160 likes | 448 Views
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport. Asimil áty a jejich transport v rostlině. Jiří Šantrůček Katedra fyziologie a anatomie rostlin Biologická fakulta JU lab. B353; e-mail: jsan @umbr.cas.cz. Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport. Syntéza škrobu (v chloroplastech
E N D
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport Asimiláty a jejich transport v rostlině Jiří Šantrůček Katedra fyziologie a anatomie rostlin Biologická fakulta JU lab. B353; e-mail: jsan@umbr.cas.cz
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport Syntéza škrobu (v chloroplastech a sacharózy (v cytoplasmě) jsou pochody, které soutěží o triózo- fosfáty: když je koncentace ortofosfátu (Pi) v cytoplasmě vysoká, triózofosfáty se transportují ven z chloropla- stů v přísném stechiometri- ckém poměru za Pi, který jde dovnitř. V cytoplasmě se tak může syntetizovat sacharóza. To se děje více v noci. Na světle, kdy je produkce triózo- fosfátů v chloroplastech veliká a Pi translokátor nestačí, sníží se Pi v cytoplasmě, triózy zůstávají v chloroplastech a syntetizuje se škrob.
Biologie buňky Škrobový sluneční tisk list Geranium, negativ obrazu ... D. Walker 57
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport Cesty translokace asimilátů Floém je pletivo sloužící k transportu asimilátů z místa zdroje (většinou listy) k místům spotřeby nebo zásob (angl. sink, kořeny, vegetační vrcholy hlízy, plody …). Hlavním vodivým elementem floému jsou buňky sítkovice. Vytvářejí se z dělivého pletiva – tzv. kambia na jeho vnější straně. U rostlin, které druhotně tloustnou (např. dřeviny) floém tvoří lýko. Kromě sítkovic tvoří důležitou součást floému tzv. doprovodné buňky. Občas jsou jeho součástí i sklereidy (zpevňují) nebo latex obsahující buňky (laticifers)
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport Tok asimilátů floémem – praktické využití Hogberg et al. 2001, Nature, (girdling)
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport Sítko mezi dvěmi sitkovicemi, Doprovodná buňka (Companion Cell) Úloha P proteinu = utěsnění po- škozených sítkovic (hmyzem). Velký turgorový tlak v sítkovicích. P-protein ucpe sítko dočasně. Možnost zprovoznění. Kalóza – trvalé ucpání (masivní poranění) Beta1,3,-glukan. Doprovodné buňky Mnoho plasmodesmat, mitochondrií – produkce ATP pro aktivní transport sacharózy.
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport Cesty asimilátů ze zdroje k místu spotřeby sledují anatomické a vývojové dráhy. Ne všechny zdroje zásobují všechny spotřebiče. Kritéria: 1/ vzdálenost 2/ cévní spojení (preferována vertikální řada listů nad sebou = tzv. ortostichy). Alternativní cesty při poškození – ustaví se pomocí spojek (anastomóz). Distribuce radioaktivity při značení 14CO2(cukrovka) A: 1 týden po 4 hod značení. Intenzita šedi ukazuje stupeň přítomnosti 14C. B: stejné jako A ale 1 den před značením odstraněny zdrojové listy na opačné straně rostliny. Tentokrát se značka dostane i do mladých listů na opačné straně rostliny.
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport Chemické látky translokované floémem: • Sacharóza (0,3-0,9 M) (neredukující cukry=bez exponované aldehydické nebo keto skupiny. Tedy ne glukóza, fruktóza! Neredukující jsou méně reaktivní). Alternativně sacharóza vázaná na galaktózu (rafinóza, stachyóza, verbaskóza). • Aminokyseliny (hlavně glutamát a aspartát a jejich amidy – glutamin a asparagin) • Všechny fytohormóny • Floémové proteiny (P-protein, ubiquitin, chaperony) • Anorganické soli (ionty, K, Mg, P, Cl) Rychlost transportu – přesahuje difusi: 30-150 cm/h
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport Mechanismus transportu ve floému Floém loading Floém unloading Tlako-proudá hypotéza: translokaci žene tlakový gradient Jeden z důkazů: transport je obvykle málo citlivý na dodávku energie z tkání na dráze ale hodně citlivý na celkový – systémový - inhibitor (př. kyanid).
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport Jeden z důkazů: transport je obvykle málo citlivý na dodávku energie z tkání na dráze ale hodně citlivý na celkový – systémový - inhibitor (př. kyanid).
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport Přenos asimilátů do floému (phloem loading)
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport Autoradiogram (vrchní strana listu Beta vulgaris) ukazující, že značená sacharóza se může transportovat z apoplastu do floému. 14C značená sacharóza se aplikovala na vrchní stranu listu řepy, která byla 3hodiny ve tmě (kutikula odstraněna). Snímek po 30 min. Ukazuje se schopnost doprovodných buněk transportovat sacharózu proti koncentračnímu gradientu.
Fyziologie rostlin - Asimilaty, transport sacharózo-protonový symportér