На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Работа № 87448


Наименование:


реферат Генно-инженерные подходы по модификации свойств древесины

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 24.04.2015. Сдан: 2014. Страниц: 41. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Содержание:
Актуальность …………………………………………………………………………………3
Строение и функции лигнина………..……………………………………………..……….4
Методы выделения лигнина……………..………………………..…………………...4
Биосинтез лигнина………………...……...…………………………..………………...6
Строение и функции целлюлозы………...……..………….…………………..…………...8
Биосинтез целлюлозы………………....……………………..…….……..……………9
Лигнин и лигноцеллюлоза: лучший контроль синтеза для нового
и улучшенного использования.………………….………..………..………..……………...13
Усиление роста и накопление целлюлозы с помощью избыточной экспрессии ксилоглюкана в тополях............………………………..…………………………………...15
Введение различными способами чужеродную ДНК в клетку растения…….……………………………………………………………………………..…...20
Введение ДНК в клетки растений с помощью Ti- и Ri-плазмид………………………21
Методы получения генов…………………………………………………………………...25
Типы векторов…………………………………………….……………………………….....28
Методы введения rДнк в клетку(при физиологической некомпетентности)………...33
Методы трансформации хвойных растений………………………………………………37
Методы трансформации лиственных растений…………………………………………..38
Заключение…………………………………………………………………………………….39
Литература…………………………………………………………………………………….40


Цель : изучить трансформацию генома древесных растений.
Задача: 1.Рассмотреть функции и пути синтеза основных полисахаридов клеточной стенки(целлюлозы и лигнина).
2.Рассмотреть общие методы трансформации генома древесных растений.
3.Рассмотреть особенности трансформации генома древесных растений.
Актуальность темы.
Одной из характерных особенностей растительных организмов является способность синтезировать и накапливать значительные количества соединений фенольной структуры. Эта важная по биологическим функциям и богатая по разнообразию группа вторичных веществ широко представлена в высших растениях. Хвойные являются уникальными представителями древесной растительности, в тканях и органах которых обнаружены практически все группы фенольных соединений. Наряду с моно- и олигомерами в них присутствуют полимерные формы: конденсированные дубильные вещества (проантоцианидины) целлюлоза и лигнин. По своей функциональной значимости важное место принадлежит лигнину. Обычно его присутствие связывают с наличием опорных и проводящих тканей, например, ксилемы. Лигнин активно образуется в процессе дифференциации этой ткани, его содержание в древесине достигает 25-35% (В клетках других тканей, например, мезофилла, паренхимы, флоэмы лигнин присутствует в малых количествах или вообще не обнаруживается. Однако у них синтезируются и накапливаются фенольные соединения другого типа. У хвойных наиболее широко представлены оксибензойлые и оксикоричные кислоты, стильбены, катехины, но в количественном отношении преобладают проантоцианидины. По современным представлениям процесс биосинтеза фенольных соединений состоит в диссимиляции фенилаланина - одного из конечных продуктов шикиматного пути. У древесных растений, судя по количественному содержанию фенольных соединений в клетках практически всех тканей, этот процесс отличается особенно высокой активностью. Однако, именно эта сторона метаболизма исследована у них, в том числе и у хвойных, очень слабо. Лигнин и целлюлоза, как компоненты растений, является возобновляемыми соединениями. Ограниченность запасов ископаемых ресурсов, постоянный рост цен на основной источник химического сырья - нефть, заставляют обратить особое внимание на использование потенциала растительного сырья. В процессе фотосинтеза ежегодно образуется около 200 млрд. тонн растительной биомассы, что более чем в 20 раз превышает суммарную добычу угля, нефти, газа. Из всех видов биомассы важнейшим для промышленной химической переработки является древесина. В этом основное преимущество растительной биомассы перед другими источниками сырья в аспекте ее будущего использования. Дальнейшая перспектива химически разработанных научных идей, так и на выборе новых направлений научных исследований, в том числе безотходного использования лигнина и целлюлозы представляет собой не только отход гидролизных и биохимических производств, связанных с гидролитическим расщеплением растительного сырья, но и ценное модельное соединение, изучение трансформации. Совершенно неожиданное значение лигнина и целлюлоза приобретают всвязи с грядущей экспансией трансгенных растений в сельскохозяйственное производство. Оказалось, что один из эффектов трансгенных растений заключается в том, что при их присутствии в растениях значительно повышается синтез.
