انواع پروتینها در غلات:
درحالی که محصولات co2 جذب شده درگیاهان به صورت پلی ساکارید oligo تشکیل شده است.
اسیدآمینه هامحصولات جذبی نیترات راکه ذخیره شده اند بطوریکه این نوع پروتین ذخیره ای مخصوص پروتین هاست اغلب فعالیت enzymatic درسلول مدت ها پروتین ساختاری توسط یک غشا جدا قرارداده شده اند و endomembrance ازشبکه آندوپلاسمی ودستگاه گلژی یاواکوئل ها مشتق شده اندپروتینهای ذخیره ای درسیب زمینی هم درواکوئل ذخیره شده اندوناشی بشودوریشه های آنهادربذرها ذخیره شده اند و tubersand هم درکامبیوم تنها درطی زمستان که شکل گیری تند ندارند درجوانه های تخم داروتنه درختان وجوانه ها امکان بدهند درغلات پروتینهای ذخیره ای،دراندوسپرم واقع شده اند و بذور درلپه هاکه بیشترازنیام بذرمیدهد درحالی که غلات مقدار پروتینش به 10% تا 15% از وزن خشک ودرمقداری بقولات آن به بالای 40- 50 و درحدود 85% از این پروتین هستند
پروتین های ذخیره ای اساس تغذیه انسان است:به هرحال درپروتینهای ذخیره ای گیاهان محتوی اسیدآمینه های ضروری خاص برای تغذیه انسانها هستندکه درحیوانات کمتراست درغلات برای مثال پروتین ذخیره ای تریپتوفان میباشدبنابراین درانسانهایی که کاملاگیاه خوارهستند کمبود اسیدآمینه که موجب خسارت ذهنی وفیزیکی به خصوص دربچه ها منجر شود کمتر دارند این مسئله درخوک وخوراک طیور هم میتواندباشد . مهندسان ژنتیک گیاهی دریک پژوهش به منظور بهترشدن نسبت اسیدآمینه و پروتینهای ذخیرهای در محصولات خرمن توسط دانشمندان علاقه منددرپروتین گیاهی بوسیله دانشمندان ایتالیایی درسال 1745صورت گرفتکه قبلاپروتین راازگندم جداکرده بودند
در1924در ایستگاه تجربی b.t زمانیکه که ساختمان این پروتین هاتعیین شدمشخص شد گلوتلینها و پرولامینها از نظر ساختاری نزدیک به هم هستند ولی نه مثل هم که تصورگذشته رامبنی برپرولامین ها از همان گلوتلینها هستند بر هم زد. در این زمان تعدادی نمونه برای پروتینهای ذخیره ای گیاهی درطبیعت پیدانمودند.
14.1 گلوبولینها فراوانترین نوع پروتین ذخیره ای:
درعمل درتمام گیاهان مقدارهای متفاوتی وجوددارد.مهمترین گلوبولینهابه گروه لگوم هاتعلق دارندکه این گلوبولینهابصورت رمزی شده توسط خانواده آمولتی ژن هاکه سبب تولیدتیره های مشترک ازیک پایه میباشد.لگومین فرم پروتین های ذخیره ای بذرهای بن شنی میباشد.برای موردباقالادرصداین پروتین به 75%متشکل ازپروتین ذخیره ای لگومین میباشد.لگومین یک هگزامرباجرم مولکولی بین300-400 kda میباشد مونومرها شامل دوزنجیره پپتیدی که توسطیک رشته پلی (α-β) ی دی سولفیدبه هم وصل شده اندکه قسمت آلفابزرگ وجرم مولکولی آن درحدود35-40 kdaوبتاکوچک باجرم مولکولی درحدود20kda دارد هگزامرها ازبه هم پیوستن گروهای (α-β)مونومرهابه هم ساخته می شونددرهگزامرهامولکولهای پروتین طوری چیده شدندکهaveryبسته عادیتدارک دیده شدندکه میتواننددراین فرم به پروتین ساختاری تبدیل شوند.مولکولهای پروتین که درزنجیره های پروتین هستند تا شده به طورصحیح به سوی این بسته به طورمتناسب حرکت مینمایدوتوسطپپتیدازها تنزل داده میشوند.اگرچه امروزه تغییرمحل اسیدآمینه هادریک پروتین نسبتابوسیله مهندسی ژنتیک آسان به نظرمیرسد اما این فرایندی بسیارپیچیده وسه بعدی میباشد.پیشرفت های اخیردربدست آوردن بلورها وآنالیز ساختار آنها تولید پرو تین های سه بعدی پیش ماده را بخوبی ازپروتین های ساختاری بالغ امکان‌ساختند.این مطالعات آشکارکردپایداری پروتین های ساختاری‌وآنزیم های تجزیه کننده انها درواکوئلها هستند اما این پروتین های ذخیره ای بنابرحقیقت علیه تجزیه موادپروتینی محافظت شده هستند.
