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AsA-GSH循環|生化指標
閱讀：448 發布時間：2024-11-19AsA-GSH循環，即抗壞血酸-谷胱甘肽循環，是植物體內一個重要的抗氧化防御體系。該循環由抗壞血酸（AsA，維生素C）、谷胱甘肽（GSH）、以及一系列抗氧化酶（如APX、DHAR、MDHAR、GR等）和其他非酶的抗氧化活性物質共同構成。這些成分在植物細胞內協同作用，有效清除自由基，維護細胞的正常生理功能。
AsA-GSH循環主要存在于植物細胞的細胞質和葉綠體中。在這些位置，循環中的酶和抗氧化劑能夠高效地清除由光合作用或其他代謝過程產生的自由基。值得注意的是，葉片中的谷胱甘肽還原酶（GR）約80%存在于葉綠體中，20%存在于細胞質中，而只有很少一部分存在于線粒體中。這種分布特點使得GR能夠在葉綠體中更有效地催化NADPH還原GSSG生成GSH，從而維持細胞內GSH/GSSG比值的穩定。
功能與重要性
清除自由基：AsA-GSH循環能夠高效清除植物細胞內的自由基，如過氧化氫（H2O2）等，從而保護細胞免受氧化損傷。
維持蛋白質穩定性：AsA和GSH作為還原型物質，能夠維持細胞內蛋白質的穩定性，防止其因氧化而變性或失活。
保護生物膜系統：該循環能夠保護生物膜系統結構的完整性，防止膜脂過氧化和膜功能的喪失。
增強植物抗逆性：在逆境條件下（如干旱、鹽脅迫等），AsA-GSH循環能夠增強植物的抗逆性，幫助植物抵御外界不良環境的侵害。
循環過程與機制
在AsA-GSH循環中，各組分協同作用，形成一個高效的抗氧化系統。具體過程如下：
APX的作用：以AsA為反應底物，將H2O2還原成H2O，同時AsA被氧化形成脫氫抗壞血酸（DHA）。
DHAR的作用：在脫氫抗壞血酸還原酶（DHAR）的催化作用下，DHA被還原為AsA，從而完成AsA的再生。
GR的作用：作為谷胱甘肽氧化還原循環的關鍵酶之一，GR催化NADPH還原氧化型谷胱甘肽（GSSG）生成GSH，有助于維持體內GSH/GSSG比值的穩定。
非酶抗氧化劑的作用：AsA和GSH作為非酶抗氧化劑，在循環中能夠直接清除自由基，并與其他抗氧化酶協同作用，共同維護細胞的氧化還原平衡。
以下是AsA-GSH循環的常規測定指標：
還原型抗壞血酸（AsA）/維生素C含量
定義：維生素C（Vitamin C）又稱抗壞血酸（AsA），是一種含6個碳的α-酮基內酯的弱酸。
功能：抗壞血酸是多種生物功能所必需的非酶化合物，可消除和平衡ROS的產生，促進植物的多種生理功能，如光合作用過程。在植物發育中，抗壞血酸在細胞分裂、滲透壓調節、激素生物合成以及作為酶輔助因子方面發揮著重要作用。
測定意義：通過測定還原型抗壞血酸的含量，可以了解植物在應對非生物脅迫時，AsA-GSH循環系統的抗氧化能力及其保護機制。
抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性
定義：抗壞血酸過氧化物酶（Ascorbate peroxidase，APX）是植物清除活性氧（ROS）的重要抗氧化酶。
分布：存在于植物細胞中的葉綠體、細胞質、線粒體、過氧化物酶體、基質、類囊體等不同區域。
功能：在維持植物體內的氧化還原穩態中發揮著重要作用。
測定意義：通過測定APX的活性，可以了解植物在逆境下清除ROS的能力，以及AsA-GSH循環系統中APX的作用及其調節機制。
還原型谷胱甘肽（GSH）含量
定義：還原型谷胱甘肽（Glutathione，GSH）是由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成的一種三肽。
功能：參與體內三羧酸循環及糖代謝，使人體（或植物體）能夠獲得高能量。能激活多種酶，如巰基酶-輔酶等，從而促進糖類、脂肪及蛋白質代謝。能參與體內氧化還原過程，和過氧化物及自由基結合，保護細胞膜中巰基的蛋白質和含巰基酶不被破壞。
測定意義：通過測定還原型谷胱甘肽的含量，可以了解植物在應對非生物脅迫時，GSH作為抗氧化劑的作用及其保護機制。
谷胱甘肽還原酶（GR）活性
定義：谷胱甘肽還原酶（Glutathione reductase，GR）是廣泛存在于真核和原核生物中的一種黃素蛋白氧化還原酶。
功能：催化NADPH還原GSSG生成GSH，有助于維持體內GSH/GSSG比值。在氧化脅迫反應中對活性氧清除起關鍵作用，同時參與抗壞血酸-谷胱甘肽循環途徑。
測定意義：通過測定GR的活性，可以了解植物在逆境下維持GSH/GSSG比值的能力，以及GR在AsA-GSH循環系統中的調節作用。