植物對環境逆境之調控與應用(農委會) | 水果好營養
活性氧化物導致細胞死亡的途徑為膜脂的過氧化、蛋白質氧化、酵素活性抑制及DNA與RNA受損。但逆境期間促使活性氧化物產生,雖然對細胞造成威脅,卻也具有啟動逆境防禦 ...
農業藥物毒物試驗所 蔣永正
一 . 前言
作物生育過程的每一階段都受到環境的影響與控制。植物和動物不同,無法自由移動尋找合適的環境,面對會 影響生長或改變生理特性的逆境時 , 為了生存必須發展出適應 環境的能力。環境中如日照強度、溫度、雨量、鹽分濃度、重金屬、除草劑及空氣、水等污染引起之 異常 ,往往 會促使植體內自由基及活性氧的產生。一般 氧氣在參與細胞新陳代謝的過程中,容易被活化成為具強氧化力的活性氧。正常情況下,植物體內活性氧的產生和清除是處於動態平衡狀態。但逆境會導致抗氧化系統對活性氧的清除能力下降,發生氧化傷害,造成代謝功能的不可修復和細胞死亡。本文即針對植物的抗氧化系統,對環境逆境產生之活性氧化物的反應差異,藉以探討植物對逆境的調適作用及應用之可能性。
二 . 植物體活性氧化物( reactive oxygen species, ROS )的發生與作用
氧氣為 植物生命活動中不可缺少的重要分子 。一般在基底態之氧分子活性低,對有機物不會造成危害,但是活性氧化物則對細胞有毒害作用。當葉綠體光反應中心截取光能後,正常狀況下會產生氧氣及還原態的 NADPH ,提供 CO2 固定所需之基質,但當 PS I 還原端之電子被帶到氧分子上,取代原來正常還原 NADP+ 的路徑,則會產生活性氧並在 超氧歧化酶 ( superoxide dismutase, SOD )的歧化作用( dismutation )下轉變成另一個活性氧化物 H 2O 2 。所以 SOD 既是活性氧的清除者又是製造者。 OH - 則由 H 2O 2 與 Fe +2 的 Fenton reaction 所產生,為生物體系內最強之氧化物。 此外當葉綠素分子照光成為激態時,若將能量轉移至氧分子,則會形成另一種具高活性及擴散能力之 也可與有機分子作用,破壞光合作用相關胞器之膜系,尤其當 CO2 同化速率降低時, 的生成速率也愈高。因此葉綠體為活性氧化物產生之最主要的植物組織。其他如粒線體中呼吸作用的電子傳遞,過氧化體內光呼吸作用產生 H2O2 等,亦為活性氧...
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氧化应激 | 水果好營養
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