نمایش همانندسازی vicillinدر دنباله اسیدآمینه اش درلگومین نشان میدهدکه مونومرهاعمدتامرتب ترندوناتوان دراستفاده ازپل پیوندیs-s .اغلب در لگومها تضاد نیز در glycosylated vicillins وجود دارد آنها باقیمانده ماده قندی مثل مانوز وگلوکزو n- استیل گلوکوزامین دربردارند
پرولامینها فرم ذخیره ای پروتین درعلفها(grasses)هستند:
پرولامینها تنها در گندمیان مرتعی مثل غلات هستند. آنهابه عنوان آمیخته چندشکلی گونه های متفاوت زیادی داراهستندبرخی ازاین ها توسط subunits s-sbridgeبههم متصل شدند.درگلوتنین هم که درغلاتی مثل گندم وچاودارمونومرهاتوسط پلs-s به هم متصل شده اند.مولکول گلوتنین دراندازه متفاوت است مناسب بودن اردنانوایی به مقدارومحتواوکیفیت گلوتنین آن وابسته است وآردغلاتی مانندجویولاف وبرنج بدلیل عدم داشتن کافی آن مناسب برای پخت نان نیستن
دربذرهای گیاهان دولپه ای حضوردارند: s-پروتینهاهم کاملاازپروتینهای ساختاری هستندآنهایک گروه نامتجانس پروتینهارانشان میدهندکه تعریف منحصربفرددارندکه ضریب رسوب گذاریشان درحدود2است.تحقیق هاازساختارشان آشکارکرده است که بیشتر25-پروتین ازیک ساختاربه هم مرطبت ساخته شده واحتمالابه همراهپرولامینهاازیک پروتین مادرمشتق شده اند.napinشکل یک پروتین ساختاری برجسته درشلغم روغنی است که مثالی ازیک25-پروتین هاست که بعدازاینکه روغن ازآن استخراج شده باقیمانده آن بعنوان علوفه به کاربرده‌شده است.اماتوجه داشته باشیم
پروتینهای مخصوص بذرازخورده شدن آنهابوسیله حیوانات حفاظت میکند:
پروتینهای ساختاری تعدادی ازبذرهاوپروتین های‌دیگراگرچه هم موقت باشندبذرراازخورده شدن محافظت میکنند.
برای مثال:
پروتین ساختاری ویلین یک کارکرددفاعی داردبوسیله بستن به بسترکشت باکیتین قارچ هاوحشره ها.
درتعدادی حشره آن باتوسعه لاروپشه مداخله میکند.
بذرتعدادی ازبقولات که به باقیمانده های شکربدون توجه به سفت شدن آزادوموادمتشکله گلیکولیپیدهایاگلیکوپروتین هاهست.
این بذرهاتوسط حیوانات مصرف شده‌ولکتین آنهابه گلیکوپروتین درروده تبدیل شده بدین گونه‌باجذب غذامداخله میکننددرواقع بذرتعدادی ازبقولات وانواع دیگرهم پروتینهایی که مانع ازگوارش‌دردستگاه حیوانات‌دارند..
لوبیاها به خاطرمانع شونده های که درمحتوای لکتینشان وپروتین خوددارندتنهابعدازتجزیه وتخریب‌آنهاتوسط حرارت دهی برای مصرف انسان مناسب میشوند.
امااینکه انسانها چطوربه پختن آن روی آوردندبه دلیل داشتن کرچک فوق العاده پروتینی سمی ریسین درآن میباشدکه چندمیلی گرم آن میتواندیک انسان رابکشد..
لوبیاها هم مانع شونده های‌آمیلازدارندکه مخصوص آبکافت نشاسته بوسیله آمیلازهادردستگاه گوارش‌حشره های خاص جلوگیری میکند.مهندسان ژنتیک‌ازاین مانع شوندهای(alpha-amylase) استفاده نموده ودربذرهای نخودفرنگی‌ازآن استفاده نموده لاروپشه وسوسک درانبارکردن نخودفرنگی مشکل سازبودندکه باکمک مهندسی ژنتیک این مشکل حل شده است وارقام مقاوم علیه خسارت تولیدشده است.
