Șef lucrări dr. Ungureanu Eugen Absolvent ă: Hîrțan Adelina -Ionela Iași Iulie 2019 UNIVERSITATEA „ALEXANDRU IOAN CUZA” DIN IAȘI FACULTATEA DE… [603303]

UNIVERSITATEA „ALEXANDRU IOAN CUZA” DIN IAȘI
FACULTATEA DE BIOLOGIE
SPECIALIZAREA BIOCHIMIE

LUCRARE DE LICENȚĂ

Coordonator științific:
Șef lucrări dr. Ungureanu Eugen
Absolvent ă:
Hîrțan Adelina -Ionela

Iași
Iulie 2019

UNIVERSITATEA „ALEXANDRU IOAN CUZA” DIN IAȘI
FACULTATEA DE BIOLOGIE
SPECIALIZAREA BIOCHIMIE

STUDIU ASUPRA ACTIVITĂȚII CATALAZEI DIN
SEMINȚELE DE MUȘTAR ALB ( SINAPIS ALBA ) PE
PARCURSUL GERMINAȚIEI

LUCRARE DE LICENȚĂ

Coordonator științific:
Șef lucră ri dr. Ungureanu Eugen
Absolvent ă:
Hîrțan Adelina -Ionela

Iași
Iulie 2019

CUPRINS

INTRODUCERE ……………………………………………………………………………. ………………………… 1
I. DATE PRIVIND BIOLOGIA SPECIEI SINAPIS ALBA ………… ……….. ……………………… … 2
II. DATE PRIV ITOARE LA GERMINAȚI A SEMINȚELOR …………………. ……………………. 12
II. 1. Sămânța, organ de înmulțire la plantele superioare …………………. …………………. 12
II. 2. Repausul seminal și germinația semințelor ……………………………… ……………… … 18
III. PROTEINE: STRUCTURĂ ȘI FUNCȚII ……………………………………………… ……………….. 27
III. 1. Structura și proprietățile proteinelor ……………………………………………… ………… 27
III. 2. Noțiuni de enzimologie ………………………………………………………………………….. 40
III. 3. Date despre catalază ………………………………………………………………………….. ….. 46
IV. MATERIAL ȘI METODE ………………………………………………………………………….. ……….. 49
IV. 1. Materiale utilizate ………. …………………………………………………………………. ……… 49
IV. 2. Determinarea cantitativă a proteinelor ……………………………………………… ……… 49
IV. 3. Determinarea cantitativă a activității catalazei …………………………………. ……….. 51
V. REZULTATE ȘI DISCUȚII ………………………………………………………………………….. ………. 55
V. 1. Evoluția cantității de proteine din semințele de muștar alb ( Sinapis al ba) pe
parcursul procesului de germinație ………………………………………………………………………….. …..55
V. 2. Evoluția activității catalazei din semințele de muștar alb ( Sinapis alba ) pe
parcursul procesului de germinație ………………………………………………………….. …………………..57
CONCLUZII ………………………………………………………………………………………………………. …… 60
BIBLIOGRAFIE …………. ………………………………………………………………. …………………………. 61

1
INTRODUCERE

O buruiană este o plantă ale cărei virtuți nu au fost descoperite încă. (Ralph Waldo
Emerson)
Deși în aparență muștarul alb ( Sinapis alba ) este o plantă fără o întrebuințare sau o
semnificație deosebită, în realitate acesta prezintă numeroase utilizări și aduce beneficii în urma
consumului, atât pentru om , cât și pentru anim ale.
Fiind cunoscut încă din Antichitate, muștarul alb era utilizat drept plantă medicinală,
mai apoi fiind preluat de către greci și romani, iar ulterior, cu trecerea anilor și de către regii
Angliei și Franței. De -a lungul timpului, muștarul alb ( Sinap is alba ) a cunoscut o largă
răspândire geografică, fiind cultivat în numeroase țări și continente.
Semințele de muștar alb au o deosebită importanță pentru utilitatea lor și sunt
întrebuințate în varii domenii precum: medicina umană, fitoterapie, farmacologie, agricultură,
industrie, industrie alimentară, zootehnie, apicultură, dar și în util izări casnice. În medicina
umană muștarul alb are acțiune antibacteriană, antifungică, digestivă, proprietăți antibiotice,
datorită izotiocianatul ui de alil (esența de muștar) sau tratează reumatismul. De asemenea,
prezintă cea mai mare activitate antiproliferativă, atât la celulele non -tumorale, cât și la cele
tumorale, reducând riscul cancerului. În industrie, poate fi utilizat drept combustibil b iodiesel,
având o cantitate mare de ulei, proprietate care este utilă inclusiv în alimentație . În zootehnie
nutrețul de m uștar este preferat de animale, fiind folosit de asemenea în apicultură, muștarul
alb fiind o specie meliferă.
În acest studiu s -a de terminat activitatea unei oxidoreductaze, catalaza , cu rol în
descompunerea H 2O2 în apă și O 2, din semințele de muștar alb ( Sinapis alba ), pe parcursul a 96
de ore de germinație. Apa oxigenată se formează în unele că i metabolice din cauza unui
metabolism i ntens și este toxică pentru celule, însă în urma acțiunii catalazei aceasta este
descompu să în apă și oxigen . În primă instanță a fost determinată cantitatea de proteine din
semințele germinate, iar apoi s -a determinat activitatea catala zei asupra semințel or germinate.
Lucrarea a fost realizată în laboratoarele de cercetare B128 și B224 ale Facultății de Biologie
din cadrul Universității Alexandru Ioan Cuza din Iași.

2
I. DATE PRIVIND BIOLOGIA SPECIEI Sinapis alba

Muștarul alb (Sinapis alba ) este cunoscut încă din Antichitate de popoarele din jurul
Mării Mediterane, din Vestul Europei și India. La început a fost folosit ca legumă, plantă
medicinală, iar în ultimele secole ca plantă uleioasă. (1) Grecii și romanii utilizau semințele de
muștar ca pastă și pudră. (30)
Săpăturile arheologice din Valea Indului au arătat că muștarul a fost cultivat acolo,
această civilizație existând până în jurul anului 1800 î.Hr. (31)
Romanii au fost probabil primii care au experimentat prepararea mușta rului drept
condiment. Au amestecat sucul de struguri nefermentat (mustul) cu semințe de muștar măcinat.
De asemenea, tot romanii au exportat semin țele de muștar în Galia. (32)
Pentru prima dat ă în Franț a, muștarul a apă rut odată cu apariția producăt orilor de muștar
ce datează în regist rele regale din Paris din 1292 , iar în Anglia, muștarul atestă din anul 1390,
în cartea scrisă de bucătarii regelui Richard al II -lea. (33)
Sinapis alba prezintă o largă răspândire în partea de Nord a Ch inei (6) , de asemenea
specia este întâlnită și în Africa de Nord și Europa de mii de ani. (11).
Australia este în acest moment al doilea cel mai mare exportator de semințe oleaginoase
ce aparțin familiei Brassicaceae ce răspunde cererii globale pentru un ulei sănătos din plante,
boga t în grăsimi polinesaturate. (5 )
Muștarul alb se mai cultivă î n Ungaria, Republica Moldova (Basarabia), Rusia, Ucraina,
dar și în România, pe suprafețe însemnate. Zonele foarte favorabile pentru cultura acestei specii
sunt: Câmpia Timișului și Câmpia Crișurilor, iar ca zone favorabile, Bărăganul, Câmpia
Dobrogei, Câm pia Burnazului, Câmpia Olteniei (județele Dolj și Olt). (1)
În România, muștarul alb mai este răspândit și în următoarele regiuni : Baia Mare, Satu
Mare, Cluj, Aiud, T ârgu Mureș, Sîngeorgiul de Mureș, Dumbrăvioara, Sibiu, Gușterița, Mediaș,
Sighișoara , Orșova, Craiova, București, Constanța, Galați, Tulcea, Iași, Suceava. (29)
Din punct de vedere al ecologiei, muștarul alb ( Sinapis alba ) este o plantă relativ puțin
pretențioasă la temperatur ă (dacă se seamană târziu, poate fi afectată de temper aturile ridicate),
favorizată de lumina din zilele scu rte. Față de umiditate, are două perioade critice: imediat după
semănat și la formarea semințelor. Are cerințe reduse față de sol. (4) De asemenea, soiurile de
muștar alb cresc în climă moderată, cerinț a de apă și sol fiind mai degrabă una modestă, și prin
urmare, costurile sunt relative scăzute în comparație cu alte semințe de legume cultivate la fel,
într-o climă moderată.(10)

3
Pentru a încadra taxonomic un organism, nomenc latura ș i identificarea genului,
respectiv a speciei au un caracter obligatoriu.
Clasificarea rep rezintă aranjarea organismelor î n grupuri taxonomice, conform unui set
de reguli internaționale.
Nomenclatura reprezintă atribuirea numelor grupelor taxonomice , conform regulilor
internaționale.
Specia Sinapis alba (figura 1) aparține genului Sinapis din familia Brassicaceae .
Speciile familiei Brassicaceae , incluzând brocoli, varză, conopidă și muștar își au originea din
varza ancestrală comună ( Brassica oleracea ), care încă crește în zonele atlantice și
mediteraneene. (8)
Figura 1. Sinapis alba (muștarul alb) (după Köhler )
Cruciferele formeaz ă o familie care numai foarte greu poate fi aranjată într-un sistem
natural, pe baza principiilor filogenetice. Sistematizarea familiei a fost mult timp artificială.
Linee (1753), Adanson (1763) și Crantz (1769) au clasificat -o după forma fructelor, fiecare cu
câte o schimbare. R. Brown (1812) și De Candoll e (1821) au avut în vedere forma embrionului.
Sistemul lor a fost utilizat multă vreme. Sistemul lui Velenovsky (1883), Bayer (1905) și
Calestani (1908) s -a bazat pe forma foarte variată a glandelor nectarifere. Schweidler (1905) a
sistematizat Cruciferele după așezarea celulelor cu mirozină, iar Prantl (1891) după forma
stigmatelor și a perilor, precum și a unor proprietăți histologice. (29)

4
Familia Brassicaceae (Cruciferae ) cuprinde cca. 350 de genuri cu 3.200 de specii,
răspândite din regiunil e reci până în cele tropicale. Acestea s unt plante erbacee, cu frunze
dispuse altern, fără stipele. (29) Tulpinile sunt erecte, ascendente sau culcate la pământ, sau
uneori pot chiar să lipsească. Frunzele ex -stipulate, simple, întregi sau divers p enate, rareori
trifoliate, palmate sau bipenat compuse. (37) Florile sunt bisimetrice, hermafrodite, pe tipul 4,
grupate în inflorescenț ă de tip racem. (2) Florile sunt hipogene, mai ales actinomorfe. (37)
Inflorescența poate fi racem simplu sau compus, a deseori, cel puțin la început în formă de
corimb. Elementele florale sunt libere. Caliciu cu 4 sepale așezate pe două cercuri, uneori cu
baza ușor dilatată (saciformă) sau la vârf glugate. Petale 4 (rar mai multe), de obicei lung
unguiculate, așezate pe un singur cerc, în cruce (de unde și numele); excepțional lipsesc sau se
dezvoltă inegal. Stamine 6, pe 2 cercuri ; 2 externe, mai scurte, așezate în plan transversal
(numite și laterale) și 4 interne, mai lungi, așezate în plan median (numite și mediane), un eori
prevăzute cu dinți sau apendici în formă de aripi membranoase. La baza staminelor se g ăsesc
glande nectarifere verzui, în număr variabil, ca mici proeminențe în formă de perniță, de con,
de inel sau filiform alungite. Gineceu superior, format din 2 ca rpele concrescute, bilocular. (29)
Fructele brasicaceelor sunt silicvă sau siliculă, care variază esențial atât după mărime și
formă, cât și prin prezența diferitor rostruri și cârcei, cu car e se prind de blana animalelor. (3)
La maturitate, fructul se deschide de jos în sus prin 2 valve. Silicva, respectiv silicula, este
despărțită în 2 loje printr -un perete fals, membranos, de origine placentară, numit septum.
Septumul poate fi de lățimea valvelor (latisept), când fructul este comprimat dorsiventral , sau
mult mai îngust decât valvele (angustisept) când fructul este comprimat dinspre margini. După
desfacerea valvelor și împrăștierea semințelor, placentele întărite de obicei cu anumite țesuturi,
rămân și mai departe intacte, formând un cadru (replum) în care este întinsă membrana
septumului. Fructele sunt uneori indehiscente, iar î n acest caz, silicva polispermă nearticulată
după coacere se rupe transversal în bucăți neregulate, iar dacă este articulată prin pereții
transversali (lomenta), se rupe în p ărți egale. Silicula indehiscentă monospermă poate fi
necompri mată, globuloasă sau de altă formă. (29)
Semințele sunt mici, ovale ori sferice, care în loc de endosperm au un strat de aleuronă,
cu embri onul scurt și curbat. (3) Sămânța poate fi de mai multe feluri, după poziția embrionului
recurbat. Această poziție a servit ca bază la sistematizarea veche a Cruciferelor. Poziții și forme
mai importante ale părților embrionale sunt : cotiledoane plane, radicula se reazimă longitudinal,
pe mijlocul lor (embrion notoriz) ; cotiledoane plane,cu radicula așezată pe marginea laterală a
cotiledoanelor (embrion pleuroriz) ; cotiledoane îndoite longitudinal și suprapuse, cu radicula
așezată tot pe axa longitudinală a cotiledonului (embrion ortoploc) ; cotiledoane dublu îndoite

5
longitudinal, când marginile lor se îndoiesc din nou spre interior ; cotiledoane prelungite, îndoite
de-a curmezișul o dată, de două ori sau înfășurate spiralat. (29)
Familia are o importanț ă economică mare, întrucât multe plante sunt a limentare,
condimentare, decorative, medi cinale, dar ș i buruieni în culturi. (2)
O caracteristi că a Crucifere lor este formarea unor celule cu mirozină așezate în mezofil
sau în leptom. Aceste celule, cu ocazia strivirii țesutului, produc esența de muș tar. (29) De
asemenea, membrii familiei sunt deosebiți în ceea ce privește aroma picantă și mirosul de sulf
din cauza izotiocianatului volatil , obținut prin hidroliza glucozinolaților. (35)
Familia Brassicaceae includ e multe plante importante de cultură , care sunt cultivate ca
legume ( Brassica, Nasturtium, Raphanus ) și surse de uleiuri vegetale ( Brassica ) și condimente
(Armoracia, Brassica, Eutrema, Sinapis ). Familia include multe plante ornamente le din
genurile Erysimu m, Iberis Linnaeus, Lobularia, Malcolmia și Matthiola . (37)
Delimitarea genurilor din familia Brassicaceae este adesea dific ilă, datorită evoluției
frecvent independente a ceea ce par e a fi un carac ter similar , variabilit ății unui caracter dat într –
un gen și fixarea lui în altul și eșantion ării inadecvate a materialului de către majoritatea
autorilor. Determinarea cea mai fiabilă a genurilor poate fi obținută atunci când materialul are
atât fructe , cât și flori , și când ambe le chei sunt utilizate pentru a se ajunge la același gen. (37)
Pe lângă genul Sinapis , din care face parte specia Sinapis alba , alte genuri ale familiei
Brassicaceae sunt: Brassica , Raphanus , Cheiranthus , Matthiola , Chorispora, Barbaraea,
Dentaria, Arabis, Lunaria, Alyssum, Draba, Capsella, Iberis, Lepidium, Coronopus . (29)
Speciile genului Sinapis sunt plante an uale, ierboase, ramificate, cu f runze penat lobate
sau fidate, cu peri simpli. Celulele prezintă mirozină în mezofil. Sepalele sunt nedilatate
sacifor m la bază, petalele sunt galbene. Glandele nectarifere 4, câte una reniformă sau
patrunghiulară la partea interioară a bazei staminelor scurte și câte una l ingulat triunghiulară
înaintea p erechilor de stamine lungi. Silicva cilindrică, dehiscentă, terminat e într -un rostru lung,
foarte comprimat, de forma unei săbii, sau la unele specii mai puțin comprimat, terminat într –
un stigmat ușor bilobat. Valve convexe, cu 3 -5 nervuri longitudinale accentuate, uneori
toruloase (constrânse între semințe), păroase sau g labre. Sămânța este globuloasă uniseriată.
Cotiledoanele adânc emarginate, îndoite longitudinal, cu radicula așezată în îndoitură. Genul
cuprinde cca 10 specii răspândite îndeosebi în regiunea mediteraneeană. (29)
În genul Sinapis spre deosebire de g enul Brassica, plantele sunt păroase, stigmatul este
bilobat, iar silicva prezintă rostru lung, cu 3 -4 nervuri longitudinale pe valve. (2)
Sinapis alba este o specie anuală de cultură, erectă, bogat ramificată, înaltă de 0,3 -1 m
cu frunzele penat sectate, cu 3 -5 lobi neregulați, dintre care cel terminal mult mai mare, flori

6
galbene, dispuse aproape perpendicular, cu rostru alungit. (4) Silicva este alb păroasă, cu rostrul
lung, egal sau mai ma re decât aceasta, turtit.(2)
Muștarul alb ( Sinapis alba ) prezintă o rădăcină pivotantă, puțin ramificată, ce pătrunde
adânc în sol. Părțile aeriene sunt acoperite cu peri deși și aspri. Florile sunt galbene, de t ipul 4,
grupate în raceme dese, care se alungesc pe măsura înfloririi. Înflorire, VI -VII. Polenizare
entomofilă. Fruct, silicvă galbenă, aproape cilindrică, dispusă aproape perpendicular pe ramură,
cu numeroase gâtuiri pe trei nervuri longitudinale, păroas e. Semințele sferice, alb -gălbui,
rareori cafenii, câte 16 -20 într -un fruct. (1)
În figura 2 pot fi observate frunzele, inflorescențele, silicvele și sămânța la Sinapis alba ,
iar încadrarea taxonomica a speciei poate fi observată în tabel ul 1.

Figura 2 . Sinapis alba (1.frunze și inflorescențe ; 2-3.silicve; 4. sămânță ) (după Wurzer Walter )

7
Tabel 1. Încadrarea taxonomică a specie Sinapis alba în unitățile taxonomice superioare

Semințele de muștar alb ( Sinapis alba ) au o compoziție chimică avantajoasă. Acestea
conțin ulei nesicativ (30 -47%), mucilagii (20%), substanțe de natură proteică (25%), glicozide
(0,5-2%), reprezentate prin sinalbină, sinigrină. (1) De asemenea, semințele de muștar reprezintă
o sursă bogată de compuși fenolici, dar și de antioxidanți naturali. (10)
Sinalbina, prin hidroliză enzimatică sau sub acțiun ea acizilor diluați, produce glucoză,
esență de muștar (sulfocinat de parahidroxib enzil) și sulfat de sinapină.(1) Acești compuși,
sinalbină și sinigrină, mai poart ă și denumirea de glucozinolați, fiind caracteristici familiei
Brassicaceae și responsabili pentru aroma picantă a muștarului. (7) În figura 3 poate fi
observată structura chimică a sinalbinei.

