisacáridos de la pared celular. En esta sección, sólo la síntesis de polisacáridos a partir de precursores de nucleótidos de azúcar se discutirá. Debe, sin embargo, será recordado que las vías de nucleótidos de azúcar la formación son importantes en la regulación de

Niveles de nucleótidos de azúcar intracelulares, lo que puede sí participan en la regulación de la pared celular la biosíntesis de polisacáridos. Los nucleótidos de azúcar

que se ha demostrado ser, o se considera que es, precursores de celulosa, hemicelulosa y pectina se enumeran Tabla 5.1. El estado actual del conocimiento de los procesos biosintéticos mismos se resume a continuación.

5.5.1 Celulosa

Los intentos de demostrar la biosíntesis de celulosa (Delmer, 1987) in vitro utilizando preparaciones enzimáticas desde las plantas superiores se han reunido con sólo es muy limitado éxito, aunque el sujeto ha sido investigado intensamente durante más de 25 años. Esto es sorprendente, ya que la estructura molecular de la celulosa (lineal (B-> 4) glucano, sección 5.3.1) es relativamente simple, y la biosíntesis de celulosa es un metabólica principal proceso en casi todas las células de la planta. Por el contrario, una se sabe mucho sobre el mecanismo de la biosíntesis de celulosa en la bacteria Acetobacter xylinum. La celulosa de A. no es parte de xylinum la pared celular de la bacteria. Es sintetizada por la célula bacteriana y secretada en la cultura medio en forma de largas microfibrillas de celulosa (Brown 1983)

Tabla 5.1 Algunos nucleótidos de azúcar se cree que participan en la biosíntesis de la hemicelulosa y pectina

Figura 5.21 Estructura de ácido diguanylic cíclico. G, guanina. Reproducido, con autorización, de Delmer (1987).

En Un xylinum la glucosa donante de alta energía para la biosíntesis de celulosa es UDP-glucosa (UDP-Glc). El complejo enzima responsable de la síntesis (celulosa sintasa) está estrechamente ligada a la membrana ceil bacteriana. Detergente cuidadosa tratamiento de las membranas resulta en su dispersión y la formación de

una solución de que contiene micelas de proteína / detergente / lípido que mantener baja actividad de celulosa sintasa. Un alto nivel de la actividad se restaura mediante la adición del efector ácido diguanlic cíclico molécula (Fig. 5.21), que se aisló a partir de extractos A. xylinum y es cree que es un activador del complejo enzimático in vitro (Ross 1987). La celulosa sintasa de A. xylinum era parcialmente purificado por una técnica conocida como atrapamiento producto que ha demostrado ser útil para la purificación de detergente soluble o solubilizado enzimas que catalizan la formación de una producto insoluble. Cuando la celulosa insoluble fibras formadas por el detergente solubilizadas de la celulosa sintasa A. xylinum se recogen por centrifugación, las enzimas sintéticas permanecen asociados con la

celulosa y se puede separar parcialmente de proteínas contaminantes (Fig. 5.22) (Lin & Brown, 1989).

Figura 5.22 Representación esquemática del producto atrapamiento.

La subunidad catalítica de la celulasa A. xylinum sintasa se identificó positivamente por una mayor técnica llamada lobeling fotoafinidad, que tiene ha utilizado para identificar una variedad de membrana asociada enzimas o receptores (Lin 1990). A radiomarcado, analógica fotoreactivo de un sustrato u otro ligando se mezcla a baja concentración con la preparación de membrana, y el mezcla se irradia con luz ultravioleta para convertir el reactivo fotoactivable en un producto químico especies tan reactivo que se unirá covalentemente a cualquier molécula en sus proximidades. Moléculas de reactivos. Fuertemente unido a una proteína reaccionará con ella, por lo tanto radiomarcar y que permita su localización en SDS-geles por autorradiografía. Reactivo no unido moléculas reaccionan con el agua. El uso de 5'-azido UDP-glucosa (Fig. 5.23), una photoanalog UDP-Glc, en los experimentos de este tipo permitido lo positivo identificación de la subunidad catalítica de A. xylinum de la celulosa sintasa, eventualmente permitir la clonación y caracterización de la genómica secuencia que codifica la proteína (Saxena 1990).

