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36.8: 병원체 및 초식 동물에 대한 방어

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Defenses Against Pathogens and Herbivores

36.8: Defenses Against Pathogens and Herbivores

36.8: 병원체 및 초식 동물에 대한 방어

Plants present a rich source of nutrients for many organisms, making it a target for herbivores and infectious agents. Plants, though lacking a proper immune system, have developed an array of constitutive and inducible defenses to fend off these attacks.

Mechanical defenses form the first line of defense in plants. The thick barrier formed by the bark protects plants from herbivores. Hard shells, modified branches like thorns, and modified leaves like spines can also discourage herbivores from preying on plants. Other physical barriers like the waxy cuticle, epidermis, cell-wall, and trichomes can help resist invasion by several pathogens.

Plants also resort to the production of chemicals or organic compounds in the form of secondary metabolites like terpenes, phenolics, glycosides, and alkaloids, for defense against both herbivores and pathogens. Many secondary metabolites are toxic and lethal to other organisms. Some specific metabolites can repel predators with noxious odors, repellant tastes, or allergenic characteristics.

Plants also produce proteins and enzymes that specifically inhibit pathogen-proteins or pathogen-enzymes by blocking active sites or altering enzyme conformations. Proteins like defensins, lectins, amylase inhibitors, and proteinase inhibitors are produced in significant quantities during pathogen attack and are activated to inhibit the invasion effectively.

Additionally, plants can also develop a mechanism of Systemic Acquired Resistance (SAR) upon prior, localized exposure to a pathogen, analogous to the innate immune system in animals. This mechanism enables plants to sense the presence of pathogens and activate defense responses to pathogen attacks.

식물은 많은 유기체에 대한 영양분의 풍부한 소스를 제시, 그것은 초식 동물과 전염성 에이전트에 대한 대상만들기. 식물은 적절한 면역 체계가 부족하지만 이러한 공격을 방어하기 위해 구성적이고 유도 할 수없는 방어를 개발했습니다.

기계 방어는 플랜트의 첫 번째 방어선을 형성합니다. 껍질에 의해 형성 된 두꺼운 장벽은 초식 동물로부터 식물을 보호합니다. 단단한 껍질, 가시와 같은 변형 된 가지, 등뼈와 같은 변형 된 잎은 초식 동물이 식물을 먹이지 못하게 할 수 있습니다. 왁시 큐티클, 표피, 세포 벽 및 trichome과 같은 다른 물리적 장벽은 여러 병원체에 의한 침략에 저항하는 데 도움이 될 수 있습니다.

식물은 또한 초식 동물과 병원균 모두에 대한 방어를 위해 테르펜, 페놀, 글리코 사이드 및 알칼로이드와 같은 이차 대사 산물 의 형태로 화학 물질 또는 유기 화합물의 생산에 의존합니다. 많은 이차 대사 산물은 독성이 있고 다른 유기체에 치명적입니다. 몇몇 특정 대사 산물은 유해한 냄새, 방충성 맛, 또는 알레르기성 특성으로 포식자를 격퇴할 수 있습니다.

식물은 또한 활성 부위를 차단하거나 효소 적합성을 변경하여 병원균 단백질 또는 병원균 효소를 특별히 억제하는 단백질과 효소를 생산합니다. 디펜신, 렉틴, 아밀라제 억제제 및 단백질 효소 억제제와 같은 단백질은 병원균 공격 중 상당한 양으로 생산되며 침입을 효과적으로 억제하기 위해 활성화됩니다.

또한 식물은 동물의 타고난 면역 체계와 유사하게 병원균에 대한 국소화된 노출에 대한 이전, 국소화된 노출시 전신 획득 저항(SAR)의 메커니즘을 개발할 수 있습니다. 이 메커니즘은 식물이 병원균의 존재를 감지하고 병원체 공격에 대한 방어 반응을 활성화 할 수 있습니다.

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