Selülaz ve hemiselülaz enzimleri, aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinde hücre duvarı metabolizmasının temel bileşenleridir.
Bu enzimler, bitki büyüme ve gelişimi sırasında hücre duvarının yeniden yapılanmasını, uzamasını ve olgunlaşma döneminde yumuşamasını düzenler.
Ayrıca patogen yanıtlarında ve hasat sonrası süreçlerde (örneğin çiçek kurutma, tohum olgunlaşması) aktif rol oynarlar.
1. Selülaz (Cellulase, EC 3.2.1.4)
Kimyasal Özellikleri
Özellik
Açıklama
Tam adı
β-1,4-glukanaz (Selülaz)
Reaksiyon Denklemi
Selüloz + H₂O → Glukoz + Oligosakkarit
Yerleşim yeri
Hücre duvarı, vakuol, endoplazmik retikulum
Cofaktör
Ca²⁺, Mg²⁺ (stabilite için)
Optimum pH
5.0 – 6.0
Fizyolojik Görevleri
Süreç / Görev
Selülazın Rolü
Açıklama
Hücre Uzaması
Selüloz mikrofibrilleri parçalar
Hücre duvarı gevşer, büyüme kolaylaşır.
Organ Gelişimi (Filiz, Çiçek, Kök)
Hücre uzamasını kolaylaştırır
Yeni dokuların oluşumunda aktiftir.
Tohum Olgunlaşması
Hücre duvarı yumuşamasını sağlar
Depo dokularının olgunlaşmasını hızlandırır.
Patogen Yanıtı
Savunma enzimleriyle birlikte çalışır
Enfeksiyon bölgesinde duvar modifikasyonu oluşturur.
2. Hemiselülaz
Kimyasal Özellikleri
Özellik
Açıklama
Tam adı
Endo-β-1,4-ksilanaz / β-mannanaz / arabinaz
Reaksiyon Denklemi
Hemiselüloz → Ksilo-oligosakkaritler + Şeker alt birimleri
Yerleşim yeri
Hücre duvarı, apoplast, vakuol
Cofaktör
Mn²⁺, Zn²⁺ (bazı alt türlerde)
Optimum pH
5.5 – 7.0
Fizyolojik Görevleri
Süreç / Görev
Hemiselülazın Rolü
Açıklama
Hücre Duvarı Yenilenmesi
Ksilan, mannan ve arabinan polimerlerini parçalar
Hücre duvarı yeniden yapılanır.
Filiz ve Çiçek Açımı
Çeper gevşetici etkisiyle büyümeyi destekler
Özellikle petal ve yaprak uzamasında etkilidir.
Depo Organ Olgunlaşması
Polimer çözünürlüğünü artırır
Tohum olgunluğu ve yağ mobilizasyonuna katkı sağlar.
Savunma Mekanizması
Patojen hücre duvarının parçalanması
Bitki–mikroorganizma etkileşimlerinde aktif rol alır.
Selülaz ve Hemiselülaz Etkinliğini Etkileyen Faktörler
Hormonlar: Auksin ve gibberellin → enzim gen ekspresyonunu artırır.
pH ve Sıcaklık: 25–35 °C aralığı optimumdur; asidik ortam aktiviteyi artırır.
Stres Faktörleri: Kuraklık ve tuzlulukta aktivite azalır, etilen artışıyla yeniden yükselir.
Hasat Sonrası Süreçler: Çiçek kurutma ve tohum olgunlaşma aşamasında doğal yumuşama sağlar.
