Bilgi Bankası

Invertaz

İnvertaz (INV), ayçiçeğinde (Helianthus annuus) karbon metabolizmasının merkezinde yer alan, sükrozu (şeker) glukoz ve fruktoza parçalayan bir hidrolaz enzimidir.
Bu reaksiyon, bitkinin enerji üretimi, büyüme, çiçeklenme, tohum gelişimi ve stres toleransı süreçlerinde kritik öneme sahiptir.

1. Enzimin Tanımı ve Tepkimesi

Özellik Açıklama
Tam Adı β-Fructofuranosidase (EC 3.2.1.26)
Alternatif Adı İnvertaz, Sükroz İnvertaz
Tepkime Sükroz + H₂O → Glukoz + Fruktoz
Görev Sükrozun enerji ve karbon kaynaklarına parçalanması
Kofaktör Mg²⁺, Mn²⁺ (bazı izoenzimlerde)
Lokalizasyon Apoplast, sitoplazma, vakuol

2. İnvertaz Tipleri
Tip Lokalizasyon Görev Özellik
Asidik İnvertaz (AI) Vakuol, apoplast Şeker taşınımı ve doku şişmesi pH 4.5–5.5’te aktif
Nötral/Alkalin İnvertaz (NI) Sitozol, mitokondri Hücresel enerji akışı pH 6.5–8.0’de aktif
Hücre Dışı İnvertaz (CWI) Hücre duvarı Sükrozun hücre dışı parçalanması Kaynağa–tüketime karbon akışı

3. Bitkideki Görevleri
Süreç İnvertaz Aktivitesi Etkisi
Fotosentez sonrası karbon taşınımı CWI aktif Sükrozun glukoz ve fruktoza dönüşümü
Kök ve gövde büyümesi AI ve NI aktif Hücre genişlemesi ve ozmotik basınç
Çiçeklenme ve polen gelişimi AI artar Şeker enerji kaynağı olarak kullanılır
Tohum dolumu ve olgunlaşma NI artar Enerji ve karbon kaynağı sağlanır
Stres koşulları (tuz, kuraklık, soğuk) AI artar Hücre turgoru korunur, enerji dengesi sağlanır

4. Ayçiçeğinde İnvertaz Gen Ailesi
Gen Tip Lokalizasyon Görev
HaCWINV1 Hücre duvarı (CWI) Apoplast Sükroz taşınımı
HaVINV1 Vakuol (AI) Parankim hücreleri Şeker depolama
HaNINV1 Nötral (NI) Sitozol Enerji üretimi
HaNINV2 Nötral (NI) Tohum dokusu Glukoz–fruktoz metabolizması

5. Hormon ve Sinyal Etkileşimleri
Hormon Etki Açıklama
Abscisik Asit (ABA) Aktivasyonu artırır Kuraklıkta enerji mobilizasyonu
Giberellin (GA₃) Düzenleyici Tohum çimlenmesinde şeker dönüşümü
Jasmonik Asit (JA) Artırıcı Savunma ve stres tepkisi
Salisilik Asit (SA) Koruyucu Antioksidan sistemle bağlantılı
Etilen (ETH) Uyarlayıcı Olgunlaşma ve yaşlanmada şeker dengesi

6. Fizyolojik Roller
Durum Etki Sonuç
Kuraklık stresi AI artar Osmotik denge korunur
Tuz stresi NI artar Glukoz akışı düzenlenir
Düşük sıcaklık AI artar Hücre içi donma önlenir
Patojen saldırısı CWI artar Savunma amaçlı karbon yönlendirmesi
Tohum gelişimi NI ve AI birlikte çalışır Enerji depolanması optimize edilir

7. Diğer Enzimlerle Etkileşim
Enzim İlişki Etki
Sükraz (SuSy) Karbon akışı partneri Sükroz mobilizasyonu
Amilaz Glukoz sağlama döngüsünde sinerji Enerji dengesinin korunması
MDH ve PK Enerji döngüsü enzimleriyle bağlantı Metabolik esneklik
POD / SOD ROS kontrolü Şeker sinyali ve stres adaptasyonu

8. Tarımsal Önemi
Uygulama Amaç Etki
Tohum kalitesi artırımı Sükroz–şeker dönüşümünün kontrolü Çimlenme gücü artışı
Kuraklık ve tuz stresine dayanıklılık İnvertaz genlerinin ekspresyonunu artırmak Enerji dengesi ve hücre turgoru korunur
Verim optimizasyonu Karbon dağılımını düzenlemek Daha iyi tohum dolumu
Bitki ıslahı İnvertaz aktivitesi belirteci Dirençli hat seçimi

9. Moleküler Özellikler
Özellik Değer
Protein Uzunluğu 500–580 amino asit
Moleküler Ağırlık 55–65 kDa
İzotipler Asidik, nötral/alkalin
Optimum pH 5.0–7.0
Optimum Sıcaklık 30–40 °C
Kofaktör Mg²⁺, Mn²⁺
İnhibitör Ağır metaller (Hg²⁺, Cu²⁺), düşük pH ortamları

10. Özetle

  • İnvertaz (INV), ayçiçeğinde şeker metabolizmasının merkez enzimidir.

  • Sükrozu glukoz ve fruktoza parçalayarak enerji sağlar.

  • Tohum çimlenmesi, stres dayanımı ve karbon taşınımı süreçlerinde kilit rol oynar.

  • Asidik ve nötral izoenzimleri, farklı organlarda ve koşullarda görev alır.

  • Tarımsal açıdan, yüksek invertaz aktivitesi, verim, dayanıklılık ve enerji etkinliği ile ilişkilidir.

İlaç Önerileri