Este documento describe las características estructurales de varios polisacáridos que componen las paredes celulares vegetales, incluyendo glucanos, pectinas, arabinanos, galactanos y arabinogalactanos. Explica que las pectinas están compuestas principalmente por ácido galacturónico y ramnosa, y pueden contener cadenas laterales como arabinanos o galactanos. También describe las estructuras complejas de los ramnogalacturonanos I y II. Finalmente, señala que las inter

1. Figura 5.10 Características estructurales de mezclado-vinculación β(1 -> 3, 1 -> 4) glucano
contener dos o tres (1 - ^ 4) residuos de glucosa =
Conectado,pero proporciones más pequeñas de
bloques más largos son presente (Stone & Clarke,
1992).
Como en el caso de la xiloglucanos estructurales
regularidadde la sociedad mixta de vinculación ^^ -
molécula de glucanose detectó con la ayuda de una
enzima que hidrolizado la molécula enuna específica y
predecible manera. En este caso la enzima era una
inusualmente / 3-glucanasa específico('liquenasa') a
partir de la bacteria Esta enzima hidroliza /? (- ^ 4)
vínculos -glucosyl, pero sólo si sigueninmediatamente
a /? (! ^ 3) –glucosyl enlace. Por lo tanto la digestiónde
un / 3 (1 ^ 3, 1 - • 4) –glucano con el B. liquenasa
comunicados / ^ - vinculados glucooligosacáridos todos
los cuales son(1 - • 4) - vinculado a excepción de la
vinculaciónmás cercana a la extremoreductor, que es
-.> 3) (Fig 5.10). Cada originadoa partir de un bloque
estructural, yel número de residuos de azúcar en cada
una es igual al númerode /? (! ^ 4) -vinculada residuos
de glucosa en el bloque. Por el análisis de las
proporciones relativas de todo el sacáridos liberados,
los números relativos de bloques estructurales de
diferentes tamaños dentro de la molécula de glucano
puede ser determinada.
5.3.3 La pectina
La definición de la pectina ^ 'es casi tan problemática
como la de 'hemicelulosa'. Para el fabricante de
alimentos (O consumidor) pectina es un fruto natural
polisacáridoque se utiliza, enlos atascos, por ejemplo,
debidoa sucapacidadpara gelificar en presencia de
alta concentraciones de azúcar. La importancia
comercialpectinas se originanenlas paredes celulares
de algunos frutas (cítricos y manzanas), la célula
primariaparedes de los cuales son particularmente
ricos enellos. De hecho pectina parece estar presente
universalmente enprimaria paredes celulares, y es un
constituyente principal de primaria paredes celulares
de tipo1. Tambiénestá presente en el medio lamela
entre las células de todos los tipos.
El término "pectina" abarca un grupo complejo de
polisacáridos, algunos de los cuales pueden ser
estructurales dominios de mayor tamaño, las
moléculasmás complejas. Esto es, sin embargo, no es
seguro. Además de 'Pectina''las sustancias pécticas' los
términos y'elpolisacáridos pécticas 'sonde usocomún.
En esto se utilizará el capítulo"pectina" o "la fracción
de pectina ' para describir todo el polisacárido-
quelante soluble fracciónde untipo dadode la pared
celular. La 'polisacárido péctico' término se utiliza para
una sola entidad estructural derivada de o presente en
la fracción de pectina, si es que existe como
independiente macromoléculao como un importante
estructural dominio de uno más grande.
