280 likes | 524 Views
Přírodovědecká fakulta Jihočeské Univerzity Katedra fyziologie rostlin Kurz fyziologie rostlin. Minerální výživa rostlin 3 Ivan Šetlík. S. S 2 -. SO 4 2 -. redukce. (rostliny, mikroorganismy). disimilační redukce sulfátu. (anaerobní bakterie).
E N D
Přírodovědecká fakulta Jihočeské UniverzityKatedra fyziologie rostlinKurz fyziologie rostlin Minerální výživa rostlin 3Ivan Šetlík S S2- SO42-
redukce (rostliny, mikroorganismy) disimilační redukce sulfátu (anaerobní bakterie) síranové estery polysacharidů, sulfatované steroidy atd. bílkoviny chemoautotrofní a fotosyntetické sirné bakterie živočichové, mikroorganismy oxidace
Leukoplast nebo proplastid kořenová buňka vakuola ATPáza čerpající protony síranová permeáza o vysoké aktivitě
mezofylová buňka listu sulfátované sloučeniny vakuola mitochondrie permeáza pro síran s nízkou aktivitou floém xylém
Syntéza APSsulfát + ATP APS + PPiG0' = 45 kJ.mol-1spřažená s hydrolýzou pyrofosfátuPPi + H2O 2 PiG0' = -33,5 kJ.mol-1je stále ještě endergonická. Sdruží-li se se syntézou PAPSAPS + ATP PAPS + ADP G0' = -25 kJ.mol-1je úhrnná bilance už příznivá(+45 – 33,5 – 25) kJ.mol-1 = -13,5 kJ.mol-1
APS sulfotransferáza, používá APS jako donor sulfurylové skupiny a přenáší sulfát na akceptorovou thiolovou skupinu, patrně na glutathion. Vzniklý thiosulfonát redukuje na thiosulfid reduktáza thiosulfonátu, závislá na ferredoxinu.
APS kináza nejprve fosforyluje APS na PAPS. PAPS reduktáza použije elektrony z thioredoxinu na tvorbu sulfitu. Reduktáza sulfitu pak použije elektrony z ferredoxinu a dovede redukci až k sulfidu.
α- peptidová vazba γ- peptidová vazba Jeden z hlavních konečných produktůreduk-tivní asimilace sulfátu je glutathion. Je to hlavní nebílkovinný thiol v rostlinách. Jeho milimolární koncentrace v buňkách výrazně přesahují mikromolární koncentrace cysteinu. Glutathion se účastní skladování redukované síry a jejího transportu v rostlině, dále jako přenašeč v signálních drahách, dále zneškodňuje různé formy aktivního kyslíku, xenobiotika a slouží jako substrát pro syntézu fytochelatinů.
g-Glutamylcysteinylglutamate (Glu je nahrazen Gly;je osažen v kukuřici) Homoglutathione (b-alanin je nahrazen Gly; je obsažen v některých luštěninách) Hydroxymethylglutathione (Ser je nahrazen Gly; je obsažen v některých travách)
herbicid GSH = redukovaný glutathion přenos GS-herbicid modifikace a uložení vakuola
Dvě fytochelatinové molekuly [(gama-Glu-Cys)2Gly] koordinované iontem kadmia. Fytochelatiny váží ionty těžkých kovů a odstraňují je z buněčného ústrojí.
Model znázorňuje mechanismus mineralizace a odloučení CdS v rostlinných buňkách zprostředkovaného fytochelatiny.
(A) Vztah fytoplanktonu ke klimatu. Dimethyl- sulfoniopropionát (DMSP) rozkládají bakterie na dimethylsulfid (DMS) a akrylát. DMS vytěká do atmosféry, kde se oxiduje na dimethylsulfoxid (DMSD) a sulfát, který slouží jako kondenzační jádra pro vodu a tak se tvoří mraky.
(B) Sulfát rozpuštěný v dešťových kapkách se vrací do moře. Poněvadž oblačnost zpomaluje růst fytoplanktonu a působí ochlazení atmosféry, považuje se tento pochod za homeostatický mechanismus. Dimethylsulfoniopropionát (DMSP) má mnoho úloh, např. je osmoprotektantem, kryoprotektantem a odpuzuje planktonní herbivory.