Hay considerable evidencia ultraestructural que la síntesis de celulosa de la planta se produce en el plasma la membrana de la célula, y que roseta-like estructuras en la membrana plasmática pueden ser el centros catalíticos (Fig. 5.24). Membrana de plasma preparados, o de hecho cualquier membrana mixta preparaciones de plantas superiores, en el mejor de catalizan sólo muy pequeñas cantidades de β(1 -> 4) –vinculada glucano de UDP-glucosa, que pueden poseer algunas de las propiedades de la celulosa (Okuda 1993). Mucho glucano se forma, pero es principalmente β (1 -> 3) -vinculada. β (1 -> 3) glucano -vinculada no es un constituyente normal de la pared celular de la planta, pero es formado por muchas células de la planta como una respuesta a una lesión, y se

llama generalmente callose así cualquier rotura de la membrana celular vegetal 'interruptores' su biosintética maquinaria para la formación de la herida callose. La integridad esencial de la transición, y otras pruebas circunstanciales, tiene fomentado la idea de que tal vez las enzimas responsable de la síntesis de callose y celulosa son uno y el mismo, y que celular rotura desencadena un cambio en la especificidad de transferencia a partir de (1 -> 4) a (1 -> 3), mediada posiblemente por la eliminación del potencial de membrana y cambios en la concentración de ion-siguientes disrupción celular. Si este fuera verdaderos esfuerzos actuales en varios laboratorios de todo el mundo a identificar las enzimas implicadas en la síntesis de callose tendría importancia mejorada. Un enfoque obvio para la identificación de la subunidad catalítica de la mayor planta de celulosa sintasa es para sondar bibliotecas de ADNc de plantas utilizando el

Figura 5.23 Representación esquemática de uso del etiquetado de fotoafinidad para identificar una proteína de unión UDP-glucosa.

secuencia de la celulosa sintasa A.xylinum subunidad catalítica. En la actualidad, sin embargo, ningún éxito ha sido reportado, lo que indica que los dos secuencias pueden no ser altamente homóloga. Tampoco tiene la adición de ácido diguanylic cíclico para plantar sido reportados preparaciones de membrana para mejorar la síntesis de celulosa in vitro. Por lo tanto, en el momento de la escritura, la biosíntesis de los más abundantes sustancia pura en la tierra sigue siendo algo así como un enigma.

5.5.2 Las hemicelulosas y pectinas

Aunque los polisacáridos de la matriz son más complejo estructuralmente que la celulosa, los intentos de obtener su biosíntesis in vitro a partir de azúcar precursores de nucleótidos han sido acompañadas por cierto éxito. La biosíntesis de varios hemicelulosas, especialmente glucomanano (sección 5.3.2A), xilano (secciones 5.3.2A yb), xiloglucano (Sección 5.3.2b) y se mezcló vinculación β(1 - > 3, 1 -> 4) glucano (sección 5.3.2b) se ha informado. De los dominios estructurales de pectina, solamente galactano (Sección 5.3.3) se ha demostrado la biosíntesis convincentemente. Las

enzimas que catalizan la formación de la matriz polisacáridos a partir de precursores de nucleótidos de azúcar están estrechamente unidos a membranas. El subcelular origen de las membranas activas no tiene siempre ha determinado, pero cuando se tiene, membranas de Golgi Siempre se han indicado. Esto está en contrastar a la celulosa y la biosíntesis callose, que son membrana plasmática asociada. Para detectar la biosíntesis de la matriz de la pared celular polisacáridos en vitro, los tejidos son normalmente homogeneizada, y la membrana parcialmente purificada preparaciones se obtienen mediante protocolos de centrifugación. Las preparaciones de membrana se incuban con precursores de nucleótidos de azúcar apropiados,

marcada (por lo general con ^^ C) en el resto de azúcar, y el material de alto peso molecular marcado es separado de precursor no incorporado y de cualquiera de los productos de bajo peso molecular etiquetados (Fig. 5.25). En experimentos tales como esta, la identificación del peso molecular de alta etiquetado material es de la mayor importancia. Por ejemplo, en un experimento para investigar la incorporación

Figura 5.24 estilizado dibujo de estructuras reveladas por congelación y fractura de las membranas plasmáticas de ciertas algas y de plantas superiores. Se cree que los '' rosetones ser complejos terminales asociados con los extremos de crecimiento de celulosa microfibrillas (MF). Reproducido, con autorización, de Delmer (1987).