Stresszfiziol

1
Stresszfiziológia

• A homérsékleti stresszek

2
A homérsékleti stresszek

• hoség
• nagy hideg
• - befolyásolják az anyagcserét
  - növekedést
• - a növény életképességét
• Fajspecifikus, kinetikus homérsékleti sáv
• - alsó határ? hidegstressz
• - felso határ? hostressz

3
Hidegstressz

• Hidegérzékenység függ
• - genetikai tényezoktol
• - fejlettségi állapottól
• - anyagcsere aktivitási szintjétol
• Hidegstresszre érzékenyek
• - 0 és 15-20 ?C között elpusztulnak vagy
  súlyosan károsodnak
• - 0 ?C alatt nem maradnak életben
• hidegrezisztens 0?C közelében is növekednek

4

• hideg okozta károsodás tünete
• - membránok fázisátmenete
  (membránok lipid kettos rétege
  folyadékkristályos állapotból gél állapotba
  megy át)
• ? pusztulás

5
Növények típusai a hidegellenállóság mértéke
szerint

• 1. Hidegérzékeny növények
• (fagyáspont felett károsodnak)
• pl. meleg tengerekben élo algák, ill.
  trópusi hajtásos növények többsége
• 2. Fagyérzékeny növények (
  fagyáskéslelteto mechanizmussal képesek magukat a
  fagyástól megvédeni)
• pl. számos édesvízi alga, a mérsékelt égövi
  növények része

6

• 3. Fagyturo növények
• (évszakosan vagy állandóan képesek az
  esetleges extracelluláris jégképzodést túlélni)
• pl. egyes zuzmók, a mohák néhány csoportja,
  a hideg klímazóna szárazföldi fajai, a fás szárú
  növények, magashegységek lágy szárú növényei stb.

7
Fagystressz

• Fagy célpontja ? membránok (sejten belüli
  képzodés, jégkristályok kialakulása)
• A növények a faggyal szembeni érzékenysége
• - 0 ?C alatt elpusztulnak (szenzitív
  növények)
• 
  
• - - 30 ?C ot kibírnak ( egyes
  gabonafélék szemtermései)
• - - 196 ?C ( számos fás szárú növény)

8

• Károsodás mértéke függ
• - lehulés és olvadás sebességétol
• - akklimatizáltságuk mértékétol
• - talaj és a növény vízviszonyától
• - tápanyag ellátottságától

9

• Tartósan hideg területeken élo növények
  védekezése a fagy ellen
• - kikerüléssel (lágyszárú növények) ?
  egyik mechanizmusa a túlhulés
• ? ritkább mikor a növény anyagcseréje
  hot termel
  és ez akadályozza meg a fagyást
• - fagyelturéssel (fás szárú növények,
  örökzöldek) ? mechanizmusa jégképzodés

10
(No Transcript)
11
Hostressz

• A magas homérséklet befolyásolja -
  membránok állapotát
• - proteinek konformációját
• hostressz jelei
• 1. fotoszintetikus funkciók zavara PS II
  gátlódik
• 2. szén-dioxid-fixáció gátlása

12

• növények a hohatást kivédik
• - annak leárnyékolásával
• - a ho csökkenésével
• - a protoplazma hoálló képességének
  fokozásával
• leveleik túlmelegedését elkerülik
• - napsugárzás elöli kitérés
• - hoszigetelo kéreg kialakításával
• pl. pálmák
• - transzspirációs hutés ( ha elég víz áll a
  növény rendelkezésére)
• pl. félsivatagi, sztyeppi növények

13
Horezisztencia típusok

• hoérzékeny fajok - 30 - 40 , de max. 45
  ?C nál károsodnak
• pl. eukarióta algák, szubmerz hajtásos
  növények, zuzmók aktív állapotukban
• hoturo eukarióták
• - 50 - 60 ?C-os kezelést is elviselik
• pl. száraz, napos termohelyeken élo
  növények
• hoturo prokarióták
• - 75-90ºC-ot is elturik
• pl. termofil fajok, mint egyes
  baktériumok vagy cianobaktériumok

