Glutamin sentetaz (GS), ayvada (Cydonia oblonga) azot asimilasyonu ve amonyak detoksifikasyonu süreçlerinde görev yapan temel bir enzimdir.
Bitki metabolizmasında amonyum (NH₄⁺) iyonlarını glutamata bağlayarak glutamin sentezler. Bu reaksiyon, amino asit sentezi, protein üretimi, ve stres dayanıklılığı açısından hayati öneme sahiptir.
Ayvada GS Fonksiyonları
Özellik
Açıklama
Ana Görev
NH₄⁺ + Glutamat + ATP → Glutamin + ADP + Pi
Azot Metabolizması
Bitkinin aldığı nitratın indirgenmesiyle oluşan amonyağın yeniden kullanımı sağlanır.
Savunma Rolü
Amonyak detoksifikasyonu sayesinde oksidatif stresin etkisi azalır.
Fizyolojik Rol
Protein sentezi, klorofil üretimi, büyüme ve meyve gelişimi süreçlerinde rol oynar.
Hasat Sonrası Etki
GS, depolama sürecinde azot ve enerji dengesini koruyarak dokuların yaşlanmasını yavaşlatır.
Biyokimyasal Özellikleri
Özellik
Değer / Açıklama
Tepkime
Glutamat + NH₄⁺ + ATP → Glutamin + ADP + Pi
Ko-faktörler
Mg²⁺ veya Mn²⁺ iyonları
Optimal pH
7.2 – 8.2
Optimal Sıcaklık
25 – 35 °C
Lokalizasyon
Sitoplazma (GS1) ve kloroplast (GS2)
İndüklenme Faktörleri
Yüksek ışık, azot fazlalığı, su stresi, etilen
İnhibitörler
Fosfinotrisin (herbisit etkili bileşik), ağır metaller
Ayvada GS Aktivitesinin Önemi
Fotosentetik doku (yaprak) GS aktivitesi yüksek → azot geri dönüşümü ve enerji kullanımı optimize edilir.
Meyve dokusunda GS, olgunlaşma ve aroma sentezinde görevli amin bileşiklerinin üretimine katkı sağlar.
Stres koşullarında (kuraklık, düşük sıcaklık) GS aktivitesinin artması, hücre içi toksik amonyum birikimini önler.
Depolama süresince GS aktivitesi, protein yıkımını azaltarak kaliteyi korur.
GS ve Diğer Enzimlerle Etkileşimi
Enzim
Rolü
Glutamat Sentaz (GOGAT)
GS ile birlikte “GS–GOGAT döngüsünü” oluşturur.
Nitrat Redüktaz (NR)
Nitratın indirgenmesiyle GS’ye substrat sağlar.
SOD, CAT, APX
Azot metabolizmasında oluşan ROS birikimini detoksifiye eder.
AgroPlanet Uygulaması İçin Not
GS, “Azot Asimilasyonu ve Protein Metabolizması Enzimleri” modülünde “Amonyak Dönüşümü ve Enerji Dengesi” kategorisinde yer almalıdır.
İzleme Dönemleri:
Vejetatif Gelişme (10–29)
Meyve Gelişimi (60–79)
Olgunlaşma ve Hasat Sonrası (80–99)
Bu veri, azot verimliliği analizleri, besleme optimizasyonu, ve olgunlaşma süreci yönetimi algoritmalarında kullanılabilir.
