Кіріспе

Өсімдіктерде кездесетін полимер. Спорополенин – өсімдік споралары мен тозаңның қатаң сыртқы (эксин) қабықшаларының маңызды құрауышы болып табылатын биологиялық полимер. Ол химиялық тұрақтылығы жоғары (биополимерлердің ішіндегі ең инерттілерінің бірі) және көбінесе топырақ пен шөгінділерде жақсы сақталады. Эксин қабаты әдетте түрге тән әсем өрнектермен кескінделген, сондықтан (мысалы) көл шөгінділерінен алынған материал палинология мамандарына өткендегі өсімдіктер мен саңырауқұлақтар популяциясы туралы құнды мәліметтер бере алады. Спорополенин палеоклиматология саласында да қолданылады. Спорополенин Phycopeltis (ульвофицей) және Chlorella сияқты жасыл балдырлардың жасуша қабырғаларында да табылады. Споралар жел, су немесе жануарлар сияқты түрлі орталық факторлар арқылы таралады. Қолайлы жағдайда, спорополенинге толы тозаң және споралар қазба қалдықтарында жүздеген миллион жылдар бойы сақталуы мүмкін, себебі спорополенин органикалық және бейорганикалық химиялық заттардың ыдырауына төзімді.

Химиялық құрамы

Спорополениннің химиялық құрамы оның ерекше химиялық тұрақтылығы, ерімейтіндігі және ферменттер мен күшті химиялық реагенттерге төзімділігі салдарынан ұзақ уақыт бойы анықталмай келді. Бұрын оның полимерленген каротиноидтардан тұратыны ойластырылған, бірақ 1980 жылдардан бері қолданылып келе жатқан толыққанды талдау әдістері бұл дұрыс емес екенін көрсетті. Тәжірибелер күрделі биополимерді анықтады, оның құрамында негізінен ұзын тізбекті май қышқылдары, фенилпропаноидтар, фенолдар және кездейсоқ кополимер түріндегі каротиноидтардың шамалы мөлшері бар. Спорополениннің бірнеше алдынғы заттардан (прекурсорлар) пайда болатыны мүмкін, олар химиялық байланыс арқылы өте берік құрылымды құрайды. Спорополенин полимерінің құрамында p-кумарат және нарингенинге негізделген кейбір ароматтық құрылымдар да анықталды. Бұл құрылымдар ультракүлгін сәулені сіңіріп алып, оның спораның ішіне енуін болдырмайды. Бұл өсімдіктердің тозаңдары мен спораларының гаметаларын тасымалдау және таратудағы рөлімен байланысты. Гаметалардың ДНК-сы күн сәулесінің ультракүлгін сәулесіне оңай зақымданады. Сондықтан спорополенин осы зақымданудан қорғаумен қатар, физикалық тұрғыдан да берік контейнер болып табылады.

Биосинтез

Электрондық микроскопия көрсетіп тұрғандай, тозаң қылының дамитын түйіршігін анестезия ішінде қоршап тұратын тапеталь жасушаларында липофильді тамшылар бар, өте белсенді секрециялық жүйе бар. Осы тамшыларда спорополениннің алдындағы заттары бар деп саналады. Із кестесі тәжірибелері фенилаланиннің маңызды алдындағы зат екенін көрсетті, бірақ басқа көміртек көздері де үлес қосады. Тапеталь жасушаларында фенилпропаноидтың биосинтез жолы өте белсенді, бұл оның өнімдері спорополенин синтезі үшін қажет деген пікірді қолдайды. Тозаңның дамуын тежейтін химиялық заттар және көптеген еркек сүректігі мутанттар тапеталь жасушаларының осы тамшыларды бөліп шығаруына әсер етеді.