The effect of oxygen on the development of enzyme activities in germinating seeds of Cucurbita maxima

Rollo, Franco ; Colombo, Roberta ; Lado, Piera ; Rasi-Caldogno, Franca

Atti della Accademia nazionale dei Lincei. Rendiconti della Classe di scienze fisiche, matematiche e naturali, Série 8, Tome 53 (1972) no. 1-2, pp. 165-172

Résumé

I semi di Cucurbita maxima, liberati dai tegumenti esterni, sono ancora avvolti da una sottile membrana (costituita da residui della nucella e dell'endosperma) che nelle prime 24 ore di germinazione limita fortemente lo sviluppo del seme e cioè l'assunzione di acqua, lo sviluppo della respirazione, l'aumento di attività enzimatiche solubili (glucosio-6-P-deidrogenasi, NADP-dipendente isocitrato-deidrogenasi) e la comparsa della isocitrato liasi. Fra i possibili meccanismi dell'effetto inibente esercitato dalla membrana, i dati ottenuti indicano che la limitazione della diffusione dell'ossigeno nel seme è il principale fattore implicato nel rallentamento dello sviluppo metabolico. Successivi esperimenti in cui i semi sono stati fatti germinare senza pellicola ma in diverse concentrazioni di O2 (dal 3% al 21%), hanno ulteriormente dimostrato che gli aumenti delle tre attività enzimatiche solubili (glucosio-6-P deidrogenasi, isocitrato-deidrogenasi, isocitrato liasi) come quelli di cinque attività enzimatiche mitocondriali (citocromo c ossidasi, fumarasi, succinico—deidrogenasi, malato—deidrogenasi, glutammato—ossalacetato transaminasi) sono stimolati da un aumento di concentrazione di O2. Questi risultati portano alla conclusione che sia l'evoluzione del quadro enzimatico tipico della germinazione (isocitrato liasi in particolare), sia lo sviluppo del sistema mitocondriale sono sotto il controllo della concentrazione di O2. Si prospettano alcune ipotesi sui passaggi metabolici che potrebbero mediare l'effetto dell'ossigeno.