Ингибиторы синтеза аминокислот

  Ингибиторы синтеза аминокислот являются веществами, специфически ингибирующими растительные энзимы, ответственные за синтез аминокислот - строительные элементы всех белков. Для нормального роста растений необходимо 20 основных аминокислот.

В отличие от животных организмов, растения должны синтезировать все аминокислоты самостоятельно и поэтому неспособность растений к синтезу хотя бы одной аминокислоты негативно сказывается на росте и развитии растительного организма. Поэтому наряду с т.н. заменимыми аминокислотами, растения синтезируют незаменимые аминокислоты, т.е. аминокислоты, не синтезируемые клетками животных и человека и поступающими в организм в составе белков пищи. Для человека незаменимыми аминокислотами являются: валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин и, в некоторых случаях, аргинин. Существующие в настоящее время гербициды способны ингибировать синтез незаменимых аминокислот валина, лейцина, изолейцина, фенилаланина и триптофана.
Ингибиторами синтеза аминокислот являются гербициды следующих химических классов: имидазолиноны (имазамокс, имазетапир и др.); сульфонилмочевины (хлорсульфурон, никосульфурон и др.); производные фосфоновой кислоты (глифосат).
Внутри растения гербициды - ингибиторы синтеза аминокислот быстро перемещаются в места наибольшей метаболической активности, т.е. в меристематические ткани. Гербициды классов сульфонилмочевин и имидазолинонов могут двигаться как по флоэме, так и по ксилеме - они могут поступать в растения и через корни, и через листья. Глифосат по-

глощается только через листья; он передвигается по флоэме и ксилеме очень ограниченно.
Гербициды классов сульфонилмочевин и имидазолинонов действуют на синтез аминокислот, происходящий в хлоропластах, путем связывания энзима ацетолактат синтазы (АЛС, КФ 4.1.3.18), или ацетогид- роксикислота синтазы. Ингибирование приводит к дефициту таких незаменимых аминокислот как лейцин, изолейцин и валин.

Так как у человека подобных систем биосинтеза нет, то гербициды этих классов малотоксичных для людей. Кроме того, сульфонилмочевины и имида- золиноны обладают высокой токсичностью по отношению к чувствительным растениям, что позволяет применять их в дозах, не превышающих 10-15 г/га.
Другой возможный сайт гербицидов, ингибирующих синтез аминокислот, это ЕПШФ-синтаза (5-енолпирувилшикимат-З-фосфат синтаза, КФ 2.5.1.19) - ключевой фермент биосинтеза ароматических аминокислот. Примером такого действия является глифосат. В этом случае происходит нарушение биосинтеза триптофана, тирозина и фенилаланина. Следует обратить внимание, что тирозин не является незаменимой аминокислотой, поэтому глифосат более токсичен для теплокровных, чем сульфонилмочевины и имидазолиноны.
Наконец, ряд гербицидов (производное фосфоновой кислоты глю- фосинат, в нашей стране не используется) угнетают лигазу глутамин синтетазу (КФ 6.3.1.2), катализирующую в присутствии АТФ образование L-глутамина из L-глутаминовой кислоты и аммиака.
Несмотря на различные сайты гербицидов, нарушение биосинтеза аминокислот во всех случаях приводит к дефициту белков, жизненно необходимых для роста и развития растений. Видимые повреждения чувствительных растений развиваются достаточно медленно по сравнению с гербицидами других классов (через несколько дней). При этом остановка роста растений может наступать практически немедленно.
Наиболее распространенными симптомами являются: изменение окраски прожилок листьев на красную или пурпурную; гибель точки роста; хлороз листьев и их неправильная форма; задержка роста боковых корней.
Дозы применения гербицидов, ингибирующих АЛС, крайне низки. Однако даже малые остаточные количества этих гербицидов в почве могут вызывать повреждения последующих культур севооборота. Глифосат, ингибирующий ЕПШФ-синтазу, необратимо связывается почвой и поэтому не представляет опасности для последующих культур севооборота.

Еще по теме Ингибиторы синтеза аминокислот:

1. 2. Биосинтез аминокислот почвенными микроорганизмами.
2. 5.1.3. Кормовые добавки микробного синтеза
3. Генетический контроль синтеза белков
4. СИНТЕЗ И РАЗЛОЖЕНИЕ ГУМУСОВЫХ ВЕЩЕСТВ
5. Вторая фаза метаболизма ксенобиотиков (реакции синтеза и конъюгации). 
6. 12* Действительно - синтез учений
7. На подступах к эволюционному синтезу
8. Современный синтез знаний о причинах эволюции на основе дарвинизма
9. Транспортные РНК и синтез гена
10. Глава I. ПУТЬ К ЭВОЛЮЦИОННОМУ СИНТЕЗУ
11. Эволюционный синтез как процесс
12. Глава 4. ИСТОРИК, ФИЛОСОФ И АДВОКАТ СОВРЕМЕННОГО СИНТЕЗА
13. Глава 2. АРХИТЕКТОР И ПРОПАГАНДИСТ СОВРЕМЕННОГО СИНТЕЗА
14. э. и. колчинский. ЭРНСТ МАЙР И СОВРЕМЕННЫЙ ЭВОЛЮЦИОННЫЙ СИНТЕЗ, 2006
15. Пептидная теория строения белка
16. Выводы
17. Биосинтез белка
18. ПРИМЕНЕНИЕ ИЗОТОПА N15 В АГРОНОМИЧЕСКОЙ ХИМИИ [36]