Figura 3 . Structura chimică a sinalbinei ( după Edgar ) Unitate taxonomică Denumire
Regn Plantae
Încrengătura Spermatophyta
Subîncrengătura Magnoliophyta(Angiospermae)
Clasa Magnoliopsida(Dicotyledonatae)
Subclasa Dilleniidae
Ordinul Capparales
Familia Brassicaceae(Cruciferae)
Genul Sinapis
Specia Sinapis alba (Linn) (9)
Brassica alba (Boiss) (9)
Brassica hirta (Moench) (9)

8
Glucozinolații apar în metabolism ul secundar ai aproape tuturor plantelor din ordinul
Brassicales . Aceștia se găsesc în diferite plante comestibile, cum ar fi varza, broccoli, hrean,
ridichi, în care produșii de descompunere contribuie adesea într -o măsură semnificativă la
gustul distinctiv. (34)
Deși există multe asemănări între muștarul alb ( Sinapis alba ) și muștarul negru
(Brassica nigra ), din punct de vedere al compoziției chimice a semințelor, există și deosebiri,
una dintre ele fiind faptul ca muștarul negru prezintă drept substanță activă principală în semințe
un heterozid azotat și sulfurat, numit sinigrozid, iar muștarul alb prezintă drept substanță activă
sinalbina. Deși cele 2 substanțe active sunt similar e și se comportă la fel, diferența constă în
faptul că în urma hidrolizei, pe lângă glucoză , se formează izocianat de parahidroxibenzi l care
însă nu este volatil ca izocianatul de alil din muștarul negru. (18)
Învelișul exterior de semințe de muștar a fost raportat în urm ă cu aproximativ 60 de ani,
pentru a fi bog at în material mucilaginos. (12) Un număr de cercetători au arătat că mucilagiul
de semințe de muștar este compus în principal din polizaharide conținând : glucoză, arabinoză,
xiloză, galactoză, manoză și acid gal acturonic. (13)
Semin țele de muștar prezintă un conținut ridicat de energie, având 28 -32% ulei, cu un
conținut relativ mare de proteine (28 -36%). Compoziția aminoacizilor din proteinele muștarului
este foarte bine echilibrată, fiind bogată în amino acizi esențiali.( 10)
Uleiul de muștar conține în special acizi grași, cum ar fi : 20-28% acid oleic, 10 -12%
acid linoleic, 9 -9,5% acid linolenic și 30 -40% acid erucic. De asemenea, acesta este bogat și în
tocoferoli, rezultând astfel ca racteristica lo r antioxidantă. ( 7)
Uleiul esențial al Sinapis alba are o culoare galben pal, cu un miros caracteristic de sulf.
Analiza GC/MS a acestui ulei a evidențiat un amestec complex de compuși incluzând aldehide,
nitrili, compuși cu conținut de sulf. În muștarul alb se găsesc dominant izotiocianat de benzil
(64,89%), nitril benzilic (12,05%), timol (7,2%), 2 -fenil izotiociant (6,5%), limonen (4,73%) și
1-izotiocianat de butenil (0,59%). (35)
Muștarul alb ( Sinapis alba ), în special semințele ace stuia, prezintă deosebită importanță
în variate domenii, cum ar fi : medicina umană, fitoterapie, farmacologie, agricultură, industrie,
zootehnie și utilizări casnice.
Sămânța de muștar alb este antibacterian ă, antifungică, digestivă, diuretică, exp ectorant,
rubefacient și stimulant. (14) (15) (16) (17) Aceasta are o acțiune cathartică datorată eliberării
hidroliti ce a hidrogenului sulfurat. (16)

9
În China se utilizează în tratamentul tusei cu flegmă profundă și tuberculoză,
pleurezie. (15) Semin țele sunt rareori utilizate ca medicament intern în vest. (1) Se utilizează în
tratamentul infecțiilor respiratorii, articulațiilor artritice, erupțiilor cutanate. (17)
La un raport de 1:3 semințele au o acțiune inhibitoare asupra creșterii fungilor. (15)
Izotiocianatul de alil sau ,,esența de muștar ’’ are proprietăți iritante, lacrimogene. Are
și proprietăți antibiotice (fitoncide) și bacteriostatice, chiar în diluții mari. (18) Acest ulei
esențial dacă este aplicat înafara corpului crește circu lația și ajută la eliminarea substanțelor
toxice în acest fel. Acest lucru îl face deosebit de util în tratarea multor afecțiuni, de la o simplă
răceală la reumatism. (36)
Făina de muștar, datorită mucilagiilor pe care le conține, diminuează propriet ățile
iritante ale substanțelor active, fiind un bun revulsiv local sub formă de cataplasme aplicate
local, timp limitat. Prelungirea timpului de aplicare poate duce la iritarea pielii. Datorită
prezenței mucilagiilor în cantități mari, semințele de muștar alb, întregi, au o acțiune laxativă,
singura utilizare terapeutică de uz intern. (18)
Cea mai mare activitate antiproliferativă, atât la celulele non -tumorale, cât și la cele
tumorale, a fost indusă de extractul de semințele de Sinapis alba . Analiza ciclului celular a
evidențiat un efect proapoptotic al Sinapis alba asupra ambelor linii de celule tumorale. (8)
În ultimii ani s -a observat că familia Brassicaceae a devenit punctul central de interes
pentru unele studii epidemiologice care au demonstrat că un consum ridicat al acestor legume
reduce riscul unui număr mare de cancere, în sp ecial cancerele din tractul gastrointestinal,
plămân, vezică urinară și prostată. (19) (20) (21) Capacitatea legumelor cruciferoase de a reduce
riscul de cancer nu se datoreaz ă numai prezenței fibrelor, carotenoidelor, luteinei,
flavonoidelor, fitosterolil or, acidului folic și vitaminei C, dar și datorită metaboliților secundari
cu conținut de sulf, și anume glucozinolații care sunt responsabili pentru gustul amar sau
picant. (22) Deci, muștarul alb prezintă proprietăți antiproliferative, proapoptotice, anti oxidante
și antimicrobiene, dar prezintă și potențiale beneficii în chemoprevenție. (8)
Muștarul alb este un laxativ bine cunoscut, utilizat de către cei care suferă de constipație
și de tulburări digestive. Are și calități calmante, cicatrizante, a ntimicrobiene. Reglează
activitatea stomacală și intestinală și potolește arsurile din tractul gastro -intestinal. Acționează,
de asemenea, în afecțiuni ale pancreasului și face poftă de mâncare (în caz de anorexie) .(23) De
asemenea, semințele de muștar alb produc cre șterea secrețiilor gastrice. (4)
Muștarul alb constituie materie primă pentru obținerea uleiului folosit în industria
alimentară. Semințele de muștar mai sunt utilizate în industria conservelor și la prepararea
muștarului alimentar, mușta rul fiind totodată și unul din condimentele cele mai cunoscute și

10
populare. (25) Acțiunea muștarului ca și condiment prezintă 3 avantaje. Acestea sunt :
capacitatea sa de a stimula pofta de mâncare și saliva și de a grăbi astfel prima etapă a digestiei,
capacitatea sa de a distruge grăsimile nedigerabile și fibrele de carne, și capacitatea sa de a
stimula sucurile digestive pent ru a finaliza procesul dige stiv.(36)
Semințele de muștar alb mai sunt utilizate și pentru conservarea alimentelor (25) (26) .
În unele țări, făina de muștar este aplicată ca și aditiv, în principal în industria cărnii pentru a
crește gustul și aroma produselor. Uleiul de mușta r, datorită faptului că este bogat în tocoferoli,
se comportă ca un conservant contra rânc ezirii . Acest conținut ridicat de tocoferoli este
avantajos în acest caz, când grăsimea conținută de făina de muștar este utilizată ca și aditiv.
(10)
Factorul de limitare al utilizării semințelor de muștar în alimentația umană sau în hrana
animalelor a fost aroma sa specifică picantă și prezența unei cantități semnificative de acid
erucic. În ciuda acestui fapt, diferite tipuri de muștar au fost cultivate și uti lizate drept sursă de
ulei come stibil în timpurile vechi. (10)
Semințele de muștar conțin mai mult de 41% ulei, semințele devenind astfel un candidat
bun pentru obținerea de biodiesel. (7)
Sinapis alba prezintă multe avantaje agronomice, cum ar fi toleranța excelentă la
căldură și secetă, semințe mari, păstăi de semințe rezistente la șocuri. (27)
Muștarul este utilizat de asemenea și în zootehnie. Nutrețul de muștar este cu plăcere
consumat de animale, dacă se recoltează înainte de înflori re. După înflorire și mai ales după
formarea păstăilor sporește conținutul în uleiuri eterice și atunci animalele nu -l mai consumă.
Este de menționat că muștarul verde introdus în alimentația vacilor le stimulează secreția de
lapte. Compoziția chimică a nu trețului verde de muștar este prezentată în tabelul 2. (28)

Tabel 2. Compoziția chimică a nutrețului de muștar ( după Zamfirescu N.)
Componente Sub formă brută % Sub formă digestibilă %
Substanță uscată 14,9 –
Proteine 2,9 1,9
Grăsimi 0,4 0,2
Extractive neazotate 7,3 4,9
Celuloză 2,9 1,5
Albumină – 1,3

11
În industrie, semințele sun t utilizate pentru extragerea uleiului ca produs de primă
calitate cu întrebuințări în alimentație, cofetărie, la prepararea conservelor, margarinei,
săpunului, în industria textil ă, farmaceutică, cosmetică etc. Din turtele rezultate după extragerea
uleiului se obține făina de muștar utilizată în medicină, în alimentație și în industria
farmaceutică pentru extragerea fitinei, produs cu acțiune tonifiantă. (1)
În apicultură este o specie ultilizată, deoarece este meliferă. Glandele nectarifere sunt
foarte diversificat e în număr, fo rmă, mărime și dispune re în jurul bazei filamentelor și prezintă
întotdeauna opuse bazele filamentelor laterale, iar glandele mediane sunt prezente sau
absente. (37) Înflorirea durează 20 -30 de zile. Florile sunt intens cercetate de albine în orele de
dimin eață, când secreția nectarului este abundentă. Cantitatea de nectar, 0,04 -0,1 mg/floare, cu
30-60% concentrație zahăr. Producție, în medie, 40 -100 kg/ha. Culesul de nectar și polen
asigură adesea 8 -10 kg miere pentru o familie de albine. Mierea este de cul oare galben -deschis,
cu aromă plăcută, caracteristică. Cristalizează repede, de cele mai multe ori chiar în faguri
înainte de a fi extrasă. Deci, această specie, S inapis alba are o pondere economi co-apicolă
mare. (1)

12
II. DATE PRIVITOARE LA GERMIN AȚIA SEMINȚELOR
II. 1. Sămânța, organ de înmulțire la plantele superioare
Sămânța este prezentă la gimnosperme (conifere) și angiosperme (plantele cele mai
evoluate) fiind formată din ovul , în urma unei fecundații simple, la gimnosperme și a unei
fecundații duble, la angiosperme. (38) În urma procesului de fecundație, părțile componente ale
ovulului de la Spermatophyta suferă o serie de modificări, care în final duc la formarea seminței,
prima etapă în viața unei plante. (39)
Sămânța poate fi liberă, neacoperită ca la reprezentanții filumului Pinophyta sau inclusă
în fruct și protejată de pericarpul acestuia, caracteristică celor din filumul Magnoliophyta .(3)
Sămânța născută în procesul reproducerii sexuate servește plantelor și la înmulțirea indivizilor,
la perpetuarea speciei; prin combinarea caracterelor ca organ plastic, cu ereditatea modificată,
ușor influențabil de mediul extern se ajunge la diferențierea de noi forme și specii mai
evoluate. (3)(39)
Apariția semințelor este un progres filogenetic, ducând la o mai bună supraviețuire a
plantelor față de condițiile de mediu, în comparație cu cormofitele sporifere (ferigile). (40)
Sămânța duce o viață latentă până în momentul în care ajunge în con diții prielnice de
germinare și astfel embrionul produce un nou individ .(39)
Forma semințelor este variată, cele mai multe fiind sferice, dar ele pot fi comprimate,
cilindrice, much iate, reniforme, ovoidale etc.(40) În ceea ce privește mărimea, este și ea diferită:
la semințe mici, care abia se văd cu ochiul liber, ca la Orchidaceae , semințe de 2 -3 mm (mac,
tutun), la semințe mari, ca cele de fasole, castan sălbatic etc., până la foarte mari, ca la palmierii
Cocos nucifera sau la Lodoicea sp ., la care sămânț a cântărește câteva kilograme.(41) Numărul
semințelor dintr -un fruct este diferit de la o specie la alta și de multe ori chiar în cadrul aceleiași
specii .(40)
O sămânță de la Gimnosperme, sp re exemplu de la Pinus sp . (pin) este constituită din tr-
un înveliș protector, embrion și endosperm primar. Învelișul protector este alcătuit dintr -un
tegument extern gros și lignificat și un altul intern subțire, care împreună protejează
endospermul primar și acesta din urmă embrionul. (39)
La Angiosper me semințele, puține sau numeroase, au forme și dimensiuni foarte variate
ce servesc drept criterii de determinare în dimensiuni foarte variate ce servesc drept criterii de
determinare în taxonomia plantelor. Totodată, la plante variază foarte mult și put erea de
germinare a semințelor, precum și structura acestora întrucât nu toate semințele au aceleași părți

13
constitutive, pentru care fapt ele se și clasifică în semințe albuminate și semințe
exalbuminate. (39)
O sămânță completă este alcatuită din: tegument seminal, embrion, endosperm și în
unele cazuri de perisperm .(38) În figura 4 este prezentată morfologia seminței atât la
dicotiledonate, cât și la monocotiledonate.
Figura 4. Morfologia seminței la dicoti ledonate și monocotiledonate ( după Săvulescu E. )
Tegumentul seminal provine din transformarea integumentelor (sau integumentului)
ovulului și alcătuiește învelișul protector al seminței. Suprafața lui poate avea diferite culori și
poate fi netedă ( Pisum sp .), reticulată ( Nicot iana tabacum ), cu aripi membranoase ( Bignonia
sp.), cu peri lungi care o acoperă în întregime, ca la bumbac, cu peri numai în vârful seminței
(Salix sp. ).(40)
Tegumentul seminței este alcătuit din două zone: una externă denumită testa, formată
din ce lule sclerificate și o alta internă, denumită tegmen, pluristratificată, celulele în cazul
acesta sunt cu pereții fin celulozici și provin din modificarea integumentului extern. În g eneral
tegumentul seminal este acela care dă culoarea seminței.(39 ) În figura 5 este ilustrată o secțiune
transversală prin tegumentul seminal.
Tegumentul are rol protector, este stratificat și impermeabil .(3) În general datorită testei
care este un înveliș impermeabil, contribuie la menținerea în stare vie a embrionului timp
îndelungat, deoarece nu înlesnește schimbul cu mediul exterior și astfel se menține un
metabolism scăzut, o bținut în timpul coacerii fructelor prin deshidratare .(39)

14
Figura 5. Secțiune transversală prin tegumentul seminal.(cp -celule parenchimatice;cs -celule
strivite;csc -celule sclerenchimatice;ct -cuticula; ep -epiderma; end -endosperm) (după Grințescu)
Tegumentul seminal are o serie de adaptări legate de mecanismele de protecție și de
dispersie. Conține ceruri care conferă impermeabilitate sau mucilagii aglutinante rezistente la
enzimele digestive ale animalelor. Acest țesut are influență asupra dezvoltării semințelor. În
plantele mutante de tip ats (aberant testa shape), la care lipsesc câteva dintre straturile
tegumentului seminal, semințele au formă anormală determinată de genotipul maternal. Astfel,
tegumentul seminal este acela care determină forma seminței și nu embrionul.(45) Î n figura 6
sunt prezentate câteva tipuri de semi nțe.

Figura 6 . Tipuri d e semințe. A. S ămânță fără endosperm (mazăre); B. Sămânță cu
endosperm ( Arabidopsis ); C-D. Semințe cu endosperm pluristrat ificat de diferite dimensiuni
(ardei și tutun). ( după Finch -Savage și Leubner -Mezger)

15
Pe suprafața tegumentului unor semințe se găsesc niște cicatrice caracteristice: hilul,
micropilul și rafeul, precum și anexele cărnoase: arilul, carunculul, arilodul și strofiola. (40)
În figura 7 sunt prezentate anexele tegum entului seminal la ricin și la fasole.
Figura 7 . Anexele tegumentului s eminal la ricin și la fasole.( după Săvulescu E. )
Hilul care apare ca o mică adâncitură reprezintă locul de inserție , de detașare al seminței
de funicul, care apare ca o cicatrice denumită și cicatricea hilului, ea poate avea forme,
dimensiuni și culori variate. (39)
Micropilul se prezintă ca o ridicătură cu un por în mijloc și provine din micropilul
ovulului. Este zona cea mai puțin rezistentă din tegument și prin acest loc va ieși rădăcinița
embrionului în timpul germinației semințelor. (40)
Rafa apare ca o dungă proeminentă, fină longitudinală, ce se întinde de la hil până la
chalază; ea se observă clar la să mânța de la Ricinus communis (ricin). Aceasta este caracteristică
semințelor ce provin din ovule anatrope și poate să apară ca o creastă sau ca o dungă negricioasă
la unele specii de Malus (măr). (39)
Anexele cărnoase provin din înmugurirea tegumentul ui la nivelul hilului, micropilului
sau al rafeului (rafa) și au rol în răspândirea semințelor de către păsări, furnici etc. (40)
Arilul se dezvoltă din funicul, pornește din vecinătatea hilului și apare ca un înveliș în
formă de cupă moale; crescând, acest înveliș poate cuprinde parțial sau total sămânța .(41)
Caruncula apare ca o proeminență cărnoasă, care d e obicei acoperă micropilul și i a
naștere din diviziunea celulelor vecine acestuia. (39)
Arilodul are aceeași origine ca ș i carunculul, dar învelește total sămânța, unde are
culoarea roșie -cărămizie. (40)
Strofiola este o expansiune cărnoasă a rafei. (41)

16
Embrionul este partea esențială a seminței, reprezentând planta în miniatură, cu toate
organele vegetative: radicula, tulpini ța, mugurașul sau gemula și unul sau mai multe
cotiledoane, organe de natură foliară. (40)
Tulpinița este constituită din două porțiuni, prima denumită hipocotil, o continuare a
radiculei și se întinde până la nivelul cotiledoanelor, după care urmează apoi epicotilul până la
vârful tulpiniței și acesta se diferențiază însă mai târziu. Cotiledoanele sunt primele frunze în
succesiunea foliară la o plantă. (39)
Embrionul se formează din zigotul principal (unirea unui gamet bărbătesc cu oosfera)
și este partea cea mai importantă a seminței, întrucât din el se formează viitoarea plantă. (38)
Forma embrionului este variabilă, el putând fi: drept ( Ricinus ), curbat ( Nicotiana
tabacum ), spiralat ( Solanum tuberosum ), arcuat ( Beta sp. ) sau cu cotiledonul în formă de scut,
cu rol de absorbție a substan țelor nutritive di n endosperm, ca la Triticum sp. . Orientarea
embrionului este întotdeauna cu radicula spre micropil, de aceea la semințele provenite din
ovule ortotrope radicula e dispusă în s us, iar la cele anatrope este orientată în jos. (40) Diverse
forme de embrion sunt ilustrate în figura 8.

