Transcript 12._pohyby_rastlin_a_stresova_fyziologia

Pohyby rastlín
Fyziológia stresu

rastliny na rozdiel od živočíchov žijú tzv.
sesilným spôsobom života – sú prisadnuté,
nevedia sa svojvoľne pohybovať
Pohyby rastlín – fyzikálne a vitálne
Fyzikálne

sú pasívne, výsledok pôsobenia fyzikálnych síl
1. hygroskopické
2. kohézne

pr. otváranie semien, zatváranie šišiek, vymršťovanie
výtrusov
Vitálne pohyby

spojené s fyziologickými pochodmi

E na ich priebeh zabezpečuje organizmus počas
metabolických procesov
1. Lokomočné
2. Ohybové
1. Lokomočné
Taxie
 pohyb jednobunkových rastlín, spór

napr. pozitívna chemotaxia, negatívna
fototaxia
Dinézy
 pohyby organel v bunkách

pr. pohyb chloroplastov za svetlom, prúdenie
cytoplazmy
2. Ohybové
 úloha
pri orientácii rastlín v priestore
 sú to ireverzibilné rastové pohyby alebo
reverzibilné turgorové pohyby
 Paratonické


tropizmy – orientované
nastie – neorientované
 Autonómne

(indukované)
nutácie
(neindukované)
Fototropizmus
 odpoveď na svetlo
 závislosť od intenzity a smeru
dopadajúceho svetla
Gravitrpoizmus
 orientované pohyby rastlín v smere
zemskej tiaže
 rast koreňa – pozitívny geotropizmus
 rast stonky – negatívny geotropizmus
Úloha koreňovej čiapočky pri gravitropizme
– bunky kolumely
 v nich je tzv. presýpací škrob – amyloplasty
 tlak amyloplastov na endoplazmatické
retikulum dáva signál bunke
 zmeny v orientácii rastu spôsobuje
redistribúcia auxínov
 statocyty
Nastie


neorientované ohyby
mechanizmus ohýbania je dedičný

Termonastie



Seizmonastie



pohyby vyvolané poklesom teploty
napr. otváranie okvetných lístkov
odpoveď na mechanické stimuly
napr. citlivka – Mimosa sp.
Tigmonastie


reakcie na dotyk
pr. mäsožravé rastliny – mucholapka (Dionaea sp.)
Nutácie
 vitálne autonómne pohyby na endogénne
podnety
 uskutočňujú sa rastom alebo zmenami
turgoru
 dôvod: zmeny obsahu hormónov na
rôznych stranách koreňa alebo stonky
Fyziológia stresu

stav rastliny, v ktorom sa nachádza pri aktivácii
reparačných al. obranných procesov


stresový faktor = stresor
nepriaznivý faktor prostredia
Stresory:
abiotické (teplota, nadmerné žiarenie,
nedostatok al. nadbytok vody, nadbytok iónov)
 biotické (patogény – baktérie, vírusy, huby;
bylinožravce

Priebeh stresu – stresová krivka
Fázy:





1. poplachová – signalizícia stresu
2. reštitúcia – aktivácia obranných mechanizmov
3. otužovanie – prispôsobovanie sa na podmienky
4. rezistencia – maximálna odolnosť
5. vyčerpanie – pokles odolnosti pri dlhotrvajúcom
strese
Adaptácia – prispôsobovanie sa organizmu
na vonkajšie vplyvy


genetická (evolučná) – stála, dlhodobá zmena
vplyvom prostredia, napr. rôzne ekotypy
rastlín
modulačná (modifikačná) – prebieha rýchlo a
je nestála, dočasná, označuje sa aj ako
aklimácia
Reakcie rastlín na stresové faktory
 syntéza



chaperóny – udržiavajú správnu konformáciu
proteínov
proteázy – degradujú poškodené proteíny a
AMK
ubikvitín – označuje poškodené proteíny
 syntéza

stresových proteínov
osmoregulačných zlúčenín
cukry, AMK, polyalkoholy
 vznik
a odstraňovanie reaktívnych foriem
kyslíka



pr. superoxid, hydroxylový radikál
aktivácia antioxidačného systému
antioxidanty enzymatické
• (kataláza, peroxidáza, superoxiddismutáza)

antioxidanty neenzymatické
• (glutatión, askorbát, tokoferol)
 syntéza

stresových hormónov
ABA, etylén, kys. jasmónová
Abiotické stresové faktory
Stres z vysokej teploty
 mezofily – optimum od 10 do 30 °C
 letálne teploty nad 42 °C
 niektoré sukulenty tolerujú aj 65 °C
 tvorba
hsp proteínov (heat shock proteins)
Stres z chladu
spôsobuje poškodenie, nedochádza však k
zamrznutiu
 zvyčajne teploty nižšie ako 10 °C
 syntéza LTI a COR proteínov (low temperature
induced; cold regulated proteins)

Stres z mrazu
tvorba kryštálikov ľadu v rastlinách
 intracelulárne – letálne poškodenia
 extracelulárne – menej nebezpečné, dôsledok je
dehydratácia

Stres zo sucha
Aklimačné a adaptačné reakcie na sucho:
 obmedzenie rastu a veľkosti listovej plochy
 zatváranie prieduchov
 stimulácia starnutia a opadu listov
 tvorba masívnejšej kutikuly
 kompenzačný rast koreňov do hĺbky
 tvorba dehydrínov – stresových proteínov,
ktoré majú ochrannú funkciu a zvyšujú
odolnosť rastlín voči suchu
Stres z nedostatku kyslíka
 pri
nadbytočnom zavlažovaní a
povodniach
 hypoxia versus anoxia
 tvorba aerenchýmu – prevetrávacie pletivo
 prechod z aeróbneho na anaeróbny
metabolizmus
Stres vplyvom nepriaznivých pôdnych faktorov
Kyslé pôdy
 problém v mnohých, najmä rozvojových
krajinách
 okysľovanie aj vplyvom kyslých dažďov
 generuje to ďalší problém – zvýšenú
dostupnosť hliníka – toxicita narastá
Alkalické pôdy

najmä v suchých oblastiach, pôdy bohaté na
CaCO3
 v pôde je nedostatok Fe, Zn, P a Mn
Zasolené pôdy
zvýšená salinita, neúrodné pôdy najmä v
suchých oblastiach a prímorských regiónoch
 halofyty – rastliny schopné tolerovať zvýšené
množstvo solí v pôde

Pôdy s obsahom ťažkých kovov





niektoré sú esenciálne (Zn, Cu, Mn, Ni), ale v
nadbytku sú toxické
iné sú neesenciálne (Cd, Pb, Hg, Sb, As)
v prostredí sa vyskytujú miestami prirodzene
dostávajú sa tam najmä činnosťou človeka
(baníctvo a spracovanie rúd, priemysel,
energetika, doprava...)
spôsobujú závažné zmeny v raste a vývine
rastlín
 Fytoremediácie
 procesy
a technológie využívajúce rastliny
pri dekontaminácii znečisteného prostredia
 výhody:


environmentálne vhodné technológie
vysoká efektívnosť, nízke náklady
 nevýhody:


dlhé časové obdobie
náročnosť (výber druhu, variabilita rastlín,
sezónnosť)
Stres vplyvom nadbytočného žiarenia
 súvis
so znečistením atmosféry
skleníkovými plynmi
 degradácia ozónovej vrstvy – radiačný
stres (najmä UV-B žiarenie)
 dochádza k fotoinhibícii – E žiarenia sa
nevyužíva vo fotosyntéze, ale sa uvoľňuje
ako teplo a fluorescenčné svetlo
 ochrana – tzv. xantofylový cyklus
Biotické stresové faktory
 patogénne
mikroorganizmy (vírusy, baktérie,
huby)
 herbivórne živočíchy (fytofágny hmyz a
prežúvavce)
 obranné
mechanizmy rastlín voči patogénom:
 štruktúrne – tvorba lignínu, kalózy, korku
 chemické – tvorba makromolekulových
obranných látok, pr. fytoncídy, fytoalexíny
A čo teraz?
učiť sa
učiť sa
učiť sa
tešiť sa z A v indexe 
Veľa šťastia na skúške!