Växtbiologi II: Membran och signallering. Jessica Abbott

Transkript

1 Växtbiologi II: Membran och signallering Jessica Abbott

2 Växtcellen WotC 4-6

3

4 Sammanfattning

5 Växter II Membran och membrantransport Transport av vatten och socker i kärl Interaktioner med symbioter och patogener Signallering

6 Membraner

7 Membranuppbyggnad LIPID BILAYER MEMBRANE PROTEINS

8 Fig 3-27

9

10 Lipider i vattenlösningar Miceller T ex tvål Dubbellager Fosfolipider,glykolipider

11 Dubbellagrets fluiditet

12 Membranfunktioner

13 Proteinernas sekundär struktur WotC 3-8

14 Membranproteinernas 3 klasser

15 Membraners glykogrupper

16 Membrantransport Diffusion fri energi, elektrokemisk gradient osmolaritet Transportproteiner Passiv och aktiv tranport Kanaler och bärare

17 Diffusion

18 Osmos

19 Olika typer av membrantransport

20 Aktiv/inaktiv transport

21 Bärarprotein PASSIV INDIREKT AKTIV WotC 8-6

22 Membrantransporter i en röd blodkropp WotC 8-2

23 Sammanfattning

24 Olika ämnens genomsläpplighet

25 12_24_Gated _ion_chan.jpg

26 Mekanisk reglering av jonkanal

27 Spänningsreglerad jonkanal: Venus flugfälla

28 Spänningsreglerad jonkanal: mimosa

29 Membranreceptorer

30 Stomata

31 Sammanfattning

32 Transport och mineralnäring Xylem: vatten, mineralämnen, mm Floem: socker, mm Mineralnäring

33 Vattnets transport

34 Näringsämnen tas upp över cellmembranet Akvaporiner=vattenkanaler

35 Vatten och mineraler diffunderar olika vägar in i roten

36 Bladets uppbyggnad

37 Ledningssträngarna blir tunnare och tunnare Klyvöppningar i epidermis

38 Vattentransporten upp i växten Vattenånga diffunderar ut genom klyvöppningarna Ersätts med vatten från mesofyllcellerna Vatten sugs upp i växten genom xylem (negativt tryck - tension) Vatten går in i roten med osmos

39 Klyvöppningarna (stoma) har två slutceller Ljus: kalium och klorid tas upp av slutcellerna Vatten går in med osmos Mörker eller torka: kalium och klorid går ut igen Vatten lämnar slutcellerna

40 Sockertransporten

41 Sockret transporteras aktivt in i floemet Vatten går med osmos in Övertryck resulterar i massflöde ner Sockret lastas av i roten

42 Upptag av mineralämnen från jorden Markens komplexa uppbyggnad

43

44

45 Kvävets kretslopp

46 Kvävefixerande bakterier

47 Roten skickar ut signaler som attraherar bakterierna

48 Bildningen av en rotknöl

49 Ekonomiska värdet av kvävefixering

50 Symbios mellen rhizobia och bäljväxter Medspelarna Växten: Bäljväxter Papilionoideae Mimosoideae Caesalpinioideae Ulmaceae Parasponia sp. Fotosyntes Utbytet CO 2 Kolföreningar Bakterier: Rhizobia (allmän benämning) Allorhizobium Azorhizobium Bradyrhizobium Mesorhizobium Rhizobium Sinorhizobium NODULES Symbiotisk kvävefixering Kväveföreningar N 2 by Lindström

51 Nodulering Rhizobium Kemotaxis Nod gener: nod-factorer Flavonoider nod-factorer mitos nodulering

52 Nodulering i mer detalj signal: Flavonoider + nodd nod genes OH OH OH OH OH CH 2 HO HO O O CH 2 O NH HO O O CH 2 NH HO COCH 3 O CH 2 CH 2 O O O NH HO NH OH COCH 3 COCH 3 O OH NH COCH 3 Växtens respons Deformering av rothår Nodul-meristem Noduler Förändrad flavonoidproduktion Retur-signal: Lipo-chitooligosaccharider (Nod-factorer) Bakteriernas respons Tillväxt Kemotaxis Proteinexport Produktion av Nod factorer by Lindström

53 Köttätande växter får kväve och fosfor från insekter Venus flugfälla Silkeshår

54 Mycorrhiza

55 Arbuskulär mycorrhiza

56 Ectotrofisk mykorrhiza

57 Patogener

58 Parasiten får kolhydrater mm från värden Nässelsnärja

59

60 Externa signaler

61 Ljus

62 TORKA ÖVERSVÄMNING SALINITET SJUKDOMAR

63 Signaltransduktion

64 Reglering med ljus Rött / mörkrött ljus: fytokrom Blått ljus: fototropin Effekter: Kortdags/långdagsväxter Fototropism Nyktinasti

65 Växternas dygnsrytm

66 Biologiska klockor = circadian rhythms

67 Fotoperiodism

68 Fytokrom 5min red light

69 Auxin Cytokinin Gibberellin Abskissinsyra (ABA) Etylen Tropism Nastiska rörelser Växthormoner Växtrörelser

70 Apikal dominans

71 Auxin: fototropism

72 Auxin: fruktmognad

73 Cytokinin: samspel med auxin Auxin/cytokinin: apikal dominans, rot/skott inducering mm

74 Gibberellins: stjälktillväxt a. b. a: Robert E. Lyons/Visuals Unlimited; b: Sylvan Whittwer/Visuals Unlimited

75 Inhibering av GA-syntes

76 ABA: vinterdvala John Solden/Visuals Unlimited.

77 Vilostadier Vernalisering Stratifiering Scarification Vilande knopp

78 Etylen

79 Etylen

80 Ethylene och abskission Ingen abskission Abskission

81 gravity Växtrörelser: gravitropism Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. a. b. c. 25 mm a: Kingsley Stern; b: Courtesy Malcolm Wilkins, Glascow University; c: BioPhot

82 Växtrörelser: thigmotropism

83 Växtrörelser: seismonasti pulvinus vascular tissue cell retaining turgor cell losing turgor Before After

84 Växtrörelser: nyktinasti Prayer plant (morning) Prayer plant (night) a. Morning glory (morning) Morning glory (night) b. flowers open Circadian Rhythm Period (about 24 hours) flowers close Time (hours) c.