Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A növények fényreakciói Fotoszintézis PAR 400-700 nm Fotomorfogenezis fitokróm rendszer 666/730 nm Fototropizmusok kékfény válaszok 400-500 nm UV-B sugárzás.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A növények fényreakciói Fotoszintézis PAR 400-700 nm Fotomorfogenezis fitokróm rendszer 666/730 nm Fototropizmusok kékfény válaszok 400-500 nm UV-B sugárzás."— Előadás másolata:

1 A növények fényreakciói Fotoszintézis PAR nm Fotomorfogenezis fitokróm rendszer 666/730 nm Fototropizmusok kékfény válaszok nm UV-B sugárzás nm

2 A FITOKRÓMOK: a vörös fény receptorai Fotomorfogenezis

3 Az alapjelenség: morfogenezis De-etioláció Szármegnyúlás gátlása Apikális kampó kiegyenesedése Vörös fény ( nm) Távoli (sötét)vörös fény ( nm) –fotoreverzibilis hatások

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

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

6 Fotomorfogenetikai reakciók a fény hullámhosszának függvényében (akcióspektrumok) nm hatékonyság –virágzás (Xanthium) 2 –etilált borsólevelek növekedése 3 – salátamag csírázása

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) A polipeptid lánc tioéter kötés cis trans vörös fény

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

12 A fitokróm holoprotein sematikus diagramja PEST kromofór RegUbi Dim N-terminális domén (74 kDa)C-terminális domén (55 kDa) C H2NH2N PEST = prolin, glutaminsav, szerin, treonin

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

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

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 Hullámhossz, nm Relatív hatékonyság

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

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

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

22 Az árnyék elkerülése „fény növények” „árnyék növények” Pfr/Pössz szármegnyúlás 0,20,40,6

23 A szomszéd érzékelése Levél-terület index (LAI) 0,11,0 Kék, vörös, sötétvörös foton fluxus FR R B

24 A szomszéd érzékelése Fényszűrők

25 A szomszéd érzékelése

26 A kék fény receptorai: kriptokrómok

27 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 A kék fény receptorai: kriptokrómok

28

29

30

31 Kapcsolat a fototropizmus akcióspektruma és a flavinok és karotinoidok abszopciós spektruma között fototropizmus karotin riboflavin Hullámhossz (nm) görbület abszorpció

32 A cisz-zeaxantin mint kékfény receptor cisz-zeaxantin abszorpció hullámhossz, nm

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

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

35 Köszönöm a figyelmet


Letölteni ppt "A növények fényreakciói Fotoszintézis PAR 400-700 nm Fotomorfogenezis fitokróm rendszer 666/730 nm Fototropizmusok kékfény válaszok 400-500 nm UV-B sugárzás."

Hasonló előadás


Google Hirdetések