Antioxidantenzymer:
- Superoxiddismutas (SOD):SOD omvandlar superoxid (O2-), en skadlig ROS, till väteperoxid (H2O2) och syre (O2).
- Askorbatperoxidas (APX):APX använder askorbat (vitamin C) för att reducera H2O2 till vatten (H2O).
- Katalas:Katalas bryter ner H2O2 direkt till vatten och syre.
- Glutationreduktas (GR):GR regenererar reducerat glutation (GSH), en viktig antioxidant, från oxiderat glutation (GSSG).
Icke-enzymatiska antioxidanter:
- Glutation (GSH):GSH är en tripeptid som direkt tar bort ROS och hjälper till att upprätthålla den cellulära redoxbalansen.
- Askorbat (Vitamin C):Askorbat är en vattenlöslig antioxidant som minskar ROS och regenererar andra antioxidanter som GSH.
- Karotenoider:Karotenoider, såsom betakaroten och lutein, släcker singletsyre och andra ROS, skyddar cellulära komponenter.
- Tokoferoler (E-vitamin):Tokoferoler är lipidlösliga antioxidanter som finns i membran, där de avlägsnar fria radikaler och förhindrar lipidperoxidation.
- Flavonoider:Flavonoider är växtpigment som har antioxidantegenskaper och kan kelera metalljoner som katalyserar ROS-produktion.
Kompartmentalisering:
- Kloroplaster:Kloroplaster är de primära platserna för ROS-produktion under fotosyntes. De innehåller specialiserade antioxidantsystem, såsom vatten-vattenkretsloppet, för att lindra ROS-skador.
- Peroxisomer:Peroxisomer är organeller involverade i olika metaboliska reaktioner som genererar ROS. De har katalas och andra antioxidantenzymer för att avgifta ROS.
- Vakuoler:Vakuoler kan binda ROS och metalljoner, vilket förhindrar deras interaktion med känsliga cellulära komponenter.
ROS-signalering och redoxreglering:
– ROS spelar också avgörande roller i cellulär signalering och redoxreglering. Vid låga nivåer kan ROS fungera som signalmolekyler involverade i olika fysiologiska processer, inklusive försvarssvar, celltillväxt och programmerad celldöd.
- Redoxreaktioner som involverar ROS och antioxidanter upprätthåller cellulär redoxhomeostas, vilket är avgörande för korrekt cellulär funktion.
Reparationsmekanismer:
- DNA-reparation:ROS kan orsaka oxidativ skada på DNA. Växtceller har DNA-reparationsmekanismer, såsom basexcisionsreparation och nukleotidexcisionsreparation, för att laga skadat DNA.
- Proteinreparation:Oxiderade proteiner kan repareras genom processer som karbonyleringsreversering och metioninsulfoxidreduktion.
Dessa mekanismer samverkar för att upprätthålla en delikat balans mellan ROS-produktion och avgiftning, vilket säkerställer att växtceller kan fungera optimalt och reagera på lämpligt sätt på miljöutmaningar samtidigt som självförvållad skada minimeras.