14
Hosokkproteinek (HSP)

• Feladata magas
  homérséklettel szembeni védelem
• molekulatömegük alpján HSP110, HSP90, HSP70,
  HSP60
• HSP-családok izoformái 1. citoplazmatikus
  HSP-k 2. endoplazmatikus retikulumban és a
  Golgi- apparátusban levo HSP-k 3.
  klproplasztiszok és a mitokondriumok
  HSP-jei

15
(No Transcript)
16
Szárazságstressz

• Okai
• - nem áll rendelkezésére elegendo,
  megfelelo termodinamikai állapotban levo víz
• - száraz a talaj
• - eros a párolgás
• - talaj magas sótartalma miatt eroteljes a
  talaj ozmotikus vízkötése
• pl. gyökérrendszer kiterjedését és ezáltal
  vízfelvételét akadályozza valamely tényezo

17
(No Transcript)
18
Szárazságstressz hatása az egyes életfolyamatokra

• A vízhiány hatása a növekedésre
• Sejtméret csökkenése függ -
  hogy a vízhiány mikor lép fel Ha növekedési
  ciklus kezdetén levélfelület kisebb lesz
• Turgor csökkenés -
  virágzáskor következik be a virágok száma
  csökken
  - termésérés alatt a szemek telodése lesz
  mérsékelt vagy termések leválása gyorsul
  fel
  - növekedési ciklus kezdetén
• levélfelület kisebb lesz

19

• A sejt ultrastruktúrájának megváltozásai
• Vízhiány a membránok szerkezetére és muködésére
  gyakorolt gátló hatása a sejt ultrastruktúrájában
  is tükrözodik.

20

• Fotoszintézisre gyakorolt hatások
  
  - intercelluláris járatok szén-
  -dioxidkoncentrációjának csökkenését
  okozza - fénygátlás következhet be
  -
  klorofillok degenerációja fokozódik

21

• A légzés és a szénhidrát- anyagcsere
  megváltozásai - keményíto
  mobilizálódása
  - szénhidrát transzlokációja is
  csökken
  - levelek helyett a gyökerek növekednek
  fokozottabban (számos fajnál)

22

• Vízhiány hatása a nitrogén- anyagcserére
  
• - a nitrogén gyökerekrol a levelekre
  szállítása lassul
• 
  - vízhiányos gyökerekben több nitrát és
  ammónia képzodik

23
A vízhiányt kompenzáló mechanizmusok

• 1. A szárazság elkerülése 2. Csökkent
  vízellátottság elturése
• Korlátozó viszonyok elkerülése gyors
  magérlelés, gyors csírázás, jó víztároló
  képességgel rendelkezo szervekkel való túlélés
  

24

• A vízhiány elturése - alacsony
  vízpotenciálon tartja szervezetét ?
  ozmozikus potenciál szabályozása
• - kiszáradásturés (Sphagnum-ok, a zuzmók,
  algák)
• Kiszáradástoleráns fajok szöveteinek kritériumai
• - a sejtanyagcserét a magas anyagkoncentráció ne
  befolyásolja
• - szomszédos sejtek közt alig legyen
  plazmodezmás összeköttetés
• - sejtfalnak szerkezetkárosodás nélkül kell
  elviselnie az extenzív dehidrálódást

25
Génexpresszió a szárazságstressz- válaszban

• ABA függo szignáltranszdukciós láncok protein-
  bioszintézis szükséges
• ABA - független szignáltranszdukciós láncok
  
• az ún. ABRE protein- bioszintézist nem igényel
  
• ? muködését a szárazság és a sóstressz
  indítja, de a hideg nem

26
gén termékei

• 1. stressztoleranciában résztvevo proteinek
• pl. cukrok, prolin, glicin- betain,
  bioszintézisben szereplo enzimek
• 2. szignáltranszdukcióban és génexpresszióban
  muködnek közre
• pl. proteinkinázok, transzkripciós faktorok
  
• szerepük megakadályozzák a gomba - vagy
  patogénfertozést és elosegítik a kutikula
  kialakulását