A floem transzport Malpighi, 1686. gyűrűzés.

Az előadások a következő témára: "A floem transzport Malpighi, 1686. gyűrűzés."— Előadás másolata:

1 A floem transzport Malpighi, 1686. gyűrűzés

2

3 A floem legfontosabb elemei:
- rosta elemek rostacső elem (zárvatermők) → rostacső rostasejt (nyitvatermők) - kísérősejtek (funkcionális kísérők) zárvatermők: egy anyasejt utódai közönséges kísérősejt, transzfer sejtek, intermedier sejtek nyitvatermők: nem egy anyasejt utódai albuminos sejtek - floem parenchima, rostsejtek, latexet tartalmazó sejtek

4

5 Rostalemez: Pórusátmérő – 1-15 μm Záródás: -sebzési, nyugalmi, végleges kallóz - P-protein

6 A rostacső elemek élő sejtek
Nincs: sejtmag, tonoplaszt, mikrotubulusok, mikrofilamentumok, Golgi apparátus, riboszóma Van: PM, mitokondrium, degenerált plasztiszok, sima ER P-protein

7

8 A kísérősejtek típusai
Transzfer sejt Intermedier sejt Közönséges kísérősejt

9 A transzlokáció irányai
Képződési hely → Felhasználóhely (fotoszintetizáló, (fiatal levél, gyökerek, érett levelek) termés, raktározó szerv)

10 Anatómiai és fejlődésélettani alapelvek a transzlokáció útvonalának kialakulásában
Közeli pozíció: felső, érett levél → csúcs alsó, érett levél → gyökér A felhasználóhely fontossága: merisztéma → váltás → gyümölcs Közvetlen nyalábösszeköttetés: egymás alatti, fölötti szervek vertikális sorok → ortosztichia Flexibilitás: anasztomózisok, alternatív utak

11 A floemnedv anyagai és analízisének módszerei

12 A floemnedv gyűjtésének módszerei
Hipokotil átvágása: ricinus pozitív nyomás kallóz szintáz gátlása (EDTA) Hátrány: kevés fajnál működik, sebzés hatása Levéltetvek szipókáin keresztül

13 Vizes oldat Cukrok: . nem redukálók szacharóz: (~1 M!) raffinóz sor Cukoralkoholok: mannitol Aminosavak: Glu, Gln N-fixálók: amidok, ureidek Hormonok Nem: Ca2+, Fe2+, NO3-, SO42-

14 A transzport sebessége
Sebesség: megtett út / időegység radioaktív jelzéssel vizsgálják cm/h Anyagmennyiség hozam = koncentráció x terület x sebesség gh-1 = gcm-3 x cm2 x cmh-1 specifikus hozam: a szállítópályák átmérőjére számítva: gh-1 x cm-2 = gcm-3 x cmh-1 1 -15 gh-1 cm-2

15 A floem feltöltődése: a kloroplasztisztól a rostaelemig: rövid távú transzport
lépés: triózfoszfát kilépése a kloroplasztiszból a citoszolba, szacharóz szintézis 2. lépés: a szacharóz transzportja a mezofillumsejtektől a rostacső elemekig 3. lépés: a rostacsőelem feltöltése

16 Rövid távú szacharóz transzport a cukornád levelében

17 A feltöltődés mechanizmusai: szállítás hosszú távon
Apoplasztikus út a. / passzív diffúzió b./ aktív transzport ATP-áz a kísérősejtek és a rostacső elemek PM-jén proton-szacharóz kotranszport (SUC2; SUT1) általános

18 A feltöltődés mechanizmusai
2. Szimplasztikus út raffinózt vagy sztachiózt transzportáló fajokban (Cucurbitaceae) kísérősejt: intermedier sejt csökkenő szacharóz koncentráció grádiens mentén Ok: a gradienst a raffinóz szintézis tartja fenn Polimer csapdázódás

19 A floemtranszport tanulmányozása konfokális lézer-scanning mikroszkóppal
Bab levél felső felszínen két vágás apikális ablakon: zöld fluoreszcenciát mutató floem-mobil festék → az élő sejteket mutatja vörös fluoreszcenciájú festék: membránstruktúrákhoz köt

20 A floem feltöltődése a floem transzportot jelző, zöld fluoreszcenciát mutató molekulával követhető

21 A floémban szállított anyagok leadása
A rostacső elem anyagleadása Rövid távú transzport a felhasználóhelyekre Raktározás vagy metabolizálás

22 A szacharóz leadása a floemből és átalakulása a felhasználóhelyeken

23 A levelek fokozatosan alakulnak át felhasználóhelyből exportálóvá

24 A különböző felhasználó helyeken eltér a leadás mechanizmusa
1. Vegetatív szövetek: Gyökerek, fiatal levelek Szimplasztikus kiürülés, a szacharóz a sejtek anyagcserefolyamataiban átalakul A floem transzportot jelző riporter molekula a gyökér központi hengerében zölden fluoreszkál. A központi hengerből kilépő floemnedv a csúcsi merisztématikus régióban szétterjed

25 A különböző felhasználó helyeken eltér a leadás mechanizmusa
2. Reproduktív szövetek apoplasztikus leadás a szacharóz változatlanul vagy hidrolízis után jut az embrióhoz nincs szimplasztikus összeköttetés az embrió és környezete között

26 A különböző felhasználó helyeken eltér a leadás mechanizmusa
3. Raktározó szövetek: - gyökerek (cukorrépa) → apoplasztikus, a szacharóz nem hidrolizálódik - szárak (cukornád) → apoplasztikus

27 A floemtranszport mechanizmusa
Münch hipotézise, tömegáramlási modell: Feltételek: folyamatos út a rostalemez pórusain nincs kétirányú transzport egy rostacső elemben alacsony energiaigény pozitív nyomásgrádiens

28

29 Makromolekulák (pl. RNS) és proteinek szintén mozoghatnak a plazmodezmákon keresztül. A vírusok ún. mozgási proteineket is kódolnak, amelyek lehetővé teszik a vírus nukleinsavának az áthaladását a plazmodezmán.

30 A felhasználóhely erőssége annak nagyságától és aktivitásától függ
felhasználóhely erőssége = méret x aktivitás az erősséget meghatározza: a leadás aktivitása a metabolikus és egyéb enzimaktivitások erőssége (pl. invertáz, keményítő szintézis enzimei) növényi hormonok (az abszcizinsav növeli, az indolecetsav csökkenti a cukorrépa gyökér szacharózfelvételét)