La pectina es ácida, que contiene una alta proporción
de Residuos de ácido D-galacturónico, la mayoría de los
cuales son presentar en una cadena principal lineal. En
algunos péctico polisacáridos la columna vertebral
consiste casi enteramente de residuos de ácido D-
galacturónico, enel forma de piranosa, unidas entre sí
por - ^ 4) - vínculos. Los grupos de ácidocarboxílico de
algunos de los residuos de ácido galacturónico están
esterificados con metanol (Fig. 5.11). Polisacáridos
pécticas que tener esta estructura, predominante o
exclusivamente, que se conoce como El término es
posiblemente engañoso, porque la cadena rara vez se
compone exclusivamente de ácido galacturónico y
residuos methylgalacturonate. Un numero de L
ramnosa (unos 6) desoxihexosa residuos son
normalmente intercaladas dentro de la cadena. La
vinculación a partir de ácido D-galacturónico a L-
ramnosa es un(l - ^ 2), y la vinculaciónde ramnosa a la
siguiendoácidogalacturónico es 4) (Fig. 5.11). Otros
polisacáridos pécticas tienen una mucho mayor
proporción de residuos de ramnosa en la
columnavertebral, a menudo en la medida de una
disposiciónalterna de ácido galacturónico y residuos
de ramnosa. Tal ramnosa ricos en polisacáridos
pécticas se llaman (Fig. 5.12a) (McNeil1984). Los
residuos de ramnosa en ramnogalacturonanos, y
probablemente también los homogalacturonans,
puedenservir comopuntos de anclaje para las cadenas
laterales unido a la columna vertebral. En
consecuencia, debidoa de la frecuencia variable de los
residuos de ramnosa, hay estructuras dentro de
pectina que son mucho más altamente ramificado que
otros. El altamente regionesramificados se refieren a
menudo comola (De Vries 1982), yla menos altamente
regiones ramificadas como las regiones lisas
a a a a a a
^MeGalUAl-*4i»feGalUAl-»4J«feGalUAl->2Rhal-»4HeGalUAl-»4/feGalUAl-*4J»feGalUAl
Figura5.11 Característicasestructuralesdel componentehomogalacturonanode pectina.
MeGalUA,éstermetílicode ácidogalacturónico.

2. Figura 5.12 Características estructurales delcomponente ramnogalacturonano I. de la pectina, (a) El espinazo, con
posibles sitiosde unión de cadenaslaterales, (b)Características estructurales de algunas de las cadenas laterales de
rhamnogalactuionan I.Reproduced, con permiso, McNeil (1984)
Ramnogalacturonanoestructuras del tipo ilustra (Fig.
5.12a) se llaman ramnogalacturonanoYo (o RGI) para
diferenciarlos de unmuydiferente tipo de ramnosa y
galacturónicorica moléculade pared celular molécula,
conocida comoramnogalacturonano II (RGII), la
estructura deque se menciona más adelante. RGI lleva
cadenas lateralesque consiste principalmente de
residuos de azúcar neutros. notodas las estructuras de
la cadena lateraltodavía no se han identificadoy / o
caracterizado plenamente;algunos se ilustranenla Fig.
5.12 (b).
Figura 5.13 características estructurales de la
arabinano, componentes galactanoyarabinogalactano
de pectina.(a) arabinano; (b) galactano: (c)
arabinogalactano. Además de los polisacáridos ácidos
basadosobre los residuos de ácido D-galacturónico y
Lrhamnose, pectinas de diferentesfuentes vegetales
contener proporciones variables de polisacáridos
neutros. Sobre la base de sugran molecular tamaño,
estos componentesdeben ser diferenciados de las
cadenas laterales relativamente cortas de RGI. Los
componentes pécticasneutrales eranantesse cree que
los polisacáridos claramente separadas. Ahora se
piensa que, enla pared celular, que sonanclado a uno
u otro de la péctico ácida polisacáridos como las
grandes cadenas laterales. Tres principal tipos
estructurales son conocidas: los arabinanos,
lasarabinogalactanos y los galactanos (McNeil et
al1984) Arabinanos pécticas son altamente moléculas
ramificadasque consta de L-arabinosa (una pentosa)
residuos, principalmente enforma de anillo furanosa.
Un núcleode Q;(1-> 5) - residuos vinculados lleva una
(l -> 3) - y (l -> 2) -enlaces cadenas laterales
arabinofuranosilo. los arabinogalactanos son
polisacáridos ramificados que contienen algunos
residuos de galactosa que sonterminal, no reductor, y
otros que llevan sustituyentesen el 3 y/ o 6-posición.