Строение и функции лигнина
Лигнин от лат. lignum -дерево, - сложный (сетчатый) ароматический природный полимер входящий в состав наземных растений, продукт биосинтеза. После целлюлозы, - лигнин самый распространенный полимер на земле, играющий важную роль в природном круговороте углерода. Возникновение лигнина в произошло в ходе эволюции при переходе растений от водного к наземному образу жизни для обеспечения жесткости и устойчивости стеблей и стволов (подобно хитину у членистоногих). Как известно, растительная ткань состоит главным образом из целлюлозы,гемицеллюлозы и лигнина. В древесине хвойных пород содержится 23-38 % лигнина, в лиственных породах -14-25%, в соломе злаков 12 - 20 % от массы. Лигнин расположен в клеточных стенках и межклеточном пространстве растений и скрепляет целлюлозные волокна. Вместе с гемицеллюлозами он определяет механическую прочность стволов и стеблей.Лигнин обеспечивает герметичность клеточных стенок ( для воды и питательных веществ) и благодаря содержащимся в нем красителям определяет цвет одревесневевшей ткани. Протолигнин, - лигнин содержащийся внутри растения в его естественной форме, и технические его формы, полученные извлечением из растительной ткани при помощи различнных физикохимических методов. Лигнин не изготавливают специально; он и его химически модифицированные формы являются отходами биохимического производства. В ходе физико-химической переработки растительной ткани молекулярная масса лигнина уменьшается в несколько раз, а его химическая активность возрастает. Лигнин практически не усваивается при пищеварении у высших животных; в природе его переработкой заняты различные грибы, насекомые, земляные черви и бактерии. Главную роль в этом процессе играют грибы-базидиомицеты. К ним относятся многие грибы, живущие как на живых,так и на мёртвых деревьях, а также грибы, разлагающие листовой опад.Среди лигнинолитических грибов есть съедобные (опенок, вешенка, шампиньон). Деградация полимерного лигнина происходит под воздействием внеклеточных ферментов-оксидоредуктаз грибов. К данным ферментам в первую очередь относятся лининолитические пероксидазы: лигнин-пероксидаза и Mn-пероксидза, а так же внеклеточная оксидаза - лакказа. Так же лигнинолитичекий комплекс грибов содержит вспомогательные ферменты, в первую очередь производящие перекись водорода для пероксидаз и активные фермы кислорода. Сюда включают такие ферменты как пиранозооксидаза, глюкзооксидаза, глиоксальоксидаза, алклгольарилоксидаза и целлобиозозодегидрогеназа.Основным продуктом разложения лигнина в природе является гумус. Декомпозиция лигнина в естественных условиях происходит в присутствии других элементов растительной ткани - целлюлозы и гемицеллюлозы. Лигнин расположен в клеточных стенках и межклеточном пространстве растений и скрепляет целлюлозные волокна. Вместе с гемицеллюлозой он определяет механическую < encyklopedia/2/3749.html> прочность стволов и стеблей. Кроме того, лигнин снижает проницаемость клеточных стенок для воды и питатательных веществ.(Т.Гудвин,Э Мерсер-Биохимия растений,Химическая Энциклопедия > Методы выделения лигнина
Лигнин - аморфное вещество от светло-кремового до темно-коричневого цвета (в зависимости от способа выделения); Из раститительных тканей лигнин может быть выделен: растворением углеводных (полисахаридных) компонентов, их гидролизом в присутствии минеральных кислот (сернокислотный и солянокислый лигнин); действием называют медноаммиачного раствора, представляющего собой раствор гидроксида тетраамминмеди (II) в 25%-ном водном растворе аммиака[Cu(NH3)4](OH)2 (медно-аммиачный лигнин); окисление периодатом (периодатный лигнин); растворением самого лигнина (например нагреванием в присутствии щелочи). Лигнины, выделенные различными способами, отличаются по составу и свойствам как от продукта в нативной форме (протолигнина), так и друг от друга. Протолигнин практически не растворяется в органических растворителях. При использовании этанола извлекается лишь небольшая его часть: из хвойной древесины до 3%, из лиственной до 7% (лигнин Браунса). Лигнин - аморфное вещество жёлто-коричневого цвета; нерастворим в воде и органических растворителях. Лигнин в промышленности получают как отход при производстве целлюлозы (сульфатный лигнин) и гидролизе растительных материалов (гидролизный лигнин). Древесина лиственных пород содержит 20-30% лигнина, хвойных - до 50%. Количество и состав лигнина различаться у различных таксонов, клеток отдельных слоев клеточной стенки и под влиянием развития и сигналов окружающей среды.Хотя исключения существуют,у двудольных покрытосеменных (лиственных) растений лигнин состоит, главным образом из G и S единиц и следы H единиц, в то время как у голосеменных
(хвойных) растений лигнин состоят в основном из G блоков с низким уровнем.( В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев:Химия древесины и целлюлозы, > Биосинтез лигнина.