Figura 8 . Diverse forme de embrion; A. Papaver somniferum -embrion puțin curbat; B.
Agrostemma githago -embrion mult curbat; C. Spinacia oleracea -embrion în formă de cerc
înconjurând albumenul; D. Convolvulus arvensis -embrion ondulat; E. Salsola ruthenica –
embrion în spirală; F – Orobanche cumana -embrion nediferențiat. (după Răvăruț, Turenschi)
Zigotul rezultat se divide mitotic în două celule, printr -un perete transversal, una apicală
și alta bazală. Din celula apicală se formează suspensorul prin diviziuni mitotice repetate.
Celula inferioară se divide printr -un perete longitudinal din care rez ultă proembrionul bicelular,
după care urmează o a doua diviziune printr -un perete perpendicular pe peretele anterior,
formându -se proembrionul tetracelular. Apoi urmează o a treia diviziune printr -un perete

17
transversal pe cei doi anteriori, rezultând 8 ce lule. Aceste celule se divid în continuare,
periclinal ( prin pereți paraleli cu suprafața proembrionului) din care se formează un proembrion
globulos, care are la exterior protoderma, care înconjoară un promeristem interior. Ca urmare,
proembrionul capătă o formă bilobată, fiecare lob reprezentând un cotiledon. Între cele două
cotiledoane se formează mugurașul sub care se formează hipocotilul, iar la capătul
suspensorului, dintr -o celulă numită hipofiză se dezvoltă radicula, după care suspensorul se
resoar be. Acest tip de formare a embrionului este cel mai răspândit. (38)
Din embrionu l bicelular se diferențiază embrionul propriu -zis în diverse moduri, fapt
pentru care apar o serie de tip uri principale de embriogeneză.(39)
Endospermul (secundar) sau albumenul constituie țesutul de rezervă din care se va hrăni
embrionul în timpul germinării seminței. (41) Ca substanțe de rezervă, în celulele
endospermului pot pred omina amidonul, ca la graminee sau lipidele, ca la floarea soarelui, in,
ricin.(40)
Endospermul secundar rezultă în urma fe cundației duble și reprezintă țesut fundam ental
definitiv, format din cel ule parenchimatice cu meaturi, iar pereții cclula ri adeseori îngroșați
celulozic.(3)
În mod obișnuit în jurul embrionul ui se află un strat de celule endospermale turtite,
goale, cu rol protector și care constituie așa numitul țesut endospermal tranzitoriu. (39)
După prezența sau absența lui, semințele angiospermelor sunt de două felur i: albuminate
și exalbuminate.(40) Semințele care prezintă endosperm se numesc albu minate ( embrionul
consumă substanțele de rezervă din endosperm după germinare, ca urmare acestea au
cotiledoanele subțiri și mugurașul mic), iar semințele lipsite de end osperm se numesc
exalbuminate ( substan țele de rezervă din endosperm sunt consumate în timpul formării
embrionului; cotiledoanele sunt mari). (38)
Endospermul (albumenul) este format din zigotul accesoriu (unirea unui gamet
bărbătesc cu celula secundară). Sunt cunoscute trei tipuri de f ormare a endospermului : nuclear,
celular și intermediar. (38)
Endospermul odată format nu mai prezintă o creștere activă, ci sporește numai în volum,
datorită îmbibării celulelor cu apă. (39)
Endospermul celular este format prin diviziuni mitoti ce tipice, rezultând astfel celule.
Acest tip de endosperm este specific plantelor mai evoluate. (38)
Endospermul nuclear (sau necelular), se caracterizează prin formarea într-o primă etapă
a numeroși nuclei prin diviziunea liberă a nucleului celulei secundare, care abia mult mai târziu
se înconjoară cu plasmă și numai apoi se formează și membranele secundare. (39)

18
Endospermul intermediar se întâlnește la plante le mai puțin evoluate, cum ar fi la
Nymphaeceae , Ranunculaceae , Rosaceae . Acesta const ă în formarea a două celule inegale, din
diviziunea zigotului accesoriu. Celula mare dă naștere unui endosperm de tip nuclear, iar celula
mică are rol în extragerea substanțelor nutritive din nucelă. (38)
Perispermul este un țesut de depozitare a subs tanțelor de rezervă și rezultă din nucela
ovulului. Substanțele de rezervă pot fi depozitate atât în endosperm, cât și în perisperm. (41)
În timpul germinației, prim a apare radicula, apoi apare hipocotilul, care la unele plante
se alungește mult și sc oate cotiledoanele la suprafața solului, germinația fiind epigee, alteori
axa hipocotilului crește puțin și cotiledoanele rămân în sol, germinația fiind hipogee. (38)
II. 2. Repausul seminal și germinația semințelor
Starea de repaus la semințe reprezi ntă, de fapt, starea de repaus a embrionului, și, în
general, coincide cu perioada de repaus hibernal al plantelor, datorită adaptărilor la condițiile
mediului. St area de repaus a embrionului se realizează în momentul maturației complete a
semințelor și este o consecință a modificărilor fizico -chimice ale protoplasmei. (42)
Prin repaus seminal se înțelege starea semințelor viabile cu metabolismul redus.
Asemenea semințe nu germinează chiar d acă li se asigură oxigen, apă și temperatură potrivită
(în limitele fiziologice). Repausul se deosebește de situația când o sămânță care nu are condiții
satisfăcătoare nu germinează, fiind prea uscată, denumit uneori repaus impus. (43)
Dormanța celule lor este o etapă normală în dezvoltarea acestora, apărută ca adaptare la
anumite condiții de mediu, și astfel germinația să aibă loc atunci când există condiții optime
pentru supraviețuirea plantulei. (45)
Semințele car e se găsesc în stare de repaus a u cantități mici de apă, în comparație cu
organele vegetative active. (42)
Intensitatea procesului de respirație al semințelor aflate în starea de repaus vegetativ
este mult mai scăzută comparativ cu a celorlalte organe ale plantelor, creând posibilit atea
păstrării acestora o perioadă lungă de timp. (44)
Semințele multor specii i ntră în repaus vegetativ încă din timpul formării lor. După
Hilhorst și Downie (1995), acest repaus primar ar fi o strategie pentru supraviețuirea în condiții
nefavorabile .(46)
Repausul seminal este începe spre sfârșitul fazei de creștere a semințelor. Încetarea
aprovizionării cu apă și cu substanțe asimilate a semințelor, cât și deshidratarea acestora duce
la apariția condiții lor de stres care determină represarea un or gene specifice și blocarea sintezei
proteinelor și a acizilor nucleici. (44)

19
După perioada în care se instal ează repausul vegetativ , se deosebesc: ectodormanța
(repausul forțat) este cauzată de condițiile de mediu nefavorabile din timpul toamnei, care
determină intrarea în repaus înai nte de perioada caracteristică; endodormanța (repausul propriu –
zis) se caracterizează prin instalare în perioada caracteristică, fiind determinată de factorii
interni. Endodormanța nu poate fi întreruptă prin modificarea factorilor ambianți; ectodormanța
(repausul secundar) rezultă datorită acțiunii factorilor nefavorabili din mediul înconjurător și se
produce după ce plantele au intrat în vegetație. (44)
Repausul seminal este un proces dinamic, i ntensitat ea sa se accentuează spre perioada
de mijloc a duratei, când poartă denumirea de repaus profund și se atenuează în partea a doua,
când devine un repaus impus. La începutul perioadei de repaus și după repausul profund, starea
de repaus poate fi întreruptă m ai ușor decât în timpul repausului profund. (43)
În această perioada de repaus pro fund, sămânța nu germinează nici în condiții externe
favorabile de germinație (sămânța se găsește într -o perioadă de repaus adânc sau profund).
Repausul adânc mai este numit și spontan, deoarece se realizează sub influența factorilor interni
care pot fi de natură tegumentară, embrionară și hormonală (substanțe inhibitoare și
stimulatoare pentru germinație). (42)
În timpul păstrării la uscat a semințelor, acestea ies din repaus profund, procesul
numindu -se postmaturație, termen inexact, care se folosește mai ales pentru semințele care
pentru ieșirea din repaus cer stratificare la umezeală și temperaturi joase. La semințele care
pierd repausul prin păs trarea în stare us cată, fe nomenul depinde de temperatură (l a temperaturi
mai ridicate ieșirea este mai rapidă ). La -15°C rămân în repaus mult timp, fără să -și piardă
vitalitatea. (43)
Tegumentul seminal reglează schimburile de apă și gaze între mediul extern și interio rul
seminței. La unele semințe, în timpul repausului profund tegumentul seminal poate fi
impermeabil pentru apă. Reglarea schimbului gazos de către tegumentul seminal depinde de
structura histologică a țesuturilor tegumentare și de natura gazelor. Embrionu l în repaus adânc
și cel ieșit din acest repaus nu arată diferențe morfologice, deosebindu -se doar după starea lor
fiziologică. (42)
În tegumentul seminal au fost identificate cumarine și fenoli, acestea limitând accesul
oxigenului spre embrion, redu când oxidările celulare și producerea de energie pentru procesul
de creștere. Aceste substanțe pot fi îndepărtate prin imersia semințelor în apă .(44)
Repausul complex este determinat de impermeabilitatea tegumentară și repausul
embrionar. Acesta este cazul la semințele de piersici. Analize făcute cu metoda cromatografică

20
au pus în evidență prezența inhibitorilor de germinație în țesuturile fructului, te gumentul
seminal, endosperm și embrion .(42)
Fitohormonii sunt implicați în multe aspecte ale d ezvoltării, maturării, în intrarea sau
ieșirea din repaus a semințelor. Etapele inițiale ale creșterii seminței și ale embrionului sunt
determinate de concentrații ridicate ale citochininelor, auxinelor și ale acidului giberelic, în
timp ce etapele târzii de dezvoltare sunt determinate de concentrații ridicate ale acidului
abscisic. (45)
Substanțel e inhibitoare de creștere care induc repausul seminal se găsesc atât în
tegument, cât și în embrion și se biosintetizează în perioada ce precede intrarea în repausul
vegetativ. S-a constatat existența în semințe a unui complex inhibitor alcătuit din mai multe
substanțe printre care pot fi menționați unii compuși fenolici și acidul abscisic. Acest complex
inhibitor se biodegradează pe parcursul perioadei de repaus. Acidul abscisic a fost identificat
în tegument, cotiledoane, embrion. Alături de substanțele inhibitoare de creștere, în semințe au
fost identificați și hormoni stimulatori de creștere, cum ar fi auxina. Conținutul în auxină
endogenă activă scade treptat pe parcursul intră rii în repaus a semințelor. (44)
Giberelinele și citochininele din semințe au o concentrație scăzută pe parcursul
perioadei de repaus (47), și semințele se află în starea de repaus vegetativ numai din cauza
prezenței substanțelor inhibitoare, ci și di n lipsa substanțelor stimulatoare de creștere. (48)
Conținutul în substanțe stimulatoare și inhibitoare de creștere variază în diferite părți
ale semințelor, acest raport reglând translocarea hormonilor, biosinteza acestora sau
transformarea formelor inactive (conjugate) în forme active. (47)
Există două tipuri de mecanis me care induc repausul seminal. Pe de o parte repausul
indus de em brion , iar pe de altâ parte cel indus de tegument. Repausul embrionar se manifestă
prin incapacitatea embrionului izolat de a germina când e ste pus în condiții favorabile. Repausul
secundar se datorează biosintezei și acumulării acidului abscisic în d iferite organe ale
embrionului. Repausul indus de tegument se datorează în principal structurii acestuia, precum
și conținutului în hormoni inhibitori. (44)
Se cunosc plante ale căror semințe necesită pentru ieșirea din repaus temperaturi mai
ridicate. Numeroase semințe necesită pentru ieșirea lor din repaus, respectiv pentru întreruperea
repausului, temperaturi co borâte. (42)
Există și situația când temperaturile ridicate pot întrerupe starea de repaus, dar de multe
ori ele provoacă intrarea în repaus secundar, din care iese de cele mai multe ori cu ajutorul
luminii. (43)

21
După cerința de frig a semințelor deosebim următoarele tipuri de plante: specii ale căror
semințe intacte au cerință de frig, dar după îndepărtarea tegumentului seminal (testa)
germinează ușor; s pecii la care embrionul este în repaus și care iese din repaus su b influența
temperaturii scăz ut; specii cu ambele tipuri de repaus care cer 12 săptămâni de frig pentru
sămânța intactă și 4 săptămâni de frig pent ru sămânța fără testa; s emințele cu repaus epicotilar
germinează și radicula lor crește fără a necesita frig toamna, dar epicotilul crește numai
primăvara sub influența temperatu rilor scăzute din timpul iernii; s emințele de Convallaria și
Polygonatum necesită o perioadă de frig pentru creștere, respectiv ieșirea radiculei, iar pentru
creșterea epicotilului este necesară o a doua perioa dă de frig (semințe de doi ani); l a semințele
de doi ani de Crataegus în primul an temperatura scăzută le este indiferentă, endocarpul este
impermeabil, imbibiția nu are loc. În al doilea an, vara, permeabilitatea se realizează în urma
coroziunii microbiene, sem ințele absorb apă și în următoarea iarnă răspund la acțiunea
frigului. (42)
În ceea ce privește reacția naturală la lumină, semințele se împart în fotoblastice, care
reacționează la lumină și nefotoblastice, care nu reacționează la lumină. Semințele f otoblastice
pot reacționa pozitiv (germinația este stimulată) la lumină sau pot reacționa negativ (germinația
este întârziată). (43)
Germinarea semințelor reprezintă fenomenul care cuprinde totalitatea proceselor
structurale, fiziologice și biochimice prin care embrionul seminal trece de la starea de latență la
cea activă și include primele stadii de dezvoltare a unei plante noi. (3)
Prin definiție, germinarea semințelor începe cu absorbția apei de către sămânța uscată
și alungirea axei embrionare , ducând la ruperea straturilor de acoperire și la apariția radiculelor,
aceasta fiind considerată, în general, ca fiind finalizarea germinării. (53)
Germinația semințelor se caracterizează printr -o intensitate mare a respirației. Deci,
procesele de oxidare trebuie să joace un rol însemnat în germinația semințelor. La Sinapis are
loc o oxidare a inhibi torilor. Agenții care stimulează oxidarea vor influe nța și germinația. De
exemplu, nitrații, nitriții, hidroxilamina, care pot fi în acest caz acceptori de el ectroni. S -a mai
constatat că unii inhibitori ai respirației, ca cianura și azida, pot scoate semințele din repaus. De
fapt, acești inhibitori opresc curentul de electroni înspre sistemul final al oxidazelor. Cea mai
importantă oxidază ar fi citocromoxidaza. Azidele ar avea o acțiune dublă: devierea spre
respirația pentozică și sinteza de AG .(43)
După durata capacității d e germinație, semințele po t fi: s emințe microbiotice, la care
capacitatea germinației se păstre ază numai până la maximum 3 ani; s emințele mezobiotice își

22
păstrează capacitate a de germinație până la 15 ani; s emințele macrobiotice își păstrează
capacitatea de germinație și peste 15 a ni de repaus forțat. (42)
Pentru ca semințele să poată germina, ele trebuie să dispună, în afara unor condiții
interne favorabile (permeabilitatea tegumentului, conținutul de apă, substanțele de rezervă), și
de prezența în mediu, în limite corespunzăt oare, a unor factori esențiali, cum sunt: apa, prezența
aerului (oxigenul) și temperatura, iar în unele cazuri și lumina.(54)
Din punct de vedere agronomic, se consideră că sămânța a germinat când dă naștere la
o nouă plantulă care se poate hrăni au totrof. Din punct de vedere fiziologic, se consideră că
procesul de germinare este încheiat când radicula a penetrat prin fisurile tegumentului în
sol.(49)
Germinarea este condiționată de : umiditatea, temperatura, lumina etc. Valorile acestor
factori sunt specifice pentru fi ecare specie, în condiții favorabile speciei, germinarea seminței
începe cu absorbția apei.(3)
Principalii parametri fiziologici ai semințelor prin intermediul cărora se poate aprecia
procesul de germina re a semințelor sunt următorii: longevitatea, care reprezintă durata de viață
a semințelor păstrate în condiții normal e (acest parametru variază în funcție de intensitatea
metabolismului, structura seminței și cantitatea de substanțe de rezervă ); facultatea ger minativă
ce reprezintă procentul de semințe care germinează în condiții optime pentru specia respectivă ;
viabilitatea ce reprezi ntă însușirea embrionului de a -și menține reacțiile caracteristice pentru
țesuturile vii (testul cu săruri de tetrazoliu). (44)
Semințele pot conține inhibitori ai germinației, care sunt localizați în special în
învelișurile seminței. Un inhibitor specific este acidul abscisic (ABA) sau acizii fenolici
(nespecifici). Inhibitorii mai răspândiți sunt cumarinele și ftalid ele. Germinația poate fi
stimulată de substanțe chimice, ca nitrații, nitriții, cianurile, azidele, hidroxilamina, tiourea,
precum și de către hormonii AIA, citochinine și etilena. (43)
Ieșirea semințelor din repaus vegetativ se realizează în condiții favorab ile de mediu
(temperatură, umiditate, lumină) care determină activitatea genelor implicate în biosinteza
ADN -ului, respectiv ARNm care codifică enzimele ce catalizează reacțiile caracteristice pentru
acest proces: biosinteza hormonilor stimulatori și ai en zimelor. (44)
Mai nou, se consideră că există o interacțiune între hormonii de creștere, care acționează
simultan sau secvențial. Astfel, s -a constatat că ABA (acidul abscisic) este anulat sau
contracarat de citochine, dar nu de AG (gibereline). Giber elinele anulează efectul cumarinelor.
La ABA și citochinine efectul este asupra ARN -ului. O concluzie mai generală este că
giberelina este necesară pentru germinația semințelor, citochininele permit germinația, iar

23
inhibitorii (ABA, posibil) nu au efect î n prezența celor două substanțe. Situația se complică
pentru că și alte substanțe au efect asupra germinației semințelor, ca etilena, dioxidul de carbon,
lumina roșie și roșu -îndepărtat (extrem), precum și stresul de apă. (43)
Germinația începe cu imb ibiția seminței prin absorbția apei, fiind urmată de
expansiunea embrionului. Absorbția apei se desfăsoară în trei faze: prima fază rapidă -imbibiția,
o fază în platou, după care urmează o reintensificare a absorbției pe măsură ce embrionul începe
să absoar bă apa. În acest moment, în celulele rehidratate se reia respirația, se produc noi
molecule, care vor intra în constituția peretelui celular și embrionul începe să crească. (45)
Germinarea se manifestă numai la semințele mature, care au ieșit din starea de repaus.
Semințele cu embrionul imatur se remarcă prin dimensiunile mici ale acestuia și înainte de
germinare embrionul trebuie să crească și să se dezvolte. (44)
Germinația semințelor este determinată de acțiunea factorilor diferiți ai mediu lui extern,
de structura semințelor, de stadiul lor de dezvoltare, de prezența diferitelor substanțe și în primul
rând a enzimelor în semințe. (42)
Temperatura optimă pentru germinarea semințelor variază între 25 -28°C pentru plantele
originar e din zon ele temperate și 30 -35°C pentru cele tropicale .(44)
Temperatura necesară germinării semințelor este în legătură cu adaptarea plantelor la
condițiile de mediu. Temperatura minimă de germinare a semințelor plantelor de origine sudică
este mai ridicată decât cea a semințelor plantelor originare din regiunile nordice. Plantele de
cultură au nevoie de temperaturi diferite pentru ger minarea semințelor, deoarece t emperatura
influențează absorbția apei și a sărurilor minerale, activi tatea enzimelor, intensita tea proceselor
metabolice.(54)
Apa este un factor f oarte important al germinației, întrucât î n prezența apei biocoloizii
protoplasmei se hidratează și trec direct astfel în stare activă. O parte din enzime, în prezența
apei, devine activă. Apa este necesară pentru desfășurarea diferitelor procese biochimice
hidrolitice și în același, este solventul cel mai important al diferitelor substanțe din celulă. (42)
Absorbția apei depinde de numeroase elemente, cum ar fi: compoziția chimică a semințelor,
structura învelișului seminal, temperatura apei și a semințelor, poziția seminței față de sursa de
apă, faza de recoltare.(55)
Oxigenul joacă un rol important în germinația semințelor. Semințele îmbibate în apă,
mai ales în timpul germinației, respir ă intens. S -a observat că oxigenul necesar germinației
variază cu natura substanțelor de rezervă pe care aceste semințe le conțin. Semințele
oleaginoase consumă mai mult oxigen decât semințele amidonoase deoarece lipidele se
transformă în amidon, proces ca re necesită o mare cantitate de oxigen. (42) Când semințele sunt