Los residuos de arabinosa son en su mayoría en la
forma de anillofuranosa y llevar sustituyentes en las
posiciones3 ó 5-posición. La galactanos son moléculas
compuestas esencialmente lineales de una cadena
principal de / 3 (1 de 4) -vinculada Dgalactose residuos,
en forma de anillode piranosa. La cadena lleva un par
de ramas laterales que consiste en residuos de L-
arabinosa individuales (Fig. 5.13). Ramnogalacturonano
II (RGII)(McNeil et al 1984) es una parte relativamente
pequeña, pero altamente complejo.

3. Figura5.14 Algunasde lascaracterísticasestructuralesde ramnogalacturonanoII.Reproducido de
Stevenson (1988), con permiso.
polisacáridoque parece estar presente universalmente
en las paredes celulares de la planta principal. Es
normalmente presente enla fracciónpéctico, pero no
parece ser parte de un complejo molecular más
grande. Algunos de los características estructurales de
RGII se muestran en la Fig. 5.14. La presencia en la
pared celular primaria de una molécula de tal
complejidad y aparente precisión estructural es
intrigante. Bien puede desempeñar un papel en la
celda reconocimiento y / o señalización.
5.4 INTERACCIONES SUPLAMOLECULAR DE
ESTRUCTURAL POLISACÁRIDOS en las paredes
celulares
Las paredescelulares de la planta han, en el pasado,
han comparado con acero-hormigón armado. Es útil
comparar las microfibrillasde celulosa en la pared a la
del acero elementos de hormigón armado. Las
microfibrillas noposeenalta resistencia a la tracción,
superior a la de acero, y están generalmente
dispuestas en mecánicamente orientaciones
pertinentes. Para comparar la matriz de la pared
celular al hormigón es menos apropiado. La
componentes de la matriz claramente no constituyen
una , masa inerte duro, yde su específica molecular
interacciones casi seguro que contribuyen en una
importante, aunque de ninguna manera entienden
completamente, manera de las propiedadesmecánicas
de la célula pared.
La analogía de hormigón armado es quizás
simplemente aceptable en el caso de las células con
gruesas, paredes celulares secundarias que hayansido
sometidos lignificación. Lignificaciónendurece la pared
matriz, que se fijan eficazmente cualquier
polysaccharidepolysaccharide interacciones. Por otra
parte, paredes celulares primarias noson en absoluto
hormigónsimilares. Paredes celulares primarias son
fuerte y rígido para resistir la presión hacia fuera
ejercida por el protoplasto de la planta, Sin embargo,
también son capaces de expansión. Primario paredes
permitenel crecimiento celular al someterse a control,
por lo general direccional, extensión. Así, su
componentes de hidratos de carbonoyse biosintetiza

4. depositado de forma continua, para mantener el ritmo
con el aumentode la superficie de la pared. Carbohidrato
componentes que ya están presentesdentrode la pared
someterse a reordenamiento, tanto pasiva como
resultado de los cambios relacionados conel crecimiento
en dimensiones de la celda, yactivamente para permitir e
incluso para controlar la cantidad, la velocidad y la
dirección del crecimiento. Desde el comprensión de que
el crecimiento celular es dependiente de procesos
metabólicos sucediendodentrode la pared, ha habidoun
interés de investigaciónurgente que la determinación de
componentes de la paredse sometende modificación, y
como tales modificaciones a su vez, influir sobre las
propiedades mecánicas de la célula pared. También ha
quedado claro que los cambios en el propiedades
mecánicas de las paredes celulares primarias acompañar
muchos procesos de desarrollo, en particular maduración
de los frutos, yque la textura ycalidadde la mayoría de
nuestros alimentos vegetaleses íntimamente atado-up
con las propiedadesmecánicas de la plantar paredcelular
primaria. El crecimientocelular, la maduracióndel fruto y
la textura son tres parámetros importantes más de que
los agrónomos le gustaría ejercer uncontrol enplantasde
cultivo. Sinembargo, la manipulacióncon éxito de estos
parámetros de manera sistemática lo hará dependerá de
los avancesde investigaciónendos relacionados áreas.