Лигнин трав (однодольные) включают в G и S-единицы в сопоставимых уровнях.H единицы, полученных из включения монолигнольного Р- кумарильного спирта M1H в лигнине, не следует путать с р-coumarate эфиром Y3, которые появляются как боковые группы ацилирующих трав лигнина-эта путаница (и вывод из одинаковых продуктов с использованием деструкции методы такие как окисление нитробензола) привело к завышению уровня Н. Одревеснение- процесс, при котором блоки связаны между собой с помощью радикальной связи реакции. Связь между предварительно сформированными олигомерами лигнина в единицах связаны 5 - 5D и 5 -O -4E . Сочетание монолигнола является несовершеннолетним событием, с ?-? единиц С или коричного спирта,такие концевые группы как X1- являются результатом. Димеризация монолигнола и лигнина существенно различные процессы, объясняя, почему одревеснение производит частоты различных блоков, которые отличаются от тех, производится путем димеризации или полимеризация в массе в пробирке. Наиболее часто межблочная связь является ?-О- 4 (?-арил эфир) связь А. Другие связи ?-5 В, ?-? C ,5-5 D, 5 -O- 4 E и ?-1 F, которые все более устойчивы к химическому разложению. Относительное изобилие различных связей зависит в основном от родственника мономера процесса полимеризации. Например,лигнин, составленный, главным образом, ofGunits хвойного дерева, содержат более стойкое одревеснение, отличающийся существенно от простой димеризации монолигнола.
Лигнин выводится из еще нескольких мономеров, кроме три монолигнола M1. Многие "нормальные" растения содержат по существу лигнины, полученных из других мономеров, и содержат следы единиц монолигнольного биосинтеза и другие боковые реакции , которые происходят в процессе этого биосинтеза. Многие из этих единиц были недавно идентифицированы по их более существенному включению в трансгенные и мутантные растения.Ацилированный лигнин единицы Y пытались вывести из ацилированного монолигнина M9- M1 р- coumarates Y3 на траве лигнина являются регио- специально прикреплен к положению ° лигнина боковых цепей , и на всех типах единиц ,предполагая, что они не являются продуктами postlignification дериватизации. Недавно идентификация ?-?связи продукты из кенафа лигнина, которые являются результатом sinapyl acetateM9S (т.е., preacetylated sinapyl алкоголь) обеспечивает более убедительное свидетельство и предполагает что ацилированный лигнин(p-hydroxybenzoates Y2 в тополях, пальмах и ивах; p-coumarates Y3 травы; и ацетаты Y1 в пальмах и кенаф, происходят из ацилированного монолигнола M9-M11.Потому что ацетилированные компоненты представляют значительную часть полимера.Ferulates M4G и их dehydrodimers, которые происходят из радикального сцепления реакции и производят поперечное соединение полисахарид- полисахарида, также глубоко включенны в лигнин, особенно в травах, где они функционируют как место зарождения для полимеризации лигнина.Тирамин ферулата M8G ( и , возможно, другие hydroxycinnamate аналоги ) полимеризации в полимер в нормальном табаке и особенно усиливается в циннамоил коензиме A ( CoA) редуктазы (CCR) -дефицитного трансгенного табака.Dihydroconiferyl спирт ( DHCA ) X5G и вывел guaiacylpropane - 1,3-диол единиц X6G всегда обнаруживается в голосеменных растениях. Предполагая, что мономер M5G всегда производится из кониферилового спирта M1G .DHCAderived единиц X5G и X6G являются основными составляющими лигнина в коричном спирте дегидрогеназы ( CAD) -дефицитная сосна мутант , где около половины участвуютв 5-5- связанных структур D. Точно так же, циннамил X2 и бензил X3 альдегидные группы всегда обнаруживаются в лигнине. Самый поразительный пример лигнина, включающий существенные количества мономер, полученный из усеченного монолигнола биосинтеза, находится в caffeic кислоте-Omethyltransferase(COMT) -несовершенные покрытосемянные растения.Заводы сильно исчерпаны,COMT производят мало sinapyl спирта M1S, но по существу заменяют им мономер который произошел от его unmethylated предшественника, 5-hydroxyconiferyl спирта M15H. Осаждение лигнина является одним из заключительных этапов дифференциации ксилемы клеток и в основном происходит во вторичном утолщение клеточной стенки .Как правило, вторичная клеточная стенка состоит из трех слоев: наружней ( S1 ) , средней (S2) , и внутренней (S3) .Осаждение лигнина протекает в разных фазах , каждому из которых предшествует осаждения углеводов, и начинается в клеточных углах в области срединной пластинки и первичный стенки. Основная часть лигнина на хранение после целлюлозы и гемицеллюлозы были депонированы в слое S3. Как правило, концентрация лигнина выше в клеточных углах, чем в S2 вторичной стенки. Однако, поскольку она занимает большую часть стеки , вторичная стенка имеет наибольшее содержание лигнина . Вторичные стенки сосудов , как правило,характеризуются большим содержание лигнина , чем у волокон. Условия окружающей среды также влияют на лигнин.Количество и состав ; Вторичные клеточные стенки покрытосеменных растений