24
puse la germinat într -un mediu lipsit de oxigen, germinația nu are loc. Când încolțirea seminței
a început și accesul oxigenului din aer se întrerupe, chiar și pentru o durată scurtă, se reduc e
sau se întrerupe germinația, r educerea germinației cauzată de lipsa de oxigen ducând la
intoxicarea seminței care are loc datorită respirației anaerobe.(55)
Pentru realizarea optimă a diferitelor procese fiziologice este necesară o anumită
temperat ură. Aceasta influențează activitatea enzimelor și, prin aceasta, intensitatea proceselor
metabolice. În timpul germinației au loc și sinteze foarte importante, mai ales proteosinteze,
care, de asemenea, sunt influențate de temperatură. Proteosinteza stă l a baza formării celulelor
noi în embrion. (42)
În ceea ce privește metabolismul germinației, se știe că în faza I a germinației acesta
este aproape nul (inert). Se consideră că este nevoie de un declanșator al metabolismului și s –
au făcut cercetări în această direcție comparându -se semințele în repaus cu semințele fără
repaus. (43)
În cursul germinației în semințe se petrec transformări chimice complicate. Substanțele
depozitate în țesuturile de rezervă sunt treptat utilizate în procesele din timpul germinației. (42)
Acest declanșator este activat prin hidratare sau sintetizat de novo . Astfel, s -a constatat
că substanțele de rezervă, substrat al respirației (glucide sau uleiuri) sunt esențiale pentru
germinație. Enzimele de hidroliză a le glucidelor și de descompunere a le grăsimilor, apa în
cantități mari numai în faza a II -a a germinției. În semințele de ovăz se găsește numai beta –
amilază, iar alfa -amilaza apare după ce rădăcina a străpuns coaja. La fel, semințele dormide (în
repaus) nu au alfa-amilază. Substanțele de rezervă în stare solubilă nu constituie declanșatorul
germinației. (43)
Pe parcursul procesului de germinare a semințelor se pot deosebi 4 etape mai
importante. În prima etapă, care are loc la contactul direct dintre semin țe și apa care alcătuiește
soluția solului, se desfășoară procesul de imbibiție a semințelor. Pe durata acestui proces,
substanțele fenolice din tegument și alți inhibitori difuzează în soluția solului, fiind eliminat
astfel unul din factorii ce induc repa usul seminal. Apa din soluția solului pătrunde prin
tegument, în cazul în care este permeabil, sau prin hil sau micropil, în cazul semințelor cu
tegumentul impermeabil, determină imbibiția coloizilor celulari. (44)
În primele stadii ale germinației es te necesar ATP. S -a constatat că germinația cere un
anumit prag de energie în sămânță (peste 0,8). ATP este produs pe calea respiratorie PP. (43)
În etapa a doua care are loc după hidratarea celulelor se constată stimularea activității
enzimelor existe nte și a procesului de respirație. (44)

25
Biosinteza giberelinelor are loc în scutelum, de unde migrează în celule cu aleuronă. În
ribozomii de pe reticulul endoplasmatic rugos, din celulele cu aleuronă are loc sinte za de novo
a alfa -amilazelor. (50 ) Ac este enzime sunt transportate în complexul Golgi, de unde prin
intermediul veziculelor golgiene ajung la plasmalemă pe care o străbat prin pinocitoză. În
continuare, amilazele sunt transportate pe cale apoplasmică până la endosperm, unde determină
biodegra darea amidonului. ( 51)
Plantele tinere sunt dependente de auxina existe ntă în țesuturi, în timp ce citochininele
sunt puse în libertate din acizii nucleici, ca urmare a acțiunii ribonucleazelor. ( 52)
Substanțele de rezervă: glucidele, lipidele și protidele sunt biodegradate până la
zaharoză, aminoacizi, acetil CoA, glicerol etc., care sunt translocate din endosperm sau
cotiledoane spre embrion, unde sunt utilizate pentru biosinteza compușilor implicați în procesul
de creștere sau pentru producerea de energie biochimică în mitocondrii. (44)
În cursul germinației, substanțele de rezervă de greutate moleculară mare se transformă
în substanțe cu greutate moleculară mică, solubile în apă, și care sunt treptat utilizate în
procesele de cr eștere ale embrionului. Transformarea subsanțelor de rezervă în timpul
germinației se realizează sub influența catalitică a enzimelor. (42)
În etapa a treia a procesului de germinare are loc mobilizarea substanțelor de rezervă
din semințe (figura 9) . Acest proces este inițiat imediat după imbibiția semințelor, iar cele mai
mari modificări se observă după 72 de ore. (44)

Figura 9. Mobilizarea substanțelor de rezervă din s emințelor plantelor graminee.( după Burzo
I.)
În etapa a patra a procesului de germinare a semințelor are loc creșterea radiculei.
Compușii intermediari rezultați din biodegradarea substanțelor de rezervă și energia biochimică
produsă în respirație sunt utilizate de embrionul seminal în procesul de creștere. Mai întâi are

26
loc exte nsia celulelor radiculei, iar ulterior diviziunea lor. După câteva zile de imbibiție,
radicula embrionului penetrează spre exterior, prin micropil sau prin rupturile pericarpului, ceea
ce marchează sfârșitul procesului de germinare și începutul procesului de creștere a
plantulei. (44)
Sărurile minerale acumulate în țesuturile de rezervă în timpul germinației sunt
redistribuite în diferite părți ale seminței. În general se observă o translocare a substanțelor
minerale din cotiledoane spre plantulă, săru rile minerale migrând spre radiculă și plumulă. (42)
Din perspectivă biomecanică, finalizarea germinării semințelor (și a fructelor) depinde
de echilibrul a două forțe opuse: potențialul de creștere al axei embrionare (zona de creștere
radicol -ipocoti l) și reținerea straturilor de acoperire a semințelor (endosperm, testa și pericarp).
Țesuturile semințelor sunt materiale compozite care diferă prin proprietățile lor dinamice, pe
baza compoziției distincte a peretelui celular și a capacități lor de abso rbție a apei. Biomecanica
creșterii celulelor embrionare în timpul germinării semințelor depinde de slăbirea ireversibilă a
peretelui celular, urmată de absorbția de apă, ceea ce duce la elongația embrionului și, eventual,
la apariția radiculilor. Endosper mul de slăbire ca o condiție prealabilă pentru apariția
radicularului este un fenomen larg răspândit printre angiosperme. (53)

27
III. PROTEINE: STRUCTURĂ ȘI FUNCȚII

III. 1. Structura și proprietățile proteinelor
Proteinele, în literatura de specialitate mai sunt cunoscute sub diverse denumiri: protide,
proteine sau substanțe proteice; rolul fiziologic important al proteinelor a fost cunoscut, în mare
parte, încă de la descoperirea acestora. (58)
Proteinele sunt lanțuri lini are de aminoacizi și sunt componente fundamentale ale
tuturor celulelor vii (alături de carbohidrați, grăsimi și acizi nucleici). Acestea reprezintă
jumătate din greutatea uscată a celulei Escherichia coli (cel mai des studiat model al
organismului procari otic), în timp ce alte macromolecule, cum ar fi ADN și ARN, reprezintă
doar 3% și, respectiv, 20%. În interiorul celulelor, precum și în exterior, proteinele servesc o
multitudine de funcții. Caracteristica principală a proteinelor care permite setul diver s de funcții
este abilitatea lor de a lega în mod specific și strâns alte molecule (proteine sau substraturi cu
molecule mici). (56)
Proteinele sunt cele mai versatile macromolecule din sistemele vii și joacă funcții
importante în toate procesele biol ogice. Ele funcționează ca și catalizatori, transportă și
stochează alte molecule, cum ar fi oxigenul, oferă suport mecanic și protecție imună, generează
mișcare, transmit impulsuri nervoase și controlează creșterea și diferențierea. (57)
Termenul de proteine a fost dat de chimistul olandez Gerhardus Jo hannes Mulder, în
1839, la su gestia mentorului său Berzelius, marcând prin această denumire rolul de prim ă
importanță al acestor compuși. (58)
Din greutatea corporală totală uscată, 3/4 sunt alcătui te din proteine. Proteinele sunt
folosite pentru construirea corpului; toate aspectele structurale și funcționale majore ale
corpului sunt realizate de moleculele de proteine. Anormalitatea în structura proteinelor va
conduce la boli moleculare cu modifică ri profunde ale funcțiilor metabolice. Proteinele conțin
carbon, hidrogen, oxigen și azot ca componente majore, în timp ce sulful și fosforul sunt
constituenți minori. Azotul este caracteristic proteinelor. În medie, conținutul de azot al
proteinelor obișn uite este de 16% din greutate. Toate proteinele sunt polimeri ai
aminoacizilor. (57)
Proteinele sunt alcătuite din sute sau mii de unități mai mici, cunoscute sub numele de
aminoacizi. Există 20 de tipuri diferite de aminoacizi care sunt legați împreu nă prin legătura
peptidică pentru a obține o moleculă de proteine. Secvența aminoacizilor determină structura
tridimensională unică a fiecărei proteine și funcția sa specifică, cum ar fi: cataliza reacțiilor

28
biochimice, suportul mecanic și protecția imună, mișcarea, transportul ligandului, transmiterea
impulsurilor nervoase și creșterea și diferențierea controlului. (57)
Funcțiile proteinelor sunt menținute datorită capacității lor de a recunoaște și de a
interacționa cu o varietate de molecule. Confor marea structurală tridimensională asigură și
menține caracteristicile funcționale. Structura tridimensională, la rândul ei, depinde de structura
primară. Deci, orice diferență în structura primară poate produce o prot eină care nu poate servi
funcției sale.(57)
Numeroase funcții biochimice și fiziologice sunt îndeplinite de proteine.
Rolul plastic este dat de proteinele structurale ce reprezintă constituenți pr incipali ai
membranei celulare , organite lor subcelulare, citoplasmei, umorilor și f luidelor tuturor
organismelor vii. (59)
Rolul fizico -chimic este dat datorită caracterului lor coloidal și amfoter. Participă astfel
în diverse procese , cum ar fi : reglarea presiunii osmotice, reglarea echilibrelor la limita de faze,
reglarea echilibr ului acido -bazic. (60)
Rolul de transport al proteinelor se referă atât la transportul activ prin membranele
biologice care se efectuează cu consum energetic, contra gradientului de concentrație al
metabolitului transportat, cât și la transportul specific al unor metaboliți sau elemente absolut
necesare vieții. În ultimul caz, un exemplu este hemoglobina al cărui rol biologic constă în
transportul oxigenului de la plămâni la nivelul tu turor organelor și țesuturilor, ș i a dioxid ului
de carbon pe calea inversă.(59 )
Rol catalitic, atunci când mediază un sistem biologic, accelerând selectiv reacțiile
biochimice specific e vieții, în calitate de enzi me.(61 )
Rolul energetic este asigurat prin faptul că în urma degradării lor catabol ice se
eliberează o mare cantitate de energie ce se înmagazinează în legăturile macroergice ale
moleculelor de ATP, energie ce va fi utilizată în diferite procese vitale (efort fizic și intelectual,
procese de biosinteză etc.). (59)
Rolul structural e ste dat prin faptul că intră în compoziția componente lor tuturor
celulelor; sunt necesare creșterii și refacerii țesuturilor, degradate prin uzură .(60)
Rolul în contracția musculară este dat prin faptul că p rocesul contracției musculare, care
stă la baza efortului fizic, este un proces fiziologic și biochimic complex realizat prin consum
energetic (când se utilizează energia înmagazinată în legăturile macroergice ale moleculelor de
ATP) de către o serie de proteine specifice – actina și miozina – ce for mează un complex proteic
cuaternar cunoscut sub numele de complexul acto -miozinic. (59)

29
Rolul funcțional activ în d irijarea proceselor metabolice, este dat de componente le
structurale ale enzimelor și a le unor hormoni. (60)
Rolul de apărare este îndeplinit de proteinele specifice din clasa imunoglobulinelor
(anticorpi) care prezintă proprietăți speciale de a interacționa cu proteinele străine (an tigene) în
procesul complex de apărare a l organismu lui față de agenții patogeni ai mediulu i extern. (60)
De asemenea, proteinele reprezintă instrumentul molecular al expresiei informației
genetice conținute în acidul deoxiribonucleic din cromozomi. De aceea, proteinele sunt
componente structurale și funcționale intim legate de procesele vi eții, procese ce nu pot fi și
conceput e în lipsa substanțelor proteice.(59 )
În funcție de structura lor chimică, de rolul pe care îl îndeplinesc în organismele vii și
de proprietățile lor fizico -chimice, proteinele pot fi clasificate în mai multe mod uri.(59)
După forma moleculelor, proteinele sunt proteine fibrilare ( fibroina, keratinele,
colagenul ) și proteine globulare (enzimele, gl obulinele serice). În funcție de rol ul biologic
principal pe care îl îndeplinesc, proteine le se împart în 6 clase astfel: proteinele structurale
(colagenul întâlnit în structura țesutului conjunctiv din carti laje, tendoane, piele, oase , elastina
ce intră în structura țesutului co njunctiv elastic din ligamente , α-keratina ce se găsește în
cantități mari în dermă, păr, pene etc., proteinele membranare ce intră în structura tuturor
membranelor biologice ), proteinele de rezervă ( cazeina care este componenta proteică majoră
a laptelui, gliadina din cariopsele cerealelor, ovalbumina și lactalbumina din ouă și respectiv
din lapte, feritina care facilitează acumu larea ionilor de fier în splină), p roteinele contractile
(actina și miozina implicate în contracția miofibrilelor și dineina care asigură mișcarea cililo r
și flagelilor la nevertebrate), p roteinele de transport (hemogl obina care asigură transportul
oxigenului și dioxidului de carbon, mioglobina cu rol în transportul oxigenului la nivel
muscular, albuminele serice care realizează transportul acizilor grași în circulația sanguină ),
proteinele cu rol catalitic și hormonal (enzimele ș i unii hormoni -hormonii reglatori ai
hipotalamusului, hormonii hipofizei, cei pancreatici, hormonii paratir oidieni, hormonii
timusului), p roteine cu r ol de protecție (trombina, f ibrinogenului, imunoglobulin ele sau
anticorpii). (59)
În funcți e de compoziția chimică, protein ele sunt clasificate în holoproteide (alcătuite
din aminoacizi) și heteroproteide (alcătuite din aminoacizi și substanțe neproteice). (62)
Proteine le simple (holoproteine) sunt pr oteine ale căror molecule sunt formate numai
din catene polipeptidice. Acest lucru a fost demonstrat prin faptul că prin hidroliză completă,
holoproteinele pun în libertate numai aminoacizi. Din această grupă fac parte o serie de proteine
ce îndeplinesc im portante funcții biochimice și fiziologice: α-, β-, γ-globulinele serice,

30
anticorpii, histonele, protaminele, fibrinogenul, miozina, actina, colagenul,fibroina, keratinele
etc.(59)
Heteroproteidele s unt substanțe macromoleculare, formate din aminoaci zi și unele
substanțe de natură neproteică și reprezintă componente indispensabile în organizarea
superioară a materiei vii. Au rol în sinteza glucidelor și a lipidelor, în transmiterea ereditară a
caracterelor și în reglarea permeabilității membranelor ce lulare. Principalele heteroproteide
care se găsesc în produsele horticole sunt: lipoproteidele, cromoproteidele și
nucleoproteidele. (62)
Caracteristicile structurale ale proteinelor sunt de obicei descrise la patru nivele de
complexitate: structură p rimară, structură secundară, structură terțiară și structură
cuaternară.(56)
Structura primară a proteinelor este dată de numărul, natura și succesiunea resturilor de
aminoacizi în catenele polipeptidice ce intră în structura acestora. În structura primară, resturile
de aminoacizi sunt unite prin legături peptidice identice cu cele întâlnite în structura
peptidelor. (59) În figura 10 este reprezenta tă formarea legăturii peptidice, iar în figura 11 este
prezentată structura primară a proteine lor.

Figura 10. Formarea legăturii peptidice (după Khan R. H. )
Figura 11. Structura primară a proteinelor ( după B.E. Tropp )

31
Aminoacizii, denumiți în literatura de specialitate și monopeptide, sunt substanțe care
prezintă o catenă aciclică (alifati că) sau ciclică de tip arilic sau heterociclic pe care se grefează
grupări aminice și carboxilice.(58 )
Peptidele sunt compuși rezultați dintr -un număr relativ restrâns de aminoacizi. În cadrul
acestora se disting două subgrupe de substanțe: oligopeptidele, care conțin 2 -10 resturi de
aminoacizi legate prin legături peptidice și polipeptidele, care rezultă prin c ondensarea unui
număr superior de aminoacizi formând lanțuri cu masa moleculară până la 10.000 Da. (58)
Atunci când proteinele sunt hidrolizate, rezultă un număr mare de aminoacizi. Spre
deosebire de monomerii polizaharidelor, aminoacizii din proteine sunt de multe forme diferite.
Douăzeci de aminoacizi diferiți se găsesc în proteine umane în cantități și combinații diferite.
Aces tea sunt legate între ele prin legături peptidice pentru a forma structura primară a
proteinelor. Legăturile peptidice în proteine sunt de asemenea legături covalente specializate,
cum ar fi legăturile glicozidice din carbohidrați. Și, ca și legăturile gli cozidice, legăturile
peptidice inhibă rotația moleculelor specifice din aminoacizii în jurul lor și, prin urmare, joacă
un rol în forma finală a proteinelor. (63)
Legătura peptidică C -N nu este simplă ci parțial dublă, astfel fiind împiedică rotația
liberă a substituienților. Acest caracter de legătură parțial dublă are o importanță deosebită
pentru structurile de ordin superior ale proteinelor. (59)
Structura primară determină activitatea biologică, întrucât o proteină cu o structură primară
specifică își va forma automat forma tridimensională naturală. Astfel, nivelurile superioare de
organiza re depind de structura primară. Chiar și o singură modificare a aminoacizilor (mutație)
în secvența liniară poate avea efecte biologice profunde asupra funcției .(57) Interrelația celor 4
structuri ale proteinelor este prezentată în figura 12.
Figura 12. Interrelația celor 4 structuri ale proteinelor (a -structura primară; b -structura
secundară; c -structura terțiară; d -struc tura cuaternară) ( după Irving Geis)

32
Există 20 de L -α-aminoacizi standard diferiți utilizați de celule pentru proteine.
Aminoacizii, așa cum indică și numele lor, conțin atât o grupare amino bazică, cât și o grupare
carboxilică acidă. Această difuncționalitate permite ca aminoacizii individuali să se unească
împreună în lanțuri lungi prin formarea de legături peptidice: legături amidice între NH 2 ale
unui aminoacid și -COOH al alteia. Secvențele cu mai puțin de 50 de aminoacizi sunt denumite
în general peptide, în timp ce termenii proteină sau polipeptidă sunt utilizați pentru secvențe
mai lungi. O proteină poate fi formată din una sau mai multe molecule de polipeptidă. Capătul
secvenței peptidice sau proteice cu o grupare carboxil liberă se num ește terminalul carbo xi sau
capătul C -terminal. Terme nii amino -terminali sau N-terminus descriu sfârșitul secvenței cu o
grupare α-amino liberă. Deși 20 de aminoacizi sunt necesari pentru sinteza diferitelor proteine
găsite , la om, putem sintetiza numai 10 . Restul de 10 sunt numiți aminoacizi esenți ali și trebuie
să fie obținuți di n dietă. (64) În tabelul 3 sunt prezentați cei 20 de aminoacizi proteinogeni și
abrevierile acestora.
Tabel 3. Abrevierile aminoacizilor proteinogeni (după Kenneth P. Murphy )
Aminoacidul Abreviere (3 litere) Abreviere (1 literă)
Alanina Ala A
Arginina Arg R
Asparagina Asn N
Acidul aspartic (Aspartat) Asp D
Cisteina Cys C
Glutamina Gln Q
Acid glutamic (Glutamat) Glu E
Glicina Gly G
Histidina His H
Izoleucina Ile I
Leucina Leu L
Lizina Lys K
Metionina Met M
Fenilalanina Phe F
Prolina Pro P
Serina Ser S
Treonina Thr T
Triptofan Trp W

33
Tirozina Tyr Y
Valina Val V

Studiul structurii primare cu ajutorul metodei difracției cu raze X a permis determinarea
distanțelor interatomice într -o catenă polipeptidică și a unghiurilor de va lență dintre atomii
componenți. Legături care intervin în structura spațială a proteinelor sunt: legătura d isulfurică
(punte disulfurică) ; legătura ionică (salin ă) este o legătură electrovalentă, necovalentă (deci mai
slabă) care se stabilește între un radical încărcat poziti v și un radical încărcat negativ; legătura
de hidrogen (H), acest tip de legătură necovalentă se formează când sunt apropiați unul de
celălal t pe de o pa rte 1 atom legat de 1 atom de N sau 1 atom de O, iar pe de altă parte 1 dublet
electronic nepartajat de un alt N sau O. Aceste legături se pot stabili între >C=O și >N -H ale
legăturii peptidice; între radicalii resturilor de aminoacizi ; legătura hidrofobă, un anumit număr
de aminoacizi au o catena lateral hidrofobă nepolară (Ala, Val, Leu, Ile, Phe), care nu formează
legături de H cu moleculele de apă .(61)
Secvența de aminoacizi a unei proteine este codificată în ADN. Proteinele sun t
sintetizate printr -o serie de etape numite transcripție (utilizarea unei catene de ADN pentru a
realiza un lanț ARN mesager complementar -ARN m) și translație (secvența ARN m este
utilizată ca șablon pentru a ghida sint eza lanțului de aminoacizi din care v a rezulta proteina).
Adesea, apar modificări post -translaționale, cum ar fi glicozilarea sau fosforilarea, care sunt
necesare pentru funcția biologică a proteinei. În timp ce secvența de aminoacizi formează
structura primară a p roteinei, proprietățile chim ice sau biologice ale proteinei depind foarte
mult de structura tridimensională sau terțiară. (64)
Structura secundară este aranjamentul spațial local al atomilor de bază ai unui polipeptid
sau al unui nucleu, fără a ține cont de conformațiile lanț urilor sau bazelor lor laterale.(65 )
Termenul "structură secundară" desemnează relația de configurație dintre reziduuri,
care sunt de aproximativ 3 -4 aminoacizi în afară în secvența liniară. Nivelurile secundare și
terțiare ale structurii proteice sunt conservate de forțe sau legături necovalente cum ar fi
legăturile de hidrogen, legăturile electrostatice, interacțiunile hidrofobe și forțele van der
Waals. (57)
Cele două tipuri principale de structură secundară sunt α -helix și β -foaie pliată .
Subst ituenții laterali ai lanțurilor de aminoacizi dintr -un α-helix se extind la exterior. Legăturile
de hidrogen fac această structură mai stabilă. Substituenții de lanț lateral ai aminoacizilor se
potrivesc în afara grupelor N -H. Legătura de hidrogen într -o ß-foaie se situează intercatenar
mai degrabă decât intracatenar.(64 )

34
Pauling (Premiul Nobel, 1954) și Corey au descris structurile de α-helix și β-pliate ale
lanțurilor polipeptidice în 1951. (57)
Studiul proteinelor fibrilare din clasa scleroproteinelor prin metoda difracției razelor X
a evidențiat faptul că acestea se caracterizează prin prezența unor regularități structurale ale
moleculei, prin unități care se repetă care sunt dispuse de -a lungu l unui ax imaginar al moleculei
(modelul helicoidal) . Aceste regularități în structura moleculei au fost numite perioade de
identitate și ele diferă de l a o proteină la alta.(59 )
α-helix este format din lanțul de aminoacizi în care fiecare 3,6 aminoa cizi fac o singură
rotire. Distanța dintre două rotații este de 0,54 nm. Forma de α -helix seamănă cu un cilindru
format dintr -un lanț strâns. Pereții cilindrului sunt creați de crăpătura polipeptidică atunci când
lanțurile laterale (substituenți) sunt scoa se din cilindru. Conformația este stabilizată printr -o
legătură periodică de hidrogen între gruparea aminică și un atom de oxigen al grupării carbonil
din cadrul catenei unei polipeptide. α -helix poate fi dreapta sau stânga, deși forma dreaptă este
cea obi șnuită. Dacă o parte a helixului conține în principal aminoacizi hidrofilici, iar cealaltă –
hidrofobă, α -helix are proprietăți amfipatice (conținând atât porțiuni poliare cât și cele nepolare
în structură). Printre tipurile de structuri locale în proteine , α-helixul este cel mai regulat și cel
mai răspândit, precum și cel mai previzibil din secvență. (56) Structura α-helix este prezentată
în figura 13.
Figura 13. Structura α-helix ( după Irving Geis)

35
Dintre toți aminoacizii proteinogeni, prolina, hid roxiprolina și chiar glicocolul nu se
încadrează perfect în α-helix, determinând o deranjare a structurii regulate a α-helixului. (59)
Proteinele native nu prezintă o structură secundară total sau perfect spiralată , în sensul
că regiuni cu structură d e α-helix pot alterna cu regiuni ce prezintă alt tip de structură secundară,
astfel c ele mai multe proteine prezintă o organizare structural parțial helicoidală (59)
β-foaia pliată este un fragment de polipeptidă aproape complet întins, de obicei cu o
lungime de 5 -10 aminoacizi. Gr upările R a doi aminoacizi învecinați sunt direcționați în
direcțiile opuse. Structura sa este stabilizată de legăturile de hidrogen dintre grupările amin ice
și atomii de oxigen din grupurile carbonilice a două lanțuri vecine (un astfel de mod de aranjare
spațială a aminoacizilor seamănă cu o bucată de hârtie pliată). (56)
Modelul straturilor pliate se poate prezenta în două variante: modelul straturil or pliate
paralele (caracteristic de exemplu pentru beta -keratină) se întâlnește atunci când la o extremitate
a molecului sunt orientate capetele C -terminale, iar la cealaltă capetele N -terminale ale
catenelor polipeptidice și modelul straturilor pliate an tiparalele (întâlnit de exemplu la fibroină)
se caracterizează prin faptul că la ambele extremități ale moleculei capetele C -terminale ale
catenelor polipeptidice alternează cu cele N -terminale. În mod automat, atunci când structura
β-pliată este formată d e diferite fragmente ale aceleiași catene polipeptidice, ace sta va fi de tip
antiparalel.(59 ) În figura 14 este ilustrata structura β-foaie pliată, atât antiparalelă (a), cât și
paralelă (b).
Figura 14. β-foaie pliată antiparalelă (a) și paralelă (b) (după Irving Geis)

36
Structurile α-helicoidală și β-pliată sunt caracteristice marii majorități a proteinelor.
Există însă unele proteine, dintre care cea mai importantă este colagenul, care prezintă o
structură secundară caracteristică ce a fost denumită modelul structural al colagenului. Ponderea
mare a resturilor de prolină și hidroxiprolină (până la 25%) din molecula colagenului fac
imposibilă structura helicoidală sau liată, acești aminoacizi formând un număr mic de punți de
hidrogen. (59)
Struc tura terțiară ( figura 15) descrie organizarea spațială a proteinei la un nivel mai înalt
decât structura secundară. Structura terțiară este distribuția spațială globală și interdependența
lanțurilor întoarse și a fiecărui rest de aminoacid într -un lanț pol ipeptidic unic. Se caracterizează
printr -o compactitate ridicată și nu are spații goale în interiorul moleculei. Lanțurile laterale
hidrofile și/ sau lanțurile cu încărcătură sunt de obicei pe suprafața moleculei și interacționează
cu moleculele de apă. Gru purile hidrofobe mari sunt în general ascunse în interiorul moleculei
de proteine. (56)

Figura 15. Structura terțiară a proteinelor ( după Irving Geis)
Structura terțiară este definită ca fiind forma structurală ce rezultă prin superspiralizarea
a două sau mai multe catene polipeptidice ce conțin fragmente α-helicoidale și β-pliate într -o
arhitectură spațială complexă s ub formă de ghem sau globulă.(59 )
Forma globală tridimensională a unei molecule proteice întregi este structura terțiară.
Molecula de proteine se va îndoi și se va răsuci astfel încât să se obțină o stabilitate maximă
sau o stare de energie mai scăzută. Deși forma tridimensională a une i proteine poate părea

37
neregulată și aleatorie, ea este modelabilă de multe forțe de stabilizare datorită interacțiunilor
de legare între grupele laterale ale aminoacizilor. (64)
Structura terțiară este menținută de interacțiuni necovalente cum ar fi legăturile
hidrofobe, legăturile electrostatice și forțele van der Waals. Structura terțiară dobândită de
proteina nativă este întotdeauna cea mai stabilă din punct de vedere termodinamic. (57)
Structura cuaternară a proteinelor (figura 16) reprezint ă nivelul de organizare cel mai
înalt al proteinelor și este rezultatul interacțiunilor dintre catenele polipeptidice independente,
fiecare cu structura sa primară, secundară și terțiară caracteristică. (59)
Figura 16. Struct ura cuaternară a proteinelor ( după Herbert J. Fromm )
Forțele care păstrează structura cuaternară sunt legăturile de hidrogen, legăturile
electrostatice, legăturile hidrofobe și forțele van der Waals. În funcție de numărul lanțurilor de
polipeptidă, proteina poate fi denumită ca lanț monomer (1 lanț), dimer (2 lanțuri), tetramer (4
lanțuri) și așa mai departe. Fiecare catenă polipeptidică este den umită subunitate sau
monomer.(57 )
Multe proteine sunt alcătuite din lanțuri multiple de polipeptide, deseori denumite
subunități de proteine. Aceste subunități pot fi identice (ca într -un homodimer) sau diferite (ca
într-un heterodimer). (64)
Acest tip de structură nu se întâlnește la toate proteinele. El este cara cteristic, în
principal, proteinelor globulare a căr or masă moleculară este mai mare de 50.000 Da și sunt
proteine oligomere, adică au molecula formată din mai mulți protomeri. Subunitățile proteinelor
oligomere pot fi foarte diferite în funcție de complexitatea structurilor primară, secundară și
terțiară. Unele proteine oligomere formează structuri cuaternare prin asocierea subunităților

38
globulare(cum se întâmplă în cazul hemoglobinei) sau a unor subunități spiralate, filiforme (ca
de exemplu la proteina virusului mozaicului tutunului -VMT). (59)
Structu ra cuaternară se referă la modul în care aceste subunități de proteine
interacționează una cu cea laltă și se aranjează pentru a forma un complex de proteine agregate
mai mari. Forma finală a complexului proteic este încă o dată stabilizată prin diferite
interacțiuni, in cluzând legăturile de hi drogen și punțil e disulfidice .(64)
Structura cuaternară po ate fi dezorganizată cu ușurință cu obținerea protomerilor sau
subunităților constitutive, mai ales prin diluarea soluțiilor, modificarea pH -ului, adăugarea de
uree, guanidină și unele săruri. În urma înlăturării agentului care a determinat disocierea
proteinelor oligomere, se constată auto -reasamblarea rapidă cu formarea suprastructurilor
cuaternare .(59)
Proprietățile fizico -chimice ale proteinelor sunt determinate de structura moleculară, de
grupările libere polare, de la suprafața moleculei, de le găturile intra – și intercatenare, de natura
radicalilor nepolari etc. Ele au un rol însemnat în activitatea biologică a proteinelor. Proteinele
sunt substanțe amorfe dar se pot obține și în stare cristalină (hemoglobina, pepsina etc.). (68)
Proteinele sunt în general amorfe. S -a reușit să se obțină unele din ele și sub formă
cristalizată: hemoglobina, ovalabumina, serumalbumina, lactalbumina, precum și unele
enzime: catalaza, pe psina, ureaza etc. Obținerea su b formă cristalizată a unei proteine reprezi ntă
o etapă foarte avansată de purificare a acesteia. S -a constatat totuși că nu totdeauna forma
cristalizată constituie o garanție absolută a omogenității compusului; unele cristale conțin și
amestecuri de proteine. (60)
Proteinele sunt substanțe sol ide, macromoleculare, solubile în general în apă și
insolubile în solvenții organici nepolari. Unele proteine sunt ușor solubile în soluții apoase de
alcool, electroliți alcalini, acizi sau baze. Există proteine transformate care sunt greu solubile în
orice solvenți. Datorită gradului lor diferit de solubilitate în diferiți solvenți, proteinele se pot
izola, diferenția și identifica. Solubilitatea poteinelor depinde foarte mult de legăturile care se
stabilesc între grupările libere de la suprafața macromole culelor și moleculele solventului. (68)
Solubilitatea proteinelor în apă variază cu pH-ul. Este minimă la pH izoelectric,
deoarece la acest pH forțele electrostatice de repulsie dintre ionii de același semn sunt minime.
Sărurile modifică profund solub ilitatea proteinelor în apă. Asupra unora au o acțiune de mărire
a solubilității, dar asupra celor mai multe au o acțiune de micșorare a acestei solubilități.
Proteinele în soluție sunt optic active. Această prprietate este o consecință a prezenței în
mole cula proteinei a α-carbonului asimetric din moleculele aminoacizilor componenți. Sunt în
general levogire, conțin numai aminoacizi aparținând seriei L (+) sau ( -).(60)

39
Datorită caracterului amfoter proteinele pot neutraliza cantități mici de acizi și de baze
îndeplinind în organism la fel ca și aminoacizii rolul de soluții tampon. Ele contribuie în
organism la menținerea echilibrului acido -bazic. Caracterul amfoter al substanțelor proteice
este determinat în principal de grupările carboxilice și amini ce libere, care nu formează legături
peptidice. Întrucât există mai multe grupări acide și bazice libere în macromolecula proteică se
formează ioni polivalenți. (68)
Proteinele prezintă un maxim de absorbție în UV, caracteristic în regiunea λ=280 m μ.
Acest maxim este corelat cu prezența aminoacizilor aromatici și intensitatea absorbției este
funcție de concentrarea acestora în moleculă. În special tirozina, care conține o grupare
cromoforă ionizabilă, determină banda de absorbție caracteristică și pent ru proteine. (60)
Masa moleculară a substanțelor proteice este mare, fiind cuprinsă între 10.000 și
60.000.000. Masa moleculară se determină prin diferite metode dintre care foarte utilizate sunt
metoda ultracentrifugării, metoda presiunii osmotice, m etoda difuziunii luminii, metoda
ultrafiltrării, metode chimice etc. (68)
Proteinele în soluție supuse acțiunii unui curent electric migrează spre polul (+) sau ( -),
ceea ce indică existența unei încărcări electrice la suprafața particulei coloidale p roteice. Acest
fenomen de migrare a particulelor coloidale în câmpul electric știm că este cunoscut sub numele
de electroforeză. Punctul izoelectric (p I) este o caracteristică individu ală a fiecărei proteine. La
punc tul izoelectric, grupările acide libere (încărcate negativ) și grupările bazice libere (încărcate
pozitiv) din molecula proteinei se compensează în așa măsură încât încărcarea electrică totală
a moleculei devine egală cu zero și molecula nu mai migrează în câmpul electric .(60)
Substanțele proteice precipită din soluțiile lor sub acțiunea diferiților factori fizici
(ultrasunete, di ferite radiații, căldură etc.), chimici (acizi, baze, săruri, solvenți organici) sau
mecanici (agitare). Precipitarea proteinelor poate fi reversibilă sau ireversi bilă.(68)
Proteinele naturale sunt substanțe active care dau numeroase reacții chimice datorită
grupărilor aminice și carboxilice libere ale aminoacizilor din macromoleculele proteice,
legăturii peptidice și diferiților radicali din moleculă. (68)
Sub acțiunea acizilor și a enzimelor specifice, proteinele sunt desfăcute hidrolitic în
componentele lor moleculare. Stadiul de desfacere hidrolitică variază cu condițiile în care se
efectuează hidroliza. Hidroliza acidă se efectuează în general cu a jutorul acizilor minerali și
duce la scindarea proteinelor până la stadiul de aminoacizi. Hidroliza alcalină a proteinelor
poate duce și ea până la stadiul de aminoacizi . Hidroliza enzimatică a proteinelor se efectuează
sub acțiunea enzimelor specifice, și anume a enzimelor proteolitice. Diversele enzime

40
proteolitice degradează proteinele până la anumite stadii care diferă pentru aceste diferite
enzime și au o specificitate anumită în raport cu substratul respectiv. (60)
Proprietățile biochimice ale pr oteinelor au o importanță fundamentală pentru materia
vie. Prin metode chimice și fizico -chimice nu se pot pune în evidență diferitele subs tanțe
proteice. Această diferenț iere se realizează prin metode biologice, pe baza proprietăților
imunologice ale prot einelor. Proteinele enzimatice sunt implicate în toate procesele metabolice,
suprapunându -se cu însăși fenomenele de viață .(68)
III. 2. Noțiuni de enzimologie
Enzimele sunt proteine care catalizează (accelerează) reacțiile biochimice din celulă.
Este cel mai bine -cunoscut rol al proteinelor. Aproape toate procesele chimice din organismele
vii necesită participarea enzimelor pentru a asigura o eficiență adecvată a reacției. Enzimele
sunt foarte specifice pentru substraturi și, prin urmare, o enzimă cat alizează doar câteva reacții
din mai multe posibile pentru substraturile date. În acest mod, enzimele determină procesele
metabolice și biochimice asociate funcționării organismelor vii. Enzimele, ca și alți catalizatori,
accelerează reacția prin scăderea barierei energetice (energia de activare) între substratul (S) și
produsul (P). Enzima (E) are nevoie de o mică parte a energiei pentru reacție deoarece formează
o conexiune tranzitorie cu substratul (S). Această conexiune se numește complexul enzimă –
subst rat (ES). (56)
Reacția are loc după cum urmează: SUBSTRAT + ENZIMĂ ⇌ COMPLEX E -S →
PRODUS + ENZIMĂ.(56)
După locul unde enzimele își manifestă activitatea, acestea se pot clasifica în exoenzime
și endoenzime. Exoenzimele, după formarea lor în c elule, sunt eliminate în lichidele din
organism, unde își exercită activitatea catalitică, cum ar fi enzimele din lichidele interstițiale,
din diferite cavități, din seva elaborată etc. Endoenzimele, numite și enzime intracelulare, își
exercită acțiunea în celulele în care s -au format (li zoenzime, legate mai slab în celulă și
desmoenzime, legat e mai puternic în cel ule).(68 )
Unele dintre enzime sunt proteine simp le cu structură tridimensională, în care centrul
activ este reprezentat de aminoacizi aranja ți în diferite poziții ale catenei polipeptidice și conțin
grupările libere: -SH, -COOH, -NH 2, -OH etc .(62)
Există astăzi acordul universal că enzimele sunt proteine; totuși, până când J.B. Vara a
cristalizat enzima urează în 1926, natura chimică a e nzimelor a fost controversată. În anii 1920
și chiar mai târziu, cristalizarea a fost recunoscută a fi un criteriu al purității chimice. Cu toate
acestea, este ironic faptul că astăzi, folosind tehnici care nu erau disponibile la începutul
secolului al XX -lea, se descoperă deseori că enzimele cristaline nu sunt omogene. Este o

41
coincidență interesantă faptul că urează, prima enzimă recunoscută a fi o proteină, acționează
asupra ureei, primul compus organic care urmează să fie sintetizat. (66)
Majoritatea enzimelor sunt însă alcătuite dintr -o parte proteică (apoenzimă) și o
componentă neproteică (cofactorul enzimatic). Apoenzima este aceea care dă specificitate de
acțiune (hidroliză, oxidoreducere, transfer) și de substrat enzimelor. Cofactorii enzimatici se
leagă de apoenzimă și pot fi: grupări prostetice (nucl eotide, vitamine, în special din complexul
B, ioni metalici etc.) puternic legate de apoenzimă; coenzime (citocromi, coenzima A,
piridinnucleotide etc.) legate labil de apoenzimă, fapt pen tru care se pot ușor transfera de l a un
suport proteic la altul.(62 )
Enzimele se găsesc în toate celulele vii. Numărul enzimelor care se găsesc în diferite
celule și concentrația lor sunt însă variabile și condiționate de o mulțime de factori. (67)
Enzimele, compuși a căror sinteză este controlată de gene, sunt localizate intracelular,
în diferite organite, de unde dirijează procesele metabolice. Membrana celulozică conține
pectinază, peroxidază, invertază, fosfatază acidă, ascorbatoxidază; hia loplasma este mediul
intracelular unde se localizează enzimele cu acțiune hidrolitică (lactat -dehidrogenaza,
aldolaza), cele care participă la sinteza proteinelor, la metabolizarea glucozo -6-fosfatului în
ciclul pentozofosfaților sau cele care catalizează reacțiile care implică ATP -ul; plasmalema este
suportul adenozindifostazei care scindează acidul adenozintrifosforic în acid
adenozindifosforic cu eliberare de energie; membrana plasmatică conține enzime care participă
la reglarea nivelului ionilor din cel ule: adenozindifosfataza, leucinaminopeptidaza, citidin –
trifosfataza, NAD -pirofosfataza; peroxizomilor conțin 26 de enzime care participă la
schimburile respiratorii ale celulei (catalaza, L -aminoacidoxidaza, malic – și izocitric –
dehidrogenaza, transaminaza glutamicpiruvică); mitocondriile conțin dehidrogenazele
(piruvică, izocitrică, malică, succinică), fumaraza și aconitaza; plastidele conțin enzime care
participă la sinteza glucidelor, protidelor, acizilor grași, fosfolipidelor, clorofilei, ADN și ARN;
cloroplastele conțin esteraze, fosfataze, catecoloxidaza, citocromi; nucleul are enzime care
catalizează reacțiile de sinteză ale proteinelor și enzimelor, precum și cele implicate în
degradarea acizilor nucleici; în nucleol se află localizate ARN -nucleotidi ltransferaza, citocrom –
c-reductaza, adenozintrifosfataza.(62 )
Semințele în stare de germinație, plantulele, frunzele, țesuturile meristematice, fructele
sunt bogate în enzime. Plantele tinere au un conținut mai ridicat de enzime decât plantele
bătrân e, datorită faptului că puterea catalitică a enzimelor din organismele în creștere este mai
mare decât a c elor din organismele bătrâne.(68 )

42
Enzimele sunt clasificate în clase după natura similară a procesului catalitic, în subclase
și sub -subclase, î n funcție de unele detalii privind grupările chimice supuse transformării
(hidroliză, transfer, activare etc.) și natura cofactorilor implicați în reacția pe care o catalizează.
Fiecare enzimă este desemnată printr -un cod format din patru cifre, care conți ne informații
despre enzima respectivă. De exemplu, lactat dehidrogenaza are codul EC.1.1.1.27; EC
reprezintă prescurt area de la Enzyme Commission.(69 )
Prima cifră arată clasa din care enzima respectivă face parte. Pe baza propuner ilor
Comisiei de en zimologie a U niunii Internaționale de Biochimie (IUB) la cel de -al V -lea
Congres Internațional de Biochimie s -a hotărât ca enzimele, după felul reacțiilor pe care le
catalizează, să se clasifice în șase clase principale, care la rândul lor se pot împărți î n subclase,
pe baza specificității de substrat, a acceptorului utilizat. Cele 6 clase principale de enzime sunt
următoarele : oxidoreductaze, transferaz e, hidrolaze , liaze, izomeraze și racemaze , ligaze
(sintetaze) . (68)
Oxidoreductaze (de exemplu, de hidrogenaze, oxidaze, reductaze, catalaze) catalizează
reacțiile de oxidare și de reducere. (56)
Transferazele sunt e nzime care catalizează reacțiile de transfer de grup. (66)
Hidrolazele catalizează reacțiile de hidroliză în care molecula este î mpărțită în două sau
mai multe părți mai mici, cu participarea apei. Ele includ: proteazele (digera moleculele de
protein e); nucleaze (digestia acizilor nucleici); fosfataze desfosforilarea catalizei (îndepărtarea
unei grupări fosfat).(56)
Liazele catalizează reacții de degradare, în care nu intervin procese de hidroliză sau de
oxidoreducere .(68)
Izomerazele (d e exemplu epimeraze, racemaze) catalizează rearanjamentele atomice din
moleculă. (56)
Ligazele sunt e nzime implicate în reacțiile de condensare utilizând di – și trifosfați
nucleozidici ca sursă de energie. Aceste enzime sunt adesea numite sintetaze. O altă clasă de
ligaze care utilizează derivați ai nucleotidelor (UDP -α-D-glucoză) sunt cunoscute sub numele
de sintaze. (66)
A doua cifră a codului indică subclasa. În cazul oxidoreductazelor, a doua cifră indică
donorul de hidrogen (grupări CH -OH, sublasa 1; grupări aldehidice sau cetonice, subclasa 2;
grupări CH -CH, subclasa 3; grupări CH -NH 2, subclasa 4 etc.). În cazul t ransferazelor a doua
cifră a codului indică gruparea care este transferată (grupări cu un atom de carbon, subclasa 1;
resturi de aldehide sau cetone, subclasa 2; resturi acil, subclasa 3; grupări glicozil, subclasa 4;
grupări alchil, subclasa 5 etc.), în c azul hidrolazelor, a doua cifră indică compușii sau legăturile

43
asupra cărora acționează enzimele din această clasă (legături eterice, subclasa 1; compuși
glicozil, subclasa 2; legături eterice, subclasa 3; legături peptidice, subclasa 4 etc.). (69)
A treia cifră se referă la subdiviziunile din interiorul subclaselor și indică de obicei
natura chimică a substratului, natura acceptorului etc. Astfel, în subclasa esterazelor există mai
multe grupe de enzime care acționează asupra anumitor substraturi. Cif ra a patra din cod indică
poziția enzimelor în diferite subclase. În cazul când unele subdiviziuni sau unele reacții chimice
nu se pot defini precis se utilizează cuvântul și altele reprezentat în cod prin cifra 99 .(68)
Clasa oxidoreductazelor cuprin de enzimele care participă la procesele de oxidare
biologică. Această clasă este divizat ă în 13 subclase, dintre care pr imele zece sunt reprezentate
de adevăratele oxidoreductaze: dehidrogenazele și oxidazele, în subclasa 1.11 fiind incluse
peroxidazele, î n subclasa 1.98 enzimele ce folosesc H 2 în calitate de agent reducător, iar în
subclasa 1.99 alte enzime ce utilizează oxigenul -hidroxilazele (1.99.1) și oxigenazele (1.99.2).
În această clasă de enzime, cifra a doua a codului indică că gruparea donoare de hidrogen din
molecula unuia din substraturi poate fi: gruparea CH -OH (1.1); gruparea aldehidică sau
cetonică (1.2); grupări CH -CH (1.3); grupări CH -NH 2 (1.4) etc. A treia cifră din codul
oxidoreductazelor indică substratul acceptor de hidrogen: NAD+ sau N ADP+ (1.1.1), un
citocrom ( 1.1.2), oxigenul (1.1.3) etc.(69 )
Oxidoreductazele sunt implicate în procesele de oxidare biologică și catalizează reacții
bimoleculare: Aox + Bred ⇌ Ared + Box . (70)
În subclasa 1.99 sunt incluse diferite enzime care utilizează O 2 în calitate de substrat
oxidant. Hidroxi lazele (1.99.1) necesită prezen ța unei coenzime în formă redusă care este
oxidată de O 2. Mecanismele de acțiune ale hidroxilazelor nu sunt complet elucidate. Triptofan
5-hidroxilaza (E.C. 1. 99.1.4) catalizează introducerea unei grupări hidroxil, în poziția 5, în
molecula L -triptofanului, etapă enzimatică în formarea serotoninei și melatoninei, iar
kinurenin -3-hidroxilaza (catalizează hidroxilarea L -kinureninei cu formarea de 3 –
hidroxikinureni nă, etapă din biosinteza NAD și NADP. Oxigenazele (EC 1.99.2) catalizează
adiția unei molecule de O 2 în cursul scindării oxidative a unei duble legături carbon -carbon.(69 )
În transformările biochimice catalizate de enzimele aparținând clasei transfer azelor, are
loc clivarea unei grupe de atomi R (ce poate fi și grupare funcțională) din structura substratului
A-R și fixarea acesteia pe c el de -al doilea substrat: A -R + B ⇌ A + B-R. (70 )
Această clasă cuprinde enzime care catalizează reacții de transfer a unor grupări cu un
atom de carbon (2.1), a unor resturi de aldehide sau cetone (2.2), de grupări acil (2.3), glicozil
(2.4), alchil (2.5), a unor grupări cu azot (2.6), cu fosfor (2.7) și cu sulf (2.8). (69)

44
Dintre enzimele cunos cute până în prezent, aproximativ 30% sunt transferaze. Din
această clasă de enzime fac parte, de exemplu aminotransferazele, enzime ce catalizează reacția
unui α-aminoacid cu un α-cetoacid, conducând la formarea unui nou aminoacid și nou cetoacid.
După m ecanismului de reacție, această transformare poate fi considerată ca fiind o dezaminare
oxidativă a donorului (aminoacidului) cuplată cu aminarea reductivă a acceptorului
(cetoacidul), iar aminotransferazele ar putea fi considerate și ca oxidoreductaze. Tr ansferaze
importante sunt aspartat -aminotransferaza, alanin -aminotransferaza, tr anscetolaza, glucokinaza
etc.(70 )
Clasa hidrolazelor este subîmpărțită în nouă subclase, în funcție de tipul legăturii asupra
căreia acționează enzima: legături esterice (3.1), compuși glicozil (3.2), legături eterice (3.3),
legături peptidice (3.4), legături C -N, altele decât cele peptidice (3.5), legături anhidridice din
acizi (3.6), legături C -C (3.7), legături în care sunt implicați atomi de halogeni (3.8) și legături
P-N (3.9).(69 )
Această clasă conține aproximativ 24% din enzimele cunoscute până în prezent, enzime
ce catalizează reacția de scindare a substratului cu participarea apei: S -R + H2O ⇌ S-OH + R-
H.(70 )
Esterazele sunt enzime care acționează asupra legăturilor esterice și au o mică
specificitate de substrat, hidrolizând cu viteze comparabile un mare număr de esteri. Din sub –
subclasa hidrolazelor care acționează asupra esterilor carboxil (3.1.1) face parte și lipaza ce are
denumirea sistemică glicerol -ester hidrolaza (EC 3.1.1.3) și acetilcolinesteraza cu denumirea
sistemică acetilc olin hidrolaza (EC 3.1.1.7). (69 )
Din aceeași clasă fac parte cele două fosfomonoesteraze (fosfataze) alcalină și acidă cu
denumirile sistemice ortofosfat -monoester -fosfohidrolaza (pH optim alcalin) (EC 3.1.3.1) și
respectiv ortofosfat -monoester -fosfohidrolaza ( pH optim acid) (3.1.3.2). Fosfataza alcalină
catalizează scindarea hidrolitică a esterilor acidului ortofosforic ai alcoolilor p rimari, secundari
și ciclici, fenolilor etc., dar nu și fosfodiesterii. Fosfataza acidă hidrolizează un mare număr de
fosfomoneste ri, fosfoproteine și altele. (70 )
Enzimele care catalizează scindarea hidrolitică a compușilor în a căror constituție in tră
grupări glicozil (3.2.1), N -glicozil (3.2.2) și S -glicozil (3.2.3) fac parte din subclasa 3.2 a
glicozidazelor. În sub -subclasa 3.2.1 sunt incluse nu numai enzimele care acționează asupra
glicozil ilor simpli ci și enzimele care acționează asupra legătu rilor glicozidice din polizaharide
(amilaze). Prin analogie cu peptidazele, α-amilazele care scindează legături glicozidice situate
în mijlocul lanțului polizaharidic pot fi numite și endo -amilaze, iar β-amilazele care acționează
la capătul nereducător al lanțului scindând resturi de maltoză, pot fi numite exoamilaze. (69)

45
Din clasa hidrolazelor mai face parte o grupă importantă de enzime cunoscute sub
numele de fosfolipaze, acestea fiind implicate în metabolismul glicerofosfolipidelor și în
special a l lecitinelor. În prezent se cunosc patru fosfolipaze, notate A, B, C și D, care scindează
legăt uri esterice din fosfolipide.(70 )
Liazele sunt enzime care catalizează reacții de adiție sau eliminare a unor grupări la
nivelul dublei legături prezentă în substrat. Această mare clasă de enzime este subîmpărțită în
carbon -carbon liaze (4.1), carbon -oxigen liaze (4.2), carbon -azot liaze ( 4.3), carbon -sulf liaze
(4.4), carbon -halogen li aze (4.5) și alte liaze (4.99).(69 )
Dintre enzimele cunoscute până în prezent, liazele reprezintă aproximativ 13%. (70 )
Din prima subclasă (4.1) fac parte decarboxilazele (4.1.1) care catalizează reacții de
eliminare a CO 2, aldolazele (4.1.2) care catalizează diferite condensări aldolice și cetoacid
liazele (4.1.3) ce catalizează reacții de sinteză a acizilor bi – și tricarboxilici. Astfel, piruvat
decarboxilaza este implicată în metabolismul glucid ic și al fermentației alcool ice și necesită
prezența TPP.(69 )
O categorie importantă de enzime din această clasă o reprezintă aldolazele, enzime ce
catalizează diferite reacții de condensare aldolică. Astfel, fructozo -difosfat -aldolaza, a cărei
denum ire sistemică este D -fructozo -1,6-difosfat -D-gliceraldehid -3-fosfat -liaza (EC 4.1.2.13)
catalizează o reacție importantă a căii glicolitice și a fotosintezei. (70)
Cetoacid liazele (4.1.3) formează o sub -subclasă de enzime care catalizează reacții din
ciclul acizilor tricarboxilici. Astfel, cunoscuta enzimă de condensare a citratului, cunoscută și
sub denumirea de oxaloacetat transacetaza are denumirea sistemică citrat -oxaloacetat -liaza
(CoA acetilantă) (EC 4.1.3.7) denumirea de lucru acceptă citrat si ntetaza și catalizează pr ima
reacție din ciclul Krebs.(69 )
Clasa izomerazelor reunește aproximativ 3% din enzimele cunoscute până în prezent,
enzime care catalizează diferite reacții de izomerizare. Procesul catalitic propriu -zis constă în
inducerea unor rearanjări interne ale atomilor din molecula substratului în urma cărora au loc
modificări geometrice sau structurale. În funcție de tipul reacției de izomerizare catalizată,
izomerazele pot fi împărțite în racemaze, epimeraze, cis -trans-izomeraze, ta utomeraze etc.(70 )
Este cunoscut faptul că marea majoritate a organismelor vii conțin monozaharidele
aparținând seriei D, respectiv L -aminoacizii. Deoarece unele microorganisme conțin și
antipozii optici ai acestor compuși, pentru acestea racemazele joacă un rol deosebit. Astfel, au
fost descoperite și studiate alanin -racemaza (EC 5.1.1.1), metionin -racemaza (EC 5.1.1.2),
glutama t-racemaza (EC 5.1.1.3) etc. (70 )

46
Ligazele sau sintetazele (sintazele) sunt enzime c are catalizează reacții de sinteză,
folosind energia eliberată din scindarea hidrolitică a ATP. În acest mod, prin unirea a două
molecule, se pot forma noi legături C -O (subclasa 6.1), C -S (subclasa 6.2), C -N (subclasa 6.3)
și C-C (subclasa 6 .4).(69 )
O grupă importantă de enzi me ce fac parte din această clasă o constituie aminoacil –
ARNt -sintetazele, enzime ce catalizează reacțiile de activare ale aminoacizilor din procesul de
biosinteză a proteinelor. Aceste enzime prezintă o înaltă specificitate de substrat, existând câte
o sintetază pentru f iecare aminoacid proteinogen.(70 )
Mecanismul de acțiune al enzimelor este analog cu cel al catalizatorilor. Enzimele
catalizează numai reacții termodinamic posibile, care se pot produce fără participarea lor, dar
într-un timp mai înde lungat și uneori în condiții incompatibile cu materia vie. Enzimele
micșorează energia de activare a substanțelor care reacționează, mărind astfel viteza de reacție.
Prin energie de activare se înțelege valoarea minimă de energie pe care moleculele unor
substanțe trebuie să o posede pentru a putea reacționa între ele. (68)
III. 3. Date despre catalază
Catalaza este o fier -hemoproteină întâlnită în toate organismele vegetale și animale,
precum și unele microorganisme. Molecula catalazei este alcătuită din 18 catene polipeptidice
cu o masă moleculară de 14.000 Da fiecare. Ea conține patru resturi de hem, deci și patru atomi
de fier.(59 ) În figura 17 este ilustrată structura catalazei.
Figura 17. Structura catalazei (după Jawahar Swaminathan )
Catal aza nu a fost observată până în 1818 câ nd Louis Jacques Thénard, care a descoperit
H2O2 (peroxid de hidrogen), a sugerat că defalcarea lui este cauzată de o substanță necunoscută .

47
În 1900, Oscar Loew a fost primul care i -a dat numele de catalază și a identificat -o în multe
plante și animale.(73 )
Catalazele se găsesc în aproape toate ce lulele anima le. Cantități mari de catalaze se află
în ficat și în eritrocite. Se găsesc și în plantele superioare însă în cantități mai mici decât în
țesuturile animale. În microorganisme catalazele se găsesc numai în cele aerobe, din cele
anaerobe lipsesc; sunt însă și excepții.(67 )
Catalaza este local izată, de obicei, în organele celulare numite peroxizom i. Peroxizomii
din celulele plantelor sunt implicați în fotore spirație (utilizarea oxigenului și producerea
dioxidului de carbon) și fixarea simbiotică a azotu lui (separarea azotului diatomic (N 2) de
atomii de azot reactivi). (74)
În plantele superioare, este prezentă în peroxiz omii frunzelor, cotiledonelor, rădăcinilor ,
dar și în glioxizomii și peroxizomii nespecializați. E xistă dovezi pentru prezența cata lazei în
mitocondrii. (75)
Catalazele din ficat, sânge, rinichi, Micrococcus lysodeikticus și din fru nzele de spanac
s-au obținut în stare cristalizată. Ceea ce este important de remarcat la catalazele de diferite
origini este marea lor asemănare în ceea ce privește proprietățile fizico -chimice. Toate sunt
homoproteide și conțin ca grupă prostetică hemina (fier -protopor firina IX). Toate au greutatea
moleculară în jurul lui 240.000 Da. Conținutul în fier este de 0,09%, ceea ce arată că o moleculă
de catalază co nține patru grupe prostetice.(67 )
Deși nu este esențial pentru activitatea catalazei , NADPH poate reduce se nsibilitatea
catalazei la inactivare atunci când enzima este expusă la concentrații scăzute de H 2O2. Prin rolul
său de proteină reglatoare, catalaza eliberează NADP+ în celule peroxidative. Reacția catalizată
de catalază este foarte rapidă, iar constanta de reacție este K ≈ 107 M-1se-1. Atunci când
concentrația H 2O2 este scăzută (<10-6 M), catalaza funcționează în mod peroxidic, unde poate
oxida majoritatea dona torilor de hidrogen (de exemplu etanol, acid ascorbic, fenoli,
forma ldehidă) în felul următor: RH 2 + H2O2 → R + 2H2O. La concentrații mari de H 2O2 (>10-
6 M), funcționează catalitic, în care H 2O2 acționează atât ca acceptor , cât și ca donator de
molecule de hidrogen: 2H 2O2 → 2H 2O + O2.(75)
În cursul reacției de oxido -reducere pe care o catalizează, în care o mo leculă de H 2O2
reprezintă donorul, iar cea de a doua moleculă este acceptorul de electroni, ionu l Fe3+ nu suferă
o reducere la Fe2+, el având doar rol ul de legare a celei de -a doua mol ecule de substrat. Deși
este una din primele enzime a cărei activitate catalitică a fost pusă în evidență, mecanismul de
acțiune al acestei enzime încă nu este pe deplin elucidat. Mai mult de atât, în literatura de
specialitate există date contradictorii a supra naturii chimice a situsului de legare. Se pare astfel

48
că grupele –SH au o mare afinitate pentru cationii bivalenți de Zn2+, Cd2+ și Hg2+. Identificarea
acestor grupări a fost facilitată de existența unor reactivi chimici specifici cum ar fi p –
clormer curibenzoatul (pCIMB), reactivul Ellman, reacti vul Cleland etc. (59 )
Catalaza este o enzimă foarte importantă în protejarea celulei de deteriorarea oxidativă
de către speciile reactive de oxigen (ROS). De asemenea, o moleculă de catalază poate converti
milioane de molecule de peroxid de hidrogen în apă ș i oxigen în fiecare secundă (72 ).
Catalazele sunt inhibate de aceleași substanțe ca și peroxidazele. Multă vremea s -a
atribuit catalazelor numai rolul de descompunere a apei oxigenate cu scopul de a feri celula vie
de acțiunea vătămătoare a acesteia. În ultimul timp s -a dovedit că aceste e nzime pot să
îndeplinească și funcția de peroxidaze, în special atunci când concentrația apei oxigenate în
mediul de reacție este mică. In vitro s-a arătat că alcoolii inferiori precum metanolul, etanolul,
propanolul, izopropanolul etc., pot îndeplini func ția de donori de hidrogen oxidându -se la
aldehide pe seama apei oxigenate. În urma acestor descoperiri se presupune că catalazele
îndelinesc și alte funcțiuni fiziologice pe lângă aceea de a descompune simplu apa oxigena tă.
(67)

49
IV. MATERIAL ȘI METODE
IV. 1. Materiale utilizate
Ca materiale de lucru au fost utilizate semințe de mu ștar alb (Sinapis alba ). Semințele
au fost procurate din comerț.
Înainte de a începe experimentul și de a pune semințele la germinat, au fost eliminate
semințele ce prezentau defecte vizibile, semințe incomplet dezvoltate, deteriorate de atacurile
dăunătorilor sau lipsite de conținut.
Semințele au fost spălate, dezinfectate (prin utilizarea unei soluții de apă oxig enată
30%) spre a evita apariția infecțiilor fungice, apoi au fost puse la germinat pe mediu steril.
Pentru umectarea mediului s -a utilizat apă fiartă și răcită. Germinația a fost considerată
încheiată la momentul când plantula era formată.
Reactivii folos iți la determinări sunt de tip „pentru analiză”.
IV. 2. Determinarea cantitativă a proteinelor
Metoda Bradford este foarte rapidă și utilizează aproximativ aceeași cantitate de
proteine ca și metoda Lowry. Metoda este foarte precisă și simplă, încât poate fi repetată în
câteva minute.
Principiul metodei . Această metodă se bazează pe observația că în mediu acid
colorantul Coomassie Brilliant Blue G -250 formează cu proteinele un complex având maximul
de absorbție la 595 nm. Colorantul reacționează mai întâi cu radicalii de arginină și pe urmă cu
resturile de histidină, lizină, tirozină, triptofan și fenilalanină din structura proteinelor.

50
Reactivi.
1) Alcool etilic (etanol) 96 %.
2) Acid fosforic 89 % sau 85 % .
3) Reactiv Bradford (Soluție de Cooma ssie Briliant Blue G 250). Într-un balon cotat de
100 ml se dizolvă 10 mg de Coomasie Briliant Blue G 250 în 10 ml etanol 96 %. Apoi se adaugă
9,8 ml acid fosforic 89 % (sau 10,12 ml de acid fosforic 85 %) și după dizolvarea colorantului,
se completează cu apă bidistilată la semn (100 ml). Soluția obținută se filtrează prin hârtie
Whatman nr.1 și poate fi stocată la temperatura camerei sau mai bine la +40 °C în sticlă brună,
câteva săptămâni.
4) Soluție etalon de albumină seric ă bovină 5 mg %. Se dizolvă 5 m g de albumină serică
bovină sau ovoalbumină în 100 ml de apă bidist ilată. Un ml de soluție etalon conține 50
micrograme de albumină serică bovină. Se recomandă, de asemenea, utilizarea gamma –
globulinei ca proteină etalon.
Modul de lucru.
Într-o eprubetă de 10/100 mm se măsoară 0,1 – 0,5 ml soluție proteică de analizat (în
funcție de cantitatea presupusă de proteină) și se adaugă 0,4 – 0,0 ml soluție utilizată la extracția
proteinelor din mediul lor sau apă distilată.
În eprubetă se introduc 1,5 ml reacti v Bradford, se amestecă conținutul cu atenție și se
lasă la temperatura camerei.
După 5 minute, dar mai înainte de 15 -30 minute, se citește extincția probei la un
spectrofotometru la lungimea de undă de 595 nm, faț ă de un control al reactivilor preparat î n
același mod ca și proba, cu excepția că soluția proteică este înlocuită cu soluție tampon de
experiență.
Calculul rezultatelor.
Pentru calcularea cantității de proteine în proba analizată se construiește o curbă etalon
cu concentrații/cantități cunoscute de albumină serică bovină sau ovoalbumină sau gamma –
globulină. În acest scop se prepara o seri e de etaloane conținând între 1 0 și 25 micrograme de
proteină într -un volum de 0,5 ml soluție. În fiecare etalon se introduc câte 1,5 ml reactiv
Bradford, se agită, se lasă în repaus 5 min ute și se citește exti ncția etaloanelor la 595 nm, faț ă
de un control al reactivilor realizat cu apă distilată în locul soluției conținând proteină. Se
recomandă ca fiecare etalon să se execute în două -trei exemplare (repetiții). Folosirea aceleiași
cuve, presupune citirea mai întâi a etaloanelor cu concentra ție mai mică și apoi a celor cu
concentrații mai mari, în ordinea în care au fost făcute. Pentru trasarea curbei de etalonare se

51
vor folosi mediile extincțiilor obținute pentru cele 2 -3 repetiții ale fiecărui etalon, trecându -le
pe ordonată, iar pe abscisă se notează microgramele de proteină în etaloanele respective.
După ce se află pe curba de etalonare microgramele de proteină în proba de analizat, se
calculează concentrația de proteine în proba analizată, ținând cont de volumul de extract utilizat
și de gradul de diluție, dacă este cazul.
Concentrația de proteine în proba de analizat se exprimă în mg /ml sau mg/ 100 ml în
cazul lichi delor biologice sau mg/ g sau mg/ 100 g pentru țesuturile animale, respectiv vegetale.
OBSERVAȚII.
1. Pentru solubilizarea proteinelor membranare și reducerea variațiilor de culoare de la
o proteină la altă proteină, se recomandă adăugarea unui volum egal de soluție de NaOH 1 N la
fiecare probă. Dacă se recurge la această opțiune, se va adăuga soluție de NaOH și la etaloane.
2. Întrucât colorantul aderă foarte puternic la cuvele de sticlă/plastic ale
spectrofotometrului și la eprubetele în care s -a efectuat reacția de culoare, se recomandă
spălarea acestora cu soluție concentrată de detergent lichid (de obicei peste noapte), apoi cu
multă apă de la robinet și, în final, cu apă distilată.
IV. 3. Determinarea cantitativă a activității catalazei
Principiul metodei. Catalaza este lăsată să acționeze asupra apei oxigenate o perioadă
fixă de timp, după care enzima este inactivată p rin adăugarea unui amestec de bicromat de
potasiu -acid acetic. Cantitatea de apă oxigenată, rămasă nedescompusă după stoparea acțiunii
catalazei, reduce în mediul acid bicromatul de potasiu la acetat cromic, care poate fi determinat
spectrofotometric la 5 70 nm. Deoarece bicromatul de potasiu nu absoarbe la această lungime
de undă, prezența lui în mediul de reacție nu interferează cu determinarea spectrofotometrică a
acetatului cromic.
Făcând diferența între cantitatea inițială și cea finală de apă oxigenat ă în mediul de
reacție, se află cantitatea de apă oxigenată descompusă de catalază.
Reactivi.
1) Soluție de bicromat de potasiu 5%. Se dizolvă 5 g de bicromat de potasiu (K 2Cr2O7)
în 100 ml apă distilată, la balon cotat.
2) Soluție bicromat de potasiu -acid acetic glacial. Se amestecă 20 ml s oluție de
bicromat de potasiu 5 % cu 60 ml acid acetic glacial.
3) Soluție tampon de fosfați de potasiu 0,01 M cu pH 7,0. Se dizolvă 0,2654 g KH 2PO 4
și 0,5312 g K 2HPO 4 în 300 ml apă bidistilată într -un balon cotat de 5 00 ml. Se corectează pH –
ul la 7,0 și se completează la 500 ml cu apă bidistilată.

52
4) Soluție substrat de apă oxigenată 0,16 M în soluție tampon de fosfați de potasiu 0,01
M cu pH 7. Se diluează 1,8133 m l apă oxigenată concentrată (30 %) cu soluție tampon d e fosfați
de potasiu 0,01 M la 100 ml într -un balon cotat.
5) Soluție etalon de apă oxigenată 0,08 M în soluție tampon de fosfați de potasiu 0,01
M cu pH 7. Într-un balon cotat de 100 ml se pipetează 0,907 ml d e apă oxigenată concentrată
(30%) și se comp letează la semn cu soluție tampon de fosfați de potasiu (Reactiv 3).
6) Soluție de fosfat disodic 0,1 M.
Modul de lucru .
A) EXTRACȚIA CATALAZEI. O cantitate de 0,1 – 1 g de țesut animal sau vegetal se
omogenizează cu sticlă pisată sau nisip de cuarț și 5 ml de soluție de fosfat disodic 0,1 M. După
30 minute de extracție, omogenatul se centrifughează la 4000 rot./min., timp de 15 minute.
Supernatantul separat servește ca sursă de catalază.
B) DETERMINAREA ACTIVITĂȚII CATALAZEI. În trei eprubete termorez istente –
două probe și un martor – se pipetează reactivii indicați în tabelul următor:
Reactivul/ soluția Probă Martor
Preparat catalazic (supernatant) , ml 0,1 –
Soluție tampon fosfați de potasiu, ml 0,4 0,4
Soluție substrat de apă oxigenată, ml 0,5 0,5

După exact (!!) 60 secunde de la pipetarea soluției substrat de apă oxigenată se stopează
reacția în una din probe și după 120 secunde în cealaltă probă, prin adăugarea a câte 2 ml de
soluție bicromat de potasiu -acid acetic (react iv 2). În martor se pipetează 2 ml soluție de
bicromat de potasiu -acid acetic (reactiv 2) și 0,1 ml preparat catalazic.
Toate eprubetele se introduc în baie de apă la fierbere, timp de 10 minute. Apoi
eprubetele se răcesc sub jet de apă și se citesc extin cțiile lor la 570 nm, față de apă distilată.
Calculul rezultatelor. Activitatea catalazei se exprimă în unități enzimatice (UE). O
unitate de catalază reprezintă cantitatea de enzimă care descompune un micromol de apă
oxigenată (0,034 mg) în timp de un minut la temperatura de 200C și pH=7. Pentru aflarea
micromolilor de apă oxigenată, se construiește o curbă etalon cu ajutorul soluției etalon d e apă
oxigenată (80 micromoli/ml), realizând diluții conform tabelului.

53
Micromoli H 2O2/ml Soluție etalon de H 2O2 (ml) Soluție tampon fosfați de potasiu (ml)
8 0,1 0,9
16 0,2 0,8
24 0,3 0,7
32 0,4 0,6
40 0,5 0,5
48 0,6 0,4
56 0,7 0,3
64 0,8 0,2
72 0,9 0,1
80 1,0 0
În fiecare etalon se măsoară câte 2 ml soluție bicromat de potasiu -acid acetic (reactiv 2)
și eprubetele se mențin în baie de apă la fierbere timp de 10 minute. Apoi se răcesc sub jet de
apă și se citesc extincțiile la 570 nm, față de apă distilată.
După aflarea micromolilor de apă oxigenată corespunzători probelor și martorului, se
calculează activitatea catalazei în micromoli de apă oxigenată descompusă într -un minut de
enzima dintr -un gram de țesut analizat sau dintr -un ml de sânge (în acest caz se va l ucra cu
sânge hemolizat diluat, conform indicațiilor de la Lucrarea I.3.8.2.1 ) sau dintr -un ml de lichid
de cultură.
Dacă 1 UE reprezintă 1 micromol de apă oxigenată, atunci diferența dintre numărul
micromolilor de apă oxigenată din martor ( n1 = 80 microm oli de apă oxigenată corespunzători
la 0,5 ml soluție de apă oxigenată 0,16 M) și numărul de micromoli de apă oxigenată râmași
nedescompuși în probă ( n2) după inactivarea catalazei cu soluție de bicromat de potasiu -acid
acetic, ne va da X UE.
Valoarea n 2 se poate afla din curba etalon sau din raportul extincțiilor martorului și
probei: EM/EP = 80/n 2, de unde n 2 = EP.80 / EM.
Numărul X de UE, adică numărul micromolilor de apă oxigenată descompuși în timp
de un minut de catalaza dintr -un gram de țesut animal sau vegetal se calculează cu formula:
, unde:
t – timpul de incubație, în minute;
p – greutatea materialului biologic, luat pentru analiză, în g.

54
Activitatea specifică a catalazei se calculează prin raportarea numărului de micromoli
de apă oxigenată/minut la numărul mg de proteină existent în extractul enzimatic sau serul
sanguin sau lichidul de cultură.

55
V. REZULTATE ȘI DISCUȚII
V.1. Evoluția cantității de proteine din semințele de muștar alb ( Sinapis alba ) pe parcursul
procesului de germinație
Pentru calcularea cantității de proteine în proba analizată se construiește o curbă etalon
cu concentrații/cantități cunoscute de albumină serică bovină sau ovoalbumină sau gamma –
globulină. Această curba de etalonare este utilă pentru a afla microgramele de proteină în proba
analizat ă. Concentrația de proteine în proba analizată, se calculează ținând cont de volumul de
extract utili zat.
În tabelul 4 pot fi observate rezultatele extincțiilor celor 10 probe utilizate în construirea
curbei de etalon pentru determinarea cantitativă a proteinelor, curba etalon fiind reprezentată în
figura 18.
Din figura 18 se determină coeficientul de relație, R2 = 0,9553, ceea ce demonstrează o
eroare standard mică, deci curba poate fi utilizată, și ecuația dreptei de calibrare: extincția =
0,0593 x μg proteină.
Tabel 4 . Rezultate obținute pentru construirea curbei etalon la metoda Bra dford de determinare
cantitativă a proteinelor
C P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10
Cantitate de
proteină (µg) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Extincție 0 0,21 0,323 0,467 0,565 0,658 0,762 0,81 0,945 1,011 1,099

Figura 18 . Reprezentarea grafică a curbei etalon pentru determinarea cantității de proteine
solubile prin metoda Bradford

56
Substanțele de rezervă din semințe sunt biodegradate până la compuși mai simpli, în
cazul proteinelor, sunt degradate până la aminoacizi, și translocate din endosperm sau
cotiledoane spre embrion, unde sunt implicați în biosinteza compușilor din procesul d e creștere
al embrionului. Acest lucru este susținut de rezultatele obținute în figura 19, unde poate fi
observată o scădere a cantității de proteine . Maximul de proteine este la începutul germinație
(0h), fiind de 1,43 g proteine/100g material , în timp ce minimul este la sfârșitul perioadei de
germinație (96h), obținându -se o cantitate de 0,49 g proteine/100g material vegetal.
De asemenea, se poate observa că după 48h de la începutul germinație i, cantitatea de
proteine este aproape la jumătate față de c antitatea inițială înregistrată la 0h.
În tabelul 5 pot fi observate cantitățile de proteine ale celor 5 probe prelevate după 96h
de germinație.
Tabel 5. Variația cantității de proteine solubile în soluție de fosfat disodic din semințele de
muștar alb ( Sinapis alba ) supuse germinației
ore de germina ție 0 h 24 h 48 h 72 h 96 h
g proteine/100 g material vegetal 1,43 1,15 0,80 0,57 0,49

Figura 19. Evoluția cantității de proteine solubile în soluție de fosfat disodic extrase din
semințele de muștar alb ( Sinapis alba ) pe parcursul germinației (reprezentare procentuală)

57
V. 2. Evoluția activității catalazei din semințele de muștar alb ( Sinapis alba) pe parcursul
procesului de germinație
Pentru aflarea micromolilor de apă oxigenată, se construiește o curbă etalon cu ajutorul
soluției etalon de apă oxigenată (80 micromoli/ml) . Curba de etalon va fi utilizată pentru
determinarea cantitativă a activ ității catalazei prin metoda Sinha.
În tabelul 6 pot fi observate rezultatele pentru determinarea cantitativă a activității
catalazei, ce vor fi utilizate pentru construirea curbei etalon ilustrată în figura 20.
Din figura 20 se determină coeficientul de relație, R2 = 0,9954 , ceea ce demonstrează o
eroare standard foarte mică, și ecuația dreptei de calibrare: extincția = 0,0 109 x μg H2O2 .

