Материалы портала «Научная Россия»

Отчего стенки растений такими прочные, или Как построить деревянный небоскреб

Отчего стенки растений такими прочные, или Как построить деревянный небоскреб
Целлюлоза заставляет молекулу ксилана выпрямляться, благодаря чему молекулы этих двух углеводы образуют прочное соединение.

Ученые из университетов Кембриджа и Варвика (Великобритания), под руководством профессора Поля Дюпри (Paul Dupree) совместно разобрались в биохимических основах необычно высокой прочности клеточной стенки растений. Статью об этом, опубликованную в журнале Nature Communications, пересказывает пресс-релиз Кембриджского университета.

Клеточная стенка растения в основном сложена из молекул двух углеводов: целлюлозы и ксилана. Прочное соединение между ними критически важно для прочности всей конструкции. Но эти два полимера имеют совершенно разное строение — длинные, изогнутые молекулы ксилана с прикрепленными по всей их длине отростками из участков других сахаров, совершенно не похожи на толстые и прямые молекулы целлюлозы. Поэтому непонятно, как они могут достаточно надежно соединиться.

«Мы знали, что ответ должен быть элегантным и простым, — объяснил профессор Дюпри. — И он таким и оказался. Мы обнаружили, что целлюлоза заставляет молекулу ксилана разворачиваться и выпрямляться, и благодаря этому две молекулы могут соединиться. Этот механизм выступает в качестве своеобразного "клея", создающего очень прочные структуры».

Эта работа развивает открытие, сделанное тем же научным коллективом семь лет назад при изучении клеточной стенки растения резуховидки (род Arabidopsis): тогда выяснилось, что у содержащегося в ней ксилана все отростки направлены в одну и ту же сторону. Чтобы разобраться в этом лучше, ученые из Кембриджа и Варвика применили метод спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) твердого тела.

Достижение профессора Дюпри с коллегами в перспективе открывает путь к созданию больших и прочных конструкций из дерева — в том числе небоскребов.

Стоит напомнить, что ученые только в уходящем году во всех подробностях разобрались, как именно развивается стенка клетки растения.

ксилан растения стенки растений целлюлоза

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий