GABAajută plantele să se apere de inamicii naturali externi. Când insectele se hrănesc, ruperea celulelor și leziunile tisulare sunt cauzate de leziunile plantelor. Această tăiere mecanică va stimula creșterea Ca2 plus la plante. Plantele secretă GABA sub stimularea Ca2 plus ca măsură de rezistență la hrănirea insectelor. În acest proces, nu există niciun semnal de jasmonat implicat în acumularea de GABA. Există receptori GABA ionici la insecte. Subunitatea RDL (rezistentă la dieldrină) a canalului de clorură GABA a Drosophila este ținta multor insecticide. Inducerea GABA a redus curentul unic al receptorului GABA. Mai exact, GABA acționează prin canalele de clorură cu receptor GABA la nevertebrate. La fel ca majoritatea pesticidelor, prin canalele de clorură ale receptorilor GABA, Cl-aval condus de gradienți electrochimici, conducând la hiperpolarizarea membranei plasmatice și inhibând hrănirea insectelor. La plantele de tutun care exprimă în exces GABA, atunci când au fost inoculate cu nematozi nordici, s-a constatat că capacitatea de reproducere a nematodelor adulte femele a scăzut în ansamblu. În acest fel, plantele pot obține efectul de apărare împotriva dușmanilor naturali. În procesul de hrănire cu Ligustrum lucidum de către femele e larve erbivore, se constată că Ligustrum lucidum își va reduce activitatea lizinei și va face proteinele hrănitoare, în timp ce femelele e larvele vor secreta glicină - alanina, amina și alte molecule inhibă reducerea lizinei plantelor. Procesul de comunicare dintre plante și ierbivore demonstrează, de asemenea, funcția GABA ca moleculă semnal.
Rolul în procesul de antioxidare și oxidare: șuntul GABA, ca produs intermediar al căii de ramificare a ciclului acidului tricarboxilic, este strâns legat de ciclul energetic. În același timp, GABA joacă un rol de regulator al metaboliților oxidativi. Când mutantul Arabidopsis SSADH a fost expus la temperaturi ridicate, s-a constatat că intermediarul său reactiv de oxigen (ROI) sa acumulat, ducând la moartea plantelor. a demonstrat că a existat o relație între ROI și GABA. În mod similar, mutanții genelor SSADH și GABA-T au o cantitate mare de ROI la temperatură ridicată - Fenilnitrona (PBN) poate acumula o cantitate mare de GABA și poate îmbunătăți rata de supraviețuire a drojdiei. Prin urmare, se consideră că calea de șunt GABA joacă un rol în inhibarea ROI la temperatură ridicată. În procesul de șunt GABA, SSA poate fi transformat în GHB prin GlyR / ssar, iar GHB este strâns legat de ROI. Există o acumulare mare de GHB și ROI în mutantul de ștergere a SSADH, iar guabatrin poate inhiba acumularea de GHB și ROI și poate inhiba moartea prin peroxidare. Procesul de manevră GABA poate reduce acumularea de ROI și poate proteja organismele de deteriorarea oxidativă și degradarea peroxidului cauzată de temperaturile ridicate.
Există două căi de sinteză și transformare a GABA în plante: una este că decarboxilaza acidului glutamic (GAD) catalizează decarboxilarea acidului glutamic pentru a sintetiza GABA, care se numește șunt GABA; Celălalt este GABA format prin transformarea produselor de degradare a poliaminei, care se numește calea de degradare a poliaminei.
De asemenea, poate menține echilibrul de carbon și oxigen: echilibrul metabolic de carbon și azot implică multe procese fiziologice, inclusiv metabolismul energetic, metabolismul aminoacizilor și așa mai departe. Deoarece sinteza GABA și calea de șunt implică metabolismul azotului, GABA este, de asemenea, o parte importantă a ciclului acidului tricarboxilic în ciclul energetic. Calea de șunt GABA concurează cu lanțul respirator pentru SSADH. Prin urmare, GABA a fost considerat o legătură importantă a metabolismului carbonului și azotului pentru o lungă perioadă de timp. Calea GABA a sintezei glutamatului în ramura ciclului acidului tricarboxilic este unul dintre factorii cheie pentru ca plantele să răspundă rapid la stimuli externi. Majoritatea NH3 plus este sintetizată prin calea glutamin sintetazei / glutamat sintetazei, care este considerată a fi principala cale sintetică a aminoacizilor. Majoritatea moleculelor de amino libere sunt fixate de glutamina. Glutamatul este considerat a fi principala formă de acumulare a azotului în vechile rădăcini ale plantelor. Azotul este stocat în aminoacizi precum arginina. În același timp, arginina poate fi folosită și pentru transport pentru a satisface nevoile de azot ale organismelor. În mod similar, aminoacizii participă și la metabolismul energetic prin conversie în precursori sau intermediari ai ciclului acidului tricarboxilic. În studiul spanacului, sa constatat că prolina a reprezentat 8,1 la sută ~ 36 la sută din totalul aminoacizilor liberi, GABA a reprezentat 12,8 la sută ~ 22,2 la sută, glutamatul a reprezentat 5,6 la sută ~ 21,5 la sută. Glutamatul este precursorul GABA și al prolinei. La temperaturi scăzute, plantele vor devia azotul glutamatului în calea metabolică a azotului reglată de GABA și prolină. În plus, în Arabidopsis cultivat sub 50 mmol/L GABA, cu excepția NADP plus citrat dehidrogenază dependentă, glutamin sintetaza în rădăcină și mugure și fosfoenolpiruvat carboxilază în mugure, aproape toate activitățile enzimatice legate de metabolismul primar a azotului și absorbția nitraților au fost afectate. În Arabidopsis cultivat în condiții de NaCl, s-a constatat că acumularea de GABA a condus la creșterea totală a aminoacizilor în Arabidopsis. În frunzele de Arabidopsis cultivate cu diferiți compuși de azot (10mmol/L NH4Cl, 5mmol/L NH4NO3, 5mmol/L glutamat și 5mmol/L glutamină) ca singură sursă de azot, activitatea lor GAD și nivelul proteinelor sunt diferite, ceea ce indică faptul că GAD joacă un rol. în metabolismul azotului.
Creșterea activității GAD și GABA și dopamina au fost, de asemenea, găsite în banane fără stres. Sub stres salin, activitatea glutamat dehidrogenazei și expresia GAD au crescut instantaneu și apoi au crescut fluxul de șunt GABA și alte căi conexe pentru a regla echilibrul de carbon și azot. Sub stres, raportul dintre NADH: NAD plus și ADP: ATP poate afecta și GABA-T, rezultând acumularea de GABA. Sub stres salin, plantele folosesc mai mult calea echilibrului C/N pentru a atenua stresul.
În plus, GABA are și efect de coacere. GABA poate stimula biosinteza etilenei prin stimularea abundenței transcripționale a 1-aminociclopropan-1-sintazei acidului carboxilic (ACC). Etilena poate furniza oxigen plantelor prin promovarea creșterii rădăcinilor adventive sub aglomerarea apei. Concentrația mare de GABA poate inhiba creșterea mutanților GABA aminotransferazei (GABA-T, gabt) din plante și bacterii, iar concentrația mare poate inhiba reproducerea bacteriilor în plante. Inhibarea GABA-T la tomate va duce la acumularea de GABA și la apariția nanismului la tomate.