síra, železo
TRANSCRIPT
Síra
Příjem, asimilace, funkce v rostlině, projevy nedostatku
Příjem a asimilace síry
Příjem – nejčastěji ve formě síranových iontů z půdyMůže být ale také využíván plynný SO2 ze vzduchu
Může být využíván i neredukovanýRedukce v chloroplastech:
ferredoxin
SO4- + 8e- + 8H+ S2- + 4 H2O
ATP
Kinetika příjmu sulfátu kořeny
Přehled procesů transportu a
asimilace síry
Základní typy sirných sloučenin v rostlině
Aktivace sulfátu před asimilací
Možné mechanismy redukce sulfátu v rostlinách
Přehled syntézy sirných sloučenin v rostlině
APS – 5 adenyl sulfát PAPS – 3´-fosfoandenosin –5´- fosfosulfátDMPS – dimethylsulfoniopropionát
Hlavní funkce síry v rostlinách
• Strukturní – AK nezbytné pro proteosyntézu, sulfopolysacharidy
• Součástí redoxních systémů (ferredoxin, glutathion)
• Sekundární metabolity s ochrannou funkcí• Fytochelatiny (vazba těžkých kovů)
Vliv nedostatku síry na chemické složení listů
Sekundární metabolity obsahující síru
Sekundární metabolity obsahující síru
Vitamíny obsahující síru
Redoxní systémy typu Fe-S
Struktura glutathionu
Syntéza glutathionu a fytochelatinů
Funkce glutathionu
• Antioxidační substrát v chloroplastech
• Transportní forma S
• Prekurzor fytochelatinů
• Zásobní látka obsahující síru
Projevy nedostatku síry
Vliv síry na množství oleje u brukvovitých
Hlavní projevy nedostatku síry
• Zpomalení růstu (nadz. část)• Omezená syntéza proteinů• Snížený obsah chlorofylu v listech• Snížená odolnost vůči stresovým faktorům
Železo
Příjem, asimilace, funkce v rostlině, projevy nedostatku
Příjem a asimilace železa
• V půdě hlavně ve formě oxidů a hydroxidů s malou rozpustností (s vyjímkou kyselých půd)
• Sloučeniny Fe2+ rozpustnější než Fe3+ a proto i častěji přijímané
• Za vyššího pH klesá rozpustnost Fe a také rychlost příjmu
• Transport Fe rostlině vždy ve formě komplexů s fosfáty nebo org. kyselinami
Význam transportu železa v komplexech
Komplexní forma železa zamezuje aktivaci kyslíku a tím oxidativnímu poškození membrán
O2 + Fe2+ Fe3+ + O2- • (superoxid)
H2O2 + Fe2+ Fe3+ + OH• (hydroxyl. radikál)
Funkce železa v rostlině
• Redoxní enzymy – Hemové proteiny- Fe-S proteiny
• Neredoxní enzymy
Redoxní enzymy – hemové proteiny
Úloha železa v syntéze ligninu – peroxidázy
Redoxní systémy typu Fe-S
Ferredoxin
Fe-SOD (superoxid dismutáza)
Aconitáza – isomerace org. kyselin v krebs. cyklu
Důsledky nedostatku železa na aktivitu enzymů v listech
Neredoxní enzymy
• Biosyntéza etylenu
• Syntéza mastných kyselin, proteinů
• Syntéza chlorofylu
Důsledky nedostatku železa na chemické složení listů a chloroplasty
Důsledky nedostatku železa na strukturu chloroplastů
Distribuce železa a projevy nedostatku
80% železa v chloroplastech (kromě enzymů také proteinový komplex fytoferitin ve stromatu)
- chloróza a inhibice vývoje chloroplastů - inhibice dlouživého růstu kořenů- Specifické adaptace na vápenité půdy