H - nlcsk.sk

Diferenciace deformací
nekrotických pletiv v jehlicích
smrku ztepilého po působení
ozónu nebo biotických faktorů
Václav Krpeš
Teorie oxidativního poškození
• Makropopis , fenomén žloutnutí
• Strukturální anlýzy
• Diferenciace mezi působením biotických a
abiotických činitelů
Reaktivní formy kyslíku
molekulární kyslík ⇒ 2 nepárové elektrony s paralelními
spiny
⇒ nereaktivní
reaktivní formy kyslíku
⇒ jeden nepárový elektron nebo všechny párové
⇒ vysoce reaktivní
podle typu:
1) radikálové ⇒ jeden nepárový elektron
superoxidový aniontový radikál O2•hydroxylový radikál OH•
2) neradikálové ⇒ všechny elektrony parové
peroxid vodíku H2O2
singletový kyslík 1O2
podle vzniku:
1) přenosem elektronu
e-
O2
e-
e-
O2•-
2) přenosem energie
H2O2
eOH•
H2
O
3O
2
+ 1Chl*
1O
2
+ 3Chl*
Struktura thylakoidní membrány
list
chloroplast
thylakoid
PSI
PSII
H2O
fotosystém II
O2
Modified from virtual cell by Matej Lexa
struktura thylakoidní membrány
Mechanismus tvorby ROS v thylakoidní membráně
2 zdroj ROS:
1) PSI – majoritní
2) PSII – minoritní
Fotosystém II
Fotosystém I
Photochemical & Photobiological Sciences (2006)
Působení reaktivních kyslíkatých částic a zapojování ochranných
mechanismů
Subcelulární lokalizace
antioxidantů v chloroplastu
Aktivní
forma
kyslíku
Stroma
Biologické působení
aktivních forem
kyslíku
Thylakoid
O2•-
Cu/Zn -SOD
L-Askorbát
Cu/Zn - SOD
Mn- SOD
Fe-SOD
Zeaxanthin
Inaktivace enzymů,
depolymerace,
reakce s H2O2
O2
L-Askorbát
ß-Karoten
Inhibice fotosyntézy,
preference
oxygenázové aktivity
RUBISCO
L-Askorbát
α-Tokoferol
Velmi
silné
oxid
činidlo,
poškození
DNA,
peroxidace
lipidů,
degrad.
proreinů
Inhibice fixace CO2,
inaktivace
enzymů
Calvinova
cyklu,
oxidace flavonolů
OH•
HO2
H2O2
,
L-Askorbát
Redukovaný
glutathion,
cyklus katalázy v
peroxizomech
• Znázornění nabodnutí sítkovic mšicí obsahukící cukry,
org. Dusík, aminokyseliny, proteiny, ionty(Na, Ca2+,
Mg2+), chloridy, fosforečnany, soli org. Kys.
• Cesty průniku sacího ústrojí krycími pletivy do mezofylu
až k transfuzním buňkám
• Feldb 2008
Působení endofytických hub
• Růst hyf v intercelulárních mezofylových pletivech
HE: nekrotická ložiska na jednoleté jehlici, ohraničená mitotickou aktivitou
kkk
lkk
Závěr
•
•
•
•
•
•
Šetřením bylo prokázány kvantitativní deformace buněčných struktur
V nižších polohách se zjištěné příznaky (depigmentace povrchu jehlic,
bělavé a světle žluté skvrny) nevyskytují.
Působení ozonu je zesilováno spolupůsobením dalších stresových
faktorů biotického i abiotického charakteru.
Prohlubování škod vede k narušení rovnováhy mezi degradačními
procesy a opravnými mechanismy.
Blednutí začíná pod hypodermem ve vnějších buňkách mezofylu, není
však omezeno jen na vnější pletivo, ale postupuje na celý jeho rozsah.
S jeho přibýváním přibývá i počet kolabujících buněk.
Poškozením dochází k znatelné redukci výkonu fotosyntézy a tím i
produkce dřeva.