Stresszfiziológia Növények és a stressz

I. Életterek Életterek 1. Trópusi óceánok: -100 m-nél mélyebben hiányzik a fény -tápanyagban szegények -autotróf élőlények hiánya 2. Szárazföldi környezet: - ember alakította kedvezőtlen körülmények -égtájbeli különbségek ( különböző klimatikus viszonyok, légzési optimum különbségek) 3. Korlátok: -különböző habitusok -anyagcsere folyamatok módosulása -levelek alakjának megváltozása -növény kloroplasztiszainak fotoszintetikus kvantumhasznosítási ráta emelkedése -fényhiányhoz való alkalmazkodás (vékonyabb, nagyobb levelek, kloroplasztiszokban a gránumok magasabbak és szélesebbek)

II. A stressz meghatározása 1. Stressz fogalma: a megterheléssel járó sokféle helyzet, mely helyzetek egy adott szervezetben a normális viselkedéstől eltérő viselkedés. 2. A stressz jelentése: -bizonyos nyelveken nyomást, feszültséget jelent -először a fizikában alkalmazták - a köznyelvben fokozott megterhelés és ennek hatása a szervezetre -orvosi-, pszichológiai-, szociológiai meghatározás 3. Stresszor fogalma A környezet azon elemei, ami a növény fiziológiájában olyan változást okoz, ami élettani alkalmazkodást eredményez.

4. Stressz fogalmának meghatározása: - Aspecifikus reakció: a stresszortól függetlenül mindig azonosan zajlik le. -„Selye-féle” magyarázat: a stressz a szervezet túlterhelt, túlerőltetett állapota, a test aspecifikus reakciója mindenfajta igénybevételével szemben. -„Tischler- féle” magyarázat (1984.): a stressz a normálistól eltérő olyan helyzet, amely az élőlényt megterheli, de az életét közvetlenül nem veszélyezteti -„Larcher- féle” magyarázat (1987.): a stressz olyan terheléses állapot, amelyben a növénnyel szembeni fokozott igénybevétel a funkciók kezdeti destabilizációját követően egy normalizálódáson át az ellenállóság fokozódásához vezet, majd a tűréshatár túllépésekor tartós károsodást, vagy akár pusztulást is okoz.

III. Stressztényezők: 1. Természetes tényezők: -a természeti környezet spontán, de hírtelen, vagy szélsőséges megváltozásait (pl. :nagy fényintenzités, hőhatás, vízhiány, ásványi tápanyagok hiánya, alacsony hőmérséklet, hírtelen fagy, nagy sókoncentráció stb.) 2. Antropogén tényezők: pl. : herbicidek, légszennyező anyagok, savas esők, talajsavanyodás, toxikus nehézfémek feldúsulása, fokozott UV- sugárzás stb. 3. Abiogén és biogén hatások: utóbbiak közé tartoznak a növények parazitái (vírusok, baktériumok, gombák, de ide soroljuk az állatok rágása által okozott stresszeket is.

IV. Stresszhatás intenzitása: (Gyenge- és erős stressz)

1.Gyenge stressz: -aktiválhatja a sejanyagcserét -fokozhatja a növény fiziológiai aktivitását -nem okoz semmiféle károsodást még hosszabb időtartamon át haladva sem -ilyen hatása van számos növekedésgátlónak és anyagcsereinhibitornak, melyek kis koncentrációban serkentő hatásúak, 2. Erős stressz (distressz): -egyes anyagok nagyobb koncentrációban viszont károsítják az anyagcserét, csökkentik a növény aktivitását, korai öregedést okoznak, sőt a pusztulást is kiválthatják

-vészreakció -ellenállás stádiuma -kimerülés V. A stressz szakaszai: -vészreakció -ellenállás stádiuma -kimerülés

Stressz szindróma

VI. A sresszválasz

1.Növényi stresszorok: -Természeti: erős fény, szárazság, hőség, tápanyaghiány, alcson hőmérséklet, sebzés, UV-A, UV-B sugárzás -Biotikus: rovarok, patogének, elicitorok, baktériumok, gombák, vírusok -Antropogén: herbicidek, légszennyezők, nehézfémek, savas esők

2. A stresszor hatására adott növényi válasz: 1. hatás eltűrése: a növény gyenge stressz esetén képes a stressz nélküli állapothoz hasonló, magas anyagcsere aktivitást fenntartani, súlyosabb stressz esetén pedig csökkentett aktivitással működni és biztosítani a túlélést 2. hatás kikerülése: exogén intenzitású vagy tartalmú stressz hatás esetén az anyagcsere aktivitás úgy lecsökken, hogy a növény egy nyugvó, alvó állapotba kerül 3. kijavítás (reparáció): a stresszor hatására bekövetkezett károsodások kijavítását jelent, ez biztosítja a túlélést maradandó károsodások révén

3. Szignáltranszdukció:

4. A jel továbbítása a membránban - a G-proteinek összessége jelenti a membránban lokalizált állapotot - a G-proteinek számos folyamatban játszanak szerepet - heterotrimer G-proteinek:általában három alapegységból áll, GDP-t köt meg - kis méretű G-proteinek: szerkezete emlékeztet a heterotrimer G-proteinek ά-alegységére, amennyiben mind a GTP- kötő, mind a GTPáz helyet tartalmazzák, génjeik pediga megfelelő konszenzus szekvenciákkalrendelkeznek - Arabidopsis thaliana: a legrészesebben ismert növényi protein, egy alapegységből áll

5. Jeltovábbítás a sejten belül -kálcium- ion: -a citoplazmában találhatóak -mennyiségének növekedése számos folyamatra hat -másodlagos hírvivő -jazmonsav: -másodalgos hírvivő -JA származéka: metilzájmonsav(MeJA ) -inozitol-foszfatidok: -kalciumionok citoplazmába való áramlását idézi elő -a membrán külső felszínén lévő receptorok indítják el a folyamatot

VII. Elekrtomos jeltovábbítás