sulfur, phosphate, cation assimilation

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< 식물생리학 Report >
sulfur, phosphate, cation assimilation
Sulfur assimilation
황은 생물체에서 가장 다재다능한 원소이다. 황이 다재다능한 것은 부분적으로는 안정한 산화 상태를 가질 수 있다는 특성에서 기인한다. 단백질의 이황화 다리는 구조를 이루며 조절 역할을 한다. 황은 철-황 집합체를 통하여 전자전달에 참여한다. 요소분해효소와 조효소 A 같은 몇 가지 효소와 조효소의 촉매 부위는 황을 포함하고 있다. 황을 함유하는 2차 대사산물(생장과 발달의 주 경로에 포함되지 않은 화합물)은 리조비아 Nod 인자로부터 마늘의 방주성 알린(allin), 브로콜리의 함암제 설포라판(sulforaphane)까지 다양하다.
고등식물 세포의 황은 대부분 공동수송단백질이 토양용액으로부터 흡수한 황산염에서 유래한다. 토양의 황산염은 주로 모암물질의 퐁화에서 생긴다. 하지만 산업화에 따른 대기 오염으로 황산염이 부가적으로 생성되기도 한다. 화석연료의 연소로 이산화황()과 황화수소()를 포함하는 기체 상태의 황이 방출되고 이것이 비에 섞여 지상으로 돌아온다.
물에 용해되면 는 수화되어 강산인 황산()이 되는데 이는 산성비의 주요 요인이다. 식물은 기공을 통해서 기체 상태로 흡수한 이산화황을 대사할 수도 있다. 하지만 고농도의 이산화황에 장시간(8시간 이상) 노출되면 황산이 형성되어 조직이 심각하게 손상된다.
황산염이 시스테인으로 환원될 때 황의 산화수는 +6에서 4로 바뀌어, 10개의 전자가 필요하게 된다. 클루타티온, 테레독신, NAD(P)H 또는 O-아세틸세린은 경로의 다양한 단계에서 전자공여체의 역할을 한다.
일반적으로 잎은 뿌리보다 더욱 활발하게 황을 동화하는데, 이는 아마 광합성이 환원형 페레독신을 생산하고 광호흡이 세린을 생성하여 O-아세틸세린의 생산을 촉진하기 때문인 것 같다. 잎에서 동화되는 황은 주로 글루타티온의 형태로 체관부를 통하여 줄기 및 뿌리 정단 그리고 열매와 같으 단백질 생산 부위로 수출된

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