характеризуется наличием unlignified в желатиновой слое , который содержит высоко кристаллическую целлюлозу. В противоположность этому, слой S2 сжатие голосеменных растений характеризуется высокими одревесневшими кольцами (S2L слоя ). Химическая природа матрицы углевода и ориентация целлюлозы микроволоконца влияют на лигниновое смещение. В средней чешуйке лигнин формирует сферические структуры, тогда как во вторичной стене, лигнин формирует чешуйки, которые следуют за
микроволоконцами.Во время смещения, лигнин может создать химические связи с гемицеллюлозным компонентом встенке и постепенно устраняет воду, формируя гидрофобную окружающую среду.От этих данных можно прийти к заключению что лигниновое смещение и относительное объединение из различного монолигнола в полимер, пространственно и временно отрегулированно.( Браунс Ф. Э., Браунс Д. А: Химия Лигнина, LIGNIN BIOSYNTHESIS:Wout Boerjan, John Ralph, and Marie Baucher)
Лигниновый биосинтез - активная область исследования. Для производства высококачественной бумаги должен быть извлечен лигнин от мякоти дорогим и экологически опасным процессом. Для бумажной промышленности было бы выгодно обработать древесину или с меньшим количеством лигнина или с лигнина с измененным химическим реактивом.Первые попытки уменьшить лигниновое содержание включили downregulation ofCADandCOMT. Удивительно, большие сокращения деятельности CAD только немного уменьшили содержание лигнина потому что растения смогли обойти блок в деятельности CAD отправляя его основания, cinnamaldehydes, к клеточной стенке для полимеризации. Удивление additonal состояло в том, что измененная лигниновая структура не затрагивала в целом рост и развитие растений. Интересно, химическое превращение в мягкую массу,эксперименты с древесиной, полученные от 4 лет, выращенные областью трансгенными тополями downregulated для CAD продемонстрировали что модификации в лигниновой структуре-результат в измененной химической реактивности, которая уменьшает потребление химикатов .Пульповый урожай был одновременно расширенный. Эти данные также показывают что существенные улучшения в превращающейся в мягкую массу ффективности может быть достигнут без сильных сокращений лигнинового содержания. Подобные результаты были получены в химически-превращающихся в мягкую массу экспериментах с древесиной трансгенного табака downregulated для CAD и CCR (95b). Трансгенные тополя downregulated также открывают большую перспективу в промышленности; у них меньшее содержание лигнина и больше целлюлозы, и они становятся более высокими.
Строение и функции целлюлозы
Целлюлоза- углевод, полимер , белое твёрдое вещество, нерастворимое в воде, молекула имеет линейное (полимерное) строение, структурная единица - остаток ?-глюкозы. Полисахарид, главная составная часть клеточных оболочек всех высших растений. Целлюлоза - белое твердое, стойкое вещество, не разрушается при нагревании (до 200 °C). Является горючим веществом, температура воспламенения 275 °С, температура самовоспламенения 420 °С (хлопковая целлюлоза). Не раство........


Литература:
1.Т.Гудвин,Э Мерсер-Биохимия растений.
2. Химическая Энциклопедия.
3. < >4. В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев:Химия древесины и целлюлозы.
5. < >6. Браунс Ф. Э., Браунс Д. А: Химия Лигнина.
7. LIGNIN BIOSYNTHESIS:Wout Boerjan, John Ralph, and Marie Baucher)
8. В. Л. Кретович Биохимия растений.
9. Красильникова Л.А Биохимия растений.
10. Гребинский С. Биохимия растений.
11.БИОСИНТЕЗ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ: СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД И КОНЦЕПЦИИ В.В. Титок, В.Н. Леонтьев Грушецкая.
12. Байклз Н., Сегал Л.Целлюлоза и ее производные.
13. Lignins and lignocellulosics:
a better control of synthesis for new and improved uses Alain M. Boudet, Shinya Kajita, Jacqueline Grima-Pettenati and Deborah Goffner.
14. Enhancement of growth and cellulose accumulation by overexpression of xyloglucanase in poplar Yong Woo Parka, Kei’ichi Babaa, Yuzo Furutab, Ikuho Iidab, Kazuhiko Sameshimac, Motoh Araid, Takahisa Hayashia.
15. Биофайл:научно-информационный журнал.
16. Биохимик.ру
17. Дрейпер Дж, Скотт, Армитидж:Генная инженерия растений.
18. Пирузян:Основы генетической инженерии растений.
19. < >20. < >21. < >22. >23. < >24. , < >25. < biology>
26. < >27. < genetics>
28. < refs/source/ref-35450.html>




Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.