Un requisitofundamental es la comprensión de cómo
individuocomponentes de la pared celular interactúan
para determinar las propiedadesmecánicas de la célula
pared. También la eventual modificación estructural
dentro de la planta de los componentes individuales de la
pared celular requiere una comprensión, a nivel
molecular nivel, de las vías metabólicas que traen acerca
de su biosíntesis y recambio metabólico. Las ideas
actualessobre lasinteraccionessupramoleculares de los
componentes hidratos de carbono de la pared celular
primariase introducen a continuación Biosíntesis y la
rotación están cubiertas en la siguiente secciones.
Figura 5.15 vínculos potenciales entre xiloglucano
ycelulosa. Reproducido con permiso, Hayashi (1989).
5.4.1 Celulosa - interacción hermicellulose
No hayevidenciapara enlacescovalentesentre celulosa, el
componente microfibrilar de la pared celular, y cualquiera
de los hidratos de carbono o otros componentes de la
matriz. En el otro lado, haybuena evidenciade que algunos
de la hemicelulosas de la matriz se someten a fuertes la
unióna celulosa nocovalente. El bestdocumented ejemplo
de estoes la interacción entre xiloglucano, el principal
polisacáridohemicelulosa de la pared celular primaria de
tipo 1, y celulosa.
La extraccióntotal de xiloglucano de la célula paredes es
muydifícil, que requiere concentraciones muy altas de
alcalinos, u otros reactivos capaces de interrumpir los
enlaces de hidrógeno. Una vez aislado, xiloglucano se une
específicamente a la celulosa in vitro (Hayashi et al 1987), y
se puede retirar desde la superficie de las microfibrillas de
celulosa sólo tratamientos que interrumpen los enlaces de
hidrógeno. No cabe duda de que al menos algunos de la
presente xiloglucano enla paredcelular primaria de tipo 1
está unido a la celulosa. Es posible, dada la conocido
distanciaentre las microfibrillas de celulosa dentro de la
pared yla duración estimada de un molécula de xiloglucano,
que una sola xiloglucano molécula podría obligar a más de
una celulosa microfibrillas, microfibrillas efectiva
inmovilización juntos (Fig. 5.15). Micrografías de células de
cebolla paredes muestranpuentes intermicrofibril claras
(McCann et al 1990), que son visibles después de la
eliminaciónde pectina pero nodespués de la extracción de
xiloglucano (Fig. 5.16). Así, es posible que el de puentes de
hidrógeno interacciónentre celulosa yxiloglucano es la base
de una red dentro de la nativa pared celular primaria,
conocida como la red de celulosa xyloglucan- Hay
xiloglucano insuficiente En el tipo 2 paredes celulares
primarias de hierbas para un redxiloglucano-celulosa a ser
importante.
5.4.2, la interacción pectina
Haypoca evidencia directa de que la pectina en la pared
celular primaria planta está unido covalentemente a
hemicelulosao de celulosa, o que está fuertemente unido
hidrógenoa otros componentes. en el Las hemicelulosas
presentes en la célula primaria de tipo 2 pared (mixto
vinculación glucano y xilano) tiene, sin embargo, ha
demostradoque los enlaces de hidrógeno a la celulosa,
aunque menos fuertemente que xiloglucano. Es
posible que una red que implica el puente de microfibrillas
de celulosa por estas moléculas existe en la pared tipo 2.