سنتزپروتینهای ذخیره ای درشبکه آندوپلاسمی دانه هابه فرم پروتین ذخیره ای توسط ریبوزمهادرشبکه آندوپلاسمی زبر:
بتازگی باسنتزوترکیب نوعی پروتین باپروتینهای ذخیره ای درروزنه وپروتینهای ساختاری ودرموردپرولامینها و پروتینها پروتینهای ساختاری هستندبه فرمbudding from the membranceگلوبولینهاعمدتاازERتوسطحفره دستگاه گلژی (قسمت1.6)انتقال داده شده به واکوئل کهابتدابدنه پروتین توسط تجزیه تشکیل شده است .یک راه هم بوسیله پروتینهای خاص (مثال گلوبولینهادرآندوسپرم‌گند که مستقیما توسط انتقال از حفره یERغشابه واکوئل بدون گذرازدستگاه گلژی حمل شده است. درواقع عکس عمل فرمیشن درلگوماهابصورت جزئی نشان میدهد.پروتین بافرم ریبوزمی تشکیل ترمینالی اززنجیره پلی پپتیدبایک قسمت بایک برش آبگریزکه یک دنباله برجسته میسازد.بعدازسنتزاین دنباله بابرگشت به یک توقف میرسدودنباله برجسته یک اجتماع باسه مولفه ی دیگرتشکیل میدهد.
رسوب آمینواسیدهاباعت تجمع پروتین ها و تولید پروتئن ساختاری:
دانش ماراجع به تجهیزاسیدآمینه هاازپروتین های‌ذخیره ای دردرجه اول ازتحقیق برروی جوانه های تخمهانشات میگیرد.جوانه زدن دراغلب مواردتوسط جذب آب،موجب شده پروتین های ساختاری ترغیب شده‌که یک واکوئل تشکیل بدهند آبکافت پروتینهای ذخیره ای‌وکاتالیزرهابوسیله پروتیناز هااست بصورتیکه غیرفعال میمانندووبایکدیگرباپروتین های ذخیره ای،پروتین ساختاری تشکیل میدهند.وپروتینازدوباره‌از طریق روزنه دستگاه گلژی به واکوئل منتقل شده‌تادوباره ترکیب شوند(قسمت14.2)درآغازاین آنزیم هاکمپلکس‌نافعال تشکیل میدهندسپس فعال سازی پروتئینازبوسیله تجزیه موادپروتینی به شکل محدودوکندپیش میرودتایک برش ازدنباله توسط یک قسمت خاص پپتیدازبرداشته شود.باقیمانده پلی پپتیدفعال راپروتئینازنشان میدهد.
سیرقهقرایی پروتینهای ذخیره ای‌هم توسطتجزیه موادپروتینی‌محدودشروع می شود.ابتدابرش کوچکی ازنتیجه دنباله پروتین درقالب پروتین ذخیره ای‌برداشته و درغلات پروتینهای ذخیره ایS-Sپلی میزنندشکاف برداشته و کاهش یافته بازشده و درلحظه حساس خود و آبکافت بوسیله پروتینازمیشودبرای مثال:اگزوپپتیدازهاکه ازاسیدهای آمینه غیرفعال استبعدازآخرین پروتین آمده واندوپپتیدهارادرداخل مولکول ایجادمیکندازمولکولهای دیکردراین فرآینداینست که پروتینهای ذخیره ای درواکوئل کاملاتنزل داده شده‌واسیآمینه های آزاردشده‌بعنوان موادساختمانی درگیاه‌درحال رشدبکارمیرود. سنتزلگوم ها:پیش فرم درلگومها بافرم ریبوزمی تشکیل اولین لومن ازERرادرواکوئل دراخرتولیدمیدهد
گلیسیرولیپیدهاموادمتشکله غشاوعملکردذخیره کربن:
گلیسیرولیپیدهااسترهای اسیدهای‌چرب گلیسیرین هستند.تری گلیسیریدشامل یک مولکول گلیسیرن با سه اسید چرب‌است‌برخلاف حیوانات که یک منبع انرژی استدرگیاهان تری گلیسیریدبیشتربه عنوان ذخیره کردن دربذرهاعمل میکندکه دارای روغن نباتی میشوندکه اینگونه بهتراست گلیسیرولیپیدقطبی شامل گلیسیرین ودواسیدچرب میباشدکه این چربی بیشتردرعبورموادازغشاعمل میکنند