Tabel 6 . Rezultate obținute pentru construirea curbei etalon pentru metoda Sinha de
determinare cantitativă a activității catalazei
μM H 2O2 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
Extinctie 0,1245 0,197 0,2775 0,363 0,443 0,521 0,609 0,6855 0,777 0,871

Figura 20 . Reprezentarea grafică a curbei etalon pentru metoda Sinha de determinare
cantitativă a activității catalazei

58

Catalaza brută este raportată la tot conținutul materialului vegetal (proteine, lipide,
glucide) și este exprimată în μM H 2O2/1 g material veg etal/1 minut .
Atât din tabelul 7, cât și din figura 21 poate fi observată variația activității catalazei .
Astfel, o activitate maximă se înregistrează după 48h de la începutul germinație i (415,85 μM
H2O2/1 g material vegetal/1 minut ), iar o activitate minimă la 24h de la germinație (289,43 μM
H2O2/1 g material vegetal/1 minut ).

Tabel 7 . Variația activității catalazei extrase din semințele de muștar alb ( Sinapis alba ) supuse
germinației
ore de germinatie 0 h 24 h 48 h 72 h 96 h
μM H2O2/1 g material vegetal/1 minut 296,44 289,43 415,85 405,54 390,05

Figura 21 . Evoluția activității catalazei extrase din semințele de muștar alb ( Sinapis alba ) pe
parcursul germinației (reprezentare procentuală)

59

Catalaza specifică este raportată la 1g de proteină și este exprimată în μM H 2O2/1 g
proteina/1 minut .
Atât în tabelul 8, cât și în figura 22 poate fi observată variația activității specifice a
catalazei. Catalaza are o activitate în creștere, începând d e la 0h până la 96h. Cea mai scăzută
activitate este înregistrată la 0h de la germinație ( 20705,31 μM H 2O2/1 g proteina/1 minut ), iar
cea mai ridicată activitate este înregistrată la 96h de la germinație ( 78991,01 μM H 2O2/1 g
proteina/1 minut ). Acest fapt demonstreaza că la începutul germinației , H2O2 este prezent ă într-
o cantitate redusă și ca procesele de biosinteză din care rezultă – sunt mai reduse, iar odată cu
trecerea orelor, cantitatea de H 2O2 din semințele de muștar alb crește, datorită creșterii activității
biosintezei, atingându -se un maxim la 96h, la finalul germinației.

Tabel 8 . Variația activității specifice a catalazei extrase din semințele de muștar alb ( Sinapis
alba) supuse germinaț iei
ore de germinatie 0 h 24 h 48 h 72 h 96 h
μM H 2O2/1 g proteina/1 minut 20705,31 25073,00 51813,02 70593,00 78991,01

Figura 22 . Evoluția activității specifice a catalazei extrase din semințele de muștar alb ( Sinapis
alba) pe parcursul germinației (reprezentare procentuală)

60

CONCLUZII

În urma acestui studiu s -au obținut rezultate ce indică o activitate minimă a catalazei
specifice la începutul germinației semințelor de muștar alb ( Sinapis alba ) și o activitate maximă
la sfârșitul acestui proces, după 96h. Acest fapt indică prezența unei mici cantități de H 2O2 în
semințe la începutul germinației și o creștere trep tată până la un maxim stabilit la sfârș itul
germinației. C atalaza este enzima ce descompune H 2O2 format în unele căi metabolice, în urma
unui metabolism intens și care are efect toxic pentru celule, în apă și oxigen, ce au efect benefic
pentru celule , deci catalaza are rol în apărarea celulelor.
În cadrul aceluiași studiu s -a determinat și e voluția cantității de proteine din semințele
de muștar alb ( Sinapis alba ) pe parcursul procesului de germinație . S-a observat o cantitate
maximă de proteine la început ul germinației, fiind urmată de o descreștere și de stabilirea unui
minim al cantității de proteine la sfârșitul germinației semințelor de muștar alb, la 96h.

61
BIBLIOGRAFIE

1. Pârvu, C., (2004): Enciclopedia plantelor, Plante din flora României -Volumul III (pp. 445 –
450). București: Editura Tehnica.
2. Sǎvulescu, E., (2010): Botanică sistematică (pp. 95 -99). București: Editura Printech.
3. Calalb, T., Bodrug, M., (2009): Botanică Farmaceutică (pp. 325). Chișinău: CEP Medicina.
4. Crăciun, F., Alexan, M., Alexan, C., (1992): Ghidul plantelor medicinale uzuale (pp.7 0-
111). București: Editura științifică.
5. Rahman, M., Amina, K., Lei, L., Bronwyn J. B., (2018): Brassicaceae Mustards:
Traditional and Agronomic Uses in Aus tralia and New Zealand . Molecules 23(1): 1 –18.
6. Peng , C., Zhao , S.Q., Zhang , J., Huang , G.Y., Chen , L.Y., Zhao , F.Y., (2014). Chemical
composition, antimicrobial property and microencapsulation of Mustard (Sinapis alba) seed
essential oil by complex coacervation . Food Chem.;165:560 –8.
7. Ciubota -Roșie , C., Macoveanu , M., Fernández , CM., Ramos , MJ., Pérez , A., Moreno ,
A.(2013): Sinapis alba seed as a prospective biodiesel source. Biomass and Bioenergy;51:83 –
90.
8. Boscaro , V., Boffa , L., Binell o, A., Amisano , G., Fornasero , S., Cravotto , G., et al.
(2018): Antiproliferative, Proapoptotic, Antioxidant and Antimicrobial Effects of Sinapis nigra
L. and Sinapis alba L. Extracts ;1–17.
9. Webb, C.J., Sykes, W.R., Garnock -Jones, P.J. ,(1988): Flora of N ew Zealand. Volume IV.
Naturalised Pteridophytes, Gymnosperms, Dicotyledons (pp.596). Botany Division DSIR:
Christchurch, CA New Zealand
10. Ildikó , S.G., Klára , K.A., Marianna , T.M., Ágnes , B., Zsuzsanna , MB., Bálint , C.,
(2006): The effect of radio frequency heat treatment on nutritional and colloid -chemical
properties of different white mustard (Sinapis alba L.) varieties. Innov Food Sci Emerg
Technol.;7(1 –2):74 –9.
11. Ciubota -Rosie, C., Diaconescu, R., Volf, I., Macoveanu, M., (2009): Modeling the
extraction process of oil from seeds of white mustard (Sinapis alba). Environ Eng Manage
J;8:1429 -32
12. Bailey, K., Norris, F. W. , (1932): The nature and composition of the seed of white mustard
(Brassica alba) . Biochem.J., 26, 1609 -23.
13. Siddiqui, I. R., Yiu, S . H., Yiu, J. D., Jones, J. D., Kalab,M. , (1986): Mucilage in yellow
mustard (Brassica hirta) seeds. Food Microstruct., 5, 157 -62.
14. Holtom, J.,Hylton, W. , (1979): Complete Guide to Herbs . (pp.303). Rodale Press

62
15. Yeung , H.C., (1996): Handbook of Chinese Herbs and Formulas .(pp.231). Institute of
Chinese Medicine, Los Angeles.
16. Duke, J. A., Ayensu, E. S., (1985) : Medicinal Plants of China .(pp.105). Reference Publ.,
Inc. Algonac. Michigan.
17. Bown, D., (1995): Encyclo paedia of Herbs and their Uses. (pp.57). Dorling Kindersley,
London.
18. Bujor, O., (2003): Ghidul pantelor medicinale și aromatice de la A la Z (pp. 172 -173).
București: Editura Fiat Lux.
19. Navarro, S.L., Li, F., Lampe, J.W. , (2011) : Mechanisms of acti on of isothiocyanates in
cancer chemoprevention.. Food & function. 2(10):579 -87
20. Abbaoui, B., Lucas, C.R., Riedl, K.M., Clinton, S.K., Mortazavi, A. , (2018) : Cruciferous
vegetables, isothiocyanates, and bladder cancer prevention. Molecular nutrition & f ood
research. 1800079:1 –14.
21. Johnson, I.T. , (2018): Cruciferous vegetables and risk of cancers of the gastrointestinal
tract. Molecular nutrition & food research. pp. 1 –30
22. Ishida, M., Hara, M., Fukino, N., Kakizaki, T., Morimitsu, Y. , (2014) : Glucosinolate
metabolism, functionality and breeding for the improvement of Brassicaceae vegetables.
Breeding science. 64(1):48 -59
23. Mihăescu, E., (2008): Dicționarul plantelor de leac , (pp. 89). București: Editura Călin.
24. Coroiu, V., Toma, L., Alexan dru, V., Moldovan, L., (2012): Ghid. Utilizări ale plantelor
medicinale și aromatice în gastronomie, igienă corporala și aromoterapie (pp.22 -24).
București: Institutul Național de Cercetare -Dezvoltare pentru Științe Biologice.
25. Woodward, P., (1996): A Practical Guide to Growing and Using Herbs in Temperate
Australia and New Zealand (pp.47). Hyland House Publishing Pty Ltd.: Flemington, Australia.
26. Gilbert, A., Cosgrove, L., Wilkinson, J. , (2012): The Royal Horticultural Society
Vegetable and Fruit Garde ning in Australia (pp.89 -90).Dorling Kindersly Australia Pty Ltd.:
Melbourne, Australia.
27. Tan, SH., Mailer , RJ., Blanchard , CL., Agboola , SO., (2017): Extraction and residual
antinutritional components in protein fractions of Sinapis alba and Brassica napus oil -free
meals. (pp.107). Protein Science
28. Zamfirescu, N., Velican, V., Safta, I ., (1960): Fitotehnia -volumul III , (pp. 447 -448).
București: Editura Agro -Silvică.
29. Săvulescu, T., (1955): Flora Republicii Populare Române -volumul III . (pp.134 -146;247 –
250). București: Editura Academiei Republicii Populare Române.

63
30. Oplinger, E. S., Oelke, E. A., Putnam, D. H., Kelling, K. A., Kaminski, A. R., Teynor,
T. M., Doll, J.D., Durgan , B.R., (1991): Mustard. (pp.184 -186). Alternative Field Crops
Manual
31. Possehl , G.L., (2002): Indus Civilization .(pp.55). Editura AltaMira.
32. Hazen, J., (1993): Mustard: M aking your own gourmet mustards .(pp. 6) San Francisco,
Chronicle Books
33. Antol, M.N., (1999): The incredible secrets of mustard: The Quin tessential Guide to the
History, Love, Varieties and Healthful benefits of mustard (pp. 12). Avery Pub. Group, New
York
34. Ishida , M., Hara , M., Fukino , N., Kakizaki , T., Morimitsu , Y., (2014 ): Glucosinolate
metabolism , functionality and breeding for the improvement of Brassicaceae vegetables. 59:48 –
59.
35. Mahmoud , A. Al-Qudah ., Hala , I. Al-Jaber ., Riyadh , M., Emad , I.H., Amer , A.AH.,
Mousa, L. AS. , Ismail , F.A., Fatma , U.A., Sultan , T.AO., (2011): Chemical Composition and
Antimicrobial Activity of the Essential Oil from Sinapis alba L. and Sinapis arvensis L.
(Brassicaceae) growing wild in Jordan. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and
Chemical Sciences ; 2(4):1136 -1144
36. Sue, M., (2008): Mustard: A Condiment and a Medicine (pp.1 -4). North Carolina Testing
Program
37. Wu, Zheng -Yi., Peter , H.R., (2001): Flora Chinei -volumul 8 .(pp.20 -23). Missouri
Botanical Garden Press ; 8: 1–193
38. Săvulescu, E., (2009 ): Botanică – Morfolog ia plantelor , (pp.112 -117). USAMVB -București
39. Șerbănescu -Jitariu, G. ,(1975): Morfologia și anatomia plantelor , (pp. 456 -470). Editura
București
40. Deliu, C., (2005): Morfologia și anatomia plantelor (Floarea și înmulțirea plantelor), (pp.
148-155). Editura Presa Uni versitară Clujeană, Cluj-Napoca
41. Toma, C., Șerbănescu -Jitariu, G., (1980): Morfologia și anatomia plantelor (pp. 416 –
420). Editura Didactică și P edagogică București, București
42. Peterfi, St., Sălăgeanu, N., (1973): Fiziologia plantelor (pp.492 -511). Editura Didactică și
pedagogică București
43. Trifu, C., Bărbat, I., (1998): Fiziologia plantelor (pp. 219 -232). Editura Viitorul Românesc
44. Burzo, I., Toma, S., Crăciun, C., Voican, V., Dobrescu, A., Delian, E., (1999 ): Fiziolo gia
plantelor de cultură, vol umul 1 (pp.313 -316; 331 -340). Editura Întreprinderea Editorial –
Poligrafică Știința, Chișinău

64
45. Dobrotă, C., (2013): Fizilogia plantelor vol umul 2 (pp. 211-218). Editura RisoPrint, Cluj –
Napoca
46. Hilhorst, H.W.M., Downie, B. ,(1995) : Primary dormancy in tomato ( Lycopersicum
aesculentum): Studies with the sitiens mutant. Journ. Exp. Bot. 47,89 -97
47. Lewak, S. (1985): Hormonal Regulation of Plant. Growth and Development . Purohit edit.
Dordrecht, Boston, Lancaster ; 2(9): e311
48. Amen, R.D. ,(1968): A model of seed dormancy. Bot. Rev. 24:1-31
49. Mazliak, P. ,(1982): Physiolog ie vegetale , volumul II (pp.129 -130). Ed Croissance et
developpement , Paris
50. Davies, J.P. ,(1987): Plant. Hormones and Their Role in Plant. Growth and Development .
(pp.45). Dordrec ht, Bost on, Londra
51. Gomi , K., Matsuoka , M.,(2003): Gibberellin signalling pathway . Curr Opin Plant
Biol.;6:489 –493
52. Sebaneck, J., (1992): Plant. Physiology. Volume 21, 1st Edition . Elsevier Science . 21(1):
1–10
53. Steinbrecher, T., Leubner -Metzger, G., (2017): The biomechanics of seed germination,
Journal of Experimental Botany , Vol. 68, No. 4. (pp. 765 –783)
54. Murariu, A., (2007): Fiziologie vegetală -volumul II (pp.210 -220). Editura Universității
Alexandru Ioan Cuza, Iași
55. Volf, T., L., (1971): Determinarea calității produselor agricol e vegetale (pp. 38 -39).
Editura Ceres
56. Berg, M. J., Tymoczko, J. L., Stryer, L., (2002): Biochemistry, 5th edition (pp.42 -55)
New York: W H Freeman
57. Khan, R.H., Siddiqi, M. K., Salahuddin, P., (2017) : Protein Structure and Function , (pp.1 –
39). Interdisciplinary Biotechnology Unit, Aligarh Muslim University, India
58. Gârban, Z., (2014): Biochimie Tratat comprehensi v, volumul I, Bazele biochimiei, Ediția
a5a-a (pp. 360 -363; 439 -455). Editura Academiei Rom âne, București
59. Cojocaru, D., C., Sandu, M., (2004): Biochimia proteinelor și acizilor n ucleici (pp. 51 -65;
102). Editura Pim, Iași
60. Soru, E., (1963): Biochimi e medicală, volumul II (pp.1139 -1141) . Editura Medicală
București
61. Toma, O., Băra, I.,(1996 ): La sorgintea vieții aminoacizi, protein, acizi nucleici, volumul
I, (pp.67 -75). Editura Corson, Iași

65
62. Gherghi, A., Burzo, I., Mărgineanu, L., Deneș, S., Dobreanu, M., Pattantyus, K.,
(1983): Biochimia și fi ziologia legumelor și fructelor (pp.40-47; 85 -92). Editura Academiei
Republicii Socialiste Române, București
63. Christa van Tellingen, M.D., (2001): Biochemistry from a phenomenological point of view
(pp. 28 -29). Louis Bolk In stituut
64. Kenneth P. M., (2001): Protein Structure, Stability a nd Folding, Methods in Molecular
Biology ,(pp.1 -10), Vol. 168, Humana P ress:  Totowa, New Jersey
65. Voet, D., Voet, J. G., (2001): Biochemistry 4th edition ,(pp. 221 -250). John Wiley & sons,
Inc.
66. Fromm, J. H., Hargrove, M. S., (2012): Essentials of Biochemistry (pp. 35 -44). Springer
67. Vasilescu, I., (1961): Enzimele (pp.159 -170). Editura Academiei Re publicii Populare
Române
68. Neamțu, G., (1981): Biochimie vegetală (pp.156 -172). Editura Ceres, Bucureșt i
69. Dumitru, I., Iordăchescu, D., (1974): Enzime s tuctură și mecanisme de acțiune (pp.17 -30).
Editura Medicală, București
70. Cojocaru, D. C., Olteanu, Z., Ciornea, E., Oprică, L., Cojocaru, S. ,(2007): Enzimologie
general ă (pp.15 -17;25 -97). Editura Tehnopress, Iaș i
71. Murray, R., Bender, D., Botham, K., Kenelly, P., Rodwell, V., Weil, A., (2009): Harper's
Illustr ated Biochemistry, 28th Edition (pp.100 -101). McGraw -Hill Medical
72. Imlay , J.A., (2003) : Pathways of oxidative damage . Annual R eview of Microbiology 57,
395-418.
73. Loew, O., (1900): A New Enzyme of G eneral Occurrence in Organisms . Science. 11 (279):
701–2
74. Alberts , B., Johnson , A., Lewis , J., Raff , M., Roberts , K., Walter , P.,(2002):
Peroxisomes . Molecular Biology of the Cell (4th ed.). New York: Garland Science. 91(3): 401
75. Anjum, N. A., Pallavi , S., Sarvajeet S.G., Mirza , H., Gurumayum D.D. , Palanisamy ,
V., Sofo, A., Khan, A.N., Misra, A.N., Lukatkin, A.L., (2016 ): Catalase and Ascorba te
Perox idase — Representative H 2O2-Deto xifying Heme Enzymes in Plants . Environmental
Science and Pollution Research , 23(19):19002 -29
76. Bradford, M.M., (1976): A rapid and sensitive method for quantification of microgram
quantities of protein utilizing the principle of protein -dye binding . Analytical Biochemistry, 72,
248
77. Bollag, D.M., Edelstein, S.J, (1991 ): Protein methods , Wiley -Liss, New York
78. Stoscheck, C.M., (1990 ): Quantitation of Protein. Methods in Enzymology, 182, 50

66
79. Artenie, Vl., Ungur eanu , E., Negură, A., (2008 ): Metode de investigare a metabolismului
glucidic și lipidic – manual de lucrări practice . Editura PIM, Iași
80. Sinha , A. K., (1972 ): Colorimetric assay of catalase. Anal. Biochem, 47, 389