5. Figura 5.16 Micrografía electrónica de las paredes celulares de cebolla. Fast-congelación profundamente grabado
técnica de réplica rotatorio-sombra,después de la eliminaciónde la mayoría de la pectina de la pared. Tenga en cuenta
los puentes delgados entre las microfibrillas de celulosa más gruesas. Bar = 200 nm. Reproducido de McCann et al
(1990), con el permiso.
otra pectina manosufre libre interacciónde lamedida
en que pueda formar ensí la base de una la red dentro
de la pared celular primaria. Es bien sabido que
muchos pectinas, in vitro, forman geles en presencia
de iones de calcio (Jarvis, 1984). La formación de un gel
por una por lo demás polímero soluble implica la
formaciónde zonas de unión intermoleculares (Fig.
5.17), y hay acuerdo general de que en el caso de
pectina estos tomar la forma de una interacción entre
el cargado negativamente dominios
homogalacturonano (o regiones lisa) y la divalente,
positivamente cargadas iones de calcio. Hay buena
evidenciaque existenreticulaciones de calcio-pectina
también en el tipo1 de la pared celular primaria. Los
niveles de calcioenla pared sonsuficientemente altos
como para apoyar este tipo de interacciones,
tratamiento de las paredes celulares con calcio
quelantes resultadoenla pérdida de la resistencia de la
pared, y estudios histoquímicos con anticuerpos
indicanque talesestructurasestán presentes dentro
de la pared
La figura 5.17 la representación simplificada de la formación de una redde gel, tras la formación de zonas de unión
entre las moléculas de polímero en solución. S, las moléculas de polímero en solución. G, la red de gel.

6. (Liners et al 1992). Por estas razones, es supone que al
menos algunos de la pectina dentrode la paredcelular
primariaexiste como un reticulado la red, la red de
pectina. Otros tipos de reticulaciones son conocidos
por ser posible dentro de la red de pectina, por
ejemplo reticulacioneséster yreticulaciones entre los
sustituyentesfenólicos que se sabe que se adjunta en
baja asciende a pectina. Estos noserándiscutidos aquí
ya que la evidencia directa para ellos en el momento
actual es escasa. Los tipo 2 paredescelulares primarias
de los pastos contener muy poco pectina, y no
contienen un complejo molecular equivalente.
5.4.3 modelos primarios de la pared celular
Gran parte del trabajopionerosobre lasestructurasde
los componenteshidratos de carbono de la primaria
pared celular fue realizadoenel laboratorio de Peter
Albersheimycompañeros de trabajoenla Universidad
de Colorado, y fue ese grupo que puso reenviar el
primer modelo de la función provisional de la pared
celular primaria (la paredde tipo1 como eneste caso
se define) (Keegstra 1973). El modeloAlbersheim (Fig.
5.18) fue el primerode su tipo y la clara inspiración
para las versiones más recientes, se incorporó un
marco de microfibrillasde celulosa ligado a una matriz
de xiloglucano-pectina-proteína por el xiloglucano-
celulosa interacciónde enlaces de hidrógeno descrito
arriba. El xiloglucano, pectina y componentes proteicos
fueron representados comovinculadas sí a través de
xiloglucano-pectina yla pectina enproteínascovalente
Hnkages(Fig. 5.18). Sin tales covalente los vínculos se
han confirmadoengeneral (pero vea Modelos de la
pared celular más recientesQi et al, 1995) y se basan
en la hipótesis de la redindependiente dentro de la
pared celular. La célula de tipo 1 pared está previsto
que se compone de la cellulose-xyloglucan la red, la
red de la pectina, másen algunos casos de una red de
proteínas, todos contribuyen independientemente a la
general mecánica y otra propiedades de la pared
celular. La red principalde dentrode la pared celular
de tipo2 puede ser considerado -celulosa xilano. Las
redes dentro del tipo1 pared celular se diferencian
claramente por Carpita y Gibeaut (1993) (Fig. 5.19),
aunque la representación noestá a escala. El modelo
por McCann y: Roberts (1991) (Fig. 5.20) para la pared
celular de tipo1 cebolla tiene las microfibrillas de
celulosa yel restante espacios rellenos de matriz entre
ellos, a escala correctamente enrelación conel grosor
total de la pared primaria.
