Войти
Водяные шарики на восковой кутикуле листовая капуста листья A кутикула растения представляет собой защитную пленку, покрывающую эпидермис листьев, молодые побеги и другие воздушные органы растения без перидерма. Он состоит из липидов и углеводородных полимеров, пропитанных воском, и синтезируется исключительно клетками эпидермиса.
Анатомия эвдикота листа Кутикула растения представляет собой слой липидных полимеров, пропитанных воском, который присутствует на внешних поверхностях первичных органов. всех сосудистых наземных растений. Он также присутствует в поколении спорофитов роголистников, а также в поколениях спорофитов и гаметофитов мхов Кутикула растения образует когерентную внешнее покрытие растения, которое может быть выделено неповрежденным путем обработки ткани растения ферментами, такими как пектиназа и целлюлаза.
Кутикула состоит из нерастворимой кутикулярной мембраны, пропитанной покрыты растворимыми восками. Кутин, сложный полиэфир полимер, состоящий из переэтерифицированных омега-гидроксикислот, сшитых сложным эфиром и эпоксидные связи, является наиболее известным структурным компонентом кутикулярной мембраны. Кутикула также может содержать неомыляемый углеводородный полимер, известный как Cutan. Кутикулярная мембрана пропитана кутикулярными восками и покрыта эпикутикулярными восками, которые представляют собой смеси гидрофобных алифатических соединений, углеводородов с длиной цепи обычно в диапазоне от C16 до C36.
Кутикулярный воск, как известно, в значительной степени состоит из соединений, которые происходят из жирных кислот с очень длинной цепью (ЖКОДЦ), таких как альдегиды, спирты, алканы, кетоны и сложные эфиры. В кутикулярном воске также присутствуют другие соединения, которые не являются производными ЖКОДЦ, такие как терпеноиды, флавоноиды и стерины, и, таким образом, их пути синтеза отличаются от этих ЖКОДЦ..
Первая стадия пути биосинтеза для образования кутикулярных ЖКОДЦ происходит с de novo биосинтезом ацильных цепей C16 (пальмитата) хлоропластами в мезофилле и завершается удлинением этих цепей в эндоплазматический ретикулум из эпидермальных клеток. Считается, что важным катализатором этого процесса является комплекс элонгазы жирных кислот (FAE).
Для образования компонентов кутикулярного воска ЖКОДЦ модифицируются либо двумя идентифицированными путями, либо путем восстановления ацила, либо путем декарбонилирования. путь. В пути восстановления ацила редуктаза превращает ЖКОДЦ в первичные спирты, которые затем могут быть преобразованы в сложные эфиры воска с помощью синтазы воска. В процессе декарбонилирования альдегиды образуются и декарбонилируются с образованием алканов, а затем могут быть окислены с образованием вторичных спиртов и кетонов. Путь биосинтеза воска заканчивается транспортировкой компонентов воска из эндоплазматического ретикулума на поверхность эпидермиса.
Основная функция кутикулы растения - это барьер для водопроницаемости, предотвращающий испарение воды с поверхности эпидермиса, а также предотвращает попадание воды и растворенных веществ в ткани. В дополнение к своей функции барьера проницаемости для воды и других молекул (предотвращение потери воды) микро- и наноструктура кутикулы обладает специальными поверхностными свойствами, которые предотвращают загрязнение тканей растений внешней водой, грязью и микроорганизмами. Надземные органы многих растений, такие как листья священного лотоса (Nelumbo nucifera ), обладают ультрагидрофобными и самоочищающимися свойствами, которые были описаны Barthlott и Neinhuis (1997). эффект лотоса находит применение в технических материалах биомиметики.
Защита от обезвоживания, обеспечиваемая материнской кутикулой, улучшает физическую форму потомства у мха Funaria hygrometrica и спорофитов всех сосудистых растений. У покрытосеменных кутикула имеет тенденцию быть более толстой на верхней части листа (адаксиальная поверхность ), но не всегда толще. Листья ксерофитных растений, адаптированных к более сухому климату, имеют более равную толщину кутикулы по сравнению с листьями мезофитных растений из более влажного климата, которые не имеют высокого риска обезвоживания с нижней стороны их уходит.
«Восковый лист кутикулы также выполняет защитную функцию, образуя физический барьер, препятствующий проникновению вирусных частиц, бактериальных клеток, а также спор и растущих нитей грибов».
Кутикула растения - одна из серии инноваций вместе с устьицами, ксилемой и флоэмой и межклеточными пространствами в стебель, а позже лист ткань мезофилла, растения возникли более 450 миллионов лет назад во время перехода между жизнью в воде и жизнью на суше. Вместе эти особенности позволили вертикальным побегам растений исследовать воздушную среду для экономии воды за счет интернализации поверхностей газообмена, заключения их в водонепроницаемую мембрану и обеспечения механизма управления переменной апертурой, устьичных замыкающих клеток, которые регулируют скорости транспирации и обмена CO 2.
