1 / 35

A növények fényreakciói

A növények fényreakciói. Fotoszintézis PAR 400-700 nm Fotomorfogenezis fitokróm rendszer 666/730 nm Fototropizmusok kékfény válaszok 400-500 nm UV-B sugárzás 280-320 nm . A FITOKRÓMOK: a vörös fény receptorai. Fotomorfogenezis. Az alapjelenség: morfogenezis.

dorit
Download Presentation

A növények fényreakciói

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. A növények fényreakciói • FotoszintézisPAR 400-700 nm • Fotomorfogenezis fitokróm rendszer 666/730 nm • Fototropizmusok kékfény válaszok 400-500 nm • UV-B sugárzás 280-320 nm

  2. A FITOKRÓMOK:a vörös fény receptorai Fotomorfogenezis

  3. Az alapjelenség: morfogenezis • De-etioláció • Szármegnyúlás gátlása • Apikális kampó kiegyenesedése • Vörös fény (650-680 nm) • Távoli (sötét)vörös fény (710-740 nm) • fotoreverzibilis hatások

  4. A fény direkt hatása a növekedésre és fejlődésre sziklevél hipokotil fehér fény sötétvörös fény sötét

  5. A fény direkt hatása a növekedésre és fejlődésre 2.2 A levelek száma azonos, de pozíciójuk eltérő sötétben fényben

  6. Fotomorfogenetikai reakciók a fény hullámhosszának függvényében (akcióspektrumok) 1 –virágzás (Xanthium) 2 2 –etilált borsólevelek növekedése 3 – salátamag csírázása 3 hatékonyság 1 540 600 660 700 nm

  7. A fotoreceptor • Fitokróm, 2 forma : • P660 (Pr) és P730 (Pfr) • Az abszorpciós spektrum jellemzői: • Vörös megvilágítás után: 85% Pfr és 15% Pr • Sötétvörös megvilágítás: 97% Pr és 3% Pfr Fotoequilibrium: fotostacioner állapot Pfr az aktív forma

  8. A fitokróm két formájának abszorpciós spektruma Pr Pfr

  9. A fitokróm molekula • Apoprotein + kromofór = holoprotein • A kromofór: fitokromobilin, nyílt szénláncú tetrapirrol, tioéter kötés • Natív móltömeg: 240 kDa, két monomer • Monomerek: két domén • Kromofór kötés az N-terminálison • Jeltranszfer a C-terminálison (”bakteriális kétkomponensű rendszer!) • Dimerizáció, ubikvitin–kötés, reguláció Pr és Pfr: a kromofór cis/trans izomerizációja

  10. A Pr és Pfr formák kromoforjai (fitokromobilin) cis A polipeptid lánc tioéter kötés vörös fény trans

  11. A fitokróm dimér szerkezete „A” domén: kromofórhoz kötődik „B” domén: nem kötődik komofórhoz

  12. A fitokróm holoprotein sematikus diagramja kromofór Reg Ubi H2N C PEST Dim N-terminális domén (74 kDa) C-terminális domén (55 kDa) PEST = prolin, glutaminsav, szerin, treonin

  13. A fitokromobilin asszociációja az apoproteinnel plasztid sejtmag PHY mRNS fitokromobilin fitokróm apoprotein vörös fitokróm holoprotein Pr Pfr sötétvörös

  14. A fitokróm eloszlása etiolált borsó csíranövényben Fitokróm koncentráció sziklevél első nódusz gyökér epikotil

  15. A fitokróm géncsalád • Két molekulatípus: • I. típus – etiolált növényben • II. (I.) típus: fényen nőtt növényben Multigén család: PHYA: I. típus PHYB-E: II. típus Fiziológiailag különböző funkciók

  16. Fitokróm molekulafajok és típusok

  17. A fitokróm által szabályozott folyamatok • Fotoperiodikus, nem fotoperiodikus • Fotomorfogeneteikai, nem fotomorfogenetikai reakciók • Válaszok a besugárzás intenzitása szerint: • Nagyon kis besugárzási reakció, VLFR (very-low fluence response) • 0,1nmol m-2 s-1 (de-etioláció, nem reverzibilis!) • Kis besugárzási rekció, LFR (low-fluence reponse) • 1µmol m-2 s-1, (pl. csírázás, reverzibilis hatás!) • Nagy besugárzási reakció, HIR (high-irradiance response) • 10 mmol m-2 s-1 (hipokotil növekedés gátlás)

  18. A nagy energia-reakció hatásspektruma fitokróm hatásspektrum Relatív hatékonyság 700 500 600 Hullámhossz, nm

  19. A kalcium szerepe a fitokróm jelátvitelében R-FR R FR Mougeotia sejtek reverzibilis 45-Ca felvétele (autoradiográfia)

  20. A fotomorfogenezis szignalizációs hálózata C i t o s z o l S e j t m a g Foto receptor Negatív regulációs válaszok korai jelátvitel Fény COP és DET (fényben) COP és DET(sötétben) pif3 FR phyA Kalcium Kalmodulin G proteinek Ciklikus GMP Génexpresszió és más fotomorfogenetikus válaszok R phyB árnyék phyB és mások pif3

  21. Fitokróm általi génszabályozás:a Rubisco és a klorofill-kötő protein példája aktív regulátor sejtmag Vörös fény Pr Pfr cab rbcS LRE mRNS citoszol LRE poliszómák SSU Rubisco LHCP LSU kloroplasztisz

  22. Az árnyék elkerülése „fény növények” szármegnyúlás „árnyék növények” 0,2 0,4 0,6 Pfr/Pössz

  23. A szomszéd érzékelése FR Kék, vörös, sötétvörös foton fluxus B R 0,1 1,0 Levél-terület index (LAI)

  24. A szomszéd érzékelése Fényszűrők

  25. A szomszéd érzékelése

  26. A kék fény receptorai:kriptokrómok

  27. A kék fény receptorai:kriptokrómok • Kriptokróm-1 (CRY1) • – mikrobiális DNS-fotoliázhoz hasonló • Kriptokróm-2 • - Kis fényintenzitás mellett • Fototropin (domének: szerin-treonin kináz, fény,-oxigén, feszültség-érzékeny (LOV) domén • Zeaxantin-violaxantin rendszer

  28. A kék fény receptorai:kriptokrómok

  29. A kék fény receptorai:kriptokrómok

  30. A kék fény receptorai:kriptokrómok

  31. Kapcsolat a fototropizmus akcióspektruma és a flavinok és karotinoidok abszopciós spektruma között 445 karotin fototropizmus 425 472 görbület abszorpció 460 riboflavin 500 340 420 Hullámhossz (nm)

  32. A cisz-zeaxantin mint kékfény receptor cisz-zeaxantin abszorpció 540 380 460 300 hullámhossz, nm

  33. A xantofil ciklus violaxantin anteraxantin zeaxantin jelátvitel kaszkád kékfény-válasz

  34. A sztómazárósejt kékfény reakciója Plazma membrán kloroplasztisz K malát keményítő PAR ATP H-ATPáz Kinázok Kalcium IP3 Alacsony CO2 ADP+Pi Alacsony pH Cl violaxantin zeaxantin H Magas pH sötét Kék fény sztómazárósejt

  35. Köszönöm a figyelmet

More Related