Figura 5.18 El modelo Albersheim para lasinteraccionespolímeroenla pared celular primaria de la planta. De Keegstra
(1973), con el permiso.

7. figura 5.19 interpretaciónesquemática de las interacciones de polisacáridos en la pared celular primaria de tipo 1.
Reproducido desde Carpita y Gibeaut (1993), con el permiso.

8. figura 5.20 Representaciónesquemática de cómolos polímeros de la pared pueden estar dispuestos espacialmente enla
pared celular primaria de cebolla (McCann6c Roberts, 1991). En este modelo los tamaños ydistanciasde los polímeros
se basan en directo mediciones de paredes nativas. Reproducido con permiso .
Frente a algunos de la corriente detallada modelos (Higos
5,19, 5,20), el lector podría ser excusado por pensar que
la bioquímica de la planta de la paredcelular primaria se
entiende. No lo es! Aunque las diversas redes
mencionadas anteriormente somos probablemente
presente enla pared, sabemos relativamente pocoacerca
de sus contribuciones relativas a laspropiedades globales
de la pared. Aunque los tipos de dominios estructurales
presentes enhemicelulosas y pectina son conocidos, no
sabemos cómocontribuir individualmente a la creación y
el mantenimientode redes, o propiedades influencia
pared. Tampoco entendemos plenamente lasmoleculares
alteraciones de las redes de pared que acompañan y
controlar el proceso de expansión celular. Estos
problemas se acercaron másde cerca cuando Es posible
alterar las estructurasde hemicelulosas ypectina dentro
de la pared yobservar lasconsecuenciasmecánicas y de
desarrollode los cambios estructurales. Para lograr esto,
es deseable, si no esencial, para obtener una
comprensión de las vías de biosíntesis y metabolismo
volumen de negocio de los componentes individuales de
la pared celular. Estos temasse discutenenlas secciones
5.5 y 5.6.
5.5 polisacáridos BIOSÍNTESIS OFF ESTRUCTURALES
La biosíntesis de la paredcelular de hidratos de carbono
estructurales debe ser visto en el contextogeneral de la
metabolismo de los carbohidratos de la célula. El
fotosintética proceso (Capítulo 2), y los procesos de
descomposición del almidón y otros carbohidratos
(Capítulo 4) son relevantes. Son estos procesos que
generar sacarosa, el carbohidratoprincipaltransportado
en las plantas superiores. Las vías de sacarosa
catabolismo (Capítulo 4) son relevantes. Ellos son el
principal proceso de generaciónde energía enla ma yoría
de las célulasvegetales. y que son responsables de la
generaciónde intermedios de azúcar que son fosforilados
en gire a la requerida para la síntesis del azúcar
nucleótidos (Capítulo 12) que sirven como directo
precursores para la formación de pol isacáridos de la
pared celular. En esta sección, sólo la síntesis de
polisacáridos a partir de precursores de nucleótidos de
azúcar se discutirá. Debe, sin embargo, será recordado
que las vías de nucleótidos de azúcar la formación son
importantes en la regulación de
Nivelesde nucleótidos de azúcar intracelulares, lo que
puede sí participanenla regulaciónde la paredcelular la
biosíntesisde polisacáridos. Los nucleótidos de azúcar
que se ha demostrado ser, o se considera que es,
precursores de celulosa, hemicelulosa y pectina se
enumeran Tabla 5.1. El estado actual del conocimiento de
los procesos biosintéticos mismos se resume a
continuación.
