Vliv sacharosy v kultivačním mediu na aktivitu fosfoenolpyruvátkarboxylasy v rostlinách tabáku

Abstract

Plants are under physiological conditions autotrophic organisms that are capable to fix CO2 for the synthesis of carbohydrates. Metabolism of plants may be affected by presence of sucrose in the culture medium. The aim of this study was to determine whether activity of phosphoenolpyruvate carboxylase (EC 4.1.1.31, PEPC) and nitrate reductase (EC 1.7.1.1, NR) were affected by the presence of sucrose in the culture medium. PEPC plays important role in photosynthesis of C4 and CAM plants; in C3 plants PEPC plays an anaplerotic role by replenishing of citric acid cycle intermediates and providing carbon skeletons to support nitrogen assimilation. PEPC activity in plants grown in culture medium with sucrose was about 70 % higher than in plants grown without sucrose. Level of phosphorylation of PEPC was studied by detemnination of PEPC activity after alkaline phosphatase treatment, activation of PEPC by D-glucose-6-phosphate and inhibition of PEPC by L-malate. PEPC activity after dephosphorylation in both groups of plants was decreased at similar level. Also activation of PEPC by D-glucose-6-phosphate and inhibition of PEPC by L-malate was very similar in plants grown with sucrose and without sucrose. NR is a key enzyme in nitrogen fixation. Activity of NR in plants grown with sucrose was about 90 %...

In Czech - Abstrakt Rostliny jsou za fyziologických podmínek autotrofní organismy, které využívají energii slunečního záření k fixaci CO2 pro syntézu sacharidů. Přítomnost sacharosy v kultivačním médiu může ovlivnit metabolismus celé rostliny. Cílem této práce bylo zjistit, zda přítomnost sacharosy ovlivní aktivitu fosfoenolpyruvátkarboxylasy (EC 4.1.1.31, PEPC) a nitrátreduktasy (EC 1.7.1.1., NR). PEPC je v C4 a CAM rostlinách fotosyntetickým enzymem, v C3 rostlinách plní řadu funkcí, dodává intermediáty citrátového cyklu a spojuje tak metabolismus sacharidů a aminokyselin. Aktivita PEPC v rostlinách pěstovaných se sacharosou byla o 70 % vyšší než v rostlinách pěstovaných bez sacharosy. Stupeň fosforylace PEPC byl studován stanovením aktivity PEPC po působení alkalické fosfatasy, aktivaci D- glukosa-6-fosfátem a inhibici L-malátem. Aktivita PEPC se po působení alkalické fosfatasy snížila. Pokles byl pro rostliny pěstované se sacharosou i bez sacharosy velmi podobný. Aktivace PEPC D-glukosa-6-fosfátem a inhibice PEPC L-malátem byla srovnatelná v rostlinách pěstovaných se sacharosou i bez sacharosy. Nitrátreduktasa je klíčovým enzymem fixace dusíku. Aktivita NR byla v rostlinách pěstovaných se sacharosou o 90 % vyšší než v rostlinách pěstovaných bez sacharosy. V rostlinách pěstovaných se sacharosou bylo o 52...