5.5.1 Celulosa
Los intentos de demostrar la biosíntesis de celulosa
(Delmer, 1987) in vitro utilizando preparaciones
enzimáticasdesde lasplantas superiores se han reunido
con sólo es muylimitado éxito, aunque el sujeto ha sido
investigado intensamente durante más de 25 años. Esto
es sorprendente, ya que la estructura molecular de la
celulosa (lineal (B-> 4) glucano, sección 5.3.1) es
relativamente simple, yla biosíntesis de celulosa es un
metabólica principal procesoencasi todas las células de
la planta. Por el contrario, una se sabe mucho sobre el
mecanismode la biosíntesisde celulosa en la bacteria
Acetobacter xylinum. La celulosa de A. no es parte de
xylinumla paredcelular de la bacteria. Es sintetizada por
la célula bacteriana ysecretada en la cultura medio en
forma de largas microfibrillasde celulosa (Brown 1983)

9. Tabla 5.1 Algunos nucleótidos de azúcar se cree que participan en la biosíntesis de la hemicelulosa y pectina
Figura 5.21 Estructura de ácido diguanylic cíclico. G,
guanina. Reproducido, con autorización, de Delmer
(1987).
En Un xylinum la glucosadonante de alta energía para la
biosíntesis de celulosa es UDP-glucosa (UDP-Glc). El
complejoenzima responsable de la síntesis (celulosa
sintasa) está estrechamente ligada a la membrana ceil
bacteriana. Detergente cuidadosa tratamiento de las
membranas resulta en su dispersión y la formación de
una solución de que contiene micelas de proteína /
detergente / lípido que mantener baja actividad de
celulosa sintasa. Un alto nivel de la actividad se restaura
mediante la adicióndel efector ácido diguanlic cíclico
molécula (Fig. 5.21), que se aislóa partir de extractos A.
xylinum y es cree que es un activador del complejo
enzimáticoinvitro (Ross 1987). La celulosa sintasa de A.
xylinumera parcialmente purificado por una técnica
conocida como atrapamiento producto que ha
demostradoser útil para la purificación de detergente
soluble o solubilizado enzimasque catalizanla formación
de una productoinsoluble. Cuandola celulosa insoluble
fibras formadaspor el detergente solubilizadas de la
celulosa sintasaA. xylinumse recogen por centrifugación,
las enzimas sintéticas permanecen asociados con la
celulosa yse puede separar parcialmente de proteínas
contaminantes (Fig. 5.22) (Lin & Brown, 1989).
Figura 5.22 Representaciónesquemática del producto
atrapamiento.
La subunidad catalítica de la celulasa A. xylinum sintasase
identificópositivamente por una mayor técnica llamada
lobeling fotoafinidad, que tiene ha utilizado para
identificar una variedad de membrana asociada enzimas
o receptores (Lin 1990). A radiomarcado, analógica
fotoreactivo de unsustrato u otro ligando se mezcla a
baja concentración conla preparaciónde membrana, yel
mezcla se irradia con luz ultravioleta para convertir el
reactivo fotoactivable enun productoquímico especies
tan reactivoque se unirá covalentemente a cualquier
molécula en sus proximidades. Moléculas de reactivos.
Fuertemente unido a una proteína reaccionará con ella,
por lo tanto radiomarcar yque permita sulocalizaciónen
SDS-geles por autorradiografía. Reactivo no unido

10. moléculasreaccionan con el agua. El usode 5'-azidoUDP-
glucosa (Fig. 5.23), una photoanalog UDP-Glc, en los
experimentos de este tipo permitido lo positivo
identificaciónde la subunidadcatalítica de A. xylinum de
la celulosa sintasa, eventualmente permitir la clonación y
caracterización de la genómica secuencia que codifica la
proteína (Saxena 1990).
Hayconsiderable evidencia ultraestructural que la síntesis
de celulosa de la planta se produce en el plasma la
membrana de la célula, yque roseta-like estructuras en la
membrana plasmática pueden ser el centros catalíticos
(Fig. 5.24). Membrana de plasma preparados, o de hecho
cualquier membrana mixta preparaciones de plantas
superiores, enel mejor de catalizan sólo muy pequeñas
cantidades de β(1 -> 4) –vinculada glucano de UDP-
glucosa, que pueden poseer algunas de las propiedades
de la celulosa (Okuda 1993). Mucho glucano se forma,
pero es principalmente β (1 -> 3) -vinculada. β (1 -> 3)
glucano-vinculada noes un constituyente normal de la
pared celular de la planta, peroes formado por muchas
célulasde la planta comouna respuesta a una lesión, yse
llama generalmente callose así cualquier rotura de la
membrana celular vegetal 'interruptores' subiosintética
maquinariapara la formación de la herida callose. La
integridad esencial de la transición, y otras pruebas
circunstanciales, tiene fomentadola idea de que tal vez
las enzimas responsable de la síntesis de callose y
celulosa son uno y el mismo, y que celular rotura
desencadena un cambio en la especificidad de
transferencia a partir de (1 -> 4) a (1 -> 3), mediada
posiblemente por la eliminación del potencial de
membrana y cambios en la concentración de ion-
siguientes disrupción celular. Si este fuera verdaderos
esfuerzos actuales en varios laboratorios de todo el
mundo a identificar lasenzimas implicadasenla síntesis
de callose tendría importancia mejorada. Un enfoque
obvio para la identificación de la subunidad catalítica de
la mayor planta de celulosa sintasa es para sondar
bibliotecas de ADNc de plantas utilizando el
Figura 5.23 Representaciónesquemática de usodel etiquetadode fotoafinidadpara identificar una proteína de unión
UDP-glucosa.
secuencia de la celulosasintasa A.xylinum subunidad
catalítica. En la actualidad, sinembargo, ningún éxito
ha sidoreportado, lo que indica que los dos secuencias
puedenno ser altamente homóloga. Tampoco tiene la
adiciónde ácido diguanylic cíclico para plantar sido
reportados preparacionesde membrana para mejorar
la síntesis de celulosa in vitro. Por l o tanto, en el
momentode la escritura, la biosíntesis de los más
abundantes sustancia pura en la tierra sigue siendo
algo así como un enigma.
5.5.2 Las hemicelulosas y pectinas
Aunque los polisacáridos de la matriz son más
complejoestructuralmente que la celulosa, los intentos
de obtener subiosíntesis in vitro a partir de azúcar
precursores de nucleótidos han sidoacompañadas por
cierto éxito. La biosíntesis de varios hemicelulosas,
especialmente glucomanano (sección 5.3.2A), xilano
(secciones 5.3.2A yb), xiloglucano (Sección5.3.2b) y se
mezclóvinculación β(1 - > 3, 1 -> 4) glucano (sección
5.3.2b) se ha informado. De los dominios estructurales
de pectina, solamente galactano (Sección 5.3.3) se ha
demostrado la biosíntesis convincentemente. Las
enzimas que catalizan la formación de la matriz
polisacáridos a partir de precursores de nucleótidos de
azúcar estánestrechamente unidos a membranas. El
subcelular origende las membranas activas no tiene
siempre ha determinado, pero cuando se tiene,
membranas de Golgi Siempre se han indicado. Esto
está encontrastar a la celulosa yla biosíntesis callose,

11. que son membrana plasmática asociada. Para detectar
la biosíntesis de la matriz de la pared celular
polisacáridos en vitro, los tejidos son normalmente
homogeneizada, y la membrana parcialmente
purificada preparaciones se obtienen mediante
protocolos de centrifugación. Las preparaciones de
membrana se incuban con precursoresde nucleótidos
de azúcar apropiados,
marcada (por lo general con ^^ C) en el resto de
azúcar, yel material de altopesomolecular marcado es
separadode precursor no incorporadoy de cualquiera
de los productos de bajopesomolecular etiquetados
(Fig. 5.25). En experimentos tales como esta, la
identificacióndel peso molecular de alta etiquetado
material es de la mayor importancia. Por ejemplo, en
un experimento para investigar la incorporación
Figura 5.24 estilizadodibujo de estructurasreveladas por congelación yfractura de lasmembranas plasmáticas de
ciertas algas yde plantassuperiores. Se cree que los '' rosetones ser complejos terminalesasociados conlos extremos
de crecimientode celulosamicrofibrillas (MF). Reproducido, conautorización, de Delmer (1987).